EP3317059A1 - Système et procédé de projection de béton léger d'isolation - Google Patents

Système et procédé de projection de béton léger d'isolation

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EP3317059A1
EP3317059A1 EP16757684.2A EP16757684A EP3317059A1 EP 3317059 A1 EP3317059 A1 EP 3317059A1 EP 16757684 A EP16757684 A EP 16757684A EP 3317059 A1 EP3317059 A1 EP 3317059A1
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EP
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concrete
tank
lance
orifice
screw
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EP16757684.2A
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Damien Baumer
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Eurl Baumer Damien
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Eurl Baumer Damien
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/16—Discharge means, e.g. with intermediate storage of fresh concrete
    • B28C7/162—Discharge means, e.g. with intermediate storage of fresh concrete by means of conveyors, other than those comprising skips or containers, e.g. endless belts, screws, air under pressure
    • B28C7/163—Discharge means, e.g. with intermediate storage of fresh concrete by means of conveyors, other than those comprising skips or containers, e.g. endless belts, screws, air under pressure using a pump
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F21/00—Implements for finishing work on buildings
    • E04F21/02—Implements for finishing work on buildings for applying plasticised masses to surfaces, e.g. plastering walls
    • E04F21/06—Implements for applying plaster, insulating material, or the like
    • E04F21/08—Mechanical implements
    • E04F21/085—Mechanical implements for filling building cavity walls with insulating materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
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    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete

Definitions

  • the invention relates to the field of construction, and more particularly to the thermal and / or acoustic insulation of buildings by projection of lightweight concrete.
  • Shotcrete is known for a long time, as evidenced by the French patent FR 578 421 of 1924, which describes a device for spraying concrete by compressed air.
  • wet water is added to the mixture of granulate and binder to form the concrete before it is thrown onto the site to be coated.
  • dry route water is added to the mixture at the time of projection.
  • the wet process has long been used (and still is) for mineral concretes and mortars.
  • the concrete dosage is complex, especially because of the difficulty in controlling the flow rate of the dry mixture (especially if the pressure generated by the fan is not adjustable).
  • One objective is to propose a method and installation for the projection of lightweight wet insulation concrete which, separately or jointly:
  • This wet spraying process makes it possible to maximize the flow rate (and thus the yield) while optimizing the quantity of water and minimizing the dust.
  • Various additional features of this process may be provided, alone or in combination:
  • the binder is prompt natural cement.
  • the concrete contains a water-retaining adjuvant
  • the concrete contains a retarding agent
  • the pressure prevailing in the lance at the nozzle is less than 0.5 bars, and preferably less than 0.3 bars.
  • a light insulation concrete projection system which comprises:
  • a spray lance equipped with a barrel, a nozzle to vi turi opening into the barrel and a primary intake manifold opening into the barrel to the right of the venturi;
  • At least one primary supply duct connecting the primary outlet orifice of the tank to the intake manifold of the lance.
  • the container comprises a return worm mounted in parallel with the worm go and driven in rotation in the opposite direction thereof;
  • the tank is provided with a secondary outlet orifice to the right of the worm go, the projection lance is equipped with a secondary intake manifold opening into the barrel, and the system comprises a secondary duct d ' brought connecting the secondary outlet port of the tank to the secondary intake manifold;
  • the secondary intake manifold opens to the right of the primary tubing.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an exterior insulation construction site of a building made by means of a light concrete projection system
  • FIG. 2 is a detailed view of the site of FIG. 1, on a larger scale
  • FIG. 3 is a detail view of the construction site of FIG. 1, on a larger scale;
  • FIG. 4 is a view from above of a container equipping the projection system with, in medallions, two details on a larger scale;
  • FIG. 5 is a perspective view, partially broken away, of the container of Figure 4;
  • FIG. 6 is a partial sectional view of the container of Figure 4, according to the sectional plane VI -VI;
  • FIG. 7 is a detail sectional view of the container of Figure 6, according to the plane VI I -VI I;
  • FIG. 8 is a perspective view of a spear equipping the projection system, according to a first embodiment
  • Figure 9 is a sectional view of the lance of Figure 8, according to the IX sectional plane;
  • FIG. 10 is a view of a detail of the lance of FIG. 9, taken in box X;
  • FIG. 1 1 is a perspective view of a spear equipping the projection system, according to a second embodiment
  • Figure 12 is a sectional view of the lance of Figure 11, according to the section plane XI I;
  • FIG. 13 is a view of a detail of the lance of FIG. 12 taken in box XIII.
  • Figure 1 an insulation project of a building 1.
  • the nature of the building 1 matters little; it is a house of housing but it could be a building, an outbuilding, a garage, a shelter, and so on.
  • Building 1 typically comprises masonry 2 (including facade, pigno ns, floors, slabs) with a roof and, in this case, the insulation work consists of covering masonry 2 (eg the gable under the roof). prevailing wind) of a projected layer of light insulating concrete 3, examples of which will be provided below.
  • This projection system 4 comprises, in the first place, a container 5 equipped with a tank 6 in which is poured concrete 3 already ready, and at least one endless screw 7 go.
  • the tank 6 is provided with at least one primary outlet orifice 8A, arranged in line with the endless screw 7.
  • the endless screw 7 is mounted in rotation in the tank 6 to continuously convey the concrete 3 to the primary port 8A.
  • the vessel 6 comprises a pair of inclined longitudinal walls 9, connected by two end transverse walls, namely an upstream transverse wall and a downstream transverse wall.
  • the tank 6 has an opening 12 through which is poured the beto n 3 and, opposite the opening 12, a bottom 13 shaped gutter.
  • the screw 7 comes in the form of a steel Archimedes screw (preferably stainless) comprising a shaft 14 mounted between the transverse walls 10, 11, and a propeller 15 secured to the shaft 14.
  • the outer diameter of the helix 15, substantially equal (within a few millimeters clearance) to the internal diameter of the bottom 13 of the tank 6, is between 100 mm and 200 mm, and preferably of the order of 125 mm.
  • propeller 15 is between 100 mm and 200 mm, and preferably of the order of 125 mm
  • the diameter of the shaft 14 is between 20 mm and 40 mm, and for example of the order of 30 mm .
  • the screw 7 going is mounted in rotation with respect to the tank 6 (and more precisely with respect to the transverse walls 10, 11) by means of bearings, preferably with rolling bearings.
  • the shaft 14 At an upstream end, the shaft 14 has a section 16 cantilever protruding from the tank 6 and which is secured to a wheel 17 (pulley or toothed wheel).
  • the container 5 is equipped with an engine
  • the container 5 comprises a mobile carriage 20 provided with a frame 21, on which the tank 6 and the engine 18 are mounted, and a The chassis 21 is advantageously equipped with a caravan-type attachment 23, so that the container 5 can be towed to be transported on the site by a vehicle equipped with a trailer. a suitable coupling.
  • the concrete 3 is introduced already prepared (and therefore wet) in the tank 6.
  • the concrete 3 can be prepared by hand but, according to a preferred embodiment, the projection system 4 comprises In effect, a kneader 24 into which the ingredients are poured and which prepares the concrete 3 therefrom.
  • the mixer 24 is vertical axis; it comprises a frame 25, a tank 26 mounted on the frame 25, a rotor 27 provided with blades 28, and a motor 29 coupled to the rotor 27 to drive the latter in rotation about the axis so as to mix the ingredients so as to obtain a homogeneous concrete.
  • the kneader 24 may be mounted on a utility vehicle, e.g. a flatbed truck.
  • the container 5 is placed directly above the kneader 24, which is advantageously equipped with a hatch and a hopper 31 through which, at the opening of the hatch, the wet kneaded concrete 3 is poured into the the tank 6 of the tale neur 5.
  • the ingredients of the concrete 3 comprise at least one vegetable granulate, a binder and water.
  • the granulate is eg. the density (for the dry chenevotte) is of the order of 100 kg / m 3 in unneeded time (ie not packed)
  • the binder is, for example, natural cement prompt.
  • binder (prompt natural cement): 39,5%
  • the set retarder is e.g. citric acid, typically food grade.
  • the quantity is minute compared to those of the main components (aggregate, binder, water); customary recommendations recommending 80 g of citric acid for a 25 kg bag of natural quick-release cement (equivalent to 320 g per 100 kg of natural prompt cement). Such an amount is sufficient to delay at least half an hour the setting of the concrete, regardless of the composition chosen from the three revealed above.
  • a cohesive agent intended to maintain the consistency of the concrete during the projection.
  • This cohesive agent can also act as a water retaining adjunct, intended to improve the stability and homogeneity of the concrete.
  • Methyl cellulose is particularly indicated because it fulfills these two functions. The quantity added to the mixture is minute compared to that of the main components.
  • the amount of cohesion agent / water retainer has the advantage of being proportional to the weight of granulate.
  • a quantity of water retention (in particular methylcellulose) of 2% by weight ie 2 kg per 100 kg or 1000 I of chenevotte gives good results, and this the proportions of binder and water.
  • the following method of preparation of the concrete 3 can be used, which proves to be excellent.
  • the chènevotte is first introduced into the kneader 24 dry and the methylcellulose, dosed at 2% by weight of the chènevotte is added thereto.
  • the kneader is then allowed to rotate for a few seconds so that the methylcellulose coats the chenevot and then II of water is added per kg of hemp.
  • the binder (including the prompt) is then introduced and then 0.51 parts of water are added per kg of binder.
  • the tank 6 of the container 5 is provided with at least one primary outlet orifice 8A e, positioned to the right of the screw 7 go. More precisely, the primary opening 8A opens into or near the bottom 13.
  • the primary orifice 8A may be formed by a bore made in the tank 6 (possibly directly in the bottom) or, as in the example illustrated, by a tube 32 attached, integral with a longitudinal wall 9 (being attached to this, for example, by welding).
  • This tube 32 preferably has an internal diameter of 50 mm.
  • the primary orifice 8A is preferably positioned in the vicinity of the downstream transverse wall, at a short distance from it.
  • the screw 7 go has a step to the right; in this case, it is rotated by the motor 18 in the counterclockwise direction so as to route the poured concrete 3 to the primary orifice 8A.
  • the shaft 14 of the screw 7 has a downstream end section 33 devoid of a helix (the propeller 15 stops slightly downstream of the orifice 8A prim aire) but provided with a device 34 breaker clods, here under fo rme a series of blades 35 cyli nd riqu es.
  • This device 34 is intended to disintegrate the concrete 3 which accumulates around the downstream end section 33.
  • the tank 6 is preferably provided with a secondary exit orifice 8B, also arranged in line with the screw 7 without end going.
  • the secondary orifice 8 B opens into or near the bottom 13, at the right of the primary orifice 8A.
  • the secondary orifice 8B may be formed by an attached tube fixed to a longitudinal wall or, as in the example illustrated, directly into the bottom 13 of the tank 6.
  • the secondary orifice 8B is advantageously extended by an added pipe 37, welded to the tank 6. This tubing 37 preferably has an internal diameter of 50 mm.
  • the container 5 is equipped with a screw 38 without end end, mounted in parallel with the endless screw 7 and driven in rotation in the opposite direction thereof.
  • the 38 screw return may be of identical design to the screw 7 go, and includes as it a shaft 14 and a propeller 15.
  • the screw 38 return is however mounted head to tail relative to the screw 7 go, as can be seen in the figure 4.
  • the screw 38 retou r overhangs the screw 7 go, being slightly shifted transversely thereto.
  • the propeller 14 of the return screw 38 extends from the downstream transverse wall 11 of the tank 6 to a short distance from the upstream transverse wall, and has in the vicinity of the latter a device 34 which is a breakwater of design. identical to that of the screw 7 go.
  • the drive of the 38 return screw can be made using the motor
  • the concrete 3 which has not been evacuated through the orifice 8A (or the orifices 8A, 8B) of output is disaggregated by the device 34 breaker of the screw 7 going and forwarded downstream in upstream by the screw 38 return. Having reached the vicinity of the upstream transverse wall, the concrete 3 thus rerouted is again broken up by the device 34 breaker of the screw 38 return and then falls back into the bottom 13 before being again conveyed from upstream to downstream by the screw 7 go, to be discharged through the orifice 8A (or the orifices 8A, 8B) output. This recirculation of the concrete 3 is performed until it has been evacuated in full.
  • the system 4 of projection also comprises:
  • a spray lance 40 equipped with a barrel 41, a venturi nozzle 42 (hereinafter more simply referred to as a venturi) opening into the barrel 41 and at least one primary intake manifold 43A opening into the barrel 41 to the right of the venturi 42;
  • a venturi nozzle 42 hereinafter more simply referred to as a venturi
  • a source 44 of compressed air connected to the venturi 42;
  • At least one primary supply line 45A connecting the primary outlet orifice 8A of the tank 6 to the primary inlet tubing 43A of the lance 40.
  • the (or each) supply duct 45A is advantageously in the form of a flexible tube, optionally reinforced with a spiral wire, and preferably having a smooth inner wall and an external diameter equal (with the clearance) to internal diameter of the tube 32 forming the primary orifice 8A (respectively of the tubing 38 prolo ngeant the secondary orifice 8B) - or about 50 mm in the example illustrated
  • the reinforcing wire is metallized, so as to conduct electricity. This wire then eliminates the phenomena of static electricity generated by the friction of the flow of material against the inner wall of the conduit 45A supply.
  • the source 44 of compressed air is advantageously in the form of a compressor.
  • This compressor 44 is for example mounted on a sleigh 46 provided with a wheel train 47 and a fastener 48 caravan type, so that the compressor 44 can be towed to be transported to the site by a vehicle equipped with a suitable hitch.
  • the compressor 44 is connected to the venturi 42 by means of a rubber hose 49 or any other pressure-resistant elastomer.
  • the lance 40 is equipped with a coupling 50 on which the hose 49 is sealingly connected.
  • the lance 40 is advantageously equipped, in addition, with a valve 51 interposed between the connection 50 and the venturi 42.
  • This valve 51 is for example of the quarter-turn type and comprises a spherical plug 52 that rotatably integral with a handle 53 whose operation places the plug 52 in an open position (illustrated in FIGS. 10 and 13) in which the plug 52 passes air coming from the compressor 44, or a closing position (not shown) in which the bushel 52 closes the passage of air.
  • the lance 40 has a duct 54 connecting the connection 50 to the barrel 41; the venturi 42 is in the form of a constriction made in this duct 54 on the side of the barrel 41. More precisely, the venturi 42 comprises a narrowed sectio n (that is to say of smaller diameter than that of the conduit 54 downstream of the plug 52], followed by a flared section 56 through which the venturi 42 opens into the barrel 41, which has a diameter much greater than that of the duct 54, and in particular that of the narrowed section 55.
  • the duct 54 has a mean diameter D 1 of between 12 mm and 20 mm, and, for example, of 14 mm, the section 55 narrows a diameter D 2 of between 5 mm and 15mm, and eg of the order of 10mm, the section 56 flared (taken at the widest) a diameter D3 of the order of 20mm, and the barrel 41 an internal diameter D4 of 50 mm.
  • the depressurization is preferably greater than 0.7 bar (ie that is, the pressure is less than 0.3 bar].
  • This depression is transmitted via the primary intake pipe 43A and the primary supply conduit 45A, to the primary outlet orifice 8A through which the concrete 3 in circulation is then sucked.
  • the tank 6 comprises two outlet orifices 8A, 8B, namely a primary orifice 8A and a secondary orifice 8B
  • the lance 40 of projectio n is in this case equipped with a tubular 43 B secondary intake opening into the barrel 41
  • the system 3 comprises a secondary conduit 45B supply connecting the secondary outlet port 8B to the secondary tubing 43 B intake.
  • the depression in the barrel 41 is transmitted via the secondary intake pipe 43 B and the secondary supply conduit 45B to the secondary outlet orifice 8B through which the circulating concrete 3 is then sucked.
  • the or each supply duct 45A, 45B is provided with one (or more) notch (s) 57 which protrudes (s) from the tube 32 (respectively from the tubing 37] and extends (ent) to the outlet orifice 8A (respectively 8B) .
  • This (these) recess 57 (a) have the function of avoiding the obstruction of the orifice 8A (respectively 8B) of output by promoting the circulation of air under the effect of the depression generated by the venturi 42, and thus to facilitate the suction of concrete circulating in the tank 6.
  • each supply duct 45A, 45B is provided with three notches 57 distributed at 120 °
  • each notch 57 is through in the 45A, 45B duct wall, and the duct 45A, 45B is fitted on a tube 58 which extends from the orifice 8A, 8B respective j than beyond the Notch 57.
  • each notch 57 is hollowed in the thickness of the conduit 45A, 45B without piercing it.
  • the lance 40 comprises a primary intake manifold 43A and a secondary superimposed intake manifold 43B, which open all two in the barrel 41 via a collector 59 preferably inclined at an angle A of about 45 ° relative to the barrel 41.
  • the barrel 41 has a main section 60 of constant diameter D4 (that is to say of about 50 mm in the illustrated example), and preferably an end section 61 of larger diameter (this diameter, denoted D 5, is advantageously between 60 and 90 mm, and for example about 70 mm) intended to reduce the flow rate of the concrete 3 to minimize rebounds against the surface to be coated, while forming a flare and which increases the area covered by the proj ection.
  • the lance 40 comprises a primary inlet tubing 43A and a secondary inlet tubing 43B that are symmetrical with respect to the barrel 41, into which they both open. directly at the venturi 42, preferably with an angle B (about 45 ° in the example shown).
  • This section 62 of lesser diameter includes a straight portion 63, the length of which is between 150 mm and 300 mm (and for example about 200 mm), and a bent portion 64 which extends the right portion 63 and forms with this angle C advantageously between 30 ° and 50 °, and e.g. about 45 °.
  • the straight portion 63 may be formed by fitting a small diameter tube (between 30 and 50 mm, and for example about 40 mm) into a larger diameter outer end tube (eg 50 mm). mm) with interposition of an airtight filling product 65, such as a closed-cell polymer foam.
  • the smaller diameter section 62 opens into a large diameter section 66 (this diameter, denoted D 7, is advantageously greater than 90 mm, and for example about 120 mm) intended to reduce the flow rate of the concrete 3 to minimize rebounds on the surface to be coated, while forming a flared jet that increases the area covered by projection.
  • the large-diameter section 66 partly overlaps the smaller-diameter section 62, and has an angled external portion 67 which is connected thereto upstream of its mouth, so to create around the portion 64 angled u do decompression chamber 68 intended to generate turbulence in the concrete flow to slow it down, favoring its projection into small clods rather than clods, and its homogeneous distribution on the surface to be coated.
  • a large-diameter end section 61 may be added to the barrel 41, this end section 61 allowing, by pressure losses, to slow down the flow of concrete, thus reducing the risk of the material rebounding on the surface to coated.
  • a first phase consists in preparing the concrete 3 by mixing, in predetermined proportions (see above), the natural fibrous granulate (here the chenevotte), the binder (in this case the beneficial cement) and the water, optionally supplemented with the set retarder. (Such as citric acid) and the water-retaining adjuvant (such as methylcellulose) This mixture can be made by hand but it is advantageously carried out by means of the mixer 24.
  • a second phase consists in pouring wet concrete 3 thus prepared (visible in gray in FIG. 2) into the container 5, and more precisely in the tank 6 which has been started up. (or the) screw 7, 38 endlessly.
  • the hatch is opened. The concrete 3 flows into the tank 6 through the hopper 3 1.
  • a third phase consists of continuously circulating the wet concrete 3 in the tank 6 to the right of the orifice 8A (or outlets 8A, 8B). This circulation is achieved by means of the screw 7 (or vi s 7, 38), driven (s) co njointly (and in opposite directions) in rotation by the engine 18.
  • the device (s) 34 breaker disintegrates (s) any agglomerates that form in the vicinity of the downstream end wall 11 (respectively of the upstream end wall).
  • a fourth phase consists in sucking the wet concrete 3 along the conduit 45A (or conduits 45A, 45B) supplying connecting the orifice 8A (respectively the orifices 8A, 8B) outlet tank 6 to the lance 40 of projection, by means of the venturi 42 supplied with compressed air by the compressor 44, and to project on the support 2, by means of the lance 40, wet concrete 3 and sucked.
  • the indentations 57 formed in the duct 45A (or ducts 45A, 45B) supply facilitates the flow of air (as illustrated by the arrows on the detail medallions of Figure 6) and avoid the obstruction of the 8A orifice (or openings 8A, 8B) output by the concrete 3.
  • the concrete 3 is sucked into the conduit 45A (or ducts 45A, 45B) of supply by small clumps (a few cubic millimeters to a few cubic centimeters) which thus obstruct neither the conduit 45A (or the ducts 45A, 45B) nor the lance 40 and are projected on the surface to be coated at a speed which, as suggested above, can be adjusted by varying the diameter of the barrel 41.
  • the architecture of the projectio n system 1 makes it possible to obtain a proj ection rate greater than 2 m 3 / h, and can even reach 3 m 3 / h.
  • a wall 2 having a length of 10 m and a height of 3.3 m of a layer of lightweight concrete insulation of a thickness of 15 cm (an approximate volume of 5 m 3 )
  • two and three hours of projection are sufficient. If the worker 69 is alone on the site, he must also count the preparation time of the concrete 3 (eg in successive increments of 100 l), unless the concrete 3 is prepared continuously, by ex. by a second worker dedicated to this task, in which case the preparation time of the concrete 3 is masked.
  • guides 70 typically in the form of planks
  • the worker 69 can smooth the projected concrete 3 by means of a mason's rule. If it is still moist enough, the scraped concrete can be recycled by being reintroduced into the container 5.
  • the fact of being able to project the concrete 3 wet makes it possible to optimize the quantity of water consumed, the water dosage of the concrete 3 being less than that of a concrete intended to be implemented by hand.
  • the concrete 3 since the concrete 3 is projected in a wet way, it does not generate any dust in its projection, unlike the concretes projected in the dry process. Some dust can be emitted when the granulate and the cement are introduced into the mixer 24, which can be contained by means of a lid or a cloth coming from covering the tank 26.
  • system 4 can be used to project concrete in the dry process, the venturi 42 being able to suck granulate alone which can be added with binder and wetted at the outlet of the lance 10.

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Abstract

Procédé de revêtement d'un support (2) au moyen d'un béton (3) léger d'isolation, qui comprend les opérations consistant à : - préparer le béton (3) en mélangeant en proportions prédéterminées au moins un granulat fibreux, un liant et de l 'eau; - déverser le béton (3) ainsi préparé dans une cuve (6) munie d'au moins un orifice de sortie; - faire circuler en continu le béton (3) humide dans la cuve (6) jusqu'au droit de l'orifice ou de chaque orifice de sortie; aspirer le béton (3) humide le long d'un conduit (45A, 45B) d'amenée reliant l'orifice de sortie de la cuve (6) à une lance (40) de projection, au moyen d'un venturi alimenté en air comprimé équipant la lance (40) de projection; - projeter sur le support (2) au moyen de la lance (40) le béton (3) humide ainsi aspiré.

Description

Système et procédé de projection de béton léger d'isolation
L'invention a trait au domaine de la construction, et plus particulièrement à l'isolation thermique et/ou acoustique des bâtiments par projection d'un béton léger.
Le béton projeté est connu de longue date, comme l'atteste le brevet français FR 578 421 de 1924, qui décrit un dispositif de projection de béton par air comprimé.
Parmi les techniques de projection des bétons, on distingue la voie humide et la voie sèche. Dans la voie humide, l'eau est ajoutée au mélange du granulat et du liant pour former le béton avant que celui-ci ne soit projeté sur le site à revêtir. Dans la voie sèche, l'eau est ajoutée au mélange au moment de la projection. La voie humide a longtemps été utilisée (et l'est toujours] pour les bétons et mortiers minéraux.
Récemment, des techniques ont été imaginées pour la projection de bétons légers d'isolation, et plus particulièrement de bétons dans lesquels le granulat est un granulat végétal (typiquement de la chènevotte, c'est-à- dire la partie intérieure fragmentée de la tige de chanvre). On pourra par ex. se reporter à la demande de brevet français FR 2 923 242, qui décrit un procédé de projection de béton de faible densité, dans lequel un mélange sec est obtenu par homogénéisation d'un granulat léger d'origine végétale (notamment de la chènevotte) avec un liant ( ; ce mélange sec est ensuite transporté de manière pneumatique au moyen d'une soufflante ; le mélange sec est humidifié pendant son transport par une dispersion d'eau, puis le béton ainsi obtenu est projeté sur une surface.
Ce procédé, intermédiaire entre la voie humide (prétendument inadaptée à des bétons compressibles, selon le document FR 2 923 242) et la voie sèche (dont le caractère volumineux conduirait, selon le document FR 2 923 242, à des blocages et à des obstructions au niveau des doseurs), ne va cependant pas sans inconvénients.
D'abord, le dosage du béton est complexe, notamment en raison de la difficulté à maîtriser le débit du mélange sec (surtout si la pression générée par la soufflante n'est pas réglable).
Ensuite, l'humidification étant réalisée immédiatement avant la projection, l'eau n'imprègne qu'en partie le mélange sec. La fraction du mélange qui demeure sèche est cependant projeté e mais ne s'agglomère pas sur la surface à couvrir et, rebondissant sur celle-ci, se disperse aux alentours. Il en résulte des pertes de matériau. Pour minimiser ces pertes, pleinement admises par le document FR 2 923 242, celui-ci propose de recycler le matériau rebondi. C'est une solution satisfaisante en théorie ; dans la pratique cependant, la récupération du matériau rebondi prend du temps, et son recyclage nécessite de prévoir un doseur dédié. En outre, le rebond de mélange sec génère des poussières qui, compte tenu de la présence de fibres et de liant (à base de ciment ou chaux), peuvent agresser les voies respiratoires. On pourrait augmenter le débit d'eau mais cette solution est exclue en raison d'un risque d'humidifier le granulat (ce que le document FR 2 923 242 exclut expressément) .
Un objectif est de proposer un procédé et une installation de projection de béton léger d'isolation par voie humide qui permettent, séparément ou conjointement :
- d'améliorer les rendements effectifs ;
- de minimiser les pertes ;
- de minimiser les émanations de poussières ;
- d'optimiser la consommation d'eau ;
- de proj eter un béton léger incorporant un liant à prise rapide .
A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un procédé de revêtement d'un support au moyen d'un béton léger d'isolation, qui comprend les opérations consistant à :
- préparer le béto n en mélangeant en proportions prédéterminées au moins un granulat fibreux (de préférence naturel), un liant (notamment hydraulique et/ou naturel) et de l'eau ;
déverser le béton ainsi préparé dans une cuve munie d'un orifice de s ortie ;
- faire circuler en continu le béton humide dans la cuve jusqu'au droit de l'orifice de sortie ;
- aspirer le béton humide le long d'un conduit d'amenée reliant l'orifice de so rtie de la cuve à une lance de projection, au moyen d'un venturi alimenté en air comprimé é quipant la lance de projection ;
- projeter sur le support au moyen de la lance le béton humide ainsi aspiré.
Ce procédé de proj ection en voie humide permet de maximiser le débit (et donc le rendement) tout en optimisant la quantité d'eau et en minimis ant les poussières. Diverses caractéristiques supplémentaires de ce procédé peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- le granulat est de la chènevotte ;
- le liant est du ciment naturel prompt.
- le béton contient un adjuvant rétenteur d'eau ;
- le béton contient un retardateur de prise ;
- la pression régnant dans la lance au droit de la buse est inférieure à 0,5 bars, et de préférence inférieure à 0,3 bars.
Il est proposé, en deuxième lieu, un système de proj ection de béton léger d'isolation, qui comprend :
- un conteneur é quipé d'une cuve et d'au moins une vis sans fin aller montée en rotation dans la cuve, la cuve étant munie d'au moins un orifice primaire de sortie au droit de la vis sans fin aller ;
- une lance de proj ection équipée d'un canon, d'une buse à ven turi débouchant dans le canon et d'une tubulure primaire d'admission débouchant dans le canon au droit du venturi ;
- une source d'air comprimé reliée au venturi ;
- au moins un conduit primaire d'amenée reliant l'orifice primaire de sortie de la cuve à la tub ulure d'admission de la lance.
Diverses caractéristiques supplémentaires de ce système peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- le conteneur comprend une vis sans fin retour montée en parallèle de la vis sans fin aller et entraînée en rotation en sens inverse de celle -ci ;
- la cuve est munie d'un orifice secondaire de sortie au droit de la vis sans fin aller, la lance de proj ection est équipée d'une tubulure secondaire d'admission débouchant dans le canon, et le système comprend un conduit secondaire d'amenée reliant l'orifice secondaire de sortie de la cuve à la tubulure secondaire d'admission ;
- la tubulure secondaire d'admission débouche au droit de la tubulure pri maire.
D'autres obj ets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective illustrant un chantier d'isolation extérieure d'un bâtiment réalisé au moyen d'un système de projection de béton léger ; - la figure 2 est une vue de détail du chantier de la figure 1, à plus grande échelle ;
- la figure 3 est une vu e de détail du chantier de la figure 1, à plus grande échelle encore ;
- la figure 4 est une vue de dessus d'un conteneur équipant le système de proj ection avec, en médaillons, deux détails à plus grande échelle ;
- la figure 5 est une vue en perspective, en arraché partiel, du conteneur de la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue en coupe partielle du conteneur de la figure 4, selon le plan de coupe VI -VI ;
- la figure 7 est une vue de détail en coupe du conteneur de la figure 6, selon le plan VI I -VI I ;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une lance équipant le système de proj ection, selon un premier mode de réalisation ;
- la figure 9 est une vue en coupe de la lance de la figure 8, selon le plan de coupe IX ;
- la figure 10 est une vue d'un détail de la lance de la figure 9, prise dans l'encart X ;
- la figure 1 1 est une vue en perspective d'une lance équipant le système de projection, selon un deuxième mode de réalisatio n ;
- la figure 12 est une vue en coupe de la lance de la figure 11, selon le plan de coupe XI I ;
- la figure 13 est une vue d'un détail de la lance de la figure 12 , prise dans l'encart XIII .
Sur la figure 1 est représenté un chantier d'isolation d'un bâtiment 1. La nature du bâtim ent 1 importe peu ; il s'agit i ci d'une maison d'h abitati on mais il pourrait tout aussi bien s'agir d'un immeuble, d'une dépendance, d'un garage, d'un abri, etc.
Le bâtiment 1 comprend classiquement des maçonneries 2 (incluant façade, pigno ns, sols, dalles] surmo ntées d'une to iture. En l'espèce, le chantier d'isolation consiste à revêtir une maçonnerie 2 (par ex. le pignon sous vent dominant) d'une couche projetée d'un béton 3 léger d'isolation, dont des exemples de composition seront fournis ci -après.
Le revêtement est réalisé au moyen d'un système 4 de proj ection transportable in situ (comme illustré). Ce système 4 de projection comprend, en premier lieu, un conteneur 5 équipé d 'une cuve 6 dans la quelle est déversé le béton 3 déj à prêt, et d'au moins une vis 7 sans fin aller. La cuve 6 est pourvue d'au moins un orifice 8A primaire de sortie, disposé au droit de la vis 7 sans fin aller.
La vis 7 sans fin aller est montée en rotation dans la cuve 6 pour transporter en continu le béton 3 jusqu'à l'orifice 8A primaire. La cuve 6 comprend une paire de parois 9 longitudinales inclinées, reliées par deux parois transversales d'extrémité, à savoir une paroi 10 transversale amont et une paroi 11 transversale aval. La cuve 6 présente une ouverture 12 par laquelle est déversé le béto n 3 et, à l'opposé de l'o uverture 12, un fond 13 en forme de gouttière.
La vis 7 aller se présente sous forme d'une vis d'Archimède en acier (de préférence inoxydable] comprenant un arbre 14 monté entre les parois 10, 11 transversales, et une hélice 15 solidaire de l'arbre 14. Le diamètre externe de l'hélice 15, sensiblement égal (au jeu de quelques millimètres près] au diamètre interne du fond 13 de la cuve 6, est compris entre 100 mm et 200 mm, et de préférence de l'ordre de 125 mm. Le pas de l'hélice 15 est compris entre 100 mm et 200 mm, et de préférence de l'ordre de 125 mm. Le diamètre de l'arbre 14 est compris entre 20 mm et 40 mm, et par ex. de l'ordre de 30 mm.
La vis 7 aller est montée en rotation par rapport à la cuve 6 (et plus précisément par rapport aux parois 10, 11 transversales] au moyen de paliers, de préférence à roulement. A une extrémité amont, l'arbre 14 présente une section 16 en porte-à-faux qui dépasse de la cuve 6 et dont est solidaire une roue 17 (poulie ou roue dentée] .
Comme on le voit sur la figure 3, le conteneur 5 est équipé d'un moteur
18 (thermique ou éle ctrique] qui entraîne en rotation l'arbre 14 via la roue 17, par l'intermédiaire d'une transmission 19 à courroie (co mme dans l'exemple illustré], à chaîne ou à engrenages, en prise avec la ro ue 17. Selon un mode de réalisation préféré illustré sur les figures 3 à 5, le conteneur 5 comprend un chariot 20 mobile muni d'un châssis 21, sur lequel sont montés la cuve 6 et le moteur 18, et d'un train de roues 22 monté en rotation par rapport au châssis 21. Le châssis 21 est avantageusement équipé d'une attache 23 de type caravane, de sorte que le conteneur 5 peut être remorqué pour être transporté sur le chanti er par un véhi cule équipé d'un attel age adapté. Comme indiqué ci-dessus, le béton 3 est introduit déjà préparé (et donc humide] dans la cuve 6. Le béton 3 peut être préparé à la main mais, selon un mode de préféré de réalisation, le système 4 de projection comprend à cet effet un malaxeur 24 dans lequ el sont versés les ingrédients et qui prépare le béton 3 à partir de ceux-ci.
Dans l'exemple illustré, le malaxeur 24 est à axe vertical ; il comprend un châssis 25, une cuve 26 montée sur le châssis 25, un rotor 27 muni de pales 28, et un moteur 29 accouplé au rotor 27 po ur entraîner celui-ci en rotation autour de l'axe de manière à mélanger les ingrédients de sorte à obtenir un béton 3 homogène.
Comme on le voit en outre sur les figures 1 à 3, le malaxeur 24 peut être monté sur un véhicule 30 utilitaire, e n l'espèce un camion à plateau. Dans ce cas, le conteneur 5 est disposé à l'aplomb du malaxeur 24, qui est avantageusement équipé d'une trappe et d'une trémie 31 par laquelle, à l'ouverture de la trappe, le béton 3 malaxé humide est déversé dans la cuve 6 du conte neur 5.
Les ingrédients du béton 3 comprennent au minimum un granulat végétal, un liant et de l'eau.
Le granulat est par ex. de la chènevotte, do nt la masse volumique (pour la chènevotte sèche] est de l'ordre de 100 kg/m3 en fois onné (c'est-à-dire non tassé] . Le liant est par ex. du ciment naturel prompt.
On a avantage à respecter les gammes de proportions massiques suivantes :
- granulat (par ex. chènevotte] : de 21 % à 34%
- liant (par ex. ciment naturel pro mpt] : de 21 % à 40%
eau : de 35 % à 44%.
Exemple de composition (en propo rtions massiques] pour un béto n destiné à isoler un toit :
- granulat (chènevotte] : 34,8 %
- liant (ciment naturel prompt] : de 2 1,7%
eau : 43,5 %.
Soit, pour 100 kg (soit 1000 1] de chènevotte, 62,5 kg de ciment prompt et 125 1 d'eau.
Exemple de composition (en proportions massiq ues] pour u n béto n destiné à isoler un mur :
- granulat (chènevotte] : 28,6% - liant (ciment naturel prompt) : 35,7%
- eau : 35, 7%.
Soit, pou r 100 kg (soit 1000 1) de chènevotte, 125 kg de cim ent prompt et 125 1 d'eau.
Exemple de composition (en proportions massiques) pour un béton destiné à isoler un sol :
- granulat (chènevotte) : 21 %
liant (ciment naturel prompt) : 39,5 %
eau : 39,5 %.
Soit, pour 100 kg (soit 1000 1) de chènevotte, 187,5 kg de ciment prompt et 187, 5 1 d'e au.
Il est avantageux d'ajouter au mélange un retardateur de prise, de sorte à éviter que le béton 3 ne prenne avant d'avoir été projeté, notamment par temps chaud. De manière classique, le retardateur de prise est par ex. de l'acide citrique, typiquement de qualité alimentaire. La quantité est infime au regard de celles des principaux composants (granulat, liant, eau) ; on peut respecter les recommandations coutumières, qui préconisent 80g d'acide citri que pour un sac de cim ent prompt natu rel de 25 kg (soit 320g pour 100 kg de ciment prompt naturel). Une telle quantité est suffisante pour retarder d'une demi-heure au moins la prise du béton, quelle que soit la composition choisie parmi les trois révélées ci -dessus.
Il est en outre préférable d'aj outer au mélange un agent de cohésion destiné à maintenir la coh ésio n du béton pendant la projection. Cet agent de cohésion peut également j ouer le rôle d' adj uvant rétenteur d'eau, destiné à améliorer la stabilité et l'homogénéité du béton. La méthyl cellulose est particulièrement indiquée car elle remplit ces deux fonctions . La quantité ajoutée au mélange est infime au regard de celles des principaux composants.
Les essais ont démo ntré que la quantité d'agent de cohésion / de rétenteur d'eau a avantage à être proportionnelle au poids de granulat. D ans le cas de la chè nevotte, une quantité de rétenteur d'eau (notamment de méthylcellulose) de 2 % en poids (soit 2 kg pour 100 kg - ou 1000 1 - de chènevotte) donne de bons résultats, et ce quelle que soient le s proportions de liant et d'eau.
Avantageusement, on peut employer la métho de suivante de préparation du béton 3, qui se révèle excellente . La chènevotte est d'abord introduite sèche dans le malaxeur 24 puis la méthylcellulose, dosée à 2 % en poids de la chènevotte est aj outée à celle-ci. On laisse ensuite tourner le malaxeur 24 quelques secondes pour que la méthylcellulose enrobe la chènevotte puis o n ajoute II d'eau p ar kg de chènevotte. On introduit ensuite le liant (notamment du prompt), puis on aj oute 0 ,51 d'eau par kg de liant.
Comme cela a déjà été indiqué, la cuve 6 du conteneur 5 est munie d'au moins un orifice 8A primaire de sorti e, positionné au droit de la vis 7 aller. Plus précis ément, l'o rifice 8A primaire débouche dans ou au voisinage du fond 13.
L'orifice 8A primaire peut être formé par un perçage réalisé dans la cuve 6 (éventuellement directement dans l e fond) ou, comme dans l'exemple illustré, par un tube 32 rapporté, solidaire d'une paroi 9 longitudinale (en étant fixé à celle-ci par ex. par soudage) . Ce tube 32 présente de préférence un diamètre interne de 50 mm.
L'orifice 8A primaire est de préférence p ositionné au voisinage de la paroi 11 transversale aval, à faible distance de celle -ci. Comme o n le voit sur la figure 4, la vis 7 aller présente un pas à droite ; dans ce cas, elle est entraînée en rotation par le moteur 18 dans le sens anti-horaire de sorte à acheminer vers l'orifice 8A primaire le béton 3 déversé. Entre l'orifice 8A primaire et la paroi 11 transversale aval, l'arbre 14 de la vis 7 aller présente une section 33 d'extrémité aval dépourvue d'hélice (l'hélice 15 s'interrompt légèrement en aval de l'orifice 8A prim aire) mais pourvue d'un dispositif 34 brise-mottes, ici sous fo rme d'une série de pales 35 cyli nd riqu es. Ce dispositif 34 est prévu pour désagréger le béton 3 qui s'accumule autour d e la section 33 d'extrémité aval.
La cuve 6 est de préférence munie d'un orifice 8B secondaire de sortie, également disposé au droit de la vis 7 sans fin aller. L'orifice 8 B secondaire débouche dans ou au voisinage du fond 13, au droit de l'orifice 8A primaire. L'orifice 8B secondaire peut être formé par un tube rapporté fixé à une paroi longitudinale ou, comme dans l'exemple illustré, directement dans le fond 13 de la cuve 6. L'orifice 8B secondaire se prolonge avantageusement par une tubulure 37 rapportée, soudée à la cuve 6. Cette tubulure 37 présente de préférence un diamètre interne de 50 mm.
Selon un m ode de réalisation préféré illustré sur les figures, le conteneur 5 est équipé d'une vis 38 sans fin retour, montée en parallèle de la vis 7 sans fin aller et entraînée en rotation en sens inverse de celle -ci. La vis 38 retour peut être de conception identique à la vis 7 aller, et comprend comme elle un arbre 14 et une hélice 15. La vis 38 retour est toutefois montée tête bêche par rapport à la vis 7 aller, comme cela est visible sur la figure 4. Dans l'exemple illustré, la vis 38 retou r surplombe la vis 7 aller, en étant légèrement décalée transversalement par rapport à celle-ci. L'hélice 14 de la vis 38 retour s'étend depuis la paroi transversale 11 aval de la cuve 6 jusqu 'à faible distance de la paroi 10 transversale amont, et présente au voisinage de celle -ci un dispositif 34 brise-mottes de conception identique à celui de la vis 7 aller.
L'entraînem ent de la vis 38 retour peut être réalisé au moyen du moteur
18, l'i nversion du sens de rotation de la vis 38 retour par rapport à la vis 7 aller pouvant être effectué par l'intermé diaire d'u ne paire de pignons 39 en prise d'engrenage, m ontés aux extrémités aval des vis 7, 38 en sailli e d e la paroi 11 transversale aval.
De la sorte, le béton 3 qui n'a pas été évacué par l'orifice 8A (ou les orifices 8A, 8B) de sortie est désagrégé p ar le dispositif 34 brise-mottes de la vis 7 aller et réacheminé d'aval en amont par la vis 38 retour. Arrivé au voisinage de la paroi 10 transversale amont, le béton 3 ainsi réacheminé est désagrégé à nouveau par le dispositif 34 brise-mottes de la vis 38 retour puis retombe dans le fond 13 avant d'être à nouveau acheminé d'amont en aval par la vis 7 aller, pour être évacué par l'orifice 8A (ou les orifices 8A, 8B) de sortie. Cette recirculation du béton 3 est réalisée tant qu'il n'a pas été évacué en totalité .
Le système 4 de proj ection comprend par ailleurs :
- une lance 40 de proj ection équipée d'u n canon 41, d'une buse 42 à venturi (ci-après plus simplement appelée venturi) débouchant dans le canon 41 et d'au moins une tubulure 43A primaire d'admission débouchant dans le canon 41 au droit du venturi 42 ;
- une source 44 d'air comprimé reliée au venturi 42 ;
- au moins un conduit 45A primaire d'amenée reliant l'orifice 8A primaire de sortie de la cuve 6 à la tubulure 43A primaire d'admission de la lance 40.
Le (ou chaque) conduit 45A d'amenée se présente avantageusement sous forme d'un tu be flexible, éventuellement renforcé d'un fil en spirale, et ayant de préférence une paroi interne lisse et un diamètre externe égal (au jeu près) au diamètre interne du tube 32 formant l'orifice 8A primaire (respectivement de la tubulure 38 prolo ngeant l'orifice 8B secondaire] - soit environ 50 mm dans l'exemple illustré. Avantageusement, le fil de renfort est m étalli qu e, de sorte à conduire l'électricité. La mise à la masse de ce fil élimine alors les phénomènes d'électricité statique générée par les frottements du flux de matière contre la paroi interne du conduit 45A d'amenée.
La source 44 d'air comprimé se présente avantageusement sous forme d'un compresseur. Ce compresseur 44 est par exemple monté sur une carriole 46 munie d'un train de roues 47 et d'une attache 48 de type caravane, de sorte que le compresseur 44 peut être remorqué pour être transporté sur le chantier par un véhicule équipé d'un attelage adapté .
Le compress eur 44 est relié au venturi 42 au moyen d'un flexible 49 en caoutchouc ou dans tout autre élastomère résistant à la pression. La lance 40 est équipée d'un raccord 50 sur lequel le flexible 49 est branché de manière étanche. La lance 40 est avantageus ement équipée, en outre, d' une vanne 51 interposée entre le raccord 50 et le venturi 42. Cette vanne 51 est par exemple du type quart de tour et comprend un boisseau 52 sphéri que solidaire en rotation d'une poignée 53 dont la manœuvre place le boisseau 52 dans une position d'ouverture (illustrée sur les figures 10 et 13] dans laquelle le boisseau 52 laisse passer l'air en provenance du compresseur 44, ou une pos ition de fermeture (non représentée] dans laquelle le boisseau 52 obture le passage de l'air.
La lance 40 présente un conduit 54 reliant le raccord 50 au canon 41 ; le venturi 42 se présente sous fo rme d'un étranglement réalisé dans ce conduit 54 du côté du canon 41. Plus pré cisément, le venturi 42 comprend une sectio n 55 rétrécie (c'est-à-dire de moindre diamètre que celui du conduit 54 en aval du boisseau 52], suivie d'une section 56 évasée par laquelle le venturi 42 débouche dans le canon 41, qui présente un diamètre très supérieur à celui du conduit 54, et en particulier de celui de la section 55 rétrécie. Selo n un mode de réalisation préféré, le conduit 54 présente un diamètre D l moyen compris entre 12 mm et 20 mm, et par ex. de l'o rdre de 14 mm, la section 55 rétrécie un diamètre D 2 compris entre 5mm et 15mm, et par ex. de l'ordre de 10mm, la section 56 évasée (prise au plus large] un diamètre D3 de so rtie de l'ordre de 20mm, et le canon 41 un diamètre D4 interne de 50 mm. Cette configuration permet, avec une pression de travail fournie par le compresseur de l'ordre de 7 à 8 ba rs (po ur un débit compris entre 3 000 1/min et 5 000 1/min), d'obtenir dans le canon 41, au droit du venturi 42, une dépression supérieure à 0,5 bar (c'est-à-dire une pression inférieure à 0, 5 bar], et notamment comprise entre 0,5 bar et 0,99 bar (soit une pression comprise entre 0,01 et 0,5 bar] . La dépress ion est de préférence supérieure à 0,7 bar (c'est-à-dire que la pression est inférieure à 0,3 bar] .
Cette dépression se transmet, via la tubulure 43A primaire d'admission et le conduit 45A primaire d'amenée, à l'orifice 8A primaire de sortie par lequel le béton 3 en circulation est alors aspiré.
Lorsque, comme dans l'exemple illustré, la cuve 6 comprend deux orifices 8A, 8B de sortie, à savoir un orifice 8A primaire et u n orifice 8B secondaire, la lance 40 de projectio n est dans ce cas équipée d'une tubulu re 43 B secondaire d'admission débouchant dans le canon 41, et le système 3 comprend un conduit 45B secondaire d'amenée reliant l'orifice 8B secondaire de sortie à la tubulure 43 B secondaire d'admission. Dans ce cas, la dépression dans le canon 41 se transmet, via la tubulure 43 B secondaire d'admission et le conduit 45B secondaire d'amenée, à l'orifice 8B secondaire de sortie par lequel le béton 3 en circulation est alors aspiré .
Selon un mode préféré de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, le ou chaque conduit 45A, 45B d'amenée est pourvu d'une (o u plusieurs] échancrure (s] 57 qui dépasse (nt] du tube 32 (respectivement de la tubulure 37] et s'étend (ent] jusqu'à l'orifice 8A (respectivement 8B] de sortie. Cette (ces] échancru re (s] 57 a (ont] pour fonctio n d'éviter l'obstruction de l'orifice 8A (respectivement 8B] de sortie en y favorisant la circulation d'air sous l'effet de la dépression générée par le venturi 42, et donc de faciliter l'aspiration du béton circulant dans la cuve 6. Dans l'exemple illustré sur la figure 7, chaque conduit 45A, 45B d'amenée est pourvu de trois échancrures 57 réparties à 120°. Dans l'exemple illustré sur les figures, et notamment sur les figures 5, 6 et 7, chaque échancrure 57 est traversante dans la paroi du conduit 45A, 45B, et le conduit 45A, 45B est emmanché sur un tube 58 qui s'étend de l'orifice 8A, 8B respectif j us qu'au-delà de l'échancrure 57. En variante, chaque échancrure 57 est creusée dans l'épaisseur du conduit 45A, 45B sans toutefois le percer.
Selon un premier mode de réalisation illustré sur les figures 8, 9 et 10, la lance 40 comprend une tubulure 43A primaire d'admission et une tubulure 43B secondaire d'admission superposées, qui débouchent toutes deux dans le canon 41 via un collecteur 59 de préférence incliné d'un angle A d'environ 45 ° par rapport au canon 41. Le canon 41 présente une section 60 principale de diamètre D4 constant (c 'est-à-dire d'environ 50 mm dans l'exemple illustré), et de préférence une section 61 d'extrémité de plus grand di amètre (ce diamètre, noté D 5, est avantageus ement compris entre 60 et 90 mm, et par ex. d'e nviron 70 mm) destinée à diminuer la vitesse d'écoulement du béton 3 pour minimiser les rebonds contre la surface à revêtir, tout en formant un j et évasé qui permet d'augm enter la surface couverte par la proj ection.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré sur le s figures 12 et 13, la lance 40 comprend u ne tubulure 43A primaire d'admission et une tubulure 43 B secondaire d'admission symétriques par rapport au canon 41, dans le quel elles débouchent toutes deux directement au niveau du venturi 42, de préférence avec un angle B (d'environ 45 ° dans l'exemple illustré) .
En aval de la jonction des tubulures 43A, 43B d'admission avec le canon
41, celui-ci comprend une section 62 de moindre diamètre (ce diamètre, noté D 6, est avantageus ement compris entre 3 et 45 mm, et par ex. d'environ 40 mm). Cette section 62 de moin dre diamètre inclut une portion 63 droite, dont la longueur est comprise entre 150 mm et 300 mm (et par ex. d'environ 200 mm), et une portion 64 coudée qui prolonge la portion 63 droite et forme avec celle-ci un angle C avantageusement compris entre 30° et 50°, et par ex. d'environ 45 °. La portion 63 droite peut être réalisée par emmanchement d'un tube de faible diamètre (entre 30 et 50 mm, et par ex. d'environ 40 mm) dans un tube externe d'extrémité de plus fort diamètre (par ex. de 50 mm environ) avec interposition d'un produit 65 de remplissage étanche à l'air, tel qu'une mousse polymère à cellules fermées . Comme on le voit sur la figure 12, la section 62 de moindre diamètre débouch e dans une section 66 de grand diamètre (ce diamètre, noté D 7, est avantageusement supérieur à 90 mm, et par ex. d'environ 120 mm) destinée à diminuer la vitesse d'écoulement du béton 3 pour minimiser les rebonds sur la surface à revêtir, tout en formant un jet évasé qui permet d'augmenter la surface couverte par la proj ection.
En outre, dans l'exemple illustré sur la figure 12, la section 66 de grand diamètre chevauche partiellement la section 62 de moindre diamètre, et présente une portion 67 externe coudée qui se raccorde à celle -ci en amont de son embouchure, de sorte à créer autour de la portion 64 coudée u ne chambre 68 de décompression destinée à engendrer des turbulences dans le flux de béton afin de freiner celui-ci, favorisant sa projection en petites mottes plutôt qu'en grosses mottes, et sa répartition homogène sur la surface à revêtir.
Une section 61 d'extrémité de grand diamètre peut être aj outée au canon 41, cette section 61 d'extrémité permettant, par pertes de charge, de ralentir le flux de béton, diminuant ainsi le risque de rebond de la matière sur la surface à revêtir.
Pour revêtir le support (tel qu'un mur 2) au moyen du béton 3 léger d'isolation dont la composition est décrite ci-dessus, on procède de la manière suivante.
Une première phase consiste à préparer le béton 3 en mélangeant en proportions prédéterminées (voir ci -dessus) le granulat fibreux naturel (ici la chènevotte), le liant (ici le ciment pro mpt] et l'eau, éventuellement additionnés du retardateur de prise (tel que de l'acide citrique) et de l'adj uvant rétenteur d'eau (tel que de la méthylcellulose) . Ce mélange peut être réalisé à la main mais il est avantageusement réalisé au moyen du malaxeur 24.
Après obtention d'un béton 3 homogène, une deuxième phase consiste à déverser le béton 3 humide ainsi préparé (visible en grisé sur la fi gure 2) dans le conteneur 5, et plus précisément dans la cuve 6 dont on a mis e n route la (ou les) vis 7, 38 sans fin. Pour déverser le béton 3 humide du malaxeur 24 dans la cuve 6, on ouvre la trappe. Le béton 3 se déverse dans la cuve 6 par la trémie 3 1.
Une troisième phase consiste à faire circuler en continu le béton 3 humide dans la cuve 6 jusqu'au droit de l'orifice 8A (ou des orifices 8A, 8B) de sortie. Cette circulation est réalisée au moyen de la vis 7 (o u des vi s 7, 38), entraînée (s) co nj ointement (et en sens contraires) en rotation pa r le moteur 18. Le(s) dispositif(s) 34 brise-mottes désagrège (nt) les éventuels agglomérats qui se forment au voisinage de la paroi 11 d'extrémité aval (respectivement de la paroi 10 d'extrémité amont) .
Une quatrième phase consiste à aspirer le béton 3 humide le long du conduit 45A (ou des conduits 45A, 45B) d'amenée reliant l'orifice 8A (respectivement les orifices 8A, 8B) de sortie de la cuve 6 à la lance 40 de projection, au moyen du venturi 42 alimenté en air comprimé par le compresseur 44, et à projeter sur le support 2, au moyen de la lance 40, le béton 3 humide ainsi aspiré .
Les échancrures 57 formées dans le conduit 45A (ou les conduits 45A, 45B) d'amenée facilitent la circulation de l'air (comme illustré par les flèches sur les médaillons de détail de la figure 6) et évitent l'obstruction de l'orifice 8A (ou des orifices 8A, 8B) de sortie par le béton 3. Le béton 3 est aspiré dans le conduit 45A (ou les conduits 45A, 45B) d'amenée par des mottes de petite taille (de quelques millimètres cubes à quelques centimètres cubes) qui n'obstruent ainsi ni le conduit 45A (ou les conduits 45A, 45B) ni la lance 40 et sont proj etées sur la surface à enduire à une vitesse qui, comme suggéré ci -dessus, peut être réglée par variation du diamètre du canon 41. L'architecture du système 1 de projectio n permet d'obtenir un débit de proj ection supérieur à 2 m3/h, et pouvant même atteindre 3 m3/h. Pour revêtir un mur 2 ayant une longueur de 10m et une hauteur d e 3,3 m d'une couche de béton 3 léger d'isolation d'u ne épaisseur de 15 cm (soit un volume approximatif de 5 m3), entre deux et trois heures de proj ection (par un ouvrier 69 seul équipé d'une unique lance 40) sont suffisantes. Si l'ouvrier 69 est seul sur le chantier, il lui faut compter en plus le temps de pré paration du béton 3 (pa r ex. par tranches successives de 100 1), à moins que le béton 3 soit préparé en continu, par ex. par un deuxième ouvrier dédié à cette tâche, auquel cas le temps de préparation du béton 3 est masqué.
Il peut être préféra ble, pour l'isolation des murs 2, de préparer des guides 70 (typiquement sous forme de planches) destinés à garantir la planéité de la surface du béton projeté et la constance de son épaisseur. Après avoir comblé l'espace entre deux guides 70, l'ouvrier 69 peut aplanir le béton 3 projeté au moyen d'une règle de maçon . S'il est e ncore assez humide, le béton raclé peut être recyclé en étant réintroduit dans le conteneur 5.
Le système 4 et le procédé qui viennent d'être décrits procurent plusieurs avantages.
D'abord, le fait de pouvoir projeter le béton 3 en voie humide (le béton étant préparé et humidifié avant d'être aspiré) permet d'optimiser la quantité d'eau consomm ée, le dosage en eau du béton 3 étant inférieur à celui d'un béton destiné à être mis en œuvre à la main. Ensuite, le béton 3 étant proj eté en voie humide, il ne génère à sa proj ection aucune poussière, contrairement aux bétons proj etés en voie sèche. Quelques poussières peuvent être émises à l'introduction du granulat et du ciment dans le malaxeur 24, qui peuvent être contenues au moyen d'un couvercle ou d'un tissu venant recouvrir la cuve 26.
En outre, comme la vitesse de projection peut être ajustée, et comme le béton 3 est projeté en voie humide après avoir été correctement malaxé (c'est-à-dire qu'il ne persiste pas de granulat non imprégné de liant et d'eau), son adhérence au support est bonne ; il en résulte une minimisation des rebonds - et donc des pertes.
Enfin, l'efficacité de l'aspiration générée par le venturi 42, le dimensionnement du conduit 45A (des conduits 45A, 45B) d'amenée, la structure du conteneur 5 et de la lance 10 de projection, permettent ensemble d'obtenir de bons débits de proj ection et donc d'am éliorer les rend ements effectifs de produ ction. On observera qu e la présence du chanvre dans le canon 41 rétrécit la section de passage et augmente en conséquence la dépression au niveau du venturi 42, ce qui en accroît la force d'aspiration.
On notera que le système 4 peut être utilisé po ur projeter du béton en voie sèche, le venturi 42 pouvant aspirer du granulat seul qui peut être additionné de liant et mouillé à la sortie de la lance 10.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de revêtement d'un support (2) au moyen d'un béton (3) léger d'isolation, qui comprend les opérations consistant à :
- préparer le béton (3) en mélangeant en proportions prédéterminée s au moins un granulat fibreux, un liant et de l'eau ;
- déverser le béton (3) ainsi préparé dans une cuve (6) munie d'au moins un o rifice (8A, 8B) de sortie ;
- faire circuler en continu le béton (3) humide dans la cuve (6) j usqu'au droit de l'orifice ou de chaque orifice (8A, 8B) de sortie ;
- aspirer le béton (3) humide le long d'un conduit (45A, 45B) d'amenée reliant l'orifice (8A, 8B) de sortie de la cuve (6] à une lance (40) de proj ection, au moyen d'un venturi (42) alimenté en air comprimé équipant la lance (40) de projection ;
projeter sur le support (2) au moyen de la lance (40) le béton (3) humide ainsi aspiré.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le granulat est de la chènevotte.
3. Procédé selo n la revendication 1 ou la revendication 2 , caractérisé en ce que le liant est du ciment naturel prompt.
4. Procédé s elon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le béton (3) contient u n adjuvant rétenteur d'eau.
5. Procédé selon l'une des reve ndications 1 à 4, caracté risé en ce que le béton contient un retardateur de prise.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression régnant dans la lance (40) au droit de la buse (42) est inférieure à 0,3 bars.
7. Système (4) de proj ection de béton (3) léger d'isolation, qui comprend :
- un conteneur (5) équipé d'une cuve (6) et d'au moins u ne vis (7) sans fin aller montée en rotation dans la cuve (6), la cuve (6) étant munie d'au moins un orifice (8A) primaire de sortie au droit de la vis (7) sans fin aller ;
- une lance (40) de projection équipée d'un cano n (41), d'une buse à venturi (42) débouchant dans le canon (41) et d'une tubulure (43A) primaire d'admission débouchant dans le canon (41) au droit du venturi (42);
une source (44) d'air comprimé reliée au venturi (42) ;
- au moins un conduit (45A) primaire d'amenée reliant l'orifice (8A) primaire de sortie de la cuve (6) à la tubulure (43A) d'admission de la lance (40).
8. Système (4) s elo n la revendication 7, caractérisé en ce que le conteneur (5) comprend une vis (38) sans fin retour montée en parallèle de la vis (7) sans fin aller et entraînée en rotation en sens inverse de celle -ci.
9. Système selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que :
- la cuve (6) est munie d'un orifice (8B) secondaire de sortie au droit de la vis (7) sans fin aller,
- la lance (40) de projection (3) est équipée d'une tubulure (43B) s econdaire d'admission débouchant dans le canon (41) ;
- le système (4) comprend un conduit (45B) secondaire d'amenée reliant l'orifice (8A) secondaire de sortie de la cuve (6) à la tubulure (43B) s econdaire d'admission.
10. Système (4) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tubulure (43B) secondaire d'admission débouche au droit de la tubulure (43A) primaire.
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