Brevet FR2407058A1 — publié le 19790525

La présente invention se rapporte à un procédé de préparation continue de béton mis en oeuvre par projection immédiatement après sa préparation. La technique de mise en oeuvre de béton par projection, appelée "gunitage", se développe de plus en plus. Cette technique consiste à projeter un béton à l'aide d'une lance directement sur une surface à bétonner inclinée ou verticale. Les avantages de ce procédé consistent en particulier dans la suppression du coffrage nécessaire selon les procédés de bétonnage usuels et dans sa souplesse d'adaptation. En effet, ce procédé permet par exemple une variation graduelle de l'épaisseur de la couche de béton projetée, une variation du dosage en eau du béton au cours de la mise en oeuvre de ce dernier, la réparation d'ouvrages présentant des déterio- rations locales, etc... Suivant la technique actuelle, la préparation du béton à projeter s'effectue comme suit : un mélange sec d'agrégats et de liant est envoyé par une conduite sous pression d'air dans une chambre de brassage de très faibles dimensions, située immédiatement en amont de la lance de projection; l'eau de gâchage nécessaire est ajoutée sous pression dans cette chambre au mélange sec d'agrégats et de liant et le béton ainsi formé en continu est immédiatement projeté sur la surface à bétonner. Le principal inconvénient de cette technique connue réside dans le fait que le béton ainsi préparé, immédiatement projeté sur la surface à bétonner, adhère mal à cette dernière. Il se produit en effet, d'une part des retombées de béton et d'autre part des coulées de liant. Les retombées sont dues au fait que le mélange de l'eau de gâchage avec les agrégats et le liant introduits à l'état sec dans la chambre de brassage de faibles dimensions est incomplet, les agrégats étant enrobés de façon imparfaite par le liant qui n'est pas suffisamment mouillé. Il convient de noter à ce sujet que la teneur en eau d'un béton mis en oeuvre par projection doit être fable afin que le béton soit suffisamment consistant pour ne pas couler sur la surface à bétonner. Pour pouvoir réduire la teneur en eau du béton tout en lui conservant une bonne "maniabilité", il est connu d'ajouter des agents défloculants ou liant.Un tel liant contenant des agents défloculants, et destiné à la préparation de bétons réfractaires est décrit, par exemple, dans le brevet français nO 70 18 664 et dans le certificat d'addition nO 71 12 389 au brevet précité. Or, la défloculation qui entrain une transformation en liquide du liant ntintervient pas immédiatement après l'humidification du liant, mais avec un certain retard seulement. Suivant la technique actuelle de projection, l'humidification du liant et le gâchage du béton se font simultanément et sont immédiatement suivis de la projection du béton, de sorte que la défloculation se fait en grande partie après la mise en place du béton.La transformation en liquide dont elle est accompagnée provoque alors des coulées de liant liquide sur le béton projeté, entraînant en meme temps des pertes d'agrégats. La présente invention a pour objet un procedé de préparation de béton mis en oeuvre par projection, remédiant aux inconvénients décrits ci-dessus et évitant ou pour le moins diminuant les pertes par retombée ou par coulée du liant, notamment dans le cas de béton réfractaire. Par ailleurs, le procedé suivant l'invention permet la préparation d'un béton projeté moins poreux et de meilleure résistance que suivant la technique actuelle. Le procédé conforme à l'invention de préparation continue de béton mis en oeuvre par projection immédiatement après sa préparation consiste à introduire du liant, des agrégats et de l'eau sous pression dans une chambre de brassage située immédiatement en amont d'une lance de projection. Suivant ce procédé, on mélange le liant sec avec une partie au moins de l'eau de gâchage nécessaire avant d'introduire ce mélange de liquide de liant et d'eau ainsi que les agrégats secs dans ladite chambre de brassage. L'humidification du liant s'effectue ainsi avant l'introduction de ce dernier dans la chambre de brassage dans laquelle le liant liquide est mélangé aux agrégats amenés à l'état sec dans ladite chambre.Le mélange du liant liquide avec les agrégats dans cette chambre est meilleur que le mélange d'un liant sec et d'agrégats secs avec de l'eau dans une telle chambre, c'est-à-dire que l'enrobage des agrégats par le liant se trouve amélioré. De plus, du fait que le liant est humidifié avant d'être introduit dans la chambre de brassage, la défloculation intervient dans le cas d'un liant contenant des agents défloculants avant l'introduction du liant dans la chambre de brassage, donc également avant la projection du béton. Suivant un premier mode de réalisation du procédé conforme à l'invention, on mélange le liant sec et l'eau de gâchage dans une cuve équipée d'un agitateur et on pompe le mélange liquide de liant et d'eau dans la chambre de brassage. Il est également possible de procéder audit mélange en alternance dans deux cuves et de pomper le mélange liquide de liant et d'eau en alternance de l'une ou de l'autre desdites deux cuves dans la chambre de brassage, ce qui permet un fonctionnement continu. Suivant un second mode de réalisation, on introduit le liant sec par de l'air sous pression et l'eau de gâchage sous pression en continu dans une chambre de mélange située en amont de la chambre de brassage. Enfin, suivant un troisième mode de réalisation du procédé, on prépare un mélange de liant et d'eau de gâchage ayant une teneur en eau bien définie et on ajoute de l'eau de gâchage complémentaire dans la chambre de brassage, à un débit réglable en fonction de la teneur en eau recherchée pour le béton. Cette préparation du mélange de liant et d'eau de gâchage peut se faire suivant le premier ou le second des deux modes de réalisation décrits ci-dessus. En se référant au dessin schématique annexé, on va décrire ci-après plus en détail plusieurs modes de réalisa- tion du procédé conforme à l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs; sur ce dessin la fig. 1 représente le schéma de mise en oeuvre du procédé de préparation de beton projeté suivant l'état de la technique; les fig. 2 et 3 représentent deux modes de mise en oeuvre du procédé de préparation de béton projeté suivant la pré sente invention; la fig. 4 représente une variante des modes de réalisation des fig. 2 et 3. Selon le schéma de la fig. 1, on procède jusqu'à présent à la préparation de beton mis en oeuvre par projection en introduisant, dans une chambre de brassage 1 de forme sensi blement tronconique située immédiatement en amont d'une lance de projection de béton non représentée, séparément un mélange d'agrégats et de liant secs et d'eau de gâchage. Le mélange d'agrégats et de liant est amené par de l'air sous pression dans le sens de la flèche 2 par une conduite 3 débouchant de préférence axialement dans la partie postérieure de la chambre 1. L'eau de gâchage est amenez sous pression dans le sens de la flèche 4 par une conduite 5 débouchant dans la chambre 1 de préférence perpendiculairement à l'axe de la chambre 1 et tangentiellement à la paroi latérale de cette dernière.L'introduction de l'eau tangentiellement dans la chambre 1 crée dans cette dernière un mouvement tourbillonnaire améliorant le mélange de l'eau avec les agrégats et le liant. La conduite 5 d'arrivée de l'eau de gâchage renferme un robinet 6 permettant de régler le débit d'eau. Le béton préparé dans la chambre de brassage 1 quitte cette chambre par une ouverture 7 située à l'opposé de l'endroit auquel la conduite 2 débouche dans la chambre 1, pour parvenir dans la lance de projection de béton. Suivant le procédé conforme à l'invention, on mélange le liant sec à une partie au moins de l'eau de gâchage avant d'introduire ce mélange liquide de liant et d'eau dans la chambre de brassage. Dans le mode de réalisation suivant la fig. 2, on mélange le liant sec et l'eau de gâchage dans une cuve 8 équipée d'un agitateur 9. La cuve 8 est reliée à la chambre de brassage 1 par une conduite 10 débouchant dans la chambre 1, de préférence perpendiculairement à l'axe de la chambre 1 et tangentiellement à la paroi latérale de cette dernière. La conduite 10 renferme une pompe il permettant d'envoyer le mélange liquide de liant et d'eau de gâchage sous pression dans le sens de la flèche 12 dans la chambre 1. La conduite 10 renferme en outre un robinet 13 permettant de régler le débit de mélange liquide de liant et d'eau. Les agrégats secs sont envoyés dans la chambre 1 par de l'air sous pression dans le sens de la flèche 14 par une conduite 15 débouchant axialement dans la partie postérieure de la chambre 1. Le béton préparé dans la chambre 1 passe de cette dernière par l'ouverture 7 dans la lance de projection. Dans le mode de réalisation de la fig. 3, on mélange le liant sec et l'eau de gâchage dans une chambre de mélange 16 en forme de corps de révolution. Le liant sec est amené dans la chambre 16 par de l'air sous pression, dans le sens de la flèche 17, par une conduite 18 débouchant axialement a l'extrémité postérieure de la chambre 16. L'eau sous pression est introduite dans la chambre 16 dans le sens de la flèche 19 par une conduite 20 débouchant dans la chambre 16, de préférence perpendiculairement à l'axe de la chambre 16 et tangentiellement à la paroi latérale de cette dernière, la conduite 20 renfermant un robinet 21 de réglage de débit. L'extrémité antérieure de la chambre 16 est reliée a la chambre de brassage 1 par une conduite 22 débouchant de préférence perpendiculairement à l'axe de la chambre 1 et tangentiellement à la paroi latérale de cette dernière. La conduite 22 renferme un robinet 23 permettant de régler le débit de mélange liquide de liant et d'eau. Tout comme sur la fig. 2, les agrégats secs sont introduits par de l'air sous pression axialement dans la partie postérieure de la chambre de brassage 1, dans le sens de la flèche 14, par une conduite 15. Suivant les modes de réalisation des fig. 2 et 3, le mélange liquide de liant et d'eau de gâchage est dosé en eau de gâchage de manière à apporter au béton la quantité recherchée d'eau. I1 peut cependant s'avérer nécessaire de faire varier le dosage en eau du béton au cours de la mise en oeuvre de ce dernier. Un tel réglage serait certes possible suivant la fig. 3, par action sur le robinet 21 servant à régler le débit d'eau de gâchage introduite dans la chambre de mélange 16. Un tel réglage entraînerait cependant une variation de la pression du mélange liquide de liant et d'eau arrivant par la conduite 22 dans la chambre 1, donc également une variation de la pression de projection du béton. Afin de permettre un réglage du dosage d'eau dans le béton projeté sans variation de la pression de projection du béton, il est possible, comme représenté sur la fig. 4, de procéder à une adjonction d'eau complémentaire dans la chambre de brassage 1. Selon la fig. 4, la chambre de brassage 1 alimentée à son extrémité postérieure en agrégats secs arrivant dans le sens de la flèche 14 par la conduite 15 comporte une conduite 24 d'arrivée de mélange liquide de liant et d'eau de gâchage et une conduite 25 d'arrivée d'eau complémentaire. Les deux conduites 24 et 25 débouchent, par exemple de façon diamétralement opposée, dans la chambre 1 de préférence perpendiculairement à l'axe de cette dernière et tangentiellement à la paroi latérale de la chambre 1.La conduite 24 renfermant un robinet de réglage de débit 26 permet d'envoyer dans la chambre 1, dans le sens de la flèche 27, un mélange liquide de liant et d'eau de gâchage préparé soit dans une cuve 8 selon la fig. 2, soit dans une chambre de mélange 16 selon la fig. 3. Ce mélange est donc préparé avec un dosage d'eau bien défini choisi par exemple de manière à procurer au béton définitif une teneur en eau minimale. La conduite 25 pourvue d'un robinet de réglage de débit 28 permet d'introduire dans la chambre de brassage 1 de l'eau complémentaire à un débit réglable en fonction de la teneur en eau recherchée pour le béton, Ce mode de réalisation permet donc un réglage double, à savoir le réglage du débit de mélange liquide de liant et d'eau par le robinet 26 et un réglage séparé de la teneur totale en eau du béton par le robinet 28. Le procédé de préparation conforme a l'invention en deux étapes (mélange du liant sec et de l'eau de gâchage et mélange du liant liquide ainsi obtenu et des agrégats secs) permet d'obtenir un béton plus homogène, le mélange d'un liant liquide avec des agrégats secs étant plus rapide et plus intime qu'un mélange d'eau avec un liant sec et des agrégats secs. De plus, la défloculation, dans le cas d'un liant contenant des agents défloculants, peut, suivant le procédé conforme à l'invention, commencer avant la chambre de brassage et donc avant le projection du béton. Cela présente des avantages tout particulièrement dans le cas de bétons réfractaires projetés faisant à la défloculation du liant et destinés, par exemple, au revêtement de fours, au revêtement de poches de coulée, au revêtement de cheminées, au revêtement de wagons-poches, à la réparation de tous revêtements réfractaires. I1 y a lieu de noter que de nombreuses modifications et variantes peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus et représentés sur le dessin annexé, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Ainsi, dans le mode de réalisation de la fig. 2, il est possible de procéder au mélange du liant sec et de l'eau de gâchage en alternance dans deux cuves et de pomper le mélange liquide de liant et d'eau en alternance de l'une ou de l'autre de ces deux cuves dans la chambre de brassage. Tandis qu'avec une seule cuve, la préparation du béton est discontinue, elle devient continue avec deux cuves utilisées en alternance. I1 suffit dans ce cas d'intercaler une vanne à trois voies entre les sorties des deux cuves et la pompe 11. REVENDICATIONS 1, Procédé de préparation continue de béton mis en oeuvre par projection immédiatement après sa préparation, consistant à introduire du liant, des agrégats et de l'eau sous pression dans une chambre de brassage située immédiatement en amont d'une lance de projection, caractérisé par le fait qu'on mélange le liant sec à une partie au moins de l'eau de gâchage avant d'introduire ce mélange liquide de liant et d'eau ainsi que les agrégats secs dans ladite chambre de brassage. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on mélange le liant sec et l'eau de gâchage dans une cuve équipée d'un agitateur et qu'on pompe le mélange liquide de liant et d'eau dans la chambre de brassage. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on procède audit mélange en alternance dans deux cuves et qu'on pompe le mélange liquide de liant et d'eau en alternance de l'une ou de l'autre desdites deux cuves dans la chambre de brassage. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit le liant sec par de l'air sous pression et l'eau de gâchage sous pression en continu dans une chambre de mélange située en amont de la chambre de brassage. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on prépare un mélange liquide de liant et d'eau de gâchage ayant une teneur en eau bien définie et qu'on ajoute de l'eau complémentaire dans la chambre de brassage, à un débit réglable en fonction de la teneur en eau recherchee pour le beton.