Amélioration de la régularité du béton en production

Concrete producers must guarantee the quality of their products, which induces a suitable control of the composition of the concrete produced. However, changes in the aggregate water content make the precise dosage of the various constituents difficult. The aim of this work is then to propose methods for the improvement of water dosage consistency, and for the on-line monitoring of workability, in the context of industrial concrete production. An original procedure is first proposed to calibrate the watt-meter, seen as a probe to assess the fresh concrete water content. Then, from these calibrated measurements various algorithms are developed. With the first category, it is possible to correct the difference in water dosage from a batch to another one in the same truck. The second category deals with a semi-automatic calibration of aggregate water probes. These methods are validated from data acquired in industrial ready-mix concrete plants. To monitor the concrete workability, a power model is developed, linking the concrete rheological parameters and the total power spent by the mixer. This process, which requires the possibility to change the mixer speed, was validated with mixers of several sizes (from laboratory to industrial, scale-1 mixers). Finally it is now possible to assess the yield stress and the slump of the concrete currently mixed, without prior knowledge of its composition.Les fournisseurs de bétons doivent assurer la qualité de leurs produits. Ceci requiert, en premier lieu, une maîtrise de la composition du béton fabriqué. Cependant, les variations d'humidité des granulats rendent difficile le dosage précis des constituants. Le travail présenté dans ce mémoire vise à proposer des méthodes pour améliorer la régularité du dosage en eau, et pour suivre en continu l'ouvrabilité des bétons fabriqués industriellement. Dans un premier temps, un protocole original de calibrage du wattmètre en tant que outil de mesure en ligne de l'humidité du béton frais a été proposé et évalué. Les mesures de dosage en eau calibrées sont utilisées dans un deuxième temps, pour la mise au point de plusieurs algorithmes. Le premier type d'algorithme se traduit par une correction de l'écart d'eau dans la bétonnière portée, alors que le deuxième permet le calibrage des sondes hydrométriques des granulats. Les méthodes présentées sont validées sur des données acquises en centrale industrielle. Le suivi de l'ouvrabilité fait appel à la construction d'un modèle de puissance consommée par le malaxeur, reliant les caractéristiques rhéologiques du béton à la puissance totale dépensée. La détermination de l'ouvrabilité du béton par cette méthode nécessite l'utilisation d'un variateur de vitesse du malaxeur. La validation expérimentale sur des malaxeurs à différentes échelles permet de montrer qu'il est possible d'estimer convenablement le seuil de cisaillement et l'affaissement au cône d'Abrams du béton en cours de malaxage, sans connaissance préalable de sa composition