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Perfectionnements aux compositions bitumineuses
La présente invention se rapporte aux compositions de brai, goudron et analogues et concerne plus particulièrement les compositions de ce genre qu'on emploie dans la construction des routes et de leur revêtement superficiel.
Ces compositions sont couramment appliquées à des agrégats pierreux tels que de la pierre concassée ou du gravier, et comme ces agrégats pierreux sont souvent.humides, le problème se pose constamment d'obtenir une adhérence durable et effective entre la composition et l'agrégat pierreux et d'empêcher que la composition se détache. Divers procédés ont été proposés pour obtenir cette adhérence, y compris l'emploi de compositions contenant une matière asphaltique, un savon insoluble et un agent émulsionnant susceptible, au contact de l'agrégat humide, de favoriser la formation d'émulsions du type "eau dans l'huile". Toutefois, les compositions employées jusqu'à ce jour mouillent les'agrégats acides, tels que le granit, le quartz, le feldspath,. dans une bien plus large mesure que les agrégats basiques dont le calcaire est le principal exemple.
L'objet de la présente invention est de réaliser une composition de brai, goudron ou autre capable de mouiller tout aussi bien les agrégats acides que ceux de nature basique etd'adhérer solidement et de façon durable à ces deux types d'agrégat.
Suivant une particularité de l'invention, une telle composition renferme un certain pourcentage du produit de la réaction
de la pyridine avec le bromure de cétyle.
Il n'est besoin que d'une petite quantité de ce produit de réaction comparativement au poids ou au volume du brai ou analogue auquel il est adjoint. D'une façon générale, la proportion ne dépassera pas 1 % en volume et d'ordinaire elle sera sensiblement moindre, par exemple 0,1 %.. Comme il est difficile d'incorporer convenablement au brai ou analogue un aussi faible pourcentage du produit de réaction, il est préférable de mélanger ce dernier d'abord avec un solvant convenable tel que la créosote, après quoi on ajoute la solution au brai ou autre en quantité telle qu'un volume donné du brai contienne le pourcentage voulu du produit de réaction. Par exemple, si l'on dilue 1 k[deg.] du produit de réaction au moyen de 10 kg. de solvant, on obtient une solution au 1/10 qui, incorporée au brai ou autre en proportion de 1 %, donnera une teneur finale de 1/10 de 1 %.
Si l'on emploie un mélange au 1/20, il faudra en ajouter 2 % en volume pour conserver cette proportion de 1/10 de 1 % de produit de réaction.
Suivant une autre particularité de l'invention." la compo-sillon comprend un pourcentage d'un mélange contenant une forte proportion d'un acide gras supérieur et une faible proportion du produit de la réaction de la pyridine avec le bromure de cétyle.
Il suffit que le brai ou autre renferme un faible pourcentage, soit environ 1 % en volume, de ce mélange d'acide gras et de produit de réaction.
Quant à ce mélange d'acide gras et de produit de réaction,
le rapport entre eux dépend surtout du classement de l'agrégat
à traiter au moyen de la composition. Ainsi, pour un agrégat classé en grains de grosseurs distinctes, l'adjonction en proportion voulue d'un mélange de 7 parties de produit de réaction et
de 93 parties d'acide gras donne d'excellents résultats. Cependant, lorsque l'agrégat est classé et qu'il renferme une forte proportion d'éléments traversant un crible à la maille de 3 mm,
il est préférable d'employer un mélange de 10 parties de produit de réaction avec 90 parties d'acide gras.
Lorsqu'on emploie le mélange d'acide gras et de produit
de réaction à raison d'environ 1 % on n'éprouve aucune difficulté
à le répartir dans le brai ou analogue. S'il y a lieu, cependant, on peut adopter la procédure précédemment indiquée, c'est-à-dire faire passer le mélange à l'état de solution à l'aide d'un solvant convenable tel que la créosote avant de l'incorporer au brai, la quantité de solution mise en oeuvre étant telle que ce dernier contienne finalement le pourcentage voulu du mélange d'acide gras et de produit de réaction.
Parmi les acides gras supérieurs susceptibles d'être employés on peut citer la résine scandinave ou talloil, l'acide
gras noir, l'acide oléique et l'acide palmitique.
Il n'est pas nécessaire ici de spécifier quelle proportion de composition suivant l'invention doit être employée relativement à l'agrégat, car elle dépend de l'expérience de l'entrepreneur et de ce que l'incorporation est effectuée avant ou après la mise en place de l'agrégat sur la chaussée. Lorsque le mélange est fait d'avance il faut que la quantité de composition soit suffisante pour enduire uniformément les divers fragments de l'agrégat, tandis que s'il est fait après il faut que la quantité mélangée soit suffisante pour pénétrer au moins dans une certaine mesure dans les vides afin d'assurer un effet de liaison.
Bien que la procédure habituelle soit de mélanger la composition toute prête avec l'agrégat avant la mise en place de. celuici, il entre dans le cadre de l'invention de produire la composi-
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les constituants de la composition. Ainsi, lorsque la composition ne contient pas d'acide gras, on peut traiter d'abord l'agrégat au moyen du produit de réaction, qu'on emploiera sous forme de solution afin de faciliter la répartition uniforme, le brai, goudron ou autre étant appliqué ensuite. Lorsque la composition contient un acide gras, on peut d'abord traiter l'agrégat, au moyen du mélange d'acide gras et de produit de réaction, qu'on fluidifiera par l'adjonction d'un solvant pour faciliter son égale répartition, le brai, goudron ou autre étant appliqué ensuite.
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deux.façons, savoir, en mettant d'abord l'agrégat en place sur la chaussée, le conditionnant au moyen d'une solution contenant le produit de réaction ou le mélange d'acide gras et de produit de réaction et enfin en appliquant le brai ou analogue, ou bien en mélangeant d'abord l'agrégat avec la solution contenant le produit de réaction ou le mélange d'acide gras et de produit de réaction (par exemple dans une mélangeuse), en mettant ensuite l'agrégat ainsi traité en place sur la, route et enfin en appliquant le brai ou analogue.
L'essai comparatif suivant met en lumière les qualités propres à la composition suivant la présente invention.
On a enduit un agrégat acide au moyen de goudron non traité après avoir parfaitement séché la pierre et alors que celle-ci était à l'état chaud. On a soumis ce macadam à un essai de désagrégation ou de dépouillement en l'immergeant dans de l'eau bouillante et en le secouant énergiquement ou en le laissant séjourner pendant 24 heures dans de l'eau froide qu'on a ensuite chauffée à 65[deg.] C tout en secouant énergiquement, puis on a déterminé le degré de dépouillement. On a également enduit la même pierre
à l'état chaud et sec au moyen du même type de goudron, additionné toutefois de 1 % du mélange d'acide gras et de produit de réaction et on l'a soumis au même essai d'immersion. On a. constaté que le dépouillement atteignait au moins 50 % dans le premier cas tandis qu'il était nul dans celui.du goudron traité.
On a procédé à un essai comparatif analogue avec un agrégat acide en employant un brai de pétrole fluxé; dans le cas du brai non traité on a constaté un dépouillement de 90 % tandis qu'il
ne s'en était pas produit avec le brai traité.
On a effectué des essais analogues en employant des agrégats basiques et alcalins et l'on a constaté les mêmes résultats.
La présence de l'acide gras supérieur et du produit de réaction comme adjuvants au brai ou goudron, après que le tout a été mêlé à l'agrégat, augmente la cohésion entre chaque élément de ce dernier avec son voisin, surtout en présence d'eau,; car cet adjuvant combat le gonflement du brai ou goudron dû à l'action de l'eau.
On conçoit que les compositions suivant l'invention peuvent être employées pour la production du tar-macadam à température élevée ou modérée et qu'il ne doit se.produire aucun dépouillement après que l'agrégat a été mis en place lorsqu'il subit les effets des intempéries et de la circulation. On peut dès lors dire des substances ajoutées suivant l'invention au brai ou goudron qu'elles augmentent son adhérence aux agrégats même secs.
On peut également employer des compositions suivant l'invention pour le mélange de macadams enduits dans des bétonnières
ou par petites charges sans l'emploi d'installations de dessica-
tion.
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Improvements to bituminous compositions
The present invention relates to compositions of pitch, tar and the like and more particularly relates to such compositions which are employed in the construction of roads and their surface coating.
These compositions are commonly applied to stony aggregates such as crushed stone or gravel, and since such stony aggregates are often wet, the problem constantly arises of obtaining a durable and effective adhesion between the composition and the stony aggregate. and prevent the composition from coming off. Various methods have been proposed for obtaining this adhesion, including the use of compositions containing an asphaltic material, an insoluble soap and an emulsifying agent capable, on contact with the wet aggregate, of promoting the formation of emulsions of the "water" type. in oil ". However, the compositions used to date wet the acid aggregates, such as granite, quartz, feldspar ,. to a much greater extent than basic aggregates of which limestone is the main example.
The object of the present invention is to provide a pitch, tar or other composition capable of wetting acid aggregates as well as those of a basic nature and of adhering firmly and durably to these two types of aggregate.
According to a feature of the invention, such a composition contains a certain percentage of the product of the reaction
pyridine with cetyl bromide.
Only a small amount of this reaction product is needed compared to the weight or volume of pitch or the like to which it is added. Generally, the proportion will not exceed 1% by volume and usually it will be significantly less, for example 0.1%. Since it is difficult to properly incorporate into pitch or the like such a small percentage of the product. reaction, it is preferable to mix the latter first with a suitable solvent such as creosote, after which the solution is added to the pitch or the like in an amount such that a given volume of the pitch contains the desired percentage of the reaction product. . For example, if 1 k [deg.] Of the reaction product is diluted using 10 kg. of solvent, a 1/10 solution is obtained which, incorporated into pitch or the like in a proportion of 1%, will give a final content of 1/10 of 1%.
If a 1/20 mixture is used, it will be necessary to add 2% by volume to maintain this proportion of 1/10 of 1% of reaction product.
According to another feature of the invention. "The compound comprises a percentage of a mixture containing a high proportion of a higher fatty acid and a small proportion of the product of the reaction of pyridine with cetyl bromide.
It is sufficient that the pitch or the like contains a small percentage, or about 1% by volume, of this mixture of fatty acid and reaction product.
As for this mixture of fatty acid and reaction product,
the relationship between them depends mainly on the classification of the aggregate
to be treated by means of the composition. Thus, for an aggregate classified into grains of distinct sizes, the addition in the desired proportion of a mixture of 7 parts of reaction product and
of 93 parts of fatty acid gives excellent results. However, when the aggregate is classified and contains a high proportion of elements passing through a 3 mm mesh screen,
it is preferable to use a mixture of 10 parts of reaction product with 90 parts of fatty acid.
When using the mixture of fatty acid and product
reaction at a rate of about 1% no difficulty is experienced
to distribute it in the pitch or the like. If necessary, however, the above procedure can be adopted, i.e., passing the mixture into a solution with a suitable solvent such as creosote prior to mixing. 'to incorporate in the pitch, the quantity of solution employed being such that the latter finally contains the desired percentage of the mixture of fatty acid and of reaction product.
Among the higher fatty acids which may be used, mention may be made of Scandinavian or tall oil resin,
black fat, oleic acid and palmitic acid.
It is not necessary here to specify what proportion of the composition according to the invention is to be employed relative to the aggregate, since it depends on the experience of the contractor and on whether the incorporation is carried out before or after the placement of the aggregate on the roadway. When the mixing is done in advance, the quantity of composition must be sufficient to uniformly coat the various fragments of the aggregate, while if it is done afterwards, the quantity mixed must be sufficient to penetrate at least one to a certain extent in the voids to ensure a binding effect.
Although the usual procedure is to mix the ready-made composition with the aggregate before placing. this, it is within the scope of the invention to produce the composition
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the constituents of the composition. Thus, when the composition does not contain fatty acid, the aggregate can first be treated with the reaction product, which will be employed in the form of a solution to facilitate uniform distribution, pitch, tar or the like. being applied next. When the composition contains a fatty acid, the aggregate can first be treated, by means of the mixture of fatty acid and reaction product, which will be fluidized by the addition of a solvent to facilitate its equal distribution, pitch, tar or the like then being applied.
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two. ways, namely, by first placing the aggregate in place on the roadway, conditioning it by means of a solution containing the reaction product or the mixture of fatty acid and reaction product and finally applying the pitch or the like, or by first mixing the aggregate with the solution containing the reaction product or the mixture of fatty acid and reaction product (for example in a mixer), then putting the aggregate so treated in place on the road and finally by applying the pitch or the like.
The following comparative test highlights the qualities specific to the composition according to the present invention.
An acidic aggregate was coated with untreated tar after the stone had been thoroughly dried and while the stone was hot. This macadam was subjected to a disintegration or skinning test by immersing it in boiling water and shaking it vigorously or by allowing it to stand for 24 hours in cold water which was then heated to 65 [deg.] C while shaking vigorously, then the degree of skinning was determined. We also coated the same stone
in the hot and dry state by means of the same type of tar, however added with 1% of the mixture of fatty acid and reaction product and subjected to the same immersion test. We have. found that the stripping reached at least 50% in the first case while it was zero in that of the treated tar.
A similar comparative test was carried out with an acidic aggregate using a fluxed petroleum pitch; in the case of untreated pitch, a stripping of 90% was observed while
had not occurred with the treated pitch.
Similar tests were carried out using basic and alkaline aggregates and the same results were observed.
The presence of the higher fatty acid and of the reaction product as adjuvants to pitch or tar, after the whole has been mixed with the aggregate, increases the cohesion between each element of the latter with its neighbor, especially in the presence of water,; because this adjuvant fights the swelling of the pitch or tar due to the action of water.
It is understood that the compositions according to the invention can be used for the production of tar-macadam at high or moderate temperature and that no stripping should occur after the aggregate has been put in place when it undergoes the weather and traffic effects. It can therefore be said of the substances added according to the invention to pitch or tar that they increase its adhesion to even dry aggregates.
Compositions according to the invention can also be used for mixing coated macadams in concrete mixers.
or in small loads without the use of drying systems.
tion.