Brevet FR2246621A1 — publié le 19750502

La présente invention, due å Roger Charles GRIGG, concerne un bitume modifié servant principalement comme liant dans la construction de routes. On a déjà proposé d' incorporer diverses substances polymè- res dans le bitume pour faire varier de manière souhaitable ses propriétés en tant que liant, par exemple pour augmenter la résistance au fluage. Des substances polymères de ce genre ont fréquemment des points de fusion notablement supérieurs à ceux du bitume et peuvent ainsi rendre difficile un malaxage direct. D'autre part, certaines substances polymères de cette nature sont extrêmeaent visqueuses à l'état fondu et cette viscosité influe sur la facilité avec laquelle le malaxage peut être effectué. Pour réduire ces inconvénients, on a déid suggéré d'utili- ser un solvant liquide,tel qu'une huile minérale ou une huile de créosote,en qualité de véhicule permettant de mélanger les substances polymères avec le bitume. Un tel expédient présente lui aussi des inconvénients. En effet, les solvants proposés sont souvent des liquides hautement inflammables ou toxiques ayant de bas points d' ébul- lition. D' autre part, d une forte concentration de polymères, la solution de ce polymère peut devenir très visqueuse. Le solvant peut réduire la cohérence de la matière bitumineuse jusqu'S 1'évaporation du solvant de la composition mais, pendant que l'évaporation se produit à une vitesse notable à la surface de la matière ou dans la surface à texture ouverte d 'une route, les compositions de ce genre ne conviennent pas pour des couches de base ou pour des mélanges hautement agglomérés, étant donné que l'évaporation du solvant est retardée et que la cohérence ou cohésion de la matière demeure faible. L'invention a pour objet un procédé nouveau et perfectionné de fabrication d'une matière bitumineuse modifiée par un polymère, permettant de surmonter ou de réduire au moins certains des inconvénients indiqués. Selon l'invention, un procédé de fabrication d'un bitume modifié par un polymère consiste à former une solution d'un polymère dans un solvant de manière que cette solution soit solide a la température ambiante et ensuite à mélanger la solution avec le bitume à une température suffisamment élevée pour que la solution soit à l'état liquide. De préférence, on ajoute la solution au bitume à 11 état solide et on la réduit en une forme finement divisée avant son incorporation dans le bitume. Pour déterminer un solvant qui convient pour un polymère particulier, il est préférable d'opérer expérimentalement, les critères nécessaires étant que la solution du polymère dans le solvant doit etre solide à la température ambiante et que la solution du polymère et du solvant doit entre mis cible avec le bitume. De préférence, la solution solide est à une concentration telle que le point de fusion de cette solution solide est à peu près égal 9 celui du bitume. Le solvant peut entre un hydrocarbure polynucléaire et, de préférence, le naphtaline. L'invention a également pour objet une nouvelle matière bitumineuse modifiée par un polymère et présentant des caractéristiques améliorées. Selon cet aspect de l'invention, une matière bitumineuse modifiée par un polymère comprend un mélange homogène d'une substance polymère et d'un solvant capable de dissoudre la substance polymère pour former une solution qui est solide à la température ambiante, et du bitume. L'exemple suivant, dans lequel toutes les proportions sont en poids et dans lequel la matière polymère qu'on désire ajouter au bitume est un copolymère séquencé styrène-butadiène-styrène et le solvant est un naphtalène, sert à illustrer l'invention sans aucunement en limiter la portée. EXEMPLE On fait fondre 200 g de naphtalène brut qui est solide à la température ambiante et dont le point de fusion est 78-C et on le transfère dans un récipient chauffé dquipé d'un agitateur à grande vitesse. On ajoute en 15 minutes à ce naphtalène fondu 200 g d'un copolymère séquencé styre'ne-butadiène-styrène, on agite le mélange et on maintient la température à 90 jusque la dissolution complète du polymère dans le naphtalène. Une fois la solution terminée, on verse le produit sur une plaque froide en acier sur laquelle la solution se solidifie et ensuite on utilise un.broyeur pour réduire la matière solide en granules de 2,5 mm. On fait fondre X nouveau un échantillon de la solution solide et on le laisse refroidir dans un récipient calorifugé, la solidification se produisant à 58"C . On chauffe 450 g d'un bitume dont i 'indice de pénétration est de 50 à une température de llOOC,et on ajoute,tout en agitant1 50g des granulessolides de la solution. On obtient facilement une solution homogène. On envisage la possibilité de modifier le rapport de la substance polymère au solvant en vue d'obtenir une solution solide dont le point de ramollissement ou de fusion soit voisin de celui du bitume en cours de modification, ce qui facilite le mélange de la solution solide avec le bitume par comparaison avec un malaxage direct dans une substance polymère dont le point de fusion est très supérieur à celui du bitume. On peut utiliser des concentrations relativement importantes des substances polymères dans la solution solide. Le fait que cette solution soit solide à la température ambiante facilite sa manutention. Ainsi, on évite les problèmes qui se posent avec des fortes concentrations dtune solution polymère dans un solvant liquide, étant donné que les solutions de ce genre sont très visqueuses et très difficiles à mélanger avec le bitume. Si l'on désire revêtir un agrégat tel qutun cailloutis avec le liant bitumineux modifié, on introduit une solution solide ayant un point de fusion relativement bas ensemble avec le bitume dans un mélangeur, on introduit également 11 agrégat et on obtient ainsi un agrégat revêtu. On a constaté qu'avec le procédé qui vient dextre décrit pour la préparation d'un bitume modifié par un polymère, le produit obtenu subit une transition beaucoup plus brutale de son état liquide à un état solide en passant par un état plastique, lors de la réduction de la température, que dans le cas où le bitume modifié est d'un type usuel. Au-dessus de son point de fusion efficace, le solvant solide devient liquide et exerce une action diluante sur le bitume dont la consistance devient plus liquide. I1 en résulte une facilité de pulvérisation de la matière bitumineuse modifiée plus grande que dans le cas de bitumes modifiés usuels qui n'ont pas été préparés à laide d'une solution solide. On constate une tendance très réduite à la formation de brins dans la matière pulvérisée, phénomène qu'on appelle parfois "formation de toiles d 'araignée'1. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, 11invention ne se limite nullement à ceux denses modes d'application et de réalisation qui ont été plus parti culièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une matière bitumineuse modifiée par un polymère, caractérisé en ce qu'on forme une solution d'un polymèreXdans un solvant tel que cette solution devient solide à la température normale ambiante, on réduit la solution solide sous une forme finement divisée et on l'ajoute à du bitume chauffé qui est à une température suffisamment élevée pour rendre liquide ladite solution. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration de la solution solide est telle que son point de fusion est à peu près égal à celui du bitume. 3. Procédé selon 1 1une quelconque des revendications 1 ou 2a caractérisé en ce que le solvant est un hydrocarbure polynucléaire tel que le naphtalène. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le polymère est un copolymère séquencé styrène-butadiène-styrène. 5. Matière bitumineuse, modifiée par une matière polymère, présentant les propriétés et les caractéristiques de celle obtenue par mise en oeuvre du procédé selon l-'une quelconque des revendications 1 à i