Brevet FR2573455A1 — publié le 19860523

La présente invention concerne un procédé d'obten- tion d'enduits routiers superficiels par épandage d'émul- sions aqueuses de bitume. Le dépôt d'enduits superficiels est un moyen écono- mique pour redonner certaines propriétés de surface, notam- ment de l'imperméabilité et de la rugosité, aux revêtements routiers ou autres, usés. Ces enduits sont composés de liants hydrocarbonés, rendus fluides pour l'épandage, soit sous forme d'émulsions aqueuses, soit par adjonction au bitume de fractions légères de distillation du pétrole ou de la houille. Les mélanges de bitumes et produits hydrocar- bonés, connus sous le nom d'enduits anhydres, sont répandus sur le sol à température élevée en général comprise entre C et 160 C, alors que les émulsions aqueuses de bitume le sont vers 70 C ou même à température ambiante, ce qui est un de leurs avantages. Par contre, la prise des enduits anhydres est nettement plus rapide et sQre que celle des enduits à base d'émulsions aqueuses, dont la prise est en outre très influencée par les conditions de température et d'hygrométrie ambiantes, puisque dans ce cas la prise nécessite l'évaporation de l'eau, contenue dans l'émulsion répandue; cette phase d'évaporation, qui implique la rup- ture de l'émulsion, est d'autant plus importante qu'elle conditionne la fixation des granulats à la surface de la chaussée. Ces problèmes ont conduit à la préparation d'enduits superficiels à l'émulsion de bitume, composés de deux couches, ce qui permet de remettre la chaussée traitée rapidement en circulation; on conçoit que de tels enduits bicouches soient plus coûteux, et il était souhai- table de mettre au point un procédé d'obtention d'enduits superficiels, peu coûteux, monocouches, répandables à tempé- rature voisine de la température ambiante et pourtant de prise rapide et sûre, c'est-à-dire donnant des revêtements non fragiles, très cohérents, peu de temps après l'épandage. Le procédé d'obtention d'enduit superficiel selon l'invention consiste à répandre sur la chaussée simultané- ment une émulsion aqueuse bitumineuse classique et un agent de rupture de ladite émulsion, dans des conditions telles que la rupture de l'émulsion se produise rapidement dans la masse répandue. Pour que la rupture ait lieu dans la masse, on peut projeter l'agent de rupture sur le pinceau d'émulsion tombant verticalement de la répandeuse, dans la partie inférieure de ce pinceau, de préférence dans la moitié inférieure. L'angle d'incidence est fonction de la puissance du jet d'agent de rupture, des produits utilisés et des conditions atmosphériques; il est en général compris entre et 30 et sera facilement adapté par le spécialiste aux caractéristiques spécifiques du travail à effectuer, au besoin après des essais préalables. Divers agents de rupture des émulsions d'hydrocar- bures sont connus: leur action résulte généralement d'une réaction de neutralisation ou encore de précipitation du milieu émulsionné; la nature de l'agent de rupture dépend essentiellement du bitume émulsionné et de l'agent émulsi- fiant. Dans le cas d'une émulsion cationique, de pH supé- rieur à 2,5 et contenant 60 à 75 % en poids de liant bitu- mineux et de 0,1 à 0,5 % en poids d'un émulsifiant de type chlorhydrate d'amine grasse ou d'imidazoline, l'agent de rupture peut être une solution aqueuse, de concentration comprise entre 5 et 25 %, d'une base forte minérale, comme l'hydroxyde de sodium, ou d'un agent tensioactifanionique, comme un alkyl(C10-C20)sulfate, ou un de leurs mélanges; la quantité de solution d'agent de rupture projetée corres- pond à 0,2 à 1 % en poids d'agent par rapport au poids de l'émulsion à traiter. On préfère utiliser un bitume de pénétration 80/100, ou mieux 180/220 (tel que défini par la norme NF T 65-001), en mélange avec 5 à 15 % en poids de bitume fluide, de viscosité ENGLER comprise entre O et 1; la teneur en liant de l'émulsion est de préférence comprise entre 65 et 75 X en poids et son pH supérieur à 3. La façon dont l'agent de rupture et l'émulsion sont mis en contact est une autre caractéristique importante du procédé de l'invention. On a constaté en effet que lorsque l'agent de rupture est envoyé sur la surface de l'émulsion déjà déposée sur le sol, le phénomène de rupture ne se propage pas dans la masse et la prise a lieu super- ficiellement, conduisant à la formation d'une peau et d'un revêtement de mauvaise qualité. La figure 1-A montre l'orientation relative préférée du pinceau d'émulsion E et du-jet d'agent de rupture R, par rapport au sol S. La figure 1-B montre le cas précédemment décrit de dépôts successifs, ce qui entraine la formation d'une peau. La figure 1-C schématise un procédé de répandage simultané qui, en général, ne donne pas de résultats con- venables du fait de la désorganisation du pinceau d'émulsion bitumineuse tombant sur le sol; dans ce cas le jet d'agent de rupture est dirigé vers le haut du pinceau d'émulsion, près de la sortie de la répandeuse, et entre en contact avec le pinceau dans la moitié supérieure de celui-ci. Le procédé d'obtention d'enduits superficiels à base d'émulsions bitumineuses selon l'invention peut être mis en oeuvre dans les conditions classiques de répandage des enduits superficiels sans utilisation d'agent de rup- ture; les vitesses des pompes de distribution de l'émul- sion, la répandeuse et sa vitesse d'avancement ainsi que la quantité d'émulsion répartie sur une superficie donnée, n'ont pas à être modifiées, ce qui est un autre avantage de l'invention, l'homme du métier étant à même d'y adapter les conditions de pulvérisation de l'agent de rupture, en fonction de la nature des composés utilisés et des con- ditions spécifiques du travail. Les revêtements obtenus par ce procédé, caractérisés par une prise rapide à température ambiante, associée à de bonnes propriétés de surface, sont un autre objet de l'invention. Dans ce qui suit, on décrit des exemples de mise en oeuvre de l'invention. Exemple 1 a) Emulsion aqueuse bitumineuse On émulsifie 650 kg d'un mélange comportant 600 kg de bitume pur 180/220 (selon norme NF T-65 001) et 50 kg de bitume fluide 0/1 avec 350 kg d'une solution aqueuse d'un chlorhydrate d'une diamine (résultant de l'action sur 4 kg de diamine de suif, de 2,6 kg de solution aqueuse de HCI à 32 % en poids), dans un homogénéiseur COLAS(R) en'introduisant le bitume à 130 C et la phase aqueuse à C. b) Agent de rupture Il est composé d'une solution aqueuse contenant % en poids d'hydroxyde de sodium et 2 % en poids de lauryl-sulfate de sodium. c) Répandage A l'aide d'une rampe à émulsions équipée de gicleurs à pinceau située à 25 cm environ du sol, on répand à tempé- rature ambiante 1,8 à 1,9 kg/m2 de l'émulsion obtenue selon a) sur la chaussée et simultanément, sous un angle d'inci- dence de 60 à 25 , 50 g/m2 de solution d'agent de rupture obtenue selon b); des gravillons 6/10 sont ensuite répar- tis sur le sol à raison de 8 1/mz. La prise du revêtement se fait à une température de 15 C en 2 heures environ; à ce moment, la remise en circulation de la chaussée peut être réalisée. En appliquant le même mode opératoire que précédemment, on préparera un revêtement monocouche à double gravillonnage avec 2,1 à 2,4 kg/m2 d'émulsion obtenue selon a), et 7 à 9 1/m2 de gravillons 10/14 et 4 à 7 1/m2 de gravillons 4/6; la prise aura lieu en 2 heures environ. Exemple 2: Etude de l'amélioration de la qualité de la fixation des gravillons On a prépare, en laboratoire, des revêtements de plaques métalliques, en étalant l'émulsion aqueuse bitumi- neuse obtenue selon l'exemple 1-a) en présence, ou non, de l'agent de rupture selon 1-b), et en répartissant sur le revêtement obtenu, selon une technique habituelle, des gravillons (adaptation de l'essai d'adhésion globale à la plaque Vialit). On a mesuré le pourcentage de gravillons restant collés aux plaques métalliques supports après retournement de celles-ci, à différents moments après leur recouvrement. Les résultats obtenus, qui figurent dans le tableau 1, démontrent que la prise de l'émulsion est beaucoup plus rapide en présence d'agent de rupture. TABLEAU 1 % de prise de l'émulsion à 22 C* Durée témoin essai mn 0 % 45 % 1 heure 12 % 54 % 2 heures 17 % 59 % * mesurée par rapport au nombre de gravillons restés collés à la plaque au nombre total de gravillons répartis. REVENDICATIONS 1.Procédé d'obtention d'enduits superficiels par répandage d'émulsions aqueuses de bitumes, caractérisé en ce que la composition bitumineuse est mise en contact avec un agent de rupture de l'émulsion au cours du répandage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de rupture est projeté sur le pinceau d'émulsion tombant de la répandeuse, sensiblement dans la moitié inférieure dudit pinceau. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'émulsion aqueuse bitumineuse comporte 60 à 75% en poids de liant bitumineux, et deO,1 à0,5% en poids d'un émulsi- fiant cationique, caractérisé en ce que l'on projette de 0,2 à 1 % en poids d'un agent de rupture en solution aqueuse choisi parmi les bases fortes, les tensio-actifs anioniques ou leurs mélanges. 4. Revêtements superficiels de chaussée, à prise rapide, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.