FR2486441A1 - Perfectionnements apportes a la fabrication du beton - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE FABRICATION DU BETON DANS UN MALAXEUR-MELANGEUR DU TYPE A BASSIN MULTICOUCHES COMPRENANT DES RESERVOIRS DE MELANGEAGE SUPERIEUR ET INFERIEUR ENTRAINES PAR DES MOTEURS SEPARES ET UNE PORTE DE DECHARGEMENT FAISANT COMMUNIQUER LE RESERVOIR DE MELANGEAGE SUPERIEUR AVEC LE RESERVOIR DE MELANGEAGE INFERIEUR, CE PROCEDE ETANT CARACTERISE EN CE QU'IL CONSISTE A DELIVRER DU SABLE, DU CIMENT ET DE L'EAU DE MALAXAGE PRIMAIRE, MAIS PAS DE GRAVIER, AU RESERVOIR DE MELANGEAGE DU MALAXEUR SUPERIEUR ET A REALISER LE MALAXAGE PRIMAIRE AFIN D'OBTENIR UN MORTIER, A DECHARGER CE MORTIER DANS LE RESERVOIR DE MALAXAGE INFERIEUR, A DELIVRER SIMULTANEMENT LE GRAVIER ET L'EAU DE MALAXAGE SECONDAIRE DANS LE RESERVOIR DE MALAXAGE INFERIEUR AFIN DE DISPERSER LE GRAVIER DANS LE MORTIER ET A Y EFFECTUER LE MALAXAGE SECONDAIRE.

Description

1 2486441

La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés à un procédé pour la préparation du béton en utilisant un mélangeur du type "bassin à multicouches", tel que décrit par la demanderesse dans sa demande

japonaise publiée sous le n0 53-31 167.

Dans cette demande antérieure, on utilise un mélangeur du type bassin multicouches qui comprend:des réservoirs de mélange supérieur et inférieur dont les arbres principaux sont reliés l'un à l'autre soit directement, soit par l'intermédiaire d'un système de transmission, un moteur unique pour entraîner simultanément les réservoirs de mélange supérieur et inférieur, et une porte

de déchargement communiquant avec des réservoirs supérieur et inférieur.

Du sable, du ciment et de l'eau sont successivement délivrés dans le réservoir

de mélange supérieur, afin de réaliser un mélangeage primaire en vue d'obte-

nir un mortier, puis le mortier ainsi obtenu est déchargé dans le réservoir inférieur. Simultanément, on amène du gravier dans le réservoir inférieur,

afin de le disperser dans le mortier, puis on réalise le mélangeage secondaire.

Selon l'invention décrite dans cette demande de brevet japonais anté-

rieure, on obtient des résultats remarquables. En effet, ce procédé permet

d'obtenir un béton de haute qualité, et on peut améliorer le rendement du mé-

langeur (malaxeur). Par ailleurs, étant.donné que toute l'eau nécessaire à l'opération de malaxage est délivrée au réservoir de mélangeage du malaxeur supérieur, et qu'on ne délivre pas d'eau de malaxage secondaire au réservoir

inférieur, ce procédé antérieur présente les inconvénients précisés ciaprès.

Lors de la préparation pratique du béton, les proportions des maté-

riaux devant être mélangés, ainsi que la quantité d'eau de malaxage, sont ré-

glées de façon à obtenir un béton déjà mélangé de divers types, comme cela

est exigé par les différentes variétés de produits secondaires à base de béton.

Dans le procédé selon la publication japonaise antérieure, lorsque l'on réalise un béton présentant les propriétés désirées, en réglant la quantité d'eau de malaxage et les quantités des autres matériaux, toute l'eau de malaxage est

délivrée dans le réservoir de mélangeage du malaxeur supérieur. Par consé-

quent, si la quantité d'eau de malaxage est importante, le frottement entre les matériaux constituant le mortier devient si faible qu'il est impossible d'obtenir un mélange satisfaisant. Par conséquent, dans le procédé antérieur, il est nécessaire de mettre en oeuvre des moyens de réglage de l'opération

2 2486441

de mélangeage, afin d'augmenter la vitesse de rotation du malaxeur, ou de modifier la forme des lames de malaxage, afin de renforcer l'efficacité du malaxage. En vue de pallier aux inconvénients des techniques antérieures, la demanderesse a fait de nombreuses études et de multiples essais, afin de dé- velopper un malaxeur mélangeur du type bassin à multicouches pouvant être utilisé pour la préparation de différents mortiers, quelle que soit la quantité d'eau de malaxage devant être utilisée, et sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre des moyens de réglage de l'opération de malaxage. La demanderesse

a découvert que, quel que soit le type de béton déjà mélangé devant être pré-

paré (c'est-à-dire quelle que soit la consistance du béton déjà mélangé devant être évacué du réservoir du malaxeur inférieur), les matériaux constituant le

mortier dans le réservoir de mélangeage du rfalaxeur supérieur, doivent tou-

jours être malaxés afin d'obtenir sensiblement la même consistance. Le pro-

cédé selon l'invention est précisément basé sur cette découverte.

La caractéristique fondamentale du procédé selon la présente inven-

tion réside en ce qu' une partie de la quantité totale de l'eau de malaxage est

introduite, en tant qu'eau de malaxage primaire, dans le réservoir du mala-

xeur supérieur, afin d'obtenir, par malaxage primaire, un mortier présentant une consistance qui est sensiblement la même, quel que soit le type de béton déjà malaxé devant être préparé, le reste de l'eau de malaxage étant introduit

en tant qu'eau de malaxage secondaire dans le réservoir du mélangeur supé-

rieur. Par conséquent, la consistance du mortier malaxé dans le mélangeur supérieur est toujours sensiblement la même. Il en résulte que le béton déjà

mélangé finalement obtenu est d'une qualité améliorée, et que le temps né-

cessaire pour réaliser le malaxage du mortier est réduit et constant, ce qui facilite considérablement la programmation de la durée du cycle du malaxeur, dans lequel la séquence de second ordre est critique. Par ailleurs, on peut supprimer les moyens de réglage de malaxage nécessaires dans les malaxeurs

classiques, et, comme on l'expliquera plus loin, on renforce de façon remar-

quable les effets découlant d'une addition retardée du mélange de réduction d'eau. Un autre avantage réside en ce que la partie interne du réservoir de malaxage du mélangeur inférieur peut être lavée et rincée en utilisant l'eau

de malaxage secondaire.

Cependant, on a découvert que l'adoption des caractéristiques préci-

sées ci-dessus soulève encore quelques problèmes.

En premier lieu, bien que la teneur.en eau du mortier soit inférieure

à celle qui existe dans les mortiers selon la technique antérieure, ce qui per-

met d'obtenir, d'une part, un mortier de plus faible fluidité, et, d'autre part, un frottement plus important entre les matériaux qui le constituent, ce qui rend possible un mélange convenable en opérant avec une faible vitesse de

rotation, un abaissement trop important de cette vitesse de rotation rend né-

cessaire une augmentation du temps de malaxage.

En second lieu, la vitesse de rotation du malaxeur supérieur doit être maintenue à un niveau approprié, afin de maintenir un équilibre entre les

durées de malaxage, les temps de mesure du -matériau, et les durées de char-

gement et de déchargement des matériaux des réservoirs de malaxage supé-

rieur et inférieur, étant donné que cet équilibre détermine le rendement du

mélangeur à bassin multicouches. Il en résulte que la puissance d'entrafhe-

ment du malaxeur supérieur doit être maintenue à une valeur relativement importante Cependant, dans le cas des technique s antérieures, dans lesquelles les arbres principaux des malaxeurs supérieur et inférieur sont reliés par un dispositif de transmission de puissance intermédiaire, et sont généralement entrainés par un moteur prévu sur le côté inférieur du fond du réservoir du malaxeur inférieur, une augmentation de la puissance d'entra rnement tend à provoquer les problèmes suivants 1I - il est nécessaire de renforcer l'arbre principal, ainsi que le palier du malaxeur supérieur proportionnellement à l'augmentation de la puissance d'entraînement; et, 2 - l'arbre principal et le palier du malaxeur inférieur, qui ne nécessitent pas d'augmentation de puissance, d'entraînement, doivent être également renforcés, uniquement parce que l'arbre principal du malaxeur inférieur

fonctionne en tant qu'arbre intermédiaire pour le malaxeur supérieur.

Les inconvénients mentionnés ci-dessus peuvent être surmontés à l'aide d'une structure dans laquelle les malaxeurs supérieur et inférieur sont entraînés de façon indépendante à l'aide de moteurs d'entraînement séparés, ce qui permet de réduire la nécessité de renforcement de structure, résultant

de la puissance d'entraînement augmentée du malaxeur supérieur.

D'une façon générale, lorsque des particules de ciment sont mélan-

gées à de l'eau, quelques-unes de ces particules coagulent en formant des

flocons. Cependant, lorsqu'on utilise un mélange réducteur d'eau, les parti-

cules de ciment sont activées électrostatiquement, et elles se repoussent les unes les autres. Les particules se séparent ainsi en formant une dispersion. Cette dispersion entraîie une libération de l'eau et de l'air des flocons, ce

qui augmente la flottabilité de la bouillie de ciment, et améliore les possibi-

lités de travail du béton.

Par ailleurs, si l'on retarde le moment o s'effectue l'addition du mélange réducteur d'eau, en particulier si ce mélange est ajouté après avoir effectué l'addition d'eau de malaxage au lieu de réaliser les deux additions

simultanément, on améliore encore l'effet de réduction d'eau.

Le mélange réducteur d'eau est généralement ajouté en une propor-

tion d'environ 0, 25 % par rapport au ciment, et, afin d'être certain d'obtenir un mélange uniforme avec le ciment, tout ou partie du mélange réducteur d'eau

est tout d'abord mélangé à l'eau de malaxage, puis est ensuite ajouté au ciment.

Dans le cas du procédé antérieur, lorsqu'il est nécessaire d'ajouter un mélange réducteur d'eau, ce dernier est ajouté dans le malaxeur supérieur,

étant donné que l'on effectue une addition de toute la quantité d'eau de mala-

xage. En outre, étant donné que la -durée de malaxage dans le mélangeur supé-

rieur est très courte (par exemple, de l'ordre de 22 sec.), il est extrêmement

difficile de réaliser une addition retardée du mélange réducteur d'eau.

Dans le procédé selon la présente invention, l'eau de malaxage est délivrée sous forme divisée, en tant queau de malaxage primaire et d'eau de

malaxage secondaire, et, selon une première variante de ce procédé, le mé-

lange réducteur d'eau est ajouté au malaxeur inféri eur en même temps que l'eau de malaxage secondaire. L'effet réducteur d'eau obtenu par ce procédé

est bien plus important que celui réalisé par une addition retardée d'un mé-

lange réducteur d'eau dans un mélangeur du type à bassin unique, comme on

le verra dans les exemples décrits ci-après.

La différence remarquable d'effets réducteur d'eau peut être attribuée au fait que, dans le cas d'une addition retardée du mélange réducteur d'eau dans un malaxeur à bassin unique, lorsque le mélange réducteur d'eau dilué est versé sur la surface du béton constitué de sable, de gravier, de ciment

2486441

et d'eau en cours de malaxage, le mélange réducteur d'eau flotte sur la sur-

face du béton, et il ne peut donc pas se mélanger uniformément et rapidement

avec le béton.

Dans le procédé selon la présente invention, le malaxeur supérieur sert uniquement à mélanger le mortier, et, lorsque ce mortier a été soigneusement malaxé par le mélangeur supérieur, il est déchargé dans le malaxeur inférieur. L'eau secondaire, mélangée au gravier et au mélange réducteur

d'eau, est simultanément délivrée dans le malaxeur inférieur, afin de mélan-

ger totalement le mortier et le gravier. De cette façon, la présente invention

résout le problème exposé ci-dessus.

Selon une deuxième variante du procédé objet de la présente invention, il est possible d'introduire une quantité mesurée d'eau de malaxage secondaire efficacement dans le malaxeur inférieur, en utilisant un seul dispositif de

mesure de quantité d'eau.

Selon le procédé objet de la présente invention, le réservoir de me-

sure d'eau primaire, ainsi que le réservoir de mesure d'eau secondaire, peuvent être connectés à un dispositif unique de mesure de quantité d'eau, et être directement connectés, respectivement au malaxeur supérieur ainsi qu'au

malaxeur inférieur, afin de délivrer aux réservoirs respectifs l'eau de mala-

xage primaire et l'eau de malaxage secondaire. Dans ce cas, la quantité d'eau

de malaxage secondaire est immédiatement mesurée dans le réservoir de me-

sure d'eau secondaire, puis elle y est temporairement stockée, avant d'être

introduite dans le malaxeur inférieur.

Sans cette modification, la durée du cycle entre le moment o les matériaux dont les quantités sont mesurées, sont chargés dans le malaxeur, et le moment o s'effectue le déchargement du béton résultant à partir de la

grille de déchargement, après avoir terminé les malaxages primaire et se-

condaire, est de l'ordre de 57 sec. Cette durée est due au fait que l'opération de mesure de la quantité d'eau provenant de la seconde charge est retardée, jusqu'à ce que soit mesurée la quantité de gravier nécessaire. Par ailleurs, avec cette modification, l'eau secondaire est transférée au réservoir de stockage d'eau secondaire immédiatement après l'opération de mesure. Le

réservoir de mesure d'eau secondaire est ensuite vide, et il est prêt à ef-

fectuer la mesure de la charge suivante, si bien que la durée du cycle est

6 2486441

raccourcie jusqu'à une valeur d'environ 42 sec., ce qui améliore grandement

le rendement de production.

Selon une troisième variante du procédé objet de la présente invention, le mélange réducteur d'eau est ajouté à l'eau secondaire sans retard de la durée du cycle. Par conséquent, le râle du bassin de stockage d'eau secon-

daire est le même que dans la seconde variante.

Lorsque l'eau primaire et l'eau secondaire sont délivrées en utilisant deux dispositifs de mesure de quantité d'eau, ainsi que deux réservoirs de mesure de quantités d'eau, il n'est pas nécessaire de prévoir un bassi n de

stockage d'eau secondaire. Cependant, l'utilisation de deux dispositifs de me-

sure de quantités d'eau n'est pas économique, et nécessite une surface d'ins-

tallation au sol plus importante.

La description ci-après se réfère aux quatrième et cinquième va-

riantes du procédé selon la présente invention.

Lorsqu'on effectue le malaxage du béton dans un mélangeur, le ciment et la pierre pulvérisés se collent sur la paroi interne du réservoir de malaxage,

sur le bras de malaxage ainsi que sur les pales du malaxeur, etc., et ils s'ac-

cumulent sur cette paroi, ce qui diminue le rendement et la capacité du ma-

laxage, et peut aller jusqu'à empocher le malaxage. Pour empocher ces incon-

vénients, il est souvent nécessaire d'arrêter les opérations et d'effectuer un lavage de la partie intérieure du réservoir de malaxage, en utilisant de grandes quantités d'eau, et, à la fin de chaque opération, les adhérences solides sur

la paroi interne du réservoir doivent être détachées.

Afin de résoudre le problème indiqué ci-dessus, la présente deman-

deresse a déjà proposé un dispositif de lavage destiné à un malaxeur du type à réservoir unique. Ce dispositif de lavage est décrit dans le modèle d'utilité japonais publié sous le no 55-42 874. Ce dispositif de lavage comprend un réservoir de réception disposé en-dessous d'un réservoir de mesure, une pompe à bouillie disposée dans le réservoir de réception, une canalisation de lavage reliée, à l'une de ses extrémités, à l'orifice de sortie de la pompe,

une canalisation de projection reliée à l'autre extrémité de la pompe et débou-

chant dans le malaxeur, une canalisation d'eau résiduelle comportant une valve de réglage et connectée, à son extrémité, à l'ouverture postérieure du réservoir de réception, et une canalisation de pulvérisation connectée à

7 2486441

l'autre extrémité de la conduite d'eau résiduelle. Ce dispositif utilise, comme

eau de lavage, l'eau de malaxage après l'opération de mesure. Dans l'inven-

tion objet du brevet japonais mentionné au début de la description faite ci-

dessus, la totalité de la quantité d'eau de malaxage mesurée est introduite dans le malaxeur supérieur, et il n'est pas délivré d'eau de malaxage secon-

daire au malaxeur inférieur. De cette façon, pour effectuer le lavage du ma-

laxeur inférieur, qui est celui qui risque le plus d'être recouvert, sur sa paroi

interne, par des adhérences de matériaux mentionnés ci-dessus, il est néces-

saire d'arrêter les opérations et de laver le réservoir à l'aide d'eau provenant

d'une source séparée, ce qui diminue la productivité, rend nécessaire de pré-

voir des équipements supplémentaires pour traiter les eaux usées, et com-

plique la structure du malaxeur.

Par conséquent, afin de surmonter les inconvénients des solutions selon la technique antérieure, le fait que, dans la présente invention, l'eau

de malaxage soit délivres à la fois au malaxeur supérieur et au malaxeur in-

férieur, constitue un avantage qui est utilisé dans une quatrième variante du

procédé selon la présente invention, dans laquelle le dispositif de lavage dé-

crit ci-dessus est incorporé de façon à utiliser l'eau secondaire pour laver le malaxeur inférieur, et, dans une cinquième variante de cette invention, dans laquelle le dispositif de lavage est incorporé non seulement pour utiliser l'eau secondaire afin de laver le malaxeur inférieur, mais égalem ent pour

utiliser l'eau primaire afin de laver le malaxeur supérieur.

D'autres caractéristiques et avantages de cette inve tion ressorti-

ront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui

en illustrent divers exemples de réalisation et de mise en oeuvre. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue schématique représentant un mélangeur du type à bassin multicouches utilisé dans la présente invention; - la Figure 2 est une vue en plan du mélangeur selon la Figure 1 - laFigure 3 est un schéma illustrant le système d'addition d'eau de

malaxage primaire et d'eau de malaxage secondaire selon un exemple de réa-

lisation de la présente invention; -la Figure 4 est un schéma illustrant la programmation du cycle de fonctionnement d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, sans réservoir de stockage d'eau secondaire;

8 2486441

- la Figure 5 est un schéma illustrant la programmation du cycle de fonctionnement d'un autre exemple de mise en oeuvre du procédé selon la présente invention, avec réservoir de stockage d'eau secondaire; - la Figure 6 est un schéma illustrant la programmation du cycle de fonctionnement d'un autre exemple de réalisation du procédé selon la présente invention, avec réservoir de stockage de l'eau secondaire, dans lequel le mélange réducteur d'eau est ajouté à l'eau secondaire; - la Figure 7 est une vue schématique représentant un dispositif de lavage pour laver les réservoirs de malaxage utilisant des eaux secondaire et primaire; et, - les Figures 8 et 9 sont des courbes illustrant les taux de baisse de niveau dans les divers réservoirs utilisés dans lez modes de réalisation du

procédé selon l'invention et dans des exemples comparatifs.

On se réfère en premier lieu aux Figures 1 à 3. Sur ces Figures, on voit un réservoir de malaxage, désigné dans son ensemble par la référence 1,

faisant partie d'un malaxeur supérieur, pour réaliser le mélangeage primaire.

Ce réservoir 1 est disposé au-dessus d'un réservoir de malaxage désigné dans son ensemble par la référence 2, faisant partie d'un malaxeur inférieur, pour réaliser le mélangeage secondaire. Le réservoir de malaxage 1 est pourvu, à son extrémité inférieure, d'une porte de déchargement ou d'évacuation 3 pour transférer le mortier vers le malaxeur inférieur, et le réservoir malaxeur 2 du malaxeur inférieur est également pourvu, à son extrémité inférieure, d'une

porte d'évacuation 4 pour décharger le béton obtenu par malaxage secondaire.

Dans le malaxeur supérieur, l'énergie d'entraiînement provenant d'un moteur

5 est transmise,par l'intermédiaire de poulies 6 et 7 et d'un engrenage réduc-

teur 8, à un arbre principal 9.

Dans le réservoir malaxeur 1 du malaxeur supérieur, un rotor 10 est

fixé à l'arbre principal 9, et un bras il s'étend à partir du rotor 10. A l'ex-

trémité inférieur du bras il est fixée une lame 12, qui est entraidée en même

temps que le bras.

Dans le malaxeur inférieur, la force d'entraisement provenant d'un

moteur 13 est transmise à un arbre principal 16 par l'intermédiaire de pi-

gnons réducteurs 14 et 15. Dans le réservoir de malaxage 2, un rotor 17, comportant un bras 18, est fixé à l'arbre principal 16, et une lame 19 est

9 24-86441

fixée à l'extrémité inférieure du bras, et elle est entraîinée en rotation avec ce dernier. Un capot 20, comportant des ouvertures de chargement 21, 22, 23, est prévu sur la partie supérieure du réservoir I du malaxeur supérieur, alors

que l'on prévoit, sur la partie supérieure du réservoir de malaxage du ma-

laxeur inférieur, un capot 24 comportant des ouvertures de chargement 25 et 26.

Sur la Figure 3, un réservoir pour la mesure du sable 27, et un ré-

servoir 28 pour la mesure des quantités de ciment nécessaires, chacun de

ces réservoirs étant relié à une machine de mesure (non représentée) com-

muniquent avec les ouvertures de chargement 21 et 22 du réservoir mélangeur du malaxeur supérieur, par l'intermédiaire de canalisations comportant des vannes de déchargement 30 et 31. Un réservoir de mesure des quantités de gravier 29 est connecté à l'ouverture de chargement 25 du réservoir malaxeur 2 du malaxeur inférieur, par l'intermédiaire d'une conduite munie d'une vanne

d'évacuation 32. Le réservoir de mesure de quantité d'eau consiste en un ré-

servoir de mesure d'eau primaire 33 et en un réservoir de mesure de quanti-

té d'eau secondaire 34, le réservoir 33 étant relié à l'ouverture de chargement 23 du réservoir 1 du malaxeur supérieur par l'intermédiaire d'une canalisation

munie d'une vanne d'évacuation 36, et le réservoir 34 est connecté à un réser-

voir de stockage d'eau secondaire 35 par l'intermédiaire d'une canalisation

pourvue d'une vanne d'évacuation 37. Le réservoir de stockage d'eau secon-

daire 35 est relié à l'ouverture de chargement 26 du réservoir du malaxeur

inférieur par l'intermédiaire d'une conduite comportant une vanne d'évacua-

tion 38. Un réservoir de stockage d'eau 39 est relié au réservoir de mesure d'eau primaire 33 par l'intermédiaire d'une canalisation munie d'une vanne automatique 40, et le réservoir de mesure d'eau secondaire 34 est relié au

réservoir 39 par une canalisation munie d'une vanne automatique 41. Un dis-

positif de mesure de quantité d'eau 42 est connecté électriquement aux vannes

automatiques 40 et 41, afin de mesurer les quantités d'eau primaire et secon-

daire nécessaires. Ce dispositif est également relié à un transducteur 43, ainsi qu'à un circuit de fonctionnement 44, lequel, de son côté, est connecté électriquement à un système de réglage d'eau 45 et à un système de réglage

d'eau secondaire 46.

Un réservoir de mesure de quantité de mélange réducteur d'eau 47,

2486441

relié à un système de mesure (non représenté) est connecté au réservoir de

mesure d'eau secondaire 34 par une canalisation munie d'une vanne d'évacua-

tion 48, et un réservoir de stockage du mélange réducteur d'eau 49 est relié

au réservoir de mesure de ce mélange 47 par l'intermédiaire d'une canalisa-

tion munie d'une vanne automatique 50. On expliquera maintenant la façon selon laquelle on prépare le béton

dans le malaxeur décrit ci-dessus, en se référant à la Figure 5.

On commence par mesurer les quantités nécessaires d'eau primaire, d'eau secondaire, de ciment et de sable, puis, l'eau primaire, le ciment et

le sable devant être utilisés pour préparer le mortier sont délivrés au réser-

voir de mélangeage du malaxeur supérieur. En m-le temps que débute le malaxage primaire, l'eau secondaire est transférée du réservoir de mesure d'eau secondaire 34 au réservoir de stockage'd'eau secondaire 35. On mesure

également la quantité de gravier nécessaire. Ensuite, on commence à effec-

tuer les mesures des quantités d'eau primaire, d'eau secondaire, de ciment et de sable nécessaires pour la charge suivante. Le mortier obtenu par le

malaxage primaire est versé, par l'intermédiaire de la porte 3, dans le ré-

servoir 2 du malaxeur inférieur, ce dernier étant simultanément alimenté

en gravier ainsi qu'en eau secondaire. Ces matériaux sont soumis au ma-

laxage secondaire, puis ils sont évacués du mnalaxeur par l!intermndiaire de la porte d'évacuation 4. Le mralaxage primaire de la charge suivante commence lorsque s'effectue le malaxage secondaire de la charge précédente, et il est complètement terminé en même temps que le béton de la charge précédente est déchargé totalement du réservoir 2 du malaxeur inférieur, après avoir

terminé le malaxage secondaire de ce béton. Le mortier de la charge sui-

vante est ensuite versé dans le réservoir mélangeur 2 du malaxeur inférieur,

et il est ensuite soumis au malaxage secondaire avec une addition supplémen-

taire d'eau secondaire et de gravier.

On décrira maintenant le mode de mise en oeuvre dans lequel on ajoute au béton un mélange réducteur d'eau avec la seconde charge. Au cours de

cette description, on se réfère à la Figure 6. Les quantités nécessaires d'eau

primaire, de mélange réducteur d'eau et de ciment sont tout d'abord mesurées.

La mesure de l'eau secondaire commence après avoir terminé celle de l'eau primaire et du mélange réducteur d'eau. Le mélange réducteur d'eau peut il 2486441 être délivré soit selon un procédé de mesure selon lequel son transfert au

réservoir de mesure d'eau secondaire 34 est terminé au moment o se ter-

mine l'opération de mesure de l'eau secondaire, ou bien encore par un pro-

cédé selon lequel ce mélange réducteur d'eau est délivré directement au ré-

servoir de stockage d'eau secondaire 35 en même temps que l'eau secondaire.

Ensuite, l'eau primaire, le ciment et le sable nécessaires à la prépa-

ration du mortier, sont délivrés au réservoir mélangeur i du malaxeur supé-

rieur, et le malaxage primaire commence immédiatement. En même temps

que débute ce malaxage primaire, des quantités mesurées du mélange réduc-

teur d'eau et de l'eau secondaire sont transférées au réservoir de stockage

d'eau secondaire 35. On mesure également la quantité de gravier nécessaire.

A ce moment commencent les mesures des quantités d'eau primaire, de mé-

lange réducteur d'eau, d'eau secondaire, de ciment et de sable nécessaires pour la charge suivante. Le mortier obtenu par malaxage primaire est versé,

au travers de la porte d'évacuation 3; dans le réservoir mélangeur 2 du ma-

laxeur inférieur, qui reçoit simultanément le gravier et l'eau secondaire mé-

langés au mélange réducteur d'eau. Ces matériaux sont soumis au malaxage secondaire, puis ils sont déchargés du malaxeur par l'intermédiaire de la porte d'évacuation 4. On-commence ensuite le malaxage primaire de la charge

suivante, pendant que s'effectue le malaxage secondaire de la charge précé-

dente, et ce malaxage primaire se termine en même temps que le béton pro-

venant de la charge précédente est totalement évacué du réservoir mélangeur 2 du malaxeur inférieur, après avoir termine son malaxagesecondaire. Le mortier de la charge suivante est ensuite versé dans le réservoir mélangeur 2 du malaxeur inférieur, puis il est soumis au malaxage secondaire avec du gravier et de l'eau secondaire additionnelle, en mélange avec la composition

réductrice d'eau.

On décrira maintenant en détail l'opération d'alimentation en eau lors

du mélange du béton décrit ci-dessus.

On obtient un mortier présentant une consistance appropriée en réglant le système de réglage d'eau 45 sur la quantité d'eau totale nécessaire pour

réaliser le malaxage du béton, et en réglant le système de réglage d'eau pri-

maire 46 sur la quantité d'eau primaire nécessaire. Par ces opérations, la vanne automatique 40 de l'eau primaire est ouverte, et l'eau peut passer du

12 2486441

réservoir de stockage 39 au réservoir de mesure d'eau secondaire 34. Lorsque la quantité d'eau s'écoulant dans le réservoir de mesure d'eau secondaire 34 atteint la valeur de consigne, la vanne 44 est fermée par l'intermédiaire d'un

signal indiquant que la mesure est terminée, ce qui met fin au cycle de l'opé-

ration de mesure. La quantité d'eau secondaire, c'est-à-dire la quantité totale d'eau diminuée de la quantité d'eau primaire, est calculée automatiquement par le

circuit 44, qui actionne la vanne automatique 41 dès qu'est terminée l'opéra-

tion de mesure de la quantité d'eau primaire, ce qui permet à l'eau secon-

daire de passer dans le réservoir de mesure de la quantité d'eau secondaire 34. Lorsque la quantité d'eau secondaire passée dans le réservoir 34 atteint

la quantité calculée, le circuit 44 émet un signal de fin d'opération pour fer-

mer la vanne automatique 41, ce qui termIne l'opération de mesure de la

quantité d'eau secondaire nécessaire.

En ce qui concerne l'opération d'alimentation d'eau, dans le cas o le mélange réducteur d'eau est ajouté au béton, on précisera que la quantité d'eau secondaire, y compris l'eau de dilution du mélange réducteur d'eau, est automatiquement calculée par le circuit 44, en soustrayant la quantité d'eau

primaire de la quantité d'eau totale, de telle façon qu'après la fin de l'opéra-

tion de mesure de la quantité d'eau primaire, la vanne automatique 41 pour

* la mesure d'eau secondaire et la vanne d'évacuation 48 pour le mélange ré-

ducteur d'eau sont simultanément actionnées afin de réaliser le transfert du mélange réducteur d'eau vers le réservoir de mesure d'eau secondaire 34,

avant la fin de l'opération de mesure de la quantité d'eau secondaire néces-

saire,et,après que l'eau secondaire restante ait été délivrée au réservoir 34, la vanne automatique 41 se ferme en réponse à un signal de fin d'opération

de mesure, afin de compléter la mesure.

L'eau primaire mesurée dans le réservoir 33 est délivrée au réser-

voir de rnalaxage en même temps que les autres matériaux devant constituer le mortier, lorsque la vanne d'évacuation 36 est ouverte Le réservoir 33

est ensuite vidé, et prêt à effectuer la mesure de la charge suivante. Lors-

qu'on ouvre la vanne d'évacuation 37, la quantité d'eau mesurée dans le ré-

servoir de mesure 34 passe dans le réservoir 35, o elle est stockée tem-

porairement. De cette façon, le réservoir de mesure de la quantité d'eau

13 2486441

secondaire est vidé, et il est prêt à assurer la mesure de la charge suivante pratiquement simultanément avec la vidange du réservoir de mesure de la quantité d'eau primaire 33. Selon la présente invention, suivant laquelle l'eau primaire et l'eau secondaire sont toutes deux mesurées par un dispositif de mesure de quantité d'eau unique, les réservoirs de mesure pour l'eau primaire et l'eau secondaire doivent être vides avant d'effectuer la mesure des quantités

d'eau primaire et secondaire. Par conséquent, si l'on ne prévoit pas de réser-

voir de stockage pour l'eau secondaire, cette eau secondaire, dans le réser-

voir 34, ne peut pas être déchargée avant que ne commence le malaxage se-

condaire de la charge, si bien que la mesure de l'eau primaire, pour la charge suivante est retardée, et que la durée du cycle des charges successives est prolongée, ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 4. Pour cette raison, le fait de prévoir, selon l'invention, un réservoir de stockage d'eau secondaire 35 apporte un avantage remarquable en ce qui concerne la durée du cycle des

opérations.

On décrira. maintenant, en référence à la Figure 7, un dispositif per-

mettant de réaliser le lavage des réservoirs mélangeurs en utilisant l'eau

secondaire et l'eau primaire.

Le dispositif de lavage décrit dans le modèle d'utilité japonais publié

sous le n0 55-42 874, a été mis au point essentiellement pour laver un ma-

laxeur du type à bassin unique. Cependant, sa structure de base peut être pleinement utilisée pour réaliser le lavage d'un mélangeur du type à bassin multicouches. Dans un dispositif de lavage du réservoir 2 du malaxage inférieur avec l'eau secondaire, un réservoir récepteur 51, comportant une pompe à bouillie 52, est prévu en-dessous du réservoir de stockage d'eau secondaire

35. Une extrémité d'une canalisation de lavage 53 est reliée au côté d'évacua-

tion de la pompe 52, et son autre extrémité est reliée à une canalisation de projection 54 débouchant à l'intérieur du réservoir malaxeur 2 du malaxeur inférieur. Une canalisation d'évacuation d'eau 55 est reliée, par l'une de ses extrémités, à la partie supérieure du réservoir récepteur 51, et, par son autre extrémité, à une conduite d'eau résiduelle 57, comportant une vanne

de réglage 56, s'étendant à partir du fond du réservoir récepteur 51 et com-

muniquant avec une canalisation de pulvérisation 58, débouchant à l'intérieur

14 2486441

du réservoir 2 du malaxeur inférieur.

Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, l'eau secondaire est délivrée au réservoir de stockage 35, et elle est déchargée dans le réservoir récepteur 51 par l'intermédiaire d'une ouverture postérieure. Dans ce cas, une quantité excessive d'eau est évacuée en une fois, et le surplus est déchar- gé dans le réservoir mélangeur 2 du malaxeur inférieur, par l'intermédiaire de la canalisation d'évacuation d'eau 55 et de la canalisation de pulvérisation 58. Par ailleurs, la pompe 52, suspendue à; partir du réservoir récepteur 51, est entraliée de façon à extraire l'eau secondaire, et à la refouler au travers de la canalisation de lavage 53, de façon à pulvériser cette eau dans les buses prévues dans la canalisation de pulvérisation 54. La plus grande partie de l'eau secondaire utilisée de cette manière projette un jet forcé sur la paroi interne du réservoir mélangeur, sur le bras de malaxage et sur les lames, pendant

l'opération de malaxage. On élimine ainsi les matériaux susceptibles d'adhé-

rer sur ces divers éléments, et on empêche leur accumulation lorsqu'on réa-

lise le malaxage des matériaux à l'aide del'eau.

Simultanément, une partie de l'eau secondaire s'écoule au travers de la vanne de réglage 56 de la canalisation d'eau résiduelle 57 communiquant avec le fond du réservoir récepteur 51, et cette eau est pulvérisée sur les

matériaux avant leur malaxage dans le réservoir 2 du malaxeur inférieur.

Cette pulvérisation est obtenue grâce à la pluralité de buses prévues dans la

conduite 58.

La canalisation d'eau résiduelle 57 comporte une vanne de réglage 56 pour contrôler le débit. Toute l'eau secondaire qui demeure dans le réservoir

récepteur 51 est totalement évacuée durant cette opération.

La structure des moyens assurant le lavage du réservoir 1 du ma-

laxeur supérieur à l'aide de l'eau primaire, ainsi que le fonctionnement de ces moyens, sont identiques à ceux du malaxeur inférieur, sauf que, pour ce

dernier, on utilise de l'eau primaire au lieu d'utiliser de l'eau secondaire.

On effectue ainsi le lavage du malaxeur, et l'eau de lavage est obtenue à par-

tir du réservoir de mesure d'eau primaire 33, au lieu d'être puisée dans le

réservoir de stockage d'eau secondaire 35.

On a donné, dans les tableaux 1, 2, ainsi que dans les Figures 8 et 9, les avantages apportés par le premier exemple de réalisation du procédé de

2486441

l'invention, en regard d'exemples comparatifs.

Les exemples comparatifs l et 3 sont relatifs à l'invention antérieure

décrite dans la publication japonaise 53-31 167, dans laquelle le mélange ré-

ducteur d'eau est simultanément ajouté, et oh les valeurs de baisse de niveau des exemples comparatifs sont respectivement - 18 cm et 8 cm. Les exemples comparatifs 2 et 4 sont relatifs à un dispositif classique mettant en oeuvre un malaxeur du type bassin unique, et dans lequel on retarde le moment o

s'effectue l'addition du mélange réducteur d'eau. Dans ces exemples compa-

ratifs, les valeurs de baisse de niveau ont été améliorées d'environ 1 cm par rapport aux exemples comparatifs 1 et 3, pour les mêmes proportions de mélange. Par ailleurs, les valeurs de baisse de niveau des exemples 1 et 3 selon la présente invention sont remarquablement améliorées de 3 et 2, 5 cm, respectivement, par rapport aux exemples comparatifs 1 et 3, pour les mêmes

proportions de mélange.

Les exemples 2 et 4 illustrent des compositions de mélange qui montrent

les mêmes valeurs de baisse de niveau que les exemples comparatifs 1 et 3.

Par conséquent, afin d'obtenir un béton présentant les mêmes caractéristiques que dans la publication japonaise 53-31 167, il est possible de réduire les

quantités combinées d'eau de malaxage primaire et d'eau de malaxage secon-

3 3

daire respectivement de 9 kg /m, et de 7 kg/m de béton.

En outre, afin de maintenir les propriétés de résistance nécessaire du béton, il est de pratique courante de maintenir un rapport constant eau/cimient. Si ce rapport est maintenu constant selonl la. présente invention, on réalise une économie de ciment de l'ordre de 13 kg/m3 et de 12 kg/m3 de béton, en raison de la réduction de la quantité d'eau nécessaire. Ces chiffres se traduisent par une économie de l'ordre de 4, 4 % et de 4, 8 %

des quantités nécessaires de ciment, ce qui montre bien que la présente in-

vention apporte un avantage important par rapport aux procédés antérieurs.

Selon une autre variante du procédé de l'invention, on ne délivre pas

de sable, mais seulement du ciment et l'eau primaire, au réservoir mélan-

geur du malaxeur supérieur, pour réaliser le malaxage primaire, et le mé-

lange résultant est versé dans le réservoir mélangeur du malaxeur inférieur, ce dernier étant simultanément alimenté avec du sable, du gravier et de l'eau

secondaire afin d'effectuer le malaxage secondaire.

16 2486441

Ce dernier exemple de mise en oeuvre peut être incorporé dans les premier, second et troisième modes de réalisation de l'invention, et, dans

tous les cas, le béton peut être préparé de façon efficace par un procédé met-

tant en oeuvre un malaxeur à bassin multicouches.

An Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux dif-

férents exemples de réalisation ou de mise en oeuvre décrits ici, mais qu'elle

en englobe toutes les variantes.

Tableau 1

No Procédé utilisé

Exemple comparatif no I Malaxeur du type bassin multicouches, mélange réducteur d'eau délivré au mala-

xeur supérieur en même temps que les matériaux du mortier. Après le malaxage, le mortier résultant, l'eau secondaire et le gravier sont mélangés dans le malaxeur inférieur. Exemple comparatif no 2 Malaxeur du type bassin unique. Tous les matériaux devant constituer le béton sont

malaxés pendant 30 sec., puis on effectue une addition retardée du mélange réduc-

teur d'eau, puis le malaxage suivant.

Exemple n0 1 Malaxeur du type bassin multicouches. Les matériaux devant constituer le mortier sont délivrés au malaxeur supérieur. Après malaxage, le mortier résultant, l'eau

secondaire mélangée à la composition réductrice d'eau, et le gravier, sont mélan-

gés dans le malaxeur inférieur.

Exemple n0 2 Comme dans l'exemple n0 1 Exemple comparatif n0 3 Comme dans l'exemple comparatif n_ i Exemple comparatif n0 4 Comme dans l'exemple comparatif n0 2 Exemple n0 3 Comme dans l'exemple n0 i Exemple n0 4 Comme dans l'exemple n0 1 -J N Ce ONI

Tableau 2

Composition du mélange (kg/m3 Rapport Rapport Composition _ eau/ciment fines/aggrégats No. Eau Eau Mélange Symbole primaire secondaire réducteur Ciment Sable Gravier W1 + W2 / C S / S + G _ _W w1 w2 d'eau+ C s G () ()

__, _. ... _.. ......

Exemple - 210-18-25 118 51 0 723 289 902 962 58,5 48,9 comparatif 1

2 " * *t et.. *.

Exemple 1. i.

-...... _,,,,., _ . , _ ,_

e 2 tg -113 48 0, 690 276 918 978 Exemple 210-8-25 104 45 0.638 255 881 1065 " 45 7 comparatif 3 "î 4 fl h. I il t II 1 i Exemple 3, m l

,,,,,,_., . . , , , _ "

0, 608

-. _- - - e _ _ - _ __ _........ J- -_ _I___ + "pOZZOLITH" n 5 LA3, fabriqué par la firme japonaise NISSO

Composant essentiel: sulfonate de lignine.

Builders CO., Ltd. ni 4e- V4 -&1

19 2486441

Claims (5)

REVENIDf CATIONS

1 - Procédé de fabrication du béton dans un malaxeur-mélangeur

du type à bassin multicouches comprenant des réservoirs de mélangeage su-

périeur et inférieur entraînés par des moteurs séparés et une porte de déchar-

gement faisant communiquer le réservoir de mélangeage supérieur avec le réservoir de mélangeage inférieur, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à délivrer du sable, du ciment et de l'eau de malaxage primaire, mais pas de gravier, au réservoir de mélangeage du malaxeur supérieur et à réaliser le malaxage primaire afin d'obtenir un mortier, à décharger ce mortier dans le réservoir de malaxage inférieur, à délivrer simultanément le gravier et l'eau de malaxage secondaire dans le réservoir de malaxage

inférieur afin de disperser le gravier dans le mortier et à y effectuer le ma-

laxage secondaire.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute un mélange réducteur d'eau à l'eau de malaxage secondaire avant de la

délivrer au réservoir de mélangeage inférieur.

3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mesure la quantité d'eau de malaxage primaire dans un réservoir de mesure d'eau de malaxage, en ce que la quantité d'eau de malaxage secondaire est mesurée dans un réservoir de mesure d'eau de malaxage secondaire, en ce que les mesures des quantités d'eau dans les deux réservoirs sont effectuées

à l'aide d'un dispositif de mesure unique et, en ce que l'eau de malaxage pri-

maire est délivrée au réservoir de malaxage supérieur, alors que l'eau de malaxage secondaire est immédiatement versée dans un réservoir de stockage

d'eau secondaire pour être ensuite délivrée au réservoir de mélangeage infé-

rieur.

4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on ajoute un mélange réducteur d'eau à l'eau de malaxage secondaire avant de la

verser dans le réservoir d'eau secondaire.

- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 àA4,

caractérisé en ce que l'eau de malaxage secondaire est utilisée pour laver

l'intérieur du réservoir de mélangeage inférieur.

2486441

6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précé--

dentes, caractérisé en ce que l'eau de malaxage primaire est utilisée pour laver l'intérieur du réservoir de mélangeage supérieur et en ce que l'eau de

malaxage secondaire est utilisée pour laver l'intérieur du réservoir de mé-

langeage inférieur.