Équipements de concassage de roches et de béton : types et applications

Équipements de concassage de roches et de béton : guide de comparaison et de sélection rapide

Les concasseurs de roches et de béton réduisent les matériaux volumineux et durs à des dimensions utilisables pour la production de granulats, le recyclage, l'exploitation minière, la construction routière et la production de sable manufacturé. Le choix de la machine dépend de la taille d'alimentation, de la dureté et de l'abrasivité du matériau, de son taux d'humidité, de la présence d'impuretés, de la capacité requise et des spécifications du produit final.

Un système de concassage peut utiliser un seul concasseur ou plusieurs étapes. Par exemple, une carrière peut utiliser un concasseur à mâchoires pour la réduction primaire, un concasseur à cône pour le concassage secondaire et un concasseur à percussion à arbre vertical (VSI) pour la mise en forme finale. À l'inverse, un entrepreneur en démolition peut utiliser un concasseur à percussion mobile équipé d'un séparateur magnétique afin de transformer directement le béton démoli en granulats recyclés sur le chantier.

Comparaison des concasseurs de roches et de béton

Type de concasseur	Rôle principal	Matériaux les plus adaptés	Application typique
Concasseur à mâchoires	Concassage primaire	Roche dure, béton	Carrières, démolition, exploitation minière
Concasseur à cône	Concassage secondaire/tertiaire	Roche dure et abrasive	Production de granulats, exploitation minière
Concasseur à percussion	Concassage primaire/secondaire	Calcaire, béton, asphalte	Recyclage, production de granulats
Concasseur VSI	Concassage tertiaire et mise en forme	Roche, granulats	Sable manufacturé, mise en forme des granulats
Concasseur à marteaux	Concassage primaire/secondaire	Matériaux tendres à moyennement durs	Calcaire, gypse, charbon, certains déchets
Concasseur giratoire	Concassage primaire	Roche très dure et minerai	Grandes mines et carrières à forte capacité
Concasseur à rouleaux	Concassage secondaire	Matériaux tendres à moyennement durs	Concassage industriel à granulométrie contrôlée
Concasseur mobile	Différentes étapes	Roche, béton, déchets de démolition	Traitement sur site, concassage sous contrat
Installation de concassage stationnaire	Système permanent complet	Roche, minerai, alimentation en granulats	Exploitation à long terme des carrières et des mines

Principaux types de concasseurs de roches et de béton

Concasseurs à mâchoires

Les concasseurs à mâchoires utilisent une force de compression pour fragmenter les matériaux. Une mâchoire mobile se rapproche répétitivement d'une mâchoire fixe, écrasant la roche ou le béton entre les plaques de mâchoire. Le matériau entre par l'ouverture supérieure et descend progressivement jusqu'à ce qu'il soit suffisamment petit pour sortir par le réglage de décharge inférieur.

Les concasseurs à mâchoires sont largement utilisés comme concasseurs primaires, car ils peuvent accepter de gros matériaux d'alimentation, notamment de la roche abattue, des blocs de carrière surdimensionnés, des dalles de béton et des blocs de béton armé.

Matériaux les plus adaptés : Granite, basalte, galets de rivière, calcaire dur, béton, gravats de construction et de nombreux types de minerais.

Avantages :

• Traite efficacement les matériaux d'alimentation de grande taille.
• Conception robuste et durable pour les matériaux durs et abrasifs.
• Convient à la réduction primaire dans les installations mobiles et stationnaires.
• Peut traiter du béton et des roches présentant différentes granulométries.

Limites :

• Produit généralement une granulométrie moins uniforme et des particules plus allongées que les concasseurs à cône, à percussion ou VSI.
• Peut nécessiter des étapes de concassage secondaire et tertiaire pour répondre à des spécifications strictes concernant les granulats.
• Les armatures en acier et autres contaminants doivent être gérés avec précaution lors du recyclage du béton.

Applications courantes : Carrières, mines, installations de production de granulats, projets de démolition, travaux routiers et centres de recyclage.

Concasseurs à percussion

Les concasseurs à percussion fragmentent les matériaux par impact à grande vitesse plutôt que par compression. Un rotor équipé de battoirs accélère le matériau d'alimentation et le projette contre des plaques d'impact ou des écrans de choc. Les collisions répétées fragmentent le matériau en morceaux plus petits.

Ils sont particulièrement utiles pour les matériaux moyennement durs et cassants, notamment le calcaire et le béton recyclé. Dans le recyclage du béton, les concasseurs à percussion peuvent faciliter la libération des armatures en acier intégrées et séparer plus efficacement le mortier des particules de granulats que certaines machines fonctionnant par compression.

Matériaux les plus adaptés : Calcaire, béton, asphalte, briques, déchets de démolition et roches moyennement dures.

Avantages :

• Produit des granulats présentant une forme relativement cubique.
• Efficace pour le recyclage du béton et de l'asphalte.
• Peut combiner la réduction primaire et secondaire dans certaines applications.
• Produit souvent un taux de réduction supérieur à celui d'un concasseur à mâchoires en un seul passage.

Limites :

• Les battoirs et les plaques d'impact peuvent s'user rapidement lors du traitement de roches très abrasives telles que le granite dur ou le basalte.
• Les contaminants présents dans l'alimentation, notamment l'acier, le bois, les plastiques et le sol, peuvent réduire les performances.
• La granulométrie du produit peut contenir davantage de fines que celle obtenue avec un concasseur à compression.

Applications courantes : Production de granulats de béton recyclé, recyclage de l'asphalte, concassage du calcaire, production de matériaux pour couches de base routière et traitement général des granulats.

Concasseurs à percussion à arbre vertical

Les concasseurs à percussion à arbre vertical, communément appelés concasseurs VSI, utilisent un rotor à grande vitesse pour accélérer les matériaux contre des parois rocheuses, des enclumes ou d'autres particules. La machine fragmente principalement la pierre par impact et attrition.

Les concasseurs VSI sont généralement installés au stade tertiaire après le concassage à mâchoires et à cône. Leur rôle principal n'est pas seulement de réduire la taille des matériaux, mais aussi d'améliorer leur forme. Ils peuvent transformer des granulats feuilletés ou allongés en matériaux plus cubiques et sont largement utilisés dans les installations de production de sable manufacturé.

Matériaux les plus adaptés : Roche dure concassée, granulats excédentaires, gravier et matériaux d'alimentation adaptés à la production de sable manufacturé.

Avantages :

• Produit des granulats bien formés et cubiques.
• Contribue à réduire les particules feuilletées et allongées.
• Couramment utilisé pour produire du sable manufacturé.

Peut améliorer la qualité des granulats finaux destinés aux applications dans le béton et l'asphalte.

Limites :

• Nécessite une alimentation relativement régulière et correctement dimensionnée.
• N'est généralement pas utilisé comme premier concasseur pour les roches tout-venant de grande taille ou les blocs de démolition.
• Les coûts d'usure peuvent être importants avec des matériaux d'alimentation très abrasifs.

Applications courantes : Production de sable manufacturé, mise en forme des granulats, granulats pour béton à haute spécification, granulats pour asphalte et circuits de concassage en phase finale.

Concasseurs à cône

Les concasseurs à cône utilisent le concassage par compression entre un manteau mobile et un concave fixe. Lorsque le manteau tourne et oscille, le matériau est comprimé, fracturé et évacué une fois qu'il atteint la taille requise.

Les concasseurs à cône sont très efficaces pour le concassage secondaire et tertiaire des matériaux durs et abrasifs. Ils constituent un choix standard dans les installations de granulats traitant du granite, du basalte, de la roche volcanique et des galets de rivière.

Matériaux les plus adaptés : Granite, basalte, calcaire dur, galets de rivière, roches de carrière abrasives et certains minerais.

Avantages :

• Produit des granulats de granulométrie constante.
• Convient parfaitement aux matériaux durs et abrasifs.
• Efficace dans les circuits de concassage secondaire et tertiaire à haute capacité.
• Peut être réglé pour produire différentes tailles de granulats.

Limites :

• N'est généralement pas le concasseur de premier choix pour le béton de démolition de grande taille et fortement contaminé.
• Nécessite une alimentation contrôlée et une alimentation en régime étouffé appropriée pour garantir des performances constantes.
• L'usure des chemises doit être surveillée afin de maintenir la forme du produit et la capacité.

Applications courantes : Production de granulats en carrière, opérations minières, production de ballast ferroviaire, installations de granulats routiers et circuits de concassage de roches dures.

Concasseurs giratoires

Les concasseurs giratoires sont de grands concasseurs primaires qui utilisent une tête de concassage en forme de cône à l'intérieur d'une chambre revêtue d'un concave. La tête effectue un mouvement giratoire dans la chambre, broyant continuellement le matériau par compression.

Ils sont généralement utilisés dans les grandes exploitations minières et les carrières de grande taille nécessitant un débit très élevé. Contrairement à un concasseur à mâchoires, un concasseur giratoire peut assurer un concassage plus continu, car le matériau peut entrer dans la chambre sur toute sa circonférence.

Matériaux les plus adaptés : Roches très dures, minerais tout-venant de grande taille et matériaux d'alimentation de carrière à fort volume.

Avantages :

• Capacité élevée pour le concassage primaire à grande échelle.
• Accepte les matériaux d'alimentation de grande taille.
• Convient aux opérations minières et aux carrières continues.

Limites :

• Coût d'investissement élevé et exigences d'installation complexes.
• Moins mobile que les systèmes de concassage mobiles ou les installations à mâchoires de plus petite taille.
• Généralement justifié uniquement lorsque le débit à long terme est très élevé.

Applications courantes : Mines à ciel ouvert, grandes installations de traitement des minerais et carrières à forte capacité.

Concasseurs mobiles

Les concasseurs mobiles sont des unités de concassage montées sur chenilles ou sur roues. Ils sont disponibles dans des configurations à mâchoires, à percussion, à cône et avec criblage, permettant aux entrepreneurs de construire des systèmes de traitement flexibles directement sur site.

Un concasseur mobile de béton peut réduire les coûts de transport, car les déchets de démolition peuvent être traités là où ils sont générés. Au lieu de transporter de grands volumes de béton vers une décharge ou un centre de recyclage éloigné, l'entrepreneur peut produire des granulats réutilisables sur le site de démolition ou à proximité.

Matériaux les plus adaptés : Béton, asphalte, roche abattue, matériaux de démolition mélangés, pierre de carrière et roche excavée.

Avantages :

• Peut être déplacé d'un chantier à l'autre.
• Réduit les coûts de transport, de mise en décharge et d'achat de matériaux dans les projets appropriés.
• Convient parfaitement aux carrières temporaires, aux chantiers de démolition et aux projets d'infrastructure.
• Peut être associé à des cribles mobiles, des convoyeurs, des séparateurs magnétiques et des systèmes de suppression des poussières.

Limites :

• Peut avoir une capacité inférieure à celle d'une grande installation stationnaire.
• La production peut être affectée par l'accès au site, la préparation des matériaux, les conditions météorologiques et les pratiques de l'opérateur.
• Nécessite des inspections régulières, car les équipements mobiles sont soumis aux vibrations et à l'usure liée aux déplacements.

Applications courantes : Recyclage des déchets de démolition, construction routière, concassage sous contrat, réaménagement urbain, exploitation temporaire de carrières et projets isolés.

Applications des concasseurs par secteur

Exploitation des carrières et production de granulats

Les carrières utilisent des concasseurs pour réduire les roches abattues en granulats commercialisables de différentes classes granulométriques. Les produits finis peuvent comprendre des matériaux pour couches de base routière, des pierres de drainage, du ballast ferroviaire, des granulats pour béton, des granulats pour asphalte et des pierres d'aménagement paysager.

Une configuration courante à plusieurs étapes utilise un concasseur à mâchoires pour la réduction primaire, suivi de concasseurs à cône ou à percussion et d'équipements de criblage. Le circuit exact dépend de la dureté de la roche, de son abrasivité, de sa teneur en humidité, de la capacité requise et de la forme finale des granulats.

Recyclage du béton

Le recyclage du béton transforme les déchets de démolition en granulats recyclés utilisables. Ces matériaux peuvent être utilisés pour les couches de fondation routière, les remblais généraux, l'aménagement paysager, les couches de drainage et certaines applications dans le béton neuf lorsque les spécifications l'autorisent.

Les équipements auxiliaires sont essentiels. Les systèmes typiques comprennent des alimentateurs à grille pour éliminer les fines, des séparateurs magnétiques pour récupérer les armatures en acier, des cribles pour classer les granulats, des convoyeurs pour déplacer les matériaux et des équipements de suppression des poussières pour contrôler les particules en suspension dans l'air.

Exploitation minière et traitement des minerais

Dans l'exploitation minière, les concasseurs réduisent le minerai tout-venant avant le broyage, le criblage, le convoyage ou un traitement ultérieur. Le choix de la machine dépend de la dureté du minerai, de son abrasivité, de son humidité, de sa teneur en argile, de la taille d'alimentation, du débit cible et des exigences du traitement en aval.

Les grandes mines utilisent souvent des concasseurs giratoires pour le concassage primaire, tandis que des concasseurs à cône, des équipements de broyage à haute pression ou d'autres systèmes peuvent être utilisés lors des étapes ultérieures.

Construction routière et infrastructures

Les projets routiers nécessitent de grandes quantités de pierre concassée, de matériaux de base et de béton recyclé. Les installations de concassage mobiles permettent aux entrepreneurs de traiter les roches excavées ou les déchets de démolition à proximité de la zone de travaux, ce qui peut réduire les besoins de transport et améliorer la disponibilité des matériaux.

Production de sable

Le sable manufacturé est produit en concassant de la roche dure, des granulats excédentaires ou des sous-produits de carrière en particules fines et bien formées. Les concasseurs VSI sont fréquemment utilisés lors de l'étape finale, car ils améliorent la forme des particules et réduisent les matériaux feuilletés.

Processus de concassage des roches et du béton

Processus typique de concassage des roches

Roche brute → Alimentation → Concassage primaire → Criblage → Concassage secondaire → Concassage tertiaire → Criblage final → Granulats finis

Toutes les installations n'ont pas besoin des trois étapes de concassage. Une petite carrière produisant des matériaux pour couches de base routière peut utiliser uniquement le concassage primaire et le criblage, tandis qu'une installation produisant plusieurs classes de granulats et du sable manufacturé peut nécessiter des concasseurs secondaires et tertiaires.

Processus typique de recyclage du béton

Béton de démolition → Tri → Élimination des contaminants → Concassage primaire → Séparation magnétique → Concassage secondaire → Criblage → Granulats recyclés

Le tri avant concassage est important. L'élimination du bois, des plastiques, du sol, du verre, de l'asphalte et des quantités excessives d'acier contribue à protéger le concasseur et à améliorer la qualité des granulats recyclés.

Considérations relatives à l'exploitation et à la maintenance

Les performances d'un concasseur dépendent à la fois du choix de la machine et de son exploitation quotidienne. Même un circuit de concassage bien conçu peut perdre en capacité, en qualité de produit et en rentabilité si le contrôle de l'alimentation et la maintenance sont négligés.

Les principales pratiques d'exploitation comprennent :

• Maintenir un débit d'alimentation régulier et contrôlé afin d'éviter les à-coups, le fonctionnement à vide et l'usure irrégulière.
• Empêcher les roches surdimensionnées, l'acier non broyable et les contaminants inappropriés de pénétrer dans la chambre de concassage.
• Inspecter régulièrement les pièces d'usure, notamment les plaques de mâchoires, les battoirs, les marteaux, les chemises de cône, les surfaces des rouleaux et les éléments de criblage.
• Surveiller la température des roulements, l'état de la lubrification, les vibrations, la pression hydraulique et la consommation électrique.
• Maintenir les réglages de décharge correctement ajustés afin de conserver la granulométrie du produit et de contrôler la charge du concasseur.
• Utiliser des systèmes de suppression ou de collecte des poussières afin d'améliorer la visibilité, de réduire l'impact environnemental et de favoriser des conditions de travail plus sûres.
• Entretenir les convoyeurs, les séparateurs magnétiques, les cribles et les alimentateurs, car les performances de l'installation dépendent de l'ensemble du système de manutention des matériaux, et pas uniquement du concasseur.

La sélection du meilleur concasseur de roches ou de béton commence par une bonne compréhension du matériau d'alimentation et du produit final requis. Les concasseurs à mâchoires, à percussion, à cône, VSI, à marteaux, à rouleaux, les unités mobiles et les installations stationnaires ont tous des rôles distincts. Un système de concassage correctement adapté permet d'obtenir des granulats plus réguliers, de réduire les coûts d'usure, d'améliorer le débit et d'optimiser les coûts d'exploitation à long terme.

FAQ

1.Quel est le meilleur concasseur pour le béton ?

Les concasseurs à percussion constituent souvent un choix intéressant pour le béton recyclé, car ils peuvent produire des granulats bien formés et contribuer à séparer le béton des armatures intégrées. Les concasseurs à mâchoires sont également largement utilisés pour la réduction primaire des grandes dalles et des blocs de béton.

2.Un concasseur de roches peut-il broyer du béton ?

Oui. Les concasseurs à mâchoires, à percussion et mobiles peuvent traiter le béton, mais l'installation doit prévoir des mesures pour l'élimination des armatures, le criblage des contaminants et la suppression des poussières.

3.Le béton avec des barres d'armature peut-il être concassé ?

Oui, mais l'opération nécessite des équipements conçus pour gérer les armatures en acier. Des séparateurs magnétiques sont couramment utilisés pour retirer les métaux ferreux après le concassage, tandis qu'une alimentation soigneusement contrôlée aide à prévenir les blocages et les dommages aux équipements.

4.Qu'est-ce qu'un concasseur mobile de béton ?

Un concasseur mobile de béton est une unité de concassage montée sur chenilles ou sur roues qui peut être déplacée sur les chantiers de démolition ou de construction. Il permet le recyclage sur site, ce qui peut réduire les coûts de transport, d'élimination et d'achat de granulats vierges.

Conclusion

Les équipements de concassage de roches et de béton couvrent un large éventail de technologies, allant des concasseurs primaires à mâchoires et giratoires aux concasseurs secondaires à cône et à percussion, en passant par les machines VSI tertiaires et les installations de concassage mobiles.

Le meilleur équipement dépend du matériau, de la taille d'alimentation, de la capacité requise, des spécifications du produit final et de l'environnement d'exploitation. Les roches dures et abrasives telles que le granite et le basalte sont généralement adaptées aux circuits de concassage à mâchoires et à cône, tandis que le recyclage du béton bénéficie souvent du concassage à percussion, du tri, de la séparation magnétique et du criblage. Les concasseurs VSI sont particulièrement utiles lorsque du sable manufacturé ou une meilleure forme des granulats est nécessaire.

Pour une production à long terme et à fort volume, une installation de concassage stationnaire à plusieurs étapes peut assurer une manutention efficace des matériaux et de faibles coûts de traitement unitaires. Pour la démolition, la construction routière et les projets temporaires, les concasseurs mobiles offrent l'avantage de traiter les roches et le béton à proximité de l'endroit où les matériaux sont générés.

En définitive, le choix d'un concasseur doit être fondé non seulement sur la machine elle-même, mais également sur l'ensemble du processus de concassage, notamment l'alimentation, le criblage, le convoyage, la séparation des matériaux, le contrôle des poussières, la maintenance et les exigences relatives au produit final.