Brevet FR2039198A1 — publié le 19710115

La présente invention a pour objet un filler pour compo situions à base de bitume (asphalte). Il est bien cofli que lors de la fabrication de compositions à base de bitume, on ajoute souvent des ma'ibères appelés fillers en tant qu'additifs destinés à augmenter la consistance de ces compositions. Ces fillers sont des poudres sèves finement broyées et répondant à certaines caractéristiques de finesse suivant les pays.C'est ainsi zu?en Belgique, le filler est constitué par l'ensemble des éléments passant au taxis de 74 nicrons, qu'en Hollande, -il doit passer totalement au tam s de 2,4 mm et avoir un refus de 20iN maximum sur le tamis de 75 microns, et ou'en France, il est défini par rapport au tamis AFNOR nO 20 de 80 microns. En plus de la définition de la finesse, certains pays exigent du filler certaines propriétés par rapport au bitume. Ainsi, en Hollande, la norme prévoit par exemple un nombre de bitume qui exprime la capacité d'absorption en bitume d'un filler, ou une porosité déterminée, exprimée en centimètres cubes par 100 grammes de matière, et répartit les fillers en quatre classes suivant la valeur de ce nombre de bitume ou ae la porosité. Comme filler, on utilise généralement des poudres sèches finement broyées telles que pierre calcaire, pierre de porphyre, schistes, laitier, cendres volantes. Ces produits, seuls ou en mélange, ne permettent généralement pas de réaliser au choix les diverses classes de flller prévues en fonction du nombre de bitume ou de la porosité. La présente invention remédie à cet inconvénient. A cet effet, le filler pour compositions à base de bitume comporte une matière finement broyée constituant le produit résiduel de l'altération par décalcification de roches calcaires paIéozoques intimement imprégnées de silice d'origine organique. Ces roches ont pu subir une décalcification pratiquement complète aux endroits où les conditions se sont montrées favorables, sur une profondeur pouvant atteindre quelques décimètres, parfois même plusieurs mètres, paur laisser un produit résiduel léger et poreux, ayant une teneur en silice de l'ordre de 60 à 90, pouvant avoir une consistance considérable et se présenter sous forme de roches dures . Quand le produit résiduel n'a pas été soumis à l'érosion,il peut occuper le meme volume que le calcaire qui lui a donné naissance, mais lorsqu'il a été dérangé, il peut remplir de grandes poches ou même former des couches plus ou moins recoupactées, intercalées entre des couches de calcaire sédimentaire. Ce produit résiduel se rencontre notaoement en Beleiaue dans le calcaire affleurant dans la région de Tournai, mais il peut se trouver dans d'autres gisements calcaires ayant une origine analogue Le filler conforme à l'invention peut etre constitué exclusivement du produit résiduel décrit, ou d'un mélange de ce dernier et de matières minérales finement broyées, telles que pierre calcaire, pierre de porphyre, schistes, laitier, cendres volantes. Par un mélange Judicieux dudit produit résiduel avec ces autres matières, il est possible de réaliser des fillers ayant au choix le nombre de bitume ou la porosité désirés. Un filler ayant un nombre de bitume particulièrement élevé est obtenu en mélangeant le produit-résiduel avec Jusqu'à 105 de ciment Portland. Les exemples qui suivent se rapportent à différentes formes d'exécution de l'invention. EXEMPLE I Des mélanges de pierres calcaires et de produit résiduel ont été broyés ensemble dans un broyeur de laboratoire en des proportions et à des finesses différentes. On a déterminé la finesse sur le tamis de 74 microns ainsi que le nombre de bitumes et la porosité. Ces deux dernières mesures sont faites suivant des prescriptions hollandaises, émises en 1967 par le nRiJkswaterstaatn pour matériaux de construction de routes On a obtenu les résultats suivants: Pourcentages Finesse: Nombre Porosité L ~ ~ refus sur de Produit Calcaire tamis Se bitume résiduel 74 100 0 14,1 62,6 32,5 90 10 17,2 60,4 36,3 13,1 61,8 32,6 4,2 56,0 29,7 75 25 14,3 53,8 34,1 8,2 56,0 32,2 3,8 50,0 30,2 50 50 17,0 46,0 25,7 12,5 47,5 25,0 4,3 48,0 24,9 25 75 11,6 38,4 20,0 1,1 46,0 22,2 10 90 12,9 31,0 4,6 35,8 18,1 0 100 12,2 30,8 19,5 6,2 33,2 20,9 Cet exemple montre clairement que l'on peut réaliser des fillers allant d'un nombre de bltume de 31 à 63 et ayant une porosité de 15 à 36 en prenant comme base le produit résiduel suivant l'invention et en y ajoutant de la pierre calcaire, l'ensemble étant broyé à une finesse inférieure à un refus de 20% sur le tamis de 74 microns. On pourrait évidemment broyer à part le produit résiduel et le calcaire à la meme finesse et mélanger les substances broyées. Il semble en outre résulter de l'exemple qu'une aumentation générale de la finesse du mélange > par réduction du refus sur le tamis, ne fait augmenter le nombre de bitume et la porosité que dans ceitains cas et que, dans d'autres cas un effet contraire se produit, ce qui peut etre interprété dans le sens qu'il existe une finesse optimum se situant entre un refus de O à 20% sur le tamis de 74 microns. EXEMPLE 2 Le produit résiduel de l'altération de roches calcaires a été broyé à une finesse correspondant à un refus de 14% sur le tamis de 74 microns. Séparément la pierre de porphyre a été brayée à une fines- se correspondant au refus de 8,6 sur tamis de 74 microns. Des mélanges des deux produits ont. été réalisés et les caractéristiques du nombre de bitume ont été mesurées. On a ebtenu les valeurs suivantes: Pourcentages i Nombre de Produit Porphyre bitume résiduel 20 80 42,5 40 60 48,9 60 40 52,1 50 20 59,0 100 0 62,6 En ce qui concerne le nombre de bitume, cet exemple confirme l'exemple 1. EXEMPLE 3, Le produit résiduel broyé avec du schiste houiller, ou des cendres volantes,ou du laitier, conduit à des résultats similaires. Pourcentages Finesse: Nombre refus sur I de Constituant Produit tamis de bitume résiduel 74 microns Schiste 100 O 10,3 46,4 50 50 9,0 54,5 Laitier 5 95 13,0 6510 20 80 12,0 Cendres volantes 20 80 11,0 50,5 EXEMPLE IL Le produit résiduel de l'exemple l a été mélangé à du ciment Portland de finesse 5200 cm2/g(Blaine) Pourcentages Nombre de Produit bitume résiduel bitume 100 0 62,5 99,5 0,5 78,8 99,0 1,0 79,0 97,5 2,5 74,5 95,5 5,0 74,0 Dans cet exemple, on constate une amélioration du nombre de bitume par une addition de l'ordre de 0,5 à 2 de c ment. Les additions supérieures à 2,5 permettent encore de réaliser des fillers de la classe des nfillers forts" suivant les normes hollandaises, ayant un nombre de bitume supérieur à 67. Le produit résiduel de l'exemple 2 a été mélangé avec de la pierre de porphyre de l'exemple 2 et du calcaire donnant un refus de 12 > ?î sur tamis de 74 microns de l'exemple 1, de façon à obtenir les proportions de 50 de produit -résiduel, 25% de porphyre, 25% de calcaire; le nombre de bitume de ce mélange était de 48,6. R E V E N D 1 C A T I O N. S. 1.- Filler pour compositions à base de bitume, caractérisé en ce qu'il comporte une matière finement broyée constituant le produit résiduel de l'altération par décalcification de roches calcaires paléozoTques intimement imprégnées de silice d'origine organique. 2.- Filler suivant la revendicAtion 1, caractérisé en ce qu'il est constitué exclusivement de ce produit résiduel. 3.- Filler suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange de ce produit résiduel et d'une ou plusieurs matières minérales finement broyées, telles que pierre calcaire, pierre de porphyre, schistes, laitier, cendres volantes. 4.- Filler suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un mélange de ce produit résiduel.avec Jusqu'à 10% de ciment Portland.