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PROCEDE DE CONFECTION DE REVETEMENTS.
La présente invention a pour objet un procédé de confection de revêtements pour travaux routiers, pour sols, trottoirs ou analogues., ainsi que pour tous travaux de bâtiments tels que terrasses ou revêtements étan- cheso
On sait que pour réaliser les revêtements usuels, on utilise pour l'enrobage des matériaux ou agrégats mis en oeuvre des bitumes, des gou- drons ou des compositions de ces produitso Lorsqu'on utilise des bitumes, il est nécessaire de les additionner de composés tels que des huiles de pétroles,
destinés à les rendre suffisamment fluides pour pouvoir être facilement uti- liséso Quil s'agisse de goudrons ou de bitumes fluidifiés ce mode opéra- toire a pour conséquence de maintenir dans le revêtement une certaine pro- portion d'huiles volatiles qui sévaporent plus ou moins rapidement après la mise en oeuvre et sont ainsi perdues, ne jouant aucun rôle utile pour le revêtement
La présente invention a pour but de réaliser un revêtement sans composés volatils, sa confection ne mettant en oeuvre que des composés ne con- tenant pas ou sensiblement pas de produits volatils,, ledit revêtement ayant ainsi immédiatement son caractère définitif et ne s'altérant pas par la suiteo
Elle a également pour objet la réalisation de revêtements étanches, insensibles à l'eau,
de bonne conservation et présentant des qualités amélio- rées de résistance et de viscosité, ceci en utilisant des matériaux moins coû- teux que ceux ordinairement mis en oeuvre, se présentant sous une forme faci= le à manipuler et à transportero La réalisation de tels revêtements ne néces- site aucun outillage autre que celui ordinairement utilisé dans les travaux du même genre
Enfin le procédé selon l'invention permet la confection de rêve-
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tements à froid, donc sans qu'il soit nécessaire de porter les matériaux à une température appropriée pour une mise en oeuvre et de prévoir le matériau correspondant.
En outre la nature des matériaux mis en oeuvre et leurs réac- tions réciproques ne sont pas altérées par 1-'eau de sorte que les revête= ments peuvent être réalisés même par temps de pluie.
Le procédé selon 1-'invention est caractérisé en ce que l'on uti- lise comme liant des agrégats mis en oeuvre, un mélange pulvérulent de brai sec et de ciment auquel est additionné un liquide comprenant une huile hydro- carbonée et un élément adhésifen présence d'eau et à froidfl le liquide assu= rant la transformation du mélange pulvérulent en produit lié et faisant prise
Le produit adhésif du liquide ajouté au mélange pulvérulent est un savon résineux sodique, lequel intervient à la fois par effet physique et par effet chimique pour la formation du revêtement définitif.
Par la mise en contact du mélange liquide avec les produits pulvé- rulents il se produit un ensemble de réactions conjuguées qui assurent la "pri= se" de 1-'ensemble dans lequel se forment à la fois un liant hydrocarboné à haute viscosité et un liant hydraulique s'interpénétrant, donnant le revêtement définitif.
L'action réciproque des divers composants est illustrée par le schéma suivant :
EMI2.1
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On part de mélange pulvérulant A de brai sec et de cimenta lequel peut être dénomme"ciment asphaltique". A ce mélange on ajoute le liquide B qui comprend une huile hydrocarbonée additionnée d'un savon adhésif tel qu'un savon résineux sodique, en suspension dans 1-'eau. Ce liquide constitue une pha- se homogène et peut être dénommé 1?huile soluble".
L'huile hydrocarbonée du mélange B mise en contact avec le brai sc pulvérulent du mélange A forme avec celui-ci une masse plastique, de hau- te viscosité. non volatileo La formation de cette masse., constituant liant, plastique, est facilitée par l'état de fine division du brai sec et le sup- port du mélange Bo
Dans cette transformation le savon résineux du liquide B inter- vient pour maintenir 1-'huile hydrocarbonée en micelles ce qui active son ac- tion sur le brai ses et permet la formation du liant hydrocarboné en milieu aqueux
En même temps 1-'eau du liquide B en présence du ciment du mélange donne naissance un liant hydraulique qui tend à faire prise, enrobant le liant hydrocarboné,
Dans ce processus,
il se forme de la chaux libre provenant du ci- ment et cette chaux réagit avec le savon résineux sodique, lequel se trans- forme en savon calcique insoluble, avec libération de soude. Cette soude li- bre facilite la prise du liant hydraulique.
Il en résulte que chacun des composants des mélanges initiaux A et B agissent les uns sur les autres, facilitant la formation finale de la masse à la fois de liant hydrocarboné et de liant hydraulique s'interpéné- tranto C'est ainsi que Inaction de l'huile du mélange B sur le brai sec du mélange A est facilitée par la présence du savon sodique,malgré la présen- ce de 1-'eau nécessaire pour provoquer la prise du ciment. Le savon a le double effet de servir au maintien' de la stabilité du mélange B et de réagir à la fois physiquement et chimiquement lors des réactions ciment + eau et brai + huile
Pour constituer le ciment asphaltique A on utilise du brai sec de houille ou de pétrole.
Le mélange peut se faire en proportions variables. Il est avantageux d-adopter une proportion en poids de 50 % de brai sec et de 50 % de cimenta Le brai ses est utilisé sous forme pulvérulente en particules ayant au plus 1 mm. On peut utiliser un brai sec de pétrole ayant les caracté- ristiques suivantes
EMI3.1
<tb> point <SEP> de <SEP> ramollissement <SEP> (suivant <SEP> la <SEP> méthode <SEP> Ring <SEP> &
<tb> Ball) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 100 C.
<tb>
<tb> début <SEP> de <SEP> distillation <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 350 Co
<tb>
<tb> - <SEP> teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> libre <SEP> (insoluble <SEP> dans <SEP> le
<tb> nitrobenzène) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 7 <SEP> %
<tb>
ou bien un brai ses de houille ayant caractéristiques suivantes
EMI3.2
<tb> point <SEP> de <SEP> ramollissement <SEP> (Ring <SEP> & <SEP> Bail) <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 70 C
<tb>
<tb> - <SEP> début <SEP> de <SEP> distillation <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 350 C
<tb>
<tb> -teneur <SEP> en <SEP> carbone <SEP> libre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 20%
<tb>
Le mélange se fait à partir du brai préalablement broyé à la fi-
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nesse sus-indiquée avec du ciment usuel, naturel ou artificiel.Ou bien l'on peut effectuer le mélange par broyage à froid du brai dans un broyeur tel que ceux utilisés dans l'industrie du ciment, le ciment étant intro- duit au cours du broyage.
Le mélange A ainsi obtenu résiste à la chaleur.Il reste en pou- dre à des températures supérieures à 100 C. I1 est hydrophobe et de ce fait n'a pas tendance à se prendre en masse sous l'action de l'humidité atmosphé- riqueIl peut donc être conservé indéfiniment soit en tas, soit en sacs per- méables usuels,en toile ou en papier.
Le mélange liquide B, huile soluble, comprend une huile bydro- carbonée,, un savon résineux so,dique et de l'eau. L'huile est dans la pro- portion de 70% en poids pour 30 % de savon résineux sodique. La proportion d'eau peut être quelconque.
L'huile hydrocarbonée peut être une huile fixe de point d'ébul- lition supérieur à 300 C telle qu'une huile anthracénique ayant les carac- téristiques suivantes :
EMI4.1
<tb> - <SEP> densité <SEP> à <SEP> 150 <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> . <SEP> 1.1 <SEP> à <SEP> 1.15
<tb>
<tb> - <SEP> distillation <SEP> . <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5% <SEP> à <SEP> 3200 <SEP> C
<tb> 95% <SEP> à <SEP> 400 <SEP> C
<tb>
<tb> viscosité <SEP> ENGLER <SEP> à <SEP> 500 <SEP> C <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1.9 <SEP> à <SEP> 2.2
<tb>
<tb> - <SEP> teneur <SEP> en <SEP> phénols <SEP> . <SEP> a <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> . <SEP> 0 <SEP> . <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> %
<tb>
On peut utiliser aussi une huile de distillation du pétrole ou encore une émulsion de bitume.
A cette huile peut être ajoutée une huile fluxante, telle qu'une huile phénolique.
Comme produit adhésif additionnés on utilise des savons lais- sant la tension superficielle tels que résinates Pour constituer le revêtement on utilise les proportions suivantes en poids - mélange pulvérulent A à 90 % (ciment asphaltique) - mélange liquide B à 10 % (huile soluble)
La réunion de l'huile soluble avec le ciment asphaltique seffec- tue soit en place, soit par malaxage.. Le produit résultant étendu sur le sol à revêtir est ensuite soumis à une compression selon le processus habituel a, Le revêtement ainsi constitué fait prise en une masse solide étanche et ré- sistante, mais permettant néanmoins la souplesse voulue pour les usages rou- tiers ou autres.
Le procédé selon l'invention s'applique également avec des maté- riaux supports préalablement enrobés d'huile soluble, le tout additionné en- suite de ciment asphaltique.
Il est à remarquer que, dans le revêtement obtenu, constitué par la réunion intime d'un liant hydrocarboné et d'un liant hydraulique, on réa- lise une concentration très importante en produits hydrocarbonés., supérieure à celle que contiennent les asphaltes naturels les plus appréciés!) tels que l'asphalte TRINIDAD.
L'application du procédé selon l'invention permet en outre de dé= terminer suivant les besoins la viscosité du liant et par suite de donner au
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revêtement les qualités les plus appropriées à son usage. En d'autres termes au moyen de produits ordinaires peu coûteux on obtient un produit artificiel reconstituant les asphaltes naturels et possédant les mêmes qualités, avec la faculté d'un contrôle possible de ces qualités et de leur ajustement selon les applications.
EXEMPLES Exemple 1 - confection d'un revêtement routier pour grande circulation
On se propose de recharger une route profondément crevassée.
A cet effet on applique sur la route un revêtement selon l'invention en deux phases successives. a) - Dans une première phase, on constitue le profil de la route avec un béton maigre de grosse granulométrie sur une épaisseur de 5 cm.
Dans ce but on utilise un agrégat de
EMI5.1
<tb> cailloux <SEP> ou <SEP> matériaux <SEP> concassés <SEP> 20/40 <SEP> 300 <SEP> kg
<tb>
<tb> cailloux <SEP> - <SEP> - <SEP> 318 <SEP> ou <SEP> 5115 <SEP> 300 <SEP> kg <SEP>
<tb>
<tb> sable <SEP> fin <SEP> 300 <SEP> kg <SEP>
<tb>
auquel on ajoute 100 kg de liant composé de
EMI5.2
<tb> savon <SEP> résinique <SEP> en <SEP> solution <SEP> dans <SEP> l'huile <SEP> 10 <SEP> kg
<tb>
<tb> émulsion <SEP> de <SEP> liant <SEP> hydrocarboné <SEP> 60 <SEP> kg
<tb>
<tb> ciment <SEP> asphaltique <SEP> 30 <SEP> kg
<tb>
Le savon résinique est mis en oeuvre en solution alcaline dans une huile.
Le liant hydrocarboné est de préférence constitué par une émul- sion de bitume ou analogue dans 1-'eau avec produit stabilisateur, cette émulsion contenant les proportions suivantes :
EMI5.3
<tb> huile <SEP> 50 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> eau <SEP> 50 <SEP> " <SEP> "
<tb> stabilisateur <SEP> 1 <SEP> " <SEP> "
<tb>
Le ciment asphaltique est compose d'un mélange à parties égales de ciment et de brai sec hydrocarboné broyé passant au tamis de 2000
L'addition de liant est effectuée progressivement dans un mala- xeur, soit du type vertical à train valseur, soit du type horizontal genre WERNER.
Dans le malaxeur on verse d'abord le mélange d'agglomérat, puis après brassage de celui-ci on ajoute le savon résinique, en solution dans 1-'huile. Après brassage de une ou deux minutes on constate que les matériaux prennent 1-'aspect luisant caractéristique d'un bon enrobage. On ajoute le liant bydrooarboné (goudron ou bitume) de préférence en émulsion et on brasse pendant une minuteLa masse présente une couleur marron 0 On verse alors le ciment asphaltique et après une minute encore de brassage, la masse devient noire, du fait de la rupture de l'émulsion et on peut l'extraire aussitôt du malaxeur, elle est convenablement préparée pour son épandage sur la route.
Le béton répandu sur la route, et au besoin arrosé de savon rési-
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nique en solution huileuse est mis au profil à la fourche, ou bien au rateau, ou encore par des moyens mécaniques tels que ceux connus sous le nom de BARBER GREEN ou MOTOR-GRADER à lames inclinables.
On assure ensuite un compactage soit au rouleau vibrant de 1 t, 500, soit au rouleau lisse de 5 tonnes ou au rouleau à pneus de même poids, ou encore par circulation immédiate de voitures automobiles 0 On obtient ainsi une couche parfaitement plastique et étanche, dont la mise en place est assu- rée entièrement à froid même par temps de pluie. b) = La couche de 5 centimètres ainsi constituée est recouverte ensuite d'un tapis superficiel de structure plus fine réalisé comme suit.
Ce tapis est exécuté dans un délai de 1 à 24 jours après la confection du revête- ment suivant (a)
Pour constituer ce tapis on mélange dans un malaxeur
EMI6.1
<tb> des <SEP> cailloux <SEP> / <SEP> ou <SEP> concassés <SEP> 3/8 <SEP> 300 <SEP> kg
<tb>
<tb> des <SEP> déchets <SEP> de <SEP> concassage <SEP> inférieurs <SEP> à <SEP> 2/5 <SEP> 300 <SEP> kg
<tb>
<tb> du <SEP> sable <SEP> fin <SEP> 300 <SEP> kg <SEP>
<tb>
On verse dans le malaxeur, suivant le mode opératoire préconisé ci-dessus, successivement
EMI6.2
<tb> savon <SEP> résinique <SEP> en <SEP> solution <SEP> huileuse <SEP> 10 <SEP> kg
<tb>
<tb> émulsion <SEP> de <SEP> liant <SEP> hydrocarboné <SEP> 60 <SEP> kg
<tb>
<tb> ciment <SEP> asphaltique <SEP> 40 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> kg
<tb>
Le mélange résultant est ensuite déversé sur la route soit à la pelle,
soit par les instruments mécaniques usuels, à raison de 20 kg par mètre carré.
On procède ensuite au compactage avec cylindre pneumatique ou vé- hicule automobile comme indiqué en (a)On peut terminer par un léger sablage.
La route est livrée aussitôt à la circulation.
Exemple 2 - Route à moyenne circulation
Pour une route à moyenne circulation, telle que chemin vicinal ou agricole, on opère comme indiqué dans le paragraphe a de l'exemple 1.
Dans ce cas, toutefois, on utilise pour confectionner le béton les matériaux déjà en place sur le sol lui-même dont on corrige éventuellement la granulométrie par apport de gravillons 5/15 et/ou 3/8 par exemple.
Le malaxage avec le savon résinique en solution huileuse, pris avec émulsion de liant hydrocarboné et enfin avec le ciment asphaltique se fait sur place à l'aide par exemple d'un MOTOR= GRADER à lames inclinables qui donne en même temps le profil désiré.Ce travail de compactage se fait sur 3 à 5 cm.
Exemple 3 - Confection de trottoirs On prépare un mélange tel que celui décrit ci-dessus en (b) dans 1-'exemple 1, c'est-à-dire s 900 kg d'agrégat, 110 à 130 kg de 1-'ensemble savon en solution huileuse, émulsion de liant hydrocarboné et ciment asphaltique.
Ce mélange sortant du malaxeur est répandu directement sur le sol
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à couvrir sans préparation préalable de celui-ci. Il est compacté au moyen d'un petit rouleau avec arrosage d'eau.
Dans le cas de trottoirs à circulation intense, la proportion de ciment asphaltique et d'émulsion de liant hydrocarboné peut être augmentée pour une même quantité d'agrégat, à savoir
100 à 120 kg d'émulsion de liant hydrocarboné
60 à 80 kg de ciment asphaltique.
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Fexn,n! m Confection de terr8.sseso Apràs balayage et bouchage des joints ou fissures par un béton as- phaltique réalisé suivant 1-'exemple 3 on applique à la main ou au pistolet sur le sol à revêtir une couche de savon résinique, en solution huileuse, tel que précédemment défini au dosage de 300 grammes environ au mètre carréo
Ensuite, sur le sol ainsi préparé, on applique au pistolet pou- dreur, ou à la main à l'aide d'un tamis, une couche d'un mélange à parties égales de sable et de ciment asphaltique au dosage moyen de 1 kg par mètre carré.
Le mélange pulvérulent au contact du sol final activé par le sa- von résinique en solution huileuse noircit rapidement et forme aussitôt un liant parfaitement étanche. On obtient comme décrit ci-dessus une couche de 3 à 5 millimètres.
Selon les cas, on peut appliquer plusieurs couches successives.
S'il s'agit de terrasses appelées à une circulation importante on termine le travail en constituant un tapis de 1 centimètre suivant (b) de 1-'Exemple 1.