FR2977583A1

FR2977583A1 - Procede de fabrication d'une composition hydraulique

Info

Publication number: FR2977583A1
Application number: FR1156034A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Georges; Nicolas Pouteau; Arnaud Schwartzentruber
Original assignee: Lafarge SA
Current assignee: Lafarge SA
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-01-11
Anticipated expiration: 2031-07-05
Also published as: FR2977583B1

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une composition hydraulique comprenant les étapes suivantes : -mélanger un liant hydraulique et de l'eau pour former un mélange à l'état frais comprenant des étiquettes d'identification radiofréquence ; -lire des données stockées sur l'une des étiquettes d'identification radiofréquence présente dans le mélange à l'état frais ; et -ajouter de l'eau et/ou un adjuvant au mélange à l'état frais en une quantité déterminée à partir des données lues sur l'étiquette d'identification radiofréquence.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE COMPOSITION HYDRAULIQUE

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une composition hydraulique, notamment un béton.

Un béton est généralement réalisé dans une centrale à béton puis transporté jusqu'au site d'utilisation du béton. Lorsque le béton est livré sur le site d'utilisation, il peut être nécessaire d'ajouter de l'eau supplémentaire ou des adjuvants au béton, par exemple pour que le béton ait des propriétés rhéologiques particulières ou une résistance mécanique particulière.

Les opérateurs sur le site d'utilisation du béton peuvent ne pas connaître précisément la formulation du béton et l'addition d'eau ou d'adjuvants peut alors être réalisée de façon approximative. Ceci n'est pas souhaitable puisque cela peut entraîner une dégradation des propriétés du béton à l'état frais ou à l'état durci par rapport à ce qui est souhaité. En particulier, une diminution de la résistance mécanique du béton à 24 heures et à 28 jours peut observée. Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un nouveau procédé de fabrication d'une composition hydraulique, notamment un béton, dans lequel de l'eau ou un adjuvant est ajouté à la composition hydraulique sur le site d'utilisation de la composition hydraulique en une quantité qui est adaptée par rapport aux propriétés rhéologiques souhaitées ou à la résistance mécanique souhaitée de la composition hydraulique. Dans ce but, la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une composition hydraulique comprenant les étapes suivantes : - mélanger un liant hydraulique et de l'eau pour former un mélange à l'état frais comprenant des étiquettes d'identification radiofréquence ; - lire des données stockées sur l'une des étiquettes d'identification radiofréquence présente dans le mélange à l'état frais ; et - ajouter de l'eau et/ou un adjuvant au mélange à l'état frais en une quantité déterminée à partir des données lues sur l'étiquette d'identification radiofréquence.

L'invention offre un des avantages décrits ci-après. Avantageusement, la quantité d'eau ou d'adjuvant peut être déterminée avec précision en fonction des propriétés rhéologiques souhaitées et/ou la résistance mécanique souhaitée de la composition hydraulique. Un autre avantage de l'invention offre est que le procédé selon l'invention ne modifie pas beaucoup les procédés classiques de fabrication de composition hydraulique.

Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être utilisée dans l'industrie du bâtiment, l'industrie chimique (adjuvantiers), l'industrie cimentière, dans les marchés de la construction (bâtiment, génie civil, routes ou usine de préfabrication), ou dans les centrales à béton.

Le procédé selon l'invention se rapporte à la fabrication d'une composition hydraulique. Une composition hydraulique est, par exemple, un mélange d'un liant hydraulique, de l'eau, éventuellement des granulats, éventuellement des adjuvants, et éventuellement des additions. Un liant hydraulique peut être un matériau pulvérulent qui, gâché avec de l'eau, forme une pâte qui fait prise et durcit par suite de réactions d'hydratation, et qui après durcissement, conserve sa résistance et sa stabilité même sous l'eau. La prise correspond au passage du liant hydraulique à l'état solide par réaction chimique d'hydratation du liant hydraulique. La prise est généralement suivie par la période de durcissement qui correspond à la phase où les résistances mécaniques du liant hydraulique augmentent, après la fin de la prise. Avant la prise, la composition hydraulique est à l'état frais. Après la prise, la composition hydraulique est à l'état durci. Le liant hydraulique peut être un ciment. Des ciments qui conviennent sont les ciments Portland décrits dans l'ouvrage "Lea's Chemistry of Cement and Concrete ». Les ciments Portland incluent les ciments de laitier, les ciments de pouzzolanes, les ciments de cendres volantes, les ciments de schistes brûlés, les ciments de calcaire et les ciments composites. Il s'agit par exemple d'un ciment de type CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV ou CEM V selon la norme « Ciment » NF EN 197-1. La composition hydraulique peut être un coulis de ciment, un mortier ou un béton. La composition hydraulique est par exemple un béton par exemple le béton hautes performances (BHP), le béton ultra hautes performances (BUHP), le béton autoplaçant, le béton autonivelant, le béton autocompactant, le béton fibré, le béton prêt à l'emploi, le béton de chantier, le béton moussé, le béton léger, le béton préfabriqué, le béton extrudé, le béton drainant, le béton isolant ou le béton coloré. Par le terme « béton », on entend également selon la présente invention les bétons ayant subi une opération de finition telle que le béton bouchardé, le béton désactivé ou lavé, ou le béton poli. Cette définition comprend également le béton précontraint. Le terme « béton » comprend selon la présente invention les mortiers, dans ce cas précis le béton comprend un mélange d'au moins un liant hydraulique, de sable, d'eau et éventuellement d'additifs et éventuellement d'additions minérales. Le terme « béton » selon la présente invention désigne indistinctement le béton frais ou le béton durci. Les granulats peuvent comprendre des graviers, des gravillons et/ou du sable. Le sable correspond, par exemple, à des granulats d'une taille granulométrique moyenne strictement supérieure à 0 mm et inférieure ou égale à 6 mm, de préférence strictement supérieure à 0 mm et inférieure ou égale à 4 mm. Les gravillons correspondent, par exemple, à des granulats ayant une granulométrie de 4 à 20 mm. Les graviers correspondent, par exemple, à des granulats ayant une granulométrie strictement supérieure à 20 mm. Les granulats peuvent être de nature calcaire, siliceuse ou silico- calcaire. Le sable et les gravillons peuvent être des granulats roulés ou concassés. La composition hydraulique peut comprendre de 50% à 90%, de préférence de 70% à 85 %, plus préférentiellement de 75 % à 80%, en masse de granulats par rapport à la masse du liant hydraulique.

La composition hydraulique peut comprendre des éléments de renfort, par exemple des fibres métalliques et/ou des fibres organiques et/ou des fibres de verre et/ou d'autres éléments de renfort. La composition hydraulique peut en outre comprendre de 1% à 20 %, de préférence de 1% à 10%, plus préférentiellement de 1 % à 5 %, en masse par rapport à la masse du liant hydraulique d'un matériau particulaire (également appelé addition inorganique) ou d'un mélange de matériaux particulaires. Le matériau particulaire a par exemple une taille moyenne de particules inférieure à 100 pm. Le matériau particulaire peut comprendre des matériaux pouzzolaniques ou non pouzzolaniques ou un mélange de ceux-ci.

Le terme « particule » tel qu'utilisé dans le cadre de la présente invention s'entend dans un sens large et correspond non seulement des particules compactes ayant plus ou moins une forme sphérique mais aussi à des particules anguleuses, des particules aplaties, des particules en forme de flocon, des particules en forme de fibres, etc. Par le terme « taille » des particules on entend selon la présente invention la plus petite dimension transversale des particules. A titre d'exemple, dans le cas de particules en forme de fibres, la taille des particules correspond au diamètre des fibres. Par le terme « particules » d'un matériau on entend selon la présente invention les particules prises individuellement (c'est-à-dire les éléments unitaires du matériau) sachant que le matériau peut être sous la forme d'agglomérats de particules. Par le terme « taille moyenne », on entend selon la présente invention la taille de la particule qui est supérieure à la taille de 50 % en volume des particules et inférieure à la taille de 50 % en volume des particules d'une distribution de particules. Un exemple de matériau particulaire correspond au laitier, notamment au laitier granulé de haut fourneau.

Des matériaux pouzzolaniques adaptés comprennent les fumées de silice, également connues sous le nom de micro-silice, qui sont par exemple un sous-produit de la production de silicium ou d'alliages de ferrosilicium. Il est connu en tant qu'un matériau pouzzolanique réactif. Son principal constituant est le dioxyde de silicium amorphe. Les particules individuelles ont généralement un diamètre d'environ 5 à 10 nm. Les particules individuelles peuvent s'agglomérer pour former des agrégats de 0,1 à 1 pm. Les agrégats de 0,1 à 1 pm peuvent s'agglomérer pour former des agrégats de 20 à 30 pm. Les fumées de silice ont généralement une surface spécifique BET de 10 - 30 m2/g. Les surfaces spécifiques BET peuvent être mesurées en utilisant un analyseur SA 3100 de Beckman Coulter avec l'azote comme gaz adsorbé. D'autres matériaux pouzzolaniques comprennent les cendres volantes qui ont généralement un D10 supérieur à 10 pm et un D90 inférieur à 120 pm et ont, par exemple, un D50 de 30 à 50 pm. Le D90, également noté Dv90, correspond au 90è' centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 90 % des grains ont une taille inférieure au D90 et 10 % ont une taille supérieure au D90. Le D50, également noté Dv50, correspond au 50è' centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 50 % des grains ont une taille inférieure au D50 et 50 % ont une taille supérieure au D50. Le D10, également noté Dv10, correspond au 10è' centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 10 % des grains ont une taille inférieure au D10 et 90 % ont une taille supérieure au D10. Les tailles et les distributions de particules peuvent être déterminées par granulométrie laser (notamment en utilisant un granulomètre laser Malvern MS2000) pour les particules de taille inférieure à 63 pm, ou par tamisage pour les particules de taille supérieure à 63 pm. Néanmoins, lorsque les particules individuelles ont une tendance à l'agrégation, il est préférable de déterminer leur taille par microscopie électronique, étant donné que la taille apparente mesurée par granulométrie par diffraction laser est alors plus importante que la taille particulaire réelle, ce qui pourrait fausser l'interprétation (agglomération et floculation). La surface spécifique Blaine peut être déterminée comme cela est décrit dans la norme EN 196-6 paragraphe 4. D'autres matériaux pouzzolaniques comprennent des matériaux comprenant des aluminosilicates tels que le métakaolin et les pouzzolanes naturelles ayant des origines volcaniques, sédimentaires, ou diagéniques. Des matériaux non-pouzzolaniques adaptés comprennent des matériaux comprenant du carbonate de calcium (par exemple du carbonate de calcium broyé ou précipité), de préférence un carbonate de calcium broyé. Le carbonate de calcium broyé peut, par exemple, être le Durcal® 1 (OMYA, France). Les matériaux non- pouzzolaniques ont de préférence une taille moyenne de particules inférieure à 5 pm, par exemple de 1 à 4 pm. Les matériaux non-pouzzolaniques peuvent être un quartz broyé, par exemple le C800 qui est un matériau de remplissage de silice, qui est sensiblement un matériau non-pouzzolanique fourni par Sifraco, France. La surface spécifique BET préférée (déterminée par des méthodes connues décrites précédemment) du carbonate de calcium broyé ou du quartz broyé est de 2 - 10 m2/g, généralement moins de 8 m2/g, par exemple de 4 à 7 m2/g, de préférence moins d'environ 6 m2/g. Le carbonate de calcium précipité convient également comme matériau non-pouzzolanique. Les particules individuelles ont généralement une taille (primaire) de l'ordre de 20 nm. Les particules individuelles s'agglomèrent en agrégats ayant une taille (secondaire) de 0,1 à 1 pm. Les agrégats ayant une taille (secondaire) de 0,1 à 1 pm peuvent eux-mêmes former des agrégats ayant une taille (ternaire) supérieure à 1 pm. Un seul matériau non-pouzzolanique ou un mélange de matériaux nonpouzzolaniques peut être utilisé, par exemple du carbonate de calcium broyé, du quartz broyé ou du carbonate de calcium précipité ou un mélange de ceux-ci. Un mélange de matériaux pouzzolaniques ou un mélange de matériaux pouzzolaniques et non- pouzzolaniques peuvent également être utilisés. La composition hydraulique peut être réalisée en mélangeant le liant hydraulique, de l'eau, éventuellement des granulats, éventuellement des adjuvants, et éventuellement des additions. L'étape de mélange peut être réalisée dans une centrale à béton.

Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape de malaxage du liant hydraulique, de l'eau et des étiquettes d'identification radiofréquence. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape de mélange du liant hydraulique et des étiquettes d'identification radiofréquence. Une étiquette d'identification radiofréquence ou étiquette RFID (RFID tag ou RFID transponder) comprend une antenne reliée à un circuit intégré et peut recevoir et répondre à des requêtes émises à distance depuis un émetteur/récepteur. Une description de la structure et du fonctionnement des étiquettes RFID se trouve dans l'ouvrage « RFID: A guide to Radio Frequency Identification » de V. Daniel Hunt (éditeur John Wiley). Il s'agit, par exemple, d'étiquettes RFID 35 commercialisées par les sociétés Symbol Technology, R&V Group ou Avery Dennison. De façon avantageuse, le présent exemple de réalisation de l'invention utilise des étiquettes RFID passives, c'est-à-dire que chaque étiquette ne comprend pas de source d'énergie qui lui est propre et utilise l'énergie fournie par les signaux transmis par l'émetteur/récepteur. Ceci permet avantageusement d'utiliser des étiquettes RFID à bas coût. Les dimensions des étiquettes RFID correspondent à un compromis pour répondre notamment à deux contraintes opposées. La première contrainte est que les étiquettes RFID doivent être suffisamment petites pour réduire les risques de ségrégation des étiquettes RFID lors du stockage et du transport de la composition hydraulique. La seconde contrainte est que les étiquettes RFID doivent être suffisamment grandes pour avoir une antenne la plus grande possible afin d'augmenter la distance minimale de détection de l'étiquette RFID. De façon avantageuse, chaque étiquette RFID a une taille allant de millimètres à quelques centimètres de côté. De façon avantageuse, il s'agit d'étiquettes RFID utilisant les hautes fréquences, par exemple des fréquences de plusieurs mégahertz, par exemple une douzaine de mégahertz, par exemple 13,6 MHz. Ceci permet d'obtenir une détection de l'étiquette RFID à plusieurs douzaines de centimètres lorsque l'étiquette est dans la composition hydraulique.

Le circuit intégré de chaque étiquette RFID peut comprendre une mémoire non volatile dans laquelle est stocké un identifiant de l'étiquette RFID. De façon avantageuse, l'identifiant est unique et permet de différencier une étiquette RFID d'une autre. L'identifiant correspond, par exemple, à un code alphanumérique. A titre d'exemple, une étiquette RFID est insérée tous les 100 kg de la composition hydraulique à l'état frais. De façon avantageuse, l'insertion des étiquettes RFID est réalisée automatiquement dans la composition hydraulique ou dans l'un des constituants de la composition hydraulique au moment de la fabrication de la composition hydraulique. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend, en outre, une étape de coulage de la composition hydraulique dans un coffrage, l'étape de lecture des données stockées sur l'une des étiquettes d'identification radiofréquence étant réalisée sur le site sur lequel l'étape de coulage est réalisée. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend, en outre, une étape de coulage de la composition hydraulique dans un coffrage, l'étape d'ajout de l'eau et/ou de l'adjuvant au mélange à l'état frais étant réalisée sur le site sur lequel l'étape de coulage est réalisée. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend, en outre, une étape de transport routier, ferroviaire et/ou fluvial du mélange à l'état frais entre l'étape de mélange à l'état frais et l'étape d'ajout de l'eau et/ou de l'adjuvant au mélange à l'état frais. La composition hydraulique comprenant les étiquettes RFID est transportée jusqu'au site d'utilisation de la composition hydraulique par la voie routière, ferroviaire et/ou fluviale. La composition hydraulique peut être transportée dans un camion-toupie. La composition hydraulique peut alors être mélangée régulièrement pendant le transport jusqu'au site d'utilisation. A titre de variante, la composition hydraulique peut être transportée sans agitation.

Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'étiquette RFID peut, en outre, permettre le stockage de données correspondant à la formulation de la composition hydraulique. Le procédé peut alors comprendre une étape de stockage de données représentatives de la formulation de la composition hydraulique sur les étiquettes d'identification radiofréquence. Selon un exemple de réalisation de l'invention, chaque étiquette d'identification radiofréquence comprend une mémoire dans laquelle est stocké un identifiant. Le procédé peut alors comprendre, en outre, les étapes suivantes : - stockage de données représentatives de la formulation de la composition hydraulique dans un serveur ; - lecture de l'identifiant de l'une des étiquettes d'identification radiofréquence comprises dans le mélange à l'état frais ; et - interrogation du serveur pour déterminer la quantité déterminée à partir de la formulation et de l'identifiant.

Selon un exemple de réalisation de l'invention, un serveur est prévu comprenant une mémoire au niveau de laquelle est stockée une base de données qui associe, à chaque identifiant d'une étiquette RFID, la formulation de la composition hydraulique dans laquelle l'étiquette RFID est introduite sur le site de fabrication de la composition hydraulique.

Un lecteur RFID est utilisé sur le site d'utilisation de la composition hydraulique. Le lecteur RFID correspond à un émetteur/récepteur adapté à détecter la présence d'une étiquette RFID ou de plusieurs étiquettes RFID présentes dans la composition hydraulique à l'état frais et à échanger des données avec l'étiquette RFID détectée ou les étiquettes RFID détectées pour obtenir l'identifiant.

Selon un exemple de réalisation de l'invention, le lecteur RFID peut échanger des données avec le serveur, par exemple par une liaison d'échanges de données à distance, de façon à obtenir la formulation de la composition hydraulique associée à l'identifiant de l'étiquette RFID ou des étiquettes RFID qui ont été détectées. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la formulation de la composition hydraulique dans laquelle l'étiquette RFID a été introduite est stockée dans la mémoire de l'étiquette et le lecteur RFID est adapté à échanger des données avec l'étiquette RFID détectée pour obtenir la formulation stockée dans la mémoire de l'étiquette RFID. La quantité d'eau et/ou d'adjuvant à ajouter à la composition hydraulique à l'état frais est déterminée à partir de la formulation de la composition hydraulique pour obtenir les propriétés rhéologiques ou la résistance mécanique souhaitée. L'ajout d'eau et/ou d'adjuvant à la composition hydraulique à l'état frais peut être réalisé sur le site d'utilisation de la composition hydraulique dans un mélangeur, par exemple dans le camion-toupie ayant servi au transport de la composition hydraulique sur le site d'utilisation. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'adjuvant comprend un agent retardant, un agent accélérateur de prise, un agent épaississant, un agent anti- efflorescence, un plastifiant, un superplastifiant, un agent antimousse, un agent hydrophobe, un agent de modification de la limite d'écoulement, un agent de cure, un activateur pour accélérer les réactions d'hydratation des matériaux vitreux. L'adjuvant peut être un agent retardant. Un agent retardant (également appelé retardateur) permet d'obtenir un retard de prise (ou retard d'hydratation). Les retardateurs chimiques connus sont notamment les sucres et les produits dérivés de sucres (par exemple le saccharose, le glucose, les sucres réducteurs par exemple le lactose et le maltose, la cellobiose, le gallactose, et la glucolactone), les acides carboxyliques et les carboxylates (par exemple le gluconate, l'acide tartrique, l'acide citrique, l'acide gallique, l'acide salicylique, l'acide glucoheptonique, l'acide saccharique), les phosphonates (par exemple les sels de l'acide aminotri(méthylènephosphonique), l'acide aminotri(méthylènephosphonique), l'acide hexaméthylène-diamine-tétra(méthylène-phosphonique), l'acide diéthylène-triaminepenta(méthylène-phosphonique)), les sels de zinc (par exemple l'oxyde de zinc, le borate de zinc, le nitrate de zinc, le chlorure de zinc), les borates (par exemple le borate de zinc), les éthers de cellulose, les acrylates, les alginates et les stéarates. L'adjuvant peut être un agent accélérateur de prise. Un agent accélérateur de prise permet de diminuer l'instant de début et/ou l'instant de fin de prise. Par exemple, les accélérateurs peuvent être le chlorure de calcium, le nitrite de calcium, le nitrate de calcium, le sulfate de potassium, le sulfate de sodium, le sulfate de lithium, et la chaux sous diverses formes telles que la chaux vive ou la chaux hydratée ou semi-hydratée. L'adjuvant peut être un agent épaississant. Les agents épaississants peuvent également être utilisés en vue d'éviter le risque de ségrégation et de ressuage. Par exemple des agents épaississants peuvent être choisis parmi différents biopolymères produits par fermentation (tels que les gommes), la silice précipitée ou des dérivés de la cellulose. L'adjuvant peut être un agent anti-efflorescence. Un agent anti-efflorescence permet de réduire l'efflorescence primaire et/ou secondaire de la composition hydraulique. Les agents anti-efflorescence comprennent par exemple des formulations comprenant un composé acide hydrofuge, par exemple un mélange liquide d'acide gras (par exemple un acide gras de tall oil qui peut comprendre un acide gras insoluble dans l'eau, un acide rosinique ou un mélange de ceux-ci) pour l'efflorescence primaire et des mélanges aqueux comprenant une dispersion de stéarate de calcium (CSD) pour l'efflorescence secondaire. Les agents anti-efflorescence pour contrôler l'efflorescence primaire et secondaire comprennent par exemple des compositions comprenant un composé acide hydrofuge, généralement choisi parmi les acides gras, les acides rosiniques et les mélanges de ceux-ci et une dispersion aqueuse de stéarate de calcium. Le terme dispersion de stéarate de calcium signifie généralement une dispersion de stéarate de calcium, de palmitate de calcium, de myristate de calcium ou une combinaison de ceux-ci. Des silicates, par exemple des silicates alcalins, peuvent également être inclus dans le béton selon l'invention pour lutter contre l'efflorescence. Des produits similaires peuvent être utilisés comme traitements de surface sur le béton durci selon l'invention. L'adjuvant peut correspondre à un plastifiant (également appelé réducteur d'eau). Un plastifiant est par exemple un adjuvant qui, sans modifier la consistance, permet de réduire la teneur en eau d'un béton donné, ou qui, sans modifier la teneur en eau, augmente l'affaissement/l'étalement du béton, ou qui produit les deux effets en même temps. La norme EN 934-2 spécifie que la réduction d'eau doit être supérieure à 5 %. Les plastifiants, par exemple, peuvent être à base d'acides lignosulfoniques, d'acides hydroxycarboxyliques ou d'hydrates de carbone traités et d'autres composés organiques spécialisés, par exemple le glycérol, l'alcool polyvinylique, le sodium alumino-méthylsiliconate, l'acide sulfanilique et la caséine.

Le plastifiant peut, en outre, être un superplastifiant. Un superplastifiant est un réducteur d'eau qui permet de réduire de plus de 12 % la quantité d'eau nécessaire à la réalisation d'un béton (norme EN 934-2). Un superplastifiant présente une action fluidifiante puisque, pour une même quantité d'eau, l'ouvrabilité du béton augmente en présence du superplastifiant. Les superplastifiants peuvent être classés en quatre groupes : condensat de naphtalène formaldéhyde sulfoné (ou SNF) (généralement un sel de sodium) ; ou condensat de mélamine formaldéhyde sulfoné (ou SMF) ; des lignosulfonates modifiés (ou MLS) ; et autres produits. Des superplastifiants de nouvelle génération comprennent des composés polycarboxyliques par exemple les polyacrylates. Le superplastifiant est de préférence une nouvelle génération de superplastifiant, par exemple un copolymère comprenant du polyéthylène glycol comme greffon et des fonctions carboxyliques dans la chaîne principale par exemple un éther polycarboxylique. L'adjuvant ADVA® Flow 400 est un superplastifiant de type polycarboxylate de polyéthylène glycol (PCP). Des polysulphonates-polycarboxylate de sodium et des polyacrylates de sodium peuvent également être utilisés. Afin de réduire la quantité totale d'alcalins, le superplastifiant peut être utilisé comme un sel de calcium plutôt que comme un sel de sodium.

Selon un exemple de réalisation de l'invention, le plastifiant comprend un polycarboxylate de polyoxyalkylène (PCP). Il s'agit par exemple, d'un polycarboxylate de polyoxyde d'éthylène/propylène, qui correspond à un copolymère des acides acryliques et/ou méthacryliques, de leurs esters de polyoxyde d'éthylène/propylène (POE/POP) ou de leurs éthers de POE/POP. L'expression « polyoxyde d'éthylène/propylène » signifie dans la présente description polyoxyde d'éthylène, ou polyoxyde d'éthylène et de propylène. L'adjuvant peut correspondre à un agent antimousse (par exemple, du polydiméthylsiloxane). Il peut s'agir également de silicones sous la forme liquide ou solide, par exemple d'une solution, d'une résine, d'une huile ou d'une émulsion, de préférence dans l'eau. L'adjuvant peut correspondre à un agent hydrophobe pour augmenter la répulsion de l'eau et réduire l'absorption de l'eau et la pénétration dans des structures solides comprenant la composition hydraulique. Les agents hydrophobes comprennent les silanes, les siloxanes, les silicones et les siliconates ; des produits disponibles dans le commerce comprennent des produits liquides et solides qui peuvent être dilués dans un solvant, par exemple en granulés. L'adjuvant peut correspondre à un agent de cure interne pour réduire encore davantage les pertes d'eau pendant la prise et les premiers jours du durcissement de la composition hydraulique. L'agent de cure est alors présent dans la masse de la composition hydraulique. Des exemples d'agent de cure sont la paraffine et le produit commercialisé sous l'appellation Rheocure 736 par la société BASF. L'adjuvant peut correspondre à un activateur qui permet d'accélérer les réactions d'hydratation des matériaux vitreux. De tels agents comprennent des sels sodiques et/ou des sels calciques. La composition hydraulique peut être coulée selon les méthodes classiques dans le domaine de la construction. La composition hydraulique peut être utilisée pour la fabrication d'un élément pour le domaine de la construction, par exemple une dalle, un plancher, une chape, une fondation, un soubassement, un mur, une poutre, un plan de travail, un pilier, une pile de pont, un bloc en béton moussé, un tuyau, une canalisation, un poteau, un escalier, un panneau, une corniche, un moule, un élément de voirie (par exemple une bordure de trottoir), une tuile de toit, un enduit de jointoiement (par exemple de mur), un élément isolant (acoustique et/ou thermique). D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre en relation avec les figures suivantes parmi lesquelles : la figure 1 représente, de façon très schématique, un exemple de réalisation d'un système de fabrication de ciment et de béton selon l'invention ; la figure 2 représente un schéma par blocs illustrant les étapes d'un procédé de fabrication de béton par le système de la figure 1 ; la figure 3 représente, de façon très schématique, un autre exemple de réalisation d'un système de fabrication de ciment et de béton selon l'invention ; et la figure 4 représente un schéma par blocs illustrant les étapes d'un procédé de fabrication de béton par le système de la figure 3. Dans la suite de la description, les mêmes références désigneront les mêmes éléments sur les différentes figures. En outre, dans la suite de la description, des exemples de réalisation vont être décrits en relation avec les figures 1 à 4 pour la fabrication d'un béton dont le liant hydraulique est le ciment. Toutefois, la présente invention s'applique à tout type de liant hydraulique et à tout type de mélange de plusieurs constituants comprenant un liant hydraulique.

La figure 1 représente, de façon partielle et schématique, un exemple de réalisation d'un système 5 de fabrication de béton. En figure 1, une flèche reliant deux éléments du système 5 illustre un lien physique ou fonctionnel entre ces deux éléments. Le système 5 comprend une installation ou site 10 de fabrication de béton. L'installation 10 est appelée centrale à béton dans la suite de la description. Les éléments classiques de la centrale à béton ne faisant pas partie de la présente invention ne sont pas représentés en détail. La centrale à béton 10 comprend un atelier de production de béton 12 qui peut comprendre des moyens de stockage de ciment, de granulats, d'aditions minérales et d'adjuvants, des moyens de transport des composants du béton et un système de malaxage des composants du béton. Le système de malaxage peut comprendre un malaxeur ou un camion-toupie malaxeur. Le système 5 comprend, en outre, une installation ou site 20 d'utilisation de béton. Il s'agit, par exemple, d'un chantier de construction. A titre d'exemple, l'installation 20 peut comprendre un système de malaxage 22. Il s'agit, par exemple, d'un malaxeur ou d'un camion-toupie malaxeur.

Dans le présent exemple de réalisation, le béton est transporté depuis la centrale à béton 10 vers le site d'utilisation 20. Dans la suite de la description, on appelle lot de béton 30, une quantité du béton produit par la centrale à béton 10 qui est transportée vers le site de production 20. Le transport du lot de béton 30 est réalisé par un moyen de transport 32 qui correspond, par exemple, à un camion-toupie.

Dans le présent exemple de réalisation, un seul site d'utilisation de béton 20 est représenté, associé à la centrale à béton 10. Toutefois, il est clair qu'une même centrale à béton peut livrer des lots de béton à plusieurs sites d'utilisation de béton.

Le système 5 comprend un module 34 d'insertion d'étiquettes RFID 35 dans le béton. Le circuit intégré de chaque étiquette RFID 35 comprend une mémoire non volatile dans laquelle est stocké un identifiant de l'étiquette RFID 35. De façon avantageuse, chaque étiquette RFID 35 est associée à un seul identifiant. L'identifiant correspond, par exemple, à un code alphanumérique. A titre d'exemple, le module 34 est adapté à insérer une étiquette RFID 35 pour 100 kg de béton frais par lot de béton 30. De façon avantageuse, l'insertion des étiquettes RFID est réalisée automatiquement lors du mélange des composants du béton. Le système 5 comprend, en outre, un serveur 40. Le serveur 40 peut être situé à la centrale à béton 10 ou à l'extérieur de celle-ci. Le module 34 d'insertion d'étiquettes RFID est relié au serveur 40 et est adapté à fournir au serveur 40 les identifiants des étiquettes insérées dans chaque lot de béton 30 et la formulation de chaque lot de béton 30. Le serveur 40 comprend une mémoire 42 dans laquelle est stockée une base de données qui fait correspondre à chaque identifiant d'une étiquette RFID 35 et la formulation du béton du lot de béton 30 dans lequel l'étiquette RFID 35 a été insérée. Le site d'utilisation de béton 20 comprend un lecteur RFID 50 qui correspond à un à émetteur/récepteur adapté à détecter la présence d'une étiquette RFID 35 dans un lot de béton frais et à échanger des données avec l'étiquette RFID 35 pour obtenir l'identifiant stocké dans la mémoire de l'étiquette RFID 35. Le lecteur 50 est relié à un ordinateur 52 (CPU) muni d'une interface graphique 54, comprenant, par exemple, un écran d'affichage. L'ordinateur 52 est adapté à échanger des données avec le serveur 44 par une liaison d'échange de données 56, par exemple le réseau Internet. L'échange de données entre l'ordinateur 52 et le serveur 44 peut utiliser un protocole sécurisé d'échange de données, par exemple un protocole du type SSL. La figure 2 illustre, sous la forme d'un schéma par blocs, un procédé de fabrication de béton selon un exemple de réalisation de la présente invention adapté au système 5 de la figure 1. A l'étape 60, le béton est produit à la centrale à béton 10. Le procédé se poursuit à l'étape 62. A l'étape 62, au cours de la fabrication d'un lot de béton, des étiquettes RFID 35 sont insérées par le module 34 dans le lot de béton. A titre d'exemple, une étiquette RFID est insérée tous les 100 kilos de béton frais. A l'étape 64, le lot de béton 30 est transporté depuis la centrale à béton 10 jusqu'au site d'utilisation 20 du béton.

L'étape 66 est réalisée simultanément à l'étape 62. A l'étape 66, la liste des identifiants successifs des étiquettes RFID insérées dans chaque lot de béton frais est transmise au serveur 40 ainsi que la formulation de chaque lot de béton frais dans lequel les étiquettes RFID 35 ont été insérées. Le procédé se poursuit à l'étape 68. L'identifiant de chaque étiquette RFID 35 est stocké au niveau du serveur 40. La formulation du lot de béton frais dans lequel l'étiquette RFID 35 correspondante a été insérée, est associée à cet identifiant dans une base de données.

A l'étape 68, lorsque le lot de béton frais est utilisé sur le site d'utilisation 201es étiquettes RFID 35 présentes dans le lot de béton frais sont recherchées avec le lecteur 50. Lorsqu'une étiquette RFID 35 est détectée, son identifiant est lu par le lecteur 50 puis transmis à l'ordinateur 52. Lorsque plusieurs étiquettes RFID sont détectées par le lecteur 50, les identifiants de toutes les étiquettes RFID détectées sont transmis à l'ordinateur 52. Dans le cas où aucune étiquette RFID n'est détectée par le lecteur 50, par exemple au bout d'une durée déterminée, le lecteur 50 transmet un message d'absence de détection à l'ordinateur 52. Le procédé se poursuit à l'étape 70. A l'étape 70, l'ordinateur 52 transmet une requête au serveur 40, par la liaison 56, par exemple en utilisant un protocole sécurisé d'échange de données. La requête comprend notamment l'identifiant de l'étiquette RFID détectée ou les identifiants des étiquettes RFID détectées. Le procédé se poursuit à l'étape 72. L'opérateur peut également transmettre au serveur 40 les propriétés rhéologiques ou la résistance mécanique souhaitées pour le béton. A l'étape 72, à réception de l'identifiant, le serveur 40 détermine, au moyen de la formulation de béton associé à cet identifiant, la quantité d'eau ou d'adjuvant à ajouter pour obtenir les propriétés rhéologiques ou mécaniques souhaitées. Lorsque plusieurs identifiants d'étiquettes RFID sont transmises au serveur 40, la formulation de béton utilisée peut correspondre à la formulation de béton associée au plus grand nombre d'identifiants d'étiquettes RFID 35 transmis. La quantité d'eau ou d'adjuvant est transmise par le serveur 40 à l'ordinateur 52. Le procédé se poursuit à l'étape 74. A l'étape 74, la quantité d'eau et/ou d'adjuvant est mélangée au béton, par exemple au moyen du système de malaxage 26. A titre de variante, la détermination de la quantité d'eau et/ou d'adjuvant à ajouter peut être réalisée par l'ordinateur 52. Dans ce cas, à l'étape 72, le serveur 44 fournit à l'ordinateur 52 la formulation du béton associée à l'identifiant et stockée dans la mémoire 42. L'ordinateur 52 détermine alors la quantité d'eau et/ou d'adjuvant à ajouter en utilisant de la formulation de béton. La figure 3 représente, de façon partielle et schématique, un autre exemple de réalisation d'un système 80 de fabrication de béton. Le système 80 de fabrication de béton comprend l'ensemble des éléments du système 5 représenté à la figure 1 à l'exception du serveur 40 qui n'est pas présent.

Dans le présent exemple de réalisation, des données correspondant à la formulation du béton dans lequel l'étiquette 35 est insérée peuvent être stockées sur l'étiquette RFID 35. La figure 4 illustre, sous la forme d'un schéma par blocs, un procédé de fabrication de béton selon un exemple de réalisation de la présente invention adapté au système 80 de la figure 3. A l'étape 90, le béton est produit à la centrale à béton 10. Le procédé se poursuit à l'étape 92. A l'étape 92, au cours de la fabrication d'un lot de béton 30, des étiquettes RFID 35 sont insérées par le module 34 dans le lot de béton 30. A titre d'exemple, une étiquette RFID est insérée tous les 100 kilos de béton. L'étiquette RFID 35 comprend une mémoire dans laquelle sont stockées des données représentatives de la formulation du béton dans lequel l'étiquette 35 est insérée. Le procédé se poursuit à l'étape 94.

A l'étape 94, le lot de béton 30 est transporté depuis la centrale à béton 10 jusqu'au site d'utilisation de béton 20. A l'étape 96, lorsque le lot de béton 30 est utilisé sur le site d'utilisation 20, une étiquette RFID 35 présente dans le béton est recherchée avec le lecteur 50. Lorsqu'une étiquette RFID 35 est détectée, les données correspondant à la formulation du béton sont lues par le lecteur 50 puis transmises à l'ordinateur 52. Lorsque plusieurs étiquettes RFID sont détectées par le lecteur 50, les données correspondant à la formulation du béton associées à chaque étiquette 35 peuvent être lues. Si les formulations ne sont pas identiques, la formulation sélectionnée peut correspondre à la formulation stockée dans le plus grand nombre d'étiquettes RFID 35 détectées. Dans le cas où aucune étiquette RFID n'est détectée par le lecteur 50, par exemple au bout d'une durée déterminée, le lecteur 50 transmet un message d'absence de détection à l'ordinateur 52. Le procédé se poursuit à l'étape 98. A l'étape 98, l'ordinateur 52 détermine, en utilisant la formulation de béton, la quantité d'eau ou d'adjuvant à ajouter pour obtenir des propriétés rhéologiques ou mécaniques souhaitées. Le procédé se poursuit à l'étape 100. A l'étape 100, la quantité d'eau et/ou d'adjuvant déterminée est mélangée au béton, par exemple au moyen du système de malaxage 26.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une composition hydraulique comprenant les étapes suivantes : -mélanger un liant hydraulique et de l'eau pour former un mélange à l'état frais (30) comprenant des étiquettes d'identification radiofréquence (35) ; - lire des données stockées sur l'une des étiquettes d'identification radiofréquence présente dans le mélange à l'état frais ; et - ajouter de l'eau et/ou un adjuvant au mélange à l'état frais en une quantité déterminée à partir des données lues sur l'étiquette d'identification radiofréquence.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape de malaxage du liant hydraulique, de l'eau et des étiquettes d'identification radiofréquence.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en outre, une étape de coulage de la composition hydraulique dans un coffrage, l'étape de lecture des données stockées sur l'une des étiquettes d'identification radiofréquence étant réalisée sur le site sur lequel l'étape de coulage est réalisée.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant, en outre, une étape de coulage de la composition hydraulique dans un coffrage, l'étape d'ajout de l'eau et/ou de l'adjuvant au mélange à l'état frais étant réalisée sur le site sur lequel l'étape de coulage est réalisée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, en outre, une étape de transport routier, ferroviaire et/ou fluvial du mélange à l'état frais entre l'étape de mélange et l'étape d'ajout de l'eau et/ou de l'adjuvant au mélange à l'état frais.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de stockage de données représentatives de la formulation de la composition hydraulique sur les étiquettes d'identification radiofréquence.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque étiquette d'identification radiofréquence comprend une mémoire dans laquelle est stocké un identifiant, le procédé comprenant, en outre, les étapes suivantes :- stockage de données représentatives de la formulation de la composition hydraulique dans un serveur ; - lecture de l'identifiant de l'une des étiquettes d'identification radiofréquence comprises dans le mélange à l'état frais ; et -interrogation du serveur pour calculer la quantité déterminée à partir de la formulation et de l'identifiant.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'adjuvant comprend un agent retardant, un agent accélérateur de prise, un agent épaississant, un agent anti-efflorescence, un plastifiant, un superplastifiant, un agent antimousse, un agent hydrophobe, un agent de modification de la limite d'écoulement, un agent de cure, un activateur qui permet d'accélérer les réactions d'hydratation des matériaux vitreux.