Brevet FR3021047A1 — publié le 20151120

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des ciments à prise ultra-rapide destinés à la préparation de mortier ou de béton. En particulier, la présente invention concerne une composition de ciment à prise ultra-rapide à base d'aluminate de calcium amorphe, son procédé de fabrication, ainsi que ses utilisations afin notamment d'accélérer la prise de ciments Portland ou afin d'optimiser la formation d'ettringite. Etat de la technique Il existe de nombreuses situations où l'on désire réguler la prise d'une composition de mortier ou de béton à base de ciment Portland et/ou de ciment d'aluminate de calcium. On peut citer notamment la construction et la réfection d'ouvrages d'infrastructures, tels que les chaussées de rues ou de routes, les trottoirs. On peut encore citer la maintenance et la construction des réseaux de câbles électriques, de canalisations de gaz ou d'eau. Les travaux de réfection d'ouvrages nécessitent souvent le creusement de cavités, gênantes pour les usagers de ces ouvrages. Aussi, il est indispensable de combler rapidement ces cavités, de façon que lesdits ouvrages puissent être remis en service le plus rapidement possible après la fin des travaux. Au cours des dernières années, la composition des systèmes cimentaires a évolué vers des formulations de béton permettant l'obtention d'une (très) haute résistance initiale. Ces résistances mécaniques élevées s'accompagnent cependant souvent d'une prise initiale très rapide (de l'ordre de quelques minutes) rendant la coulée de ce type de béton sans adjuvant difficile, voire impossible. Afin de ralentir ces temps de prise, des régulateurs de prise ont été développés. La demande de brevet EP 0081385 divulgue un ciment alumineux dont la prise est inhibée par un inhibiteur de prise, par exemple l'acide borique. La prise du ciment alumineux est déclenchée par l'introduction dans le ciment alumineux d'un réactivateur, par exemple la chaux, présent à une teneur comprise entre 0,1 et 10 % en poids par rapport au poids de ciment alumineux. On connaît également dans l'état de la technique, le document W02004/060828 qui décrit un accélérateur de prise pour composition comprenant du ciment Portland. Cet accélérateur de prise se trouve sous forme aqueuse et comprend : au moins un aluminate de calcium, de 0,5 à 4%, de préférence de 0,6 à 2,3%, en poids par rapport au poids total du ou des aluminates de calcium, d'un inhibiteur de prise des ciments alumineux, et au moins un agent anti-sédimentation. En particulier, l'inhibiteur de prise des ciments alumineux est choisi parmi l'acide borique, l'acide citrique ou un de leurs sels. Le document JP2007-297250 décrit une composition de ciment à prise ultra-rapide comprenant du ciment Portland, de l'aluminate de calcium amorphe ayant un ratio molaire CaO/A1203 entre 1,25 et 1,75, du sulfate de calcium anhydre et un régulateur de prise (aluminate de métal alcalin et acide organique). Bien que les accélérateurs de prise selon l'art antérieur soient satisfaisants, il existe toujours un besoin pour de nouvelles compositions permettant de réguler la prise d'un ciment et en particulier d'un ciment à base d'aluminate de calcium amorphe combiné ou non à un ciment Portland, ne détériorant pas en outre les propriétés mécaniques du mortier ou béton obtenu. Le but de la présente invention est ainsi de proposer une nouvelle composition de ciment à prise ultra-rapide permettant une meilleur régularisation de la prise du ciment dans le temps par rapport à l'état de la technique précité. Résumé de l'invention A cet effet, la présente invention a pour objet une composition de ciment à prise ultra-rapide comprenant au moins de l'aluminate de calcium amorphe comprenant en poids par rapport au poids total de l'aluminate de calcium amorphe: (a) de 35 à 55% d'oxyde de calcium CaO (C), (b) de 19 à 55% d'alumine A1203 (A), le ratio molaire C/A étant supérieure ou égale à 1,5, de préférence 1, 7, (c) de 0 à 10% de silice Si02, caractérisée en ce que ledit aluminate de calcium amorphe comprend (d) de 3 à 16% d'oxyde de fer Fe203. La Demanderesse a découvert, de manière surprenante qu'une teneur particulière en oxyde de fer Fe203 permettait de réguler la cinétique de réaction des aluminates de calcium amorphes ultra-réactifs, tout en n'affectant pas la résistance mécanique du ciment obtenu et notamment sa résistance initiale. En effet, lorsque le ratio molaire C/A des aluminates de calcium amorphe est élevé (>1,5), comme c'est le cas pour la composition de ciment selon l'invention, la réaction d'hydratation des aluminates de calcium amorphes est ultra-rapide. D'un point de vue pratique, la mise en oeuvre d'une composition de ciment à base de tels composés peut s'avérer difficile voire impossible en raison de la vitesse de durcissement très élevée des aluminates de calcium amorphes (de l'ordre d'une dizaine de minutes). De façon connue dans l'état de la technique, il était alors nécessaire d'ajouter un inhibiteur de prise, comme l'acide borique ou l'acide citrique afin de retarder la prise. Cependant, un tel ajout présente un effet négatif sur le développement des résistances mécaniques et pénalise notamment la montée en résistance du mortier ou du béton. En particulier le dosage efficace du retardateur pour viser un temps de prise peut s'avérer difficile, notamment l'anticipation de l'effet de la température. Ainsi, la composition de ciment selon l'invention présente l'avantage de s'affranchir d'un tel régulateur de prise et par conséquent, une meilleure résistance mécanique initiale. En outre, la composition de ciment selon l'invention présente l'avantage de réduire les coûts de production dû à l'emploi de matières premières moins coûteuses que celles utilisées pour les compositions de ciment selon l'art antérieur, notamment celles à base d'aluminate de calcium amorphe avec un accélérateur et un retardateur de prise. En effet, selon l'invention, il n'est plus nécessaire d'ajouter un inhibiteur de prise, ni de sélectionner des matières premières très riches en alumine et en oxyde de calcium. Dans le cadre de la présente invention, on entend « par ciment », un liant hydraulique, c'est-à-dire un matériau minéral finement moulu qui, gâché avec de l'eau, forme une pâte qui fait prise et durcit par suite de réaction et de processus d'hydratation et qui, après durcissement, conserve sa résistance et sa stabilité même sous l'eau » (Norme NF EN 197-1). Pour le reste de la description, à moins qu'il n'en soit spécifié autrement, l'indication d'un intervalle de valeurs « de X à Y » ou « entre X et Y », dans la présente invention, s'entend comme incluant les valeurs X et Y. Dans le cadre de la présente invention, par aluminate de calcium amorphe, on entend que l'aluminate de calcium comprend un taux d'au moins 60% de phase amorphe et donc un taux de phase de cristallisation inférieur ou égale à 40% de phase cristalline. Dans le contexte de l'invention, un taux d'au moins 60% de phase amorphe signifie au moins 65%, au moins, 70%, au moins 75%, au moins 80%, au moins 85%, au moins 90%, au moins 95%, au moins 97%, au moins 98%, au moins 99%. Les phases cristallines pouvant être CaO.A1203, Ca0.2A1203, 3CaO.A1203, 3Ca0.3A1203+CaF2, 11Ca0.7A1203.CaF2, 12Ca0.7A1203 ou 3Ca0.3A1203+CaSO4 ou un de leurs mélanges. De manière préférentielle, les phases cristallines sont CaO.A1203, ou 12Ca0.7A1203 ou un de leurs mélanges. L'invention a également trait a un procédé de fabrication d'une composition de ciment à prise ultra-rapide telle que décrite ci-dessus comprenant les étapes suivantes : i) l'introduction dans un four à fusion de matières premières sources au moins d'oxyde de calcium, d'alumine et d'oxyde de fer ; ii) la cuisson dans le four à fusion à une température minimale permettant la fusion de la composition, en général autour de 1250°C, jusqu'à 2300°C, pendant une durée permettant d'obtenir la fusion complète des matières premières, en général de 10 min à 10 heures, de sorte à former un clinker d'aluminate de calcium liquide; iii) la récupération en sortie du four dudit clinker d'aluminate de calcium liquide présentant, en général, une température allant de 1000 à 1600°C; iv) le refroidissement après cuisson dudit clinker d'aluminate de calcium liquide de sorte à faire baisser brutalement la température du clinker d'aluminate de calcium à une température inférieure à sa température de cristallisation (qui est généralement d'au moins 1200°C) afin d'obtenir un aluminate de calcium amorphe ; v) éventuellement, le broyage du clinker d'aluminate de calcium amorphe obtenu à l'étape iv) avec optionnellement du sulfate de calcium. Enfin, l'invention porte également sur l'utilisation de la composition de ciment à prise ultra-rapide pour accélérer la prise des ciments Portland, ainsi que pour former de l'ettringite notamment lorsque l'aluminate de calcium amorphe est combiné à du sulfate de calcium. Description des figures La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins an annexe parmi lesquels : - la figure 1 est un graphique qui illustre la montée en température en °C de quatre compositions de mortier : m C-a selon l'invention, m D-a qui est également un aluminate de calcium amorphe mais contenant moins de fer, m A-c et m B-c à titre comparatif qui sont des aluminates de calcium cristallisés, en fonction du temps en minute (réaction exothermique) ; - la figure 2 est un graphique représentant le taux de chauffage en °C des quatre compositions de mortier m C-a, m D-a, m A-c et m B-c calculé lors de la réaction la réaction exothermique illustrée sur la figure 1 ; et - la figure 3 est un graphique représentant les charges de traction mesurée en daN en fonction du temps en minutes lors de l'essai de traction des quatre compositions de mortiers m C-a, m D-a, m A-c et m B-c. Description détaillée de l'invention La société Demanderesse s'est attachée au développement de nouvelles compositions de ciment à base d'aluminate de calcium amorphe très réactif adaptées aux exigences des professionnels du bâtiment, à savoir présentant des résistances mécaniques élevées tout en rendant la coulée de béton ou de mortier obtenu à partir de ce type de ciment possible sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des régulateurs de prise classiques. Tel qu'indiqué précédemment, la présente invention porte sur une composition de ciment à prise ultra-rapide comprenant au moins de l'aluminate de calcium amorphe comprenant en poids par rapport au poids total de l'aluminate de calcium amorphe: (a) de 35 à 55% d'oxyde de calcium CaO (C), (b) de 19 à 55% d'alumine A1203 (A), le ratio molaire C/A étant supérieure ou égale à, 1,5, de préférence 1,7, (c) de 0 à 10% de silice Si02, caractérisée en ce que ledit aluminate de calcium amorphe comprend (d) de 3 à 16% d'oxyde de fer Fe203. Ainsi, contrairement à ce qui aurait pu être attendu par un Homme du métier, une teneur en oxyde de fer relativement élevée au sein de la composition de ciment ne détériore pas l'ultra- réactivité de l'aluminate de calcium amorphe, mais permet simplement de réguler sa prise tout en permettant d'obtenir une composition de mortier présentant une excellente robustesse. En outre, l'utilisation de mortier ou de béton acquérant rapidement des résistances mécaniques représente un avantage économique important. Selon l'invention, l'aluminate de calcium présent dans la composition de ciment est riche en fer. En particulier, l'aluminate de calcium amorphe peut comprendre, en poids, par rapport au poids total d'aluminate de calcium: (d) de 3 à 10%, et de manière encore plus préférée de 3 à 8%, idéalement de 5 à 8% d'oxyde de fer. En particulier, l'aluminate de calcium amorphe comprend en poids par rapport à son poids total de : (a) 35 à 55%, de préférence de 42 à 52%, et de manière encore plus préférée de 47 à 51% d'oxyde de calcium. Lorsque la teneur en oxyde de calcium est inférieure à 35% en poids, la composition de ciment selon l'invention était moins réactive ; tandis que lorsque la teneur en oxyde de calcium est supérieure à 55%, il devient plus difficile de faire fondre le composé dans un four en fusion et en particulier dans un four à réverbère. En général, l'aluminate de calcium amorphe peut comprendre en poids par rapport à son poids total de (b) 19 à 55%, de préférence de 25 à 48%, et de manière encore plus préférée de 34 à 42% d'alumine. La teneur en alumine est en particulier fonction de la teneur en oxyde de calcium de sorte que le ratio molaire C/A soit supérieure ou égale à 1,5, de préférence supérieure ou égale à 2, et idéalement de l'ordre de 1,5 à 3. Egalement, l'aluminate de calcium amorphe peut comprendre en poids par rapport à son poids total de 1 à 8% et plus particulièrement de 3 à 6% de silice 5i02. L'aluminate de calcium amorphe selon l'invention peut comprendre des impuretés allant de 0 à 5%, de préférence de 0 à 3% en poids, par rapport au poids total de l'aluminate de calcium. Ces impuretés peuvent être par exemple un oxyde de titane (Ti02) ou de la magnésie (MgO). Selon une caractéristique de l'invention, l'aluminate de calcium présent dans la composition de ciment selon l'invention présente une vitesse de dissolution dans l'eau supérieure ou égale à 15.10-6 mol.s-1.m-2, de préférence supérieure ou égale à 20.10-6 mol.s-1.m-2. Cette vitesse est mesurée par dosage du calcium libéré dans l'eau en 5 minutes par l'aluminate de calcium dans une suspension à 0,5 g.I-1.La concentration en calcium est divisée par 300 secondes (5 minutes) et par la surface de l'aluminate de calcium calculée par le produit de la surface BET exprimée en m2.g-1 par la masse de matière (0.5 g pour 1 litre). Selon une autre caractéristique de l'invention, l'aluminate de calcium présente surface spécifique Blaine mesurée selon la norme NF EN196-6 allant de 2000 à 7000 cm2/g et de préférence allant de 3000 à 5000 cm2/g. Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de ciment comprend une masse volumique allant de 2 à 5, de préférence allant de 2,5 à 3,5 et idéalement allant de 2,7 à 3,1 g/cm3. En général, le sulfate de calcium se trouve sous forme sous forme d'anhydrite, de gypse ou d'hémihydrate, d'origine naturelle ou synthétique. De préférence, le sulfate de calcium se trouve sous forme d'anhydrite Avantageusement, la composition de ciment comprend en poids par rapport au poids total de la composition de ciment : de 30 à 70% d'aluminate de calcium amorphe tel que défini ci-dessus et de 40 à 60% de sulfate de calcium, en particulier la composition de ciment selon l'invention peut comprendre de 45 à 55% d'aluminate de calcium amorphe et de 45 à 55% de sulfate de calcium. Un mortier ou un béton composé de ce type de composés, à savoir de sulfate de calcium amorphe tel que décrit ci-dessus et de sulfate de calcium, comporte de nombreux avantages par rapport à une composition classique, les principaux étant un temps de prise et de développement des résistances rapides et une compensation du retrait. Ces avantages sont reliés à l'hydratation et notamment à la présence de sulfate de calcium hémihydrate et anhydre. La composition de ciment peut également comprendre un traitement de surface antivieillissement. La Demanderesse a également découvert, de manière surprenante qu'un composé organique comportant au moins deux fonctions hydrophiles et une chaîne hydrophobe permettait d'améliorer la durée de vie d'un ciment d'aluminate de calcium amorphe tout en n'affectant pas la réactivité ou encore la résistance mécanique du ciment obtenu. La concentration pondérale de ce composé organique au sein de la composition de ciment est avantageusement comprise entre 0,025 et 5% en poids par rapport au poids de la composition de ciment, de préférence entre 0,05% et 2,5%, avantageusement entre 0, 1% et 1%. Par fonction à caractère hydrophile, on entend des fonctions qui permettent d'obtenir une compatibilité avec un milieu contenant de l'eau. De plus, ces fonctions hydrophiles ont avantageusement la capacité de réagir avec les cations ou éléments métalliques présents dans le liant hydraulique. Les fonctions convenables pour l'invention sont notamment les fonctions acides carboxyliques, anhydrides d'acides, halogénures d'acides, amines primaires. Les fonctions préférées de l'invention sont les fonctions acides, ou anhydrides d'acides. Le caractère hydrophobe du produit organique est apporté par une chaîne hydrocarbonée aliphatique, aromatique, alkylaromatique ou arylaliphatique. Les chaînes aliphatiques, arylaliphatiques linéaires ou cycliques, ramifiées ou substitutées sont préférées pour l'invention. Elles comprennent avantageusement entre 2 et 13 atomes de carbone. Comme cela sera décrit ci-dessous dans la description du procédé selon l'invention, le composé organique est selon une première variante de réalisation introduit dans la composition de ciment selon l'invention lors d'une étape de co-broyage entre ledit composé organique se trouvant sous forme de poudre et d'un clinker d'aluminate de calcium amorphe selon l'invention (à savoir, à forte teneur en oxyde de fer). Selon une seconde variante de réalisation, le composé organique est mélangé à chaud avec un clinker d'aluminate de calcium amorphe à une température supérieure à la température de fusion dudit composé organique et à une température inférieure à sa température de décomposition avant d'être broyé. Les composés organiques présentant un caractère filmogène seront donc préférés. Toutefois, cette propriété est uniquement souhaitée de manière préférentielle. Ainsi, un composé organique non filmogène mais mouillant et s'adsorbant sur les grains de liant hydraulique est également convenable pour l'invention. Comme composés organiques convenables pour l'invention, on peut citer les acides polycarboxiliques comme les acides dicarboxyliques tels que l'acide glutarique, l'acide succinique, l'acide adipique, l'acide octanedioïque, l'acide décanedioïque, dodécanedioïque, brassylique et leurs anhydrides et halogénures d'acide, les acides phtaliques comme l'acide orthophtalique, téréphtalique, isophtalique. En particulier, l'acide adipique est préféré. Il est également possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser des acides en mélange et plus particulièrement d'utiliser un mélange d'acide adipique, succinique et glutarique. Ce mélange est un sous-produit dans les procédés industriels de fabrication de l'acide adipique. Les aluminates de calcium amorphes ainsi revêtu du composé organique antivieillissement conformes à l'invention sont moins sensibles à la reprise d'humidité permettant ainsi d'augmenter leur durée de conservation dans les différents conditionnements tels que silos, sacs, containers, par exemple. De plus, la coulabilité de la poudre est améliorée lors de l'opération de vidange des emballages. La présente invention a également trait à un procédé afin de fabriquer la composition de ciment selon l'invention. En particulier, le procédé de fabrication d'une composition de ciment à prise ultra-rapide comprend les étapes suivantes : i) l'introduction dans un four à fusion de matières premières sources d'au moins d'oxyde de calcium, d'alumine et d'oxyde de fer ; ii) la cuisson dans le four à fusion à une température minimale permettant la fusion de la composition, en général autour de 1250°C, jusquà 2300°C, pendant une durée permettant d'obtenir la fusion complète des matières premières, en général de 10 minutes à 10 heures, de sorte à former un clinker d'aluminate de calcium liquide; iii) la récupération en sortie du four dudit clinker d'aluminate de calcium liquide présentant une température allant généralement de 1000 à 1600°C; iv) le refroidissement après cuisson dudit clinker d'aluminate de calcium liquide de sorte à faire baisser brutalement la température du clinker d'aluminate de calcium à une température inférieure à sa température de cristallisation afin d'obtenir un clinker d'aluminate de calcium amorphe ; v) éventuellement, le broyage du clinker d'aluminate de calcium amorphe obtenu à l'étape iv) de sorte à obtenir un ciment d'aluminate de calcium avec optionnellement du sulfate de calcium et/ou un agent antivieillissement composé d'un composé organique (tel que décrit ci-dessus), et vi) éventuellement, le mélange du ciment d'aluminate de calcium obtenu à l'étape v) avec du sulfate de calcium et/ou optionnellement l'ajout d'un composé organique de sorte à obtenir un ciment d'aluminate de calcium amorphe présentant un traitement de surface antivieillissement, si ceux-ci n'ont pas été ajoutés lors de l'étape v). Selon une première variante de réalisation, le sulfate de calcium et/ou le composé organique antivieillissement peuvent être mélangés au clinker d'aluminate de calcium amorphe lors de l'étape de broyage v). En général, le composé organique se trouve sous forme de poudre, par exemple de granulométrie moyenne inférieure ou égale à 300pm, de sorte à obtenir un ciment d'aluminate de calcium comprenant un traitement de surface antivieillissement. Selon une autre variante de réalisation, ces composés peuvent être mélangé au ciment d'aluminate de calcium obtenu à l'issu de l'étape de broyage v). En général, le composé organique (tel que définie ci-dessus) est mélangé à chaud au ciment d'aluminate de calcium à une température supérieure à la température de fusion dudit composé organique et à une température inférieure à sa température de décomposition. Ces températures ou domaine de températures dépendent, bien entendu, de la nature du composé organique. Selon le procédé de l'invention, la source de calcium peut-être choisie parmi : le calcaire, la chaux et les sous-produits provenant de procédés consommateurs de calcaire et de chaux comme les laitiers ou scories de sidérurgie ou d'électrométallurgie, ou un de leurs mélanges ; tandis que la source d'alumine et également d'oxyde de fer peut-être choisie parmi : la bauxite (bauxite monohydrate et/ou bauxite trihydrate), les meules de corindon, les supports de catalyseur, les briques réfractaires, les hydroxydes, les alumines métallurgiques, les alumines calcinées et fondues, les sous-produits de la filière aluminium et les non conforme de fabrication à haute teneur en alumine ou un de leurs mélanges. Par exemple, la bauxite trihydrate peut comprendre en poids, 46 à 50% d'alumine, 14 à 20% d'oxyde de fer et 7 à 12% de silice. Elle est ainsi à la fois source d'alumine et d'oxyde de fer. Ces matières premières sources d'oxyde de calcium, d'aluminium ou de fer se présentent généralement sous forme de blocs, comme des blocs de bauxite ou des blocs de calcaire. En particulier, le four à fusion utilisé dans le procédé selon l'invention est généralement un four à réverbère. Un four réverbère présente par exemple une section en L, à savoir une partie verticale et une partie horizontale qui communiquent entre elles. La partie verticale peut atteindre une dizaine de mètres de haut. Les blocs de calcaire et de bauxites sont introduits dans le four de fusion par une ouverture disposée sur la portion haute de la partie verticale. Ces blocs sont chargés dans le four afin de remplir tout le volume de cette partie verticale et forme ainsi, à une jonction entre la partie horizontale et la partie verticale, un talus de blocs. Ce dernier est ensuite attaqué par une flamme disposée dans la partie horizontale du four, face au talus. La flamme chauffe à une température supérieure à 1500°C, voire 2000°C. Elle apporte airsi les calories nécessaires pour fondre les blocs de calcaire et de bauxites formant un bain liquide de matières. La température des matières premières dans le four atteint en général 1400-1500°C. Les matières, une fois fondus, sortent par un trou de coulée disposé dans la partie horizontale du four. Au cours du procédé, des gaz de combustion se forment et prennent un chemin à contre-courant de celui des blocs. Ils sont ensuite évacués par une cheminée située sur la portion haute de la partie verticale du four. Ces gaz, présentant une température de l'ordre de 1500°C, circulent ainsi entre les blocs disposés au-dessus du talus et les préchauffent par transfert de chaleur. Les blocs de matières premières, de leur introduction au contact avec la flamme, subissent ainsi au préalable : un séchage, puis une déshydratation et une décarbonation par les gaz de combustion remontant la partie verticale du four. Le préchauffage des matières premières par les gaz de combustion est rendu possible du fait de l'empilement poreux des blocs de bauxites et de calcaire d'assez gros diamètre apte à laisser passer les gaz. A la sortie du four, un clinker d'aluminate de calcium est ainsi obtenu. Ce clinker est refroidi très rapidement juste après la cuisson de sorte à baisser la température du clinker d'aluminate de calcium à une température inférieure à sa température de cristallisation de façon à obtenir un clinker d'aluminate de calcium amorphe. Le refroidissement brutal peut s'effectuer par trempage du clinker liquide à l'air présentant une température pas plus élevée que 500°C, de préférence pas plus élevée que 100°C pendant un laps de temps inférieur ou égal à 1 minute, avantageusement inférieur ou égale à 15 secondes. A titre d'exemple, un jet d'air horizontal va être disposé à la sortir du four pour souffler et disperser le clinker de sorte à accélérer son refroidissement. Une fois refroidi, le clinker d'aluminate de calcium amorphe peut être broyé finement afin d'obtenir un ciment d'aluminate de calcium amorphe (liant hydraulique) présentant une granulométrie moyenne inférieure ou égale à 500 lm. Selon une variante de réalisation, le clinker d'aluminate de calcium peut-être co-broyé avec du sulfate de calcium afin de former un ciment sulfo-aluminate de calcium amorphe. Selon une autre variante de réalisation, le sulfate de calcium peut être mélangé avec le ciment d'aluminate de calcium amorphe préalablement broyé à l'issu de l'étape v). Lorsque le procédé de fabrication d'une composition de ciment selon l'invention comprend une étape d'ajout de sulfate de calcium, la composition de ciment comprend de préférence en poids par rapport au poids total de la composition de ciment de 40 à 60% d'aluminate de calcium amorphe (tel que défini ci-dessus) et de 40 à 60% de sulfate de calcium, en particulier la composition de ciment selon l'invention peut comprendre de 45 à 55% d'aluminate de calcium amorphe et de 45 à 55% de sulfate de calcium. Ce procédé permet de fabriquer une composition de ciment à base d'aluminates de calcium amorphes riches en oxyde de fer Fe203. La présente invention a également pour objet l'utilisation de la composition de ciment à prise ultra-rapide telle que décrite ci-dessus pour accélérer la prise des ciments Portland. On peut utiliser comme ciment n'importe quel ciment Portland, tel que le ciment portland normal, le ciment portland à durcissement rapide, le ciment Portland à durcissement super-rapide, le ciment Portland blanc, etc. La quantité de composition de ciment selon l'invention a ajouter pour une telle utilisation varie de préférence de 8 à 20% en poids du poids du ciment Portland suivant la nature des autres constituants utilisés et des caractéristiques recherchées. La nature du Portland, principalement sa teneur en C3A, sa finesse, les types d'ajouts et la nature du sulfate de calcium lorsqu'il est présent dans la composition de ciment selon l'invention ou celui présent dans le Portland, vont influencer la quantité à ajouter. La composition de ciment selon l'invention de par sa structure chimique (aluminate de calcium amorphe riche en oxyde de fer mélangé ou non avec un sulfate de calcium), son caractère amorphe, et sa finesse rendent l'aluminate de calcium très réactif. Le taux de combinaison avec les sulfates du Portland sera plus important et plus rapide qu'avec les aluminates de calcium classiques (crystallisés). En outre, la présence d'anhydrite de sulfate de calcium permet d'obtenir des résistances rapides par la formation d'ettringite complémentaire aux phases hydratées du Portland. Ainsi, l'efficacité de la composition de ciment selon l'invention est supérieure à celle d'un aluminate de calcium classique et les quantités à utiliser pour une même rapidité sont inférieures. Egalement, la présente invention a pour objet l'utilisation de la composition de ciment à prise ultra-rapide telle que décrite ci-dessus pour former de l'ettringite lorsqu'elle comprend du sulfate de calcium. La composition de ciment selon l'invention peut également être utilisée pour préparer des compositions de mortier ou de béton. Une composition de mortier se présente généralement sous forme de poudre sèche, prête à l'emploi et peut comprendre au moins la composition de ciment telle que décrite ci-dessus en tant que liant hydraulique et au moins un granulat, ainsi qu'éventuellement un additif et/ou adjuvant courant. A titre d'exemple, une composition du mortier ou de béton sèche comprend, en poids, par rapport au poids total de ladite composition de mortier: - de 15 à 50%, de préférence de 30 à 40% de liant hydraulique, telle que la composition de ciment selon l'invention et/ou un ciment Portland, - de 25 à 80%, de préférence de 50 à 70% de charges minérales, - de 0 à 2 %, de préférence de 0,05 à 0,5 % de composition fluidifiante, - de 0 à 5% d'autres additifs (accélérateur, retardateur, antimousse, les entraîneurs d'air, les adjuvants modifiant l'ouvrabilité du béton, les hydrofuges). Ces derniers sont connus de l'homme du métier. Tel qu'indiqué ci-dessus, dans la mesure où la composition de ciment selon l'invention est riche en oxyde de fer apte à réguler la prise du liant hydraulique (aluminate de calcium avec ou sans sulfate de calcium), il n'est pas nécessaire d'ajouter un retardateur de prise au sein de la composition de mortier ou de béton sèche. De façon connue, le mortier comprend un mélange de ciment et de sable/fillers, tandis que le béton peut comporter en plus des agrégats, chacun dans des proportions connues d l'homme de l'art. Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter. A moins qu'il ne soit indiqué autrement dans le reste de la description, les pourcentages sont exprimés en poids. Exemples Exemple 1 Al Préparation des compositions de ciment Une composition de ciment selon l'invention (C-a) et trois compositions comparatives (A-c ; B-c et D-a) ont été préparées : A-c et B-c sont des ciments d'aluminate de calcium classiques (cristallisés) tandis que D-a est un ciment d'aluminate de calcium rendu amorphe mais présentant une des traces d'oxyde de fer Fe203. Tous les ciments ont été produits par fusion dans un four à fusion à réverbère pendant une durée de 8 heures à une température de 1500°C. Les clinkers C-a et D-a ont subis à la sortie du four un refroidissement brutal d'un flux d'air de 20°C pendant 15 secondes de sorte à obtenir un clinker d'aluminate de calcium amorphe ; tandis que les clinkers A-c et B-c ont subis un refroidissement lent. Les clinkers ont ensuite été broyés pour obtenir une surface Blaine de 5000 cm2/g. Les formulations de ces compositions sont illustrées dans le tableau 1 ci-dessous :35 Poids en % CaO A1203 Si02 Fe203 autres C-a 47,4 38,0 4,7 7,2 2,8 A-c 38,6 39,0 4,5 15,2 2,7 B-c 47,7 37,8 4,2 7,6 2,7 D-a 51,4 39,1 5,7 0,7 2,5 Tableau 1 Les ciments testés présentent les phases minéralogiques suivantes : Phases %) Type NC* Cl 2A7 CA C3A C2S C4AF/CT C2AS Spi nel C-a 98 2 0 0 0 0 0 0 A-c 0 4 57 0 12 19 2 6 B-c 0 61 0 0 16 23 0 0 D-a 99 0 0 1 0 0 0 0 * NC : non cristallisé Tableau 2 B) Préparation des compostions de mortiers Les quatre compostions de ciment ci-dessus ont été utilisées afin de préparer quatre compositions de mortier dont les formulations sont illustrées dans la tableau 3 : Dosage (% en poids) Composés Fonctions m A-c m B-c m C-a m D-a A-c liant 60 - - - B-c - 60 - - C-a - - 60 - D-a - - - 60 NE 14 sable Jusqu'à 100 Conpac500 Superplastifiant (Peramin) 0,2 Acide citrique Inhibiteur de prise - - - 0,05 Carbonate de lithium Accélérateur de prise 0,4 0,15 - - Eau 13 16 13 14 Tableau 3 Le temps de prise de ces quatre formulations a été ajusté à 3 minutes au moyen de régulateurs de prise et la quantité d'eau a été définie de sorte à obtenir le même aspect pour les différentes compositions de mortier testées. C1 Caractérisations ,/ Profiles exothermiques Les mortiers sont mélangés à la main pendant 30 secondes, puis 30 g de la matière mélangée est immédiatement versé dans un récipient cylindrique en plastique (25 mm x 100 mm, diamètre x hauteur) contenant un thermocouple de type K relié à un enregistreur de température Testo 177. ,/ Essais de traction Pour des raisons pratiques liées au temps de prise très court des compositions étudiées, la résistance initiale a été mesurée en utilisant principalement un test de traction nécessitant moins de matière. Pour chaque essai, le test est effectué à l'aide d'une dalle de béton normalisée (30x30x10 cm, Rocholl Gmbh). 9 trous présentant une dimension de 10 mm x 70 mm (diamètre x hauteur) sont percés sur chaque dalle. Chaque trou est dépoussiéré et saturé d'eau pendant 5 minutes. Avant le test de traction, l'excès d'eau est éliminé de l'orifice et la composition de mortier à tester est coulée dans le trou après le mélange. Ensuite, une armature en acier (8 mm x 90 mm, diamètre x hauteur) est immédiatement intégré dans le mortier et relié à un dynamomètre pour mesurer la charge à la rupture en fonction du temps. D) Résultats Tel qu'indiqué ci-dessus, les profils exothermiques ont été réalisés sur des mortiers dont le temps de prise a été ajustés de manière à obtenir une réactivité similaire de l'ordre de 3 à 6 minutes, ce qui a été considéré comme assez longtemps pour placer l'armature en acier et assez court pour offrir durcissement ultra-rapide. Ainsi, les mortiers obtenus à partir des ciments "A-c" et "B-c" ont être accélérées en Li2CO3. Le mortier obtenu à partir du ciment "-Da" a été retardé avec de l'acide citrique, alors qu'aucun régulateur de prise classique n'a été utilisé pour le mortier obtenu à partir du ciment « C-a ». Les données recueillies sont présentées sur la figure 1 tandis que la figure 2 illustre le taux de chauffage calculé à partir de cette expérience (à partir de l'apparition de la première température maximale du pic). Les profils correspondants exothermiques au cours du temps pour tous les mortiers, permet une classification en fonction de la forme de la courbe de température en deux groupes principaux: - les mortiers obtenus à partir des ciments "B-c" et "A-c" où il apparaît une légère augmentation de la température pendant les 10 premières minutes et une faible cinétique de la température (5 ° C / min et 14 ° C/min respectivement pour "A-c" et "B-d'). - les mortiers obtenus à partir des ciments "D-a" et "C-a", qui présente une augmentation brusque du profil exothermique juste après que la température a commencé à monter et une cinétique à haute température (66,5 ° C/min et 56 °C/min respectivement pour "D-a" et "C-a "). La figure 3 illustre les résultats du test de traction. En ce qui concerne les mortiers obtenus à partir des ciments "A-c" et "B-c", la charge de traction augmente lentement jusqu'à 15 minutes après le réglage de temps par la réalisation de 1063 ("A-c") et 1770 daN («B-c»). Dans les valeurs de comparaison de 1800 daN sont obtenus seulement une minute après la mise en temps des mortiers obtenus à partir des ciments "C-a" et "D-a". Cette valeur de contrainte de traction ne change pas de façon significative par la suite, ce qui démontre la réactivité ultra de ces deux liants. Exemple 2 Une composition de ciment selon l'invention comprenant un traitement de surface antivieillissement, à savoir B3 et une composition selon l'invention sans traitement antivieillissement, à savoir A3 ont été préparées. Tout comme précédemment, les ciments ont été produits par fusion dans un four à fusion à réverbère pendant une durée de 8 heures à une température de 1500°C. Les clinkers ont subis à la sortie du four un refroidissement brutal d'un flux d'air de 20°C pendant 15 secondes de sorte à obtenir un clinker d'aluminate de calcium amorphe. Les clinkers ont ensuite été broyés pour obtenir une surface Blaine de 3000 cm2/g selon les compositions testées. Les formulations de ces compositions sont illustrées dans le tableau 4 ci-dessous : Exemples de Finess Traitement de surface (% en poids composition de ciment CaO A1203 Si02 Fe203 autres blaine par rapport au poids de la (cm2/g) composition de ciment) A3 47,5 36,5 4,4 7,2 4,4 3000 Aucun B3 47,5 36,5 4,4 7,2 4,4 3000 0 1% acide adipique et 0,2% de ' . paraffine Tableau 4 Un essai de reprise de masse est réalisé sur le ciment seul (A3 ou B3) à l'aide d'une coupelle aluminium dans laquelle est positionné 25 grammes de ciment à tester. La coupelle ainsi préparée est pesée et placée à 20°C et 70 % d'humidté relative. L'essai de reprise de masse consiste à suivre l'évolution du poids de la coupelle en fonction du temps d'exposition. Le résultat est exprimé en % de reprise de masse par rapport à la masse de ciment. La Demanderesse a trouvé que l'ajout d'un agent antivieillissement permet de réduire la reprise de masse après 13 jours d'exposition à 20°C et 70% d'humidité relative de plus de 70% (71%) pour les compositions B3 par rapport respectivement à A3. Ainsi, les compositions de ciment selon l'invention comprenant un agent antivieillissement présentent une reprise de masse beaucoup plus faible que celles de compositions de ciment selon l'art antérieur. Par conséquent, les compositions de ciment selon l'invention présentent une sensibilité à l'humidité moindre et donc une durée de vie améliorer par rapport aux compostions de ciment selon l'art antérieur. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Composition de ciment à prise ultra-rapide comprenant au moins de l'aluminate de calcium amorphe comprenant en poids par rapport au poids total de l'aluminate de calcium amorphe: (a) de 35 à 55% d'oxyde de calcium CaO (C), (b) de 19 à 55% d'alumine A1203 (A), le ratio molaire C/A étant supérieure ou égale à 1,5, (c) de 0 à 10% de silice Si02, caractérisée en ce que ledit aluminate de calcium amorphe comprend (d) de 3 à 16% d'oxyde de fer Fe203. 2. Composition de ciment selon la revendication 1, dans laquelle l'aluminate de calcium amorphe comprend en poids par rapport au poids total d'aluminate de calcium amorphe de 3 à 10%, de préférence de 3 à 8% d'oxyde de fer (d). 3. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'aluminate de calcium amorphe comprend en poids par rapport au poids total d'aluminate de 15 calcium amorphe de 42 à 52%, de préférence de 47 à 51% d'oxyde de calcium (a). 4. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'aluminate de calcium amorphe comprend en poids par rapport au poids total d'aluminate de calcium amorphe de 25 à 48%, de préférence de 34 à 42% d'alumine (b). 5. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre 20 en poids par rapport au poids total d'aluminate de calcium amorphe de 1 à 8% et plus particulièrement de 3 à 6% de silice Si02(c). 6. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'aluminate de calcium amorphe comprend une vitesse de dissolution dans l'eau supérieure ou égale à 15.10' 25 7. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'aluminate de calcium amorphe comprend une surface spécifique Blaine mesurée selon la norme NF EN196-6 allant de 2000 à 7000 cm2/g. 8. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, comprenant traitement de surface antivieillissement composé d'un composé organique comportant au moins 30 deux fonctions hydrophiles et une chaîne hydrophobe. 9. Composition de ciment selon l'une des revendications précédentes, comprenant en poids par rapport au poids total de la composition de ciment de 40 à 70% de sulfate de calcium et de 30 à 70% d'aluminate de calcium amorphe. 10. Procédé de fabrication d'une composition de ciment à prise ultra-rapide selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant les étapes suivantes : I) l'introduction dans un four à fusion de matières premières sources d'au moins d'oxyde de calcium, d'alumine et d'oxyde de fer ; ii) la cuisson dans le four à fusion à une température minimale permettant la fusion de la composition pendant une durée permettant d'obtenir la fusion complète des matières premières, de sorte à former un clinker d'aluminate de calcium liquide; iii) la récupération en sortie du four dudit clinker d'aluminate de calcium liquide; iv) le refroidissement après cuisson dudit clinker d'aluminate de calcium liquide de sorte à faire baisser brutalement la température du clinker d'aluminate de calcium à une température inférieure à sa température de cristallisation afin d'obtenir un aluminate de calcium amorphe ; v) éventuellement, le broyage du clinker d'aluminate de calcium amorphe obtenu à l'étape iv) de sorte à obtenir un ciment d'aluminate de calcium avec optionnellement du sulfate de calcium et/ou un agent antivieillissement composé d'un composé organique (tel que décrit ci-dessus), et vi) éventuellement, le mélange du ciment d'aluminate de calcium obtenu à l'étape v) avec du sulfate de calcium et/ou optionnellement l'ajout d'un composé organique de sorte à obtenir un ciment d'aluminate de calcium amorphe présentant un traitement de surface antivieillissement, si ceux-ci n'ont pas été ajoutés lors de l'étape y). 11. Procédé de fabrication d'une composition de ciment à prise ultra-rapide selon la revendication 10, dans lequel le four à fusion est un four à réverbère. 12. Utilisation de la composition de ciment à prise ultra-rapide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 pour accélérer la prise des ciments Portland. 13. Utilisation de la composition de ciment à prise ultra-rapide selon la revendication 9 pour former de l'ettringite.