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Enrobรฉ ร chaud
Dรฉfinition
Un enrobรฉ est un recouvrement fin de granulats qui sont des granites 0/10, par des bitumes de classe 35/50. Le recouvrement se fait par malaxage ร chaud dans une centrale dโenrobage.
Fabrication
Prรฉchauffage
Le bitume de classe 35/50, utilisรฉ pour la fabrication de lโenrobรฉ, est prรฉchauffรฉ dans un fondoir ร bitume de capacitรฉ 5000 l. Le bitume chauffรฉ est pompรฉ par une pompe ร liant avec chauffage au moment du malaxage. Si la quantitรฉ de bitume nรฉcessaire pour fabriquer une gรขchรฉe dโenrobรฉ est atteinte, le bitume est reconduit dans le fondoir et ne rรฉcircule quโร lโarrivรฉe des granulats.
Prรฉdosage
La production commence dans un prรฉdoseur ร quatre compartiments. Une chargeuse alimnente les 3 compartiments du prรฉdoseur avec des granites concassรฉs de granulomรฉtrie 0/4, 4/6, 6/10. Le prรฉdoseur est un des organes essentiels puisquโil rรจgle la quantitรฉ des granulats.
Ses 4 compartiments ont une forme trapรฉzoรฏdale, muni chacun dโun extracteur ร tambour et une ouverture rรฉglable selon le dosage ร granulats nรฉcessaire. Le dรฉbit Q en tonne par heure de chaque extracteur peut รชtre vรฉrifiรฉ par lโexpression suivante : ? (?????????????????)=?รโร?ร?
Oรน : v : vitesse linรฉaire du tapis (m.s-1);
h : hauteur de lโouverture (m) ;
l : largeur du tapis (m),
d : densitรฉ du granulats (kg/m3)
Le calibrage se fait manuellement ร lโaide dโun levier dont chaque dรฉplacement correspond ร une valeur recommandรฉe par le Service Technique.
Les 4 tambours de lโextracteur sont reliรฉs entre eux par un arbre ร embrayage. Les granulats extraits sont ensuite acheminรฉs par un tapis ร rouleau vers le tambour sรฉcheur.
Sรฉchage
Les granulats prรฉdosรฉs sont introduites par le biais dโun tapis enfourneur dans le tambour sรฉcheur. Ce tambour est รฉquipรฉ dโun brรปleur ร gasoil qui produit de la flamme longue et dure. Puisque le tambour tourne, les granulats sont relevรฉs puis retombรฉs en rideau dans la flamme qui les sรจche.
Dรฉpoussiรฉrage
Comme le sรฉchage produit beaucoup de poussiรจre qui ne doit pas รชtre jetรฉe dans lโatmosphรจre, un systรจme de dรฉpoussiรฉrage est installรฉ ร cรดtรฉ du tambour sรฉcheur. Ce systรจme de dรฉpoussiรฉrage est รฉquipรฉ de deux cyclones dont lโune arrรชte les grosses particules de fines et les renvoie au malaxeur via un vis-dโArchimรจde ou vis sans fin. Le second cyclone ร lame dโeau rรฉcupรจre les fines infรฉrieures ร 80 ฮผm qui ne sont pas interceptรฉes par le premier et le renvoie dans un bassin de dรฉcantation. Lโeau, aprรจs dรฉcantation de la boue, est rรฉaspirรฉe dans lโhydrocyclone. Aprรจs traitement des poussiรจres, la fumรฉe dรฉgagรฉe par la centrale dโenrobage est de couleur blanche, mais qui nโest que de la vapeur dโeau.
Pesage
En sortant du tambour sรฉcheur, les granulats sรฉchรฉs sont dirigรฉs vers une balance qui les pรจse. La portรฉe est indiquรฉe sur le cadran de lecture. Un systรจme pendulaire avec levier ouvre les valves de conduit de bitume dรจs que la quantitรฉ est atteinte.
Malaxage
Cโest ici que se passe lโenrobage proprement dite. Une fois que les granulats sont sรฉchรฉs, ils atteignent une tempรฉrature de 150 ร 160 ยฐC. Le malaxeur est constituรฉ dโune trรฉmie blindรฉe ร lโintรฉrieur de laquelle se trouvent deux bras rotatifs munis de palettes. La rotation dans des sens opposรฉs de ces deux bras permet de mรฉlanger les granulats, le bitume et les fines jusquโร lโobtention dโun mรฉlange homogรจne.
Stockage
Le mรฉlange obtenu est transportรฉ par un skip avec une capacitรฉ de 250 kg vers un silo de stockage qui stocke temporairement lโenrobรฉ. Le camion qui transportera lโenrobรฉ est parquรฉ en dessous du silo et lorsque le tonnage ร emporter est atteint, on ouvre le silo. Le chargement se fait quelques heures avant la mise en oeuvre sur le chantier pour garder la tempรฉrature car si la tempรฉrature diminue, lโenrobรฉ nโest plus utilisable.
Formulation de lโenrobรฉ
Il existe plusieurs classes dโenrobรฉ telles que le BBM ou bรฉton bitumineux mince dont lโรฉpaisseur moyenne de mise en oeuvre est comprise entre 30 et 50 mm, le BBDr ou bรฉton bitumineux drainant dont le pourcentage de vide et la forme des vides sont tels que les eaux pluviales peuvent circuler dans les vides communiquants, le BBSG ou Bรฉton bitumineux semi-grenu utilisรฉ pour la rรฉalisation des couches de liaison ou des couches de roulement pour des chaussรฉs ร trafics moyen ou fort.
Ce qui nous intรฉresse ici cโest cette derniรจre classe destinรฉe ร la fabrication des couches de roulements.
Constituant du bรฉton bitumineux semi-grenu
Agrรฉgats
Les agrรฉgats utilisรฉs sont des granites et migmatites concassรฉs au PK 13, avec une granulomรฉtrie de 0/4, 4/6 et 6/10, leur pourcentage respectif รฉtant de 34, 27 et 33 %.
Bitume
Le bitume utilisรฉ est de classe 35/50, fabriquรฉ et mis en containeur en Afrique du Sud parย TERMCOTANK qui dispose dรฉjร dโun circuit de chauffage. On utilise 5,5 % de ce bitume pour faire une enrobรฉ.
TPH
Cโest un amidoamine fabriquรฉ par CHEMORAN qui est utilisรฉ pour dopรฉ le bitume de lโenrobรฉ. 0,3 % de TPH est suffisante pour doper une bitume 35/50.
Filler
1 % de filler ou fines de granite sont introduits par lโintermรฉdiaire dโun vice sans fin transportant des fines depuis le dรฉpoussiรฉrage jusquโau tambour sรฉcheur dans le but dโamรฉliorer lโadhรฉsivitรฉ et la compacitรฉ de lโenrobรฉ.
Le BBSG est donc constituรฉ par 34 % de sable de granite de granulomรฉtrie 0/4, 27 % de 4/6 et 33 % de gravillon 6/10. 5% de lโenrobรฉ est constituรฉ par du bitume pur de classe 35/50 dopรฉ ร 0,3 % de TPH. Pour produire 70 tonnes de BBSG, il faut sรฉcher 66 tonnes de granulat dont la rรฉpartition est la suivante :
– 24 tonnes de sable 0/4 ;
– 19 tonnes de 4/6 ;
– 23 tonnes de 6/10.
Ces 66 tonnes de granites sont enrobรฉes avec 3,5 tonnes de bitume et 10 litres de TPH.
Lโenrobรฉ obtenu devra avoir la spรฉcification exigรฉe par la norme europรฉenne des bรฉtons bitumineux, sinon la production est classรฉe non conforme et ร refaire avec modification des rรฉglages.
– Bitume : 35/10
– Classe granulomรฉtrique : 0/10
– Utilisation : couche de roulement ou de liaison
– Tempรฉrature dโenrobage : 150 ยฐC
– Teneur en liant : 5 % de bitume dopรฉ ร 0,3 % de TPH
– Tenue ร lโeau : TTSR 70
– Rรฉsistance ร lโorniรฉrage : infรฉrieur ou รฉgal ร 10 % ร 60 ยฐC, 30000 Cycles ; Vi= 5% ; Vs = 8%.
CARACTERISTIQUES DU GRANULAT
Pรฉtrographie de la roche exploitรฉe
La carriรจre PK 13 se trouve sur la formation magmatique dโAntananarivo, pas loin de la formation granitique dโAmbatomiranty. Mais la roche exploitรฉe varie entre le granite et la migmatite ร texture รฉquante sans orientation. Sa structure est grenue. Cโest une roche leucocrate de couleur gris blanchรขtre. Souvent, on rencontre des granites migmatitiques. Le granite est formรฉ par du quartz, du feldspath potassique, de plagioclase, et parfois dโamphibole.
Granite
Le granite est une roche magmatique plutonique, cโest-ร -dire formรฉ par cristallisation lente dโun magma ร une certaine profondeur (roches endogรจnes), et est en gรฉnรฉral grenu, ร texture รฉquante, de teinte claire (blanche, grise ou rose) et homogรจne dans de grands volumes. Le granite est constituรฉ essentiellement ร 80 % de quartz xรฉnomorphe, de feldspath alcalin et de plagioclase. Parfois le mica, lโamphibole, ou la tourmaline sont prรฉsents dans le granite ร titre de minรฉraux accessoires [6].
La densitรฉ du granite varie de 2,63 ร 2,75. Sa force d’รฉcrasement va de 1 ร 14 kg/cm2. Le granite est plus rรฉsistant que le grรจs, que le calcaire et le marbre, et il est donc difficile ร extraire. C’est une pierre de construction importante, les granites de meilleures qualitรฉs รฉtant trรจs rรฉsistants ร la dรฉsagrรฉgation. [7]
Migmatite
Cโest un mรฉlange de roches de types granite et gneiss, celui-ci en gรฉnรฉral ร grain grossier et ร foliation souvent peu marquรฉe ou confuse avec quartz, microcline et oligoclase, myrmรฉkites frรฉquents, et selon les cas biotite, muscovite, andalousite, sillimanite, cordiรฉrite, grenat. Cette roche est ร la limite des roches mรฉtamorphiques catazonales et des roches magmatiques, et leur genรจse est liรฉe ร une anatexie (fusion) partielle. Certaines parties de la roche fondent et constituent alors le mobilisรขt (magma ร composition granitique), dโautres restent solides (le restรขt ou les restites) [6].
Caractรฉristiques mรฉcaniques et physiques du granulat
La dรฉtermination de lโaptitude dโune roche ร se transformer en granulats implique un ensemble dโessais normalisรฉs sur la roche concernรฉe.
Lโessai au laboratoire permet de dรฉterminer les caractรฉristiques du granulat.
Granulomรฉtrie
La granulomรฉtrie qui repose sur la dรฉtermination des grandeurs du granulat exige lโanalyse granulomรฉtrique, une opรฉration permettant dโarranger les grains constituant un granulat dans une classe granulaire cโest-ร -dire une fourchette de dimension diffรฉrente. La classification est รฉtablie en connaissant la granularitรฉ qui est la rรฉpartition dimensionnelle des grains.
Principe de lโanalyse granulomรฉtrique
Lโopรฉration se fait par tamisage ร lโaide dโune sรฉrie de tamis normalisรฉs [8]. Ces tamis possรจdent une maille carrรฉe et sont en progression gรฉomรฉtrique de raison Q ?=10110โโ1,259 >1
Pour N nombre de tamis utilisรฉs, il donne lieu ร N+1 fractions granulomรฉtriques comprises entre la plus petite dimension d et la plus grande D. Les grains retenus par les tamis sont appelรฉs refus et les grains passant au travers sโappellent les tamisรขts. Le pourcentage de tamisรขt cumulรฉ est donnรฉ par la relation suivante : % ????? ?????รฉ=100 %โ% ????? ?????รฉ
Avec : % ????? ?????รฉ=????? ????? ?????รฉ????? รฉ?โ????????ร100
Les pourcentages des tamisรขts cumulรฉs sont rapportรฉs sur un repรจre semi-logarithmique dont, sur lโabscisse les dimensions des mailles (รฉchelle logarithmique) et en ordonnรฉe les pourcentages (รฉchelle arithmรฉtique). La courbe ainsi obtenue est de la forme % ??????? ?????รฉ=?[log(?)]
Objectif de lโanalyse granulomรฉtrique
Il est nรฉcessaire de faire une analyse granulomรฉtrique afin dโobserver et de garder lโhomogรฉnรฉitรฉ du granulat. Par exemple, le taux des fines passant dans une maille de 0,08 mm dans les bรฉtons hydrauliques ou bitumineux doit รชtre infรฉrieur ou รฉgal ร 12 %. Lโexcรจs en fines nรฉcessite beaucoup dโeau tandis que son absence diminue les rรฉsistances mรฉcaniques du bรฉton.
Masse volumique
On appelle masse volumique dโun matรฉriau, le quotient de la masse du matรฉriau par son volume.
On dรฉfinit, suivant lโรฉtat du matรฉriau :
๏ท la masse volumique absolue (spรฉcifique) du solide, ??=????
๏ท la masse volumique naturelle (humide) ร la rรฉception du matรฉriau, ?โ=?โ??
๏ท la masse volumique sรจche ??=????
๏ท la masse volumique saturรฉe (aprรจs saturation des granulats) : ????=??????
Avec MS la masse du matรฉriau sec, VS le volume des grains aprรจs broyage, Vt le volume de l’รฉchantillon, Mh la masse naturelle, Msat la masse de l’รฉchantillon saturรฉ.
La masse volumique joue un rรดle important dans la dรฉtermination des autres essais.
Rรฉsistance au polissage
La rรฉsistance au polissage des granulats est dรฉterminรฉe en faisant lโessai au coefficient de polissage. Cet essai est appelรฉ essai CPA dรฉfini par la norme EN 1097-8 [9]. Il repose sur la mesure de la rรฉsistance des gravillons et cailloux ร l’action de polissage exercรฉe par les pneus automobiles dans des conditions similaires ร celles qui rรจgnent ร la surface d’une route.
Lโessai est effectuรฉ sur des granulats passant au travers dโun tamis de 10 mm et retenus sur une grille de 7,2 mm et se dรฉroule en deux parties. Il consiste ร mettre les รฉprouvettes sous une action de polissage dans une machine de polissage accรฉlรฉrรฉe. Lโรฉtat de polissage atteint par chaque รฉprouvette est mesurรฉ en procรฉdant ร un essai de frottement, le CPA รฉtant ensuite calculรฉ ร partir des mesures du frottement.
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Table des matiรจres
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : CONTEXTES GENERAUX
I.1. Prรฉsentation de Colas Madagascar
I.2. Description du site PK 13
I.3. Diffรฉrents postes au site PK 13
II.1. Granulats
II.2. Revรชtement routier
II.3. Bรฉton bitumineux
III.1. Dรฉfinition
III.2. Enrobรฉ ร froid stockable (COMPOMAC)
III.3. Enrobรฉ ร chaud
DEUXIEME PARTIE : CONDITIONS REQUISEs POUR LA FABRICATION DES GRANULATS
IV.1. Pรฉtrographie de la roche exploitรฉe
IV.2. Caractรฉristiques mรฉcaniques et physiques du granulat
II.3. Caractรฉristiques chimiques
IV.3. Caractรฉristiques intrinsรจques
V.1. Mรฉthode dโexploitation ร ciel ouvert
V.3. Remise en รฉtat du site
TROISIEME PARTIE : TECHNIQUE DE FABRICATION DE GRANULAT
VI.1. Foration de trou
VI.3. Chargement des trous
VI.4. Choix de lโexplosif
VI.5. Raccordement
Chapitre VII : PARAMETRAGE TECHNIQUE DU TIR
VII.1. Objectif du tir
VII.2. Conception de la gรฉomรฉtrie de tir
VII.3. Mesure technique
VII.4. Sรฉcuritรฉ du personnel et des engins
Chapitre VIII : FRAGMENTATION ET CLASSIFICATION
VIII.1. Thรฉorie de la fragmentation
VIII.2. Technologie de fragmentation
Chapitre. IX : Calcul de production
IX.1. Dรฉbit
IX.2. Temps de production
IX.3. Productivitรฉ
IX.4. Justification du choix des appareils de fragmentation
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE
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