État de l’art sur les centrales à béton

L’appellation « Béton Prêt à l’Emploi » (BPE) est réservée au béton préparé en usine dans des installations industrielles appelées « centrales à béton » fabriqué sur demande et transporté jusqu’au lieu d’utilisation dans des camions malaxeurs (bétonnières portées), ou dans des camions bennes pour certains bétons fermes. En France, l’industrie du BPE a pris un grand essor après 1970 et s’est vu triplé de 1970 à 2005 accompagnée d’une très forte consommation de ciment ; cet effort reste loin des taux de pénétration observés aux USA et au Japon .

Concernant le Béton prêt à l’emploi (BPE) en Algérie, il ya une production de 4 millions de m³ en 2014 avec la réalisation de 16 unités réparties sur tout le territoire national.

Les avantages du BPE

Parmi les avantages apportés par la fabrication du béton en centrale, il faut souligner (CIMbéton, 2013) :

Les avantages techniques 

En fonction des exigences du chantier, les centrales peuvent mettre au point et livrer les B.P.E les mieux adaptés, dont les caractéristiques font l’objet d’un suivi grâce à des contrôles de laboratoire, qui permettent de s’assurer également de la conformité des constituants. L’automatisation très poussée des centrales dans les pays développés et la précision des dosages contribuent à la régularité et à la qualité des produits livrés. Les centrales disposent d’une large gamme de produits : bétons autoplaçants, bétons légers, bétons colorés, etc.

Les avantages économiques

Le BPE évite le gaspillage et l’immobilisation de stocks sur le chantier, réduisant les investissements en matériel et humaines. Par la ponctualité des livraisons et grâce aux délais courts, la productivité des chantiers se trouve améliorée.

Autres avantages du BPE 

◆ Le service : La livraison est faite par camions adaptés, pour des quantités correspondant strictement aux besoins. Des pompes ou des camions équipés de tapis permettent de faciliter la mise en place du béton.
◆ La qualité : Le BPE apporte des garanties de qualité, car :
– Les matériaux dont il est constitué sont eux-mêmes soumis à des exigences de qualité,
– Des contrôles qualité rigoureux accompagnent la fabrication et la livraison du béton,
– La formulation et la fabrication des bétons sont couvertes par de nombreuses normes de qualité.
◆ La diversité des solutions : Le BPE répond à une grande variété de besoins en termes de technicité, d’exigences de mise en œuvre et d’esthétique grâce : à la capacité des centres d’essais et des laboratoires à étudier et industrialiser des bétons toujours plus innovants et en phase avec les tendances de l’architecture et de la construction, à l’utilisation de multiples combinaisons de ciments, de granulats et d’adjuvants stockés sur les sites des centrales de production.
◆ Le confort :
– Le béton prêt à l’emploi peut être fourni directement sur la centrale, ou bien il peut être livré sur le chantier par camion malaxeur,
– Le rythme des livraisons s’adapte aux besoins et peut varier d’heure en heure ou de jour en jour,
– L’utilisation du béton prêt à l’emploi permet de limiter les nuisances sur le chantier : saleté, encombrement, bruit, etc.

Avantages de la livraison du béton

La livraison de béton prêt à l’emploi l’usage est un gain :
◆ De temps : trouver la bétonnière (achat ou location), les agrégats et les adjuvants, gâcher le béton, nettoyer et entretenir la bétonnière.
◆ D’espace : pas de zone de gâchage à aménager et à nettoyer, pas de stockage de bétonnière.
◆ De choix : le béton est livré avec les adjuvants requis (antigel, plastifiant, colorant, etc.).
◆ De qualité : le béton livré est contrôlé en sortie de centrale et répond à des normes de qualité testées et par analyse d’échantillons.
◆ De disponibilité : le béton est livré où et quand le client le souhaite, sans retard

Les produits du BPE 

En fonction des besoins particuliers du chantier, des bétons aux propriétés particulières peuvent être fabriqués et livrés (CIMbéton, 2013) :

Bétons retardés
Ces bétons permettent des cadences de bétonnage faibles ou scindées en phases.

Bétons autoplaçants
Ces bétons présentent une exceptionnelle facilité de mise en œuvre. En effet, il s’agit d’un matériau se mettant en œuvre sans faire appel à la vibration, ce qui présente de nombreux avantages sur les chantiers, tant au niveau de la diminution des nuisances sonores dues à l’effet du serrage du béton que de l’amélioration de la pénibilité dans le travail du personnel de chantier.

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Bétons colorés
Ces bétons, colorés dans la masse par des pigments minéraux permettent de réaliser des bétons d’aménagements particulièrement esthétiques.

Bétons fibrés
Pour certains travaux particuliers, les fibres métalliques confèrent au béton une résistance améliorée en traction, ainsi qu’aux chocs. Les bétons avec fibres synthétiques offrent une bonne résistance à la fissuration de surface.

Les bétons routiers
Le développement des chaussées béton et de leurs équipements (séparateurs, bordures et caniveaux coulés en place) a conduit à étudier des formulations de béton appropriées.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 : État de l’art sur les centrales à béton
1- Béton prêt à l’emploi
1.1- Définitions
1.2- Les avantages du BPE
1.2.1- Les avantages techniques
1.2.2- Les avantages économiques
1.2.3- Autres avantages du BPE
1.2.4- Avantages de la livraison du béton
1.3- Les produits du BPE
1.3.1- Bétons retardés
1.3.2- Bétons autoplaçants
1.3.3- Bétons colorés
1.3.4- Bétons fibrés
1.3.5- Les bétons routiers
2- Les Centrales à béton
2.1- Généralités
2.2- Historique
2.3- La classification des centrales à béton
2.3.1- Répartition selon la méthode de fabrication utilisée
2.3.2- Répartition selon la configuration de la centrale
2.3.3- Répartition selon le degré de mobilité
2.4- Fonctionnement des centrales
2.4.1- En automatique
2.4.2- En semi-automatique
2.4.3- En manuel
2.5- La fabrication du béton prêt à l’emploi
2.5.1- Les composantes du BPE
2.5.2- Les étapes de fabrication du BPE
2.6- L’approvisionnement et le stockage des constituants
2.6.1- Le stockage du ciment
2.6.2- Le stockage des granulats
2.6.3- Le stockage de l’eau
2.6.4- Le stockage des adjuvants
2.7- Le dosage
2.7.1- Chaîne de dosage
2.7.2- Le dosage des constituants
2.8- Le malaxage des constituants
2.8.1- Cycle de malaxage
2.8.2- Le matériel de malaxage
2.9- Le transport
2.9.1- Le transport du béton : l’approvisionnement du chantier
2.9.2- Le transport du béton par benne, goulotte, tapis
2.9.3- Le transport du béton par pompage
2.9.4- Les règles à respecter lors du transport
2.10- Le laboratoire et les contrôles
2.10.1- Le laboratoire
2.10.2- Le BPE et le développement durable
2.11- Les risques dans une centrale à béton
2.12- Les aspects généraux de sécurité
2.12.1- Escaliers et échelles
2.12.2- Les équipements de protection individuelle
2.12.3- Les premiers soins en cas d’accident
2.12.4- La sécurité incendie
3- Influence des paramètres de production industrielle du béton sur sa qualité
3.1- Impact du dosage et du stockage
3.1.1- Risque de fluctuation des paramètres de composition
3.1.2- Conséquences de fluctuations des paramètres de composition
3.1.3- Variations du dosage en eau
3.2- Impact du malaxage
3.2.1- Mécanisme du malaxage
3.2.2- Observation de l’évolution d’homogénéité au cours du malaxage
3.2.3- Effets des paramètres de malaxage
4- Moyens de contrôle de la régularité de qualité du béton
4.1- Réglementation normative
4.2- Enregistrement des paramètres de fabrication
4.3- Contrôle de la teneur en eau du granulat
4.3.1- Principales méthodes de mesure de la teneur en eau
4.3.2- Mode de mesure et précision
4.4- Contrôle de l’humidité du béton frais dans le malaxeur
4.5- Contrôle de consistance effectuée sur la gâchée courante
5- Conclusion
Chapitre 2 : La centrale à béton SOGERHWIT
1- La centrale à béton ‘SOGERHWIT’
1.1- Historique
1.2- Le plan de situation
1.3- Description de la centrale à béton ‘Sogerhwit’
1.3.1- Les travailleurs
1.3.2- Matériels
1.3.3- Les matériaux de construction
1.4- Fonctionnement de la centrale à béton
1.4.1- La centrale automatique
1.4.2- La centrale manuelle
1.5- Statistiques de production
1.5.1- Formules utilisées
1.5.2- Production des centrales Sogerhwit
1.6- Spécifications de la centrale à béton ’Sogerhwit’ et comparaison avec les autres centrales
1.6.1- Le temps de malaxage
1.6.2- L’ordre d’introduction des constituants
1.6.3- La présence et l’influence de l’eau dans la centrale
1.6.4- Le nettoyage du malaxeur et le tapis transporteur
1.6.5- L’existence du laboratoire
Conclusion générale

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