Mélange à sec de ciment et de sable

1. Introduction : mélange à sec du mortier et du béton

L'industrie de la construction n'est pas l'industrie typique où l'on penserait que le génie des procédés des solides en vrac occupe une place importante ; toutefois, il s'avère surprenant qu'elle occupe effectivement une place centrale lorsqu'on considère que le béton et les mortiers sont en fait des mélanges de solides en vrac. Le béton est effectivement un mélange de ciment, de sable et de granulats (agrégats) et le mortier un mélange de ciment, de sable et de chaux. Eu égard aux volumes importants impliqués dans l'industrie de la construction, il est nécessaire d'industrialiser le procédé pour mélanger à sec ces composants. Il est important de choisir le mélangeur approprié pour cela. Nota bene, pour être utilisés, ces mélanges de solides doivent être ensuite mélangés avec de l'eau ; les mélangeurs présentés peuvent être utilisés uniquement pour le mélange à sec, mais aussi pour ajouter de l'eau afin d'obtenir du béton ou du mortier prêts à l'emploi.

Le béton est effectivement un mélange de ciment, de sable et de granulats (agrégats) et le mortier un mélange de ciment, de sable et de chaux. Eu égard aux volumes importants impliqués dans l'industrie de la construction, il est nécessaire d'industrialiser le procédé pour mélanger à sec ces composants. Il est important de choisir le mélangeur approprié pour cela.

Nota bene, pour être utilisés, ces mélanges de solides doivent être ensuite mélangés avec de l'eau ; les mélangeurs présentés peuvent être utilisés uniquement pour le mélange à sec, mais aussi pour ajouter de l'eau afin d'obtenir du béton ou du mortier prêts à l'emploi.

2. Comment réaliser le mélange à sec des ciments et des mortiers ?

2.1 Mélangeurs à arbre unique

Les mélangeurs à arbre unique utilisés dans l'industrie du ciment sont similaires en conception au mélangeurs à ruban utilisés dans d'autres industries avec souvent quelques pales montées sur les bras supportant le ruban. La différence principale est que les matériaux de construction du mélangeur doivent être fortement renforcés par des revêtements résistants à l'usure afin de pouvoir supporter l'abrasion imposée par les roches mélangées. Ils sont généralement disponibles avec volumes de mélange de 500-2000 l, ils sont moins coûteux que d'autres conceptions mais nécessitent plus temps de mélange.

2.2 Mélangeurs à double arbre

Ces mélangeurs présentent une conception proche des autres mélangeurs à double arbre présents dans l' industrie. Dans cette application toutefois, le mélange se fait par convection plutôt que par fluidisation.

Les mélangeurs à double arbre sont disponibles jusqu'à 5-6 m³ dans l'industrie du béton (volume utile, qui représente généralement 60-70% du volume total). Le temps de mélange peut varier de 2 à 10 minutes selon le matériau à homogénéiser. Les grands lots nécessitent toutefois des entraînements importants, jusqu'à 2*110 kW pour un lot de 6 m³. L'intérieur doit être revêtu d'alliages à haute résistance (type Ni-HARD par exemple) afin d'assurer une durée de vie suffisante lors de la manipulation de matériaux très abrasifs tels que les pierres...

Figure 1 : vue du dessus du mélangeur à pales à double arbre pour le mélange de béton et de ciment

2.3 Mélangeurs planétaires

Les mélangeurs planétaires s'inspirent de l'industrie de la boulangerie. Ils sont constitués de plusieurs bras tournant suivant des trajectoires spécifiques permettant d'atteindre toute la zone de mélange.

Les mélangeurs planétaires peuvent atteindre jusqu'à 3 m³ volume de mélange.

2.4 Mélangeurs à socs

Mélangeurs à socs peut être adapté lorsqu'il faut non seulement réaliser un mélange à sec , mais aussi ajouter de l'eau afin d'obtenir du béton humide ou du mortier humide. Ce type de mélangeur génère un fort cisaillement, permettant ainsi un bon mélange du liquide et des solides.

3. Ajout de liquide

Les mélangeurs ci-dessus peuvent être utilisés uniquement pour réaliser un mélange à sec, le mélange de solides est ensuite déchargé, conditionné et acheminé vers un chantier de construction où il devra être mélangé avec de l'eau. Toutefois, les fabricants proposent généralement d'ajouter de l'eau directement dans ces mélangeurs, produisant ainsi directement du mortier ou du béton prêt à l'emploi.

3.1 Déagglomérateurs

Les déagglomérateurs sont de petits agitateurs, généralement équipés d'outils de mélange en forme de lame tournant à 1000-3000 tr/min, générant ainsi un fort cisaillement local. Ils sont toujours utilisés en complément de l'agitateur principal du mélangeur sur lequel ils sont montés.

3.2 Nettoyage en place

Les mélangeurs utilisés dans l'industrie du béton peuvent être équipés d'injection d'eau, de buses / boules de pulvérisation, afin de nettoyer le mélangeur.

4. Fournisseurs de mélangeurs de béton et de mortier

Les entreprises suivantes peuvent fournir des mélangeurs à sec pour la production de ciment et de mortier :

• BHS Sonthofen