Brevet FR2609653A1 — publié le 19880722

L'invention est relative a un procede de recyclage de déchets bitumineux. Plus précisement, ce procède permettra de reconstituer un béton bitumineux en vue d une nouvelle utilisation. Elle trouvera tout particulierement son utilisation dans le domaine de la construction et des revetements de routes, parkings. trottoirs. chaussées, aérodromes ou autres. Dans ce domaine, il est connu des revetements du type continu pour routes. aérodromes ou autres. généralement réalises sur le site, constitués par un béton bitumineux étalé sur des fondations. Ces bétons bitumineux sont généralement constitués d'agrégats minéraux, tels que des pierres ou des roches dures concassees, du gravier, des gravillons, du sable, de granulométrie étagez. puis mélanges et enrobés avec un liant hydrocarbone, tel qu'un liant bitumeux, afin de former un produit de recouvrement homogene et de résistance mecanique satisfaisante. A cet égard. on connaît plusieurs procédes de fabrication d'un tel beton bitumineux selon que le liant est introduit a chaud, a tiède ou a froid. Selon le premier procédé de fabrication. on chauffe. d'une part les agrégats minéraux et. d'autre part le liant bitumeux a des températures voisines de 140 'C, puis ensuite on malaxe les différents agrégats de granulométrie étagée avec le liant bitumineux afin de former un produit homogene que l on étend ensuite et que l'on compacte a chaud sur le site pour former la couche de recouvrement de la route ou similaire. Un tel type de procédé é chaud donne de très bons résultats sur le plan résistance mécanique car on obtient un produit très compact, non poreux, et ayant de bonnes propriétés plastiques. De tels types de revétements sont utilisés dans le cas de circulation et trafic importants. Toutefois, ils nécessitent des installations importantes pour leur mise en oeuvre et un coût relativement élevé car une énergie importante est nécessaire pour la fabrication. Il existe également des procédés de fabrication de béton bitumineux dits ô tiède" dans lesquels seul le liant bitumineux est chauffé, puis r ensuite, mélangé avec les agrégats de minéraux non chauffés. De par ce procédé. moins coûteux en énergie. on realise des enrobés poreux et le béton bituminéux présente une resistance mécanique beaucoup plus faible car. dans ce cas, il est très difficile d'utiliser des agrégats de granulométrie fine. Enfin, il existe des procédés de fabrication dits "å froid" dans lesquels on enrobe les différents agrégats de granulométrie étagée par un liant bitumineux sous forme d'émulsion. Plus précisément, on utilise une émulsion stable eau-savon-bitume, la rupture de l'émulsion étant commandée par exemple par le savon puis quand l'eau est éliminée, le bitume accroche les différents agrégats. Toutefois, ce dernier type de procédé de fabrication est réserve aux petites parties de chaussées ô trafic tres faible car la résistance mécanique du béton est encore plus faible du fait de sa porosite. Par ailleurs, a force d'utilisation, la couche de beton bitumineux se détériore d'une part, par le frottement et, d'autre part, parce que le liant bitumineux s oxyde, ce qui fait qu'il voit se modifier ses propriétés plastiques et adhésives. Ainsi, le revêtement devient défectueux, il faut alors proceder a la réfection complète de celui-ci. Pour ce, on casse la croute bitumineuse recouvrant la route ou chaussée, on reprépare le support et on le recouvre d'un nouveau revétement obtenu selon les différents procédés précites. Toutefois, les croutes bitumineuses provenant de telles démolitions presentent une certaine valeur en tant que matières premières car elles sont constituées de matières de choix a savoir d'agrégats minéraux choisis, de bonnes qualités, et qui ont fait l'objet d'une préparation soignée, ainsi que de bitume, goudron. ou liant hydroçarboné qui font l'objet d'importations 'couteuses. Il parait donc important pour réduire le cout de revient de la réfection des revetements, de récupérer les déchets bitumineux et de les recycler pour une utilisation nouvelle. Il est connu de telles méthodes de récupération des produits bitumineux dans lesquelles on rabote les revetements existants devenus défectueux. Les produits provenant du rabotage sont transportés puis stockes sur des sites en vue d'une utilisation nouvelle par introduction, en quantités variables, dans des chaines de fabrication, de bétons bitumineux enrobés à chaud. Le bilan économique d'une telle récuperation n'est pas toujours positif car le transport. le stockage, et l'énergie de réchauffage des déchets représentent un cout important vis-å-vis de la matière première récupérée. Par ailleurs, sur le plan de la qualite. les controles s'avèrent délicats et les résultats mécaniques ne sont pas toujours d'un niveau égal. Ces différents inconvénients font que ces procédés de récupération sont justifiés sur certains chantiers d'envergure importante et bien organisés mais sont mal adaptés et peu rentables dans le cas d'opérations ponctuelles visant. par exemple, les aménagements urbains où les produits bitumineux de démolition ne sont pas de ce fait récupérés. Le but de la présente invention est de pallier ces différents inconvénients en proposant un procédé de recyclage de déchets bitumineux économique permettant de reconstituer des mélanges bitumineux en vue de nouvelles utilisations. Du fait de la récupération des matières premiéres et de leur traitement avant réutilisation, le procédé de recyclage permet d'abaisser sensiblement le prix de revient des revétements réalisés par la méthode ci-dessous exposee. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de recyclage des déchets bitumineux permettant de reconstituer des matériaux enrobés en vue d'une nouvelle utilisation qui ne soit pas lourd à mettre en oeuvre et qui ne nécessite qu'un investissement d'installation minimum. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de recyclage des déchets bitumineux permettant de reconstituer des mélanges bitumineux par un procédé dit Sà froid" en réutilisant des déchets d'un béton bitumineux initialement fabriqué par un procédé dit "à chaud". Le nouveau béton bitumineux ainsi obtenu présente l'avantage d entre relativement stockable, facile d'emploi, et de donner, après compression, des performances mécaniques, certes plus modestes que les traditionnels bétons bitumineux formés d'enrobés à chaud, mais supérieures ô celles obtenues par les procédés d'enrobage à tiède ou â froid. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de recyclage de déchets bitumineux pour élaborer de nouveaux produits finis ô usages variés qui soit facile à mettre en oeuvre et qui ne nécessite, comme investissement. qu'un malaxeur, une citerne de stockage, et une pompe doseuse. De plus, le procédé de la présente invention peut s'appliquer au départ de tous les sites où sont recyclés des matériaux bitumineux de démolition. En outre, il utilise des liants bitumineux pouvant être fabriqués dans des installations traditionnelles. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de recyclage de déchets bitumineux permettant de reconstituer un béton bitumineux en vue d'une nouvelle utilisation qui, sur le plan économique, présente une valeur ajoutée voisine de 85 Z car, en effet, il n'y a pas de dépenses extérieures de matières premières autres que celles qui résultent du traitement de recyclage et du liant bitumineux complémentaire. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'ô titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon la presente invention, le procédé de recyclage de déchets bitumineux, permettant de reconstituer un béton bitumineux en vue d'une nouvelle utilisation, le dit béton bitumineux étant constitué d'agrégats de granulométrie étagée, mélangés et enrobés par un liant hydrocarboné afin de former un produit de recouvrement homogène de résistance mécanique acceptable, les dits déchets bitumineux étant substantiellement constitués par une croute de béton bitumineux usagé, préalablement formés d'enrobés à chaud, dont le liant est oxydé, est caractérisé par le fait que - on concasse la dite croute de béton bitumineux usagé afin de récupérer les différents agrégats contenus dans la croute, selon leur granulométrie. les dits agrégats de différents calibres présentant un enrobage superficiel du dit liant oxydé, - on régénère la fraction de liant hydrocarboné oxydé en dispersant sélectivement un liant d'apport sur au moins une partie des dits agrégats concassés et encore enrobés du dit liant oxydé, - on reconstitue a froid un béton bitumineux à partir des dits agrégats concassés enrobés ainsi régénérés. La présente invention sera mieux comprise a la lecture de la description suivante. La présente-invention porte sur le recyclage industriel de croûtes bitumineuses usagées pour la préparation d'agrégats particuliers dans lesquels on régénère la fraction de liant hydrocarboné contenu dans leur texture en vue de la fabrication d'enrobés nouveaux ô partir de ces matériaux régénérés. Un tel procédé de recyclage de déchets bitumineux permettra entre autre de faire des économies substantielles au niveau du coùt de revient des réfections de routes, chaussées, ou similaires en recyclant les matières premières dans le nouveau produit, ceci grace au procédé dont la mise en oeuvre est facile et de plus sans pour autant obtenir des bétons bitumineux poreux de résistance mécanique faible. Tout d'abord, selon la présente invention, on récupère ' les croûtes bitumineuses par différentes méthodes connues telles que notamment par la méthode de rabotage. I1 est ô remarquer qu'on pourrait récupérer tout type de béton bitumineux oxydé quelle que soit sa méthode de fabrication originelle à chaud, ô tiède, ou à froid, mais ces deux derniers produits ayant une résistance mécanique faible, la présente invention sera préférentiellement mise en oeuvre en récupérant des déchets bitumineux substantiellement constitués par une croute de béton bitumineux usagé, préalablement formés d'enrobés å chaud, dont le liant est oxydé. Après sa récupération, on concasse la dite croute de béton bitumineux usagé afin de récupérer les différents agrégats contenus dans la croûte. De plus. on récupère les agrégats selon leur granulométrie et on effectue donc un triage de ceux-ci. Ensuite, ces agrégats sont stockés selon leurs différents calibres et se présentent enrobés superficiellement par une pellicule du liant hydrocarboné oxydé dont les propriétés plastiques et mécaniques sont amoindries. Selon un mode avantageux de la présente invention, on concasse puis on trie les différents agrégats en au moins trois granulométries différentes ô savoir les fins agrégats, notamment compris entre 0 et 4 mm, les moyens agrégats, notamment de 4 à 6 mm, et enfin les gros agrégats dont les dimensions sont supérieures 7 Emm par exemple. A la suite de cette récupération, selon une caractéristique importante de la présente invention. on régénère la fraction de liant hydrocarboné oxydé enrobant les dits agrégats concassés récupérés de différents calibres en dispersant sélectivement un liant d'apport sur au moins une partie des dits agrégats récupérés. En effet, c'est cette pellicule de liant oxydé qui va permettre de véhiculer et disperser le liant d'apport à travers les différents agrégats minéraux ; elle joue le rôle en quelque sorte d'un pré-enrobage. Lors de cette régénération. on va bénéficier des propriétés de pont chimique entre les agrégats minéraux et le liant d'apport par la présence de ce résidu de bitume oxydé enrobant les agrégats. Pour effectuer ce double enrobage des agrégats et pour régénérer le liant hydrocarboné oxydé, on traite avantageusement séparément les agrégats de granulométrie fine et/ou moyenne. Pour ce on fait circuler le liant d'apport autour des dits agrégats à traiter. Selon la présente invention, le liant d'apport est essentiellement constitué d'un mélange de bitume. de solvant. et d'huile de houille. De plus, ce liant d'apport se présente sous une forme émulsionnée. Ce liant peut être fabriqué pratiquement par toutes les usines d'émulsions de bitume car il ne se différencie que par sa composition. De plus, il a l'avantage de pouvoir etre dispersé a froid. A titre d'exemple, une émulsion cationique d'enrobage donnant de bons résultats est composée de bitume fluxé de viscosité STV 600/800 obtenu par mélange de bitume 80/100 et d'huile moyenne de houille. Ensuite, ce traitement de régénération étant mené, selon la présente invention, on reconstitue alors, un béton bitumineux a partir des dits agrégats concassés enrobés ainsi régénérés selon le procédé traditionnel à froid. Plus précisément, on reconstitue à froid le béton bitumineux en malaxant les dits agrégats régénérés jusqu'å l'obtention d'un mélange homogène et en incorporant les agrégats de granulométrie grosse, puis on stocke le mélange obtenu jusqu'à son utilisation. Alors, on l'étale pour former une nouvelle couche de recouvrement et on compacte le mélange pour lui assurer ses propriétés mécaniques en vue de son utilisation. A titre d'exemple de reconstitution de béton bitumineux. on peut mettre en oeuvre la présente invention : sur des trottoirs et parkings avec des enrobés 6/12, pour réparer des routes (sans préparation spéciale de la fondation) avec une couche de 10 mm de béton bitumineux 0/6 recyclé. enrobé suivant le dit procédé. Par ailleurs, on a réalisé des essais de stabilité suivant la méthode HUBBARD-FIELD, sur un béton bitumineux 0/6 recyclé - teneur en bitume résiduel des agrégats 0/6 recyclés 3,25 X - emulsion cationique d'enrobage ô 65 Z de liant bitumineux (liant de base 650"/STV) 4,85 Z - liant total théorique 6,4 X - densité moyenne des éprouvettes 2,04 - stabilité H.F. à 18 C 175 kg/cm2 - stabilité H.F. à 60'C 31 kg/cm La norme minimale pour cet essai étant de 27 kg/cm a 60 C, ce béton bitumineux se classe dans le bas des stabilités courantes observées sur les sables enrobés à chaud. Pour autant, cette stabilité peut étre ameliorée par l'utilisation d'un liant de base plus dur et un dope de préenrobage. Naturellement, les exemples ci-dessus mentionnés ne sont donnés qu'ô titre indicatif et ne sauraient en aucun cas limiter la présente invention car d'autres mises en oeuvre de celle-ci à la portée de l'Homme de l'Art pourraient etre envisagées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé. de recyclage de déchets bitumineux, permettant de reconstituer un béton bitumineux en vue d'une nouvelle utilisation, le dit béton bitumineux étant constitué d'agrégats de granulométrie étagée mélangés et enrobés par un liant hydrocarboné afin de former un produit de recouvrement homogène de résistance mécanique acceptable, les dits déchets bitumineux étant substantiellement constitués par une croute de béton bitumineux usagé, préalablement formé d'enrobés à chaud, dont le liant est oxydé, caractérisé par le fait que - on concasse la dite croute de béton bitumineux usagé afin de récupérer les différents agrégats contenus dans la croûte selon leur granulométrie, les dits agrégats de différents calibres présentant un enrobage superficiel du dit liant oxydé, - on régénère la fraction de liant hydrocarboné oxydé en dispersant sélectivement un liant d'apport sur au moins une partie des dits agrégats concassés et encore enrobés du dit liant oxydé, - on reconstitue à froid un béton bitumineux a partir des dits agrégats concassés enrobés ainsi régénérés. 2. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on concasse et on trie les différents agrégats en au moins trois granulométries différentes à savoir les fins agrégats, les moyens et les gros agrégats. 3. Procédé de recyclage selon la revendication 2, caracterise par le fait que les fins agrégats ont une granulométrie comprise entre 0 et 4 mm, les moyens une granulométrie comprise entre O et 4 mm, et les gros une granulométrie supérieure à 6 mm. 4. Procédé de recyclage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on traite les agrégats de granulométrie fine et/ou moyenne pour régénérer le liant hydrocarboné et oxydé et effectuer un double enrobage de ces agrégats. 5. Procédé de recyclage selon la revendication i, caractérisé par le fait que l'on effectue le dit double enrobage en faisant circuler le liant d'apport autour des dits agrégats à traiter. 6. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liant d'apport est essentiellement constitué d'un mélange de bitume, de solvant et dl huile de houille, et se présente sous une forme émulsionnée. 7. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on régénère le liant hydrocarboné en dispersant le dit liant d'apport 7 froid. 8. Procédé de recyclage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on reconstitue à froid le béton bitumineux en malaxant les dits agrégats régénéres puis en compactant le mélange pour lui assurer ses proprietés mécaniques en vue de son utilisation.