Concasseur de pierre de carrière pour granulats de construction

Que sont les granulats de construction

Les granulats de construction sont des matériaux granulaires essentiels à la construction d'infrastructures, constituant l'épine dorsale de projets tels que les routes, les bâtiments et les ponts. Ces matériaux comprennent le sable, le gravier, la pierre concassée et les granulats recyclés, chacun ayant des fonctions distinctes en fonction de ses propriétés.

• Sable : Granulats fins, généralement issus de lits de rivières ou de carrières, utilisés dans le béton, le mortier et l’asphalte pour lier et combler les vides.
• Gravier : Galets arrondis, souvent d’origine naturelle, idéaux pour les couches de fondation des routes, les systèmes de drainage et l’aménagement paysager décoratif.
• Pierre concassée : Fragments angulaires produits par le concassage de roches plus grosses, appréciés pour leur résistance dans la construction de béton et de routes.
• Granulats recyclés : Dérivés de béton ou d’asphalte concassés, ils favorisent la durabilité en réutilisant les déchets de construction.

Les granulats sont essentiels dans des applications telles que :

• Béton : Apporte résistance et stabilité aux éléments structurels.
• Couche de fondation : Forme des fondations durables pour les autoroutes et Pavés.
• Drainage : Faciliter l’écoulement de l’eau dans des systèmes tels que les drains français.
• Aménagement paysager : Améliorer l’esthétique avec des pierres décoratives.

La qualité des granulats repose sur la constance de la taille, de la forme et des propriétés des matériaux. Des tailles uniformes assurent un compactage et une capacité de charge adéquats, tandis que les formes angulaires améliorent l’emboîtement dans le béton. La qualité des matériaux, régie par des normes comme l’ASTM C33, garantit la durabilité et la résistance aux intempéries. Les concasseurs de pierre de carrière jouent un rôle essentiel dans le respect de ces spécifications en transformant la roche brute en granulats sur mesure.

Comprendre les concasseurs de pierres de carrière

Les concasseurs de pierres de carrière sont des machines robustes conçues pour briser les grosses roches en agrégats plus petits et exploitables. En appliquant une force mécanique (compression, impact ou cisaillement), ils réduisent les matériaux bruts de la carrière en dimensions spécifiques pour la construction.

Types de concasseurs de pierres

• Concasseurs à mâchoires : Idéals pour le concassage primaire, ils traitent les matériaux durs comme le granit et produisent des granulats grossiers.
• Concasseurs à cône : Les concasseurs à cône compriment les matériaux pour un concassage secondaire ou tertiaire, produisant des granulats plus fins et bien formés.
• Concasseurs à percussion : Ils utilisent un impact à grande vitesse pour briser les roches, ce qui est idéal pour les matériaux tendres comme le calcaire. Ils produisent des granulats cubiques pour l'asphalte et le béton.
• Concasseurs à arbre vertical (VSI) : Les VSI projettent le matériau contre une surface dure pour créer des granulats fins et uniformes, souvent utilisés pour le béton de haute qualité ou le sable artificiel.

Processus de production des granulats

La production de granulats de construction est un processus systématique qui transforme la roche brute de carrière en produits finis. L'exploitation d'une carrière comprend l'extraction, le concassage, le criblage et le tri, avec des concasseurs de pierres comme élément central.

Extraction

Le processus commence par le dynamitage ou l'excavation de la roche du front de taille. Des engins lourds, comme des excavatrices ou des chargeuses, transportent la matière première jusqu'à l'usine de concassage.

Étapes de concassage

Le concassage se déroule en plusieurs étapes pour obtenir la taille et la forme souhaitées :

• Concassage primaire : Les grosses roches (jusqu'à 1 mètre) sont réduites à 100-250 mm à l'aide de concasseurs à mâchoires ou giratoires. Cette étape traite les matériaux les plus durs et pose les bases du traitement ultérieur.
• Concassage secondaire : Le rendement du concassage primaire est réduit à 20-100 mm à l’aide de concasseurs à cône ou à percussion, affinant ainsi le matériau pour des applications spécifiques.
• Concassage tertiaire : Pour les granulats fins ou le sable manufacturé, les concasseurs tertiaires comme les VSI réduisent le matériau à 0-20 mm, garantissant une granulométrie précise.

Criblage et tri

Après le concassage, des cribles vibrants séparent les granulats par taille (par exemple, 0-5 mm pour le sable, 5-20 mm pour le gravier). Des convoyeurs transportent le matériau entre les étapes, assurant un flux continu. Le tri peut impliquer un lavage pour éliminer la poussière ou les impuretés, en particulier pour les granulats de béton de haute qualité.

Intégration aux équipements

Les concasseurs fonctionnent en complément :

• Convoyeurs : Pour un transport efficace des matériaux.
• Cribleurs : Pour séparer les granulats par taille.
• Laveurs : Pour nettoyer les granulats destinés à des utilisations spécifiques.

Contrôle qualité

Le contrôle qualité est essentiel pour respecter les normes telles que ASTM ou EN 12620. Les tests évaluent la distribution granulométrique, la forme et la durabilité des particules. Des systèmes automatisés surveillent la production du concasseur, garantissant ainsi la cohérence et la conformité aux spécifications du projet.

Ce processus intégré optimise l'efficacité, réduit les déchets et fournit des granulats adaptés aux besoins de la construction.

Études de cas

Étude de cas 1 : Carrière de granit au Congo

Une carrière de taille moyenne au Congo rencontrait des difficultés pour répondre à la demande de granulats pour béton de haute qualité. Son concasseur à mâchoires, obsolète, peinait à traiter le granit dur, ce qui entraînait des arrêts fréquents et une production irrégulière.

Solution : La carrière a opté pour un concasseur à cône moderne doté de commandes automatisées et d'un VSI pour le concassage tertiaire. Le concasseur à cône assurait efficacement le concassage secondaire, produisant des granulats de 20 à 50 mm, tandis que le VSI produisait des granulats fins et cubiques pour le béton.

Étude de cas 2 : Carrière de granulats recyclés au Cameroun

L’exploitation visait à fournir des granulats durables pour les projets de fondations et de drainage routier, mais elle a rencontré des difficultés avec la variabilité des matériaux entrants.

Solution : La carrière a installé un concasseur à percussion de grande capacité associé à une unité de criblage mobile. Le concasseur à percussion traitait divers matériaux, notamment du béton contaminé par des barres d’armature, tandis que le crible mobile triait les granulats en fractions de 0 à 10 mm et de 10 à 40 mm.