Brevet FR2246693A1 — publié le 19750502

La présente invention, due à Roger- Charles GRIGG, concerne le revêtement de surfaces routières qu'on peut effectuer, par exemple, lorsque la texture de la surface antidérapante d'une route déjà en service est détériorée par le polissage provo qué par les véhicules, l'encastrement du gravier ou la perte du gravier. A l'heure actuelle, pour revêtir la surface d'une route, il est de pratique courante de pulvériser, ou d'appliquer par un autre moyen, sur la surface d'une route déjà en service, un liant liquide tel qu'un goudron ou un bitume chaud, et ensuite d'éparpiller une couche unique de gravier ou d'autres agrégat concassés sur la surface revêtue, et enfin, de faire passer un léger rouleau pour enfoncer le gravier dans le revêtement. Cependant, une telle technique est parfois peu satisfaisante étant donné que les gravillons risquent de se détacher de la surface sous l'action des véhicules passant sur la route, surtout lorsque la quantité de liant est insuffisante ou lorsque le liant nVa pas établi une adhérence suffisamment forte du gravier, ou bien encore si le liant lui-mrne présente une force de cohésion insuffisante. L'adhérence risque d'être médiocre si le liant liquide ne "mouille" pas la surface du gravier, par exemple si les gravillons froids provoquent le refroidissement prématuré de ce liant. La cohésion du liant peut être faible du fait que, pour en réduire la viscosité et en permettre la pulvérisation ou ltétalement sur la surface de la route, ce liant a dû être dilué avec une substance volatile et que l'évaporation de cette substance n'est pas terminée avant quton ait permis aux véhicules de rouler sur la route, ce qui peut provoquer l'enlèvement des gravillons. Cet enlèvement des gravillons peut également avoir lieu si lton n'a pas laissé un temps suffisant pour que les gravillons soient suffisamment "mouillés" avant de permettre le passage des voitures-. Parfois, si la quantité de liant est insuffisante, surtout lorsque la surface sous-jacente de la route est relativement molle, les gravillons d'agrégats peuvent être noyés dans le liant et on obtient une surface médiocre dont l'effet antidérapant est insuffisant. La présente invention a pour but de réaliser un procédé de revêtement de surfaces de routes permettant d'obtenir une bonne surface pour le passage du trafic, dans des conditions relativement faciales et rapides et en réduisant les risques d'une perte des fragments de gravillons d'agrégats, par comparaison avec le procédé connu dont il a été question ci-dessus. Selon l'invention, un procédé de revêtement de la surface d'une route consiste à former des granules d'une matière liante solide, pouvant être ramollie sous l'effet de la chaleur, et à appliquer une certaine quantité de ces granules solides et une certaine quantité de particules d'agrégat sur la surface de la route, les granules de liant étant ramollis par application de chaleur afin de faire adhérer le liant et l'agrégat l'un à l'autre et à la surface sous-jacente de la route. L'expression "granules" utilisée dans le présent mémoire désigne des particules solides formées par un procédé approprié et dont la dimension est comprise entre 10 mm et l~mm. Une granulométrie préférée bien que non obligatoire est comprise entre 5 et 2 mm. Pour ramollir les granules de liant, on peut les chauffer de diverses façons. On peut par exemple appliquer la chaleur directement aux granules à mesure de leur pose sur la surface de la route, ou bien on peut préchauffer la surface de la route, ou bien encore, on peut chauffer la surface de la route après la pose d'une couche de granules et d'agrégat. Pour chauffer la surface de la route, on peut utiliser un chauffage aux infrarouges et, quand il en est ainsi, la chaleur "perdue" provenant des infra-rouges peut servir à préchauffer l'agrégat avant son application à la surface de la route. Cn peut poser les granules de liant et l'agrégat sur la surface de la route dans un ordre quelconque, par exemple on peut poser les granules de liant avant l'agrégat ou après l'agrégat, ou bien on peut mélanger les granules de liant et l'agrégat et les appliquer sur la surface de la route. Une matière qui convient comme liant doit remplir les conditions suivantes 1. Elle doit être solide à des températures au-dessous de 45" C. 2. Si la matière devient fragile aux basses températures, son point de fragilité doit être inférieur à O" C et, de préférence, inférieur à -10 C. 3. La matière doit devenir liquide, comme on l'expliquera plus loin, à une température comprise entre 70 et 2000 C. L'expression'qiquide" utilisée dans le présent mémoire désigne un état mobile de la matière dans lequel cette dernière est capable de mouiller rapidement le substrat et l'agrégat. Le liant pouvant être ramolli par la chaleur peut comprendre une ou plusieurs des matières suivantes : le bitume, le goudron, le brai, les polymères thermoplastiques tels que les copolymères éthylène/acétate de vinyle, le polychlorure de vinyle, un copolymère séquencé styrène-butabiène-styrène, une résine coumarone-indène, une résine de pétrole ou de bois, un polymère thermodurcissable du type passant par un stade liquide (comme défini) sous l'effet du chauffage avant de durcir, par exemple une composition pulvérulente de revêtement à base d'une résine époxy, à base d'un polyester ou d'une résine alkyde, ou encore une gomme-laque d'hexamine. Les granules d'un premier liant peuvent être enrobés d'un second liant qui ramollit à une température plus élevée que le premier liant. Les granules de liant peuvent contenir une ou plus chargés. Les granules peuvent être enrobés d'une ou plusieurs charges pulvérulentes. On peut utiliser un liant usuel quelconque, par exemple de la poudre de roche, du sable, de la pierre à chaix concassée, de la craie, de la poudre de laitier de haut-fourneau, du noir de carbone, etc. L'invention a également pour objet une matière granulaire utilisable pour l'application des revêtements sur les surfaces des routes. Selon cet aspect de l'invention, la matière granulaire comprend un liant pouvant être ramolli sous l'effet de la chaleur, choisi parmi une ou plusieurs des matières suivantes : le bitume, le goudron, le brai, les polymères thermoplastiques, les polymères thermodurcissables du type passant par un stade liquide (tel que défini) sous effet du chauffage mais avant le durcissement , contenant facultativement une charge. La matière granulaire peut être enrobée d'un second liant qui ramollit à une température plus élevée que ledit liant pouvant être ramolli par la chaleur. Les granules peuvent être enrobés d'une ou plusieurs charges pulvérulentes. On peut préparer la matière granulaire en versant un mince filet de liant liquide dans un courant en chute libre d'une charge au sein d'un malaxeur, de sorte que les gouttelettes du liant liquide sont absorbées par la charge et/ou sont enrobées par celle-ci. Concernant cet aspect, l'invention fournit un appareil pour mettre en oeuvre le procédé de revêtement de routes susvisé, comprenant en combinaison, un tracteur, des moyens de chauffage adaptés au chauffage de surfaces de routes, des moyens de trémie pour le liant granulaire et l'agrégat,- des moyens distributeurs pour distribuer le liant granulaire et l'agrégat sur la surface de la route, dans des proportions prédéterminées. L'appareil utilisé pour la mise en oeuvre du procédé peut comporter des rouleaux pour consolider le revêtement après la pose. Des moyens de transmission de chaleur peuvent être installés entre l'appareil de chauffage et la trémie de distribution d'agrégat, de sorte que la chaleur perdue provenant de l'appareil de chauffage peut servir à préchauffer l'agrégat. Des moyens collecteurs de poussière peuvent astre installés à la suite de la tremie et des dispositifs de pose. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va en être faite ci-après en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue schématique de côté d'une machine selon un mode de réalisation de l'invention, et la figure 2 est une vue en plan d'une partie de la machine représentée sur la figure 1. Quand on désire appliquer un revêtement sur la- surfa- ce d'une route, on doit choisir le liant et l'agrégat en tenant compte de la nature du trafic qui passera sur la route et en se basant sur les normes établies dans ce but. La matière liante doit pouvoir être ramollie sous 1' effet de la chaleur et est choisie de manière à posséder la dureté et la résistance nécessaires à la température ambiante afin de maintenir avec une force suffisante l'agrégat en position dans diverses conditions atmosphériques et avec des densités variables de circulation. Si l'on s'attend à une circulation intense sur la route qu'on se propose de revêtir, on choisit un liant qui résiste mieux à la pénétration des cailloux et à la déformation, que ce ne serait nécessaire si le revêtement était placé sur une route à faible circulation ou sur un chemin utilisé surtout par les piétons et les cyclistes. Les exemples suivants servent à illustrer l'invention sans aucunement en limiter la portée EXEMPLE 1 Cet exemple décrit une façon commode de préparer un liant granulaire, ce liant étant fondamentalement un bitume ordinaire dont l'indice de pénétration est de 50 et qui contient une charge à base de sable et de pierre-à-chaux concassée, c'est- à-dire du carbonate de calcium On place, dans un malaxeur à tambour, 1000 g de carbonate de calcium d'une granulométrie telle que 85% passent à travers un tamis de 74 microns, ensemble avec 4000 g de sable, le malaxeur étant incliné de telle sorte que lors d'une rotation à une vitesse constante, le contenu subit une action giratoire. Dans l'exemple considéré, le tambour est du type ouvert sur le dessus d'une capacité de 22,5 litres et on utilise un mélange de charge à température ambiante. On ajoute à 150 C, sous forme d'un filet, 1300 g de bitume ordinaire dont l'indice de pénétration est de 50, ce bitume étant relativement liquide à cette température. On détermine expérimentalement le débit d'addition de manière à obtenir un maximum de granules de la dimension requise et on comprend que le réglage du rapport du sable au carbonate de calcium, le réglage de la température et le réglage du débit d'admission du liant permettent de contrôler avec une grande précision la granulométrie du produit final. On fait tourner le tambour à une vitesse constante de 42 tours/minute et on ajoute le bitume à un débit moyen de 65 g/minute dans la partie du malaxeur dans laquelle la charge arrive en chute libre.Quand la totalité du bitume a été ajoutée, on laisse tourner le tambour jusqu'à ce que les granules soient froids et bien enrobés avec la charge pulvérulente. La distribution granulométrique des granules résultants de bitume et de charge est la suivante Distribution vranulométrique % en poids 6,35 mm 7,0 % 6,35 - 3,35 mm 34,8 % 3,35 - 2,36 mm 9,0 % 2,36 mm - 600 microns 14,5 % 600 microns 34,7 % Teneur en liant (600 microns- 6,35mm) 28,5 % Teneur en charge( " " " ) 18,0 % Teneur en sable ( " " " ) 53,5 % Rendement en granulométrie acceptable 65,3 % On envisage la possibilité d'adapter ce procédé à une production continue et pour cela on introduit en continu le sable et le carbonate de calcium dans la partie inférieure du tambour au même débit que celui de la migration des granules (qui ont acquis les dimensions appropriées) vers l'extrémité supérieure du tambour et au même débit que le soutirage. EXEMPLE 2 Dans cet exemple, le liant est un bitume modifié par un polymère qui fait l'objet de la demande de brevet français déposée ce même jour au nom de la demanderesse pour "procédé de fabrication de bitume modifié par un polymère". On forme une telle matière en dissolvant un polymère dans un solvant qui est tel que la solution formée soit solide à la température ambiante. On mélange cette solution avec le bitume pour former le liant et ce mélange peut avoir lieu pendant que la solution est à l'état solide ou à l'état liquide. On prépare un bitume modifié par un polymère en utilisant du naphtalène comme solvant et un copolymère séquencé styrène-butadiène-styrène comme polymère d'addition. On chauffe le bitume modifié à une température de 110" C et on ajoute ensuite la charge et le sable préchauffés de manière à former un mélange ayant la composition suivante Bitume modifié 22,7 % Charge (74 microns) 18,2 % Sable 59,1 % 100,0 % en poids. On refroidit ensuite le mélange et on le granule pour obtenir des particules de 5 à 10 mm. On applique les granules froids de liant à la surface de la route et on éparpille des graviers d'une grosseur nominale de 10 mm sur la surface de la route de manière à recouvrir la surface d'une couche de granules de liant et de gravillons. On chauffe cette couche aux infra-rouges et on laisse refroidir. Des essais confirment que les gravillons adhèrent fermement à la surface de la route. Le taux d'étalement est le suivant Liant 5,4 kg/m2 Gravier 9,2 kg/m2 On conçoit que les deux exemples ci-dessus décrivent des moyens représentatifs de mise en oeuvre de l'invention mais il est évident que le procédé de formation de granules dépend dans une certaine mesure de la nature des matières choisies pour le liant et aussi de la granulométrie désirée des granules du liant. Dans le second exemple,la granulation du mélange de liant a eu lieu après le durcissement.On pourrait également mélanger les composants du liant et extruder ce mélange à travers un orifice, l'extrudat étant brisé en granules de grosseurs appropriés On comprend également qu'il n'est pas indispensable que le liant soit appliqué initialement à froid à la surface de la route et que l'agrégat soit appliqué ensuite, ces applications étant suivies par un chauffage de la surface. En effet dans la machine que l'on va maintenant décrire en détail, la surface de la route est préchauffée avant l'application du liant et de l'agrégat. On peut mélanger les granules de liant et l'agrégat et appliquer ce mélange à la surface de la route avec ou sans préchauffage, ou bien on peut d'abord appliquer l'agrégat et ensuite les granules de liant, si on préfère une telle façon de procéder. La machine dont il a déjà été question est schématiquement représentée sur les figures 1 et 2. En se référant tout d'abord à la figure 1, la machine est remorquée par un tracteur 10 qui comporte avantageusement un mécanisme d'entratnement hydrostatique, tous les autres composants de la machine étant montés sur une remorque. Des réservoirs de gaz propane ou d'un autre combustible approprieson-t-- indiqués en 12 et ce combustible alimente un appareil de cbauffage aux infra-rouges 13 qui est installé immédiatement derrière le tracteur 10.Une trémie 14 contient les granules de liant et est munie d'un distributeur 15 sous forme d'un transporteur à vis ou d'un autre dispositif capable d'étaler régulièrement les granules de liant sur la sur face de la route à mesure que le tracteur fait avancer la remorque 11. Une seconde trémie 16 contient l'agrégat et on a prévu un autre dispositif distributeur 17 qui éparpille l'agrégat régulièrement sur la surface de la route. Etant donné que la trémie 16 contenant l'agrégat est disposée derrière la trémie 14 qui contient le liant, il est évident que le liant est distribué sur chaque point de la route avant l'agrégat, c'est-à-dire que la route reçoit d'abord une couche de liant et ensuite une cou -che d'agrégat recouvrant le liant. La chaleur perdue du dispositif de chauffage aux infrarouges 13 est dirigée vers des conduits 18 qui aboutissent dans la partie supérieure de la trémie d'agrégat pour préchauffer ce dernier. Un collecteur de poussière 19 a pour but d'éliminer la poussière entraînée dans l'air; ce collecteur 19 est monté immédiatement derrière la trémie d'agrégat. L'extrémité arrière de la remorque est montée sur des rouleaux en caoutchouc 20 et l'agencement de ces rouleaux apparaît sur la figure 2 qui est une vue partielle en plan de la machine représentée sur la figure 1. Les rouleaux sont échelonnés de la façon représentée, si bien que, quand la remorque est entratnée sur la surface de la route, la totalité de cette surface est consolidée par le passage des rouleaux 20. I1 est évident que diverses modifications peuvent être apportées à la machine représentée sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, 1 t appareil de chauffage aux infra-rouges pourrait être monté derrière les trémies d'agrégat et de liant de sorte que la route ne sera pas préchauffée mais sera chauffée après la pose de l'agrégat et du liant. On a constaté qu'avec certains types de liants granulaires, il fallait prendre des précautions contre un collage éventuel des granules avant leur éparpillement sur la surface de la route. On peut aboutir parfois à ce résultat en enrobant les granules de liant avec une charge pulvérulente ou bien en enrobant les granules de liant d'un second liant dont le point de ramollissement est plus élevé que celui de la matière formant le restant des granules. Dans un tel cass la surface externe de chaque granule enrobé peut être de nouveau saupoudrée d'une charge. L'enrobage des granules peut être spécialement souhaitable si le liant principal présente un bas point de ramollissement ou une faible résistance à l'écoulement à froid, étant donné que les granules de ce genre présentent une tendance plus marquée à la coalescence après un stockage prolongé. Une mince couche d'un liant ou un mélange liant/ charge ayant un point de ramollissement plus élevé permet de réduire cette tendance au minimum. Une telle couche peut être appliquée par pulvérisation, éventuellement sous forme d'une solution ou d'une émulsion dans un solvant volatil, ou bien les gra nules peuvent être roulés dans le second liant ou combinés avec lui dans un tambour giratoire pour établir un mince enrobage. On envisage que la couche du second liant doit être suffisamment mince pour ne pas influer d'une façon quelconque sur les autres propriétés des granules du liant. REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement de la surface d'une route, caractérisé en ce qu'il consiste à former des granules d'une matière liante solide, pouvant être ramollie sous l'effet de la chaleur,et à appliquer des granules solides et des particules d'agrégat sur la surface de la route, les granules de liant é- tant ramollis par application de chaleur afin de faire adhérer le liant et l'agrégat l'un à l'autre et à la surface sous-jacente de la route. 2. Prodédé selon la revendication Ai, caractérisé en ce qu'on préchauffe la surface de la route avant d'appliquer les granules et l'agrégat. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on chauffe la couche de granules et d'agrégat sur la surface de la route. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le liant comprend un ou plusieurs des produits suivants : bitume, goudron, brai, polymère thermoplastique, polymère thermodurcissable passant par un stade "liquide" sous l'effet du chauffage avant de durcir. 5. Procedé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les granules d'un premier liant sont enrobés d'un second liant dont le point de ramollissement est plus élevé que celui du premier liant. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les granules de liant contiennent une ou plusieurs charges. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les granules sont enrobés d'une charge pulvérulente. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on fait passer des rouleaux sur le revêtement après son application afin de le consolider sur la surface de la route 9. Matière granulaire pour former les revêtements de surfaces routières présentant les caractéristiques et les propriétés de celle mise en oeuvre dans le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Appareil pour former les revêtements de surface routière présentant les caractéristiques de celui représenté dans les figures 1 et 2.