Soutenance mémoire
De nos jours, de nombreuses entreprises s’orientent de plus en plus dans la transformation des granits. Les technologies utilisées pour réaliser efficacement les différents travaux dépendent des besoins de chaque compagnie. Bien que le polissage soit au cœur des activités réalisées, il n’en demeure pas moins important de mettre en relief les diverses opérations telles que l’extraction, le débitage, le sciage, etc. effectuées au préalable. Il faut tout de même préciser que les travaux courants que la plupart des entreprises réalisent sont : l’extraction, le débitage au fil, le sciage, le polissage mécanique, le polissage manuel, etc. L’ensemble des opérations réalisées dépend de la taille de chaque entreprise. C’est ainsi qu’on peut noter qu’il y a des industries comme A. Lacroix Granit, qui procède à l’extraction de leur propre granit tandis que d’autres, comme Granit Plus achètent des tranches déjà polies. Il faut aussi noter que les domaines d’activités des industries de transformation de granit sont nombreux et diversifiés. Ces activités peuvent aller de la simple réalisation des comptoirs de cuisine et de salle de bain à la fabrication des tuiles et des monuments.
A. Lacroix Granit est une entreprise bien équipée pour réaliser les travaux complexes comme des aménagements paysagers, des monuments de toutes sortes, des tuiles et bien d’autres. Granite Montérégie 2000 est une entreprise de petite taille, spécialisée dans la fabrication des monuments et des comptoirs. Il faut dire qu’en général, toutes ces compagnies sont assez bien outillées pour réaliser le polissage, tant manuel que mécanique. Il va sans dire que l’utilisation du granit pour la cuisine et la salle de bain rehausse la valeur de la maison. Elle assure pour ainsi dire une bonne durée de vie à ces endroits stratégiques. Donc, un bon choix de granit pour le podium de la salle de bain permet d’agencer les textures et couleurs avec la céramique, l’ardoise, ou le revêtement en briquettes ou en pierres naturelles. À la lumière de tout ça, dans ce chapitre il sera question d’analyser et documenter les pratiques industrielles dans les industries transformant du granit en Estrie, au Québec et ailleurs dans le monde.
Obtention des bruts de granit pour polissage
Les granits bruts étant un amalgame d’une multitude de minéraux (quartz, feldpath et mica), offrent une beauté exceptionnelle après le polissage. Ils sont d’abord extraits des carrières (souterraines ou à ciel ouvert) pour être ensuite débités afin d’en faire des produits finis.
Extraction du granit
Dans la Marbrerie Charles & Tocchi, l’extraction du granit s’est effectuée pendant des millénaires à l’aide de coins en bois mouillés, remplacés ensuite par des coins en fer enfoncés progressivement à la masse pour faire éclater la roche. De nos jours, on procède à l’abattage des bancs à l’explosif: des trous sont percés à la foreuse pneumatique (leur profondeur peut atteindre 3 à 4 mètres) et bourrés de poudre noire qui, en explosant, détache le bloc de la masse. Le bloc de granit est conduit ensuite à l’atelier pour façonnage. La méthode utilisée par Mochal Granit diffère de celle utilisée par la marbrerie Charles & Tocchi. Elle consiste à l’utilisation d’une scie à haveuse pour l’extraction des blocs calcaires . Précisons que la haveuse est une sorte de scie à chaîne équipée de couteaux tranchants qui fonctionne comme une tronçonneuse à bois. Elle permet de découper une carrière par sciage propre en blocs primaires afin de faciliter l’extraction des pierres calcaires.
A.Lacroix Granit utilise toutes les techniques d’extraction les plus modernes dans ses dix carrières afin de maximiser la productivité et minimiser les pertes. Son usine de transformation se situant à Saint-Sébastien en Estrie occupe une superficie de 150 000 pi². Elle fait des réalisations de qualité exceptionnelles sur le granit, le marbre et le calcaire avec ses machines de production modernes. Les pierres sont extraites au Saguenay et en Mauricie.
Débitage du bloc de granit en tranches
Le bloc de granit est transporté en atelier pour être ensuite débité selon des dimensions bien déterminées. Parmi les techniques de débitage utilisées par la plupart des industries, nous retrouvons : le sciage au châssis, le sciage au fil diamanté, le sciage au disque diamanté, etc. La compagnie A. Lacroix Granit utilise les techniques de débitage les plus modernes pour découper en tranches les blocs de granit. Avant le débitage, le positionnement du granit se fait sur des morceaux de bois de manière à assurer la stabilité de celui-ci. La masse du bloc est assez suffisante pour assurer le maintien en position. Aucun autre dispositif de maintien en position n’est nécessaire. Il est important de s’assurer que les valves d’eau de refroidissement soient ouvertes avant de débuter le débitage.
Sciage au châssis
Mochal Granit utilise un châssis pour trancher le granit. Précisons qu’un châssis est une machine complexe d’installation très onéreuse à forte technologie qui transforme le mouvement rotatif d’un moteur en un mouvement transversal de va-et-vient. Les lames d’acier placées dans un cadre de mouvement alternatif dit aussi armure découpent le bloc de pierre en tranches de 2, 3, 4 cm, etc. par réglage d’écartement des lames. Chez Mochal Granit, le châssis est conçu pour scier jour et nuit des blocs en tranches qui servent ensuite au polissage et à la décoration. Le principe est d’utiliser des lames d’acier parallèles qui ressemblent à des peignes géants dont la descente lente et régulière est assurée par un moteur électrique et d’un mécanisme bielle-manivelle qui transforme le mouvement circulaire du moteur en mouvement alternatif horizontal au niveau du peigne.
À Marbrerie Charles & Tocchi, un châssis multi-lames découpe des tranches. Ces tranches sont ensuite redécoupées aux dimensions voulues à l’aide d’une débiteuse à disque diamanté plus petite. Puis elles sont disposées sous une polisseuse, le plus souvent automatique pour polir la surface.
Sciage au disque diamanté
Pour ce qui est du sciage au disque diamanté, Mochal Granit réalise ce type de sciage par l’intermédiaire d’un disque en acier ou en carbone, sur lequel on vient souder des pastilles de diamants. C’est ainsi qu’on retrouve deux catégories de débitage, comme le débitage primaire et le débitage secondaire. Le débitage primaire est celui qui permet de réaliser des tranches épaisses à partir d’un bloc de pierre . Ce type de débitage se fait passe par passe successive pour le granit et en pleine masse pour les calcaires. Quant au débitage secondaire, il permet de découper des tranches pour la réalisation des carreaux ou bandes de toutes épaisseurs .
Débitage au fil hélicoïdal
Marbrerie Charles & Tocchi utilise la technique de débitage au fil hélicoïdal. Mentionnons que le bloc de granit est placé sur un châssis pour sa découpe en tranche à l’aide de fil hélicoïdal. L’exécution est basée sur le principe suivant : le fil hélicoïdal entraîne un abrasif qui use le granit; et tout le travail se fait sous un jet d’eau pour refroidir l’ensemble. Le fil est tendu à l’aide d’une série de poulies.
Débitage au fil diamanté
Un fil avec des éclats de diamant est utilisé à la place du fil hélicoïdal. Le débitage se fait sous un jet d’eau pour assurer le refroidissement. Mochal Granit considère le sciage au fil comme étant un procédé qui date de plus d’une vingtaine d’années. Il permet, selon elle, de découper des pans entiers d’une montagne de granits, de pierres calcaires, ou de marbres. Depuis quelques années, ce procédé s’est étendu en application de sciage en usine pour le débitage, l’équarrissage de blocs ou même encore la production de tranches par des machines multifils.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE
1.1 Introduction
1.2 Polissage des granits
1.2.1 But du polissage
1.2.2 Polissage manuel
1.2.3 Polissage mécanique
1.2.4 Outils de polissage
1.2.5 Catégorie d’abrasifs de polissage
1.2.6 Choix de granulométrie et du type de liants
1.2.7 Quelques études expérimentales sur le polissage des granits
1.3 Caractéristiques des matériaux à polir
1.3.1 Le granit
1.3.2 Le marbre
1.3.3 Le quartz
1.3.4 Comparaison entre le granit, le quartz et le marbre
1.4 États de surface
1.4.1 Défauts de surface
1.4.2 Quelques paramètres de rugosité de surface
1.4.3 Rugosités de surface obtenues par procédés de fabrication
1.4.4 Autres facteurs affectant la rugosité de surface
1.5 Émissions de poussières
1.5.1 Exposition aux poussières de granits
1.5.2 Émission de particules PM 2.5 lors du polissage du granit
1.5.3 Instruments de mesure pour la captation des particules générées
1.6 Normes de sécurité en milieu de travail
1.7 Conclusion
CHAPITRE 2 ANALYSE DES PRATIQUES INDUSTRIELLES
2.1 Introduction
2.2 Obtention des bruts de granit pour polissage
2.2.1 Extraction du granit
2.2.2 Débitage du bloc de granit en tranches
2.3 Polissage mécanique des granits
2.3.1 Polissage sur machines conventionnelles
2.3.2 Polissage sur machine à commande numérique
2.4 Polissage manuel des granits
2.5 Finis de surface
2.6 Discussions et conclusion
CHAPITRE 3 PROCÉDURE EXPÉRIMENTALE
3.1 Introduction
3.2 Environnement expérimental
3.3 Matériel
3.4 Conditions expérimentales
3.5 Variables réponses et modèle correspond à l’étude
CHAPITRE 4 ANALYSE DES ÉMISSIONS DE POUSSIÈRES LORS DU
POLISSAGE
4.1 Analyse des effets
4.1.1 Diagrammes de Pareto des émissions de poussières
4.1.2 Tableaux des effets
4.1.3 Graphiques des effets sur échelle demi gaussienne
4.2 Analyse de variance (Anova)
4.2.1 Tableaux de l’Anova
4.2.2 Modèles de prédiction proposés
4.3 Surface de réponse des émissions de poussières
4.4 Surface de réponse simultanée des émissions de poussières
4.5 Discussions et conclusion
CHAPITRE 5 ANALYSE DU FINI DE SURFACE APRÈS POLISSAGE
5.1 Profils de rugosité
5.1.1 Profil du fini de surface de l’essai no.1 : grit 60
5.1.2 Profil de la surface de l’essai no.10 : grit 80
5.1.3 Profil de la surface de l’essai no.19 : grit 100
5.1.4 Profil de la surface de l’essai no.9
5.2 Analyse statistique
5.2.1 Analyse des effets
5.2.2 Analyse de variance
5.3 Surface de réponse simultanée du fini de surface
5.4 Discussions et conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE
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