Broyeurs à béton
Où et comment utiliser les broyeurs à béton ?
Comment les broyeurs à béton fixes, rotatifs et à aimant sont réellement mis en œuvre sur les chantiers de démolition et de recyclage, expliqué au niveau de la méthode de travail.
Le broyeur à béton est un équipement hydraulique monté sur le balancier de la pelle hydraulique, qui broie le béton armé en le comprimant entre deux mâchoires opposées. Pendant que le béton est écrasé et se désagrège entre les mâchoires, les armatures qu'il contient sont dégagées sans être rompues : on obtient deux matériaux séparés, un béton apte à la valorisation et un acier qui peut être vendu comme ferraille. C'est pourquoi la place du broyeur à béton n'est pas la démolition elle-même, mais l'étape de séparation qui la suit. Ses principales applications sont le broyage secondaire lors de la déconstruction de bâtiments en béton armé et de structures industrielles, le nettoyage en amont de la ligne de concassage sur les sites de recyclage et le broyage sans frappe sur les chantiers en zone urbaine.
Sur le chantier, on distingue trois types, et cette distinction détermine l'organisation du travail. Le broyeur fixe se monte directement sur le balancier, sa mâchoire reste dans le plan du balancier ; c'est un équipement secondaire, utilisé pour broyer les gravats déjà au sol. Sur le type rotatif, la mâchoire est montée sur une tête hydraulique qui tourne sur trois cent soixante degrés ; comme on peut attaquer l'élément sous le bon angle sans repositionner l'engin porteur, il travaille aussi en démolition primaire sur les éléments en hauteur et sur les façades étroites. Le type à aimant porte une unité magnétique fixée sur le corps : les armatures dégagées sont ramassées avec le même équipement dès la fin du broyage, ce qui supprime à la fois l'étape de ramassage séparée et le changement d'équipement.
Vous trouverez ci-dessous d'abord la préparation du travail, la méthode de l'opérateur et la destination des matériaux produits, sur les chantiers de démolition et de rénovation puis sur les sites de recyclage. Nous passons ensuite à l'équipement lui-même : le rôle de chaque pièce, la façon dont les habitudes de prise et de broyage déterminent sa durée de vie, et le moment où se prennent les décisions d'entretien. Dans chaque partie, nous avons traité les cas où le broyeur à béton est le mauvais choix autant que ceux où il est le bon.
Démolition et rénovation
Broyage secondaire et dégagement des armatures sur le chantier de démolition
En démolition, le broyeur à béton intervient à un moment bien défini : une fois que la structure a été fragmentée au brise-roche hydraulique ou à la pince à béton. La préparation commence par le choix de l'endroit où se fera le broyage. Travailler sur des morceaux dispersés autour de l'engin porteur allonge le cycle et masque la vue de l'opérateur ; on regroupe donc les morceaux de poteaux, de poutres et de dalles sur une seule aire de broyage, devant l'engin porteur. Le sol de cette aire doit être dur et plan, car le morceau prend appui sur le sol quand la mâchoire se referme. Si des éléments doivent être pris en hauteur avec un type rotatif, on dégage la zone de chute, on vérifie la portée et la courbe de charge de l'engin porteur, et on fixe le cheminement des flexibles le long de la flèche.
L'opérateur saisit le morceau non pas avec la pointe de la mâchoire, mais avec sa partie profonde, près de l'articulation : c'est là que la force est la plus élevée et que la mâchoire ne subit pas d'effort latéral. Sur les morceaux de dalle et de voile, le travail commence par le bord : la première morsure se place sur le bord libre de la section, le béton éclate, la mâchoire s'ouvre et l'on avance d'un pas dans le morceau pour la morsure suivante. On progresse ainsi le long du treillis d'armatures, et les barres sont dégagées de leur enrobage par des broyages successifs. Le sens de broyage reste parallèle à l'axe des armatures ; refermer la mâchoire en travers des barres les coupe au lieu de les dégager et raccourcit inutilement la ferraille. Sur le type rotatif, on oriente la tête pendant que la mâchoire est libre afin d'attaquer la section sous le bon angle ; on n'utilise pas la rotation pendant le broyage.
Le résultat, ce sont deux tas distincts : des armatures débarrassées des résidus de béton et du béton dont l'acier a été retiré. Les premières partent directement vers la filière ferraille, le second alimente un godet concasseur ou une installation de concassage fixe comme matériau propre. Les cas où le broyeur à béton est le mauvais choix sont tout aussi nets. Abattre un voile massif encore debout ou un massif de fondation est le travail du brise-roche et de la pince à béton ; le broyeur n'avance pas dans une masse qui n'entre pas dans sa mâchoire. Couper des profilés, des poteaux et des tôles d'acier de forte épaisseur relève de la cisaille hydraulique. De même, ramener les gravats à une granulométrie définie est l'affaire du godet concasseur, et non du broyeur.
- Installer l'aire de broyage en un seul point, sur un sol dur et plan, devant l'engin porteur.
- Saisir le morceau avec la partie profonde de la mâchoire, près de l'articulation, et non avec la pointe.
- Sur les dalles et les voiles, commencer par le bord et avancer d'un pas dans la section à chaque morsure.
- Garder le sens de broyage parallèle à l'axe des armatures, pour dégager les barres sans les couper.
- Mettre les armatures dégagées et le béton propre sur des tas séparés au fil du travail.
Ne broyez pas en haut du tas
Broyer un morceau là où il repose, au sommet des gravats, gaspille une partie de la force à tasser le tas, et le morceau glisse à chaque morsure. Descendre d'abord le morceau sur un sol dur permet de finir le même travail avec nettement moins de morsures.
Recyclage
Produire une fraction propre sur le site de recyclage
Sur un site de recyclage, le broyeur à béton se place juste en amont de la ligne de concassage. Le travail commence par le tri du tas entrant : le bois, le plastique et les isolants sont retirés au grappin, car ils ne se broient pas ; ils font coussin entre les mâchoires et rendent la morsure inutile. Le tas est ensuite divisé en deux : les morceaux de béton armé vont vers la ligne du broyeur, le béton non armé et la brique partent directement vers la ligne de concassage. Lorsque le sol de l'aire de broyage est en béton ou en remblai compacté, le morceau ne glisse pas et le cycle reste court. Le type fixe suffit dans cette organisation ; comme l'équipement travaille toute la journée à la même hauteur et dans la même direction, la tête rotative apporte peu.
L'opérateur tire le morceau sur l'aire de broyage et le saisit dans la plus petite dimension de la section ; dans ce sens, le béton résiste moins et le treillis d'armatures apparaît plus tôt. Sur les longues bandes de dalle, le travail commence à une extrémité et progresse le long de la bande. Si le béton tombé n'est pas évacué, il se glisse sous la morsure suivante et soulève le morceau ; l'aire de broyage est donc nettoyée à intervalles réguliers. Avec le type à aimant, le travail compte une étape de moins : une fois le broyage terminé, on met l'unité magnétique en service, et les barres dégagées ainsi que le fil fin resté dans le béton sont ramassés avec le même équipement puis déposés dans la benne à ferraille. L'aimant ne sert pas à plonger dans le tas, mais à balayer la surface du matériau broyé.
Ce flux produit un béton qui entrera dans la ligne de concassage sans acier, et une ferraille vendable en tant que telle. La qualité de la séparation se répercute directement sur le rendement de l'étape suivante : les morceaux qui contiennent encore des barres s'enroulent dans la bouche du godet concasseur ou de l'installation de concassage et provoquent des temps d'arrêt. Le broyeur a ici aussi ses limites. Ramener le béton obtenu à une granulométrie définie n'est pas son travail ; le calibrage revient au godet concasseur ou à l'installation fixe. Un tas de ferraille mélangée contenant des profilés épais et des tôles est le domaine de la cisaille. Quant aux matériaux humides, argileux et collants, ils ont besoin d'être ressuyés, pas broyés.
- Trier d'abord le bois, le plastique et les isolants présents dans le tas.
- Répartir les morceaux armés et non armés sur des lignes séparées.
- Saisir le morceau dans la plus petite dimension de la section.
- Débarrasser l'aire de broyage du béton tombé à intervalles réguliers.
- Avec le type à aimant, ramasser avec le même équipement dès la fin du broyage.
La qualité de la séparation fait la vitesse de la ligne suivante
Un béton qui contient encore quelques barres peut se transformer en un long arrêt sur la ligne de concassage. Dégager entièrement les armatures pendant le broyage est à la fois plus rapide et moins coûteux qu'un tri effectué après coup.
Les pièces d'un broyeur à béton et le rôle de chacune
Un broyeur à béton se compose de peu de pièces, mais chacune détermine un aspect précis de son comportement sur le chantier. La liste ci-dessous indique aussi où regarder quand le rendement baisse.
- Géométrie de la mâchoire
- La mâchoire d'un broyeur à béton est large et concave : au lieu de concentrer la force sur une ligne étroite, elle la répartit sur une grande surface du morceau, et le béton se fissure de l'intérieur sous cette pression répartie. L'ouverture de la bouche détermine l'épaisseur de morceau que l'on peut saisir, et sa profondeur, jusqu'où le morceau peut s'approcher de l'articulation. Comme la force augmente à mesure que l'on se rapproche de l'articulation, la partie profonde de la bouche est la véritable zone de travail de la mâchoire.
- Plaques dentées et plaques d'usure
- La face intérieure de la mâchoire n'est pas nue : elle porte des plaques dentées et des plaques d'usure, boulonnées ou soudées. Les dents agrippent le morceau et l'empêchent de glisser ; les plaques d'usure protègent le corps de la mâchoire de l'abrasion du béton et des armatures. Ce sont des pièces sacrifiées volontairement : on les monte pour que l'usure se produise sur elles plutôt que sur le corps.
- Zone de coupe des armatures
- Sur la plupart des modèles, le fond de la mâchoire comporte une zone de coupe destinée à raccourcir les armatures dégagées. Elle sert à ramener la ferraille à une longueur manipulable. Quand on y force une section épaisse, le tranchant de la lame se fissure, et l'équipement perd aussi en efficacité sur le broyage, qui est son vrai travail.
- Vérin
- Le vérin hydraulique qui ferme la mâchoire est logé et protégé à l'intérieur du corps ; c'est de lui que vient la force de broyage. Si vous constatez des rayures sur la tige, une fuite autour du corps ou un mouvement irrégulier à la fermeture, continuer à travailler ne fera qu'aggraver les dégâts. Les valeurs de force et de vitesse de fermeture par modèle figurent dans le manuel.
- Valve de vitesse
- De nombreux modèles disposent d'une valve de vitesse qui permet à la mâchoire de se fermer rapidement à vide. Tant que la mâchoire ne touche pas le matériau, la valve renvoie l'huile de retour côté piston et donne un mouvement rapide à faible force ; quand la résistance augmente et que la pression monte, le système passe de lui-même en mode haute force. La partie improductive du cycle est ainsi raccourcie. Sur le chantier, on reconnaît la présence de cette valve à la fermeture nettement plus rapide de la mâchoire jusqu'au contact du matériau.
- Tête rotative
- Sur le type rotatif, la mâchoire est montée sur une tête hydraulique qui tourne sur trois cent soixante degrés et qui est alimentée par une ligne séparée. Le gain se situe dans le positionnement : on attaque l'élément sous le bon angle sans déplacer l'engin porteur. Le joint tournant logé dans la tête fait passer l'huile sans enrouler les flexibles ; cette zone est la partie la plus sensible du broyeur.
- Unité magnétique
- Sur le type à aimant, un aimant fixé sur le corps sert à ramasser les armatures dégagées et le fil fin. Le mode d'alimentation et de commande varie selon le modèle ; vérifiez dans le manuel ou auprès de nous si votre engin porteur s'y prête. Son intérêt sur le chantier est de supprimer le changement d'équipement entre broyage et ramassage.
Une valve de vitesse n'est pas une valve de puissance
La valve de vitesse raccourcit la partie à vide du cycle ; elle n'augmente pas la force de broyage. Dès que la mâchoire touche le matériau, le système est déjà en mode haute force, et forcer sur la commande ne fait pas avancer le travail. Une mâchoire qui n'arrive pas à briser le morceau qu'elle tient n'a pas besoin d'aller plus vite, mais d'un meilleur point de prise.
Habitudes de l'opérateur : prise, broyage et dégagement des armatures
Avec un broyeur à béton, le rendement dépend moins de la force que du choix du point de prise. Le même équipement vient à bout du même morceau en quelques morsures quand il le saisit au bon endroit, et n'en vient jamais à bout quand il le saisit au mauvais.
La prise se fait toujours dans la plus petite dimension de la section et dans la partie de la mâchoire proche de l'articulation. La face opposée du morceau doit prendre appui quelque part : sur le sol, sur un autre morceau de gravats ou sur une section encore debout. Un morceau sans appui s'échappe pendant que la mâchoire se ferme, et la morsure est perdue. À chaque ouverture de la mâchoire, on avance d'un pas dans le morceau et l'on dégage le béton tombé pour qu'il ne se glisse pas sous la morsure suivante.
Les armatures sont dégagées par le broyage lui-même. La barre n'est pas coupée : les morsures successives font éclater l'enrobage de béton qui l'entoure, et la barre apparaît. Progresser, c'est donc suivre l'orientation du treillis d'armatures. Si l'on prend un élément en hauteur, le point de prise se choisit en fonction du centre de gravité du morceau ; il faut savoir à l'avance où le morceau tombera à l'ouverture de la mâchoire.
- Ne tentez pas d'arracher un morceau saisi en tirant avec la flèche ; la force doit s'exercer dans le sens de fermeture de la mâchoire.
- N'utilisez pas le broyeur comme engin de levage ou de transport ; déplacer des morceaux, c'est le travail du grappin.
- Ne faites pas pivoter l'engin porteur et ne bougez pas la flèche avant la fermeture complète de la mâchoire.
- Ne tournez pas la tête rotative quand la mâchoire est en charge.
- Ne mordez pas avec la pointe de la mâchoire ; le broyage en pointe est lent et concentre l'usure sur une seule zone.
- Ne commencez pas sur une masse qui n'entre pas dans la mâchoire ; abattez d'abord la masse au brise-roche ou à la pince à béton.
Si la morsure est perdue, changez de position, pas de morceau
Si le béton ne se désagrège pas, le premier point à vérifier est le point de prise : le morceau est-il resté en pointe de mâchoire, sa face opposée est-elle sans appui, a-t-il été saisi dans la grande dimension de la section ? Les réponses à ces trois questions rétablissent le plus souvent l'avancement sans changer d'équipement.
Entretien : quoi remplacer et quand
- Remplacement des plaques dentées et des plaques d'usure
- Les plaques dentées et les plaques d'usure ne s'usent pas de façon égale dans la mâchoire ; la zone qui attaque le matériau en premier est toujours en avance sur les autres. C'est pourquoi les plaques se traitent non pas une par une, mais par jeu complet, de façon à garder une usure équilibrée. Sur les plaques de conception symétrique, on récupère une partie de la durée de vie en démontant la plaque et en la retournant. Pour les fixations boulonnées, le couple de serrage est propre au modèle et se trouve dans le manuel ; une plaque qui se desserre use son propre logement.
- Lame de coupe des armatures
- La lame de coupe au fond de la mâchoire est conçue pour être démontée et retournée afin d'être réutilisée quand son tranchant est émoussé. La possibilité de la recharger par soudure dépend du matériau de la lame ; sur une lame trempée, un apport de chaleur non maîtrisé amorce une fissure. Ne prenez pas cette décision sans consulter le manuel ou nos équipes.
- Graissage des axes et des bagues
- Les axes et les bagues de l'articulation de la mâchoire sont le point le plus chargé. Le graissage se fait mâchoire libre et articulation non chargée ; la graisse injectée sous charge n'atteint pas la surface de portée qui en a réellement besoin. Un jeu qui augmente à l'articulation fait fermer les mâchoires de travers, et le premier signe en est que les deux bouches ne se font plus face quand la mâchoire est fermée.
- Entretien de la tête rotative
- La tête rotative est à la fois l'endroit où l'huile passe par un joint tournant et celui où le poids de l'équipement est suspendu. En cas de fuite autour de la tête, de point dur en rotation ou de vitesse irrégulière, on arrête le travail. Le contrôle quotidien est visuel : vérifier que les flexibles ne s'enroulent pas pendant la rotation, que les fixations ne se sont pas desserrées et que la rotation est régulière dans les deux sens.
- Propreté du circuit hydraulique
- Un broyeur à béton travaille dans les gravats, et le changement d'équipement se fait dans un environnement poussiéreux. On essuie les raccords rapides avant de les débrancher et de les rebrancher, et on protège les extrémités ouvertes avec des bouchons. La poussière qui entre dans le circuit hydraulique ne montre pas ses dégâts tout de suite, mais avec le temps ; un joint qui commence à fuir ou une mâchoire qui ralentit sont le plus souvent la conséquence d'une saleté entrée des semaines plus tôt.
Planifiez avant d'atteindre la limite d'usure
Le remplacement des plaques dentées et des plaques d'usure prend quelques heures quand les pièces sont en stock ; quand elles ne le sont pas, c'est le chantier qui s'arrête. Relier le suivi des consommables au rapport de poste fait passer ce remplacement du statut d'arrêt imprévu à celui d'intervention planifiée.
Questions fréquentes
Avec un broyeur à béton, faut-il commencer par la structure debout ou par les gravats au sol ?
Le broyeur fixe est destiné aux gravats déjà au sol ; il n'est pas conçu pour démonter une structure encore debout. Le type rotatif peut aussi travailler en démolition primaire sur les sections de poteaux et de poutres qui entrent dans sa propre ouverture de mâchoire, mais sur les voiles massifs et les massifs de fondation, le brise-roche ou la pince à béton passe toujours en premier. La règle générale est de ramener d'abord la masse à une taille saisissable et de réserver le broyeur à l'étape de séparation.
Comment savoir si les armatures sont bien dégagées ?
S'il ne reste plus d'enrobage de béton à la surface de la barre et que la barre pend librement quand la mâchoire s'ouvre, le dégagement est terminé. S'il reste entre les nervures assez d'enrobage pour affecter la valeur de la ferraille, on prend une deuxième morsure au même endroit. Garder le sens de broyage parallèle à l'axe des armatures évite en grande partie ce besoin d'une deuxième morsure.
Comment utiliser la tête rotative sur le chantier ?
La rotation sert au positionnement : on règle l'angle par rapport à la section pendant que la mâchoire est libre, et on n'y touche plus une fois la prise effectuée. Chercher à arracher un morceau saisi en le tournant impose à la tête rotative un effort de torsion pour lequel elle n'est pas conçue. Le cheminement des flexibles se vérifie à chaque poste ; un flexible enroulé se remarque le plus souvent au milieu d'une rotation, et à ce moment-là les dégâts ont déjà commencé.
Comment maîtriser la chute d'un morceau quand on prend un élément en hauteur avec un broyeur à béton ?
Le point de prise se choisit près du centre de gravité du morceau, et la zone de chute est dégagée avant le début du travail. Une fois l'élément détaché, on ne le lâche pas : on le descend en gardant la mâchoire fermée et on le pose à plat sur le sol. Si le morceau est plus lourd que ce que la mâchoire peut tenir, on le réduit d'abord le long de la section. Les limites de poids et de portée se lisent sur la courbe de charge du constructeur de l'engin porteur.
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