Brevet FR2462459A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne un produit et une composition destinés aux revêtements de sol destinés à supporter un trafic routier ou piétonnier tels que routes, allées, terre-pleins, sols d'usine , trottoirs et analogues. On utilise de façon traditionnelle un mélange constitué d'agglomérats de granulométrie appropriée (sable, graviers, gravillons, etc...) liés par la matière interstitielle constituée d'hydro carbures lourd; tels que asphlate , bitume ou goudron. Les conditions du trafic se sont cependant considérablement développées au cours des ans, tandis que la demande d'équipements de nouvelles voies de circulation allait croissante ; il est donc intéressant dans ces conditions d'assurer un entretien aussi économique que possible et de bonnes conditions d'utilisation des voies déjà équipées sans avoir à effectuer à neuf un nouveau revêtement sur les voies dégradées ou en voie de dégradation ; en effet, la réfection à neuf d'un revêtement représente un travail important qui suppose la destruction et l'enlèvement de la structure existante pour assurer le travail homogène et la mise en place d'une nouvelle couche de revêtement. I1 est en effet beaucoup plus simple et beaucoup plus rapide, et par conséquent beaucoup plus économique,de partir du revêtement existant pour appliquer une couche superficielle qui permet de restaurer le revêtement et de lui rendre son aptitude à supporter pendant un certain temps le trafic qu'il doit permettre d'assurer. L'adjonction et la superposition d'une couche superficielle de réparation doivent donc permettre, sans détruire ni modifier la structure inférieure constituée par le revêtement ancien,de retrouver une surface de roulement sensiblement uniforme ; et la couche superficielle doit être suffisamment fine tant pour des raisons d'économie que pour éviter des élévations de niveau répétées qui causeraient des problèmes pour le raccordement des équipements techniques accessoires tels que plaques d'égout, caniveaux, etc... Les matériaux et compositions utilisés à ce jour visent à répondre à ce besoin et sont généralement constitués d'une composition bitumineuse choisie dans les fractions permettant à une température déterminée d'obtenir une viscosité convenable, et cette composition réchauffée est maintenue à une certaine température pour assurer le maintien de la viscosité appropriée et en permettre le dépôt sur le revêtement avec agglomération in situ d'agglo mérats tels que sable, gravillons ou graviers. Cependant l'expérience montre que ces compositions ne donnent pas entièrement satisfaction et , notamment lorsqu'elles ne représentent qu'une pellicule légère, elles ont une tendance à se détacher localement du support inférieur en reconstituant ainsi des inégalités de surface ; il arrive également fréquemment que la matière bitumineuse n'assure qu'imparfaitement la solidarisation des agglomérats qui ont tendance, notamment sous l'effet d'un trafic lourd à se détacher. I1 est également difficile d'obtenir que le revêtement superficiel de rénovation ainsi mis en place présente les propriétés mécaniques rigoureusement identiques, ou même très voisines, du substrat constitué par le revêtement ancien dégradé ; et ces différences de propriétés mécaniques, par exemple différence de flexibilité ou différence de résistance au gel ou à la chaleur aboutissent à une tenue différente des deux matériaux en contact ; et ces conditions, par exemple à la suite d'écarts de température ou de fortes pressions provoquées par le passage de véhicules lourdement chargés, aboutissent àla formation de craquelures ou fentes qui permettent ensuite des infiltrations d'eau , sources ultérieures de dégradations par suite du comportement différent des matériaux en contact. La présente invention vise à réaliser une composition permettant une application, dans les conditions particulièrement simples et faciles d'une couche de revêtement superficielle en vue de la rénovation de revêtements usagés. L'invention vise essentiellement à assurer des conditions de durabilité aux nouveaux revêtements ainsi remis en service mais permet en outre de faire appel à des matériaux de récupération dans des conditions particulièrement économiques. L'invention utilise l'incorporation dans la composition asphaltique classique d'un certain pourcentage de débris de caoutchouc. On a déjà proposé l'utilisation et la récupération de débris de caoutchouc fractionnés sous la forme de miettes ou particules et incorporés dans des matériaux de revêtements du sol ou de revêtements muraux (par exemple écran anti-bruit) L'incorporation de miettes ou particules de caoutchouc est intéressante dans la mesure où elle. permet d'éliminer d'une part des rejets ou débris à base de caoutchouc naturel ou synthétique qui autrement ne pourraient être éliminés que par combustion (source de pollution). Mais en outre on obtient ainsi une valorisation de ces sousproduits qui sont récupérés et dont la valeur résiduelle est utilisée pour répondre à un besoin important dans le développement des sociétés industrielles. Dans les procédés jusqu'à présent mis en oeuvre les pourcentages de caoutchouc introduits dans la composition de base asphaltique n'excèdaient généralement pas 5 à 15 %. L'invention permet d'assurer l'obtention d'une composition asphaltique propre à assurer la liaison interstitielle d'un revêtement routier à des fins notamment de rénovation, qui assurent l'intégration dans cette composition d'un pourcentage beaucoup plus élevé de débris de caoutchouc tout en améliorant les propriétés du revêtement ainsi mis en oeuvre. L'invention concerne à cet effet une composition asphaltique pour le revêtement de sols en vue de constituer le liant interstitiel d'un agglomérat de granulométrie appropriée, et la composition est caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part de 50 à 70% d'asphalte, de 20 à 50 % de débris de caoutchouc de récupération et d'environ 10 % d'un adjuvant constitué d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbure de nature aliphatique ou aromatique. Selon une forme préférentielle de réalisation les déchets de caoutchouc sont constitués de débris de pneus déchiquetés et amenés à une granulométrie fine. De préférence, la granulométrie des débris de caoutchouc correspond au passage dans un tamis de module compris entre 30 et 34 et de préférence de module 32 (série AFNOR). L'utilisation d'une granulométrie particulièrement fine comme celle indiquée ci-dessus permet d'éviter les problèmes de tri du matériau constitué par les débris de pneus ou de caoutchouc mis en oeuvre. On peut en effet dans le cadre de la présente invention utiliser sans triage et sans élimination les débris de caoutchouc de nature et d'origines diverses. On sait en effet que tous les caoutchoucs, notamment les caoutchoucs synthétiques ne sont pas tous ou à un même degré soluble dans les hydrocarbures (ou miscibles à ces derniers). L'invention met en oeuvre en effet les propriétés de solubilité ou d'attaque de la structure constituée par la résine élastomère par les hydrocarbures. En utilisant les débris de caoutchouc à une granulométrie particulièrement fine, d'une part on facilite l'attaque de la résine par le solvant que constituent les hydrocarbures, en vue d'aboutir à la gelée qui constituera le matériau utilisable, mais en outre on permet l'utilisation et l'incorporation dans la matière de caoutchoucsqui ne sont que faiblement sujets à l'action des hydrocarbures ; ces caoutchoucs pourront rester dans la masse, même n'ayant été que faiblement modifiés dans leur structure, les débris correspondants étant présents sous une granulométrie fine et restant sous forme de charge sensiblement inerte On peut ainsi utiliser des débris de caoutchouc de récupération sans triage et sans problème de choix ; de même que l'on peut utiliser dans le cadre de la presente invention le matériau constitué par le traitement de pneus déchiquetés et ayant conservé (ou sans élimination) des débris de carcasses métalliques ou de renforts de nature textile ; ces matériaux annexes, étant amenés à l'état de particules suffisamment fines resteront présentes dans la masse finale sous forme de charges sans handicaper les propriétés et les possibilités de mise en oeuvre de la composition ainsi obtenue. I1 est souhaitable d'aboutir à une certaine homogénéité dans les caractéristiques du produit et, à cet effet, on pourra avantageusement créer les conditions d'un approvisionnement en déchets présentant des conditions de constances dans la composition, à l'intérieur de certaines limites; ainsi ces déchets pourront être traités et introduits dans la composition finale en utilisant des données (pourcentages, temps de traitement, températures) sensiblement identiques et en aboutissant à un produit final de caractéristiques sensiblement constantes. En assurant notamment un stockage important de déchets soumis à des opérations de mélange, on obtiendra des charges de tels composants présentant moins de risques d'être trop disparates et hétérogènes entre elles. On pourra également, et de préférence, utiliser dans la mise en oeuvre de la présente invention des débris de caoutchouc qui auront été préalablement soumis à un traitement de dévulcanisation connu en soi, par exemple par passage dans des digesteurs à vapeur. L'invention met ainsi en oeuvre l'utilisation dans la composition d'un adjuvant constitué d'un hydrocarbure sensiblement plus léger que l'asphalte. Cet agent pourra lui-même être obtenu soit en totalité, soit de préférence en partie en utilisant des matériaux de récupération. Le pourcentage de cet adjuvant jouant le rôle de diluant ou de faux solvant, dépend de sa nature et du nombre d'atomes de carbone moyen que comportent les différents éléments composants, s'agissant dans la plupart des cas d'un mélange ou d'une fraction d'hydrocarbure. Par exemple, l'adjuvant est constitué par du pétrole lampant introduit dans un pourcentage compris entre 5 et 20% du total. On pourra également utiliser à titre d'adjuvant des huiles de lubrification et notamment des huiles de vidange récupérées. Par exemple, l'adjuvant est constitué d'un mélange de 30 à 70% de pétrole lampant et de 30 à 70% d'huile de vidange de récupération. Selon un autre exemple, l'adjuvant pourrait également être constitué d'une façon générale de tout hydrocarbure aromatique ou aliphatique, ou mélange de ces produits; ces derniers sont choisis parmi les hydrocarbures ayant un nombre compris entre 6 et 20; ceci comprend, outre le pétrole lampant et les huiles minérales indiquées ci-dessus, le benzène, le gazole, les huiles de goudron, le toluène et ses composés (chlorotoluène, xylène); on tiendra compte ici des conditions opératoires sur le chantier; certains produits, tels que le toluène ou le benzène, étant parfois déconseillés en raison de leur trop grande inflammabilité. De préférence et pour améliorer la résistance physique aux écarts de température du revêtement asphaltique utilise conformement à la présente invention, on introduira, à titre d'adjuvant, et dans une proportion comprise entre 2 et 7%, un mélange d'hydrocarbures aliphatiques correspondant à la fraction soluble dans le disulfure de carbone. Les mélanges des produits mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention dépendront de leur nature; on comprend que l'utilisation d'un asphalte particulièrement lourd nécessitera l'utilisation d'un diluant constitué par des fractions d'hydrocarbure (également assez lourd afin d'assurer une compatibilité des composés), le diluant étant alors introduit en quantités plus importantes pour aboutir à une viscosité appropriée. Selon l'invention, le mélange asphalte et débris de caoutchouc, selon la granulométrie précédemment définie, est effectué dans un premier temps et ce mélange est soumis à élévation de température, après quoi l'adjuvant constitué des fractions d'hydrocarbure appropriées est introduit pour assurer, même après le refroidissement le maintien d'une viscosité permettant la manipulation à température ambiante ou sous faible élévation de température, du produit. Selon une forme de réalisation qui est décrite ci-après, on a utilisé un mélange constitué de 60 parties d'asphalte de carac téristique conventionnelle, et qui est chauffé à environ 2000; on introduit alors 30 parties de débris de pneus déchiquetés, de granulométrie correspondant au passage dans un tamis de module compris entre 30 et 35 (série AFNOR). L'ensemble est maintenu à une température de l'ordre de 2000 avec agitation lente jusqu'à ce que l'on obtienne une masse pâteuse et sensiblement homogène et dont la viscosité est de l'ordre de 200 à 300 poises; en cours de refroidissement et lorsque le mélange se situe aux environs de 1500C, on introduit un diluant sous forme d'hydrocarbure constitué par exemple d'un mélange à parties égales de pétrole lampant et d'huiles minérales de lubrification de récupération, ce qui abaisse sensiblement la viscosité de l'ensemble et on obtient un mélange qui peut ainsi être dispersé par les moyens d'application (pulvérisateurs) conventionnels à température ambiante ou avec faible réchauffement. Dans ce cas, une séparation physique par décantation permettra d'isoler la phase liquide de la phase solide, lorsque des débris non dissous subsisteront dans la composition finale; seule la phase liquide étant alors appliquée aux pulvérisateurs. Mais, de préférence, l'ensemble peut être préparé in situ et le produit peut ainsi être appliqué peu après l'introduction du diluant. De façon conventionnelle, le produit est dispersé sur la chaussée ou le revêtement et il reçoit un agglomérat de granulométrie appropriée tel que gravier et l'ensemble est immédiatement roulé sous l'action d'un rouleau compresseur habituel, le refroidissement final de la composition asphaltique s'accompagnant de son durcissement et provoquant la prise en masse de l'ensemble est constitué par exemple de 50% de composition asphaltique et de 50% d'agglo mérat; l'ajustement des proportions se fera de façon à obtenir un matériau aisément cylindrable. La prise de l'ensemble s'effectue rapidement et le revêtement peut être ouvert au trafic dans un délai qui n'excède pas 1 à 2 heures après l'application. L'invention concerne également une variante d'utilisation dans laquelle la composition asphaltique comportant 20 à 50% de caoutchouc à l'état sensiblement dissous estutilisée sous forme d'émulsion aqueuse; dans ce cas, le produit contient un agent émulsifiant constitué d'un savon anionique soluble dans l'eau. L'émulsifiant anionique peut notamment être constitué d'un mélange de soude et d'acide gras à nombre de C entre 16 et 20 tel que l'acide oléique ou l'acide stéarique. On pourra ajouter à l'émulsion ainsi réalisée un agent d'épaississement connu en soi tel que l'amidon ou un dérivé de la cellulose. Cette formulation permettra, dans ce cas, de récupérer et d'utiliser dans le cadre de la présente invention, pour la préparation d'une composition asphaltique destinée aux revêtements routiers, des masses et résidus récupérés dans le cadre de la lutte contre la pollution pétrolière marine par récupération de nappes de pétrole échappées en mer; ces masses sont généralement constituées d'une émulsion d'hydrocarbures et d'eau qui pourront être ainsi récupérées et introduites dans la formulation de la composition selon l'invention sur un pourcentage allant jusqu'à 30% du total. Cette adjonction pourra intervenir pour des utilisations ponctuelles, pour lesquelles la constance de caractéristiques des émulsions n'est pas impérative. Selon un exemple de réalisation de l'invention conforme à cette variante, on a préparé un mélange asphaltique à partir de 60 parts d'asphalte conventionnel dans lequel ont été introduites 40 parts de poussière ou particules de pneu de récupération conforme à la définition granulométrique indiquée ci-dessus; l'ensemble a été soumis sous faible agitation à chauffage pendant 30 minutes à une température de l'ordre de 1000, ce mélange a été introduit dans une composition aqueuse constituée de 95 parts d'eau contenant une part de soude caustique normale, deux parts d'acide oléique et trois parts d'amidon, on ajoute cinq parts de malthènes. La composition aqueuse à température d'ébullition a reçu le mélange asphaltique sous agitation pour obtenir une émulsion stable susceptible d'être aisément répandue et dispersée sur le sol, à la température ambiante, formant ainsi par adjonction d'agglomérats de granulométrie convenable une couche superficielle de réparation ou de rénovation d'un- revêtement ancien. Ce mélange peut être additionné dans une proportion de 10 à 30% du total d'une émulsion d'hydrocarbure dans de l'eau, notamment de l'eau de mer et résultant de la récupération de nappes de pétrole répandues en mer, le mélange étant effectué soit au niveau de la composition asphaltique de départ, soit au niveau de la phase d'introduction de cette composition asphaltique dans l'eau contenant l'émulsifiant anionique à température d'ébullition de l'eau. REVENDICATIONS 1.- Composition asphaltique pour le revêtement de sols en vue de constituer le liant interstitiel d'un agglomérat de granulométrie appropriée, et la composition est caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part de 50 à 70 % d'asphalte, de 20 à 50 % de débris de caoutchouc de récupération et d'environ 10 % d'un adjuvant constitué d'un hydrocarbure ou d'un mélange d'hydrocarbure de nature aliphatique ou aromatique. 2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les déchets de caoutchouc sont constitués de débris de pneus déchiquetés et amenés à une granulométrie fine. 3.- Composition selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la granulométrie des débris de caoutchouc correspond au passage dans un tamis de module compris entre 30 et 34 et de préférence de module 32 (série AFNOR). 4.- Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérise en ce que le caoutchouc est constitué de débris de caoutchouc qui auront été préalablement soumis à un traitement de dévulcanisation, connu en soi, par exemple par passage dans des digesteurs à vapeur. 5.- Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'adjuvant est constitué par du pétrole lampant introduit dans un pourcentage compris entre 5 et 20 % du total. 6.- Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'on utilise à titre d'adjuvant des huiles de lubrification et notamment des huiles de vidange récupérées. 7.- Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que -l'adjuvant est constitué d'un mélange de 30 à 70 % de pétrole lampant et de 30 à 70 % d'huile de vidange de récupération. 8.- Composition selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'on introduit à titre d'adjuvant,et dans une proportion comprise entre 2 et 7 % du total, un mélange d'hydrocarburesaliphatiques correspondant à la fraction soluble dans le disulfure de carbone. 9.- Procédé de préparation d'une composition selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on prépare un mélange constitué de 60 parties d'asphalte de caractéristique conventionnelle, et qui est chauffé à environ 2000 ; on introduit dans l'asphalte alors 30 parties de débris de pneus déchiquetés de granulométrie correspondant au passage dans un tamis de module compris entre 30 et 35 (série AFNOR). 10.- Variante d'une composition selon l'une des revendications 1 à 8 dans laquelle la composition asphaltique comportant 20 à 50 de caoutchouc à l'état sensiblement dissous est utilisée sous forme d'émulsion aqueuse ; dans ce cas le produit contient un agent émulsifiant constitué d'un savon anionique soluble dans l'eau, caractérisée en ce que l'émulsifiant anionique est constitué d'un mélange de soude et d'acide gras à nombre de C compris entre 16 et 20 tel que l'acide oléique ou l'acide stéarique.