Brevet FR2656872A1 — publié le 19910712

La présente invention concerne un liant à base de bitume modifié, destiné à entrer dans la formulation de compositions d'asphalte coulé pour revêtements d'étanchéité et de voirie , dont les propriétés rhéologiques ne sont détruites ni par le malaxage usuellement pratiqué, à plus de 2500C pendant plusieurs heures, ni par une exposition ultérieure aux températures négatives. L'invention couvre en outre des compositions d'asphalte coulé renfermant ledit bitume modifié. Ta Demanderesse a déåà décrit dans sa demande de brevet français NO 89 00 449 déposée le 16 Janvier 1989 un bitume modifié pour compositions d'asphalte coulé d'étanchéité et de voirie. Un tel bitume modifié comprend essentiellement de 5 à 20 ffi en poids environ d'un copolymère d'oléfine et d'ester aliphatique insaturé ainsi que d'acide aliphatique insaturé. Selon la demande de brevet précitée, la Demanderesse a trouvé que les chaînes longues dudit copolymère, normalement indépendantes les unes des autres et repliées sur elles-mêmes, se détendent sous l'effet d'huiles contenues dans le bitume et donnent une structure semblable à une réticulation.De ce fait, les constituants du squelette minéral d'une composition de revêtement sont maintenus de manière élastique et permettent à la composition de résister notamment au claquage au froid au-dessous de 0 C. Les compositions de revêtement pouvant être ainsi réalisées, en fonction de leurs applications spécifiques, comprennent un poids de copolymère égal à environ 5 à 20 % du poids du bitume, lui-meme entrant dans des proportions comprises entre 5 et 50 % en poids environ dans la composition finale. La Demanderesse a maintenant découvert qu'il était encore possible d'améliorer les propriétés mécaniques du liant, notamment aux températures négatives, en assurant une régulation du comportement des chaînes polymériques, en particulier une régulation de l'absorption d'huile par le polymère. En effet, une absorption excessive des huiles peut dans certains cas conduire à des effets secondaires nuisibles. Par exemple, l'absorption excessive des huiles par le copolymère peut provoquer une perte de maniabilité, ainsi qu'une dureté trop élevée de la composition finale. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients, en fournissant un liant à base de bitume modifié, ou liant modifié, dont la formulation propre permet non seulement la régulation de l'absorption des huiles, mais encore de mettre en oeuvre des grades de bitume qui ne pouvaient être utilisés jusqu'à maintenant pour des compositions d'asphalte coulé. Conformément à l'invention, le liant modifié comprend du copolymère précité pour 5 à 20 ffi environ du poids du bitume et 5 à 40 ffi en poids environ dtune huile lourde, cette dernière pouvant être une huile de lubrification pour gros moteurs thermiques à combustion interne, le bitume de base étant de grade 40/50 ou 80/100. Au moyen d'un tel liant, on peut réaliser des compositions d'asphalte coulé pour revêtement d'étanchéité ou de voirie par un mélange de 5 à 50 ffi en poids dudit liant avec le complément à 100 ffi de minéraux et de poudre d'asphalte naturel. Gomme mentionné plus haut, l'huile lourde est une huile lubrifiante et elle peut être avantageusement constituée par le produit vendu par la Société ESSO sous la référence EZI 810 ou 815, bien que toute huile lourde répondant aux mêmes spécifications puisse être utilisée. Au cours du brassage de la composition finale d'asphalte, cette huile est absorbée par le copolymère précité qui en effectue une digestion et absorbe également une partie des huiles contenues dans le bitume. En fin de digestion, la réticulation par le copolymère est terminée. La proportion de bitume modifié dans les compositions finales d'asphalte varie suivant les conditions de service du revêtement, mais dans chaque cas elle est sensiblement la même que la proportion de liant non modifié dans les formules d'asphalte traditionnel. A titre d'exemple non limitatif, on donne ci-après la formulation de liants conduisant à des compositions d'asphalte présentant des propriétés très avantageuses 1) Copolymère : 10 % Huile lourde : 7,2 % Bitume 80/100 (complément à 100): 82,8 % (composition finale 1 liant : 17 % poudre d'asphalte naturel) : 83 % 2) Copolymère : 10 % Huile lourde : 13,5 o',o Bitume 40/50 (complément à 100) : 76,5 ffi (composition finale 2 liant : 17 ffi poudre d'asphalte naturel) : 83 % A titre comparatif, on a réalisé une formulation de liant sans huile lourde, à savoir: 3) Copolymère 10 % Bitume 80/100 : 90 % (composition finale liant : 17 % poudre d'asphalte naturel) : 83 % ainsi que deux compositions-témoins classiques, sans copolymère ni huile lourde, à savoir 4) Bitume liant 80/100 : 14 % , poudre d'asphalte naturel 86 % 5) Bitume liant 40/50 : 14 %, poudre d'asphalte naturel 86 % On a traduit les résultats comparatifs des essais de traction effectués à vitesse de déformation constante sur les deux graphiques des figures 1 et 2 annexées, respectivement de l'élongation à la rupture A en % et de l'énergie à la rupture T en kj/m en fonction de la température T en 00. Sur ces deux graphiques, on a porté un seuil RF de rupture dite fragile. En se référant à la figure 1, on constate que la température de rupture fragile possible est de l'ordre de -200C à -250C pour les compositions 1 à 3, par opposition àune température d'environ -8 C pour la composition 5 et d'environ -150C pour la composition 4. En se référant à la figure 2, on constate que lténergie à la rupture est environ deux fois plus élevée pour les compositions 1 à 3 à des températures comprises entre -100C et -250C. Ba vitesse possible de déformation au cours de l'essai de traction est donc deux fois plus forte. 'les résultats ci-dessus concernent les asphaltes purs, mais les asphaltes gravillonnés donnent des graphiques et donc des propriétés analogues. Le bitume modifié selon l'invention permet de réaliser des compositions d'asphalte particulièrement intéressantes dans les applications suivantes - tout revêtement d'étanchéité et de voirie, - mastics de réparation de fissures dans les revêtements d'asphalte coulé classiques, - mastics de garnissage des bandes porte-solin mises en protection des têtes de relevés d'étanchéité. il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et illustrée qu 'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toute modification utile, notamment dans le domaine des équivalences techniques, sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Liant à base de bitume modifié pour compositions d'asphalte coulé,du type renfermant un copolymère d'oléfine et d'ester aliphatique insaturé ainsi que d'acide aliphatique insaturé, caractérisé par le fait que le bitume renferme de 5 à 20 ffi en poids environ dudit copolymère et de 5 à 40 5d en poids environ d'une huile lourde. 2. Liant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'huile lourde est une huile de lubrification de moeurs thermiques à combustion interne. 3. Liant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le bitume de base est de grade 40/50 ou 80/100. 4. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il répond à la formulation en poids - copolymère : 5 à 20 % - huile lourde : 5 à 40 % - bitume 8G/100 : complément à 100 5. Liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il répond à la formulation en poids - copolymère : 5 à 20 ffi - huile lourde : 5 à 40 ffi - bitume 40/50 : complément à 100 6. Composition d'asphalte coulé, caractérisée par le fait qu'elle renferme de 5 à 50 9'3 en poids environ de liant à base de bitume modifié selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.