Brevet FR2306953A1 — publié le 19761105

D E S C R I P T I F Procédé de fabrication et d'utilisation d'un aggloméré de résine. Ltutilisation de ce nouveau matériau interesse lessecteurs travaux publics, construction, et certaines industriels plastiques et de préfabrication. Bdton et ciment artificiel , goudron bitume, et asphalte on été abondemment utilisés depuis ae début de ce siècle pour les besoins de la construction et des travaux publics. Plus récemment des améliorations ont été obtenues en incorporant aux bétons ou enrobés, des résines thermodurcissables ; mais pour obtenir des résultats probants, il est nécéssaire d'incorporer au moins 12 % de résine par rapport a poids total, çe qi amène naturellement à un coat très éttevé. D'autre part, l'instabilité des résines thermodurcissables à la chaleur avant polymérisation, pose des problèmes de mise en oeuvre. A ce jour l'emploi desrésines thermoplastiques a déjà été expéri menti dans plusieurs pays, mais l'insuffisance de ses qualités physique@, en particulier le manque d'adhérence des résines thermoplastiques aux différents granulats, oblige à incorporer une forte proportion de'réSine allant de 12 à 20 % du poids total. Ce procédé a pour objet de permettre la diminution dans des proportions importantes du pourcentage de résine, grâce à l'incorpora- tion d'un adjuvant adhérisant en très faible quantité par rapport au poids de résine. En effet l'apport de cet adjuvant incorporé à larésine thermoplastique, permet de lui faire acquérir un pouvoir d'adhérence au granulats en contact, augmentant ainsi les caractéristiques mécéniques. Le pourcentage de lX résine, grâce à cet apport, peut varier entre 3 et 10 % du poids total ou du volume des granulats, suivant la granulométrie, et leur nature. Le prix-des résines thermoplastiques de la famille des poly-oléfines étant moinsélevé que le prix des résines thermodurcissables, ce procédé a pour objet la fabrication d'un aggloméré de résine d'un coAt moins élevé que leprix des bétons de résine connus à ce jour. L'interêt de ce procédé trouve sa justification par le fait de la facilité de sa mise en oeuvre. Sa fabrication peut être comparée à celte des bétons bitumineux, le processis étant le meme. Pour faciliter la dispersion et l'homogénéisation de cet adjuvant dans l'amalgame, il est préférable d'incorporer au préalable, en préfabrication en lysine, l'adjuvant à la résine en un concentré granulé. La dite invention a encore pour objet la possibilité de réaliser un aggloméré de résine, à base derésine tnermoplastique de récupération et d@ déchet d'usine. En outre, la présente invention permet de réaliser arA matériau de tries bonne résistance mécanique et totalement hydrophobe, résistant aux hydrocerbares, aux acides, eau de mer, au batillage. Afin de faciliter la disnersion et l'homogénéisation de l'adujuvant dans l"aggloméré de résine, on réalise un mélange maitre, ou le pourcentage de l'adjuvant se trouve concentré dans I/5 e environ du poids total de la résine à mettre en oeuvre. Ce mélange est obtenu en usine, à chaude au moyen d'extrudeuse ou tout autre procédé amenant à la granulation. En résumé, cet aggloméré est constitué d'un squelette de granulats amalgamés par la résine et son adjuvant.Les granulats peuvent être ceux traditionnellement utilisés pour la composition des bétons hydrauliques ou bitumineux, mais aussi certains granulats interdits, tels que les sables, et graviers marins ; ilspeuvent être aussi partiellement ou totalement des matériaux traités tels que briques, verres, argile expansée, matière fibreese. Enfin, un colorant peut autre incorporé. Ces différents composants sont choisis en fonction des qualités recher chées dans le matériau, et son prix de revient. Description sans caractère limitatif d'un exemple de fabrication et d'utilisation d'aggloméré de résine et de sa mise en oeuvre suivant la présenté invention. Pour la réalisation de ces essais, il es précisé que les proportions et la granulométrie resteront les mêmes soit en poids I.000 Kg de gravier calcaire 0-8, 41 Kg polyethylène grade 7, IO K de polyethylène traité à 10 % avec l'adjuvant. La machine choisie est un malax ur chauffant à asphalte, mobile, mais cet aggloméré peut se réaliser en centrale ou tout autre moyen chauffant et malaxant ayant une circtlation d'air et une régulation de température. On charge le malaxeur de 1.000 kg de gravier calcaire 0-8, on chauffe celui-ci jusqu'à une température de 1800, > lorsque cette tm pérature est atteinte, on ouvre sa partie supérieure, on incorpore les 51 Kg de résine ( polyéthylène et adjuvant), on malaxe pendant quelques minutes en laissant une parie supérieure ol-ierts afin d'établir une circulation d'air, lorsque l'amalgame obtenu est suffisamment homogene, on vide la machine, on étend sur le sol, et l'on compacte comme un enrobé bitumineux. Qr remarque après vidange laopropreté du malaxeur : Ce matéria@ ne colle pas aux parvis durant sa fabricat on, son transport et samise en oeuvre. A la sortie de la machine, on prélève trois éprouvettes style Duriez # 8 cm élancement 1, on les compacte à 6 t, on laisse 24 h pour la polymérisation, ensuite on mesurela résistance à le comppression et à la traction (essai brésilien). Plusieurs essais ont été effectués avec différents adjuvants qui ont donné d'exellents rés tltats. 1er essai adjuvant de la famille des sulfates. Exemple : sulfate de cuivre, d'amoniaque, fer, amonium et de calcium. Nom Rtance moyenne à la compression Rtanece traction Sulfate de cuivre 250 bars 50 bars n d'amoniaque 233 n 40 " " de fer 216 n 35 t d'amo > nium 246 45 n n de calcium 220 n 47 " 2ème essai adjuvant à la famille des oxydes. Exemple : oxyde de fer, cuivre, zinc et nlomb. Nom Rtance moyenne compression Rtance tranction Oxyde de fer 255,bars 45 bars cuivre 245 " 45 " zinc 250 " 51 " n plomb 215 " 40 " 3ème essai : adjuvant de la famille des sulfures. Exemple : sulfure de zinc, et fer. Nom Rtance moyenne compression Rtauce traction Sulfure dezinc 225 bars 43 bars de fer 220 " 43 n 4 ème essai -Acétate de magnésium 226 " 43 " 5 ème essai Chlorure de sodium 220 " 43 " 6 ème essai Alun de fer et d'amonium 213 " 40 " 7 ème essai Mica expansé 220 n 43 t 8ème essai Nom Rtance moyenne compression Rtance traction Bauxites 223 bars 41 bnrs Le choix de l'additif se fera s'iivant son prix de revient et sa facilité d'incorporation, les qualités mécaniques obtenues étant presque toutes sensiblement égales. Nous avons vu qu'wÉ' tel nrocédé conduit à la fabrication d'un aggloméré anguel nous pouvons donner telles ou telles propriétés caractéristiques salivant la destination, par modification du dosage ou de lanature des composants. A titre indicatif, et sans valeir limitative, nous allons énumérer ci-après quelques aDplica- tions e regard de certnes qualités dominantes, sans nour cela dire que les a Pitres qualités sont absentes dansl'application con- sidérée. - qualitésmécaniques de résistance à la compression, à la traction et aux chocs répétés revêtement de toutes surfaces soumisesà la circulation d'engins ; routes ou autoroutes, aérodromes, parkings, revêtements industriels, pièces de répartition sous charges vibrautes : traverses de chemin de fer, blocs anti-vibratoires sous les socles de machines, - qualités d'étanchéité, absence de fluage aux températures au dessous de 1000 centigrade, soudabilité par joints chauds froids sir lui-même, ou sur surfaces bitumineuses propres étanchéité des terrasses, revêtement des ponts, barrage de retenue, étanchéité de bassin et de canaux, y compris les berges (fluage) c-s flottants, et à l'opposé par dosage convenage pour réaliser un corps nerméable : souscouche filtrante, anneaux de puits filtrants, têtes de piézomètres, cloisons ou fonds perméables. - Résistance aux agents corrosifs Revêtements industriels spéciaux : tuvaux pour circulation des liquides, reveêtements à la mer ou en tunnel. - qualité d'isolation nhonieue et thermique pièces ou panueauxiisolants ans les bâtiments civils et indus- triels, pie ces d'isolation de tuyauterie caloporteuse inférieure à 100 centigrade, dallais flottantes. - propriétés d'un démoulage rapide après un refroidissement accéléré du moule : toutes pièces moulées conventionnellement fabriquées en béton hydraulique, voire en fonte ou en grés : bordures de trottoirs, de jardins, dallages, t6ub panneaux isolants, tuyauteries. - qualités décoratives suivant le choix des matéri?:ix ou des panneaux colorés ou translucides, dallages, pavés, revêtements de mur, cloisons, tuiles, pièces moulées telles que vasques, vasez, incorperation de la signalisation au sol, suivant la technique du fraisage et romplissage du moule ainsi constitué, voies ou passages de différentes couleurs. Toutes pièces apéciales, telles que emballages, profilés minces ou épais REVENDICATIONS. I- Ce procédé permet de constituer un aggloméré de revêtement de construction et de préfabrication composé d'un squelette de granulats pouvant être ceux traditionnellement utilisés pour la composition des bétons, granulats' marins, des matériaux traités amalgamés par une résine thermoplastique, et un adjuvant pulvérulant, caractérisé en ce que le dit adjuvant permet de mobiliser l'adhérence maximum de la résine sur le squelette. 2 Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les adjuvants sont des sulfates, sulfate de cuivre, d'amoniaque, de fer, d'amonium. 3- -Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 5t 2, caractérisé en ce que les adjuvants sont des oxydes, oxydes de fer, cuivre, zinc, plomb. 4- Procédé selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisé en ce que les adjuvants sont des sulfures, sulfure de fer et de zinc. 5- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les adjuvants sont Acétate de magnésium, chlorure de sodium, alun de fer et d'amonium, mica expansé, bauxites. 6- Procédé selon l'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisé en ce que les adjuvants pulvérulants doivent être v micronisés. 7- Procédé selon l'une quelconque des revendications de I à 6, caractérisé en ce que le poids des adjuvants pulvérulants se situe entre 0,5 et 12 % du poids total de la résine mise en oeuvre. 8- Procédé selon la revendication I caractérisé en ce que les résines utilisées sont ds poly-oléfines. 9- Procédé selon l'une quelconque des revendications I & 8, caractérisé en ce que la résine thermoplastique est de préférence du polyethylène. 10-Procédé selon l'une quelconque des revendications I.8 & 9, caractérisé en ce que la résine thermoplastique peut être de récupération, ou de déchets d'usine. II-Procédé selon l'une quelconque des revendic.ations de I.8 à 10, caractétisé en ce que le poids de la résine thermoplastique se situe de 3 à IO % du poids total des granulats. 12-Procédé selon l'une quelconque des revendications I.8 à Il Suite des Revendications. caractérisé eXi ce que le dosage de la résine thermoplastique est calculé sur la base (e 1.800 Kg par m3 pour les granulats ayant une @ensité apparente inférieure. 13-Procédé selon l'une quelconque des revendications de I à 12. La fabrication de cet aggloméré s'effectue à partir d'un malaxeur cha@ffant caractérisé en ce que le dit malaxeur chauffant doit être obligatoirement à circulation d'air, et munit d'un régulateur de température.