Avantages des bétonnières volumétriques

Au cours de la dernière décennie, les fabricants de bétonnières volumétriques mobiles ont vu un nombre restreint mais en croissance constante de clients passer des malaxeurs à tambour ou ajouter des malaxeurs volumétriques à leurs flottes.

Les deux types de mélangeurs ont des avantages et des inconvénients. Cependant, en utilisant un mélangeur volumétrique mobile, vous pouvez non seulement garder votre béton frais, mais vous pouvez également économiser environ 40 % sur vos coûts de béton, selon le fabricant Cemen Tech d'Indianola, Iowa.

C'est en grande partie parce que ces malaxeurs peuvent aider à éviter les commandes excessives de béton qui seraient autrement gaspillées. Leurs bacs de stockage séparés permettent de conserver des matériaux supplémentaires et de les mélanger ultérieurement pour les utiliser. Selon les promoteurs, les déplacements à l'usine de traitement par lots, le temps passé sur le chantier, les charges à chaud et d'autres dépenses peuvent être épargnés.

Les mélangeurs volumétriques peuvent également faciliter la gestion de charges courtes et de temps de trajet plus longs, ainsi que vous aider à mieux contrôler la qualité, selon les fabricants.

Le concept de base est que le dosage volumétrique est basé sur le volume et non sur le poids. La précision est la clé.

"Les machines automatisées d'aujourd'hui sont extrêmement précises dans la production de béton qui respecte ou dépasse toutes les normes applicables", déclare Connor Deering, président et chef de la direction de Cemen Tech.

Aussi appelés malaxeurs à béton mobiles, les équipements à béton volumétrique fonctionnent comme une sorte de centrale mobile montée sur un châssis ou une remorque. Il transporte du sable non mélangé, du ciment, des granulats grossiers, de l'eau et tout autre adjuvant ou produit chimique nécessaire sur un chantier où il est mélangé au besoin pour obtenir un béton frais à résistance maximale conforme aux spécifications.

Les conceptions de mélange peuvent également être modifiées sur site sans retourner à l'usine de traitement par lots.

Un nombre croissant de villes, de comtés, d'États et d'agences fédérales acceptent le mélange volumétrique, selon le Bureau national des fabricants de mélangeurs volumétriques (VMMB) basé à Silver Spring, Maryland.

Cinq manufacturiers ont fondé l'ECV en novembre 1999 avec l'aide de la National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA). Un objectif principal était de développer une norme pour laquelle l'équipement de mélange de béton volumétrique pourrait être évalué.

Les mélangeurs volumétriques certifiés VMMB doivent répondre à toutes les exigences de certification détaillées dans les normes ASTM C685, AASHTO 241M et VMMB.

L'ECV favorise également une plus grande utilisation de ces équipements par l'éducation et la sensibilisation, ainsi que la mise à disposition d'outils professionnels tant pour les fabricants que pour les opérateurs de mélangeurs mobiles.

CTS Cement Manufacturing, basée dans le sud de la Californie, fournit du ciment en vrac à prise rapide sous le nom commercial Rapid Set aux producteurs de béton et aux entrepreneurs qui utilisent des camions volumétriques.

« Pour notre ciment à prise rapide, qui est capable de résister à la structure en une heure, les camions volumétriques sont la meilleure méthode de production, car ils éliminent le besoin de prendre en compte des temps de transport inattendus », déclare John Kim, ingénieur de recherche senior pour CTS.

"La popularité des camions mixtes volumétriques ne cesse de croître", ajoute Kim. "Surtout au cours des 10 dernières années, l'acceptation par les DOT et la confiance globale au sein de l'industrie ont considérablement augmenté."

Quand cela vient àconstruction de routes , ce n'est pas toujours un type ou l'autre, tambour contre mélangeurs volumétriques mobiles. Certaines entreprises ont trouvé que cela aidait leurs résultats financiers à utiliser les deux.

Paul Harris est directeur des ventes pour ProAll of Alberta, Canada, qui fabrique les mélangeurs volumétriques Reimer. Il note que certains clients qui pourraient acheter, disons, des mélangeurs à six tambours (par lots), effectuent maintenant leur septième achat d'un mélangeur volumétrique.

"Ce dernier camion sur les sept restants est volumétrique. Il peut être utilisé pour produire la dernière quantité nécessaire et l'arrêter, sans gaspillage", explique Harris.

"Auparavant, les usines de traitement par lots considéraient les mélangeurs volumétriques comme des concurrents. À mesure que la technologie des mélangeurs volumétriques augmente, ils sont de plus en plus acceptés par le marché des tambours ou des lots."

Harris ajoute : "Cela a augmenté nos ventes avec des ventes plus importantes et des clients par lots cherchant à compenser les coûts."

La plupart des malaxeurs volumétriques sont exploités par des entrepreneurs et des producteurs de béton, de nombreux camions étant également destinés aux agences gouvernementales et aux acheteurs, selon le VMMB. Une bonne partie de ces camions sont utilisés pour produire du béton de spécialité, comme la gunite et le béton projeté, le béton à prise rapide, le remblai « fluide » et les mélanges de coulis spéciaux.

Les applications de ces mélangeurs volumétriques comprennent les routes, les autoroutes et autres infrastructures, le préfabriqué, les chantiers éloignés, l'armée, les services publics, l'exploitation minière, les aéroports, les tabliers de pont, les fondations, les drains et la stabilisation des sols.

Lorsqu'il est essentiel de rouvrir les routes, les ponts et les pistes d'aéroport dès que possible, les mélangeurs volumétriques sont le seul type qui fonctionne avec des ciments rapides ou à prise rapide, selon les experts.

Avec ces machines, vous pouvez modifier les conceptions de mélange "à la volée" sans retourner à une usine de traitement par lots ou vider le matériau inutilisé. Cela signifie qu'un opérateur peut verser 5 000 livres par pouce carré de béton, sélectionner une conception de mélange différente via le panneau de commande et quelques secondes plus tard, verser un remblai fluide à faible résistance, selon les fabricants.

Bien qu'il existe une nouvelle technologie qui peut aider à améliorer l'efficacité et à réduire les erreurs humaines, le mélangeur volumétrique est un pilier qui existe depuis environ 50 ans. Au début des années 1960, Harold Zimmerman de Pennsylvanie a inventé une machine qui pouvait transporter les ingrédients nécessaires pour fabriquer du béton sur place, plutôt que de livrer du béton qui avait été fabriqué ailleurs.

Il dépose une demande de brevet en 1964 et fait équipe avec Irl Daffin. Le Concrete-Mobile a été un succès, dépassant plus de 2 000 machines produites en 1979.

Avec environ 10 milliards de tonnes de béton produites chaque année aux États-Unis, que vous utilisiez une bétonnière volumétrique ou discontinue, vos défis restent les mêmes : vous devez contrôler étroitement la quantité, la qualité et le moment de vos ingrédients.

De loin, le facteur le plus important de la qualité du béton reste le rapport eau-ciment, qui lie le tout. Ce ratio détermine en grande partie la résistance, la durabilité, la maniabilité et la qualité de finition du béton.

Selon les experts, de nombreux prescripteurs considèrent ce ratio comme la base de l'élaboration et de l'approbation des conceptions de mélange. Plus on ajoute d'eau, plus la résistance du béton résultant diminue. Trop peu d'eau rend le béton plus difficile à placer et à finir.

Un mélangeur volumétrique permet à l'opérateur de contrôler la quantité précise d'eau ajoutée à n'importe quel mélange. Et une fois que les opérateurs ont maîtrisé cela, ils cherchent des moyens de réduire les erreurs coûteuses et d'améliorer leurs résultats.

Prenez, par exemple, les nouvelles portes de dosage réglables qui permettent aux Zim-Mixers volumétriques de Zimmerman Industries d'Ephrata, en Pennsylvanie, de fournir la quantité exacte quand et où elle est nécessaire. Un opérateur utilise un doseur réglable, qui mélange les matériaux en un flux homogénéisé de béton délivré par la tarière.

"Nous avons une très bonne année avec de fortes ventes à l'échelle internationale et nationale", a déclaré Joan Stoner, vice-président de Zimmerman Industries.

Avec les mélangeurs volumétriques traditionnels construits en 2014 ou avant, il incombait à l'opérateur de s'assurer que chaque décision était correcte, explique Harris.

Aujourd'hui, les fabricants proposent des opérations et une automatisation faciles à apprendre qui réduisent les risques d'erreur humaine. Ce niveau supérieur de technologie renvoie une partie de la responsabilité à la machine, dit Harris. L'industrie du béton, comme le reste du marché du travail, a de la difficulté à trouver suffisamment de camionneurs et de travailleurs qualifiés. Une telle technologie aiderait à former de nouveaux travailleurs, dit Harris.

Il aime plaisanter en disant que "si vous pouvez conduire le camion et que vous avez un smartphone, en une journée, vous pouvez fabriquer du béton de haute qualité à partir de notre camion Commander".

Le Commander a fait ses débuts en 2016 au World of Concrete à Las Vegas. Présenté comme un "mixeur nouveau look et un système de contrôle de pointe", il offrait de nombreuses fonctionnalités jamais vues auparavant sur un mixeur mobile, a déclaré ProAll à l'époque. Un gros gain : le processus peut être exécuté par un seul opérateur.

"Pendant des années, nous avons entendu des entrepreneurs et des producteurs qu'ils voulaient un mélangeur plus réactif et plus précis qui réduisait les risques d'erreur de l'opérateur", selon Steven Fillmore, vice-président de ProAll.

"Nous avons pris ces commentaires et développé le Commander en pensant à eux, c'est donc formidable de voir leurs réactions lorsque nous démontrons toutes les nouvelles capacités d'un mélangeur Reimer. Nous pensons vraiment que le Commander inaugure une nouvelle ère pour les bétonnières."

Certaines caractéristiques clés du Commander incluent des fonctions de mélange automatisées, des commandes numériques pour les ajustements de mélange et un système hydraulique de pointe qui aident à fournir une cohérence totale à votre mélange.

Chez Cemen Tech, le mélangeur volumétrique C60 est doté de capacités Accu-Pour et de nouvelles portes automatisées en standard.

Les portes automatisées rendent le C60 entièrement informatisé et continuent de réduire les erreurs de l'opérateur en synchronisant la conception du mélange avec le réglage de porte approprié pour le flux de matière, selon Deering. Un opérateur n'a pas à se soucier de modifier manuellement la quantité de matériau qui passe à travers les portes.

"Il s'agit du contrôleur Accu-Pour pour le C60, le mélangeur le plus précis et le seul entièrement automatisé sur le marché aujourd'hui", a expliqué Deering en montrant les caractéristiques du C60 au World of Concrete 2018 à Las Vegas.

En sélectionnant une conception de mélange de 3 000 psi sur l'écran du C60, Deering a démontré le fonctionnement de l'équipement : « Lorsque j'appuie sur le bouton de démarrage, vous pourrez voir les portes commencer à bouger. Ces portes se règlent exactement selon la conception de mélange qui nous avons branché l'ordinateur. Ceci est fait pour que nous supprimions cet élément d'erreur humaine. Le camion se prépare maintenant complètement. Il règle les portes, les adjuvants, l'eau, toutes ces choses pour s'assurer qu'il obtient le béton parfait la vis de mélange à chaque fois."

L'utilisation de conceptions de mélange préprogrammées élimine le risque d'utiliser le mauvais mélange, car les informations sont stockées électroniquement et disponibles sur simple pression d'un bouton, explique Deering. "L'automatisation, le fonctionnement à un bouton et la précision du C60 permettent à pratiquement n'importe qui de couler du béton", déclare Deering. "Vous n'avez pas besoin d'être un expert en béton."

Les caractéristiques de sécurité supplémentaires incluent une télécommande sans fil en option pour l'arrêt du mélangeur à un bouton, une plate-forme de travail, des lumières LED et Auto-Stow pour ranger la goulotte en toute sécurité pendant le transport.

Chez Bay-Lynx Manufacturing en Ontario, au Canada, le dosage du ciment sur les mélangeurs volumétriques de l'entreprise est mécaniquement lié à la bande qui livre le sable et la pierre. Cela signifie que l'ingrédient le plus coûteux du mélange sera toujours dans un rapport précis et exact, a déclaré une porte-parole de l'entreprise.

L'ECV travaille en étroite collaboration avec une organisation affiliée, la National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA).

Les problèmes auxquels est confrontée l'industrie du béton dans son ensemble comprennent une pénurie de chauffeurs de camion, explique Kevin Walgenbach, vice-président de la conformité et des affaires réglementaires pour la NRMCA.

Alors que l'automatisation peut aider à réduire les tâches d'un opérateur et à réduire les risques d'erreur humaine, les camions autonomes (auto-conduits) sont une tout autre affaire. Et ce n'est pas quand les camions autonomes vont débarquer sur les chantiers ; ils sont déjà là, dit Walgenbach.

"Le potentiel d'impact des camions autonomes sur l'industrie n'a probablement pas encore été vu", dit-il.