Brevet FR2659594A1 — publié le 19910920

Procédé de réalisation d'un élément à partir d'un mélange de pouzzolane et de ciment, l'installation de mise en oeuvre, et les produits obtenus. I1 est connu de réaliser des éléments résultant d'un mélange de pouzzolane et de ciment. On rappelle que la pouzzolane est une roche volcanique siliceuse à structure alvéolaire. Généralement, après avoir mélangé le ciment et la pouzzolane avec l'adjonction d'eau nécessaire, le résultat obtenu n'est pas satisfaisant. Le mélange n'est pas homogène, même si l'on y ajoute des adjuvants. I1 apparait donc, compte-tenu de la non homogénéité des agrégats du ciment et de la pouzzolane, que le produit en résultant ne présente pas des caractéristiques suffisantes au niveau notamment, de sa résistance. C'est une des raisons pour lesquelles, les applications de ces produits ou éléments résultant d'un mélange de pouzzolane et de ciment sont très limitées. Généralement, les principales applications se trouvent pour la réalisation de pavés auto-blocants, dalles, ou autres produits similaires soumis à des charges de faibles importances. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'obtenir un produit à base de pouzzolane et de ciment très homogène, de bonnes caractéristiques mécaniques tout en étant stable dans le temps. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé de préparation qui est remarquable par les étapes essentielles suivantes - on prélève une quantité de pouzzolane. - on mesure l'hygrométrie des agrégats de la pouzzolane. - on verse la quantité de pouzzolane prélevée dans un appareil apte à assurer le mélange et le malaxage de ses agrégats. - on mesure l'hygrométrie de la quantité de pouzzolane mélangée. - on verse la quantité de pouzzolane mélangée et malaxée dans un appareil apte, d'une part, à recevoir une quantité d'eau, et, d'autre part, à assurer le mélange de la quantité de pouzzolane avec 11 eau. - on verse la pouzzolane mélangée à l'eau, dans un appareil apte à assurer le brassage homogène des agrégats de la pouzzolane et de l'eau. - on mesure l'hygrométrie du mélange de la pouzzolane et de l'eau. - on déverse le mélange de pouzzolane dans un appareil du type malaxeur et on rajoute une quantité de ciment au mélange de pouzzolane obtenu. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir déterminer d'une manière précise la quantité d'eau nécessaire, compte-tenu de l'hygrométrie relevée suite aux différentes mesures effectuées, au fur et à mesure de la préparation de la pouzzolane. Un tel problème est résolu en ce que l'on transmet les différents résultats de mesure de l'hygrométrie de la pouzzolane et des mélanges ultérieurs de pouzzolane obtenus, à un appareil du type automate programmable apte à commander la quantité d'eau nécessaire. Suivant une autre caractéristique, et compte-tenu du problème posé d'avoir un produit parfaitement homogène, on soumet le malaxeur à des mouvements d'amplitude verticale pour assurer l'homogénéité de la pouzzolane et du ciment, en combinaison avec le mouvement de malaxage en tant que tel. Suivant une autre caractéristique, après malaxage de la pouzzolane et du ciment, le mélange obtenu est soumis à l'action de tables vibrantes. De même, on soumet le produit obtenu à une action de séchage, notamment par air chaud. L'installation pour la mise en oeuvre du procédé comprend essentiellement : - au moins un silo de stockage de la pouzzolane. - au moins un appareil apte à assurer le mélange et le malaxage des agrégats sous forme notamment d'une trémie équipée d'un rotor à pales à vitesse réglable. - au moins un appareil apte, d une part, à recevoir une quantité d'eau, et, d'autre part, à assurer le mélange de la quantité de pouzzolane avec l'eau, sous forme notamment, d'une trémie à vis sans fin et assujettie à un réservoir d'eau. - au moins un appareil apte à assurer le brassage homogène des agrégats de la pouzzolane et de l'eau, sous forme notamment d'une trémie équipée d'un rotor à pales à vitesse réduite. - au moins un malaxeur apte à recevoir une quantité de ciment et une quantité du mélange de pouzzolane obtenu. Le fond du ou des silos et de chacune des trémies de mélange est équipée d'un appareil apte à mesurer l'hygrométrie de la pouzzolane, au fur et à mesure des différents mélanges auxquels elle est soumise. Pour résoudre le problème posé de délivrer une quantité d'eau nécessaire en fonction des résultats de la mesure de l'hygrométrie, chacun des appareils de mesure est asservi à un appareil du type automate programmable. Suivant une autre caractéristique, pour résoudre le problème posé d'assurer une parfaite homogénéité des agrégats de la pouzzolane avec l'eau, la trémie assujettie au réservoir d'eau présente une rampe de gicleurs déterminés pour déverser et répartir, en combinaison avec une pompe, la quantité d'eau nécessaire, sur la totalité du mélange de pouzzolane contenu dans ladite trémie, équipée notamment de deux vis sans fin tournant en sens inverse. Le malaxeur est du type tournant dans un plan horizontal et est monté sur un châssis articulé assujetti à un vérin à double effet, pour soumettre ledit malaxeur à des mouvements d'amplitude verticale pour assurer l'homogénéité de la pouzzolane et du ciment, en combinaison avec le mouvement de malaxage en tant que tel. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure i est un schéma de principe illustrant les différentes phases de la préparation du matériau de construction selon l'invention avant son introduction dans un malaxeur rotatif. La figure 2 est un schéma illustrant un exemple de l'installation en aval du malaxeur rotatif. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation illustrées aux figures des dessins. L'installation comprend au moins un et de préférence deux silos (i) et (2) de stockage de pouzzolane pour assurer un égouttage par le fond ajouré. Au dessus de ce fond, chaque silo présente une sonde hygrométrique à lames (3) qui enregistre l'humidité des agrégats de la pouzzolane et transmet ses informations à un automate programmable (4). Dans les silos, un ou deux chariots volumétriques (5) à réglage de capacité reçoivent la quantité de pouzzolane nécessaire au malaxage et la déversent dans une trémie de mélange (6) équipée d'un rotor à pales (6a) à vitesse réglable. En variante, il n'est pas exclu de prévoir la trémie (6) mobile pour receuillir directement la pouzzolane sous les silos agencés pour lâcher des quantités déterminées de matériau. Lorsque le mélange des composants de la pouzzolane est homogène, ledit mélange tombe dans une trémie (7) équipée de deux vis sans fin tournant en sens inverse, après être passé par une deuxième sonde hygrométrique à lames (8) transmettant à l'automate, le degré d'humidité du mélange. L'automate analyse les données reçues et commande s'il y a lieu, une pompe à injection (9), associée à un réservoir d'eau (10) pour envoyer la quantité d'eau nécessaire dans la trémie (7). A cet effet, la trémie présente un couloir (11) et une rampe de gicleurs (12) du type parapluie fixée dans la longueur de ladite trémie (7). Le mélange obtenu tombe ensuite dans une deuxième trémie de mélange (13) dont le rotor à pales (13a) tourne à vitesse réduite. A la base de la trémie (13), une troisème sonde hygrométrique à lames (14) en relation avec l'automate (4), peut être prévue pour ajouter, si nécessaire, de l'eau dans le mélange au niveau d'une trémie (15) à vis sans, fin, recevant le mélange en provenance de la trémie (13). La trémie (15) et une autre trémie du même type (16) d'amenée du ciment de liaison stocké dans un silo (17), sont montées sur des chariots (18) (19) portés par un support commun (20) et convenablement motorisés, de manière à prendre en alternance leur chargement respectif en fin de course arrière et à pénétrer partiellement en fin de course avant dans l'ouverture arrière obturable d'un malaxeur (21) pour y déverser leur contenu. Le malaxeur (21) est du type tournant sur des berceaux à galets (22) reliés par transmission appropriée du type couronnes (23) et courroies plates crantées (24) à un ensemble moteur-réducteur-embrayage (25). Le malaxeur (21) est monté sur un châssis (26) articulé en (27) du côté de son bec déverseur (21a), et relié de l'autre côté à un vérin hydraulique (28) articulé sur un bâti-support (29). Le vérin est actionné dans les deux sens en permanence pendant le malaxage pour assurer l'homogénéisation du ciment en combinaison avec la rotation du malaxeur. Intérieurement, le malaxeur présente à l'entrée, trois pales équidistantes (21b) inclinées dans un sens pour lier les particules de ciment et la pouzzolane, puis trois autres pales équidistantes (21c) inclinées en sens inverse pour faciliter l'extraction du mélange par actionnement du vérin (28) jusqu'à la fin de course, afin de basculer le malaxeur au dessus d'une trémie (30) fixée sur une bascule de pesage automatique (31) montée sur chariot (32). La trémie (30) présente une vis sans fin (30a) commandée par un moto-réducteur (30b) pour maintenir dans un sens de rotation l'homogénéité du produit et pour expulser dans l'autre sens le produit dans des chariots de distribution mobiles (33?. Ces chariots sont équipés d'une vis sans fin double (33a) pour remplir des moules (34) apte à assurer la fabrication, par exemple de plaques résultant du mélange ciment-pouzzolane. Les moules (34? sont montés sur des tables vibrantes (35) suspendues sur des coussins en caoutchoùc (36) et animées par un moteur électrique (37) à vitesse variable relié à deux ou quatre rotors (38) à masse fixe de déséquilibrage et dont les caractéristiques de rapport de vitesse assurent un serrage maximum du produit et une bonne répartition des grains sans intervention manuelle et dans un laps de temps très court. Le produit moulé est ensuite acheminé de manière connue dans un tunnel de séchage à air chaud. Le nettoyage de l'installation s'opère périodiquement à partir du malaxeur qui est alors placé en position relevée par un vérin (39) associé au bâti (29). Une rampe mobile (40) à gicleurs du type parapluie est introduite dans le malaxeur, tandis qu'une goulotte (41) est amenée sous le malaxeur pour recueillir les granulats dans un bac de décantation (42) à grille vibrante (42a). L'eau claire est évacuée en partie haute par une pompe (43) vers un autre bac de décantation (44), tandis que le mélange eau-ciment en partie basse est évacué par une pompe (45) vers un bac de décantation (46). L'eau, après un temps de repos peut servir à arroser les tas d'agrégats pour y maintenir une certaine humidité. Le fond du bac (46) comporte du ciment et du sable très fin permettant de lisser les parties supérieures du produit après passage en tunnel, ou bien le ciment et le sable peuvent être réinjectés dans le malaxeur après avoir été pesés. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - la parfaite homogénéité du produit résultant du mélange de pouzzolane et de ciment, conférant ainsi audit produit, de bonnes caractéristiques mécaniques de résistance, permettant dans ces conditions, de l'utiliser pour de nombreuses applications. - l'étanchéité totale. - la résistance thermique et phonique. REVENDICATIONS -1- Procédé de réalisation d'éléments résultant d'un mélange de pouzzolane et de ciment, caractérisé par les étapes essentielles suivantes - on prélève une quantité de pouzzolane. - on mesure l'hygrométrie des agrégats de la pouzzolane. - on verse la quantité de pouzzolane prélevée dans un appareil (6) apte à assurer le mélange et le malaxage des agrégats de ladite pouzzolane. - on mesure l'hygrométrie de la quantité de pouzzolane mélangée. - on verse la quantité de pouzzolane mélangée et malaxée dans un appareil (7) apte, d'une part, à recevoir une quantité d'eau, et, d'autre part, à assurer le mélange de la quantité de pouzzolane avec l'eau. - on verse la pouzzolane mélangée à l'eau, dans un appareil (13) apte à assurer le brassage homogène des agrégats de la pouzzolane et de l'eau. - on mesure l'hygrométrie du mélange de la pouzzolane et de l'eau. - on déverse le mélange de pouzzolane par l'intermédiaire d'un appareil (15) dans un appareil du type malaxeur (21) et on rajoute une quantité de ciment au mélange de pouzzolane obtenu. -2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on transmet les différents résultats de mesure de l'hygrométrie de la pouzzolane et des mélanges ultérieurs de pouzzolane obtenus à un appareil du type automate programmable (4) apte à commander la quantité d'eau nécessaire. -3- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on soumet le malaxeur (21) à des mouvements d'amplitude verticale pour assurer de la pouzzolane et du ciment, en combinaison avec le mouvement de malaxage en tant que tel. -4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'après malaxage de la pouzzolane et du ciment, le mélange obtenu est soumis à l'action de tables vibrantes (35). -5- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que l'on soumet le produit obtenu à une action de séchage, notamment par air chaud. -6- Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprendessentiellement - au moins un silo de stockage de la pouzzolane (1) (2). - au moins un appareil apte à assurer le mélange et le malaxage des agrégats sous forme notamment d'une trémie (6) équipée d'un rotor à pales à vitesse réglable. - au moins un appareil apte, d'une part, à recevoir une quantité d'eau, et, d'autre part, à assurer le mélange de la quantité de pouzzolane avec l'eau, sous forme notamment, d'une trémie (7) à vis sans fin et assujettie à un réservoir d'eau (10). - au moins un appareil apte à assurer le brassage homogène des agrégats de la pouzzolane et de l'eau, sous forme notamment d'une trémie (13) équipée d'un rotor à pales à vitesse réduite. - au moins un appareil sous forme d'une trémie (15) et au moins un appareil sous forme d'une trémie (16) aptes à verser respectivement une quantité de ciment et une quantité du mélange de pouzzolane obtenu dans au moins un malaxeur (21). -7- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le fond du ou des silos (1) (2) et de chacune des trémies de mélange de pouzzolane (6) et (13) est équipée d'un appareil (3) (8) (14) apte à mesurer l'hygrométrie de la pouzzolane, au fur et à mesure des différents mélanges auxquels elle est soumise. -8- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacun des appareils de mesure (3) (8) (14) de l'hygrométrie sont asservis à un appareil du type automate programmable (4) conformé pour délivrer la quantité d'eau nécessaire en fonction des résultats desdites mesures. -9- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la trémie (7) assujettie au réservoir d'eau (10) présente une rampe de gicleurs (12) déterminés pour déverser et répartir, en combinaison avec une pompe (9), la quantité d'eau nécessaire, sur la totalité du mélange de pouzzolane contenu dans ladite trémie, équipée notamment de deux vis sans fin tournant en sens inverse. -10- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le malaxeur (21) est du type tournant dans un plan horizontal et est monté sur un chassies articulé (26) assujetti à un vérin à double effet (28), pour soumettre ledit malaxeur à des mouvements d'amplitude verticale pour assurer l'homogénéité de la pouzzolane et du ciment, en combinaison avec le mouvement de malaxage en tant que tel.