Brevet FR2642433A1 — publié le 19900803

Procédé de préparation continu d'une composition de liants bitumineux contenant des agents plastitiants. La presente invention concerne un procédé de préparation continu d'une composition-de liants bitumineux contenant des agents plastitiants. Les bitumes modifiés sont des liants hydrocarbonés bitumineux auxquels on ajoute des agents plastitiants qui peuvent être des élastomères , des résines naturelles ou artiticielles, du latex, des copolymères, des LEVA, de la poudre de caoutchouc, des agents mouillants ou tout autre composant élastique. Ces additifs moditient sensiblement les caractéristiques rhéologiques du bitume utilisé, notamment dans la fabrication des revêtements routiers et pour réaliser ou améliorer l'étanchéité des toitures. Les compositions de bitume du type précédent sont mises en oeuvre à chaud entre 100 et 3000C. Cependant, le mélange des agents plastitiants froids et sous torme solide avec un bitume maintenu chaud et en phase liquide peut demander plusieurs heures selon les concentrations. Cette opération est mise en oeuvre au moyen de cuves contenant des cluantités importantes de bitume auquel on raJoute au fur et à mesure les agents plastitiants et est donc peu efficace sur le plan industriel. Une bonne agitation mecanique du mélange en cours avec un recyclage et un enrichissement progressit permet d'améliorer les rendements (tabrication du type par "gachée" ou batche) mais - cette opération est mise en oeuvre de façon discontinue et a une durée encore trop longue. La présente invention permet de résoudre ces inconvénients pour la première tois et de manière satistaisante en proposant un procédé de préparation d'une composition de liants bitumineux contenant des agents plastitiants, caractérisé en ce qu'il comprend l'alimentation en continu du bitume et son réchauttage, le dosage en continu des agents plastifiants sous torme solide pour les mélanger avec ledit bitume en une quantité proportionnelle à son débit, le malaxage dudit mélange et snn brassage avant utilisation ou recyclage. Selon un autre aspect de l'invention, ledit malaxage comprend le mouillage homogène des agents plastitiants solides et leur dispersion dans le bitume rêchautté en phase liquide. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réchauttage est effectué pendant le malaxage et le brassage est ettectué dans au moins deux bacs comportant des moyens d'agitation et travaillant en permutation circulaire. Un autre obJet de l'invention est un dispositif de preparation d'une composition de liants bitumineux du type qui ccrnprenc des moyens d'alimentation en continu du bitume, des moyens ce réchauttage du bitume, des moyens d'amenée et de dosage en conti des agents plastifiants dans le bitume, des moyens de malaxage au mélange de ladite composition, des moyens de brassage au mélange et aes moyens de pompage et d'homeogénéisation de la composition de bitume ainsi préparée, caractérisé en ce que lesdits moyens de malaxage comprennent un malaxeur cylindrique comportant des organes de dispersion des agents plastifiants et aes moyens de réglage du débit. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de rechauttage comprennent une double enveloppe du malaxeur cylindrioue dans laquelle circule un fluide thermique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes ae dispersion des agents plastitiants comprennent un arbre central muni de pales et accouplé à un variateur de vitesse et lesdits moyens d'amenée et de dosage comprennent un déversoir vertical situé dans la partie supérieure du malaxeur cylindrique. Selon encore un autre aspect de l'invention, lesdits moyens de réglage du débit comprennent des organes de réglage de la hauteur du déversoir et des organes adaptés pour moditier l'inclinaison du malaxeur cylindrique par rapport à l'horizontale. Le mouillage homogène et la dispersion dans la phase liquide des agents plastitiants sous torme solide permettent une bonne répartition desdites agents dans la phase liquide en supprimant le mottage et Ilagglomération par collage. De plus, le procédé de préparation continue de l'invention permet un gain de temps très appréciable et peut etre mis en oeuvre a partir d'une installation mobile destinée à être implantée sur un chantier pendant la durée des travaux. L'invention sera mieux comprisse à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins annexes sur lesquels La tigure 1 est un schéma général du procédé de l'invention mis en oeuvre au moyen du dispositif représenté sommairement La figure 2 représente les moyens de malaxage faisant partie du dispositit de l'invention. Le procédé de-l'invention illustré par la figure 1 est un proceaé de préparation en continu d'une composition de liants bitumineux contenant des agents plastitiants. Ce procédé comprend l'alimentation en continu par exemple par pompage de bitume à 1400C à partir d'un réservoir puis le réchauttage dudit bitume à une température d'environ 1800C Les moyens de réchauttage du bitume comprennent par exemple un échangeur 1 tonctionnant avec un fluide de chautte et dans lequel circule le bitume. Ce réchauttage permet d'obtenir un bitume plus fluide facilitant le mélange solide-tluide. Le bitume réchautté est ensuite envoyé dans des moyens de malaxage et de mélange avec des agents plastifiants. Les agents plastlflants utilisés sont cholsis dans le groupe constitué des élastomères, des résines naturelles ou artiticielles, du latex, des copolymeres, des LVA , de la poudre de caoutchouc ou des agents mouillants. Ces agents plastitiants sont sous forme solide du type poudre ou granules et sont introduits dans la phase liquide du bitume rechauffe après dosage (volumétrique ou massique) en continu en une quantité proportionnelle au débit dudit bitume et comprise de préférence entre 3 et 25% en poids de la composition de bitume. Les moyens de malaxage comprennent un malaxeur cylindrique 2 tel qu'il est représenté sur la figure 2 comportas des organes de dispersion des agents plastitiants et des moyens de réglage du débit. Les moyens d'amenée et de dosage en continu des agents plastitiants comprennent un déversoir vertical 3 situé dans la partle supérieure dudit malaxeur 2. De façon avantageuse, les opérations de dosage seront controlées et réglées par un automate programmable ou des moyens intormatiques du type micro-ordinateur. Le malaxage du mélange comprend le mouillage homogène des agents plastitiants solides et leur dispersion dans le bitume réchauffé en pnase liquide. Cette dispersion est réalisée à vitesse variable. Les organes de dispersion comprennent un arbre central 4 muni ae pales transversales s monté suivant l'axe longitudinal du malaxeur cylindrique 2 et accouplées à un variateur de vitesse. Le débit de la phase liquide de bitume réchauffe est réglable au moyen d'organes de réglage 12 de la hauteur du Déversoir et d'organes adaptés pour modifier l'inclinaison du malaxer cyllcrlque 2 par rapport à l'horizontale.L'écoulement du mélange dans le malaxeur cylindrique s'ettectue donc par gravité. Dans la partie intérieure du malaxeur se trouve une plaque verticale à débordement 13 adaptee pour réguler le débit de mélange. Satin d'éviter que le bitume réchauffé ne refroidisse et ne perde sa fluidité, le réchauttage se poursuit pendant le malaxage. Cela est obtenu contormément à l'invention en réalisant le malaxeur cylindrique avec une double enveloppe 6 dans laquelle circule un fluide thermique porté à la température de réchauttage. Cette double enveloppe 6 Joue ainsi le rôle d'échangeur de chaleur. Après malaxage, le mélange doit être brassé et homogénéise de façon continue et est donc envoyé vers des moyens de brassage constitués d'au moins deux bacs 7 pourvus de moyens d'agitation et travaillant en permutation circulaire. Le schéma de la figure 1 représente le couplage de trois bacs 7 en parallèle. Les moyens d'agitation des bacs sont constitués de façon connue d'un axe vertical rotatif 8 muni de pales 9. Le brassage est l'opération finale avant le soutirage en vue de l'utilisation ou du recyclage de la composition de bitume. Le tonctionnement des vannes d'entrée et de sortie des bacs 7 de brassage est télécommandé et sera asservi de façon avantageuse à des moyens intormatiques pour permettre la permutatlon circulaire. Dans le cas où la composition de bitume n'est pas utilisée immédiatement, les bacs de brassage Jouent le role de bacs de stockage pour l'attente ou la recirculation. Le tonctionnement en continu du dispositit de l'invention ainsi que le recyclage de la composition et le transport du bitume dans l'ensemble du dispositif ou dans un de ses éléments particuliers est réalisé au moyen de lignes de fluides 10 et de pompes 11 disposées de façon appropriée. toutes les étapes du procédé en continu, la gestion des prodults bruts et des produits tinis, l'enregistrement de leurs caractéristiques ainsi que la gestion de la clientèle peuvent être assurés par des moyens intormatiques. FIEVENDICA IONS 1. Procédé de préparation d'une composition de lia s bitumineux contenant des agents plastitiants, caractérisé en c qu'll comprend l'alimentation en continu du bitume et son réchauttage, le dosage en continu des agents plastitiants sous torme solide pour les mélanger avec ledit bitume en une quantité proportionnelle à son débit , le malaxage dudit melange et son brassage avant utilisation ou recyclage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit récflauttage est ettectué à une temperature d'environ 1800C 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit malaxage comprend le mouillage homogène des agents plastitiants solides et leur dispersion dans le bitume réchautté en phase liquide. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la dispersion est réalisée à vitesse variable. 5. Procédé selon-la revendication 3, caractérisé en ce que le débit ae la phase liquide dé bitume réchautte est réglable. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réchauttage se poursuit pendant le malaxage. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le brassage est effectué de façon continue par permutation circulaire des moyens de brassage. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits agents plastitiants sont choisis dans le groupe constitué des élastomères, des résines naturelles ou artiticielles, du latex, aes copolymères, des EVA , de la poudre de caoutchouc et des agents mouillants. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits agents plastitiants représentent de 3 à 25 % en poids de la composition de bitume. 10. Dispositit de préparation d'une composition de liants bitumineux du type qui comprend des moyens d'alimentation en continu du bitume, des moyens de réchauttage du bitume, des moyens d'amenée et de dosage en continu des agents plastifiants dans le bitume, des moyens de malaxage du mélange de ladite composition, des moyens de brassage du melange et des moyens de pompage et d'homogénéisation de la composition de bitume ainsi préparée, caractérisé en ce que lesdits moyens de malaxage comprennent un malaxeur cylindrique comportant des organes de dispersion des agents plastitiants et des moyens de réglage du débit. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de réchauffage comprennent une double enveloppe du malaxeur cylindrique dans laquelle circule un fluide thermique. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits organes de dispersion des agents plastifiants comprennent- un arbre central muni de pales et accouplé à un variateur de vitesse. 13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'amenée et de dosage comprennent un déversoir vertical situé dans la partie supérieure du malaxeur cylindrique. 14. Dispositif selon la revendication 10 ou 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage du débit comprennent des organes de réglage de la hauteur du déversoir et des organes adaptés pour moditier l'inclinaison du malaxeur cylindrique par rapport à l'horizontale 15. Dispositif selon les revendications 10 à 14 caractérisé en ce que lesdits moyens de brassage comprennent au moins deux bacs comportant des moyens d'agitation et travaillant en permutation circulaire. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens d'agitation des bacs sont constitués d'un axe vertical rotatit muni de pales.