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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Construction C 2 262 - 1 Composants préfabriqués en béton Fabrication par Jacques BRESSON Ingénieur en Chef au Centre d’Études et de recherches de l’industrie du béton (CERIB) a fabrication des produits en béton fait appel à des méthodes, des techni- ques et des matériels variés adaptés aux types et aux dimensions des pro- duits. Dans le cas de la fabrication en grande série de produits peu volumineux (blocs, bordures, pavés, dalles tuyaux, clôtures, etc.), on utilise la méthode du démoulage immédiat. Elle permet, aussitôt après démoulage des produits frais sur un support, de réutiliser le moule pour une nouvelle opération. Cette méthode est appliquée avec des techniques (de moulage, de compactage, de démoulage) spécifiques aux machines développées pour une gamme de pro- 1. Blocs ............................................................................................................. C 2 262 - 2 2. Éléments de façade .................................................................................. 3 2.1 Poste fixe dans des moules ou sur tables .................................................. 3 2.2 Moules sur plateaux mobiles en lignes horizontales ................................ 4 2.3 Moules fixes en batterie............................................................................... 5 2.4 Démoulage immédiat................................................................................... 5 3. Composants de planchers ...................................................................... 6 3.1 Éléments de planchers en béton armé ....................................................... 6 3.2 Éléments de planchers en béton précontraint ........................................... 7 4. Poutres et poteaux ................................................................................... 9 5. Conduits ...................................................................................................... 11 6. Tuiles en béton .......................................................................................... 11 7. Escaliers ...................................................................................................... 12 8. Tuyaux et regards ..................................................................................... 12 8.1 Principes et techniques de compactage ..................................................... 12 8.2 Centrifugation ............................................................................................... 12 8.3 Laminage par roulage .................................................................................. 13 8.4 Compression axiale...................................................................................... 13 8.5 Compression radiale .................................................................................... 14 8.6 Vibration ........................................................................................................ 15 8.7 Vibration compression à noyau fixe ........................................................... 15 8.8 Vibration compression à noyau mobile ..................................................... 15 9. Bordures et pavés ..................................................................................... 16 10. Dalles et carreaux en béton................................................................... 18 10.1 Fabrication .................................................................................................... 18 10.2 Traitements de surface................................................................................. 19 11. Clôtures et éléments de construction légers ................................... 19 12. Produits en béton cellulaire autoclavé............................................... 22 13. Éléments en composite ciment-verre ................................................. 23 Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. C 2 263 L

poutrelles agglos

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  • Composants prfabriqus en bton

    Fabricationpar Jacques BRESSON

    Ingnieur en Chef au Centre dtudes et de recherches de lindustrie du bton (CERIB)

    1. Blocs ............................................................................................................. C 2 262 - 2

    2. lments de faade .................................................................................. 32.1 Poste fixe dans des moules ou sur tables .................................................. 32.2 Moules sur plateaux mobiles en lignes horizontales ................................ 42.3 Moules fixes en batterie............................................................................... 52.4 Dmoulage immdiat................................................................................... 5

    3. Composants de planchers ...................................................................... 63.1 lments de planchers en bton arm....................................................... 63.2 lments de planchers en bton prcontraint ........................................... 7

    4. Poutres et poteaux ................................................................................... 9

    5. Conduits ...................................................................................................... 11

    6. Tuiles en bton .......................................................................................... 11

    7. Escaliers ...................................................................................................... 12

    8. Tuyaux et regards ..................................................................................... 128.1 Principes et techniques de compactage ..................................................... 128.2 Centrifugation ............................................................................................... 128.3 Laminage par roulage .................................................................................. 138.4 Compression axiale...................................................................................... 138.5 Compression radiale .................................................................................... 148.6 Vibration........................................................................................................ 158.7 Vibration compression noyau fixe ........................................................... 158.8 Vibration compression noyau mobile ..................................................... 15

    9. Bordures et pavs ..................................................................................... 16Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 1

    a fabrication des produits en bton fait appel des mthodes, des techni-ques et des matriels varis adapts aux types et aux dimensions des pro-

    duits.Dans le cas de la fabrication en grande srie de produits peu volumineux

    (blocs, bordures, pavs, dalles tuyaux, cltures, etc.), on utilise la mthode dudmoulage immdiat. Elle permet, aussitt aprs dmoulage des produits fraissur un support, de rutiliser le moule pour une nouvelle opration. Cettemthode est applique avec des techniques (de moulage, de compactage, dedmoulage) spcifiques aux machines dveloppes pour une gamme de pro-

    10. Dalles et carreaux en bton................................................................... 1810.1 Fabrication .................................................................................................... 1810.2 Traitements de surface................................................................................. 19

    11. Cltures et lments de construction lgers ................................... 19

    12. Produits en bton cellulaire autoclav............................................... 22

    13. lments en composite ciment-verre ................................................. 23

    Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. C 2 263

    L

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    duits donne, par exemple presses vibrantes pour blocs, machines tuyaux,presses dalles, machines cltures, etc.

    Dans le cas des fabrications de produits volumineux ou prcontraints, lamthode du dmoulage diffr (aprs durcissement du bton dans les moules)est utilise. Les techniques employes pour chacune des tapes (remplissage,compactage, finition, etc.) de la production et les matriels correspondants(moules, tables, systmes de remplissage et de compactage, etc.) sont choisis etorganiss en fonction des dimensions des produits et des contraintes de manu-tention (produits lourds et volumineux).

    1. BlocsLes blocs et autres produits de maonnerie ainsi que les entre-

    vous pour planchers sont toujours fabriqus par dmoulage imm-diat laide de presses vibrantes.

    Ces machines, autrefois mobiles, sont maintenant le plus souventfixes. Elles utilisent le mme principe que les premires machinesdes annes vingt. Celui-ci repose sur le remplissage dun moulemtallique avec un bton sec , puis son compactage sous leffetcombin dune vibration et dune compression.

    Quel que soit le type de machine, le cycle de fonctionnement estle suivant (figure 1) :

    le moule, dont le fond est constitu par une planche en bois ouen mtal, est rempli de bton laide dun tiroir mobile ;

    le bton contenu dans le moule est compact sous leffet de lavibration, puis comprim par un pilon ;

    les produits ainsi forms sont dmouls soit par jection sousle moule, soit par leve du moule (les produits tant maintenus surleur support par le pilon) ;

    les produits sont vacus sur leur support.

    Il existe une grande diversit de presses vibrantes suivant leurmode de fonctionnement et leurs capacits de production. Les pres-ses fixes europennes , qui sont les plus courantes, comportenttoujours une table vibrante qui transmet les vibrations au moule parlintermdiaire dun support. Sur ces machines, le dmoulageseffectue par leve du moule (car la table vibrante est fixe) et les pro-duits sont vacus devant la machine par un convoyeur (figure 2).

    Figure 1 Processus de fabrication des blocs

    Remplissage Compactage Dmoulage parleve du moule

    vacuation

    Remplissage Compactage

    Dmoulage parjection sous le moule

    vacuation

    dmoulage par jection sous le mouleb

    dmoulage par leve du moulea

    Figure 2 Presse vibrante et convoyeur de sortie

    Trmie

    Bti

    Pilon

    Moule

    Convoyeur desortie des blocs

    Groupehydrauliqueexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    Dautres machines dites amricaines diffrent des pressesfixes europennes par le fait que la vibration est applique direc-tement sur le moule. Dans ce cas, le dmoulage se fait par ljectiondes produits vers le bas, simultanment un mouvement de des-cente de la planche.

    On utilise encore quelquefois des machines dites pondeuses pourlesquelles le moule repose sur le sol et les produits sont dmoulsau sol (figure 3). De telles machines prsentent lavantage dunegrande simplicit de fonctionnement et de ne pas ncessiter dins-tallations complexes de manutention pour vacuer les produits.Elles exigent par contre une aire de dmoulage vaste et plane et lesproduits quelles fournissent subissent un compactage moins ner-gique quavec les machines fixes.

    La dure du cycle de moulage se situe, pour les machines pon-deuses, entre 20 et 30 secondes.

    Certaines presses vibrantes uniquement destines la productionde produits empilables ltat frais, utilisent une table vibrante escamotable permettant le dmoulage dit frais sur frais parempilement direct des produits, avec interposition de sable ou dunfilm plastique (figure 4).

    Les capacits de production des presses vibrantes sont trs diff-rentes suivant les modles. Les presses vibrantes ont, en gnral,des capacits de production quivalentes 5, 6 ou 8 blocs de

  • __________________________________________________________________________________________________ COMPOSANTS PRFABRIQUS EN BTON

    20 20 50 cm pour les presses dites simples, ou 10 12 blocs pourles presses dites doubles. Les presses amricaines ont souventdes capacits plus rduites (3 6 blocs), mais leurs cadences de pro-duction sont plus grandes (5 8 oprations par minute au lieu de2 5 pour les presses europennes ).

    Pour un poste de 8 heures, la production de ces machines se situegnralement entre 1 400 et 2 200 planches, soit 7 000 18 000blocs 20 20 50 cm (cela reprsente 100 300 tonnes de bton).

    La plupart des machines europennes sont commande hydrau-lique. La vibration y est obtenue par des vibrateurs balourds, action unidirectionnelle, et gnralement entrans par des moteurslectriques spars. La frquence de la vibration est le plus souventde lordre de 50 Hz (3 000 tr/min) et sa puissance est telle quellencessite deux moteurs de 4 8 kW pour les machines simples etquatre moteurs de mme puissance pour les machines doubles. Lavibration est transmise aux moules par lintermdiaire des planchesdestines supporter les produits aprs leur dmoulage immdiat.

    Les moules sont des quipements essentiels de ces machines carla qualit des produits fabriqus et la productivit des machinesdpendent directement de leurs caractristiques (prcisions dimen-sionnelles, rsistances mcaniques aux chocs et labrasion).

    Les moules sont des quipements coteux lachat (entre 40 000et 80 000 F en 1996) et en maintenance car au cours de leur dure devie (entre 50 000 et 200 000 oprations), de nombreuses interven-tions sont ncessaires (changement de pices dusure ou recharge-ments).

    Les moules de presses vibrantes sont constitus de deux l-ments (figure 5) : le corps infrieur (chssis, cloisons, noyaux...) et lepilon quelquefois appel dameur.

    Une presse vibrante peut recevoir un grand nombre de moulesdiffrents correspondant aux dimensions varies des blocs et denombreux produits que lon peut fabriquer (entrevous, boisseaux,claustras, corniches, murets, pavs, bordures...).

    Les machines blocs sont toutes automatiques et pilotes par desautomates programmables. Ces machines sont accompagnes pardes systmes de manutention galement trs automatiss qui assu-rent (figure 6) :

    lvacuation des blocs dmouls sur les planches ; le stockage de ces blocs dans les chambres ou dans un tunnel

    de durcissement ; la mise sur palettes des produits durcis (gnralement aprs

    24 h de durcissement temprature ambiante ou aprs 8 h de dur-cissement acclr par tuvage) ;

    le recyclage des planches dans la machine.

    Figure 3 Pondeuse au sol

    Figure 4 Presse dmoulage frais sur frais

    Moule

    Trmie

    Machine pondeuse Blocs dmouls au sol

    Ensemble de remplissage

    Table vibrante escamotable

    Palettes de produitsempils fraisToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 3

    Certaines installations plus simples sont bases sur lutilisation deplanches quipes de tasseaux qui sont empils en sortie demachine (gnralement sur 5 niveaux). Un chariot lvateur tradi-tionnel sur pneu permet leur stockage dans latelier et lalimentationde la pince de palettisation aprs durcissement (de 24 36 h).

    2. lments de faadeLes lments de faade sont le plus souvent fabriqus par coulage

    et durcissement de btons plastiques fluides dans des moules deformes et de natures varies. Plusieurs mthodes dorganisation dela production peuvent tre appliques en fonction des formes etdimensions des lments ainsi que des sries fabriquer.

    2.1 Poste fixe dans des moulesou sur tables

    Lorsque lon doit produire des lments de formes complexes ouune petite srie dlments simples, la fabrication est effectue dansFigure 5 Moule blocs

    ChssisCloisons

    Barres noyauxNoyaux

    Tablier deremplissage

    Oreilles defixation

    Peigne

    SupportPilonoudameur

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    Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dC 2 262 - 4 Techniques de lIngnie

    des moules implants poste fixe dans un atelier quip de moyensde manutention (pont roulant). Toutes les oprations de prparationdes moules, de mise en place des armatures et accessoires (huisse-ries, rservations, levage...), de coulage et compactage du bton, definition ainsi que le durcissement et le dmoulage, sont ralisessuccessivement sur chaque poste fixe.

    Ces postes peuvent tre quips de tables dites tables deprfabrication qui servent souvent de support pour la constitutiondes moules (figure 7). Ces tables comportent gnralement un pla-teau mtallique vibrant raidi par des poutrelles et un chssis rigide.La liaison plateau-chssis se fait souvent par des tiges filetes per-mettant le rglage de la planit du plateau, la fixation de ces tigestant ralise par des plots lastomres. Ces plots ont pour objet derduire fortement la transmission des vibrations du plateau auchssis.

    Ces tables peuvent tre quipes de systme de relevage en posi-tion verticale pour faciliter le dmoulage au jeune ge ( 24 h) desgrands lments plans.

    Les moules mtalliques ou composites (bois, plastique rigide,lastomres souples ou polystyrne expans taill) sont fixs sur cestables. Ils peuvent tre constitus partir de profils mtalliquesmaintenus par des systmes de fixation magntiques trs puissants.

    Des systmes de chauffage ( la vapeur, par fluide chauffant, parrsistance lectrique ou panneaux radiants gaz) quipent lestables pour permettre un chauffage du bton entre 50 et 70 oC etlacclration du durcissement du bton. Cela permet dobtenir lesrsistances ncessaires au dmoulage (10 12 MPa) aprs 4 8 h detraitement.

    Lutilisation dun bton chaud, obtenu par ajout deau chaude oude vapeur dans le malaxeur, permet de rduire les dures ncessai-res lchauffement du bton (en hiver des gains de 1 2 h sontpossibles).

    Les consommations dnergie ncessaires ces traitementsdpendent essentiellement de la temprature maximale atteinte, dela dure du traitement et de lisolation thermique de lensemble ;elle peut varier entre 10 et 30 kWh par tonne de bton.

    Dans le cas des fabrications de grands lments plans, certainsateliers disposent de supports auxiliaires placs proximit directedes tables o les lments reposent pendant 24 48 h. Cela permetdviter le transport lextrieur des lments dont le bton estencore fragile et trs sensible aux agressions climatiques (dessicca-tion par le vent ou gel en particulier). Il est possible dans ce cas deraccourcir la dure de durcissement et de dmouler des grands l-ments de faades dont la rsistance est encore infrieure 10 MPa.

    Figure 6 Schma dune installationde fabrication de blocs avec chambresde durcissement spares

    vacuation desblocs durcis

    Presse

    Chariot transbordeurmulticouches

    Ascenseurde retour des blocs

    Circuit de retourdes planches

    Ascenseur(8 10 niveaux)

    Chambres dedurcissement

    Mise sur palettesautomatique

    Figure 7 Table de prfabrication relevable

    Vrins de relevagePlateau

    Chssis relevableexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    Certains lments de faade dits de coffrage sont constitus pardeux voiles de bton relis par une armature mtallique du typetreillis. Ils sont fabriqus en deux phases avec des tables du typeportefeuille. Elles permettent le retournement complet du premiervoile durci sur une table contenant le bton de lautre plaque.

    2.2 Moules sur plateaux mobilesen lignes horizontales

    Cette mthode, utilise pour des fabrications en grande srie,exige des investissements levs. Les diffrents postes de travailsont fixes et rpartis le long de plusieurs lignes de fabrication. Ceslignes, quipes de galets fixs au sol ou de rails, permettent ledplacement des plateaux dun poste lautre. Des chariots detransfert disposs aux extrmits ou au milieu des lignes permet-tent le passage des plateaux dune ligne lautre (figure 8).

    Les principaux postes sont : le nettoyage et lhuilage des plateaux ; la mise en place des revtements ventuels de fond de moule

    et la fixation des cts (joues) des moules sur les plateaux ;

  • __________________________________________________________________________________________________ COMPOSANTS PRFABRIQUS EN BTON

    la mise en place des armatures et accessoires de levage ; la mise en place du bton laide dune trmie de distribution

    (quipe de vis ou de tapis rpartiteurs) ; le compactage par vibration laide de chevalets vibrants

    (vibration verticale) ou dun chssis vibration horizontale (dans lesdeux directions X et Y) (figure 9) ;

    la finition par rgle vibrante ou talochage mcanique ; le stockage des plateaux dans un tunnel ou dans des rteliers

    Figure 8 Fabrication en ligne sur plateaux mobiles

    Poste de dmoulage Prparation desarmatures

    Postes de prparationdes moules

    Plate-forme desurveillance

    Transfert des plateaux

    Poste de btonnage

    Postes de finition

    Transfert des plateauxavec moules pleins

    Chambres dedurcissement

    Transfert des plateauxavec bton durci

    Transfert des plateauxToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 5

    (quips dun ascenseur) isols thermiquement et ventuellementchauffs pour acclrer le durcissement ;

    le dmoulage quip dune station de basculement, dun pontroulant spcifique et ventuellement de chariots chevalets mobilespour les finitions et lvacuation sur le parc de stockage.

    2.3 Moules fixes en batterie

    Surtout applique aux lments de formes simples (refends, cloi-sons), la fabrication par moules fixes en batterie est destine auxproductions de masse en grande srie.

    Les moules mtalliques sont disposs verticalement et coulissentsur des rails pour permettre leur cartement lors de la prparation etpour le dmoulage (figure 10).

    Les moules sont fortement serrs lors du coulage du bton, quiest souvent fluide. Il est transport dans les moules par benne oupompe bton. Il est vibr par des vibrateurs externes dispossdans les moules ou par une srie daiguilles vibrantes qui sontremontes automatiquement au fur et mesure du remplissage.Aprs durcissement acclr pendant 3 5 h, les lments peuventtre dmouls et prstocks en atelier.

    2.4 Dmoulage immdiat

    La fabrication dlments plans (refends, cloisons) en grandessries peut tre ralise avec la technique du dmoulage immdiat.Cela ncessite lemploi de btons spciaux prsentant une trsbonne cohsion au dmoulage et de moyens de compactage trspuissants.

    Plusieurs installations ont t construites avec des techniques decompactage diffrentes :

    presse vibrante (VIPRES) de trs grande capacit (3 m 5 7 m) (figure 11) ;

    table vibrante retournement (dmoulage sur plateaux bridslors du retournement) ;

    presse haute pression permettant lessorage du bton fluideavec un moule fond filtrant (GO-CON).

    Figure 9 Poste de compactage par vibration horizontale dans les deux directions X et Y

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    3. Composants de planchersLes composants de planchers tels que poutrelles, prdalles et

    dalles alvoles peuvent tre produits soit en bton arm, soit enbton prcontraint.

    3.1 lments de planchers en bton arm

    3.1.1 PoutrellesLes poutrelles treillis mtallique, constitues dune armature

    treillis enrobe sa partie infrieure par un talon de bton, sontfabriques par coulage du talon puis enfoncement de larmaturedans celui-ci. Dans certains cas, les armatures sont positionnes surdes cales dextrmit, puis le bton est coul.

    Les armatures sont constitues daciers ronds lisses bton,daciers trfils nervurs ou de feuillards de 1,5 2 mm dpaisseur.Elles sont plies et assembles par soudage automatique dans desaciries spcialises ou directement dans les usines de produits enbton.

    Les moules sont constitus par des fers U disposs cte cte surune aire plane en bton ou sur une table de coffrage mtallique. Lebton utilis est relativement plastique (teneur en eau 8 9 %,dosage en ciment 16 18 %). Il est vibr par lintermdiaire des fersU ou le plus souvent directement par larmature qui est enfoncedans le bton sous vibration. Suivant limportance de laire de cou-lage et les moyens ventuellement utiliss pour acclrer le durcis-sement (une dalle chauffante lectrique est quelquefois utilise), lacapacit de production des usines varie de 10 000 50 000 m depoutrelles par mois.

    Les poutrelles en forme de T renvers sont fabriques par mou-lage du bton dans un moule joues mtalliques prsentant lecontre-profil de la poutrelle. Le fond du moule est constitu par desplanches en bois ou un fer U renvers reposant sur des tables

    Figure 10 Moules en batterie

    Batterie de moules en cours de durcissementBatterie de moules en cours de remplissage

    Benne de transport du bton

    Trmie de distribution du bton

    Moules mobiles sur railTirants et vrins de serrage

    Figure 11 Principe de presse vibrante avec plateaux mobilespour grands lments (VIPRES)

    Vrin hydraulique

    Plateau vibrant

    Bton

    Table

    Ressorts

    Cadreexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    vibrantes. Aprs coulage du bton et vibration, les poutrelles sontdmoules immdiatement par glissement et cartement des joues.Elles sont ensuite stockes sur leur support pendant le durcissementqui peut tre acclr par traitement thermique (par exemple 7 h 60 oC).

    3.1.2 Prdalles

    La fabrication des prdalles en bton arm sopre sur de grandestables mtalliques (24 2,5 m par exemple). Le bton est mis enplace et serr laide daiguilles vibrantes ou dun chssis vibrantcoulissant sous les tables. La surface est ratisse pour crer unebonne rugosit. Aprs un durcissement acclr, la manutention estfaite par lintermdiaire dun palonnier. Le transport et le stockagesont galement effectus plat avec un calage appropri. La capa-cit de production dune usine quipe de 4 tables peut atteindre20 000 m2 de prdalles par mois.

    De nouveaux systmes de fabrication de prdalles se sont dve-lopps dans les annes 1980 : il sagit de fabrication sur des pla-teaux mobiles (figure 12) circulant sur des lignes avec transferts(carrousel) et tuves pour le durcissement acclr.

  • __________________________________________________________________________________________________ COMPOSANTS PRFABRIQUS EN BTON

    Les diffrents postes de travail (traage automatique des dimen-sions, mise en place des rgles de coffrage, prparation et mise enplace des armatures [treillis et raidisseurs], remplissage et vibrationdu bton, dmoulage et palettisation des prdalles, nettoyage...)sont fixes et organiss autour du cheminement des tables ; certainspeuvent ainsi tre automatiss.

    3.1.3 Dalles alvoles

    Les dalles alvoles en bton arm (systme WEBO) sont fabri-ques en dmoulage immdiat sur des plateaux empilables. Desmachines spcifiques quipes dun systme dextraction desnoyaux sont conues pour produire des lments de 6 8 m de longet 0,5 0,6 m de largeur pour des paisseurs de 0,12 0,22 m.

    Ces machines automatiques (figure 13) sont quipes principa-lement dun ensemble de distribution du bton, de tables vibrantes,dun systme de dmoulage sur plateaux (dmoulage direct ou parretournement) et du systme dextraction des noyaux. Aprs dmou-lage, les produits sont durcis sur leurs plateaux qui sont empils dansun tunnel ventuellement quip de systmes de chauffage.

    Le cycle de travail de ces machines se situe entre 3 et 4 min et laproduction peut atteindre 100 000 m2 par an (par poste de 8 h). Figure 12 Fabrication de prdalles sur plateaux mobiles

    Plateau en coursde prparation

    Plateau en coursde remplissage

    Plateau en attente

    taves

    Plateau en coursde prparation

    Plateau en coursde remplissage

    Plateau en attente

    tuves

    Figure 13 Machine dalles alvoles avec extracteur de noyaux

    Systme dextraction des noyaux

    MoulePlateau

    Noyaux

    Tables vibrantes

    Trmie de distribution du btonToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 7

    3.2 lments de planchers en bton prcontraint

    3.2.1 Prcontrainte par armatures adhrentes

    Cette technique est trs utilise pour la production dlments deplanchers tels que poutrelles, prdalles, dalles alvoles, ainsi quepour de nombreux composants de structure du type poutres, pan-nes ou mme des traverses de voies ferres.

    Elle consiste tendre des armatures en acier haute limite lasti-que et mouler ensuite llment autour de ces armatures tendues.

    Lorsque le bton a atteint une rsistance suffisante (en gnral25 35 MPa), les armatures sont relches, ce qui a pour effet demettre llment en prcontrainte (figure 14).

    3.2.2 Poutrelles

    Les poutrelles en bton prcontraint par armatures adhrentessont fabriques sur des bancs de grande longueur (80 120 m)constitus gnralement dun socle en bton (de 25 30 cm dpais-seur) et de deux longrines en bton arm reliant les massifs

    dancrage des aciers et encaissant les efforts de tension des aciersde prcontrainte.

    Suivant la largeur des bancs (1,5 3 m), les efforts encaisss parle banc varient de 2 000 3 000 kN (figure 15).

    Le banc de prcontrainte est quip de moules ou dune piste demoulage (tles dacier de 10 12 mm dpaisseur et de 7 m de long,assembles bout bout). Des lments chauffants sont disposs defaon assurer un chauffage homogne des moules ou de la piste.Ces lments chauffants peuvent tre des tubes fluide chauffant(eau, vapeur ou huile) ou des rsistances lectriques linaires iso-lement minral (puissance installe par banc : 350 700 kW).

    La fabrication commence par la prparation de la piste (net-toyage et huilage) ou des moules. Les aciers (pralablement coups la longueur) sont mis en place et quips de leurs cnesdancrage. Le plus souvent, la tension est assure simultanmentpour tous les fils dun banc. Elle est contrle par la pressionhydraulique des vrins de mise en tension et par lallongement desfils (3 7 fils par poutrelle et 10 22 poutrelles suivant la largeurutile du banc).

    La mise en place du bton peut se faire par moulage ou filageselon les systmes de planchers.

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    Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dC 2 262 - 8 Techniques de lIngnie

    n Dans le systme Rector, les poutrelles sont moules lenversdans des moules disposs sur toute la largeur du banc (jusqu24 poutrelles). Lcartement des moules est donn par des peignesmtalliques mobiles qui contribuent dlimiter les poutrelles lalongueur voulue et assurent le positionnement des fils. Le moulepermet la fabrication de divers types de poutrelles. Des profils encaoutchouc placs au fond des moules et de hauteur approprie celle de la poutrelle, assurent le maintien des crochets et triersventuels.

    Ces fonds de moule en caoutchouc ont un profil permettant lecrantage de la face suprieure des poutrelles. Le btonnage seffec-tue avec un chariot trmie de la largeur du banc. Ce chariot estquip dune herse vibrante qui serre le bton aprs rglage prala-ble. Aprs durcissement acclr du bton, le dispositif de serragetransversal des moules est enlev et les aciers sont dtendus. Ledmoulage est effectu laide dun palonnier sur rail qui, dans cer-tains cas, peut prendre en une seule opration lensemble des pou-trelles du banc en permettant ainsi sa rutilisation rapide.

    n Dans les autres systmes (PPB, GUIRAUD...), la mise en place dubton est ralise par lintermdiaire de fileuses. Dans ces machi-nes, le bton contenu dans une trmie est dvers dans une filireou un moule glissant, dont les profils sont adapts aux poutrelles.Aprs compactage du bton par des patins ou des aiguilles vibrant

    haute frquence (100 150 Hz), les mouvements alternatifs de la

    Figure 14 Principe de la prcontrainte par armatures adhrentes

    F0F0

    F0

    F0

    F0F0

    ClavetteCt ancrage passif Ct ancrage actif

    Banc

    Moule

    Vrin

    mise en tension des armatures de prcontrainteb

    positionnement des armatures de prcontraintea

    durcissement du btonmise en prcontrainte et coupe des fils

    d

    coulage du btonc

    lment prcontrainte

    Figure 15 Schma de principe dun banc de prcontrainte

    Armature Longrine

    Massif dextrmit

    Systme demise en tension

    coupe transversale dun banc pour poutrelles filesb

    coupe longitudinalea

    coupe transversale dun banc quip de moulesc

    exploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    filire ou des parois du moule assurent le dmoulage immdiat despoutrelles. Ces machines permettent de filer simultanment de 8 22 poutrelles avec une vitesse davancement de 1,5 2,5 m/min(figure 16).

    Dans tous les cas le durcissement des poutrelles moules oufiles est acclr par le traitement thermique. Avant traitement, lespoutrelles sont recouvertes de bches tanches et isothermes.Aprs un prtraitement de 30 min 1 h une temprature de 25 30 oC, le bton est chauff une temprature comprise entre 65 et80 oC en 1 h 30 2 h, puis maintenu cette temprature pendant 2 3 h. Le relchement des fils de prcontrainte est ralis aprs refroi-dissement jusqu 50 oC environ, alors que le bton a acquis unersistance la compression de 25 35 MPa. Les rsistances en finde traitement sont toujours contrles sur des prouvettes tmoinsayant subi le mme traitement. Les consommations dnergiencessaire au traitement thermique varient entre 10 et 15 L de fiouldomestique par tonne de bton dans le cas de chauffage la vapeur,ou 25 35 kWh par tonne dans le cas de chauffage lectrique.

    Les traitements courts utiliss (6 8 h) et les mthodes de mou-lage et de dmoulage rapides, permettent de raliser gnralementdeux fabrications par jour sur un mme banc (dans certains cas troisfabrications sont possibles). La capacit de production dun banc de

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    prcontrainte peut atteindre 2 500 3 000 m par jour. Les usinessont gnralement quipes de 2 4 bancs.

    3.2.3 Prdalles

    La fabrication des prdalles prcontraintes seffectue gnrale-ment sur des bancs de grande longueur semblables ceux utilisspour les poutrelles prcontraintes. Aprs mise en place de spara-teurs permettant de dlimiter la longueur des prdalles et des rser-vations, les armatures sont mises en tension.

    Le bton assez plastique (dosage en eau 8 % environ, dosage enciment 19 20 %) est mis en place par une machine marche lentecontinue. La vibration est transmise au bton par une batterie depatins mtalliques ou daiguilles vibrantes, tandis que la rugositncessaire la surface des prdalles est obtenue soit par ratissage,soit par un systme de mollettes spciales qui impriment des reliefssur le bton frais.

    Le durcissement du bton est acclr par traitement thermique.La rsistance au relchement des fils de prcontrainte est atteinte(28 32 MPa en compression) aprs 6 8 h de durcissement.

    Une usine quipe de deux bancs de 80 m de long peut produire350 m2 de prdalles par jour en une fabrication. Suivant la rapiditde fabrication et de traitement, il est possible deffectuer deux fabri-cations par jour. 4. Poutres et poteaux

    Figure 16 Fileuse pour poutrelles prcontraintes

    Poutrelles files

    Machine fileuse

    Poutrelles files

    Machine fileuse

    Figure 17 Extrudeuse pour dalles alvoles prcontraintes

    Figure 18 Moule simple pour poutres de grandes dimensions

    Platelage du bancde prcontrainte

    Trmie dalimentation du bton

    Ensemble vibrantpour le lissage

    Dalle alvoleextrude

    Noyaux rotatifs visToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 9

    Un systme de fabrication de prdalles prcontraintes a t dve-lopp par Rector sur le principe de plateaux mobiles autorsistantspour reprendre les efforts de prcontrainte.

    3.2.4 Dalles alvoles

    La fabrication des dalles alvoles en bton prcontraint seffec-tue sur des bancs de 80 200 m de long. Aprs mise en place et ten-sion des armatures de prcontrainte, les lments sont mouls laide de machines fileuses ou extrudeuses (machines Roth, Weiler,Spiroll, etc.) qui possdent des noyaux vibrants capables de formerles alvoles.

    Dans les machines extrudeuses les noyaux sont rotatifs et qui-ps de vis dont le mouvement de rotation cre une pousse quiassure lalimentation du bton dans la zone de compactage et soncompactage partiel. La raction de cette pousse permet lavance-ment de la machine. La vitesse davancement se situe entre 1,5 et2,5 m/min (figure 17).

    La coupe en longueur peut seffectuer sur bton frais laide decouteaux vibrants, ou sur bton durci laide de scies automatises.La production peut tre de 1 200 3 000 m2/j dans une usine qui-pe de 6 8 bancs.

    La fabrication des composants linaires dossatures du typepoteaux, poutres, pannes est gnralement ralise par mise enplace et durcissement du bton dans des moules mtalliques fixes,de grande longueur. Selon quil sagit dlments en bton arm ouprcontraint, les moules sont disposs sur des lignes courtes (8 20 m pour le bton arm) ou longues (80 120 m pour le bton pr-contraint).

    Pour des poutres de grandes dimensions ou de formescomplexes, par exemple I variables, T ou double T, jusqu 2 m dehaut et 30 m de longueur, on utilise des moules simples ouverturemanuelle ou mcanise (figure 18).

    Pour des dimensions et des formes plus courantes I, rectangle,etc., les moules sont souvent doubles avec un lment central fixe etdes joues mobiles ouverture mcanise. Des systmes de rglagede la hauteur des fonds de moule permettent la ralisation de sec-tions varies (figure 19).

    Pour la production en srie de poteaux arms, de section carreou rectangulaire, on peut utiliser des moules en batteries(figure 20).

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    Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dC 2 262 - 10 Techniques de lIngnie

    Pour la production de petites poutres ou pannes directementdmoulables sans ouverture de moule, on utilise des moules multi-ples monolithiques, dont les dpouilles sont adaptes (10 15 %dans le cas de la prcontrainte) (figure 21).

    La fabrication des poutres se fait sur des bancs de prcontrainteo les moules sont disposs de faon continue. La longueur de cesbancs est souvent proche de 100 m et leur capacit de tension sesitue entre 5 000 et 10 000 kN.

    Les aciers de prcontrainte utiliss pour les poutres sont en gn-ral des torons (de diamtre nominal 6 16 mm) qui doivent trehomologus (liste tablie par la Commission Interministrielle de laPrcontrainte, dont le secrtariat est assur par le LCPC). Ils sonttirs lintrieur des moules et au travers des parois dextrmits,appeles peignes (qui dlimitent les zones de btonnage sur les lon-gueurs correspondant celles des poutres). Aprs ancrage par cla-vetage dans les ttes dextrmit du banc, ils sont mis en tension laide de vrins spciaux (figure 22).

    Les aciers dits passifs tels que les triers ou armatures compl-mentaires, ainsi que les inserts et dispositifs de manutention despoutres, sont fixs sur les armatures tendues avant la fermeture et

    Figure 19 Coupe dun moule double rglable pour poutres

    Figure 20 Moules en batteries pour la production de poteauxen bton arm

    Figure 21 Moule multiple monolithique pour pannes

    Fonds rglables

    Joues mobiles

    Figure 22 Ensemble dancrage lextrmit dun bancde prcontrainte

    Chevtre

    ClavettesVrins de mise

    en tension

    Groupehydraulique

    Fils ou toronsde prcontrainteexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    le blocage des joues des moules.Le bton est mis en place laide de bennes ou de distributeurs

    motoriss et simultanment vibr soit par des vibrateurs externesfixs sur les moules, soit laide daiguilles vibrantes. Ceux-ci sontdplacs au fur et mesure de lavancement du coulage du bton.

    Aprs lissage des appuis suprieurs et ventuellement crantagedu bton entre les triers, les moules sont recouverts dune bchetanche et thermiquement isolante.

    Des systmes de chauffage (tubulures de vapeur ou rsistanceslectriques linaires) permettent la ralisation dun cycle de traite-ment thermique destin acclrer le durcissement et permettrela dtension des aciers aprs 12 24 h (pour les poutres).

    Le cycle de traitement comprend gnralement une prprise de1 h 3 h, une monte progressive en temprature (15 30 oC), unmaintien la temprature maximale (50 80 oC) pendant 2 6 h, etun refroidissement naturel jusqu 30 ou 40 oC pendant 8 12 h.Aprs ce traitement, la rsistance du bton dpasse gnralement30 35 MPa la compression.

    Le dmoulage des lments se fait aprs louverture des moules,le relchement et la coupe des aciers de prcontrainte. Les poutressont prstockes en atelier pour les finitions et pour viter les chocsthermiques ou les dessiccations qui pourraient tre provoqus pardes conditions climatiques extrieures dfavorables.

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    5. ConduitsDeux modes de fabrication trs diffrents sont utiliss pour les

    conduits, selon quils sont du type hauteur dtage ou plus (jusqu6 m) ou du type manuportable de hauteur souvent limite 0,33 m.

    Lorsquils sont destins la ventilation, les conduits sont souventfabriqus partir de btons de granulats courants. Lorsquil sagitde conduits de fume, on utilise souvent des btons base de gra-nulats de pouzzolane, ou dargile expanse.

    Pour les conduits de hauteur dtage, la fabrication seffectue enposition horizontale avec des moules et des noyaux mtalliques.Ces derniers prsentent une dpouille de lordre de 1 % sur leur lon-gueur pour faciliter leur extraction par une extrmit.

    Aprs mise en place des armatures dans le moule, le bton deconsistance plastique est coul, vibr puis taloch. La vibration esttransmise au moule par des vibrateurs fixs sur les parois ou lesnoyaux, ou dans certains cas par des chevalets vibrants.

    Les noyaux creux sont souvent quips pour recevoir une injec-tion de vapeur destine acclrer la prise et le dbut du durcisse-ment du bton.

    Aprs 2 3 h de ce prdurcissement, les noyaux sont extraits. Lesconduits sont ensuite maintenus dans les moules recouverts dunebche isolante, jusqu ce que le durcissement du bton soit suffi-sant (rsistance en compression comprise entre 8 et 10 MPa obte-nue aprs 6 12 h) pour permettre le dmoulage complet et lamanutention des produits.

    Pour les conduits manuportables, de hauteur 0,25 ou 0,33 m (sou-vent appels boisseaux), la fabrication est ralise selon la techni-que du dmoulage immdiat sur des machines du type pressesvibrantes.

    Sur certaines machines spcifiques (figure 23), aprs remplissageet compactage sous vibration, le dmoulage est ralis par jectiondes produits (2 6 par moule) au-dessus du moule.

    Des embases mtalliques appeles lunettes sont introduites dansles alvoles du moule, avant remplissage et servent de support auxproduits frais pendant le dmoulage, leur transport et leur durcisse-ment. Elles donnent aux produits leur profil infrieur permettantleur embotement.

    Les conduits du type boisseaux sont aussi fabriqus sur des pres-ses vibrantes classiques ( 1) condition que celles-ci soient qui-pes dun dispositif du type tire-tle. Ce dispositif introduit entre lemoule et la planche pendant les oprations de formage et retir

    6. Tuiles en btonLes tuiles en bton sont fabriques partir dun microbton

    compos de sable, de ciment et deau, auquel sont souvent ajoutsdes fillers et des pigments pour la coloration dans la masse.

    Leur fabrication seffectue en continu par laminage et extrusiondu microbton frais sur des moules mtalliques (gnralement enalliage base daluminium-silicium).

    La composition particulire (rapport sable/ciment + filler voisinde 3) et le processus de fabrication donnent un matriau de hauteperformance (rsistance la traction-flexion de lordre de 10 MPa)tanche et non glif ; ils permettent la fabrication de tout type detuiles (planes, embotement, rives, fatires, etc.).

    La production est gnralement ralise sur des chanes automa-tiques grand dbit (90 120 tuiles par minute), dont llment cen-tral est lextrudeuse. Les moules, dont la forme correspond cellede la face infrieure des tuiles, sont introduits bout bout uneextrmit de la machine.

    Le microbton est mis en place et compact sur les moules partrois organes principaux (figure 24) : un peigne rotatif, un rouleaulamineur, une filire en carbure de tungstne qui donne la tuile sonprofil suprieur et ses embotements latraux.

    la sortie de la machine, le ruban continu de microbton estcoup et ventuellement form (nez arrondi, embotement sup-rieur...) chaque extrmit de moule.

    La chane peut comprendre une station de traitement sur produitfrais pour raliser des aspects particuliers (projection de barbotine base de ciment, de pigments et de rsines).

    Les tuiles fraches sont prdurcies sur leurs moules dans des tu-ves temprature et hygromtrie contrles (en gnral autour de50 oC et 95 % dhumidit relative) pendant une dure variant entre6 et 24 h, selon la temprature et le type de ciment utilis.

    Ce prdurcissement permet le dmoulage et lempilage des tuiles grande vitesse (plus de 100 tuiles par minute). Un traitement desurface par projection de rsines est gnralement appliqu sur lestuiles ds leur dmoulage pour stabiliser leur aspect et viter en par-ticulier les phnomnes defflorescences.Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 11

    juste avant le dmoulage, permet de raliser le profil dembote-ment infrieur des boisseaux.

    Figure 23 Principe de fabrication dun boisseau sur machine spcifique

    jection du produitbcompactagea

    Figure 24 Illustration de la position relative du moule, de la tuile, de la filire et du rouleau dans une machine tuile

    Moule

    Rouleau

    Filire

    Tuile

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    7. EscaliersLes escaliers monobloc sont produits partir de moules mtalli-

    ques avec des techniques du type durci en moule . Les moulessont en gnral rglables pour sadapter aux dimensions des mar-ches et des voles.

    Pour les escaliers vole droite, les moules sont le plus souventdisposs verticalement sur la tranche (figure 25).

    Aprs avoir positionn les armatures et les inserts de manuten-tion, le bton de consistance plastique est introduit en partie sup-rieure. Il est mis en place et compact par une vibration externe(vibrateurs fixs sur lossature) ou une vibration interne (aiguillevibrante).

    Certaines fabrications de voles droites sont ralises dans desmoules rglage mcanis rapide, disposs horizontalement(figure 26).

    Les escaliers monoblocs balancs sont fabriqus dans leur posi-tion demploi laide de moules complexes et rglables (figure 27).

    Le dessus des marches tant ouvert pour permettre le talochagede la face suprieure, il est ncessaire, pour ces fabrications, dutili-ser un bton peu plastique afin dviter son coulement vers le bas.

    Pour les escaliers de forme simple, les machines retournement(cf. 11) sont souvent employes pour fabriquer les diverscomposants : marches indpendantes droites ou hlicodales,limons droits, etc.

    De nombreuses fabrications de marches simples se font surtables vibrantes avec des supports et des moules spciaux permet-tant un dmoulage immdiat.

    Les faces vues des marches indpendantes sont susceptiblesdtre grses et fraises sur des machines spciales. Dautres trai-tements, utilisant par exemple le lavage immdiat ou retard, sontquelquefois raliss, en particulier pour les marches extrieures.

    8. Tuyaux et regards

    Figure 25 Moule mtallique vertical pour vole droite descaliers

    Figure 26 Principe de rglage mcanis pour moule descaliers

    Figure 27 Moule rglable pour escaliers monobloc balancsexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    8.1 Principes et techniquesde compactage

    La fabrication des tuyaux fait appel des techniques varies dontles principes de compactage, les modes de dmoulage et les domai-nes dapplication sont prciss dans le tableau 1.

    Certaines dentre elles sont trs largement utilises pour les fabri-cations les plus courantes comme, par exemple, les tuyaux dassai-nissement. Dautres, trs utilises par le pass comme lacentrifugation, ne sont plus employes que pour des productionsspciales, par exemple les tuyaux prcontraints pression.

    8.2 Centrifugation

    Dans ce procd, un bton fluide (ou trs plastique) est mis enplace dans un moule en rotation. Sous leffet de la force centrifuge,le bton est compact et perd son excs deau qui svacue pardbordement (figure 28). Trs utilis dans le pass, ce procd estmaintenant rserv aux productions de tuyaux, conduits ou poteauxcreux gnralement prcontraints et de grande longueur (jusqu10 m pour des tuyaux de diamtre 2 000 mm).

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    Tableau 1 Principales techniques de fabrication des tuyaux

    Technique de compactage Orientation de laxe du tuyau en fabricationPrsence dun noyaulors du remplissage

    Dmoulage diffrou immdiat (transport

    avec ou sans moule)

    Principaux domaines dapplication (frquence

    dutilisation)

    Centrifugation horizontale non diffr tuyaux grandes longueursprcontraints (trs peu uti-lis)

    Laminage par roulage horizontale non diffr tuyaux dassainissementarms

    Compression axiale verticale non immdiat(transport avec moule)

    petits tuyaux non arms(nest presque plus utilis)

    Compression radiale verticale non immdiat(transport avec moule)

    tuyaux dassainissementarms (trs utilis)

    Vibration verticale oui diffr (1) tuyaux spciaux, conduitstrs gros diamtres (peuutilis)

    Vibration compression noyau fixe

    verticale oui immdiat(transport avec ou sans

    moule) (2)

    tuyaux, conduits gros dia-mtre ou regards (utilispour des productions ensrie limite)

    Vibration compression noyau mobile

    verticale non immdiat(transport sans moule)

    tuyaux dassainissementregards (trs utilis)

    (1) Dans certains cas, dmoulage immdiat du noyau et diffr du moule.(2) Sans moule pour des longueurs limites (regards, petits tuyaux).

    Figure 28 Fabrication de tuyaux par centrifugation

    Bton

    BtonToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 13

    Dans la pratique, le moule repose sur des galets ou des courroieset tourne une vitesse leve (sa vitesse priphrique est compriseentre 20 et 25 m/s).

    Aprs un remplissage faible vitesse, la centrifugation propre-ment dite intervient pendant 10 20 min. Le tuyau est ensuite trans-port dans son moule jusqu une chambre ou un tunnel dedurcissement, puis dmoul lorsque ce dernier est suffisammentavanc pour permettre la manutention.

    8.3 Laminage par roulageDans ce procd, le bton est compact par laminage entre un

    rouleau et le moule. Il existe au moins deux variantes de ceprocd :

    le systme Rocla (figure 29a) dans lequel le rouleau estmoteur et entrane la fois le moule et le bton, la vitesse priphri-que du moule est assez faible (3 m/s pendant le remplissage, 5 m/spendant la finition) ;

    le systme Cen-Viro (figure 29b) dans lequel le moule estentran par des galets et le rouleau presseur est appliqu la partieinfrieure du tuyau.

    Ces procds permettent de fabriquer des tuyaux de 3 4 m delongueur, durcis en moule et prsentant un bel aspect de surface. Lacadence de production nest cependant pas trs leve : la produc-tion horaire est de 6 12 tuyaux pour des diamtres compris entre0,30 et 0,60 m et des longueurs comprises entre 3 et 6 m.

    8.4 Compression axiale

    Dans ce procd dorigine ancienne et pratiquement abandonn,la mise en place seffectue laide dune tte tournante, comportant

    Figure 29 Fabrication de tuyaux par laminage-roulage

    systme Cen-Virobsystme Roclaa

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    Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dC 2 262 - 14 Techniques de lIngnie

    des sabots en forme dhlice, qui monte lintrieur du moule encomprimant le bton dans laxe du tuyau (figure 30).

    Aprs le formage, le tuyau est transport dans son moule jusqulaire de durcissement et dmoul immdiatement par ouverture dumoule.

    Ce procd ne permet pas de fabriquer des tuyaux arms. Il taitutilis pour les petits diamtres (< 600 mm) et la longueur des l-ments fabriqus tait de 1 m au maximum. Une machine fonction-nant sur ce principe pouvait produire, en 1 heure, environ 50 tuyauxde 300 mm de diamtre.

    8.5 Compression radialeCest lun des procds les plus utiliss, son principe est le

    compactage radial du bton contre le moule par une tte tournantequipe de rouleaux (figure 31). Lorsque la tte se dplace de basen haut au fur et mesure du remplissage, les rouleaux compactentle bton par un effet de laminage circulaire.

    Les rouleaux peuvent tre rpartis sur plusieurs tages tournanten sens inverse pour diminuer la tendance au vrillage de larmature(figure 31) rsultant de la rotation de la tte. Les rouleaux sup-rieurs sont quelquefois quips dailettes dont la fonction est de projeter le bton contre les parois du moule. La partie infrieurede la tte rotative (qui supporte ltage infrieur des rouleaux)comporte une zone lisse qui, lors de sa rotation et de sa monte,assure le lissage de la face interne du tuyau.

    Au dbut du formage, la rondelle de base (qui ralise laboutfemelle du tuyau) est soumise des mouvements de vibration et derotation pour permettre le compactage et la finition du collet. la findu formage, un anneau profil rotatif ralise la finition de laboutmle.

    Les machines modernes utilisant ce procd sont compltementautomatises, en particulier grce la programmation et la rgu-lation des vitesses de rotation et de dplacement de la tte. La rgu-lation est faite partir de la mesure du couple ou de la puissanceabsorbe par la rotation de la tte.

    Le dbit dalimentation en bton est aussi programm et rgul. lissue du formage, le tuyau frais est transport dans son moulejusqu laire (ou aux plates-formes) de dmoulage. Les tuyaux sontalors stocks verticalement pendant environ 24 h pour permettre ledurcissement ncessaire aux manutentions ultrieures.

    Figure 30 Fabrication de tuyaux par compression axiale

    Sabot

    Rondelle de base

    Arbre moteur

    Table de remplissage

    Moule

    Figure 31 Fabrication de tuyau par compression radiale avec tte deux tages de rouleaux

    Anneau profil

    Rouleau de ltagesuprieur

    Rouleau de ltage infrieur

    Tte rotative

    Table vibrante pourle compactage du colletexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    Figure 32 Diffrentes techniques de vibration des tuyaux

    ba

    dc

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    Les machines utilisant cette technique peuvent fabriquer destuyaux arms de diamtre 300 2 000 mm et de longueur entre 1 et3,5 m. Les cadences de production sont leves puisque la dure ducycle est de lordre de 2 min pour un tuyau de 400 600 mm de dia-mtre et de 2,5 m de longueur.

    8.6 Vibration

    Dans ce procd, le bton est mis en place entre le moule et sonnoyau sous les effets combins de la vibration et de la pesanteur. Lavibration est transmise au bton pendant toute la dure du remplis-sage. Elle peut tre produite et transmise selon quatre modes diff-rents reprsents en figure 32 :

    vibration interne (a) : une batterie daiguilles vibrantes rpar-ties dans lespace annulaire (entre le moule et le noyau) est releveprogressivement au fur et mesure du remplissage ;

    noyau vibrant (b) : des vibrateurs ou un arbre vibrant sont fixs lintrieur du noyau et lui communiquent une vibrationcirculaire ;

    Aprs transport de cet ensemble sur laire de dmoulage (sol delatelier ou plates-formes roulantes), la leve du moule laide dupont roulant (aprs libration des liaisons moule-rondelle de base)permet le dmoulage complet du tuyau. Celui-ci durcit sur sa ron-delle de base qui peut tre rcupre pour une nouvelle production(le lendemain).

    Ce procd est maintenant surtout employ pour la production detuyaux arms dassez gros diamtre (800 3 000 mm) avec desmachines pouvant tre quipes dune double station de vibrationcompression (pour amliorer la productivit).

    Il est aussi utilis pour la production de tuyaux non arms de fai-ble longueur (1 m) dans la gamme de diamtres 100 600 mm oupour des lments de regards (figure 34). Dans ce cas, les machinescomportent un systme de dmoulage intgr (cadres mobiles pourla leve du moule et du tuyau support par sa rondelle de base).

    Figure 33 Machine noyau vibrant fixepour gros tuyaux

    Noyau vibrant

    Vibrateur

    Vrins dedmoulage

    Module deremplissage

    Moule extrieuramovible

    Tte de compressionamovibleToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 15

    vibration par le moule extrieur (c) : des vibrateurs rpartis surla priphrie du moule lui communiquent des vibrations radiales ;

    vibrations sur table vibrante (d) : lensemble moule-noyau fixsur une grosse table vibrante reoit une vibration essentiellementverticale.

    Ce procd est surtout employ pour les tuyaux ou conduits degrand diamtre (2 000 7 000 mm) durcis en moule. Le noyau estsouvent rtractable pour permettre son enlvement ds que lebton prsente la rigidit suffisante.

    8.7 Vibration compression noyau fixe

    Dans ce procd, le bton mis en place entre le moule et le noyauest vibr (gnralement par le noyau et quelquefois le moule ext-rieur), puis comprim axialement par une tte quipe du profildembotement mle (figure 33).

    Ensuite, aprs dplacement de la tte de compactage, lensembletuyau en bton plus moule extrieur est extrait du noyau (parlaction successive des vrins de dmoulage, puis dun treuil depont roulant). Figure 34 Machine noyau vibrant fixe pour regards

    Tte de compression

    Moule

    lment deregard dmoul

    Noyau vibrant fixe

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    Les tuyaux sont transports sur leur aire de durcissement (sansleur moule extrieur laide de petits chariots manuels).

    Ces machines peuvent, pour de petits diamtres, tre quipes dedeux ou trois ensembles noyau-moule-tte de compression, ce quipermet la production simultane de plusieurs tuyaux et amliore laproductivit (une machine triple peut produire jusqu 90 tuyaux parheure).

    8.8 Vibration compression noyau mobile

    Ce procd diffre du prcdent par le mouvement du noyauvibrant qui monte progressivement lintrieur du moule au fur et mesure du remplissage (figure 35). Cela prsente principalementtrois avantages :

    remplissage du bton dans laxe du tuyau, ce qui vite lessgrgations lies au cheminement du bton autour de larmature,comme dans le cas du remplissage dans lpaisseur (surtout pourles faibles diamtres) ;

    distribution radiale du bton par une tte rotative quipedailettes, de sabots ou de galets, ce qui permet une distributionplus homogne et un prcompactage radial du bton avant vibra-tion (comme sur les machines compression radiale, le couple ou lapuissance absorbe par cette tte est utilis pour rguler la vitessede monte du noyau et lalimentation du bton) ;

    vibration plus intense dans la zone du compactage autour dela tte (compte tenu du mouvement vibratoire semi-pendulaire dunoyau) qui acclre le compactage.

    lissue du remplissage, la tte de compression applique, lextrmit mle du tuyau, une pression combine une rotation(pour la finition de surface de labout).

    Le dmoulage complet est ralis sur la machine par la descentedu noyau et la leve du moule. Le tuyau en bton est maintenu parla rondelle de base, elle-mme supporte par une table rotative ouun pont dmouleur. Aprs dmoulage, le tuyau est transport parun chariot, ou un pont robotis, sur laire de durcissement.

    Les machines rcentes sont souvent conues pour fabriquer deuxou trois tuyaux simultanment (selon les diamtres). La productivitest alors leve : par exemple, en une heure, 45 tuyaux collet dediamtre 400 mm et 2,5 m de longueur pour une machine deuxmoules, 90 tuyaux de mmes dimensions pour une machine troismoules. Des tuyaux de diamtres diffrents peuvent tre fabriqussimultanment sur ces machines.

    9. Bordures et pavsLes produits de voirie tels que bordures et pavs sont gnrale-

    ment fabriqus avec des processus (dmoulage immdiat et durcis-sement sur planches) et des machines du type presses vibrantes,trs semblables ceux utiliss pour les blocs en bton.

    Cependant, pour rpondre aux exigences particulires des pro-duits de voirie concernant laspect, les rsistances mcaniques, ladurabilit, les conditions de production prsentent certainesparticularits :

    les btons utiliss sont plus doss en ciment (14 18 % enmoyenne) et plus plastiques (teneur en eau du bton frais 6 7 %),le compactage est plus pouss (faible porosit) par lemploi devibrations plus puissantes et plus longues (4 8 s au lieu de 1 3 spour les blocs) ;

    la finition et laspect de surface sont amliors par lemploi debtons plus fins (microbtons limits 4 mm) ou de deux btons(bton de masse et bton de parement), compacts simultanment.

    Ces particularits conduisent lemploi de presses vibrantes sp-cifiques dites presses polyvalentes le plus souvent quipes dedeux modules de remplissage (figure 36) et dans tous les cas dunensemble de vibration et de pressage adapt.

    Pour la fabrication des bordures, les presses vibrantes sont qui-pes de moules et de pilons adapts aux diffrents types de bordu-res (A, T, CS, CC, I...). Elles doivent aussi tre quipes dun systmede nettoyage efficace du pilon chaque opration. En effet, lutilisa-tion de btons plus fins et plus doss en ciment conduit des pro-blmes de collage du bton sous le pilon lors du dmoulage.

    Dans le cas des fabrications de bordures bicouches ( deux

    Figure 35 Machine noyau vibrant mobile pour tuyaux

    Trmie et ensemblede remplissage

    Tte de compression

    Moule

    Table rotative

    Noyau vibrant mobileexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    btons), le bton de masse, introduit en premier dans le moule, doittre lgrement prcompact laide du pilon pour laisser la placeau bton de parement dont lpaisseur en face vue est de lordre de15 mm.

    Ce bton de parement peut tre compos partir de ciment blanc,de pigments et de granulats spciaux (par exemple mlange dequartz et de basalte) pour obtenir aprs traitement les aspectsrecherchs (par exemple type granite ou porphyre, gris, ocre ourose). Ces aspects sont gnralement obtenus aprs un lavageimmdiat ralis en sortie de presse.

    Les bordures fraches sont stockes dans des cellules de durcisse-ment puis palettises de faon automatique aprs 24 ou 48 h.

    La production moyenne des presses vibrantes utilises pour lafabrication des bordures se situe entre 100 et 200 oprations parheure, soit selon le nombre de produits par moule (figure 37) (de 1 10 bordures selon le type), entre 100 et 2 000 m/h.

    Pour la fabrication des pavs, les presses sont quipes demoules et de pilons adapts la forme des produits et leur pais-seur (60, 80 ou 100 mm). Les moules obtenus le plus souvent paroxycoupage ou dcoupage au laser dans une plaque paisse dacierspcial, peuvent tre raliss pour toute forme de pavs et pour dif-frentes dispositions (par exemple pavs prembots pour permet-tre la pose mcanise) (figure 38).

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    Dans le cas de pavs bicouches, lpaisseur de la belle face estsouvent rduite 5 ou 10 mm, elle est rgle par la profondeurdenfoncement du pilon dans le moule lors du prcompactage dubton de masse.

    La production ralise avec les machines deux btons se situeentre 500 et 1 000 m2 de pavs par poste de 8 h (pour une machine

    2

    Figure 36 Presse vibrante polyvalente quipe de deux modules de remplissagepour la production de bordures bicouches

    MouleMoule

    vacuationdes

    borduresfraches

    Module de remplissagedu bton de parement

    Pilon

    Module de remplissagedu bton de masse

    Figure 37 Moule 3 bordures T2Figure 39 Pilon spcial pour compression en 2 phases de pavs tags

    Moule

    Planche

    Tablevibrante

    Pilon 1er tagePilon 2e tage

    ButeToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 17

    Les pilons peuvent tre plans, avec chanfreins ou reliefs (parexemple pour obtenir des aspects rustiques) ou encore avec dessystmes compression en deux phases (pour produire des pavstags) (figure 39).

    simple produisant 0,5 0,6 m par opration), cette production peuttre double avec des machines dites doubles (environ 1 m2 paropration).

    Les pavs font souvent lobjet de traitements de surface pourcrer des aspects particuliers (en combinaison avec les couleurs etles reliefs crs par les pilons). Ces traitements peuvent tre raliss ltat frais par un lavage immdiat qui limine la pte de ciment ensurface. Ils peuvent tre raliss ltat durci par des techniques degrenaillage ou de bouchardage.

    Les machines dmoulage frais sur frais (figure 4), sont assezsouvent utilises pour la production des pavs en monocouche ouen bicouches, cela permet de limiter les quipements ncessaires la manutention et au stockage des produits frais.

    Les pavs sont le plus souvent stocks sous la forme de paquetshousss pour assurer leur protection contre les salissures et viterlapparition de phnomnes defflorescences secondaires crs parla stagnation de leau de pluie entre les pavs. Le houssage permet,entre autres, dassurer la stabilit des paquets.

    Les bordures et les pavs en bton peuvent tre fabriqus avecdautres types de machines que les presses vibrantes. Ce sont, parexemple, les machines retournement dmoulage immdiat(figure 44) ou encore des presses essorage haute pression(figure 42).

    Figure 38 Moule pavs avec disposition correspondant celle de la pose

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    10.Dalles et carreauxen bton

    10.1 Fabrication

    La fabrication des dalles et carreaux en bton peut tre raliseavec des techniques et machines trs diffrentes selon, en particu-lier, le type de produit et les capacits de production recherches.

    n La plupart des dalles et carreaux de mosaque de marbre sontfabriqus sur des presses automatiques dmoulage immdiat quipeuvent tre :

    des presses haute pression dites hermtiques , destines la production de dalles de parement et de carreaux bicouches, cesont les plus rpandues ;

    des presses vibrantes pilonneuses utilises pour la productionde dalles de parement bicouches ou de dalles en bton massif ;

    des presses essorage haute pression, utilises principale-ment pour la production de dalles en bton massif ;

    des presses vibrantes classiques utilises pour les dalles deparement de petites dimensions (proches de celles des pavs 9).

    n Les dalles de jardins ou de piscines ayant des formes particuli-res (par exemple circulaires) ou des reliefs sont le plus souventfabriques par moulage avec durcissement dans des moules enplastique ou en lastomre avec des installations comparables cel-les employes pour les plaques de cltures.

    Cette technique est trs utilise lorsque lon souhaite fabriquerdes dalles reproduisant les reliefs de pierres ou de pavs naturels,ainsi que toute sorte de dessins gomtriques.

    n Les carreaux de ciment , dont lorigine est la plus ancienne,sont encore fabriqus manuellement avec laide de presses simpleslorsquil sagit dobtenir des carreaux veinages ou dessins.

    Dans ce cas, la face vue (appele belle face) est constitue de plu-sieurs microbtons colors, dverss manuellement dans le fond dumoule revtu dune plaque mtallique polie, et garni dune grillereprenant le motif graphique du dessin reproduire. Cette grille,appele diviseur, est retire avec prcaution avant la mise en placedu bton de sous-couche (appel caisson).

    Le pressage de lensemble assure le compactage et le transfert deleau entre les deux couches, ce qui permet un dmoulage immdiatdes carreaux.

    Les machines le plus souvent utilises pour la production engrande srie de dalles ou de carreaux sont les suivantes.

    n Les presses hermtiques : leur principe de compactagerepose sur le pressage haute pression (12 20 MPa sur le bton)de deux btons trs diffrents. Le bton de belle face assez plastiqueest dpos dans le fond des moules et le bton de semelle ou cais-son, trs sec, est dpos sur le prcdent.

    Les moules constitus par des cadres trs rigides, interchangea-bles (correspondant aux diffrents formats des dalles) sont bridssur des fonds rigides revtus dun lastomre pour assurer une par-faite tanchit.

    Le pressage assure le compactage des deux btons et le transfertde leau excdentaire de la belle face dans le bton du caisson.

    Cette mthode, hrite des fabrications de carreaux de mosaquede marbre (granito), est applique maintenant sur des dalles degrand format (jusqu deux dalles 50 50 cm ou une dalle60 80 cm) grce des presses de grandes capacits dont les forcesmaximales de pressage se situent entre 6 000 et 14 000 kN.

    La plupart des machines utilisant cette mthode sont du type table rotative quipe de 6 7 ou 8 moules, et autour de laquellesont disposs les diffrents postes du cycle de production(figure 40).

    Le travail de chaque poste peut ainsi tre ralis simultanment,ce qui conduit des cadences de production rapides (9 15 s parmoule) dpendant de la dure de lopration la plus longue qui estle pressage haute pression.

    La production de ces machines se situe entre 50 et 300 m2/h(figure 41).

    n Les presses vibrantes pilonneuses sont des machines utilisantdeux btons beaucoup plus semblables en ce qui concerne leurteneur en eau. Le compactage est obtenu par une succession devibrations compressions et de pilonnage vibrant. Les divers postesde remplissage et de compactage sont rpartis autour dune tabletournante qui dispose de 5 ou 6 moules.

    Figure 40 Organisation des diffrents postes sur une machine dalles table rotative

    DmoulageRemplissage

    belle face

    Vibration

    Vibration

    Remplissagesemelle

    Prcompression

    Pressage hautepressionexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    Figure 41 Presse hermtique de 8 000 kN

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    Les cadences de production sont semblables celles des presseshermtiques (12 15 s par poste) soit pour deux dalles 50 50 cmpar moule, environ 100 m2/h.

    Ces machines sont gnralement adaptes pour produire des dal-les de plus fortes paisseurs (en gnral jusqu 80 mm et dans lecas de machines spciales jusqu 160 mm) car les fonds de moulescoulissent lintrieur des cadres de moule (dmoulage par jec-tion) permettant le rglage de lpaisseur sans changer les cadres.Lutilisation de ce type de machine ncessite la mise en place duncapotage efficace autour du poste de pilonnage qui est extrme-ment bruyant.

    Lorsque lon dsire obtenir des dalles avec un aspect textur repro-duisant certaines pierres (dalles, roche ou travertin), on dispose enfond de moule des matrices relief en lastomre dur ou en acier.

    n Les presses essorage haute pression utilisent le principe delvacuation de leau excdentaire dun bton par les parois poreu-ses du moule. Le bton trs plastique (E/C 1, granulomtrie0/8 mm ou 0/16 mm) est dvers dans un moule trs rsistant, dontle fond est constitu dune plaque perfore supportant un papier ouun tissu filtrant (figure 42).

    Un second papier filtre est dispos la surface du bton et le pilonest quip dune plaque perfore avec un systme daspiration (lesecond papier filtre peut tre remplac par une toile filtrante fixesous le pilon).

    Lors de la compression, la pression applique au bton (10 15 MPa) provoque lvacuation de leau excdentaire au travers desfiltres, ce qui permet le dmoulage immdiat. La manutention desproduits finis seffectue laide de systmes ventouses.

    Les dalles dmoules immdiatement la sortie de ces machines

    haite. Lemploi de papiers motifs ou dessins permet de raliserdes lavages plus ou moins profonds et dobtenir des dalles avec cesdessins (figure 43).

    Le grsage-polissage est une technique de traitement tradition-nelle pour les carreaux mosaque de marbre, il fait apparatre la tex-ture interne des gravillons et donne une surface parfaitement planeet lisse. Il est de plus en plus appliqu sur des dalles de grands for-mats (jusqu 650 mm) avec des machines automatiques appelesgrseuses linaires. Ces machines, quipes de nombreuses ttes etoutils dusinage, sont capables de traiter entre 50 et 100 m2/h de dal-les.

    Figure 42 Moule et pilon dune presse essorage

    Pilon

    Plaque perfore

    Papier ou tissu filtrant

    Plaque dusure du moule

    Cadre du moule

    Bton

    Papier ou tissu filtrant

    Plaque perfore

    Fond de moule rainurpour vacuation deau

    Figure 43 Reproduction de dessins avec papier retardateuret lavageToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 19

    sont dposes sur des supports qui sont empils ou stocks dansdes rteliers.

    Aprs un durcissement en ambiance contrle en temprature (20 40 oC), et hygromtrie (95 % HR) pendant une dure de lordre de24 h, et ventuellement un traitement de surface, les dalles sontpalettises et housses.

    10.2 Traitements de surface

    Des traitements de surface sont trs souvent appliqus sur les dal-les et carreaux en bton. Les plus rpandus sont les lavages qui per-mettent de faire apparatre en surface les grains des gravillons oudes sables de parement, utiliss dans la belle face.

    Le lavage peut tre ralis directement sur bton frais juste aprsle dmoulage. Dans ce cas, les dalles sont maintenues verticalementet des rampes de lavage et de rinage balaient la surface des dallesde haut en bas.

    Le lavage est aussi pratiqu sur les dalles durcies dont la surfacea t dsactive par un papier retardateur dispos en fond demoule avant la mise en place du bton de belle face. Diffrents typesde papiers sont utiliss en fonction de la profondeur de lavage sou-

    Le grenaillage est une technique de traitement de plus en plusapplique aux dalles, elle donne des aspects de surface proches deceux des pierres naturelles. Le grenaillage est effectu sur des gre-nailleuses linaires tapis, capables de traiter des productionsjusqu 200 m2/h.

    Les aspects de surface des dalles font lobjet de recherches etdinnovations permanentes, en particulier grce la combinaisonquasi infinie des teintes des btons, des granulats de parement etdes traitements de surface.

    Les combinaisons les plus utilises sont le grsage et le gre-naillage ou le lavage et le grsage, mais aussi le grsage de dallesavec des reliefs.

    11.Cltures et lmentsde construction lgers

    Les lments de cltures et de construction lgers similaires(poteaux, plaques, panneaux, semelles...) sont fabriqus avec desmachines spcifiques souvent appeles machines produits longsou plats ou machines cltures.

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    La particularit de ces machines est de produire des lmentsplats ou longs sur des plateaux (ou des moules) de grande longueur(3 6 m) et de largeur limite (0,5 1,2 m). La plupart des lmentssont fabriqus en dmoulage immdiat par retournement sur desplateaux, ces machines sont aussi appeles machines retourne-ment (figure 44).

    Pour les lments minces (plaques ou panneaux) ncessitant unaspect lisse et une grande prcision dimensionnelle, on utilise latechnique du dmoulage diffr et les plateaux sont remplacs pardes moules.

    Les machines comprennent gnralement les lments suivants.

    n Un ensemble de moulage : il permet de raliser des oprations deremplissage, de compactage du bton, puis le talochage et ledmoulage des lments (dans le cas du dmoulage immdiat).

    Le dmoulage est ralis par le retournement du moule sur lequelle plateau a t verrouill, puis par la leve du moule ou descente duplateau aprs son dverrouillage.

    Sur les machines dmoulage immdiat, les moules (interchan-geables pour raliser la production dune large varit de produits)sont brids sur une poutre qui assure la transmission de la vibrationet le retournement des produits.

    La vibration peut tre directement produite sur la poutre par desvibrateurs ou arbres balourds (figure 45) ou bien transmise parlintermdiaire de chevalets vibrants (figure 44). Cet ensemble peutcomprendre un systme de talochage automatique gnralementconstitu par un disque rotatif mouvements programmables.

    n Un ensemble de manutention et stockage des plateaux ou mou-les (dans le cas du dmoulage diffr) : il est constitu soit par unrtelier quip dun cadre ralisant les mouvements (leve, des-cente, poussage) (figure 46), soit par un pont transbordeur automa-tique assurant lempilage et le dpilage programm des plateaux(figure 47). Dans ce cas, les plateaux comportent des pieds ou desrebords (de hauteur rglable), permettant leur superposition sanscontact avec les produits frais.

    Lensemble de stockage des plateaux est souvent install dansune chambre ou un tunnel isol thermiquement, et quelquefoischauff pour assurer un durcissement plus rapide et une cure opti-mise pendant la dure souhaite (en gnral 24 h correspondant la dure de rotation des plateaux).

    n Un ensemble de palettisation des produits durcis : il permet leurempilage dans la position souhaite pour leur stockage.

    n Un systme pour le nettoyage, lhuilage et le retour des plateauxvers lensemble de moulage : cette dernire fonction est souventralise par le systme de manutention des plateaux.

    Certaines machines grande cadence peuvent recevoir un sys-tme de mise en place automatise des armatures.

    Selon la complexit des produits fabriqus, leur nombre parmoule et lquipement des machines, la production journalire (7 hde production) se situe entre 80 et 400 plateaux, soit par exemple500 800 poteaux de cltures de section 0,1 0,1 m et de longueur3 m.

    Les pondeuses retournement (figure 48) sont des machines par-ticulires quelquefois utilises pour la production de produits decltures mais surtout pour celle dlments difficilement transporta-bles ltat frais (panneaux pour lments de construction lgers,regards deaux pluviales, traverses de voies ferres, chambres detirage pour tlcommunications, etc.)

    Les pondeuses retournement sont constitues dune poutrevibrante maintenue sur un chssis mobile assurant ses dplace-ments et son retournement. Les moules correspondant aux produits fabriquer sont fixs sur cette poutre.

    Aprs remplissage avec un systme simple de trmie et casque,les lments de bton vibrs et talochs sont dmouls sur le solpar les mouvements de retournement et de leve du moule.

    La machine se dplace dun pas correspondant la largeur desproduits, puis ralise un autre cycle de production. Pour des pro-duits difficiles retourner (produits plats ou trs hauts) le dmou-lage se fait sur plateau au sol (le plateau est verrouill sur le moule

    Figure 44 Principe du dmoulagepar retournement sur plateaux

    Chevaletvibrant

    stockageca ensemble de moulage b ensemble pour le retournementexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    pendant le retournement).

    Figure 45 Coupe dun moule poteaux de cltures brid sur sa poutre vibrante

    Poutre vibrante

    Moule poteaux

    Systme debridage du moule

  • __________________________________________________________________________________________________ COMPOSANTS PRFABRIQUS EN BTON

    Figure 46 Ensemble de moulage avec retournement et stockage par rtelier

    Ensemble de palettisationEnsemble de moulage

    Rtelier de stockage

    Portique robotis pour le dmoulageet la manutention des plateaux

    Aire de stockage par empilage des plateauxToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 21

    Figure 47 Ensemble de moulage avec retournement et stockage par empilage des plateaux

    Poste de moulage(remplissage et vibration)

    Poste de moulage(remplissage et vibration)

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    12.Produits en bton cellulaire autoclav

    Le bton cellulaire est un microbton trs lger, rsistant etisolant ; sa masse volumique se situe entre 450 et 600 kg/m3, sarsistance en compression entre 3 et 6 MPa, sa conductivit thermi-que entre 0,17 et 0,22 W/(m2 K).

    Il se prsente sous la forme de produits finis de couleur blanche,faciles travailler et mettre en uvre ; ce sont des blocs pourmurs, des carreaux pour cloisons, des linteaux, des dalles de plan-chers, des lments de bardage.

    Le bton cellulaire est obtenu partir de matires minrales(figure 49). Le mlange de sable siliceux finement broy, de ciment,de chaux, de gypse et deau, forme une pte fluide laquelle onajoute, quelques secondes avant la fin du malaxage, une poudredaluminium trs fine. Aussitt aprs coulage dans les moules degrande capacit (environ 7 m3), la pte sexpanse (en doublant devolume) en raison dun dgagement interne dhydrogne produitpar la raction de la poudre daluminium dans le milieu trs alcalinde la pte.

    Aprs un prdurcissement de quelques heures (2 3 h 60 oC),les grands blocs sont dmouls et dcoups laide de fils mtalli-ques pour obtenir les produits crus aux dimensions dfinitives.

    Dans le cas de produits arms (dalles de planchers, lments debardage, linteaux), des nappes darmatures protges de la corro-sion par un enrobage base de ciment sont positionnes dans lesmoules avant la coule.Figure 48 Pondeuse retournement

    phase de dmoulageb

    phase de moulagea

    Figure 49 Principe de fabrication du bton cellulaire

    Autoclavage

    Sable

    Broyage

    Tunnel de durcissement

    Eau Bo

    ue

    de

    sab

    le

    Bo

    ue

    de

    surp

    lus

    Cim

    ent

    Ch

    aux

    Gyp

    se

    Bascules

    Malaxeur

    Alu

    Transbordeur

    Pose sur grilleexploitation du droit de copie est strictement interdite.ur, trait Construction

    Coupe en long

    Coupe entravers

    Ouverturedu moule Brossage

    Conditionnement

    PalettisationHoussage blocs

    Four dertraction

    Triage desdalles

    Stockage sur parc

  • __________________________________________________________________________________________________ COMPOSANTS PRFABRIQUS EN BTON

    Aprs dcoupage et ventuellement rainurage (pour les produits embotement), tous les produits sont soumis un autoclavage quipermet dobtenir les rsistances finales et une bonne stabilitdimensionnelle (retrait-gonflement infrieur 0,3 mm/m). Cet auto-clavage est effectu une temprature de 190 oC et une pression de12 bar pendant environ 10 h.

    Les usines de production dlments en bton cellulaire produi-sent des volumes importants (100 000 500 000 m3/an) mais nces-sitent des investissements levs.

    13.lments en composite ciment-verre

    Le CCV (composite ciment-verre), dnomination franaise deGlass Fiber Reinforced Cement (GRC) ou de Glasfaserbeton (GFB),est un microbton riche en ciment (rapport sable/ciment 1), danslequel des fils de verre (100 200 filaments de diamtre unitaire10 30 mm) sont incorpors lors du malaxage (technique du pr-mix) ou de la mise en uvre, selon une technologie directementissue des composites verre polyester : la projection simultane(figure 50).

    Le microbton apporte au CCV ses qualits intrinsques (moulabi-lit, diversit des parements...). Quant la fibre de verre, elle lui con-fre un comportement mcanique pseudoductile qui autorise lacration de produits minces donc lgers : 20 kg/m2 en 10 mmdpaisseur.

    Les qualits du CCV (lgret, moulabilit, incombustibilit, impu-trescibilit, performances mcaniques) sont mises profit pour laralisation dune large varit de produits non structurels destinsau btiment (lments de faades, encadrements de baies, claus-tras, balcons, lments de toitures...), au gnie civil (corniches,crans, caniveaux, conduits) ou lenvironnement (bacs fleurs,conteneurs de dchets, rochers artificiels...).

    Le dveloppement de lutilisation du CCV date des annes 1980, ilrsulte de la mise au point de solutions pour garantir long termeles proprits mcaniques des produits soumis aux intempries etaux contraintes. Ces solutions sont :

    lutilisation de fibres de verre AR (alcali-rsistantes), car la fibrede verre classique (type E) est attaque par les alcalins du ciment ;

    lajout de polymres acryliques qui apportent une protectionsupplmentaire des fibres, rduisent la porosit du microbton etsimplifient les conditions de cure ;

    laddition de fines pouzzolaniques qui, en ragissant avec lachaux forme lors de lhydratation du ciment, vitent la formationde gros cristaux fragilisant les fibres.

    Les formulations actuellement utilises, dites 5/5 en projectionsimultane (5 % de fibres en masse et 5 % de polymres en volume)et 3/5 en prmix, prsentent un compromis entre une assez bonnedurabilit et un cot raisonnable.

    La normalisation europenne des CCV en cours depuis 1990 ausein du TC 229 Produits prfabriqus en bton , a conduit lla-boration de 9 normes dessais (ENV 1170, prEN 1169 et prEN 1170 -1 7) et dun projet de norme de classification des performances. Cedernier projet propose la dsignation des CCV par leurs trois carac-tristiques essentielles et indpendantes (valeurs garanties 95 % 28 jours).

    Exemple :CCV10 LOP (limite lastique) en MPa,20 MOR (limite de rupture) en MPa,0,6 em (dformation la rupture) en %

    Figure 50 Pistolet buses concentriques pour la projection simultane de CCV

    Fibre continue

    AirentranementmicrobtonAirentranementfibresAirmoteurcoupeur

    Microbton

    CoupeurToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur, trait Construction C 2 262 - 23

  • POUR

    EN

    SAVOIR

    PLUS

    Composants prfabriqus en bton

    par Jacques BRESSONIngnieur en Chef au Centre dtudes et de recherches de lindustrie du bton (CERIB)

    et Francis DUTRUELChef de la Division Produits-OuvragesIngnieur en Chef au CERIB

    Rfrences bibliographiques[1] GS n 1 Prescriptions techniques communes

    aux procds de mur ou de gros uvre. Mai1987.

    [2] Rgles UEATC relatives aux procds deconstruction par grands panneaux lourdsprfabriqus. Juin 1966.

    [3] Arrt du 25 juin 1980 modifi : rglementa-tion applicable aux tablissements recevantdu public.

    [4] Instruction technique n 249 modifie du21 juin 1982 relative aux faades.

    [5] Articles R 235-4-8 et R 235-4-15 du Code dutravail.

    [6] Arrt du 31 janvier 1986 modifi par arrtdu 19 dcembre 1988 : rglementation appli-cable aux btiments dhabitation.

    [7] Arrt du 18 octobre 1977 : rglementationapplicable aux immeubles de grande hau-teur.

    [8] Arrt du 28 octobre 1994 : nouvelle rgle-mentation acoustique pour les btimentsdhabitation (NRA).

    [9] Arrt du 30 mai 1966 : modalits de classe-ment des infrastructures de transports terres-tres et isolements acoustiques des btimentsdhabitation affects par le bruit.

    [10] Exigences Qualitel vis--vis du confort acous-tique des btiments dhabitation.

    [11] Arrt du 9 janvier 1995 : rglementationacoustique applicable aux tablissementsdenseignement.

    [12] CPT Planchers. Titre I.[13] CPT Planchers. Titre II.[14] CPT Planchers. Titre III.[15] Instruction technique relative lassainisse-

    ment des agglomrations (circulaire 77 284).

    [16] Conception hydraulique. Dtermination de lataille nominale. Installation. Exploitation.Guide dit par la FIB.

    [17] Guide de conception et de ralisation deschausses en pavs en bton. Syndicat FIB-Voirie Environnement.

    [18] Amnagements urbains et produits de voirieen bton. Conception et ralisation. ditionCIMBTON.

    [19] Guide de conception et de ralisation deschausses en dalles de bton. Syndicat FIB-Voirie Environnement.

    [20] Recommandations pour la maintenance dumobilier urbain en bton ou associ dautres matriaux. dition FIB. Mars 1993.

    [21] Cahier des charges des lments en btonpar construction ossature lgre. ditionFIB (groupe ECL) - CERIB. Septembre 1989.

    [22] Guide technique de conception ... croix de ST

    Andr. CERIB.

    [23] Recommandation technique pour cransacoustiques. CERTU.

    [24] CCTP Chambre de tlcommunication. di-tion France Telecom.

    [25] Mise en uvre des chambres radier reconstituer. Guide FIB-Telecom.

    [26] Bton hydraulique dans la machine-outil.Guide pratique CERMO n 76. Juin 1992.

    [27] SCHULZ (H.) et NICKLAU (R.G.). Designingmachine tool structures in polymer concrete.The international journal of cement compo-site and light weight concrete. Vol. 5, n 3.Aot 1983.

    [28] Rgles professionnelles concernant lutilisa-tion des mastics pour ltanchit. SNJFSept. 1989.

    RevuesBetonwerk und Fertigteil-Technik (m).Construction Moderne (tri).Les Cahiers techniques du Btiment (m.)Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. - Techniques de lIngnieur, trait Construction Doc. C 2 263 - 1Normalisation. Rglementation

    MURS ET CLOISONSn MaonneriesP 01-001 9-90 Dimensions des constructions. Coordination

    modulaire : module de base, modulation des dimen-sions verticales et horizontales.

    NF P 01-101 7-64 Dimensions de coordination des ouvrages et des l-ments de construction.

    NF P 14-100 Blocs en bton pour murs et cloisons : dfinitions.

    NF P 14-102 4-94 Agglomrs. Blocs en bton desti