Béton préfabriqué - Qu'est-ce que le béton préfabriqué?

CONSEILS POUR DÉMARRER UNE OPÉRATION PRÉCÉDENTE

La préfabrication offre aux entrepreneurs la possibilité de gagner plus d'argent - d'augmenter la portée des types de travaux de béton qu'ils peuvent offrir à leurs clients. Pour commencer la préfabrication, vous aurez besoin d'un magasin suffisamment grand pour accueillir la taille des pièces que vous avez l'intention de préfabriquer (ou d'une cour si vous avez l'intention de préfabriquer à l'extérieur), de zones de stockage de matériaux ou de bacs, de moules, d'un mélangeur dimensionné pour les produits préfabriqués que vous font, un moyen de consolider le béton dans les moules, et un système de manutention.

Testez la maniabilité du béton en effectuant un test d'affaissement.

Contrôle qualité des préfabriqués

Si vous comptez fabriquer des produits préfabriqués dans votre magasin, vous devriez envisager de faire votre propre contrôle de qualité. Les grandes opérations préfabriquées disposent de grands laboratoires et développent des procédures de qualité complexes, testant tous les aspects du béton avant et après la coulée et développant des outils de contrôle de la qualité complets tels que des graphiques en arête de poisson et des diagrammes de dispersion et des graphiques de Pareto. Vous n'avez peut-être pas besoin d'atteindre ce niveau, mais certains tests et analyses de base peuvent vous faire économiser de l'argent à la fois en coûts de production et en produits préfabriqués de meilleure qualité.

Commencer avec de bons matériaux est la première étape. Tous les agrégats ne sont pas acceptables pour une utilisation dans le béton. S'il y a des matériaux organiques, du schiste, du chert ou d'autres matériaux souples dans votre agrégat, vous ne pouvez pas produire du bon béton. Les agrégats réactifs peuvent provoquer une réaction alcaline-silice qui peut détruire votre béton. La meilleure défense peut être simplement d'exiger que l'agrégat soit conforme à la norme ASTM C 33, «Standard Specification for Concrete Aggregates». Il est de la responsabilité de votre fournisseur de granulats de s'assurer que vous obtenez un bon granulat.

La teneur en air entraîné peut être mesurée avec un manomètre. Ingénierie du bouclier

L'échantillonnage du béton frais est essentiel et le test le plus simple est l'affaissement. Bien que ce ne soit pas toujours la meilleure mesure, l'affaissement indique la maniabilité, ce qu'Adam Neville, dans son livre «Propriétés du béton», définit comme «la quantité de travail interne utile nécessaire pour produire un compactage complet». Cependant, l'affaissement peut varier considérablement lorsque des adjuvants sont utilisés. La meilleure utilisation de l'affaissement est de vous donner une indication quant à savoir si le mélange coulera facilement dans les formulaires et de surveiller différents lots de la même conception de mélange. Toutes choses égales par ailleurs, des affaissements différents indiquent des quantités d'eau différentes, mais les variations d'affaissement peuvent également indiquer des changements dans la teneur en air entraîné, l'humidité globale ou la température.

La température de votre béton est une autre chose importante à tester. Le béton froid peut durcir très lentement et il faudra attendre plus longtemps pour décaper les moules. Le béton chaud gagne en résistance plus rapidement, mais la résistance ultime sera plus faible. Des températures plus élevées peuvent également réduire l'entraînement de l'air et la maniabilité. Le béton chaud peut entraîner des fissures lorsque les gradients thermiques se développent.

La teneur en air entraîné est quelque chose que vous devrez contrôler pour le béton qui doit être utilisé à l'extérieur où il sera exposé à des cycles de gel-dégel. Sans aucun agent entraîneur d'air, un béton bien consolidé aura une teneur en air d'environ 2% (ce sera de l'air emprisonné, non entraîné). Pour le béton destiné à être utilisé à l'extérieur, vous souhaiterez une teneur en air d'environ 5 à 6%. Ceci est réalisé en utilisant un adjuvant appelé agent entraîneur d'air - essentiellement un savon qui fait mousser le béton lorsqu'il est mélangé. Mais vous devez faire attention à contrôler la teneur en air, car trop peut réduire la résistance. La teneur en air peut être difficile à contrôler et peut varier en fonction des changements de température, des changements d'adjuvants et des différentes méthodes de manipulation. La teneur en air est mesurée avec un manomètre ou un compteur volumétrique (également appelé Roll-a-Meter). Vous pouvez également surveiller assez facilement la teneur en air simplement en exécutant des tests de poids unitaire (ASTM C 138).

Enfin, vous voudrez peut-être également surveiller la résistance de votre béton. Pour le béton coulé en place, des cylindres de 6 x 12 pouces sont standard. Vous voudrez probablement envoyer ces cylindres à un laboratoire pour des tests. Vous pouvez également fabriquer des cubes de 2 pouces, conformément à la norme ASTM C 31. L'un ou l'autre vous indiquera la résistance à la compression du béton, ce qui est un indicateur important. La vérification de la résistance à la compression de votre béton à différents âges peut vous aider à décider du moment où le produit préfabriqué peut être mis en service et peut également vous permettre d'ajuster vos mélanges.

3 règles pour une préfabrication réussie

Il existe trois règles pour une préfabrication réussie:

1. Poids / taille - le poids et la taille de l'unité moulée doivent être quelque chose que vous avez l'équipement pour manipuler et déplacer et il ne peut pas être trop grand pour se déplacer en place sur le chantier.

2. Extraction - la forme de l'unité préfabriquée doit être telle qu'elle puisse être retirée du moule ou les moules doivent avoir la flexibilité de manipuler la forme.

3. Répétition - plus vous fabriquerez la même unité de fois, plus la préfabrication est efficace en tant que processus de fabrication, bien que certains travaux personnalisés se prêtent également à la préfabrication, en particulier les comptoirs et les meubles.

Moulage de produits préfabriqués

• Les meubles préfabriqués peuvent être fabriqués en série ou en pièces uniques. Approvisionnement Corvid
• Les godets à béton conçus pour les chariots élévateurs peuvent être utilisés pour fournir du béton à l'opération de coulée. groupe iwi
• Les moules en fibre de verre sont beaucoup plus légers que les moules en acier. Blackthorn, Inc.

Les inserts de levage de fabrication commerciale sont conçus pour répondre aux exigences de charge. Dayton Supérieur

C'est un aspect important de la préfabrication: s'habituer à l'idée que vous êtes un fabricant plutôt qu'un entrepreneur. En tant que fabricant, vous devrez mettre en place des procédures de flux de travail, configurer votre zone de production et établir des méthodes de contrôle qualité. Bien sûr, vous faites ces choses sur un chantier de construction aussi, mais comme un chantier est une opération temporaire, vous pouvez vous contenter de contourner les petits inconvénients qui, dans une opération de préfabrication, pourraient vous coûter du temps et de l'argent.

La manutention des matériaux est une partie importante de l'opération - nous en avons un peu parlé en relation avec les matériaux. Mais il faut aussi pouvoir manipuler les moules et le produit fini. Les systèmes de levage doivent être sûrs, faciles à utiliser et ne pas endommager le produit fini. Certains systèmes propriétaires ont été développés pour minimiser vos besoins en espace, tels que Verti-Crète . Les chariots élévateurs et les ponts roulants sont les équipements de manutention les plus courants. L'équipement d'occasion est souvent un bon achat lorsque vous démarrez une nouvelle opération, car vous pouvez généralement l'obtenir immédiatement et à un meilleur prix que l'achat neuf.

Les moules en polystyrène sont pratiques mais pas très durables. Hotwire Direct.

Souvent, des inserts de levage sont coulés dans les produits en béton. Sélectionnez des inserts simples à installer et à utiliser. Il existe de nombreux inserts fabriqués dans le commerce disponibles en acier de renforcement, en câble d'acier (toron de précontrainte) ou en plastique. Pour les produits préfabriqués qui seront à l'extérieur, l'acier doit être galvanisé pour éviter la corrosion. Un avantage des inserts fabriqués dans le commerce est qu'ils ont été conçus pour leur charge nominale. Les inserts de levage faits maison sont moins chers, mais en cas de défaillance, la chute du béton préfabriqué est très dangereuse. Certains produits préfabriqués peuvent se prêter à l'utilisation de pinces ou élingues spéciales conçues spécialement pour ce produit.

Dimensionner votre malaxeur en fonction de la taille de vos pièces moulées et du type de béton que vous prévoyez de couler.

Les tables vibrantes sont un bon moyen de consolider vos pièces moulées. Vibco

Les moules peuvent représenter une dépense importante dans une opération de préfabrication. Les moules en acier sont disponibles auprès d'entreprises comme Del Zotto ou Moules préfabriqués Norwalk . Ceux-ci sont plus couramment utilisés pour les gros éléments préfabriqués, comme les fosses septiques ou les voûtes funéraires. Les moules en polystyrène expansé fonctionnent bien, mais n'obtiendront que quelques utilisations - une source pour les moules de balustre ou de colonne en polystyrène est Hotwire Direct . La plupart des moules décoratifs sont fabriqués sur mesure avec de la mélamine et du caoutchouc - voir Moules en béton pour en savoir plus. Vous pouvez également demander à quelqu'un d'autre de créer des moules personnalisés pour vous, tels que Architectural Precast Inc. Les moules peuvent incorporer des revêtements de coffrage et divers encarts et blocs - rappelez-vous que la géométrie doit permettre le décapage.

Enduire vos moules d'un agent de démoulage avant de couler du béton. Soyez prudent avec les blocages, car certains matériaux peuvent réagir avec certains agents de démoulage. Les meilleurs agents de démoulage sont les rejets réactifs qui forment un savon métallique pour faciliter l'élimination des moisissures. Certains moules en plastique ou en mélamine peuvent être suffisamment lisses pour se démouler sans agent de démoulage.

Une bonne consolidation de vos produits préfabriqués est le seul moyen d'obtenir de bonnes finitions de surface et la résistance et la durabilité requises. En préfabriqué, il est beaucoup plus facile de tester et de perfectionner vos méthodes de consolidation que sur un chantier. Tout mélange de béton aura généralement environ 20% d'air piégé sortant du mélangeur. La consolidation fait sortir cet air, augmentant la densité du béton, ce qui améliore l'adhérence, augmente la résistance et réduit la perméabilité - elle élimine également les vides de surface et les bulles.

Un bon moyen de consolider les éléments préfabriqués, en particulier les produits plus petits, consiste à utiliser des tables vibrantes. Les meilleures tables vibrantes éliminent les points morts et peuvent consolider le béton en quelques secondes. Certains sont même livrés avec une pédale pour activer les vibrations et avec des commandes pour régler à la fois la fréquence et l'amplitude des vibrations pour les régler avec précision pour un produit spécifique. D'autres vibrateurs utilisés sont des vibrateurs à crayon internes (stingers) et des vibrations de forme (vibrateurs externes montés à l'extérieur des formes).

Le séchage des produits préfabriqués est essentiel pour obtenir la qualité souhaitée. Protégez vos produits préfabriqués du soleil et du vent pendant le séchage et assurez-vous qu'ils ont une humidité adéquate. Une bonne méthode de durcissement consiste simplement à laisser le béton dans les coffrages. Mais si vous devez décaper, en particulier par temps chaud et sec, maintenez une humidité élevée dans la zone de séchage.

MÉTHODES ET MATÉRIAUX DE PRÉCISION

Coulée humide ou coulée à sec

La plupart des préfabriqués décoratifs utilisent une méthode de coulée humide, par opposition à la coulée à sec. La coulée humide signifie que le béton a un rapport eau-ciment d'environ 0,4 ou plus. Le béton coulé à sec est très sec (w / c de 0,30 à 0,36), n'a aucun affaissement et les coffrages peuvent être décapés dès que le béton a été consolidé. La coulée à sec nécessite une machine de coulée à sec coûteuse et est généralement utilisée pour la production de masse de produits tels que des tuyaux en béton ou des trous d'homme et également dans la production de blocs de béton. Le gros avantage de la coulée à sec est que vous n'avez besoin que d'un seul jeu de formes pour produire en masse une pièce spécifique, car la forme peut être immédiatement dénudée.

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Matériaux pour la préfabrication

Empêchez la contamination croisée entre les bacs. Solutions d'automatisation APM.

Il existe deux façons d'obtenir du béton pour votre opération de préfabrication: faire livrer du béton prêt à l'emploi ou fabriquer votre propre béton dans votre atelier. En général, la plupart des préfabriqués décoratifs fabriquent leur propre béton. Cela leur permet de ne fabriquer que ce dont ils ont besoin et de contrôler plus soigneusement les caractéristiques et la qualité.

Mais si vous ne fabriquez que de petits lots, vous devrez conserver des piles de stock des divers ingrédients, qui comprennent des granulats, de différentes tailles, du ciment et d'autres matériaux à base de ciment, des adjuvants et des armatures. Le contrôle de la qualité des matériaux est essentiel, tant avant leur arrivée qu'après.

Commencez par vos agrégats qui constitueront la plus grande partie du béton et occuperont le plus de place pour le stockage. Gardez les différentes tailles d'agrégat séparées afin de pouvoir les mélanger au besoin pour chaque travail de coulée. Assurez-vous que les tailles des agrégats ne se séparent pas pendant le stockage. Les bacs sont disponibles pour l'agrégat ou vous pouvez simplement garder l'agrégat en tas. Dans tous les cas, vous devez être en mesure de contrôler la teneur en humidité et d'éviter la contamination - assurez-vous que la saleté n'est pas déterrée avec l'agrégat et que les piles de stockage d'agrégats adjacents ne se contaminent pas. La teneur en humidité du granulat peut avoir un impact important sur la maniabilité du béton et son rapport eau-ciment. Idéalement, l'agrégat est maintenu dans un état de surface saturée sèche (SSD), ce qui signifie que la roche est humide à l'intérieur mais à peine sèche en surface. Chargez vos bacs avec un chargeur frontal et maintenez un approvisionnement d'environ deux jours. Les grandes opérations préfabriquées utilisent des convoyeurs pour remplir leurs bacs.

Le ciment, par contre, doit être maintenu complètement sec - pour des raisons évidentes. Même l'air humide permettra à une partie du ciment de s'hydrater, réduisant sa résistance et menant au colmatage des bacs. Les cendres volantes ne sont pas aussi sensibles à l'humidité, mais doivent tout de même être gardées au sec pour s'écouler facilement. Le ciment et les cendres volantes peuvent être achetés dans des sacs ou livrés en vrac et déplacés par fluidisation avec de l'air.

Les adjuvants se présentent sous forme de liquides ou de poudres et doivent être clairement indiqués. Les adjuvants liquides ne doivent pas geler, car cela peut endommager certains matériaux. Les adjuvants en poudre en sachets hydrosolubles sont une bonne approche pour les petites opérations. N'oubliez pas que la plupart des dosages d'adjuvants liquides sont spécifiés en onces liquides pour cent livres de ciment (fl oz / cwt) et non sur une base de verges cubes.

L'acier d'armature doit également être protégé de la contamination. Cela signifie généralement ne pas le stocker sur le sol. Un peu de rouille sur la surface n'endommage pas l'acier - en fait, certaines recherches suggèrent que les surfaces légèrement rouillées offrent une meilleure adhérence. Le renfort en fibre est généralement fourni dans des sacs dégradables à jeter.

Béton auto-consolidant

Le béton de consolidation Sef est hautement fluide et peut s'étendre jusqu'à 30 pouces.
Notez qu'il n'y a pas de ségrégation ou de saignement.

Béton auto-consolidant (parfois appelé auto-compactage), ou SCC, est un matériau de rêve pour les préfabriqués. Non seulement cela élimine pratiquement le besoin de vibrateurs, mais cela permet des débits de coulée beaucoup plus élevés et moins de travailleurs, donne des surfaces lisses vitreuses et peut fournir les détails les plus fins dans le moulage. Le SCC est un béton fluide à très fort affaissement, mais ce n'est pas aussi simple que d'ajouter simplement une dose d'eau et un réducteur d'eau haut de gamme (superplastifiant). Un vrai SCC doit également être «stable», ce qui signifie que le mélange ne se sépare pas en portions de pâte et d'agrégat.

Le vrai SCC nécessite un mélange avec une teneur en fines plus élevée, un faible rapport eau-ciment, un mélange d'agrégats bien calibré et des doses d'un réducteur d'eau polycarboxylate de haute gamme et, généralement, un adjuvant modifiant la viscosité (VMA). Le mélange doit être soigneusement élaboré, mais une fois qu'il a été établi dans une usine préfabriquée, vous devriez être capable d'obtenir des résultats cohérents. Travaillez avec vos fournisseurs de matériaux pour développer une conception de mélange et faites beaucoup d'expérimentation avant de mettre cela en service.

Béton renforcé de fibre de verre (GFRC)

Béton renforcé de fibre de verre est devenu populaire parmi les préfabriqués à petite échelle car il est léger, solide et ne nécessite pas de renforcement supplémentaire. Il est utilisé pour créer des comptoirs, du béton ornemental, des roches artificielles, des statues, des jardinières, des fontaines et plus encore. Le GFRC peut être versé ou pulvérisé dans une variété de moules ou de formes.

IDÉES DE CONCEPTION POUR LE BÉTON PRÉFABRIQUÉ