Le
ciment
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Etymologie : du latin caementum, originellement "pierre naturelle,
non taillée".
Le ciment est un produit
très commun dans la civilisation contemporaine, mais il est mal connu du grand
public. Sa fabrication est une prouesse technique que l'on ne soupçonne pas.
Ses emplois artistiques sont assez nombreux, mais beaucoup de sculpteurs ne
tiennent pas profit de la légèreté qui peut être apportée à une oeuvre grâce à
la dureté de ce matériau. Une artiste a bien
voulu nous décrire la réalisation classique d'une oeuvre figurative en ciment : armature en
grillage + grands clous et ciment blanc + mat de verre. Les habits : de la toile
de coton trempée dans le ciment. Les cheveux : de la
filasse synthétique de
staffeur + ciment. Le socle : béton cellulaire
patiné... au lait en poudre en plusieurs couches puis enduit de cire à
céruser.
Fabrication, composition, historique
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Fabrication, composition, historique
Prise et maturation, durcissement
Coulage du ciment
Coloration du ciment
Inconvénients, limites, remèdes |
Le ciment est un liant à base de silicate de chaux, une forme de
chaux maigre, hydraulique, ou
plus précisément un mélange constitué de calcaire
(80%) et d'argile (20% - voir marne), parfois adjoint
d'alumine sous forme de
bauxite, chauffé à haute température (1450°C) dans un four en forme de tube
où il circule à proximité d'une flamme de 2000°C, avant d'être refroidi
brutalement. Le produit
cuit, pratiquement vitrifié, s'appelle le clinker
(d'un mot hollandais)
en référence au son qu'il émet lorsqu'il est brisé. Plus que brisé, il est
d'ailleurs broyé. Dans cette étape, on lui adjoint du
gypse et, si nécessaire, d'autres substances permettant d'obtenir
différentes propriétés.
La poudre obtenue se mélange à l'eau et durcit à l'air ou même dans
l'eau car c'est celle-ci qui provoque son durcissement. (voir aussi
passage in Les dialogues de
Dotapea, chapitre XVI)
Frais, le ciment peut être coulé dans un moule. Solide, il peut être taillé, bien
qu'il soit plus ou moins dur et cassant.
Le procédé de fabrication du ciment tel que nous le connaissons aujourd'hui
est récent. Il daterait, selon Philippe Clérin, du XVIIIème
et fut amélioré aux XIXème et XXème siècles. Cependant,
des Romains - qui créèrent "l'ancêtre" du ciment en pilant des briques et en
mêlant à de la chaux les morceaux broyés - aux inventeurs du
béton, dont il est le constituant principal, il n'a échappé à personne que
la robustesse, la plasticité et la résistance aux
intempéries de ce type de matériaux sont exceptionnelles. Ces qualités sont dues
à la cristallisation assez complexe, particulièrement résistante, d'une
association de base chimique vraiment simple (3 CaO + SiO2) sous l'effet de
l'incorporation d'eau.
La nature produit également des ciments. Certains phénomènes volcaniques très
violents (lahars, nuées ardentes, coulées pyroclastiques) où les températures
peuvent varier brutalement produiraient des matériaux comparables (information
non confirmée).
Prise et
maturation, durcissement
La "maturation", c'est-à-dire la cristallisation complète du ciment est assez lente
et s'accompagne d'un retrait pouvant occasionner
des fissures généralement réparables par colmatage. La durée de ce processus oscille entre une ou deux journées (ciment aluminé) et
presque un mois (ciment sans alumine). La simple "prise" du ciment alumineux est
trois fois plus rapide environ que celle des autres variétés, aussi celles-ci
sont-elles souvent préférées par les sculpteurs qui apprécient de disposer d'un
"temps de frais" plus long. Elle peut être accélérée par un produit
tel que le dichlorure de calcium (CaCl2), qui absorbe l'humidité tout en émettant de
la chaleur.
Le ciment n'est véritablement "prêt" qu'après évaporation de
l'excédent d'eau, ce qui peut durer quelques semaines, voire davantage selon les
cas.
Les opérations de finition (taille locale, polissage) sont souvent
effectuées à partir de ce moment.
Il est possible de durcir la couche externe du ciment par
l'application de sels fluosilicates (F6MgSi, F6ZnSi).
Coulage
Dans le domaine du bâtiment, le ciment est souvent coulé dans des caissons en bois,
mais d'autres matériaux sont aussi employés en arts plastiques : le plâtre
surtout, parfois le sable et quelquefois aussi, des
RTV spéciaux.
Il est souvent associé à des
agrégats et/ou des armatures, parfois (oeuvres de taille moyenne ou
importante) à du mat de verre ou de la
toile de
jute imbibés de ciment et posés en strates entre deux couches de ciment pur.
Coloration
Il vaut mieux d'abord compter avec la couleur du ciment lui-même.
Le choix des agrégats peut ensuite être très déterminant. Enfin, des produits
colorants peuvent être adjoints dans la masse.
Le pigment pur n'est pas à conseiller systématiquement : il dilue les
propriétés liantes du ciment, pouvant même fragiliser celui-ci lorsque les
quantités atteignent une certaine importance.
Le ciment, même s'il contient de la chaux - déjà fortement mise à
contribution en tant que corps insaturé en quantité minoritaire -, n'est pas
vraiment un liant à peindre ! C'est-à-dire qu'il n'est pas à même
de protéger le pigment comme le feraient la chaux pure, l'acrylique, l'huile,
etc.
Même lorsque l'on adjoint un liant, la dispersion de celui-ci est telle qu'il y a de quoi
se demander jusqu'à quel point on peut le considérer comme protecteur. Pourtant,
cette solution peut être retenue tant qu'il s'agit de faibles quantités. Les
"colorants universels" sont souvent
utilisés.
Dans l'ensemble, les autres facteurs de coloration du ciment et du béton mis
en oeuvre en amont, lors de la fabrication, semblent plus stables.
Inconvénients, limites, remèdes
Le modelage du ciment est un exercice difficile car cette
substance lourde a moins de tirant que de poids, si l'on peut dire. Des
formes pyramidales soutenues par des renforts sont plus faciles à élaborer. Il
est par ailleurs possible de créer des formes par impression à la surface d'un coffrage.
Les formes fines sont cassantes. Elles doivent donc être renforcées,
armées,
adjointes de fibres, mais même ainsi, elles ne supporteront pas forcément les
vibrations. Règle importante : un ciment trop liquide au moulage devient plus fragile à
sec. La présence d'un accélérateur de séchage peut jouer un rôle
bonifiant dans certaines conditions, en provocant l'élimination rapide de l'eau.
De plus, le type de ciment est déterminant. Pour des créations plutôt fines, le
ciment blanc et des produits proches semblent à conseiller.
La solubilité partielle des éléments calciques du ciment peut
nécessiter un traitement chimique lorsqu'il s'agit d'oeuvres devant être
exposées aux intempéries de manière extrême. Un imperméabilisant bien connu est le stéarate
d'ammonium (un sel azoté complexe de formule
brute C18H39NO2).
La conservation du ciment en poudre est forcément problématique
puisque ce matériau réagit fortement en présence d'eau. Elle ne peut s'effectuer que dans
des lieux secs et même, pour une longue durée de stockage, dans des récipients
très étanches.
Voir aussi mortier.
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