La combustion du charbon laisse derrière elle une substance appelée cendre volante de charbon, ou simplement cendre volante. Les centrales électriques au charbon en produisent des tonnes chaque année comme sous-produit de la génération d'électricité. La cendre volante contient de la chaux, de l'oxyde de silicium, de l'oxyde de fer et de l'oxyde d'aluminium, ainsi que des traces d'autres éléments. Selon Andrew Jones, David Motzkus et Jason Outlaw, chercheurs à la College of Engineering and Computing de l'Université de Caroline du Sud, les États-Unis produisent environ 131 millions de tonnes de cendres volantes par an.
Qualités
Le béton fabriqué avec des cendres volantes est plus léger et moins poreux que celui réalisé uniquement avec du ciment Portland. Le béton aux cendres volantes reste ouvrable plus longtemps et se pompe ou se coule plus facilement. Les cendres volantes contribuent également à protéger les armatures métalliques et autres métaux noyés dans le béton contre la corrosion. L'ajout de cendres volantes augmente la durabilité du ciment et du béton. Elles réduisent aussi le retrait lorsqu'elles sont incorporées dans le ciment, le béton et le coulis.
Avantages environnementaux
L'utilisation des cendres volantes dans le béton, le ciment et le coulis permet de recycler une substance qui finirait autrement dans les décharges. Les États-Unis valorisent environ 30 % de leurs cendres volantes dans la production de béton. Les cendres volantes remplacent une partie du ciment Portland utilisé dans la fabrication du béton et du coulis, ce qui permet d'économiser ce matériau. La production de ciment Portland consomme en effet de grandes quantités de sable et de calcaire. De plus, le béton contenant des cendres volantes nécessite moins d'eau pour le malaxage, ce qui préserve cette ressource précieuse.
Proportions de cendres volantes
La proportion de cendres volantes utilisée dans le béton varie généralement de 15 % à 50 %. Selon le ministère américain des Transports (U.S. Department of Transportation), le ratio le plus courant est de 1 à 1,5 livre de cendres volantes pour chaque livre de ciment. Plus le volume de cendres volantes dans le mélange est élevé, plus celui-ci met de temps à prendre. Le béton continue toutefois de gagner en résistance pendant jusqu'à 90 jours après sa prise. Pour le coulis, les proportions sont typiquement de 1 part de ciment pour 3 parts de cendres volantes.
Types de cendres volantes
Les cendres volantes sont classées en deux catégories : la classe C et la classe F. La combustion d'anthracite ou de charbon bitumineux produit des cendres volantes de classe F, tandis que la combustion de charbon sous-bitumineux et de lignite produit des cendres volantes de classe C. La classe C contient une certaine quantité de chaux, ce qui lui confère plusieurs propriétés du ciment lorsqu'elle est mélangée à l'eau. La classe F, quant à elle, ne contient pas de chaux et ne durcit pas au contact de l'eau. Les deux classes sont néanmoins utilisées dans la fabrication du béton, du ciment et du coulis.
Source : https://jardin.98905.com/landscaping-outdoor-building/landscaping-walks-pathways/1007019342.html