Brevet FR2402035A1 — publié le 19790330

La présente invention concerne un procédé pour préparer des revetements routiers antidérapants, durables, ainsi que la matière utilisée pour ces revêtements (mélange de liants) ou ses composants de mélange. Une caractéristique nécessaire et essentielle pour la stabilité des revêtements antidérapants, durables et par conséquent également ltobået de la présente invention, sont les propriétés mécaniques du mélange de liants utilisés pour les revêtements routiers antidérapants. Ces propriétés doivent être adaptées à chaque matière de sous sol, en particulier en ce qui concerne le rapport traction/allongement, dans la mesure où elles peuvent suivre les mouvements provoqués par des différences de température ou bien dans la mesure où elles peuvent absorber les tensions de cisaillement se produisant à la surface de séparation entre le sous-sol et le revêtement sans qu'il y ait une perte d'adhérence. Le dérapage et le patinage sont des causes fréquentes d'accidents de la circulation non seulement sur routes mouillées, mais aussi sur routes sèches. Les revetements routiers classiques actuels ne sont plus bien adaptés à la charge alourdie du trafic, due aux camions très lourds, ainsi au a des conditions extrêmes supplémentaires dues aux pneus à clous et aux sels anti-gel pendant les mois d'hiver. De ce fait, des donma- ges peuvent être observés sur la surface des nouveaux revête- ments routiers déåà après un temps relativement court, dommages qui influencent fortement la propriété anti-dérapante du rev8- tement des chaussées.De plus1 il existe des tronçons de route fortement sollicités par des distances de freinage et d1accé- lération, par exemple les bifurcations, les passages pour piétons, les carrefours, les courbes, les montées, etc.. qui ont perdu la propriété antidérapante, si bien que des mesures pour améliorer la sécurité du trafic deviennent nécessaires. Extra- ordinairement dangereux peuvent être aussi les ponts et les entrées et sorties de tunnels, en cas de variations extrtmes des températures durant la saison froide, par suite d1une formation soudaine de verglas. Les rev8tements routiers bitumineux ainsi que les chaussées en béton possèdent à vrai dire une bonne résistance vis-àvis des conditions dues au sel anti-gel-; toutefois leur inconvénientréside en une trop faible thermoplasticité, ce qui entraîne en particulier une diminution de la résistance à l'usure aux températures basses ou élevées. Les revetements routiers bitumineux sont en outre dissous ou m8me détruits par les gouttes d'huiles et de carburant. L'inconvénient des revêtements en béton réside en particulier dans une résistance insuffisante vis-à-vis des contraintes dues aux alternances de froid et de gel surtout sous l'effet du sel anti-gel et en ce qui concerne leur résistance limitée à l'abrasion. Par ailleurs les expériences existantes, à partir de secteurs de revêtement de sol avec des résines époxyde, laissent supposer que les inconvénients décrits ci-dessus des matières de revêtement classiques peuvent-ertre largement surmontés, et que cette classe de résine doit être envisagée précisément pour la préparation de surfaces de rev8tement antidérapants durables.En effet, les résines époxy possèdent des propriétés d'adhérence remarquables sur les divers sous sols, une très bonne résistance vis-à-vis des actions physiques et chimiques, par exemple vis-à-vis des huiles minérales, des carburants et des sels angi-gel, aussi de bonnes propriétés de dureté visqueuse, sur une large gamme de températures, qui peut être influencée presque à volonté par le choix d'agents modificateurs et de durcisseurs, et finalement elles possèdent une résistance à l'abrasion remarquable. Le durcissement des résines époxy s'effectue par une réaction de réticulation tridimensionnelle irréversible en une matière duroplastique, ce qui fait que les revetements à l'état complètement durci sont fortement insensibles à l'influence de la température. Les agents modificateurs, comme par exemple les bitumes, les produits du goudron, les plastifiants, etc.. sont incorporés physiquement dans la matière duroplastique et servent à régler certaines propriétés ou agissent aussi seulement comme diluants. les masses d'enduction en résine époxy qui sont chargées avec des charges minérales ; par exemple avec du sable de quartz ayant une granulométrie appropriée, possèdent déjà pour un taux de liant de 13 à 15 * en poids, une résistance à la compression pouvant atteindre environ 13000 daN/cm2 En se basant sur les propriétés décrites pour les résines époxy, on a cherché plusieurs fois à préparer avec ces matières des revetements routiers antidérapants, durcissables. On a également déjà cherché à préparer des revêtements de ce genre à l'aide d'un mélange bon marché en résine époxy et bitumes, en combinaison avec des durcisseurs appropriés et en y incorporant des granulats. Les inconvénients de ces agents de revêtement ordinaires connus jusqu'ici dans leur ensemble sur les revêtements noirs et le béton, sont dus cependant à l'ade hérence seulement limitée au sous-sol concerne dans le cas d'une forte contrainte due à la variation de température, ce qui fait qutil peut se produire des fissures dans le revêtement ou même une dissolution partielle de la couche superficielle, ainsi qu'en particulier les procédés d'application nécessaires onéreux qui ont rendu impossible jusqu'ici leur utilisation à grande échelle dans la construction des routes. Les mélanges de liants utilisés jusqu'à psésent, qui possèdent les propriétés absolument nécessaires pour l'obtention de masses pour rev8te- ment de ce genre, ont aux températures normales, une viscosité si élevée et une durée de mise en oeuvre si courte que lappli- cation peut être effectuée exclusivement avec des dispositifs de projection à deux composants, mobiles et chauffables très chers.Les propriétés de ce genre exigées sont un coefficient de dilatation thermique adaptée au sous sol et un rapport trac tionjallongement du mélange de liants qui soit analogue à celui de la sous-couche, ainsi qu'un durcissement rapide après l'application, pour obtenir une interruption du trafic aussi courte que possible. L'objet de la présente invention est par conséquent la préparation d'un mélange de liants pour la fabrication de revêtements routiers antidérapants qui ne possèdent pas les inconvénients décrits des matières utilisées jusqu ici et qui garantissent une application économique sans dépenses importantes d'appareil, ce qui permet l'utilisation de revttements anti- dérapants de ce genre également à grande échelle, qui n'exigeas pour s'effectuer des dispositifs de mise en oeuvre spéciaux Cet objet est maintenant réalisé grâce à la préparation dtun mélange de résine époxy, de goudron et de durcisseur et d'autres additifs, qui possède une viscosité suffisamment basse à la température normale, et qui, pour une durée de mise en oeuvre suffisamment longue pour une application manuelle(donc sans dispositifs de projection à deux composants chers) d'au moins 20 minutes,soit transformable par exemple à 200C en l'espace d'environ 2 à 3 heures, et à 50 - 80C en ltespace d'environ 5 heures0 La résistance à la traction du liant selon la présente invention 'élève, à la température ordinaire, entre 100 et 200 daN/cm, de préférence entre 135 et 150 daN/cm, ce qui permet d'obtenir une égalisation continue, en particulier sur un sous-sol bitumineux et la matière de revêtement est également très semblable au sous-sol en ce qui concerne la plasticités En outre, la présente invention concerne un procédé pour préparer des revêtements routiers anti-dérapants, durables, ayant une adhérence remarquable sur les revêtements noirs et les chaussées en béton, procédé qui est caractérisé par le fait qu'on malaxe entre eux des composants À et B liquides à la température ordinaire en un mélange de liants, qui possède une faible viscosité, une durée de mise en oeuvre suffisamment longue pour une application manuelle, et malgré tout une durée de durcissement rapide ainsi qu'un rapport traction/allongement à l'état complètement durci analogue aux revêtements routiers bi bitumineux, et qu'on applique le mélange obtenu sur les surfaces routières d'une façon et selon une technique, usuelles, le composant À consistant en :: 70 à 95 % en poids de résine époxy et 30 à 5 % en poids de diluant réactif, qui est miscible avec la résine époxy et qui possède des groupes réactifs (les pourcentages étant calculés sur le poids total du composant ss) et le composant B consistant en : un durcisseur à base d'amine, le nombre dtatomes d'hydrogène mobiles liés à l'azote étant égal au nombre de rwoupes gly cidyliques existant en totalité dans le composant À ou est présent en excès (ordre de grandeur 10 à 15 %, éventuellement jusqu'à 30 %), et 20 à 50 % en poids (calculé sur le poids total du composant À et du durcisseur) de brai de goudron, puis éventuellement on applique des granulats sur le revêtement obtenu et on fait durcir le tout0 Pour le mélange de liants de la présente invention (ou obtenu selon la présente invention), les résines époxy appropriées sont des éthers glycidyliques ayant une viscosité suffisamment basse à la température ordinaire (de l'ordre de grandeur de 8 000 à 15 000 cP à 250C) et un poids équivalent époxy d'environ 170 à 210, mieux de 180 à 195. Sont préférés les éthers glycidyliques dilués réactivement à base de bisphénol Â ( = 2,2-bis-(4-hydroxyphényl)- propane) et l'épichlorhydrine. Dans ce cas on peut prendre com- me liquides diluants réactifs, ceux qui sont miscibles avec la résine époxy, et avantageusement miscibles d'une façon illimitée, et qui possèdent des groupes réactifs, étant donné que les groupes glycidyle sont considérés pratiquement exclusivement comme groupes réactifs. Àvantageusement, un ou plusieurs groupes glycidyle (par exemple jusqu'à 3) sont présents dans le diluant réactif. Ces diluants réactifs possèdent avantageusement une viscosité de 5 ooe cP au plus à 25 C, en particulier inférieure a 1 000 cP à 25 C.Des exemples de diluants réactifs appropriés sont les crésyl-, phényl-, butyl-, 1,4-bu tane-2-éthyl-hexyl- néopentylglycol-di-glycidyléthers, paratertio-butyl-phényl-glycidyléther, glycéro-di- ou triglycidyléther ou pentaérythrito-mono-- , di-, -tri- ou -tétea- glycidyléther. Des surcisseurs préférés sont des polyamines aliphatiques modifiés ayant une basse viscosité, un poids équivalent R le plus élevé possible, une bonne compatibilité avec les com- posants goudronneux et de bonnes propriétés plastiiantes, mais à condition que ce soit un mélange avec des résines époxy, ayam une durée de mise en oeuvre suffisamment longue pour permettre une application manuelle à la température ordinaire, et malgré tout un durcissement rapide en couche mince au-dessus de 5tC. Ainsi, les agents durcisseurs polyamines aliphatiques modifiées à base de polyalkylène-polyamines sont préférés, tels que les diéthylène-triamine, triéthylènetétramine, etc. D'autres poly- amines ne sont appropriées que lorsqu'elles remplissent les conditions ci-dessusO Comme composants goudronneux, sont appropriés les types liquides, pâteux ou solides, à la température ordinaire,qui n'altèrent pas la réaction de réticulation entre les résines époxy et les durcisseurs, mais qui au contraire peuvent encore l' accélérer. Des brais de goudron ayant des viscosités de 40 000 à 100 000 cP à 250C, en particulier environ 60 000 cP à 25 C, sont préférés. Le liant est préparé de façon et selon des techniques classiques par mélange des constituants À et B. Ceci peut être effectué à la main sans chauffage, car leur viscosité à la température ordinaire est relativement basse et leur durée de mise en oeuvre suffisamment longue. Le mélange est ensuite étalé comme d'habitude sur les revêtements routiers nommés précédemment, par exemple au moyen de raclettes, balais ou accessoires analogues. La durée de durcissement du mélange de liants est relativement courte ; les revêtements de liants étalés en couche épaisse d'environ 1 à 2 mm, durcissent en général au bout d'environ 3 heures à 200C et au bout d'environ 7 heures à 5 O et peuvent être ensuite livrés au trafic.Le mélange de liants possède à l'état complètement durci un rapport traction/ allongement analogue à celui d'un revêtement routier bitumineux et a une résistance à la traction de 100 à 200 daN/cm2 Paur améliorer la propriété antidérapante des revêtements obtenus avec ce mélange de liants, on ajoute avantageusement des granulats comme la bauxite, les gravillons, entre autres, avec de préférence une granulométrie comprise entre 3 et 6 mm, Ces granulats sont- immédiatement répandus à saturation après l'application dans la couche de revetement encore non com- plètement durcie, épaisse d'environ i à 2 mm et sont solidement incorporés après le durcissement complet dans le revêtement anti- dérapant. La présente invention est illustrée par l'exemple des ^Jriptif et non limitatif cn-après. EXEMPLE Dans un mélangeur approprié, on mélange parfaitement 1Q kg de "GRIIONI? GV 31.5,10" (résine époxy à base de bisphénol A et d'êpichlorhydrine, contenant 10 % en poids de crésylglycidyléther comme diluant réactif , poids équivalent époxy de ce mélange = 182 - 196 ; viscosité = 2400 - 2800 cP à 250C ; fournisseur, EMSER WERKE AG., Domat/Ems, Suisse) et 15 kg d'un mélange goudron/durcisseur préparé séparément au préalable, constitué par 6 kg du durcisseur "GRILONIT-H 82032" (polyamine modifiée ; poids équivalent de R : 115 ; viscosité = 170 - 220 cP/25 C ; Fournisseur EMSER WERKE AG, voir plus haut) et 9 kg de brai de goudron (viscosité 60 000 cP à 250C), et à l'aide de brosses en caoutchouc ou d'une raclette, on étale ce mélange immédiatement en une couche épaisse d'environ 1 à 2 mm sur la surface d'une route sèche et propre. En plus de cela, on répand à saturation,sur la surace,de la bauxite (diamètre des grains 3 - 6 mm) après 3 heures à environ 20 C, et après environ 5 - 7 heures à environ 5 C, ce revêtement peut entre livré a' la circulation. R E V-E N D I C A e I O N S lo Procédé pour préparer des revêtements routiers antidérapants, durables, ayant une adhérence remarquable aux revêtements noirs et aux chaussées en béton, procédé caractérisé par le fait qu'on mélange deux composants A et B liquides à la température ordinaire pour obtenir un mélange de liants, lequel possède une basse viscosité, une durée de mise en oeuvre suffisamment longue pour l'application manuelle et qui malgré tout possède une durée de durcissement rapide, ainsi qu'un rapport traction/allongement, à l'état complètement durci, analogue à celui d'un revêtement routier bitumineux, et qu'on applique le mélange obtenu de façon et selon des techniques classiques sur la surface de la route, étant donné que le composant À est constitué par : : 70 à 95 % en poids de résine époxy et, 30 à 5 % en poids d'un diluant réactif qui est miscible avec la résine époxy et possède des groupes réactifs (les pourcentages étant calculés sur le poids total du composant A) et le composant B est constitué par un durcisseur à base d'amine, où le nombre d'atomes de H mobiles liés à l'azote est égal ou supérieur au nombre de groupes glycidyliques présents en totalité dans le composant A , et 20 à 50 % en poids (calculé sur le poids total du composant À et du durcisseur) d'un brai de goudron, puis qu'on applique éventuellement des granulats sur le revêtement obtenu et qu'on fait durcir le tout. 2. Mélange de liant obtenu selon la revendication 1 ou les composants A et B nécessaires à la préparation de ce mélange de liant