Mai 2013

Installation pour la production de RCC
La solution Euromecc pour les équipements de construction du barrage Gibe III

Rédigé par Ing. Daniele Sciuto – Italie

Vue d’ensemble
Fin 2010, nous avons relevé un défi : fournir une centrale de malaxage RCC pour la construction du barrage éthiopien appelé Gibe III – un chantier actif 24 heures sur 24, 365 jours par an, pendant un total de quatre années de projet. Bien sûr, nous avons accepté ce défi et avons atteint un résultat exceptionnel.

Nous avons fourni deux centrales de malaxage pour la production de RCC (béton compacté au rouleau), composées de deux unités à double châssis, entièrement galvanisées. Chaque unité alimente deux tours de malaxage, pour un total de quatre unités de dosage et quatre points de chargement indépendants. Chaque point de chargement est équipé d’un malaxeur à deux arbres d’une capacité de six mètres cubes de RCC par cycle, pour une capacité de 200 m³/h, soit une production totale de l’installation de 800 m³/h.

L’installation Euromecc, selon notre client, a établi le record de la plus grande production journalière jamais atteinte.

Conception
Partant des besoins du client, la conception des centrales de malaxage a impliqué une modélisation 3D-CAD : la modélisation 3D permet de réduire considérablement le temps global de conception, de faciliter la communication avec le client et la compréhension du projet tant au sein des départements d’Euromecc qu’avec le client. De plus, la modélisation 3D permet de regrouper conception de l’installation, pneumatique, électricité et hydraulique afin de simplifier et d’optimiser l’installation sur site.

Ainsi, après quelques réunions, nous avons obtenu l’approbation finale du projet, et les phases de fabrication ont commencé.

Description technique
Les centrales de malaxage Euromecc pour la production de RCC, étant équipées de malaxeurs à deux arbres et de technologies pour la production par lots, se distinguent des centrales RCC traditionnelles en continu par plusieurs avantages en termes de qualité de production et de traçabilité : fiabilité maximale, précision de dosage, contrôle incomparable de la consistance et de la qualité du béton, et qualité et production constantes. Plusieurs solutions techniques ont également été adoptées, comme la présence de systèmes de pesée indépendants pour les granulats capables de fonctionner en parallèle, permettant d’accélérer le flux de production.

Les principales caractéristiques de l’installation peuvent être résumées comme suit :

• Granulats : chaque unité permet de stocker jusqu’à 270 m³ de granulats, répartis en trois compartiments différents, selon la recette particulière de ce type de RCC. La taille maximale des granulats est d’environ 80/100 mm. Chaque compartiment est équipé de trappes de déchargement et de vérins pneumatiques, pour un total de 10 + 10 par unité, qui contrôlent le flux d’extraction avant que les granulats n’arrivent à la trémie de pesée, 5 pour chacune des 4 unités de dosage (volume géométrique réel de 4,5 m³, 6.000 kg chacune), soit un total de 20 trémies et 20 systèmes de pesée.

Étant donné que les 5 trémies sont équipées de systèmes de pesée indépendants et de trappes à bouche de loup, il est possible de peser simultanément. Cela permet de peser la quantité totale de granulats pour une charge de malaxeur (13.400 kg) en 10 secondes. Après cette étape, les granulats sont transportés par quatre bandes d’extraction qui permettent une double extraction latérale de 430 m³/h chacune.

• Groupe de chargement : il y a quatre bandes transporteuses de 30 mètres de long, toutes équipées d’une trémie pour la glace afin de réduire la température du mélange. Ces bandes transportent les granulats, après la phase de dosage, vers les unités de dosage situées au-dessus des malaxeurs.
• Ciment/Filler : chaque malaxeur est alimenté par un silo de ciment et un silo de filler, tous deux d’une capacité de stockage de 75 m³. Les matériaux en poudre atteignent le sommet du malaxeur par une vis convoyeuse à double vitesse transportant 80 tonnes/heure (diamètre de 273 mm pour le filler et 323 mm pour le ciment).
• Sommet du malaxeur : au sommet de chaque malaxeur se trouvent plusieurs unités de dosage où tous les composants sont dosés. Les granulats arrivent dans une trémie de neuf mètres cubes, le ciment et le filler dans deux trémies (la première de trois mètres cubes, la seconde d’un mètre cube), l’eau dans une trémie de 1000 litres et les adjuvants dans un réservoir de 24 litres. Cette unité comprend également deux filtres, chacun de 21 m², pour la collecte des poussières des granulats. La trémie des granulats est équipée d’une pelle mécanique qui aide à l’ouverture. Cet expédient permet de réduire considérablement la hauteur totale du bac, de diminuer le temps de déchargement et de répartir uniformément le matériau entrant.
• Malaxeur : quatre malaxeurs à deux arbres sont installés (volume géométrique réel de 12 m³ – 6 m³ de RCC par cycle). De l’acier au carbone et des pales recouvertes de soudure Hard Overlay ont été utilisés pour obtenir une résistance à l’usure exceptionnelle. La géométrie des pales a été adaptée à la résistance plus élevée du RCC par rapport au béton classique. Chaque malaxeur est équipé de quatre moteurs électriques de 75 kW. Une trappe de décharge surdimensionnée assure un déchargement rapide pour un temps de cycle plus court.
• Déchargement continu : les quatre malaxeurs déversent le mélange sur une bande transporteuse réversible qui permet, d’un côté, de transporter le matériau vers un groupe d’autres bandes convoyant le béton jusqu’au fond de la vallée pour la construction du barrage, et de l’autre, de charger des malaxeurs de camion ou des bennes. Cela permet également de produire facilement du béton prêt à l’emploi. Étant donné que le malaxage par lots fournit un flux discontinu, il est nécessaire de régulariser le débit. Pour cela, une trémie de 9 m³ à bouche de loup est placée sous chaque malaxeur, où le mélange est déchargé. L’ouverture de cette trémie permet un flux constant. Un système de cellules de charge permet de contrôler le niveau de matériau dans la trémie, en inhibant le déchargement du malaxeur en cas de vidange insuffisante et en signalant toute obstruction ou accumulation de matériau.

Caractéristiques personnalisées
À partir du projet de base, Euromecc a discuté avec le client et convenu de personnaliser les unités de commande comme suit. Le système de contrôle, qui gère automatiquement toute l’installation et le cycle de production, a été entièrement adapté à l’utilisateur. Un système de contrôle spécialement programmé surveille également les paramètres des moteurs des malaxeurs. Enfin, un système d’alerte affiché sur écran informe de tout écart par rapport aux valeurs autorisées des paramètres, permettant d’éviter pannes et blocages. Cela permet au client de contrôler et de gérer entièrement non seulement le cycle de production, mais aussi la qualité du produit.

Un autre point important est que, compte tenu du lieu d’installation, le client avait besoin d’augmenter la fiabilité des composants. Ainsi, les différents types de composants (moteurs, roulements, etc.) ont été réduits au minimum afin de permettre au client d’avoir un stock de pièces détachées aussi réduit que possible. Ce principe a conduit au surdimensionnement de certains composants, tout en obtenant une fiabilité accrue. Tous les moteurs et les principales pièces du système sont facilement accessibles et inspectables. De plus, toutes les parties fortement inclinées et soumises à une forte usure ont été recouvertes de panneaux interchangeables en Hardox 450 de 6 mm d’épaisseur.

Conclusions
Actuellement, l’installation de Gibe III a atteint le record de 16.405 m³ de RCC en 24 heures, ce qui représente le plus grand volume de bétonnage jamais réalisé, grâce à la parfaite synergie entre les capacités du client et les caractéristiques du projet. Cet objectif renforce notre motivation et nous donne l’élan nécessaire pour relever les défis futurs de nos clients.

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