Brevet FR2512011A1 — publié le 19830304

*. La présente invention concerne des bétons perfec- tionnés convenant spécialement pour les chantiers routiers, les pistes et aires de circulation et de stationnement. Comme les bétons que l'on utilise dans le domaine du bâtiment et la réalisation d'ouvrages d'art, les bétons dits "routiers" usuels sont des bétons qui sont plastiques; ils sont mis en oeuvre au moyen de machines à coffrages glissants. Or, les sujétions essentielles'de ce type de bétons, en dehors du matériel spécial, sophistiqué et coûteux auquel il faut avoir recours, sont dues au séchage et à la nécessité qu'il y a de scier des joints en vue de s'opposer aux ou pallier les phénomènes de fissuration résultant des retraits provoqués par la prise du béton (retraits hydrauliques) ou par des influences thermiques (retraits thermiques) Toute- fois, de tels joints réalisés sur des chaussées en béton constituent le grave inconvénient de ces dernières tant au point de vue du confort pour la circulation des véhicules qu'au point de vue des problèmes techniques qui leur sont liés tels que battement des dalles, infiltration d'eau, bonne tenue des lèvres des joints, etc. Pour éviter ces sujétions et inconvénients, on a déjà proposé des bétons dits "bétons secs compactés" qui, outre leur grande facilité de fabrication et de mise en oeuvre, peuvent être appliqués pour la réalisation de routes en "rubans continus" sans avoir besoin d'en constituer des dalles, d'o l'avantage de ne pas avoir à prévoir des joints et de ne pas rencontrer les difficultés qui sont liées à ces derniers. Ces bétons sont en général à base de charges granulaires présentant des courbes de granulométrie discontinue ou continue ( 0/10, 0/14 ou 0/20), d'un liant hydraulique (soit de la classe des ciments, soit composé-de laitiers broyés, cendres volantes, pouzzolanes, prises séparément ou en mélanges, et analogues, ayant un "pouvoir pouzzolanique") en présence ou non d'activants ou de catalyseurs et une faible quantité d'eau de l'ordre de 10 % en poids ou moins, 2. cette faible quantité d'eau constituant une caractéristique particulière justifiant l'appellation de "bétons secs" Leur mise en oeuvre et leur compactage se font alors avec les matériels classiques destinés aux graves traitées et large- ment utilisés dans les travaux routiers. Certaines formules de ces "bétons secs" ont déjà été présentées, parmi lesquelles on citera celles faisant l'objet du brevet français N O 78-22778 du 2 août 1978 et de son certificat d'addition N O 80-02549 du 6 février 1980. Ces formules comprennent, par exemple, une quantité de l'or- dre de 10 % à 15 % de liant (constituée par un mélange de ciment et de cendres volantes et des charges calibrées) et une proportion d'eau totale inférieure à 10 %. Lors de l'application de ces bétons dont les résis- tances mécaniques sont élevées et répondent aux "normes des chaussées en béton", il est apparu des points faibles dus à l'état de surface: ségrégation, dessication et fragi- lité des derniers millimètres superficiels. Pour améliorer l'état de surface des "bétons secs compactés", on préconise généralement à ce jour un enduit au bitume avec gravillonnage ou bien la mise en oeuvre d'une couche d'enrobés à base d'un hydrocarbure lourd. La présente invention se propose, par contre, de réaliser un béton sec compact présentant un bon état-de surface sans avoir recours aux dérivés lourds du pétrole (brais, goudrons, asphaltes, bitumes et analogues). Au surplus, l'invention se propose de fournir un tel béton présentant une meilleure résistance mécanique avec une tendance réduite à la fissuration. Enfin, l'invention fournit un béton sec compacté présentant les avantages ci-dessus tout en ne nécessitant qu'une quantité réduite de liant sans nuire aux qualités et propriétés mécaniques Les compositions de bétons secs compactés actuellement connues renferment en effet une quan- tité relativement importante de liant hydraulique. 3. Or, la présente invention permet de réduire de façon sensible cette quantité de liant, ce qui représente un avantage économique certain qui se passe de commentaires. Ainsi, une composition de béton sec compacté selon l'invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comprend des charges granulaires de dimension comprise entre O et 25 mm, de préférence entre O et 14 mm, un liant hydraulique, une suspension ou une émulsion aqueuse d'au moins un polymère élastomérique en association ou non avec un produit mouillant tensio-actif et une teneur en eau totale inférieure à 8 %. De façon avantageuse le liant hydraulique peut comprendre un ou plusieurs liants hydrauliques ou pouzzolaniques connus, tels que ciment, cendres volantes de centrales thermiques, laitiers moulus avec ou sans activants ou catalyseurs la proportion de liant hydraulique est de l'ordre de 10 % la suspension ou émulsion est du type latex naturel ou synthétique et le polymère est choisi parmi les élastomères tels que ceux de styrène, de butadiène, de polyesters, de dérivés éthyléniques, de polyuréthanne, de polyisocyanates, de silicones, de composés acryliques, leurs dérivés de substitution et analogues; le produit mouillant tensio-actif est avantageusement à base de lignosulfonate de métal alcalin ou alcalino- terreux la quantité de polymère (calculée en poids sec par rapport au granulat)est comprise entre 0,5 et 5 % et la quantité d'agent mouillant est comprise entre O et 1 % par rapport au liant hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre. On a constaté en effet que si l'on réalisait un béton sec compacté répondant à la définition générale donnée ci-dessus, par exemple, correspondant à la formule 4. suivante % en poids ( charges granulaires 88 % ( 87 à 92 %) sec liant hydraulique 12 % ( 8 à 13 %) -eau 3 à 8 % (y compris l'eau de la suspension ou de l'émulsion de polymère et l'eau de l'agent tensio-actif) additif liquide lignosulfonate mis dans l'eau de) à d 1 % du poids gâchage du liant polymère, en sec 25 à 50 % de )l'additif liquide on obtenait, d'une part, un bon état de la surface du béton fini, et, d'autre part, la diminution voire la disparition de la tendance à la fissuration Par ailleurs, la présence du produit de mouillage permet une meilleure liaison et une meilleure adhésivité entre la pâte de liant et les agrégats. En outre, on obtient, avec des bétons confor- mes à l'invention, des résistances en traction directe de l'ordre de 80 à 90 bars à 90 jours, soit une augmentation de l'ordre de 15 à 30 % par rapport à un béton sec compacté du. type de ceux de l'art antérieur et en particulier de ceux du brevet français et de son addition rappelés ci-dessus. De toute façon, ces résistances sont nettement supérieures aux normes de l'Administration des Ponts et Chaussées qui correspondent à 55 bars pour les autoroutes et 45 bars pour les routes normales. De plus, la présence du polymère associé ou non au produit de mouillage permet de diminuer de façon sensible la teneur en liant hydraulique tout en conservant au béton ses caractéristiques physiques, cette teneur pouvant 5. descendre jusqu'à 8 % Il en est de même pour la teneur en eau totale qui peut être aussi faible que 3 %. En pratique, le ou les additifs liquides seront utilisés, soit par incorporation lors de la fabri- cation du béton (au malaxage), soit par imprégnation par pulvérisation des centimètres supérieurs de la couche de béton en cours ou à la fin du compactage. L'intérêt et l'avantage de l'invention, ne serait-ce que du point de vue économique, apparaissent alors de façon évidente à l'homme de l'art qui dispose ainsi d'un matériau d'utilisation facile avec un appareillage classique lui permettant d'obtenir directement des chaussées en béton présentant non seulement des résistances supérieures à celles habituellement recherchées mais aussi directement un bon état de surface sans recourir à d'autres produits de finition ou d'enduits superficiels. Il va du reste de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toutes modifications utiles pourront y être apportées sans sortir de son cadre. 6. REVENDICATIONS 1 Bétons perfectionnés convenant spécialement pour la construction de routes, pistes et aires de circula- tion et de stationnement tout en permettant d'obtenir de bonnes propriétés de résistances mécaniques et un bon état de surface sans fissuration, caractérisés par le fait que ce sont des bétons du type bétons secs compactés dont la composition comprend des charges granulaires de dimension comprise entre O et 25 mm, de préférence entre O et 14 mm, un liant hydraulique, une suspension ou une émulsion aqueuse d'au moins un polymère élastomérique en association ou non avec un produit mouillant tensio-actif et une teneur en eau totale inférieure à 8 %. 2 Bétons selon la revendication 1, caracté- risés en ce que la proportion de liant hydraulique est de l'ordre de 10 %. 3 Bétons selon la revendication 2, carac- térisés en ce que la proportion de liant hydraulique est comprise entre 8 et 13 %. 4 Bétons selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisés en ce que le liant hydraulique peut comprendre un ou plusieurs liants hydrauliques ou pouzzolaniques connus tels que ciment, cendres volantes de centrales thermiques, laitiers moulus avec ou sans activants ou catalyseurs. Bétons selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisés en ce que la suspension ou émulsion est du type latex naturel ou synthétique et le polymère est choisi parmi les élastomères tels que ceux de styrène, de butadiène, de polyesters, de dérivés éthy- léniques, de polyuréthanne, de polyisocyanates, de silicones, de composés acryliques, leurs dérivés de substitution et analogues. 6 Bétons selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisés en ce que le produit mouillant tensio-actif est avantageusement à base de lignosulfonate 7. de métal alcalin ou alcalino-terreux. 7 Bétons selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisés en ce que la quantité de polymère (calculée en poids sec par rapport au granulat) est comprise entre 0,5 et 5 % et la quantité de produit mouillant entre O et 1 % par rapport au liant hydraulique.