PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

Dans cette première partie, une présentation de la société LafargeHolcim à l'échelle globale et
locale est donnée, une vue d'ensemble à la cimenterie de LCO ainsi que les gisements des
matières premières.

1. La société LAFARGE HOLCIM

Le groupe Holcim, légalement connu sous le nom de

Holcim Limited, (anciennement connu sous le nom de
LafargeHolcim) est une multinationale franco-suisse qui
fabrique des matériaux de construction. Siège social à
Zoug, Suisse.

À l'origine, la société a été créée sous le nom de LafargeHolcim par la fusion le 10 juillet
2015 de Holcim et Lafarge, qui avaient un chiffre d'affaires combiné de 26,7 milliards de
francs en 2019. En 2020, elle était classée 280eme plus grande entreprise publique au monde.

Le 7 avril 2014, Lafarge et Holcim ont annoncé un projet de fusion pour créer LafargeHolcim.
Avec une valeur de marché combinée dépassant 50 milliards de dollars, la fusion était la
deuxième plus importante annoncée dans le monde en 2014. Le 10 juillet 2015, les deux
sociétés ont finalisé la fusion et créé LafargeHolcim. Le 15 juillet 2015, le nouveau Groupe
LafargeHolcim a été officiellement lancé.

Figure I.01 : portefeuille géographique de LafargeHolcim.

Le groupe Holcim est présent dans environ soixante-dix (70) pays et emploie environ 72 000
personnes. Et se concentre sur le ciment, les granulats, les mélanges prêts à l'emploi et les

1
 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

solutions et produits. C'est un partenaire mondial pour les grands projets d'infrastructure -
routes, mines, ports, barrages, centres de données, stades, parcs éoliens ou centrales
électriques qui nécessitent des investissements importants.

1.2 A propos de LafargeHolcim en Algérie

LafargeHolcim Algérie est l’entreprise leader sur le marché des matériaux et solutions de
construction. Elle est présente sur toute la chaine de valeur des matériaux de construction :
Agrégats, Ciments, Mortiers, Granulats, Bétons, Plâtres, Sacs, Logistique et Distribution.

Elle possède deux cimenteries (M’Sila et Oggaz) et la cimenterie Cilas à Biskra en

partenariat avec le Groupe Souakri pour une capacité totale de production de 11.5 Mt/an.
L’activité Béton Prêt à l’Emploi opère 19 centrales à travers le pays pour une capacité de 1
mit/an. LafargeHolcim Algérie emploie 4500 collaborateurs et est fortement engagée dans le
développement économique, social et environnemental en Algérie.

1.3 LAFARGE Cimenterie d'Oggaz (LCO)

Cimenterie du Groupe Lafarge Algérie et membre du Groupe LafargeHolcim, leader mondial

des matériaux de construction depuis mars 2008.

1.3.1 Situation géographique :

La société Lafarge Ciment Oggaz est située dans la commune d’Oggaz, wilaya de Mascara. Il
s’étendant sur une superficie de 100 hectares occupé par les installations, il est situé à 50 km à
l’est d’Oran et 420 km de l’ouest de la capitale, construit par l’entreprise Egyptien Orascom et
rénové par le groupe Lafarge.

Figure I.02 : la carte géographique de LCO.

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

1.3.2 Les activités de LCO

Les ciments Lafarge Algérie sont conçus pour répondre à tous les besoins des clients. Ils
proposent une vaste gamme de produits, destinés aux industriels, aux particuliers et aux
architectes. Chacun correspond à des usages spécifiques, pour la construction, la décoration
ou encore l’élaboration de bétons résistants à des conditions hostiles.

LCO est entrée en production en 2007 avec sa ligne de ciment blanc, suivie en 2008, par le
démarrage de la ligne de ciment Gris. La capacité installée de LCO est de 3.8 mi T/an dont
3,2 mi t/an (Gris) et 0,6 mi t/an (Blanc).

Tableaux I.01 : les types de ciments produits par LCO.

TYPE DE CIMENT CLASSE DE CIMENT

MALAKI 42.5 NA 442 CEM II / B - L 42.5 N
MALAKI 52.5 NA 442 – CEM I 52.5 R
SARIE NA 442 CEM II / A – L 52.5 N
MATINE NA 442 CEM II / A – L 42.5 N
CHAMIL " ECO-PLANET " NA 17092 CEM II / C – M (P-L) 32.5 R

1.3.3 Les accomplissements de LCO

 LCO est la première cimenterie nationale à incinérer des déchets, elle participe ainsi à
l’effort collectif pour la préservation des ressources naturelles.
 Avec la particularité d’être l’unique usine de ciment blanc (MALAKI 42.5, MALAKI
52.5) en Algérie, depuis 2008, LCO exportés 644 390 t de ciment blanc vers différents
pays dans différents continents.
 en 12 décembre 2017, LCO est le 1er operateur Algérien à exporter du ciment gris
après la levée de l’interdiction de l’export gris, avec 16 700 T exportée vers la guinée
à partir du port d’Arzew.
 depuis 2018 à ce jour, Exportation de 326 683,00 Tonnes de ciment gris vrac, soit 25
navires et Exportation de 98 341,00 Tonnes de clinker gris vrac, soit 3 navires.

Tableau I.02 : Pays vers lesquels LCO a exporté son ciment.

EUROPE LES AMERIQUES AFRIQUE ET MOYEN ORIENT

Italie les États-Unis d'Amérique Guinée
Roumanie Chili Maroc

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

Grèce Colombie Sénégal

Angleterre Brésil Congo
Irlande Argentine Arabie saoudite
Espagne …. UAE
… . ….

2. Les gisements des matières premières

2.1 Gisement du calcaire " Aoud Sma "

Le Gisement de calcaire d'Aoud Sma est situé à 1.5 km au Sud-ouest du Douar Ahl El
Ounane, Commune de Oggaz, non loin de la route nationale n°4 reliant Oran à Alger. Le
périmètre d’exploration couvre 159 ha. Les coordonnées UTM Nord Sahara Fuseau 30 des
points limitant le périmètre sont :

Tableau I.03 : les coordonnées des points limitant le périmètre.

Y X °N

3934900.00 747700.00 1

3934400.00 747700.00 2

3934400.00 748200.00 3

3933800.00 748200.00 4

3933800.00 747800.00 5

3933400.00 747800.00 6

3933400.00 746700.00 7

3934400.00 746700.00 8

Morphologiquement, le gisement fait partie d’un vaste affleurement s’étendant de Sig jusqu’à
Zahana présentant un relief doux et monotone dans sa partie Est et assez relevé à l’Ouest.

Localement, il se présente sous forme d’un bourrelet de direction NE-SW, à sommet plat
d’altitude moyenne de 400 m. Sa surface est recouverte d’une végétation éparse de palmiers
nains. Administrativement, le gisement relève de la commune d’Oggaz, wilaya da Mascara.

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

2.1.1 Litho-Stratigraphie et structure

L’assise utile du gisement est attribuée au miocène inférieur. Lithologiquement, elle est
constituée de calcaires blancs, indurés, fossilifères, moyennement denses et poreux en surface,
devenant tendres, crayeux, poreux et légers en profondeur.

Figure I.03 : la litho-stratigraphie du gisement d'Aoud Sma.

Le gisement offre l’allure d’un bourrelet de forme tabulaire allongé dans une direction nord-
est /sud-ouest avec un pendage apparent très prononcé sur le versant nord-ouest très abrupte,
subhorizontal sur la partie sommitale (plateau) et faible sur le versant sud-est.

Par ailleurs une faille normale de direction nord-est /sud-ouest affecte le versant nord de la
structure, en témoignent les nombreuses zones béchiques qui le jalonnent et le changement
brutal du pendage des couches.

2.1.2 Caractéristiques qualitatives

La teneur moyenne du gisement obtenue d’après 581 échantillons de carottes est comme suit :

Tableau I.04 : teneur moyenne du gisement d'Aoud Sma.

PF Cl TiO2 P2O5 Na2O K2O SO3 MgO CaO Fe2O3 Al2O3 SiO2

43.59 0.01 0.01 0.05 0.05 0.03 0.06 2.19 52.65 0.08 0.21 1.04

Ces résultats reflètent la composition d’un calcaire relativement pur partiellement dolomitisé.
Les éléments nocifs pour la production de ciment blanc (MgO, SO3, Fe2O3) affichent des
teneurs acceptables. Le taux de Cl se situe à la limite des valeurs admissibles. Les autres

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

oxydes colorants tels que Cr2O3, MnO, sont en quantités négligeables. La matière est assez
régulière avec un coefficient de variation de CaO très faible (6.3%).

La partie Nord Est du gisement comporte des calcaires relativement plus purs avec une baisse
des teneurs en MgO, Fe2O3, SO3.

2.2 Gisement d'argile de " Sidi M'hamed Ben Aouda "

Le gisement étudié se situe à environ 500m au Nord-Est du chef-lieu de la commune de Sidi

M’Hamed Ben Aouda soit à 14.5km au Sud-Est de la ville de Relizane.

Administrativement il relève de la même commune de Sidi M’Hamed Ben Aouda, daïra de

Matmar et wilaya de Relizane. Le périmètre ainsi délimité couvre une superficie de 90 ha.

Les coordonnées topographiques en UTM du périmètre réellement étudié sont consignées

dans le tableau suivant:

Tableau I.05 : coordonnées topographiques du périmétre du gisement de Sidi M'hamed Ben Aouda

Coordonnées UTM N°
point
Y X

400 944 3 400 282 1

400 3 944 900 282 2

300 3 944 900 282 3

300 3 944 100 283 4

600 3 943 100 283 5

600 3 943 000 283 6

000 3 943 000 283 7

000 3 943 400 282 8

2.2.1 Géologie du gisement

Dans les limites du périmètre octroyé, affleurent 04 collines plus ou moins hautes et dont
trois (03) présentent des sommets pratiquement plats. Selon leur situation, elles sont
dénommées : colline Nord, centrale, Est et Sud.

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

Les collines Sud et Est ont été d’emblée exclues des réserves, l’une pour complexité de sa
structure et l’autre pour avoir présenté de nombreuses intercalations gréseuses.

Le gisement se retrouve ainsi réduit à deux collines, en l’occurrence celles centrale et Nord,
séparées par un terrain plat rempli de dépôts terrigènes quaternaires.

L’examen de ces deux collines ainsi que des sondages réalisés généralement sur leurs
sommets ont révélé que, sommairement de haut en bas:

 une couverture quaternaire dont l’épaisseur varie entre 0 et 6.80m et faisant en

moyenne 3.73m (selon sondages), constitué de haut en bas par :

1) Une couche de calcaire marneux à épaisseur oscillant entre 0.4 et 0.8-01m.

2) Une couche de conglomérats parfois limoneux et dont l’épaisseur varie dans une large
mesure de1.70 à 4.80m,

 L’assise utile du gisement est constituée de deux variétés d’agile schistosité :

1) L’une, altérée et généralement de couleur jaune verdâtre, avec parfois une nuance grisâtre
(traces de la couleur initiale, d’origine), constitue la partie supérieure de l’assise argileuse
sur des hauteurs variant de 8.60 à 21.90m, pour une moyenne de 16.10m.

2) L’autre, saine de couleur généralement bleuâtre à nuance grisâtre, gît en dessous de la

variété altérée et constitue l’essentiel de l’assise utile où l’épaisseur reconnue par les sondages
varie de 19.90 à 54.90m, pour faire une moyenne de 42.83m.

Par ailleurs, sur la partie Ouest de la colline centrale et précisément à l’Est immédiat du
sondage n°02, gît une calotte de calcaire marneux, témoin de l’éocène carbonaté bien présent
dans la région du gisement mais quasiment érodé à son endroit. Celle-ci occupe des
dimensions réduites 70 x 50m) et son pendage presque moyen semble se faire vers l’ouest.

2.2.2 Structure du gisement

En en focalisant l’observation sur les 02 collines constituant le gisement, il apparaît

clairement sur les couches repères que le pendage se fait vers le Nord-Est sur le flanc Sud de
la colline Nord, et vers le Sud-Ouest sur le versant Nord de cette même colline.

Quant à la colline centrale, le pendage se fait vers le Sud-Ouest sur son versant Nord. Sur son
versant Sud le pendage est dressant ou carrément vertical et désorienté, par conséquent, tout
observateur enclin à déduire que les deux collines constituent deux plis serrés. Ce n’est

7
 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

d’ailleurs qu’en examinant la notice explicative de la carte géologique de la région de

Fortassa que l’on se retrouve conforté dans cette thèse car, en effet, la même carte fait
mention de plissements à petite échelle dans sa partie Nord (donc à l’endroit du gisement).

D’ailleurs, les observations et recoupements faits sur et avec la colline Est étayent encore
cette déduction, et si la colline Sud se distingue par son pendage dressant prédominant, ceci
est à mettre dans le registre des forces plissantes (leurs directions…) exercées dans la région.

2.2.3 Caractéristiques qualitatives

L’industrie cimentière ne fixe pas des exigences bien strictes envers les matières premières
utilisées en tant que sous-dosé pour la fabrication du ciment gris.

Néanmoins tout alumino-silicate argileux ayant une composition chimique pouvant se

combiner à celle d’un calcaire pour donner un clinker adéquat peut être utilisée pour la
production du ciment gris dans toute sa gamme variée.

Les teneurs généralement acceptées se situent autour des standards suivants :

SiO2 > 45% , Al2O3: 11 à 20% , CaO < 15%

MgO < 6% , SO3 < 5 % , K2O < 3.5%

Cl < 0.015% , P2O5 < 0.6% , TiO2 < 2%

Toutefois, n’étant pas fixes, ces standards peuvent bien connaître des exceptions et à titre
d’exemple des matières beaucoup moins alumineuses peuvent toujours être acceptées en
multipliant leur taux d’intégration dans le cru par autant de fois que le permet le sur-dosé ou
le calcul de mélange cru. Tout comme les ajouts de silice et / ou fer peuvent bien corriger des
matières dont les compositions chimiques accusent un déficit en ces produits.

2.3 Gisement de marne de " Sidi Abdelkader Boudali "

Le gisement de marne de Sidi Abdelkader Boudali se situe à environ 5 km au Sud de la

commune d’Oggaz et 50km au Nord-Ouest de la ville de Mascara.

Administrativement il relève de la même commune d’Oggaz, daïra d’Oggaz et wilaya de

Mascara. Il est circonscrit dans un polygone dont les coordonnées UTM, sont:

Tableau I.06 : coordonnées topographiques du périmétre de gisement de Sidi Abdelkader Boudali.

N° X Y
1 744 200 3 934 500

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

2 744 900 3 934 500

3 744 900 3 934 300
4 745 200 3 934 300
5 745 200 3 933 300
6 744 200 3 933 300
Le périmètre ainsi délimité couvre une superficie de 114 ha. Le gisement est pratiquement
plats, traversé d’un talweg profond, orienté nord-sud. L’assise utile est constituée
exclusivement de marne.

2.3.1. Litho-stratigraphie de l’assise utile

Figure I.04 : l'épaisseur totale de l'assise utile.

Localement l’épaisseur totale de l’assise utile reconnue par les sondages ainsi par
l’exploitation varie entre 30 et 70m. Il est à signaler que l’assise utile apparait comme une
alternance de marne, de calcaire gris et dur, de sable ou de grès, mais elle est constituée
exclusivement de marne brune, rouge ou même gris, tendre et compacte, constituée de haut en
bas par :

1. Une couverture terre végétale marno-calcaire, épaisseur varie entre 0 et 4.m.

2. Une carapace de calcaire marneux, dont l’épaisseur de 0.10 et 5.00m.

3. Marne brun-rougeâtre, de puissance de10 à 15 mètres

4. Calcaire blanc plus au moins friable : 02 à 05 m

5. Marne brune, compacte friable 10 à 15 m

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 PARTIE I : PRESENTATION D'USINE DE LCO

6. Calcaire blanc plus au moins friable : 02 à 05 m

7. Marne brune ou rouge compacte friable 15 à 50 m

8. Grès jaune induré à friable : 05 à 25 m et plus

Le gisement l’examen de ces deux collines ainsi que des sondages réalisés généralement sur
leurs sommets ont révélé que, sommairement de haut en bas.

2.3.2 Structure du gisement

Il apparaît clairement tout en basant sur l’observation de terrain, que le gisement se retrouve
ainsi réduit à deux collines, en l’occurrence celles de l’est et de l’ouest, aussi longues que
larges, à sommets pratiquement plats mais s’élevant légèrement dans la partie extrême ouest
(250 m), ces deux collines sont séparées par un talweg profond, orienté nord-sud. Les flancs
des collines sont plus au moins doux, mais très abrupt à côté du ravin.

L’assise utile est constituée exclusivement de marne, qui repose en discordance sur les
formations antérieures. Les couches forment un monoclinal, allongé dans une direction nord-
est /sud-ouest, (N50Est) et l’inclinaison est subhorizontal entre 10 et 25° orientée vers Nord-
ouest.

2.3.3 Caractéristiques qualitatives

Les exigences envers la matière marneuse à utiliser en tant que sous-dosées pour la
fabrication des toutes gammes de ciment gris, ne sont pas étroites. Néanmoins toute marne
apte à se combiner à un calcaire tel d’Aoued Sma et une argile tel provenant du gisement de
Relizane pour donner un clinker adéquat, doit y avoir une composition chimique dont les
teneurs généralement acceptées se situent autour des standards suivants :

SiO2 < 45% , Al2O3 > 4% , CaO < 15% , MgO < 6%

Fe2O3 > 2% , SO3 < 2 % , K2O < 3.5% , Cl < 0.015%

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 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Dans cette partie, on verra brièvement le processus de fabrication du ciment dans la

cimenterie de LCO à partir de l'extraction des matières premières jusqu'à l'expédition du
ciment. Tant que le thème donné de cette étude est précisé sur ciment CHAMIL eco-planet,
donc on concentra seulement sur la ligne de production de ciment grés appart le ciment blanc.

3. Fabrication du ciment à LCO

3.1 Carrière de LCO

Une carrière à ciel ouvert de calcaire et l'argile située à proximité de l'usine de Lafarge (3
km), dont les réserves leur permettent de faire face a aux besoins d'exploitation à long terme.
La durée de vie moyenne de cette carrière est de l'ordre de 50 ans, depuis l'année 2007.

Figure 05 : carrière de LCO.

La matière première de calcaire est extraite des parois rocheuses par l'abattage à explosif. Par
contre, les autres matières premières (les additifs) serrèrent extraits par un abattage mécanique
avec des pelles.

3.2 Atelier de concassage

Après l'extraction des matières, elles sont acheminées par des dumpers ou par des bandes
transporteuse vers l'atelier de concassage.

Le concassage d'une roche est une opération mécanique dans laquelle une force suffisante est
appliquée à des particules solides relativement fragiles dans des directions telles qu'une
défaillance des forces de liaison dans les particules est provoquée. [I.2]

L'atelier de concassage d'usine de LCO contient de deux lignes de concassages: concassage

pour ciment blanc et concassage pour ciment grés, Avec un concasseur d'urgence en cas de
panne au de maintenance pour assurer la continuité de production. Les lignes sont contrôlées
par une chambre opératoire, Généralement dans LCO les gros blocs de calcaire sont emmenés
11
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

à la ligne de concassage du ciment grés, par contre, les petits morceaux vers la ligne de
concassage du ciment blanc (selon la capacité des concasseurs).

Un concasseur à marteaux qui consiste à une trémie pour le calcaire, une deuxième trémie
pour les ajouts cimentaires. Ce concasseur réduit la granulométrie des blocs environ de 1000 -
1300 mm à 80 - 60 mm, avec un début de 1400 t/h.

Le produit concassé est appelé le mix, qui sera transporté avec des convoyeurs vers un hall de
pré-homogénéisation (circulaire), Par contre les ajouts cimentaires vers un hall de stockage
(linéaire).

3.2.1 Hall de pré homogénéisation

Le hall de pré homogénéisation est pour but de créer un mélange homogène aux des
proportions chimiques bien définies.

La structure du hall (circulaire) avec une capacité de 50 000t qui permettre le remplissage des
couches de roches superposées par un empileur tourne 360° (avec 120° angles de sécurités)
qui créer un tas, la récupération du mix verticalement avec un gratteur qui ensuite charger le
mix dans des convoyeurs vers les doseurs.

Figure 06 : hall circulaire de pré homogénéisation.

Stockage des ajouts cimentaires : dans un hall linéaire, avec un empileur linéaire, chaque
ajout est distribué en tas. Ensuite le gratteur charger la quantité nécessaire d'un ajout en des
convoyeurs vers les doseurs.

3.3 Atelier de broyage

Le broyage du cru est une opération qui consiste à préparer un mélange homogène avec une
bonne répartition granulométrique pour assurer les meilleures conditions de cuisson de la
farine. [I.03]

12
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Afin de préparer le cru pour obtenir les modèles visées, il faut d'abourd passer l'étape du
dosage.

3.3.1 Les trémies de dosage

L'industrie du ciment repose sur la nature du calcaire ; il faut que le gisement soit
suffisamment naturel, c'est à dire bien dosé. Une prise des échantillons est faite en continue ce
qui permet de contrôler la qualité du produit mais aussi pour déterminer la qualité des
différents ajouts néceccaires (oxyde de fer, alumine et silice ...), C'est là qu'un processus de
dosage préliminaire peut avoir lieu entre le calcaire et l'argile pour la modification de teneur
de MgO. Il existe 04 trémies, une pour le mix et les autres sont pour les ajouts cimentaires.

Figure 07 : trémies de dosage.

Ajouts cimentaires : sont des matériaux de correction qui améliorent les propriétés du ciment
(kaolin, gypse, argile, marne, sable, pouzzolane, laitier de haut fourneau …). La quantité de
ces matériaux varie selon le type de ciment à produire.

Les ajouts cimentaires donnent un ciment à haute performance plus fort et plus durable en
plus de contribuer à réduire les répercussions sur le climat mondial grâce à une diminution de
la consommation d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre. [I.4]

3.3.2 Broyeur vertical

L'opération de broyage s'effectue dans un broyeur vertical, le broyeur est constitué d'un
plateau tournant à une vitesse de 20 tours / min. la rotation de ce plateau entre 04 énormes
galets. Le cru est amené sur le plateau ou il est écrasé par pression lors de son passage sous
les galets. On insuffle une grande quantité d'air chaud qui va entrainer par tourbillon le cru
vers un séparateur, il va laisser les particules fines et il renvoie les particules grosses vers le
processus de broyage.

13
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Le cru broyer est ensuite aspirer et filtrer, on récupère ce cru moulu qui constitue le produit
"farine".

Figure 08 : broyeur vertical.

Selon la qualité requise, le cru est sera broyé à une blende de 3500 ou 4500 qui détermine la
finesse du broyage, la capacité de production du broyeur vertical est 27000 t/h.

La farine est acheminée par des aéroglisseurs dans des silos de stockage entièrement confinée.

14
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Figure 09 : silo de farine.

3.4 zone de cuisson

3.4.1 Tour de préchauffage

Dans le tour de préchauffage ou la farine est chauffée à une température de 850°c grâce a la
réutilisation de la chaleur produite dans le four.

La farine descend on forme des tourbillons dans les cyclons à contre-courant des gazes
chauds.

Figure 10 : tour de préchauffage.

Dans ce processus les minéraux commence à fusionner ce qui permettra de les durcir une foix
hydraté avec l'eau, une fournaise à calciné permet grâce a une réaction chimique de sécher et
de retirer 20 à 30% de dioxyde de carbone contenu dans la poudre.

3.4.2 Cuisson

Dans un immense four rotatif, il est légèrement inclinée de telle facon que la poudre voyage
de haut en bas sur une distance de 49 m, le four effectué deux rotations par minute pour que la
poudre voyage a la bonne vitesse.

15
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Figure 11 : four rotatif.

Au fond e four, la flamme du bruleur atteint 1600° - 1700° c. lorsque la poudre s'en
approchent et que sa température atteint à la 1500°, elles font partiellement et ce fusionnent en
morceaux de la taille d'une bille, on appelle ça le clinker.

3.4.3 Refroidissement

En quittent le four, le clinker est refroidi par des immenses ventilateurs pourra baisser sa
température à environ 60°c. Il faut le refroidir trés vite pour avoir une bonne qualité du
ciment.

Figure 12 : refroidisseur.

Ensuite le clinker est envoyé vers le silo de stockage du clinker.

16
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

3.5 Atelier de ciment

Le broyage du ciment est constitué la dernière étape du processus de production du ciment.

Après le stockage du clinker, il existe des clappes d'extraction sous dessous le silo soustraire
le clinker et ensuite le transporté pour le dosage par des bands convoyeurs. Ces deux
convoyeurs entrent la salle de dosage, une bande à partir de le hall linéaire des ajouts et une
deuxième bande de silo du clinker.

Figure 13 : convoyeurs à bandes.

3.5.1 Dosage

La salle de dosage contient de quatre (04) doseurs (clinker, gypse, calcaire et pouzzolane), les
quantités des ajouts sont déterminées selon la qualité du ciment désirée d'après les analyses de
laboratoire.

17
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

Figure 14 : doseurs de ciment.

3.5.2 Broyage du ciment

Les broyeurs à ciment sont un type de broyeur à boulets, contenant des billes métalliques de
masses différentes, lorsque le broyeur tourne, les billes écrasent le clinker pour produire une
poudre finale.

Figure 15 : broyeur a boulets.

La matière sortant va au un séparateur, par aéroglisseur, où les particules fines vont dans les
bacs à filtres puis acheminées vers le silo de ciment, d'autre part, les particules grosses qui
retournent au broyage (cycle fermé).

Figure 16 : silo de ciment.

18
 PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

3.6 Expédition

Expédition en vrac

Le ciment est directement chargé à la base des silos dans des camions citernes.

Figure 17 : chargement du ciment en vrac.

Expédition en sacs ou big bags

Le ciment est mis dans son conditionnement avant d'être stocker à l'abri d'humidité puis
chargé sur le plateau d'un camion.

Figure 18 : sacs d'expédition.

19
PARTIE II : PROCESSUS DE FABRICATION DU CIMENT A LCO

20
 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

Dans cette partie, sont présentés les matériels et les méthodes utilisés pour la préparation et la
réalisation des analyses physiques, chimiques et mécaniques des échantillons au niveau du
laboratoire de l'usine de LCO. Ce travail consiste à faire une étude comparative entre trois
(03) échantillons (avec des proportions différents) et deux (02) ciments témoins, et les
préparés dans les mêmes conditions afin d'évaluer la performance et l'empreinte de carbone.

Les essais chimiques sont réaliser sur les différents matières premières qui entrant dans la
fabrication du ciment eco-planet, les essais physiques sont réaliser sur les pates du ciment et
les essais mécaniques sont réaliser sur les mortiers.

4.1 Choix et préparation des échantillons

Tableau III.01: les proportions des témoins et des échantillons.

TEMOIN 01 TEMOIN 02 ECHANTILLON ECHANTILLON ECHANTILLON

CEM I 52.5 CEM II 32.5 01 02 03
95% K 55% K 60% K 55% K 50% K
5% GYPSE 20% P ; 20% L 20% C ; 15% L 20% C ; 20% L 20% C ; 25% L
5% GYPSE 5% GYPSE 5% GYPSE 5% GYPSE
K : Clinker ; C : Calcaire ; L : Laitier ; P : Pouzzolane

Afin de préparer les trois (03) échantillons, il faut d'abord chercher la quantité de ciment et de
laitier pour 1500 g de mélange.

 La masse du laitier nécessaire pour 1500 g du mélange

1500 (g)  100% ; 1500 (g)  100% ; 1500 (g)  100%.

L1(g)  20% ; L2 (g)  15% ; L3 (g)  25%.

15× 1500
L1 = =225 g ; L1 : proportion du laitier d'échantillon 01.
100

20× 1500
L2 = =300 g ; L2 : proportion du laitier d'échantillon 02.
100

25× 1500
L3 = =375 g ; L3 : proportion du laitier d'échantillon 03.
100

 La masse des ajouts (calcaire + laitier) pour 1500 g du mélange

1500 g  100% ; 1500 g  100% ; 1500 g  100%

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

A1 g  35% ; A2 g  40% ; A3 g  45 %

35× 1500
A1= =525 g
100

40 ×1500
A2= =600 g
100

45 ×1500
A3= =675 g
100

 La masse du ciment nécessaire pour 1500g

Masse du ciment = 1500 – (masse de calcaire + masse de laitier)

m1 = 1500 – 525 = 975g

m2 = 1500 – 600 = 900g

m3 = 1500 – 675 = 825g

Les résultats obtenus sont classés dans le tableau dessous :

Masse de ciment (g) Masse de calcaire (g) Masse de laitier (g)

Echantillon 01 975 300 225
Echantillon 02 900 300 300
Echantillon 03 825 300 375

4.2 Les essais physiques

4.2.1 Détermination du pourcentage des refus

Les refus sont déterminé pour contrôler l'état de fonctionnement du broyeur et le dégrée de
broyage.

 Mode opératoire

Matériel utilisé : balance, pinceau, appareil d'ALPINE, tamis 45 µm

- mesurer 10 g d'échantillon, à l'aide d'un pinceau.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- tamiser la quantité dans l'appareil d'Alpine avec le tamis 45 µm pendant 2 min.

- mesurer la masse restant au-dessous de tamis.

la masse restant au−dessous de tamis

Refus = ×100
la masse initiale avant≤tamisage

4.2.2 Détermination de la consistance et l'essai de prise

Les essais suivants sont réalisés sur la pâte du ciment, pour but de déterminer la quantité d'eau
nécessaire de malaxage en utilisant l'appareil du Vicat.

 Mode opératoire

Matériel utilise : balance, eau distillé, appareil du Vicat automatique, appareil de Vicat
manuel, malaxeur automatique, moules tronconiques.

- Avec la balance, mesurer 500g d'échantillon et 138 ml d'eau distillé (valeur initiale).

- Programmé le malaxeur automatique sur le programme de la pâte.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- Après le malaxage, rapidement chargé la pâte sur le moule tronconique (30 seconds max).

- placer la pâte sur l'appareil de Vicat manuel, amené la sonde à la surface de l'échantillon et
relâchée.

- lire l'aiguille de la plaque de base.

La consistance normale de la pâte doit répondre à l'intervalle [4 ; 8].

Apres la consistance une deuxième opération est été réaliser, la durée de prise, on déterminer
le début et la fin de prise avec l'appareil de Vicat automatique.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

4.2.3 Détermination de l'expansion

La stabilité ou bien l'expansion dans LCO est mesurée avec l'appareil de Le Chatelier
(aiguille)

 Mode opératoire

Matériel utilisé : l'aiguille de Chatelier, chambre d'humidité, bain d'eau, équilibre, plaque de
verre.

- remplir le moule d'expansion avec la pâte préparé, puis couvrir avec une plaque de verre. Et
noter la valeur initiale.

- conserver les aiguilles dans la chambre d'humidité pendant 20 – 24h.

- ensuite, enlever les aiguilles et les mettre dans un bain d'eau quand la température d'eau est
été égale à 100°c pendant 3h.

- mesurer l'écartement.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

4.3 Les essais mécaniques

4.3.1 Préparation des mortiers

 Mode opératoire

Matériel utilisé : eau distillé, sable normalisé, malaxeur, table vibrants, épreuvettes (4*4*16),
bol, balance, pipette, chambre d'humidité.

- mesurer une masse de 450g du ciment et de 225ml d'eau distillé ensuite les mélanger dans
un bol.

- introduit le mélange à le malaxeur, puis verser le sable du haut de malaxeur pendant 4 min.

- mouler immédiatement les éprouvettes, puis serrer les dans la table vibrant pendant 2 min.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- étiqueter le moule pour leur identification, puis placés les dans la chambre d'humidité
pendant 24h.

- après 24h, démouler les éprouvettes par un marteau en caoutchouc.

- conserver les éprouvettes dans des bacs d'eau dans une température de 20°c, retirer de l'eau
les éprouvettes destinées à être testés à un âge particulier (2j, 7j, 28j).

4.3.2 Détermination la résistance à la flexion et la compression

L'utilisation de la méthode de la mise en charge en trois points au moyen de machine de

flexion & compression.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- Installer le prisme dans la machine "coté de flexion", mettre en place une face latérale sur les
rouleaux d'appui.

- programmé la machine, puis lancer le jusqu'à la rupture du prisme.

- après la rupture des prismes, passer à la côté de compression, centrer les demi-prismes
latéralement par rapport aux plateaux de la machine.

- noter les résultats qui seront affiché sur l'écran de machine.

4.4 Les essais chimiques

4.4.1 Détermination de la perte au feu

La perte au feu est déterminée en atmosphère oxydante, après la calcination à 950°c. le gaz
carbonique et l'eau sont chassés.

 Mode opératoire

Matériel utilisé : creuser, balance, four électrique, dessiccateur.

- peser dans un creuser préalablement calciné et taré, une masse 1g d'échantillon.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- placer le creuser dans le four électrique dont une température stable (950°c) pendant 5 min.

- après le chauffage, retirer le creuser et placé le dans le dessiccateur pour le refroidir.

- déterminer la constance de la masse.

4.4.2 Spectrométrie de fluorescence X et DRX

 Mode opératoire

Matériel utilisé : balance, pastille, pastilleuse.

- peser 13g du ciment.

- mettre la poudre obtenue dans une pastilleuse.

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 CHAPITRE III : METHODES ET MATERIELS

- Introduire les pastilles dans la machine.

- choisir le programme désiré (DRX, FX).

Conclusion

Les techniques expérimentales mises en œuvre lors de cette étude permettent une analyse
détaillée des matières premières et une évaluation des performances des lignes de production
de chaque type de ciment étudie.

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