Brevet FR2825361A1 — publié le 20021206

Procédé et installation pour extraire d'un béton les particules métalliques qu'il contient. L'invention est du domaine des techniques du génie civil, et elle a pour objet un procédé et une installation pour extraire hors d'un béton des particules métalliques. Les bétons sont couramment chargés de particules métalliques destinées à accroître leur résistance, fibres métalliques notamment. La présence de ces particules métalliques pose des problèmes lors du traitement de ces bétons, lorsqu'ils sont encore frais et récupérés suite au nettoyage du matériel utilisé pour leur fabrication ou leur transport, ou encore lorsqu'il s'agit de béton de déconstruction. En effet, ces particules ne sont pas extraites hors du béton lors de son reclassement, ce qui n'est pas souhaitable. En outre, ces particules altèrent les équipements utilisés pour cela, ce qui provoque souvent leur dysfonctionnement. Le but de la présente invention est de proposer un procédé et une installation pour extraire hors d'un béton, béton frais ou analogue et béton de déconstruction notamment, des particules métalliques qu'il contient pour son renfort initial. Le procédé de l'invention consiste dans sa généralité à effectuer les opérations suivantes : a) parcelliser le béton, b) séparer les différents composants de ce béton parcellisé, à savoir gravier, sable chargé des particules métalliques, et poussière de ciment, en utilisant au moins un tamis vibrant pour isoler et acheminer les composants vers des postes de collecte respectifs. Cette opération vise à rendre le béton inactif. c) extraire les particules métalliques hors du sable chargé, en utilisant des moyens magnétiques disposés en sortie du poste de collecte correspondant. On notera que le procédé de l'invention est applicable au béton, qu'il soit frais ou de déconstruction, et d'une manière générale à tout matériau associant du gravier et du sable chargé de particules métalliques. On comprendra que dans le cas de béton de déconstruction, l'étape de parcellisation du béton est une étape spécifique effectuée, par broyage notamment, préalablement à la séparation de ses composants. Cette opération est effectuée à sec, la vibration du tamis étant suffisante pour effectuer la séparation des composants. Dans le cas d'un traitement de béton frais, les opérations de parcellisation et de séparation de ce béton en différents composants sont avantageusement confondues, et mettent de préférence en oeuvre des moyens de projection d'eau sous pression, associés au tamis vibrant. On notera que la projection d'eau, outre sa fonction de parcellisation du béton, coopère avantageusement avec le caractère vibrant du tamis pour participer de la séparation du béton en ses différents composants. Notamment, cette projection d'eau s'effectue en barrage pour parcelliser les composants les plus fins et provoquer leur passage à travers les mailles du tamis, tandis que les composants les plus gros sont acheminés, grâce aux vibrations, vers le poste de collecte correspondant. On notera aussi que l'utilisation d'un tamis vibrant présente l'avantage de procurer une couche régulière de sable chargé collecté, pour faciliter l'opération d'extraction des particules métalliques par des moyens magnétiques. On notera enfin, que dans le cas d'un traitement du béton avec de l'eau projetée, les vibrations du tamis sont mises à profit pour égoutter les composants, et notamment le sable chargé, préalablement à leur collecte. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va être faite de différents exemples de réalisation d'une installation de mise en oeuvre du procédé décrit, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : la fig. 1 est un schéma illustrant un premier exemple de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, appliqué au béton frais, la fig. 2 est une vue de dessus de l'installation illustrée sur la figure précédente, les fig. 3, fig. 4 et fig. 5 sont des schémas illustrant des variantes respectives d'un poste d'extraction de particules métalliques hors d'un sable chargé, situé en sortie du poste de collecte correspondant d'une installation représentée sur les figures précédentes. Sur les fig. 1 et fig. 2, une installation pour extraire hors d'un béton frais des particules métalliques qu'il contient, pour son renfort initial notamment, comprend successivement : a) un poste 1 de réception du béton, b) le cas échéant un poste de parcellisation, c) un poste 2 de séparation des différents composants du béton, comprenant un tamis vibrant 3 et différents postes de collecte, à savoir un poste 4 de collecte du gravier, un poste 5 de collecte du sable chargé, et un poste 6 de collecte du ciment, d) un poste 7 d'extraction des particules métalliques hors du sable chargé, disposé en sortie du poste 5 de collecte de celui-ci, e) des postes 8 et 9 de collecte respectivement du sable et des particules métalliques, disposés en sortie du poste d'extraction 7. On remarquera que le poste de séparation 2 comprend en outre des rampes 10 de projection d'eau. Cette eau est de préférence filtrée, pour être réintroduite après traitement dans le circuit de distribution. Pour cela, l'installation comprend en outre des moyens 11,19 de collecte de l'eau projetée, et des moyens de filtration de l'eau collectée, associés à des moyens de récupération de cette eau dans le circuit de projection. Ces derniers différents moyens, connus en eux-mêmes, ne sont pas représentés sur les figures. Une telle installation permet dans un premier temps de séparer le gravier et le sable du ciment, afin de rendre le béton inactif. On remarque sur l'exemple illustré, que le tamis 3 est un tamis circulaire vibrant à trois étages. Toutefois, les trois fonctions de séparation des composants du béton peuvent être effectuées au moyen de tamis respectifs distincts qui sont associés. Par exemple et de manière analogue à l'utilisation d'un tamis étagé, on peut utiliser un filtre à un étage pour le gravier, puis en cascade un filtre à deux étages pour les autres composants, en vue de faciliter la maintenance de l'installation, ainsi que les différents contrôles et réglages, des vibrations notamment. En outre, le tamis vibrant 3 peut avoir une conformation rectangulaire, sans déroger aux règles générales énoncées. Sur la variante illustrée à titre d'exemple, le tamis vibrant 3 est un tamis étagé rotatif à base circulaire. Ce tamis comprend un étage supérieur 2 pour la séparation et la collecte du gravier, un étage médian 12 pour la séparation et la collecte du sable chargé, et un étage inférieur 13 pour la collecte du ciment. On notera que des rampes accessoires 14 sont de préférence prévues lors de la collecte du sable chargé, pour parfaire son lavage. Ce tamis vibrant 3 est par exemple équipé d'un moteur axial, ou de manière analogue de moteurs périphériques. Sur l'exemple illustré, les différents postes de collecte 4,5, 6 et 11 sont matérialisés par des goulottes. Les vibrations du tamis 3 sont mises à profit pour déplacer les matériaux vers leur goulotte de collecte respective et amorcer la séparation des différents composants du béton entre eux. L'action combinée des vibrations et de la projection d'eau contribue à séparer les différents composants du béton lorsqu'il est encore frais. Le gravier est d'abord extrait sur la toile 15 du haut, d'une grosseur de maille de l'ordre comprise entre 3mm et 5mm. Le sable chargé est retenu sur la toile médiane 16, d'une grosseur de maille de l'ordre comprise entre 0,2mm et 0,5 mm. On notera que ces dimensions sont données à titre indicatif, pour des fibres métalliques d'une grosseur courante de l'ordre de 0,6mm pour une longueur comprise entre 20mm et 100mm. Les poussières de ciment sont retenues par la toile inférieure 17, tandis que l'eau 18 est évacuée. On notera que l'eau évacuée 18 peut accessoirement circuler à travers une toile d'une grosseur de maille de l'ordre de 0, 05mm, pour son filtrage avant récupération. En se reportant par ailleurs aux fig. 3 à fig. 5, le poste d'extraction 7 comprend un convoyeur 20 du sable chargé collecté, pour l'acheminer à travers les moyens magnétiques jusqu'à séparation et collecte respective des particules métalliques et du sable. Les moyens magnétiques sont notamment des moyens de retenue des particules métalliques pour les soustraire du sable, qui est évacué par gravité vers le poste de collecte 8 qui lui est affecté, et pour les acheminer vers le poste de collecte 9 correspondant. Selon les diverses variantes illustrées sur les fig. 1 à fig. 5, les moyens magnétiques comprennent l'un quelconque des éléments suivants : a) le convoyeur 20 lui-même qui est magnétisé (fig. 1 et fig. 2), de manière à capturer les fibres magnétiques jusqu'à séparation d'avec le sable. b) une surface mobile 21 qui surplombe le convoyeur 20 (fig. 3). Cette surface 21 est notamment formée par un tapis roulant non magnétique, qui permet de soustraire les particules métalliques hors du sable et de les collecter à la volée, grâce à un aimant permanent 30 fixe situé à l'intérieur du tapis. c) un tambour rotatif 22 à surface aimantée par un aimant 32 (fig. 5). Le sable chargé s'écoule le long de la surface du tambour 22, jusqu'à la chute naturelle du sable dans le poste de collecte 8 correspondant, tandis que les particules métalliques sont maintenues sous l'emprise du magnétisme du tambour 22. On comprendra que selon ces diverses variantes, l'élément participant des moyens magnétiques est équipé soit d'un racloir 23, soit est magnétisé sur une zone restreinte de manière à libérer naturellement les particules métalliques par gravité au-dessus de leur poste de collecte 9. Le racloir 23 est notamment disposé au-dessus du poste de collecte 9 des particules métalliques, en vue de provoquer leur chute et leur récupération. Sur la variante illustrée sur la fig. 4, les moyens magnétiques comprennent une surface aimantée fixe 24 qui surplombe le convoyeur 20. On comprendra que cette variante est plus particulièrement adaptée aux applications selon lesquelles la charge du sable est pauvre. On notera que ce mode de traitement du béton après son utilisation permet de recycler chacun de ses composants, après leur récupération à faible coût. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour extraire hors d'un béton, béton frais ou analogue et béton de déconstruction notamment, des particules métalliques qu'il contient, caractérisé : en ce qu'il consiste à effectuer les opérations suivantes : a) parcelliser le béton, b) séparer les différents composants de ce béton parcellisé, à savoir gravier, sable chargé des particules métalliques, et poussière de ciment, en utilisant au moins un tamis vibrant (3) pour isoler et acheminer les composants vers des postes de collecte respectifs (4,5, 6), c) extraire les particules métalliques hors du sable chargé, en utilisant des moyens magnétiques (20,30, 32,24) disposés en sortie du poste de collecte correspondant (5). 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé : le béton étant un béton frais, les opérations de parcellisation et de séparation de ce béton en différents composants sont confondues, et mettent en oeuvre des moyens (10, 14) de projection d'eau sous pression associés au tamis vibrant (3). 3.-Installation pour la mise en ceuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée : en ce qu'elle comprend successivement : - un poste (1) de réception du béton, - le cas échéant un poste de parcellisation, - un poste (2) de séparation des différents composants du béton, comprenant le tamis vibrant (3) et les différents postes de collecte (4,5, 6), à savoir un poste (4) de collecte du gravier, un poste (5) de collecte du sable chargé, et un poste (6) de collecte du ciment, - un poste (7) d'extraction des particules métalliques hors du sable chargé, disposé en sortie du poste (5) de collecte de celui-ci, - des postes (8,9) de collecte respectivement du sable et des particules métalliques, disposés en sortie du poste d'extraction (7). 4. - Installation selon la revendication 3, pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 2, caractérisée : en ce que le poste de séparation (2) comprend en outre des rampes de projection d'eau (10), l'installation comprenant des moyens (11,19) de collecte de l'eau projetée (18). 5. - Installation selon la revendication 4, caractérisée : en ce qu'elle comprend des moyens de filtration de l'eau collectée (18), et de récupération de cette eau (18) dans le circuit de projection. 6. - Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée : en ce que le tamis vibrant (3) est un tamis étagé (2,12, 13) rotatif à base circulaire, comprenant un étage supérieur (2) pour la séparation et la collecte du gravier, un étage médian (12) pour la séparation et la collecte du sable chargé, et un étage inférieur (13) pour la collecte du ciment. 7. - Installation selon la revendication 3, caractérisée : en ce que le poste d'extraction (7) comprend un convoyeur (20) du sable chargé collecté, pour l'acheminer à travers les moyens magnétiques (20,30, 32,24) jusqu'à séparation et collecte respective des particules métalliques et du sable. 8. - Installation selon la revendication 7, caractérisée : en ce que les moyens magnétiques (20,30, 32,24) sont des moyens de retenue des particules métalliques pour les soustraire du sable, qui est évacué par gravité vers le poste de collecte (8) qui lui est affecté, et pour les acheminer vers le poste de collecte (9) correspondant. 9. - Installation selon la revendication 7, caractérisée : en ce que les moyens magnétiques comprennent l'un quelconque des éléments suivants : - le convoyeur (20) lui-même qui est magnétisé, - un aimant permanent (30) agencé à l'intérieur d'une surface mobile (21) non magnétique qui surplombe le convoyeur, - un tambour rotatif (22) à surface aimantée par un aimant (32), ledit élément (20,30, 32) étant équipé d'un racloir (24) pour améliorer la libération des particules métalliques de l'effet d'attraction magnétique, ce racloir (23) étant disposé au-dessus du poste de collecte (8) des particules métalliques. 10. - Installation selon la revendication 7, caractérisée : en ce que les moyens magnétiques comprennent une surface aimantée fixe (24) qui surplombe le convoyeur (20).