Brevet FR2227294A1 — publié le 19741122

L'invention concerne un matériau bitumineux pour la confection d'enduits de revêtment pour chaussées et autres, en particulier des enduits de revêtement en béton d'asphalte. Les revêtements de chaussées en béton d'asphalte sont généralement constitués par des gravillons, du sable, des charges et un liant. Comme liant, on utilise généralement un bitume. Les matériaux sont mélangés et sont répandus , à l'aide d'un engin de finissage sur le sous sol de la chaussée, sur lequel la couche répandue est étalée en utilisant un rouleau approprié. I1 est de plus connu d'utiliser, dans la confection des revêtements de chaussées, de l'asphalte fondu, qu'on emmène, après avoir été mélangé dans des réservoirs chauffants, sur les emplacements où on doit le répandre. De façon nouvelle, on utilise maintenant dans la confection des revêtements de chausses, des enduits dits minces, en béton d'asphalte, dont l'épaisseur est inférieure à celle des revêtements de chaussées habituels Dans ce cas, on utilise comme liant un bitume très mou, par exemple du bitume B 200. I1 s'est avéré ici que l'adhésiVité de ces enduits minces, malgré l'utilisation d'un bitume très mou, n'est pas suffisant, ce qui se traduit par une destruction partielle de cet enduit mince après une période d'utilisation relativement brève. Afin d'améliorer donc l'adhésivité de cet enduit, on a ajouté, par mélange au bétume, un liant liquide qui améliore le pouvoir adhésif. Comme exemple d'une gamme de liants disponibles sur le marché, il se vend un liant connu sous le nom de Prosable. Gracie à l'addition de tels liants, on peut accroitre l'adhésivité de ces enduits minces selon le degré désiré. Pour ce qui concerne les revêtements de chaussées qu'ils soient en béton d'asphalte ou en asphalte fondu, on recherche des valeurs déterminées pour la résistance à la dé for- mation et pour la résistance à l'ébrosion. Il s'est avéré ici: en particulier, que la résistance à l'ébrosion de l'asphalte fondu est supérieure à celle du béton d'asphalte.Les revêtements de chaussées en asphalte fondu sont toutefois plus onéreux que ceux en béton d'asphalte, car l'équipement important de machine nécessaire au transport est plus couteux, et également plus volumineux que dans le cas du béton d'asphalte, du fait que l'asphalte fondu doit être répandu à l'état liquide sur place et qu'il est donc nécessaire de transporter le matériau dans des réservoirs chauffants spéciaux, et de le maintenir, jusqu'au moment du répandage et à une tempéraure déterminée, considérablement plus élevée que dans le cas de bétons d'asphalte. On a bien essayé d'améliorer en conséquence la résistance des revêtements de chaussées en béton d'asphalte en utilisant comme liant un bitume dur comme par exemple un bitume B 45 ou B 60. Mais il stest avéré qu'un béton d'asphalte fabriqué avec un liant bitumineux de cette sorte, ne pouvait être mis en oeuvre et compacté qu'avec difficulté et qu'il n'apportait pas la dessus ,les qualités désirées. L'invention a en conséquence pour objet un matériau pour la confection des revêtements de chaussées et autres qui non seulement soit facile à mettre en oeuvre mais qui présente aussi une résistance élevée à la déformation et une résistance élevée à l'usure. Selon l'invention on atteint ce résultat en ce qui concerne le matériau bituminé mentionné au début, grâce un mélange constitué par du bitume dur (par exemple B 45 B 60) et un adjuvant (par exemple Prosable). Plus précisément la proportion de la quantité d'ad juvant calculée en poids par rapport au bitume se situe dans l'échelle de 1 à 10 environ à 1 : 3 environ. De façon avantageuse, la quantité d'adjuvant calculée sur le poids total se situe entre 12 % et 15% environ, en poids de matériau pour enduits de révêtement pour les chaussées et autres, qui est constitué essentiellement de gravillons,de sable et de charge, contient de préférence de 7% à 8% environ, en poids de matériau bitumineux constitué plus précisément par 9 parties en poids de b itume B 45 et par une partie en poids d'adjuvant De façon avantageuse, le mélange pour les revêtements de chaussée consiste en 65 parties environ en poids d'éclats de gravier, en 24 parties environ en poids de sable, en 10 parties environ en poids de calcaire , en 1 partie environ en poids d'émiante et en 7,4 à 7,8 parties en poids environ de matériau bitumineux. L'invention sera illustrée de façon supplémentaire par les exemples suivants. Essai 1 On a évalue l'influence de l'adjuvant sur le bitume. Comme bitume, on a utilisé ici les bitumes B 80 ou B 45 et comme adjuvant on a utilisé le Prosable. On a alors mesuré la pénétration et le ramolissements des mélanges en différentes proportions, selon la méthode DIN 1995. Dans les tableaux suivants I et II, on a dressé les valeurs correspondantes pour le bitume B 80 (tableau I) et pour le bitume B 45 (tableau II). TABLEAU I (B 80) Essai Teneur Mélange Pénétration(1/10mm) Point de remplis N 1:n 1 2 3 Moyenne sement,Bille et en Prosable: anneau ( C) bitume bitume 1 2 Moyenne 1 100,0 - 78 79 80 79 49,0 48,6 48,8 2 100,0 - 79 81 80 80 - - 3 90,0 - - - - - - - - 4 90,0 - - - - - - - - 5 88,9 1:9 199 190 202 197 38,2 38,8 38,5 6 88,9 - - - - - - - - 7 87,5 1:8 220 216 224 220 38,5 38,0 38,3 8 85,7 1:7 260 266 256 261 38,0 38,2 38,1 9 83,3 1:6 302 296 304 301 37,6 38,0 37,8 10 80,0 1:5 352 360 362 358 34,2 35,0 34,6 11 80,0 1:5 - - - - - - 12 75,0 1:4 380 403 401 395 32,2 33,0 32,6 13 66,7 1:3 422 433 405 420 28,8 29,0 28,9 TABLEAU II (B 45) Essai Teneur Mélange Pénétration(l/lOmm) Point de remplis NO en l::n 1 2 3 Moyenne sement,Bille et bitume Prosable anneau (OC) :bitume 1 2 Moyenne 1 100,0 - 44 37 30 37 58,8 58,8 58,8 2+ 100,0 - 35 35 34 35 - - - 3 90,0 1:10 107 102 97 102 48,8 48,8 48,8 4 90,0 1:10 84 83 77 81 - - 5 88,9 1:9 133 128 136 132 46,4 47,0 46,8 6+ 88,9 1:9 114 121 116 117 - - 7 87,5 1:8 141 132 142 138 44,4 44,5 44,5 8 85,7 1:7 183 188 182 184 42,6 42,8 42,7 9 83,3 1:6 183 184 186 184 41,2 41,0 41,1 10 80,0 1:5 190 190 195 192 40,8 41,0 40,9 11+ 80,0 1:5 180 177 178 178 - - + :Pénétration après réchauffement répété du mélange testé Comme le tableau I, la pénétration du bitume B 80 passe de 8 mm pour du bitume pur à environ 40 mm par addition d'une proportion de 25% à 34% environ d'un adjuvant, tandis que le point de ramollissement d'environ 49"C pour le bitume pur, tombe à environ 320C pour une addition de 25% d'adjuvant et à environ 290C pour une addition d'adjuvant de 34%. Il résulte du tableau II que la pénétration du bitume très dur 8 45 s'élève de 3,7 , 3,5 mm environ pour du bitume pur à environ 18 à 19 mm pour une proportion d'adjuvant d'environ 20%. La température de ramollissement chute d'une valeur de 590C environ pour du bitume pur à environ 410C pour une proportion d'adjuvant d'environ 20%. Les tableaux montrent que grâce à une addition d'adjuvant le bitume dur se fait plus mou et que pourtant il est plus facile à mettre en oeuvre. Ainsi on obtient par exemple la pénétration et le ramollissement d'un bitume B 80 par addition d'environ 12% d'adjuvant au bitume B 45 tandis qu'on obtient à peu près les propriétés du bitume B 200 par une addition d'en viron 15 à 20% d'adjuvant au bitume B 45. Pour le bitume B 80, il résulte un abaissement du point de ramollissement d'environ 1 à 20C pour chaque addition de 2% d'adjuvant .Pour le bitume B 45, cet abaissement du point de ramollissement a un encore plus prononcé et atteint environ 30C pour chaque addition de 2% d'adjuvant A la lecture des tableaux I et II, il est clair que le bitume dur, en particulier les bitumes B 80 et B 45, peut être modifié par addition de l'adjuvant Prosable de telle façon que le point de ramollissement diminue et que la pénétration s'élève. Ceci a comme conséquence qu'un mélange de béton d'asphalte dans lequel on a utilisé comme liant, le matériau bitumineux selon l'invention peut être rendu substantiellement plus facile à mettre en oeuvre et à compacter, qu'en utilisant du B 45 ou du B 60 pur par exemple. En fait on peut mettre en oeuvre un mélange préparé de cette façon aussi facilement qu'un mélange de béton d'asphalte qui contient comme liant un bitume essentiellement plus mou comme le bitume B 200 par exemple. De manière surprenante, il a été maintenant établi que dans les cas des revêtements de chaussée en béton d'asphalte qui contient comme liant le matériau bitumineux selon 11 invention à savoir le bitume B 45 ou B 60 plus un adjuvant) la résistance à la déformation et la résistance à l'ébrosion, c'est à dire en général la résistance à l'usure, pouvaient être considérablement augmentées et pouvaient atteindre les valeurs de l'asphalte fondu, comme il ressort de l'essai suivant. Essai 2 On a utilisé un mélange minéral de composition suivante 35 parties en poids de gravillons 8/12 15 parties en poids de gravillons 5/8 15 parties en poids de gravillons 2/5 12 parties en poids de sable de concassage 12 parties en poids de sable naturel 10 parties en poids de charge calcaire 1 partie en poids d'émiante. On a ajouté à ce mélange minéral, en tant que liant, 7,4 ou 7,8 parties en poids de matériau bitumineux lui même constitué par 9 parties en poids de bitume B 45 et 1 partie en poids de l'adjuvant Prosable. Avec ce mélange, on a établi des éprouvettes selon le procédé de Marshall et on les a testées selon la méthode D I N 1996 feuillet 13 (essai d'impression avec poinçon plat). Contrairement aux prescriptions de la méthode D I N 1996, on a, en ce qui concerne les essais A et C, compacté les éprouvettes au moyen de 25 coups seulement au lieu de 50 comme il est décrit dans la méthode 1996. On a dressé dans le tableau III les résultats de ce essai TABLEAU III Durée Essail Essai2 Moyenne A: 7,4% de bitume i.H. 15 mn 98 à 400C 20 mn 111 en 1/100 mm 25 mn 120 25 coups 30 mn 123 B: 7,4% de bitume i.H. 5 mn 112 146 129 à 400C 10 mn 120 156 138 en 1/100 mm 15 mn 125 163 144 50 coups 20 mn 128 167 148 25 mn 130 170 150 30 mn 132 172 152 35 mn 133 174 154 40 mn 134 176 155 C: 7,8 % de bitume i.H. 5 mn 158 162 160 à 400C 10 mn 181 186 183 en 1/100 mm 15 mn 193 198 195 25 coups 20 mn 202 206 204 25 mn 209 212 210 30 mn 215 217 216 35 mn 220 221 220 40 mn 224 225 224 TABLEAU III (suite) D :7,8% de bitume i.H. 5 mn 132 148 140 à 400C 10 mn 143 161 152 en 1/100 mm 15 mn 149 168 159 50coups 20 mn 153 173 163 25 mn 156 176 166 30 mn 158 179 169 35 mn 160 181 171 40 mn 162 183 172 La prescription technique "construction de chaussées bitumineuses 6/60", que dans le cas de l'asphalte fondu, à une température de 400C et pour une durée de charge de 30 minutes et un compactage au moyen de50 coups,on ait une impression de 1 à 6 mm pour un trafic de travail et une impression de 1 à 4 mm pour un trafic en stationnement. Comme le montre le tableau , les résultats indiquent qpour l'essai A une impression de 1,23 mm ; pour l'essai B une impression de 1,52 mm; pour l'essai C une impression de 2,16 mm et pour l'essai D une impression de 1,69mm. Une comparaison montre que les valeurs requises pour l'asphalte fondu dans les deux cas de toutes les éprouvettes testées, et cela meme lorsque,comme dans les essais A et C, les éprouvettes n'ont été compactées que par 25 coupa; Un examen de la teneur en espaces Vides ou de la densité volumétrique montre qu'après déjà 25 coups, on obtient un taux de compactage de 99,28. L'invention rend donc possible la confection de revêtements de chaussées en béton d'asphalte dont les qualité de résistance égalent cellesde l'asphalte fondu, et dont le transport est plus rapide et plus simple, et exige une dépense d'équipement moins importante que pour l'asphalte fondu. REVENDICATIONS 1. Matériau bitumineux pour la confection d'enduits de revêtements pour chaussées et autres, en particulier d'enduits de revête ments de béton d'asphalte, caractérisé par le fait qu'il consis te en un mélange d'un bitume dur (par exemple B 45; B 60) et d'un adjuvant (par exemple Prosable). 2. Matériau bitumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de la quantité d'adjuvant par rapport au bitume, calculée en poids, se situe dans l'intervalle d'en viron 1:10 à 1:-3. 3. Matériau bitumineux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion d'adjuvant calculée sur le poids total se situe entre environ 12% et environ 15% en poids. 4. Mélange pour enduits de revêtements de chaussées et autres, consistant essentiellement en gravillons , sable et charges nécessitent comme liant un matériau bitumineux selon les revendication 1 à 3, caractérisé par le fait que la matériau contient environ 7 à 8% en poids de matériau bitumineux. 5. Mélange selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par environ 65 parties en poids de gravillons, environ 24 parties en poids de sable et environ 10 parties en poids de calcaire, environ 1 partie en poids d'amiante et environ 7,4 à 7,88 en poids de matériau bitumineux. 6. Mélange selon la revendication 4 ou5 caractérisé en ce que le matériau bitumineux est constitué par 9 parties en poids de bitume B45 et par 1 partie en poids d'adjuvant. 7. Emploi sur une sous couche de construction de routes, d'un adjuvant connu pour accroitre l'adhésivité des enduits de revêtements de chaussées dans la confection d'un enduit en béton d'asphalte présentant une résistance améliorée.