Procédé pour préparer un enrobé bitumineux routier

Description

[0001] L'invention concerne un procédé pour préparer un enrobé bitumineux pour application routière dans lequel on fluidifie par chauffage un liant bitumineux solide à température ambiante et on le mélange à des fragments solides de manière à enrober ceux-ci de bitume.

[0002] Les techniques de fabrication des enrobés routiers sont principalement de deux types:

• à chaud: granulats et liant sont chauffés séparément puis mélangés à une température comprise entre 100 et 200 °C;
• à froid: les granulats froids sont enrobés par une émulsion de bitume après ajustement de la teneur et traitement préalable éventuel de tout ou partie des granulats.

[0003] Les enrobés ainsi obtenus sont principalement utilisés en couche de base, de fondation ou de roulement lors de la construction d'une route.

[0004] On utilise également, par petites quantités, des enrobés dits stockables, obtenus selon l'un des deux procédés précédents, et qui font en général appel à des quantités plus ou moins importantes de fluxants d'origine carbochimique (dérivés du charbon), pétrochimique (dérivés du pétrole) ou végétale (dérivés d'huiles végétales).

[0005] La présence de fluxants permet d'éviter le durcissement du liant au stockage. Le produit peut par conséquent être utilisé pendant une période qui peut aller jusqu'à plusieurs mois. L'utilisation s'effectue manuellement ou avec des moyens mécaniques habituels, notamment pour les applications suivantes:

• déflachage de chaussées;
• réfections provisoires de tranchées
• réparations ponctuelles;
• mise à niveau de regards;
• garnissage de nids de poules.

[0006] Le développement continu de ces enrobés résulte de leur souplesse d'emploi puisqu'ils sont disponibles en permanence et nécessitent un équipement de mise en oeuvre simple.

[0007] Quelles que soient les applications des enrobés, les procédés de fabrication connus présentent des inconvénients.

[0008] Dans le cas des techniques à froid, l'humidité des granulats doit être réglée par un apport d'eau dépendant de l'état initial de ces derniers.

[0009] D'utilisation simple, ce mode opératoire présente souvent une qualité d'enrobage moyenne. Il est en outre sensible à l'eau et nécessite le plus souvent l'ajustement de la formule de l'émulsion aux granulats utilisés, ce qui peut poser problème par exemple en cas de variation d'approvisionnement.

[0010] Quant à l'enrobage à chaud, il nécessite des installations lourdes qui ne sont pas toujours disponibles en fonction des entreprises qui fabriquent ou de l'implantation des points de vente.

[0011] Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus.

[0012] L'invention vise notamment un procédé du genre défini en introduction, et prévoit que lesdits fragments solides sont à température ambiante lors de leur mise en contact avec le liant, et que le liant bitumineux contient au moins un fluxant.

[0013] La mise en oeuvre des granulats froids dispense de l'utilisation d'un poste d'enrobage à chaud. L'utilisation d'un liant chauffé évite les inconvénients liés aux émulsions. Le liant chaud peut être prélevé directement dans un camion, sans nécessiter de moyens de chauffage sur place.

[0014] Si l'état de surface des granulats froids ne permet pas une adhérence suffisante du liant, on peut les traiter préalablement par un promoteur d'adhérence. En venant couvrir la périphérie des granulats, un agent tensio-actif permet notamment de déplacer le film d'eau présent sur la surface en facilitant son évacuation postérieure. Par ailleurs, il conduit à une hydrophobation qui favorise le mouillage des matériaux par le bitume lors de l'enrobage.

[0015] Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après:

• On traite préalablement les fragments solides par un promoteur d'adhérence.
• Le promoteur d'adhérence contient au moins un agent tensio-actif.
• Le rapport pondéral de l'agent tensio-actif à l'enrobé est compris entre 0,05 et 1 %, préférentiellement entre 0,1 et 0,5 %.
• Le promoteur d'adhérence contient au moins un fluxant.
• Le rapport pondéral du fluxant à l'enrobé est compris entre 0,05 et 2 %, préférentiellement entre 0,1 et 1 %.
• La proportion pondérale de l'agent tensio-actif dans le promoteur d'adhérence est comprise entre 10 et 80 %, préférentiellement entre 40 et 70 %.
• Le traitement préalablement des fragments solides est effectué au moyen d'une émulsion dont la teneur pondérale en promoteur d'adhérence est comprise entre 10 et 80 %, préférentiellement entre 40 et 70 %.
• Lesdits fragments solides sont choisis parmi des granulats, des fraisats, des agrégats d'enrobés, des recyclats de démolition de béton, des mâchefers, des scories et des laitiers.
• Le liant bitumineux contient au moins un fluxant.
• La teneur pondérale en fluxant du liant est au moins égale à 0,1 %, préférentiellement au moins égale à 1 %.
• La teneur pondérale en fluxant du liant est au plus égale à 50 %, préférentiellement au plus égale à 30 %.
• On chauffe le liant à une température inférieure à son point éclair et comprise entre 80 et 200 °C.

[0016] Des exemples non limitatifs de mise en oeuvre de l'invention sont décrits ci-après, les pourcentages mentionnés étant en poids.

Exemple 1

[0017] On utilise la formule suivante de granulats silico-calcaires:

granulométrie 4/6	75 %
granulométrie 2/4	25 %.

[0018] Un lot de ces granulats est traité à température ambiante, sans chauffage ni séchage, par une émulsion ayant la composition suivante:

H2O	50 %
Oléoflux 18	30 %
Émulsamine L 60	20 %.

[0019] Oléoflux 18 et Émulsamine L 60 sont respectivement un ester méthylique de tournesol (obtenu par transestérification de l'huile de tournesol) commercialisé par la Société OLÉOROUTE et une diamine commercialisée par la Société CECA, et constituent ensemble le promoteur d'adhérence, Émulsamine L 60 jouant en outre le rôle d'émulsifiant.

[0020] Le lot ainsi traité et un lot non traité sont enrobés avec 5,8 % d'un mélange de bitume et d'ester méthylique de tournesol en tant que fluxant, ce dernier constituant 18 % du mélange. La température du liant à l'enrobage est de 160 °C. Sans le promoteur d'adhérence, l'enrobage n'est pas satisfaisant. L'usage du promoteur à une teneur d'environ 0,5 % dans l'enrobé permet un bien meilleur enrobage, les éventuels points non enrobés le devenant rapidement par contact. La stabilité du produit a été vérifiée sur un mois par un essai empirique consistant à séparer les granulats au moyen d'une spatule plongée dans l'enrobé, après 2 à 3 minutes de brassage.

Exemple 2

[0021] On utilise la formule continue suivante de granulats de type quartzite:

granulométrie 4/6	45 %
granulométrie 0/4	25 %
granulométrie 0/5 roulé	30 %.

[0022] Ces granulats sont enrobés par le même liant que dans l'exemple 1, à la même température, après traitement par un promoteur d'adhésion composé de 60 % d'Oléoflux 18 et de 40 % de Cecabase 240 PF (amine grasse commercialisée par la Société CECA), utilisé au taux de 0,5 % par rapport à l'enrobé, soit seul, soit sous forme d'une émulsion aqueuse à 50 % obtenue par simple agitation manuelle.

[0023] On obtient dans les deux cas une bonne qualité d'enrobage, sans constater aucune différence, et ce même après immersion 16 heures dans l'eau à 60 °C.

[0024] Afin d'évaluer la facilité de mise en oeuvre, des essais de maniabilité ont été effectués, consistant à mesurer la force maximale nécessaire pour déplacer de 13 cm une plaque métallique de 92 cm² dans 4 kg d'enrobé. Les résultats sont les suivants:

Promoteur d'adhésion	Seul	En émulsion
Maniabilité à 20 °C	47 N	50 N
Maniabilité à 5 °C	120 N	118 N

[0025] Ici encore, les deux produits ont le même comportement. Leur stabilité après 2 mois est bonne.

[0026] Bien que les enrobés préparés dans les exemples ci-dessus conviennent particulièrement en tant qu'enrobés stockables, l'invention n'est pas limitée à de tels enrobés. Elle est applicable tout aussi avantageusement pour la réalisation d'enrobés destinés à des travaux de construction et d'entretien de routes.

Revendications

1. Procédé pour préparer un enrobé bitumineux pour application routière dans lequel on fluidifie par chauffage un liant bitumineux solide à température ambiante et on le mélange à des fragments solides de manière à enrober ceux-ci de bitume, caractérisé en ce que lesdits fragments solides sont à température ambiante lors de leur mise en contact avec le liant, et que le liant bitumineux contient au moins un fluxant.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on traite préalablement les fragments solides par un promoteur d'adhérence.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le promoteur d'adhérence contient au moins un agent tensio-actif.

4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le rapport pondéral de l'agent tensio-actif à l'enrobé est compris entre 0,05 et 1 %, préférentiellement entre 0,1 et 0,5 %.

5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le promoteur d'adhérence contient au moins un fluxant.

6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le rapport pondéral du fluxant contenu dans le promoteur d'adhérence à l'enrobé est compris entre 0,05 et 2 %, préférentiellement entre 0,1 et 1 %.

7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, dans lequel la proportion pondérale de l'agent tensio-actif dans le promoteur d'adhérence est comprise entre 10 et 80 %, préférentiellement entre 40 et 70 %.

8. Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, dans lequel le traitement préalablement des fragments solides est effectué au moyen d'une émulsion dont la teneur pondérale en promoteur d'adhérence est comprise entre 10 et 80 %, préférentiellement entre 40 et 70 %.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits fragments solides sont choisis parmi des granulats, des fraisats, des agrégats d'enrobés, des recyclats de démolition de béton, des mâchefers, des scories et des laitiers.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la teneur pondérale en fluxant du liant est au moins égale à 0,1 %, préférentiellement au moins égale à 1 %.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la teneur pondérale en fluxant du liant est au plus égale à 50 %, préférentiellement au plus égale à 30 %.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on chauffe le liant à une température inférieure à son point éclair et comprise entre 80 et 200 °C.