LE POMPAGE

DES BETONSVersion du 3 décembre 2008

Plan de la présentation Généralités, atouts du pompage La prévention des bouchons Conseils pour formuler des bétons

pompables Aspects technologiques Exemples

Classiques exceptionnels

Généralités

Bras

Atouts Rapidité de mise en place du béton

Accessibilité aux coffrages- Flèches de grandes portées : 20 à 50 mètres

Qualité du bétonnage- Homogénéité des propriétés à l’état frais du béton- Homogénéité des parements

Meilleure visibilité du bétonnage par le pompiste (équipé d’une radiocommande) par rapport à un grutier (à poste fixe)

La prévention des bouchons Pour être pompable un béton doit avoir

certaines qualités (homogéneité, non ségrégeable) et être pompé avec un matériel et un mode opératoire adaptés.

Sinon risque de formation de bouchons : Bouchons au démarrage Bouchons en cours de pompage Bouchons en phase de redémarrage Bouchon en phase de nettoyage

Bouchons au démarrage Mécanisme :

Bouchon Béton s’écoulant normalement

Bouchons au démarrage Prévention

Les bouchons seront d'autant moins probables que : le béton sera résistant à la ségrégation la teneur en sable sera élevée le module de finesse du sable sera élevé (compris entre

2,2 et 2,5) l'amorçage du circuit sera fait avec un débit faible la barbotine sera dense on évitera de mélanger le béton et la barbotine dans la

trémie pendant la phase d’amorçage on réduit le débit de

la pompe.

Amorçage

(cf. Brochure du SNPB « Amorçage des pompes à béton »)

Bouchons en cours de pompage Causes :

Non respect de la taille maximale des granulats Variation de la vitesse de pompage Perturbations géométriques Ségrégation du béton G/S élevé Présence d’un élément étranger

Prévention : Minimiser les causes d’apparition Brassage énergique avant déversement dans la pompe

Bouchons en phase de redémarrage En cas d’arrêt du pompage :

Risque de sédimentation provoquant un bouchon

Prévention : éviter les bétons ségrégeables

Bouchons en phase de nettoyage Nettoyage à l’eau à l’aide d’un bouchon de

séparation Si l’étanchéité du bouchon de séparation

n’est pas totale, risque de délavage du béton par l’eau

Il faut donc un obus de séparation le plus étanche possible.

Conseils de formulation des bétons vis-à-vis du pompage Un béton n’est pas intrinsèquement

pompable ou non pompable : cela dépend également du matériel utilisé pour le pomper.

Le pompage nécessite des bétons homogènes (qui ne ségrègent pas, qui ont une vitesse initiale de ressuage faible).

En règle générale, les bétons sont pompables lorsque: Le dosage en fines est suffisant (de l’ordre de 380

kg minimum d’éléments inférieurs à 80µm), Un module de finesse des sables compris entre

2,2 et 2,5 Un G/S pas trop élevé (tous les BAP sont

pompables), Un diamètre maximal des granulats ne dépassant

pas le quart du diamètre des tuyauteries, Une adjuvantation adaptée afin de maîtriser le

ressuage et la durée pratique d’utilisation. Il faut noter que l’emploi d’entraîneur d’air rend

le pompage plus difficile et nécessite une étude spécifique.

Le ressuage Le ressuage est la remontée d’eau sous l’effet du

tassement gravitaire du béton avant prise ; On pourrait penser que le ressuage naturel

protège le béton de la dessiccation; Mais il conduit à un excès d’eau en surface

nuisible à la qualité du béton de surface ; Et il est toujours accompagné d’un tassement

plus ou moins marqué qui peut poser des problèmes importants en réalisation.

Ressuage et pompage Pour le pompage, plus le ressuage initial

est important et moins le béton est pompable.

Important pour les installations fixes qui ont une grande longueur de tuyauterie.

Essai de ressuage[thèse Josserand]

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 50 100 150

temps [min]

DH

[m

m]

A A

A-A

Cas des diamètres < 80 mm Cas des diamètres > 80 mm

Essai de ressuage – mesure par la technique des sillons [Josserand]

Aspects technologiques La technique de pompage du béton consiste à

refouler, par l’intermédiaire d’une pompe, le béton dans une tuyauterie.

Il existe des pompes automotrices à tuyaux ou à flèches de répartition et des pompes stationnaires plus spécialement utilisées en poste fixe sur des chantiers de Génie Civil de longue durée.

Les pompes sont de deux types : À piston À rotor

Nota : Le débit courant des pompes varie entre 20 et 150 m3 par heure

Pompes à piston Deux ensembles

piston-cylindre travaillant en alternance- le premier aspire le béton depuis la trémie,- le second refoule la charge dans le tuyau de transport.

Film sur la pompe à piston

[Nécessite Quicktime]

Pompes à rotor Un système de galets

pousse le béton et le fait circuler.

Film sur la pompe à rotor

[Nécessite Quicktime]

Mixopompe

Pompe automotrice

Choix du matériel Le choix du matériel de pompage est fonction :

● du type de béton● de la configuration du chantier (contraintes

d’accessibilité du point de bétonnage pour définir la longueur de la flèche, longueur de tuyaux…),

● et de la cadence de bétonnage souhaitée.

Pour augmenter les cadences, par exemple dans le cas du coulage d’un tablier de pont, suivant le plan de bétonnage, plusieurs pompes peuvent être mises en place.

La longueur de flèche doit être adaptée aux caractéristiques géométriques de l’ouvrage et à l’emplacement de la ou des pompes.

Le choix du débit de la pompe est fonction des méthodes d’éxécution de l’entreprise qui met en œuvre le béton en intégrant la capacité de production de la centrale de chantier ou de la centrale B.P.E. et du nombre de camions malaxeurs affectés à l’approvisionnement du chantier.

Le choix du pompage dans la méthode de réalisation doit être prévu le plus en amont possible de manière à en minimiser les coûts.

Essai de convenance Dans la majorité des chantiers d’ouvrages

d’art, un essai de convenance est nécessaire pour valider la pompabilité de la formule de béton dans le contexte du chantier. Il est toutefois conseillé pour tous les chantiers ayant des applications particulières du pompage.

Cet essai permet d’optimiser à la fois la composition du béton (ouvrabilité, consistance), la capacité de débit de la pompe, la configuration des installations ainsi que le mode opératoire du pompage.

Consignes de sécurité Le positionnement de la pompe doit prendre

en compte son environnement au sol, le gabarit aérien disponible ainsi que les contraintes de coulage.

Les consignes de sécurité concernent : les risques électriques la stabilisation du sol la sécurité au sol dans l’environnement

immédiat de la pompe les équipements de protection individuels la sécurité du personnel évoluant sur

l’ouvrage

La norme NF EN 12001 Publiée en France par l’AFNOR

en août 2004, la norme européenne NF EN 12001 de décembre 2003, intitulée « Machines pour le transport, la projection et la distribution de béton et mortier par tuyauterie » - Prescription de sécurité

« La présente norme spécifie les mesures techniques appropriées à prendre pour éliminer ou réduire les risques dus aux phénomènes dangereux significatifs »

Risques électriques

Mais, la norme NF EN 12001, n’évoque pas les risques électriques aériens.Le SNPB à donc mis au point un ensemble de documents questionnaire de prise de

commande évaluation de sécurité

pour déterminer la nature des risques, indiquer les mesures prises pour y répondre.En cas de risque électrique : obligation de suspendre la livraison

EVALUATION SECURITE

En cas d’absence de PPSPS (Plan Particulier de Sécurité et de Protection de la Santé) ou de PPEE (Plan de Prévention des Entreprises Extérieures), le conducteur de pompe doit, lors de pompage, réaliser l’évaluation de sécurité.

Le conducteur doit se présenter au Responsable de l’entreprise d’accueil et définir conjointement les modalités de mise en place du matériel en respectant les règles de circulation et de stationnement dans l’évolution de la machine.

LIVRAISON

Désignation de l’opération :

Adresse du chantier :

Type de véhicule Malaxeur Pompe (flèche) Pompe (tuyauterie)

Tapis

ENTREPRISES INTERVENANTES

Entreprise d’accueil Entreprise de pompage

Nom : Nom :

Adresse :

Adresse :

Chef de Chantier : Conducteur Pompe :

Pour la Société :

La personne habilitée de l’entreprise d’accueil s’engage à donner toutes les informations de cette évaluation de sécurité à l’ensemble de ses salariés appelés à participer à l’opération de pompage. Elle demeure responsable de l’application des mesures de prévention nécessaires à la protection de l’ensemble de son personnel. Le non respect de la présente évaluation sécurité par la Société de pompage engage sa responsabilité.

NATURE DES RISQUES

Electrique Mesures Prises : Demande de visite et établissement d’un plan de prévention (*)

Stabilité sol Nature :

Stabilité sous-sol Conduite gaz Vide sanitaire Tranchée

Zone urbaine Ecole Hôpital

Autorisation Voie privée Voie publique

Environnement Contraintes Autres

Interférences avec autres matériels (grue) :

MESURES PRISES

EPI OBLIGATOIRES Le béton est un matériau en cours d’évolution et dont certains constituants (ciments, adjuvants)

peuvent provoquer des allergies, rougeurs ou brûlures en cas de contact prolongé avec la peau. Le port des EPI est obligatoire.

N° D’URGENCE 112

Préconisation d’une trousse de 1er secours dans la pompe.

INTERDICTION POMPISTE INTERDICTION AUTRES PERSONNELS

Utiliser la flèche comme moyen de levage. Effectuer des opérations d’entretien sur site.

Accès à la machine. Manutentionner les tuyaux sans l’accord du conducteur de pompe.

ENTREPRISE D’ACCUEIL ENTREPRISE DE POMPAGE

Fait à ...................................., le ...................................... . Nom et Prénom : Cachet de l’entreprise et/ ou Signature :

Fait à ...................................., le ...................................... . Nom et Prénom : Signature du conducteur de pompe :

(*) Etabli par un responsable de l’entreprise