FR2684326A1 - Double-flow spraying of mortar or concrete by dry means - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITF ET PROCEDE D'APPLICATION DE BETON PAR
PROJECTION
L'invention concerne un dispositif et un procédé d'application de béton par projection.DEVICE AND METHOD FOR APPLYING CONCRETE BY
PROJECTION
The invention relates to a device and a method for applying concrete by spraying.
On connait déjà essentiellement deux catégories de dispositif et de procédé d'application de béton par projection à savoir la projection en voie mouillée et la projection en voie sèche. There are already essentially known two categories of device and method for applying concrete by spraying, namely wet spraying and dry spraying.
Dans le premier cas, on pompe du béton préalablement préparé à travers un tuyau dont l'extrémité de projection est munie d'un injecteur d'air comprimé qui propulse le béton et le projette. Les dispositifs et procédés de projection par voie mouillée de béton ont l'avantage de pouvoir être utilisés avec des bétons usuels sans procurer de poussière. Ils ont néanmoins un grand nombre d'inconvénients à savoir : la qualité du béton projeté est mauvaise aussi bien en ce qui concerne sa résistance que son homogénéïté, (la résistance en compression du béton étant faible) et le tuyau -notamment l'extrémité du tuyaurempli de béton est lourd ce qui rend ses manipulations difficiles. De plus, le béton ne peut pas être transporté sur de grandes distances. Enfin, la projection en voie mouillée ne peut en aucun cas être utilisée de façon fiable avec les liants à prise prompte car au moindre incident d'obstruction du tuyau et/ou de la buse, le liant hydraulique effectue sa prise et l'intégralité du dispositif doit être débouché et/ou changé. In the first case, concrete previously prepared is pumped through a pipe whose projection end is provided with a compressed air injector which propels the concrete and projects it. Wet concrete spraying devices and methods have the advantage of being able to be used with conventional concretes without providing dust. However, they have a large number of drawbacks, namely: the quality of the sprayed concrete is poor both in terms of its resistance and its homogeneity, (the compressive strength of the concrete being low) and the pipe - in particular the end of the the concrete-filled pipe is heavy, making handling difficult. In addition, concrete cannot be transported over long distances. Finally, wet projection cannot in any case be used reliably with fast setting binders because at the slightest incident of obstruction of the pipe and / or nozzle, the hydraulic binder takes hold and all of the device must be unplugged and / or changed.
Dans la deuxième catégorie de dispositifs et de procédés d'application de béton par projection en voie sèche, on réalise préalablement un mélange solide et sec avec le liant, les agrégats, et les éventuels adjuvants dans une trémie et on entrain progressivement ce mélange pulvérulent avec un courant d'air comprimé à haute vitesse dans le tuyau jusqu'à son extrémité où une couronne d'injection d'eau est placée immédiatement en amont de l'extrémité de projection. La projection de béton en voie sèche permet l'application de béton d'excellente qualité et même de béton aux caractéristiques spécifiques. En particulier, on peut envisager l'utilisation des liants à prise prompte. Néanmoins, il est nécessaire d'utiliser comme matériau de départ, un mélange de liant et d'agrégats parfaitement secs préparé à l'avance. Or, le séchage des agrégats généralement humides et la préparation du mélange rendent les matériaux de départ plus onéreux. De plus, l'efficacité de l'injection d'eau immédiatement avant l'extrémité de projection n'est pas parfaite de sorte que le mélange en sortie n'est pas parfaitement lié ni uniforme et véhicule de nombreuses poussières qui, outre qu'elles sont gênantes, affectent la qualité finale du béton. En particulier, on constate qu'il est particulièrement délicat d'incorporer des adjuvants fibreux tels que des paillettes métalliques ou de matière synthétique car ces adjuvants ne sont pas incorporés au béton à la sortie et ne sont pas projetés correctement. In the second category of devices and methods for applying concrete by dry spraying, a solid and dry mixture is produced beforehand with the binder, the aggregates, and any additives in a hopper and this pulverulent mixture is gradually entrained with a stream of high speed compressed air in the pipe to its end where a water injection ring is placed immediately upstream of the projection end. The spraying of concrete in a dry process allows the application of excellent quality concrete and even concrete with specific characteristics. In particular, it is possible to envisage the use of binders with rapid setting. Nevertheless, it is necessary to use as starting material, a mixture of binder and perfectly dry aggregates prepared in advance. However, the drying of the generally wet aggregates and the preparation of the mixture make the starting materials more expensive. In addition, the efficiency of the water injection immediately before the spraying end is not perfect so that the mixture at the outlet is not perfectly bound or uniform and carries a lot of dust which, in addition to they are troublesome and affect the final quality of the concrete. In particular, it can be seen that it is particularly delicate to incorporate fibrous additives such as metallic flakes or of synthetic material because these additives are not incorporated into the concrete at the outlet and are not sprayed correctly.
Egalement, dans les deux cas mentionnés ci-dessus, la projection de béton engendre des pertes importantes dénommées "retombées" du fait qu'une bonne partie du béton rebondit sur la surface où il est appliqué et tombe sur le sol. En effet, on constate, notamment dans le cas de la voie sèche, que les granulats de plus forte granulométrie rebondissent sur la surface sur laquelle on projette le béton. Ces pertes sont beaucoup plus importantes lors de l'application des premiers centimètres d'épaisseur de béton. Tout au début de la projection tous les graviers rebondissent sur la surface et seule une couche d'accueil de mortier est appliquée. Il est nécessaire de projeter quelques centimètres de béton sur la surface pour obtenir une granulométrie constante et une stabilisation des pertes. Lorsque l'épaisseur projetée augmente, les graviers viennent s'incruster dans la couche d'accueil puis dans le béton formé précédemment et rebondissent dans une moindre mesure. Dès lors, il est nécessaire de projeter une épaisseur initiale minimum de béton pour obtenir un béton en surface ayant les qualités de granulométrie et de résistance souhaitées. Also, in the two cases mentioned above, the projection of concrete generates significant losses called "fallout" because a good part of the concrete bounces on the surface where it is applied and falls on the ground. Indeed, it is noted, in particular in the case of the dry route, that the aggregates of larger particle size rebound on the surface on which the concrete is sprayed. These losses are much greater during the application of the first centimeters of concrete thickness. At the very start of the projection, all the gravel bounces on the surface and only a layer of mortar is applied. It is necessary to spray a few centimeters of concrete on the surface to obtain a constant particle size and a stabilization of the losses. When the projected thickness increases, the gravel becomes encrusted in the reception layer then in the concrete previously formed and rebounds to a lesser extent. Consequently, it is necessary to project a minimum initial thickness of concrete in order to obtain a concrete on the surface having the qualities of grain size and of resistance desired.
L'invention vise à proposer un dispositif et un procédé remédiant à ces inconvénients. The invention aims to propose a device and a method remedying these drawbacks.
Ainsi, l'invention vise à proposer un dispositif et un procédé d'application de béton par projection réunissant les avantages des deux catégories susmentionnées de projection connues sans en avoir les inconvénients. Thus, the invention aims to propose a device and a method for applying concrete by spraying combining the advantages of the two aforementioned known categories of spraying without having the disadvantages.
L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif et un procédé d'application de béton par projection dans lesquels il est possible d'utiliser un liant à prise prompte, il n'est pas nécessaire de sécher préalablement des agrégats humides, il est possible de projeter des bétons d'excellente qualité -notamment des bétons spéciaux- et ce avec une grande fiabilité, et avec lesquels le maniement de la buse est facilité du fait de son faible poids. The object of the invention is therefore to propose a device and a method for applying concrete by spraying in which it is possible to use a fast setting binder, it is not necessary to dry wet aggregates beforehand, it is it is possible to spray concrete of excellent quality - in particular special concrete - and this with great reliability, and with which the handling of the nozzle is facilitated due to its low weight.
Egalement simultanément, l'invention a pour objet de proposer un dispositif et un procédé d'application de béton par projection évitant toute poussière lors de la projection et avec lesquels on peut projeter un béton incorporant des agrégats ou adjuvants fins et légers tels que des fibres métalliques ou de matière synthétique. Also simultaneously, the object of the invention is to propose a device and a method for applying concrete by spraying avoiding any dust during spraying and with which one can spray concrete incorporating fine and light aggregates or additives such as fibers. metallic or synthetic material.
Egalement, l'invention a pour objet de proposer un dispositif et un procédé limitant considérablement les pertes de matériau par rapport à l'art antérieur. Also, the object of the invention is to propose a device and a method considerably limiting the losses of material compared to the prior art.
Egalement un objet de l'invention est de diminuer l'épaisseur initiale minimum nécessaire à l'obtention d'un béton homogène de granulométrie souhaitée, tout en conservant la couche d'accueil de mortier facilitant l'adhérence du béton projeté sur le support. Ainsi, l'invention a pour objet de permettre l'application d'un béton projeté de granulométrie convenable, homogène en composition et adhérant parfaitement à la surface sur laquelle il est projeté avec le minimum de perte de matériau par retombées que ce soit au début de l'application ou même ultérieurement. Also an object of the invention is to reduce the minimum initial thickness necessary for obtaining a homogeneous concrete of desired particle size, while retaining the mortar reception layer facilitating the adhesion of the sprayed concrete on the support. Thus, the object of the invention is to allow the application of a sprayed concrete of suitable particle size, homogeneous in composition and perfectly adhering to the surface on which it is sprayed with the minimum loss of material by fallout, whether at the start. of the application or even later.
L'invention vise aussi simultanément à proposer un dispositif et un procédé satisfaisant aux objets susmentionnés tout en permettant de conserver les avantages connus de la projection en voie sèche. The invention also aims simultaneously to provide a device and a method satisfying the aforementioned objects while allowing the known advantages of dry projection to be preserved.
Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif d'application de béton par projection comprenant une extrémité de projection alimentée en béton par un tuyau dans lequel le béton est entraîné à une vitesse appropriée à la projection caractérisé en ce qu'il comporte une conduite distincte d'alimentation en liant entraîné dans la conduite à une vitesse appropriée vers l'extrémité de projection du tuyau, et en ce que cette conduite est raccordée du tuyau au voisinage de l'extrémité de projection. To do this, the invention relates to a device for applying concrete by spraying comprising a spraying end supplied with concrete by a pipe in which the concrete is driven at a speed suitable for spraying, characterized in that it comprises a pipe separate supply of binder entrained in the pipe at an appropriate speed towards the projection end of the pipe, and in that this pipe is connected to the pipe in the vicinity of the projection end.
Selon l'invention, le liant entraîné dans la conduite est un liant à prise prompte -notamment un ciment hydraulique à prise prompte-. Le liant est entraîné dans la conduite sans durcisseur -notamment à l'étant sec pulvérulent sans eau-. Et le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'injection de durcisseur -notamment d'eau- disposés à l'extrémité de la conduite immédiatement en amont de son raccord au tuyau -notamment constitués d'au moins une buse d'injection orientée à contre courant du liant. Selon l'invention, le tuyau est souple et la conduite est raccordée au tuyau souple à une distance de l'extrémité de projection correspondant au moins approximativement au coude le plus aval généralement formé sur le tuyau souple lors de l'utilisation, par exemple lorsque le tuyau souple est passé sur l'épaule d'un utilisateur. La conduite est par exemple raccordée au tuyau souple à une distance de l'extrémité de projection comprise entre 0,25 m et 3 m. According to the invention, the binder entrained in the pipe is a quick setting binder -notably a quick setting hydraulic cement-. The binder is entrained in the line without hardener - in particular in the dry powdered form without water -. And the device according to the invention comprises means for injecting hardener - in particular water - arranged at the end of the pipe immediately upstream from its connection to the pipe - in particular made up of at least one injection nozzle oriented against the current of the binder. According to the invention, the pipe is flexible and the pipe is connected to the flexible pipe at a distance from the projection end corresponding at least approximately to the most downstream bend generally formed on the flexible pipe during use, for example when the flexible hose is passed over a user's shoulder. The pipe is for example connected to the flexible hose at a distance from the projection end of between 0.25 m and 3 m.
Le dispositif selon l'invention comporte également des moyens d'alimentation en autres constituants (agrégats, adjuvants solides...) pour former un courant de vitesse appropriée de ces autres constituants qui sont généralement solides et humides à l'état standard, et ce à l'intérieur du tuyau en amont du raccord de la conduite à ce tuyau. The device according to the invention also comprises means for supplying other constituents (aggregates, solid additives, etc.) to form a current of appropriate speed for these other constituents which are generally solid and moist in the standard state, and this inside the pipe upstream of the pipe fitting to this pipe.
Par ailleurs, selon l'invention, la section d'extrémité du tuyau du côté de l'extrémité de projection est aplatie ou rétrécie dans son épaisseur -notamment dans une direction radiale parallèle à celle passant par le raccord de la conduite au tuyau. Selon l'invention, cette section d'extrémité n'est pas circulaire, et elle présente une dissymétrie par rapport à l'axe de projection qui prolonge l'axe de symétrie de la portion plus en amont du tuyau. Et, selon l'invention, l'aire de la portion de la section d'extrémité située du même côté de l'axe de projection que le raccord de la conduite au tuyau, est plus grande que l'aire de la portion de cette section d'extrémité située de l'autre côté. Furthermore, according to the invention, the end section of the pipe on the side of the projection end is flattened or narrowed in its thickness - in particular in a radial direction parallel to that passing through the connection of the pipe to the pipe. According to the invention, this end section is not circular, and it has an asymmetry with respect to the projection axis which extends the axis of symmetry of the portion more upstream of the pipe. And, according to the invention, the area of the portion of the end section situated on the same side of the projection axis as the connection of the pipe to the pipe, is greater than the area of the portion of this end section located on the other side.
En particulier et selon l'invention, la section d'extrémité du tuyau est pincée en forme de pseudo demicouronne par un collier de serrage. In particular and according to the invention, the end section of the pipe is clamped in the form of a pseudo half-crown by a clamp.
Ainsi, selon l'invention, la section droite transversale du tuyau entre le raccord de la conduite au tuyau et l'extrémité de projection, est modifiée -notamment continûment et progressivement- de telle sorte que la génératrice prolongeant ce raccord et la génératrice opposée se rapprochent l'une de l'autre -notamment continûment et progressivement-. Thus, according to the invention, the cross section of the pipe between the connection of the pipe to the pipe and the projection end, is modified - notably continuously and gradually - so that the generator extending this connection and the opposite generator get closer to each other - especially continuously and gradually -.
Egalement, selon l'invention, la dimension de la section droite transversale de la conduite et la vitesse d'entraînement du liant, le nombre de buses d'injection de durcisseur et leur orientation, et le nombre de points de raccord de la conduite au tuyau, sont des caractéristiques déterminées de telle façon que le liant est alimenté dans le tuyau sous forme d'une pâte homogène. Also, according to the invention, the dimension of the cross-section of the pipe and the binder driving speed, the number of hardener injection nozzles and their orientation, and the number of connection points of the pipe to pipe, are characteristics determined in such a way that the binder is fed into the pipe in the form of a homogeneous paste.
L'invention concerne également un procédé d'application de béton par projection avec un dispositif selon l'invention. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on utilise des agrégats à l'état normal généralement humides, transportés dans le tuyau à une vitesse appropriée et un liant -notamment à prise prompte- transporté -notamment sans durcisseur- dans la conduite distincte d'alimentation en liant. Selon l'invention, on injecte la quantité de durcisseur notamment d'eau- à l'extrémité de la conduite en amont du raccord avec le tuyau de telle façon à former une pâte homogène de liant en sortie de la conduite dans le tuyau. The invention also relates to a method of applying concrete by spraying with a device according to the invention. The method according to the invention is characterized in that aggregates in the normal state, generally moist, are used, transported in the pipe at an appropriate speed and a binder - in particular with rapid setting - transported - in particular without hardener - in the pipe. separate binder feed. According to the invention, the quantity of hardener, in particular water, is injected into the end of the pipe upstream of the connection with the pipe so as to form a homogeneous paste of binder at the outlet of the pipe in the pipe.
Et le tuyau étant souple, on forme le coude le plus en aval sur le tuyau souple avec le raccord de la conduite orienté sur la portion convexe formée par la paroi du tuyau souple.And the pipe being flexible, the most downstream bend is formed on the flexible pipe with the pipe connector oriented on the convex portion formed by the wall of the flexible pipe.
En particulier, on oriente le raccord de la conduite vers le haut lorsque l'on oriente l'extrémité de projection dans une direction non verticale.In particular, the pipe connection is oriented upwards when the projection end is oriented in a non-vertical direction.
Grâce à l'invention, on peut utiliser sans risque un liant sec à prise rapide avec des agrégats humides non nécessairement préalablement séchés. De plus, les graviers de plus forte granulométrie qui se rassemblent dans la portion convexe du coude le plus en aval sont enrobés de pâte homogène formée par le liant et la section particulière d'extrémité du tuyau souple permet d'incorporer les granulats et les fibres de poids le plus faible à l'intérieur du béton en le rendant parfaitement homogène en sortie de la buse. De ce fait, on évite en grande partie les retombées, ainsi que les poussières en sortie et on améliore grandement la qualité et l'homogénéité du béton projeté. Thanks to the invention, a quick-setting dry binder can be used without risk with wet aggregates which are not necessarily previously dried. In addition, the gravel with a larger particle size which collects in the convex portion of the most downstream elbow is coated with a homogeneous paste formed by the binder and the particular end section of the flexible pipe allows the aggregates and fibers to be incorporated. lower weight inside the concrete making it perfectly homogeneous at the outlet of the nozzle. Therefore, it largely avoids fallout, as well as dust at the outlet and greatly improves the quality and consistency of the sprayed concrete.
L'invention concerne aussi un dispositif et un procédé comportant en combinaison tout ou partie des caractéristiques mentionnées dans la présente description. The invention also relates to a device and a method comprising in combination all or part of the characteristics mentioned in the present description.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de son mode de réalisation préférentiel donné uniquement à titre d'exemple non limitatif qui se référe aux figures annexées dans lesquelles
- La figure 1 est une vue illustrant de façon schématique un dispositif et un procédé selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of its preferred embodiment given solely by way of nonlimiting example which refers to the appended figures in which
- Figure 1 is a view schematically illustrating a device and a method according to the invention.
- La figure 2 est une vue en coupe longitudinale verticale de détail du tuyau souple, de l'extrémité de projection, et du raccord de la conduite au tuyau souple d'un dispositif selon l'invention. - Figure 2 is a vertical longitudinal sectional view of detail of the flexible pipe, the projection end, and the connection of the pipe to the flexible pipe of a device according to the invention.
- La figure 3 est une vue en section droite transversale de l'extrémité du tuyau souple d'un dispositif selon l'invention. - Figure 3 is a cross-sectional view of the end of the flexible pipe of a device according to the invention.
L'invention concerne un dispositif d'application de béton par projection sur une surface quelconque (paroi, coffrage, treillis ou armature...). Le dispositif selon l'invention comprend une extrémité de projection 2 alimentée en béton par un tuyau 4 qui est généralement souple de forte section (classiquement de 40 à 80 mm), de façon à pouvoir être utilisé manuellement et à laisser passer les granulats à forte granulométrie. L'extrémité de projection 2 peut être constituée d'une buse de projection 2 comme représenté ou simplement de l'extrémité 3 du tuyau 4. The invention relates to a device for applying concrete by spraying onto any surface (wall, formwork, trellis or reinforcement, etc.). The device according to the invention comprises a projection end 2 supplied with concrete by a pipe 4 which is generally flexible with a large section (conventionally from 40 to 80 mm), so that it can be used manually and allow the aggregates to pass through. granulometry. The projection end 2 may consist of a projection nozzle 2 as shown or simply of the end 3 of the pipe 4.
La buse de projection 2 en elle-même est connue, et n'a pas à être décrite plus en détail. The projection nozzle 2 in itself is known, and need not be described in more detail.
Le dispositif selon l'invention comporte une conduite 5 distincte d'alimentation en liant entraîné dans la conduite 5, par exemple par un courant d'air comprimé à une vitesse appropriée et en direction de l'extrémité de projection 2. La conduite 5 est distincte du tuyau 4 et raccordée au tuyau 4 au voisinage de l'extrémité de projection 2. Plus précisément, la conduite 5 est raccordée au tuyau souple 4 à une distance de la buse de projection 2 correspondant au moins approximativement au coude le plus aval généralement formé sur le tuyau souple 4 lors de l'utilisation. Pour ce faire, la conduite 5 est raccordée au tuyau souple 4 à une distance de la buse de projection 2 qui peut être comprise entre 0,25 m et 3 m. The device according to the invention comprises a separate line 5 for supplying binder entrained in line 5, for example by a stream of compressed air at an appropriate speed and in the direction of the projection end 2. Line 5 is distinct from the pipe 4 and connected to the pipe 4 in the vicinity of the projection end 2. More precisely, the pipe 5 is connected to the flexible pipe 4 at a distance from the projection nozzle 2 corresponding at least approximately to the most downstream bend generally formed on the flexible pipe 4 during use. To do this, the pipe 5 is connected to the flexible pipe 4 at a distance from the spray nozzle 2 which can be between 0.25 m and 3 m.
Pour former le courant de liant dans la conduite 5, on peut par exemple brancher l'autre extrémité 6 de la conduite 5 (à l'opposé à son raccord 7 sur le tuyau 4) à un compresseur d'air 8. Le liant est injecté dans la conduite 5 entre l'extrémité 6 et le raccord 7 par exemple grâce à une trémie 9 comprenant des moyens de dosage volumétrique 10 tels qu'un barillet motorisé. La sortie des moyens de dosage 10 est raccordée à lfintérieur de la conduite 5 de façon connue en soi. To form the binder current in line 5, it is possible, for example, to connect the other end 6 of line 5 (opposite to its connection 7 on pipe 4) to an air compressor 8. The binder is injected into the pipe 5 between the end 6 and the connector 7 for example by means of a hopper 9 comprising volumetric metering means 10 such as a motorized barrel. The outlet of the metering means 10 is connected to the interior of the pipe 5 in a manner known per se.
De la sorte, le liant sec pulvérulent en sortie des moyens de dosage 10 pénétrant à l'intérieur de la conduite 5 est entraîné par le courant d'air comprimé en provenance du compresseur 8 jusqu'au raccord 7 de la conduite 5 au tuyau souple 4. In this way, the powdery dry binder at the outlet of the metering means 10 penetrating inside the pipe 5 is entrained by the stream of compressed air coming from the compressor 8 to the connection 7 of the pipe 5 to the flexible pipe. 4.
Par ailleurs, le dispositif selon l'invention comporte également des moyens d'alimentation en autres constituants (agrégats, adjuvants...) pour former un courant de vitesse appropriée de ces autres constituants, qui peuvent être à l'étant standard généralement humides, à l'intérieur du tuyau 4 en amont du raccord 7 de la conduite 5 à ce tuyau 4. Ces moyens d'alimentation sont constitués dans l'exemple représenté par le tuyau 4 lui-même qui est prolongé jusqu'à un compresseur 8 qui peut être ou non le même que celui alimentant la conduite 5, et par une trémie 11 dans laquelle on déverse des agrégats, cette trémie 11 étant raccordée à l'intérieur du tuyau 4 par l'intermédiaire de moyens de dosage volumétrique 12 motorisés. Il est possible de réaliser le mélange des agrégats à l'intérieur de la trémie 11 par des moyens de mélange ad hoc, ou, si cela est préféré, de prévoir plusieurs trémies 11 avec leurs moyens de dosage 12 répartis le long du tuyau souple 4. Furthermore, the device according to the invention also comprises means for supplying other constituents (aggregates, adjuvants, etc.) to form a current of appropriate speed for these other constituents, which can be generally moist, inside the pipe 4 upstream of the connection 7 of the pipe 5 to this pipe 4. These supply means are constituted in the example represented by the pipe 4 itself which is extended to a compressor 8 which may or may not be the same as that supplying the pipe 5, and by a hopper 11 into which aggregates are poured, this hopper 11 being connected to the inside of the pipe 4 by means of motorized volumetric metering means 12. It is possible to mix the aggregates inside the hopper 11 by ad hoc mixing means, or, if preferred, to provide several hoppers 11 with their metering means 12 distributed along the flexible pipe 4 .
Bien évidemment, tout autre dispositif ou variante peuvent être utilisés pour réaliser d'une part un courant de vitesse appropriée de liant à l'intérieur de la conduite 5 en amont du raccord 7, d'autre part un courant de vitesse appropriée des autres constituants à l'intérieur du tuyau 4 immédiatement en amont du raccord 7. Obviously, any other device or variant can be used to produce on the one hand a current of appropriate speed of binder inside the pipe 5 upstream of the connector 7, on the other hand a current of appropriate speed of the other constituents inside the pipe 4 immediately upstream of the fitting 7.
Selon l'invention, le liant entraîné dans la conduite 5 est un liant à prise prompte -notamment un ciment hydraulique à prise prompte- tel que le ciment commercialisé sous la marque VICALPES par la société
CIMENTS VICAT (France). Ce liant est alors entraîné dans la conduite 5 à l'état sec pulvérulant sans durcisseur, c'està-dire sans eau s'il s'agit d'un liant hydraulique. Le liant peut aussi être non hydraulique, par exemple une résine, et le durcisseur employé sera alors le catalyseur de la résine.According to the invention, the binder entrained in line 5 is a quick setting binder - in particular a quick setting hydraulic cement - such as the cement sold under the brand VICALPES by the company
VICAT CEMENT (France). This binder is then entrained in line 5 in the dry pulverizing state without hardener, that is to say without water if it is a hydraulic binder. The binder can also be non-hydraulic, for example a resin, and the hardener used will then be the catalyst for the resin.
Dans un dispositif selon l'invention, l'adjonction de durcisseur -notamment d'eau et/ou d'autres adjuvants (par exemple des adjuvants liquides tels que plastifiants, entraîneur d'air, acide citrique...)- est réalisée grâce à des moyens 13 d'injection disposés à l'extrémité 14 de la conduite 5 immédiatement en amont de son raccord 7 au tuyau souple 4. Les moyens 13 d'injection sont avantageusement constitués d'au moins une buse d'injection 13 orientée à contre courant du courant d'air comprimé véhiculant le liant sec à l'intérieur de la conduite 5. De la sorte le mélange est effectué de façon turbulente dans de meilleures conditions. In a device according to the invention, the addition of hardener - in particular water and / or other adjuvants (for example liquid adjuvants such as plasticizers, air entrainer, citric acid ...) - is achieved by injection means 13 disposed at the end 14 of the pipe 5 immediately upstream of its connection 7 to the flexible pipe 4. The injection means 13 advantageously consist of at least one injection nozzle 13 oriented at against the current of the compressed air current carrying the dry binder inside the pipe 5. In this way the mixing is carried out in a turbulent manner under better conditions.
Dans l'exemple représenté, on a prévu deux buses d'injection d'eau et un raccord 7. I1 doit être compris néanmoins que le nombre des buses d'injection d'eau ainsi que leur orientation peut être différent ainsi d'ailleurs que le nombre de points de raccord 7 de la conduite 5 au tuyau 4. Par exemple, on peut en effet dériver en parallèle à partir de la conduite 5 plusieurs extrémités 14 débouchant en plusieurs points de raccord 7 sur le tuyau 4
Si nécessaire.In the example shown, two water injection nozzles and a connector 7 have been provided. It must nevertheless be understood that the number of water injection nozzles as well as their orientation may be different as well as the number of connection points 7 from the pipe 5 to the pipe 4. For example, it is indeed possible to derive in parallel from the pipe 5 several ends 14 opening at several connection points 7 on the pipe 4
If necessary.
En pratique, la dimension de la section de la conduite 5 et la vitesse d'entraînement du liant sec, le nombre de buses d'injection d'eau et leur orientation, et le nombre de points de raccord 7 de la conduite 5 au tuyau 4, sont déterminés de telle façon que le liant est alimenté dans le tuyau 4 sous forme de pâte homogène. Ces caractéristiques sont déterminées expérimentalement par des essais aisés à réaliser. On pourra observer que le diamètre de la conduite 5 peut être sensiblement plus faible que celui du tuyau 4 du fait que cette conduite 5 ne transporte que du ciment à l'état pulvérulent dans un courant d'air comprimé. Par exemple, le diamètre de la conduite 5 est choisi de l'ordre de 20 mm. In practice, the size of the section of the pipe 5 and the speed of entrainment of the dry binder, the number of water injection nozzles and their orientation, and the number of connection points 7 from the pipe 5 to the pipe. 4, are determined in such a way that the binder is fed into the pipe 4 in the form of a homogeneous paste. These characteristics are determined experimentally by tests that are easy to perform. It will be observed that the diameter of the pipe 5 can be significantly smaller than that of the pipe 4 because this pipe 5 only transports cement in the pulverulent state in a stream of compressed air. For example, the diameter of the pipe 5 is chosen to be of the order of 20 mm.
Ainsi le dispositif selon l'invention comporte trois moyens d'alimentation distincts pour les matériaux formant le béton, et ces moyens d'alimentation se rejoignent à proximité de l'extrémité de projection 2 -notamment dans la portion de tuyau formant le coude le plus en aval du tuyau souple 4-. Ces moyens d'alimentation sont constitués du tuyau 4 véhiculant les matériaux solides qui peuvent être humides et/ou de forte granulométrie, tels les agrégats et/ou adjuvants solides ; de la conduite 5 véhiculant les matériaux secs et/ou pulvérulents tels le liant sec pulvérulent ; et des moyens 13 d'injection véhiculant que le durcisseur du liant et éventuellement des adjuvants liquides. Thus, the device according to the invention comprises three separate supply means for the materials forming the concrete, and these supply means meet near the projection end 2 - in particular in the portion of pipe forming the most elbow. downstream of the flexible hose 4-. These supply means consist of the pipe 4 conveying solid materials which may be wet and / or of large particle size, such as aggregates and / or solid additives; pipe 5 conveying dry and / or powdery materials such as dry powdery binder; and injection means 13 conveying only the hardener of the binder and possibly liquid additives.
Par ailleurs, dans un dispositif selon l'invention, la section d'extrémité 15 du tuyau souple 4 du côté de la buse de projection 2 est aplatie ou rétrécie dans son épaisseur. Cette section d'extrémité qui est la section droite transversale de l'extrémité 3 du tuyau souple 4 est rétrécie ou aplatie en épaisseur dans une direction radiale au tuyau souple 4 normalement circulaire parallèle à celle passant par le raccord 7 de la conduite 5 au tuyau souple 4. Ainsi par exemple, lorsque la direction de plus faible épaisseur de la section d'extrémité 15 est placée verticalement, le raccord 7 peut être placé dans un plan diamétral vertical du tuyau souple 4 comme indiqué sur la figure 2 -notamment en partie supérieure du tuyau souple 4-. Furthermore, in a device according to the invention, the end section 15 of the flexible pipe 4 on the side of the spray nozzle 2 is flattened or narrowed in its thickness. This end section which is the cross section of the end 3 of the flexible pipe 4 is narrowed or flattened in thickness in a radial direction to the flexible pipe 4 normally circular parallel to that passing through the fitting 7 of the pipe 5 to the pipe flexible 4. Thus, for example, when the thinner direction of the end section 15 is placed vertically, the connector 7 can be placed in a vertical diametral plane of the flexible pipe 4 as indicated in FIG. 2 - in particular in part top of flexible hose 4-.
La section d'extrémité 15 n'est donc pas circulaire et présente au moins une dissymétrie de révolution par rapport à l'axe de projection 16 de la buse de projection 2, ctest-à-dire par rapport à l'axe de symétrie de révolution normal du tuyau souple 4 si sa section restait circulaire jusqu'à son extrémité 3. Avantageusement, l'aire de la portion de section d'extrémité 15 située du même côté de l'axe de projection 16 que le raccord 7 de la conduite 5 au tuyau souple 4, est plus grande que l'aire de la portion de cette section d'extrémité 15 située de l'autre côté, comme cela apparaît de la figure 3. Ainsi, la paroi de la section d'extrémité 15, au lieu d'être normalement circulaire, est déplacée de façon dissymétrique par rapport à l'axe de projection 16 du côté du raccord 7. Dans l'exemple représenté, et selon l'invention, la section d'extrémité 15 du tuyau souple 4 est pincée en forme de pseudo demi-couronne par un collier de serrage 17 qui entoure l'extrémité 3 du tuyau souple 4 dont la partie inférieure a été repoussée vers l'intérieur et vers le haut avant le serrage par le collier 17. The end section 15 is therefore not circular and has at least one asymmetry of revolution with respect to the projection axis 16 of the projection nozzle 2, that is to say with respect to the axis of symmetry of normal revolution of the flexible pipe 4 if its section remains circular up to its end 3. Advantageously, the area of the end section portion 15 situated on the same side of the projection axis 16 as the connector 7 of the pipe 5 to the flexible pipe 4, is larger than the area of the portion of this end section 15 situated on the other side, as appears from FIG. 3. Thus, the wall of the end section 15, instead of being normally circular, is displaced asymmetrically with respect to the projection axis 16 on the side of the connector 7. In the example shown, and according to the invention, the end section 15 of the flexible pipe 4 is pinched in the form of a pseudo half-crown by a clamp 17 which oure the end 3 of the flexible pipe 4, the lower part of which has been pushed inwards and upwards before tightening by the collar 17.
Ainsi, la section droite transversale du tuyau souple 4 entre le raccord 7 de la conduite 5 à ce tuyau souple 4, et la buse de projection 2, est modifiée continûment et progressivement de telle sorte que la génératrice du cylindre formant le tuyau 4 prolongeant le raccord 7 et la génératrice qui lui est opposée par rapport à l'axe de symétrie du tuyau 4, se rapprochent l'une de l'autre comme représenté sur la figure 2. Thus, the cross section of the flexible pipe 4 between the connector 7 of the pipe 5 to this flexible pipe 4, and the spray nozzle 2, is continuously and gradually modified so that the generator of the cylinder forming the pipe 4 extending the connection 7 and the generator opposite to it with respect to the axis of symmetry of the pipe 4, come closer to one another as shown in FIG. 2.
De plus l'aire de la section droite transversale d'extrémité 15 est plus faible que l'aire de la section droite transversale nominale circulaire du tuyau souple 4, ce qui engendre une accélération des matériaux dans la partie d'extrémité du tuyau 4. Il est avantageux de plus que cette accélération intervienne dès l'amont du raccord 7 de la conduite 5 au tuyau 4. In addition, the area of the end cross section 15 is smaller than the area of the nominal circular cross section of the flexible pipe 4, which generates an acceleration of the materials in the end portion of the pipe 4. It is also advantageous for this acceleration to occur from the upstream of the connection 7 of the pipe 5 to the pipe 4.
Ces caractéristiques de forme spécifique de la section droite transversale 15 d'extrémité du tuyau 4 font que le mélange en sortie de la buse est parfaitement lié et uniforme. De plus, les granulats de plus forte granulométrie sont enrobés de liant individuellement et n'auront pas tendance à rebondir sur la surface 1. En effet, on comprend qu'une ségrégation se produit dans la section droite transversale du tuyau 4 du fait des coudes réalisés sur le tuyau souple 4 lors de l'utilisation. En particulier, au niveau du dernier coude le plus en aval 18 représenté sur la figure 2, les granulats de plus forte granulométrie ont tendance à se rassembler sous le fait de la force centrifuge dans la partie convexe du coude alors que les granulats de plus faible granulométrie tels que les sables, les fines et les différents adjuvants fibreux se rassemblent du côté de la partie concave du coude. La conduite 5 faisant pénétrer le liant du côté convexe ducoude 18, les graviers de plus forte granulométrie viennent frapper la pâte homogène de liant en l'entraînant et en étant ainsi enrobés individuellement. De plus, la réduction de section et la forme spécifique de la section droite transversale d'extrémité 15 moins épaisse permet d'incorporer progressivement et de façon globalement homogène les sables, fines et fibres à l'intérieur du mélange formé par le liant et les graviers. De la sorte, le béton en sortie est de bien meilleure qualité et les pertes lors de la projection sont plus faibles. De plus, aucune poussière n'est constatée en sortie de la buse. These specific shape characteristics of the cross section at the end of the pipe 4 make the mixture leaving the nozzle perfectly bonded and uniform. In addition, the aggregates of larger particle size are coated with binder individually and will not have a tendency to rebound on the surface 1. Indeed, it is understood that segregation occurs in the cross section of the pipe 4 due to the elbows made on the flexible pipe 4 during use. In particular, at the level of the last most downstream bend 18 represented in FIG. 2, the aggregates of larger particle size tend to collect under the fact of the centrifugal force in the convex part of the elbow while the aggregates of smaller particle size such as sands, fines and various fibrous additives come together on the side of the concave part of the elbow. The pipe 5 causing the binder to penetrate the convex side of the elbow 18, the gravel with a larger particle size strikes the homogeneous binder paste by entraining it and thus being coated individually. In addition, the reduction in cross-section and the specific shape of the thinner end cross-section 15 makes it possible to gradually and generally homogeneously incorporate the sands, fines and fibers inside the mixture formed by the binder and the gravel. In this way, the concrete at the outlet is of much better quality and the losses during spraying are lower. In addition, no dust is observed at the outlet of the nozzle.
L'invention concerne également un procédé d'application de béton par projection avec un dispositif selon l'invention caractérisé en ce qu'on utilise des agrégats qui peuvent être à l'état normal généralement humides, transportés dans le tuyau souple 4 à une vitesse appropriée et un liant -notamment à prise promptetransporté -notamment sans durcisseur- dans la conduite 5 distincte d'alimentation en liant. Selon l'invention, on injecte la quantité de durcisseur -notamment d'eaunécessaire à l'extrémité 14 de la conduite 5 en amont du raccord 7 avec le tuyau 4 de telle façon à former une pâte homogène de liant en sortie de la conduite 5 dans le tuyau 4. The invention also relates to a method of applying concrete by spraying with a device according to the invention, characterized in that aggregates are used which can be in the normal state generally wet, transported in the flexible pipe 4 at a speed suitable and a binder - especially quick setting and transported - in particular without hardener - in the separate binder supply line 5. According to the invention, the quantity of hardener is injected, in particular water, necessary at the end 14 of the pipe 5 upstream of the connector 7 with the pipe 4 so as to form a homogeneous paste of binder at the outlet of the pipe 5. in pipe 4.
Dans un procédé selon l'invention, on forme le coude 18 le plus en aval sur le tuyau souple 4 avec le raccord 7 de la conduite 5 orienté sur la portion convexe 19 formée par la paroi 20 du tuyau souple 4. Plus précisément, on oriente le raccord 7 de la conduite 5 vers le haut lorsqu'on oriente l'extrémité de projection 2 dans une direction non verticale -notamment au moins sensiblement horizontale-. Comme on le voit sur la figure 1, lorsque l'utilisateur place le tuyau souple 4 sur son épaule comme c'est généralement le cas, il tourne simplement le tuyau souple 4 de telle façon que le raccord 7 soit disposé vers le haut. Dans ces conditions, les graviers sont enrobés de ciment comme indiqué ci-dessus et le béton est de bonne qualité en sortie de la buse. In a method according to the invention, the elbow 18 is formed furthest downstream on the flexible pipe 4 with the connector 7 of the pipe 5 oriented on the convex portion 19 formed by the wall 20 of the flexible pipe 4. More precisely, orient the connector 7 of the pipe 5 upwards when the projection end 2 is oriented in a non-vertical direction - in particular at least substantially horizontal -. As seen in Figure 1, when the user places the flexible pipe 4 on his shoulder as is generally the case, he simply turns the flexible pipe 4 so that the connector 7 is arranged upwards. Under these conditions, the gravel is coated with cement as indicated above and the concrete is of good quality at the outlet of the nozzle.
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