Mélanges à base d'agrégats et de liants thermofusibles pour revêtements de voiries, et procédé de fabrication

Abstract

 Dans un mode de réalisation du procédé, on prépare un enrobé à chaud à liant hydrocarboné translucide, on le sépare en fragments sur une tôle vibrante (1) et on fait tomber ces fragments en pluie dans une cuve (2) remplie d'eau froide, pour obtenir un enrobé non cohésif pouvant être conservé de façon prolongée et retrouvant après réchauffement ses propriétés initiales.

Description

[0001] L'invention concerne des mélanges convenant pour la réalisation de revêtements de sol pour l'aménagement de voiries, comprenant au moins des agrégats et un liant thermofusible.

[0002] Ce type de mélanges comprend notamment les enrobés bitumineux à chaud dans lesquels le liant thermofusible est un liant bitumineux, et qui sont obtenus en malaxant ensemble les agrégats et le liant à une température suffisante pour que le liant soit fluide, puis conservés, transportés et mis en oeuvre à chaud. Ces enrobés bitumineux sont utilisés sur une grande échelle, notamment pour la réalisation de routes, et sont préparés dans de nombreuses installations d'enrobage réparties sur le territoire de telle façon qu'un chantier d'application soit toujours à une distance de l'installation d'enrobage la plus proche permettant le transport de l'enrobé par camions, le cas échéant calorifugés, sans prise en masse par refroidissement.

[0003] Depuis quelques années sont apparus des enrobés à liants hydrocarbonés translucides, qui diffèrent des enrobés bitumineux mentionnés ci-dessus par le remplacement des liants bitumineux par des liants qui sont également d'origine pétrolière mais qui ne contiennent pas les constituants riches en carbone responsables de la couleur noire des bitumes. Ces enrobés à liants translucides sont utilisés en quantités plus faibles que les enrobés aux liants bitumineux, notamment pour la réalisation de trottoirs, de places, d'allées de jardins, de cours d'écoles, d'îlots centraux de voies de circulation, et d'une façon générale de toutes sortes de surfaces décoratives avec ou sans circulation. Des pigments y sont fréquemment introduits pour obtenir des coloris attrayants qui ne peuvent être réalisés en présence de bitume.

[0004] Le volume de production relativement faible des enrobés à liants translucides ne justifie pas de leur réserver un réseau d'installations d'enrobage analogue à celui utilisé pour les enrobés bitumineux. On utilise donc les mêmes installations pour la production de ces deux types d'enrobés. Si la fabrication proprement dite des enrobés à liants translucides n'occupe ces installations que pour de faibles durées, en revanche, pour éviter qu'ils soient tachés par des traces de bitume, une préparation et une adaptation très importantes de l'installation sont nécessaires avant chaque opération de fabrication. En effet, il faut nettoyer tous les organes ayant été au contact avec le liant bitumineux (malaxeur, trémie de stockage, chariot de transfert) et adapter un circuit de dosage et d'injection spécial pour le liant hydrocarboné translucide, la durée d'utilisation de ce circuit spécial étant en outre réduite.

[0005] La nécessité du nettoyage préalable s'applique également à tout matériel de transport ou d'application utilisé pour les deux types d'enrobés.

[0006] L'utilisation des mêmes installations pour les enrobés à liants bitumineux et pour les enrobés à liants translucides entraîne les conséquences suivantes :

• la fabrication de ces derniers doit être rigoureusement planifiée;
• le fonctionnement normal du poste d'enrobage est perturbé, toutes les autres fabrications devant être arrêtées;
• le rendement journalier de l'installation est abaissé.

[0007] De plus, la fabrication, à mesure des besoins, de faibles quantités d'enrobés à liants translucides ne permet pas toujours d'atteindre des conditions de fonctionnement stables du poste, ce qui implique une qualité fluctuante des enrobés.

[0008] Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.

[0009] L'invention vise un procédé de fabrication d'un mélange convenant pour la réalisation d'un revêtement de sol pour l'aménagement de voiries, comprenant au moins des agrégats et un liant thermofusible, dans lequel on porte le liant à une température suffisamment élevée pour le rendre fluide, et on le met en contact avec les agrégats, caractérisé en ce qu'il comporte une étape au cours de laquelle le liant est refroidi rapidement en formant des fragments discrets ne collant pas entre eux.

[0010] Le mélange peut être fabriqué à l'avance, en grandes quantités, conservé de façon prolongée et transporté sur de grandes distances à l'état particulaire, et réchauffé au moment et sur le lieu de son utilisation pour constituer un enrobé tout à fait semblable aux enrobés à chaud préparés selon le processus classique.

[0011] Le procédé selon l'invention est particulièrement intéressant lorsque le liant est un liant hydrocarboné translucide, l'augmentation de coût qui résulte du refroidissement et du réchauffage ayant une incidence modérée sur le prix de revient du mélange qui est déjà relativement élevé par ailleurs. Ceci permet de disposer d'installations plus simples, réservées en permanence ou affectées pour de longues durées à la fabrication de mélanges contenant des liants hydrocarbonés translucides.

[0012] Au demeurant, le procédé est techniquement applicable, et peut présenter un intérêt dans des circonstances appropriées, avec tout type de liant thermofusible utilisé pour l'aménagement de voiries et analogues.

[0013] De même, le procédé n'est pas limité en ce qui concerne la nature des agrégats utilisés, qui peuvent comprendre notamment des agrégats minéraux classiques, du verre, du bois ou des métaux.

[0014] Selon un mode de réalisation du procédé selon l'invention, on verse le liant sur les agrégats froids, le refroidissement du liant se produisant lors de son contact avec les agrégats et conduisant à la formation de boulettes de liant juxtaposées aux agrégats et dont au moins la partie essentielle n'adhère pas à ceux-ci.

[0015] Le cas échéant, les boulettes de liant englobent des particules fines d'agrégats, et/ou de pigments mélangés aux agrégats.

[0016] Lors de l'utilisation du mélange d'agrégats et de boulettes, on le réchauffe en le malaxant afin de fluidifier le liant et de lier les agrégats, et on répand l'enrobé obtenu sur un substrat pour réaliser un revêtement.

[0017] Selon un autre mode de réalisation du procédé, on prépare un enrobé à chaud en mettant le liant chaud en contact avec les agrégats également chauffés, on sépare cet enrobé par un traitement mécanique en fragments comprenant chacun au moins une particule d'agrégats enrobée par le liant, et on refroidit rapidement ces fragments de façon à éviter qu'ils se collent entre eux.

[0018] Avantageusement, on sépare l'enrobé en fragments en le déposant sur un support vibrant, et on refroidit les fragments en les faisant tomber dans un liquide froid ou dans un courant de gaz froid.

[0019] Lors de l'utilisation du mélange obtenu selon ce second mode de réalisation, on réchauffe les fragments afin de les lier entre eux par le liant fluidifié, et on répand l'enrobé continu obtenu sur un subtrat pour réaliser un revêtement, ou bien on répand les fragments sur un substrat et on les réchauffe pour les lier entre eux par le liant fluidifié en formant un revêtement continu.

[0020] L'invention vise également un mélange comprenant au moins des agrégats non liés et un liant thermofusible sous forme de boulettes discrètes, tel qu'on peut l'obtenir selon le premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, ainsi qu'un enrobé non cohésif à froid, et devenant cohésif par élévation de température, formé de fragments comprenant chacun au moins une particule d'agrégats enrobée d'un liant thermofusible, tel qu'on peut l'obtenir selon le second mode de réalisation du procédé.

[0021] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des exemples de réalisation décrits ci-après sans aucun caractère limitatif, et de la figure unique annexée qui représente schématiquement un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans son second mode de réalisation.

EXEMPLE 1

[0022] On utilise un poste d'enrobage classique tel que ceux utilisés pour la fabrication d'enrobés bitumineux à chaud ou à froid, muni d'une tuyauterie spéciale pour l'alimentation en liants hydrocarbonés translucides. Si le poste a été auparavant utilisé pour la fabrication d'enrobés bitumineux, il est convenablement nettoyé. On charge l'installation d'agrégats minéraux concassés froids, sur lesquels on verse un liant hydrocarboné translucide porté à une température de 150 à 160°C, à raison de 4 à 8 parties en poids de liant pour 100 parties en poids d'agrégats. Le cas échéant, ces derniers sont mélangés à 0,5 à 2 parties en poids de pigments.

[0023] Au contact des agrégats froids, le liant se refroidit rapidement et subit donc une trempe, en formant des boulettes qui renferment le cas échéant des particules fines d'agrégats et/ou de pigments. On obtient donc un mélange formé de ces boulettes et de particules discrètes d'agrégats et le cas échéant de pigments, y compris des particules fines résiduelles, les boulettes ne collant pas entre elles ni aux particules discrètes.

[0024] Ce mélange intime peut être conservé de façon prolongée, en vrac ou conditionné, par exemple en sacs, sans qu'on constate ni prise de masse, ni ségrégation des composants, ni vieillissement du liant comparable à celui qui serait observé en cas de conservation d'un enrobé à chaud.

[0025] Au moment voulu, le produit est repris et transporté sur chantier par camion benne. Il est alors réchauffé et malaxé par un réchauffeur de chantier afin d'être étalé sous forme de revêtement. Des pigments peuvent le cas échéant être ajoutés lors du malaxage, notamment si le mélange n'en comporte pas déjà, ce qui permet d'obtenir différents coloris à la demande à partir d'un même lot de fabrication.

[0026] Le mélange chaud final et le revêtement formé à partir de celui-ci sont tout à fait semblables à un enrobé à chaud fabriqué de façon classique et au revêtement correspondant, tant par l'aspect que par les caractéristiques mécaniques déterminées en laboratoire.

EXEMPLE 2

[0027] On prépare par le procédé traditionnel un enrobé à chaud à liants hydrocarbonés translucides.

[0028] On verse cet enrobé sur une tôle vibrante inclinée d'environ 35o par rapport à l'horizontale. En raison de cette vibration et de cette inclinaison, les particules d'agrégats roulent individuellement sur la tôle, chacune restant enrobée de liant. Arrivées au bord inférieur de la tôle, les particules enrobées tombent en pluie et sont reçues dans une cuve 2 remplie d'eau froide. Au contact de l'eau froide, le liant est brusquement refroidi et solidifé, formant une gangue autour de chaque particule d'agrégats. On obtient ainsi un enrobé non cohésif formé de fragments comprenant chacun au moins une particule d'agrégats enrobée de liant translucide. Ces fragments tombent sur un tapis convoyeur 3 immergé à la partie inférieure de la cuve 2, qui les tranfère à un élévateur à godets 4 partiellement immergé. Celui-ci les remonte hors de l'eau et les déverse sur un tapis d'évacuation 5. La cuve 2 est partagée par une cloison verticale 6, interrompue à la partie inférieure pour laisser passer le convoyeur 3, en deux compartiments 7 et 8, le bord inférieur de la tôle 1 étant au-dessus du compartiment 7 et l'élévateur 4 plongeant dans le compartiment 8. De l'eau froide est introduite en permanence par une entrée 9 à la partie inférieure du compartiment 7, et la même quantité d'eau est évacuée par une sortie 10 à la partie supérieure de ce même compartiment. Il s'établit donc une circulation d'eau froide de bas en haut dans le compartiment 7, à contre-courant de la chute des fragments du mélange.

[0029] Ce mélange peut être conservé et transporté dans les mêmes conditions que celui de l'exemple 1. Après réchauffage, on retrouve un enrobé possédant les mêmes propriétés que le produit de départ. Ce réchauffage peut être effectué avant ou après la mise en place du mélange sur le substrat à revêtir, un nouveau malaxage n'étant pas nécessaire.

[0030] Les mélanges selon l'invention peuvent notamment être fabriqués en hiver, période de faible occupation des installations, pour être utilisés en d'autres saisons.

Revendications

1. Procédé de fabrication d'un mélange convenant pour la réalisation d'un revêtement de sol pour l'aménagement de voiries, comprenant au moins des agrégats et un liant thermofusible, procédé dans lequel on porte le liant à une température suffisamment élevée pour le rendre fluide, et on le met en contact avec les agrégats, caractérisé en ce qu'il comporte une étape au cours de laquelle le liant est refroidi rapidement en formant des fragments discrets ne collant pas entre eux.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liant est un liant hydrocarboné translucide.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on verse le liant sur les agrégats froids, le refroidissement du liant se produisant lors de son contact avec les agrégats et conduisant à la formation de boulettes de liant juxtaposées aux agrégats et dont au moins la partie essentielle n'adhère pas à ceux-ci.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les boulettes de liant englobent des particules fines d'agrégats et/ou de pigments mélangés aux agrégats.

5. Procédé selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'on réchauffe en le malaxant le mélange d'agrégats et de boulettes afin de fluidifier le liant et de lier les agrégats, et qu'on répand l'enrobé obtenu sur un substrat pour réaliser un revêtement.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on prépare un enrobé à chaud en mettant le liant chaud en contact avec les agrégats également chauffés, qu'on sépare cet enrobé par un traitement mécanique en fragments comprenant chacun au moins une particule d'agrégats enrobée par le liant, et qu'on refroidit brusquement ces fragments de façon à éviter qu'ils se collent entre eux.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on sépare l'enrobé en fragments en le déposant sur un support vibrant.

8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'on refroidit les fragments en les faisant tomber dans un liquide froid ou dans un courant de gaz froid.

9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on réchauffe les fragments afin de les lier entre eux par le liant fluidifié, et qu'on répand l'enrobé continu obtenu sur un substrat pour réaliser un revêtement.

10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'on répand les fragments sur un substrat et qu'on les réchauffe pour les lier entre eux par le liant fluidifié en formant un revêtement continu.

11. Mélange comprenant au moins des agrégats non liés et un liant thermofusible sous forme de boulettes discrètes, tel qu'on peut l'obtenir par le procédé selon l'une des revendications 3 et 4.

12. Enrobé non cohésif à froid et devenant cohésif par élévation de température, formé de fragments comprenant chacun au moins une particule d'agrégats enrobée d'un liant thermofusible, tel qu'on peut l'obtenir par le procédé selon l'une des revendications 6 à 8.

Dessins