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La cendre volante est un résidu de combustion qui se mélange aux particules fines et aux gaz formant la fumée. Dans un contexte industriel, la cendre volante vient principalement de la combustion du charbon.
Des lois régissent le taux d’émissions de cendres volantes afin d’assurer une qualité adéquate de l’air, obligeant ainsi les industries utilisant le charbon à installer des dispositifs de filtration afin de récupérer les cendres volantes. Au Canada, les centrales d’énergie thermique produisent, chaque année, plus de 5 100 000 tonnes de cendres volantes qui seront transférées soit dans un dépotoir ou dans un site spécifiquement créé pour ce résidu. Cependant, grâce à ses propriétés physiques et chimiques, il est possible d’utiliser les cendres volantes en construction et dans la fabrication de matériaux industriels.
Au niveau de la construction de bâtiments, la cendre volante est utilisée comme ajout cimentaire pour remplacer partiellement le ciment (jusqu'à 50% actuellement, 17% en moyenne au Canada) dans la fabrication du béton. Elle permet d’augmenter la durabilité, l’imperméabilité et la résistance chimique du béton. Elle augmente la plasticité du mélange et réduit la quantité d’eau nécessaire pour assurer son ouvrabilité. Il est aussi possible de fabriquer des briques à base de cendres volantes.
Le principal intérêt de l’utilisation de la cendre volante est de réduire l’empreinte environnementale du béton en diminuant la proportion de ciment utilisé. La production d’une tonne de ciment produit une tonne de CO2. Son utilisation permet aussi de réduire la quantité de déchets issue de la combustion du charbon.
La norme CSA A3001 définit les propriétés chimiques et physiques nécessaires des cendres volantes utilisées pour la fabrication de béton. Ses propriétés varient selon la source et la méthode de combustion du charbon.
Puisque les cendres volantes peuvent contenir des traces de métaux lourds et autres contaminants, le débat est ouvert quant aux dangers pour la santé que représente l’exposition au béton contenant des cendres volantes.