Brevet FR2666359A1 — publié le 19920306

La présente invention a trait à des perfectionnements aux produits bitumineux contenant des granulats, et a trait en particulier à des produits bitumineux contenant des granulats de couleurs ce qui permet d'obtenir des aspects de surface, des luminosités et des propriétés mécaniques et physiques différentes de celles des produits bitumineux classiques décoratifs et/ou signalétiques. L'invention s'applique notamment aux asphaltes, macadams à l'huile, bétons bitumineux et enrobés. Elle concerne également le procédé d'obtention de tels revêtements bitumineux. La plupart des produits bitumineux existants contenant des granulats, qu'il s'agisse d'asphaltes, de macadams, de bétons bitumineux ou d'enrobés, présentent un certain nombre de caractéristiques bien connues: une coloration sombre noire ou, dans certains cas, rouge grâce à des oxydes de fer pigmentant le bitume, et une usure rendant la surface glissante notamment par temps de pluie. Dans les deux cas, ils présentent un faible pouvoir réfléchissant, et dans le cas de la pigmentation aux oxydes de fer, les qualités mécaniques sont largement réduites par rapport aux produits non pigmentés, ce qui affecte leur durabilité et les rend très sensibles aux salissures; de plus, les granulats incorporés dans le bitume sont utilisés uniquement pour leurs caractéristiques structurelles et leurs propriétés antidérapantes. Les préocupations actuelles des hommes de l'art se traduisent actuellement comme suit 1- En matière d'architecture et de décor des sols, il s'agit d'améliorer les produits disponibles à base de bitume, en créant de nouveaux produits susceptibles d'être utilisés dans les compositions urbaines (rues piétonnes et rues mixtes, places et esplanades, espaces d'accompagnement, ...) et architecturales (parvis, grands espaces, ...).L'effet de matière, de coloration et de brillance que l'on peut obtenir grâce aux granulats peut résoudre certains problèmes notamment celui du contraste optique nécessaire à la réalisation de toute composition esthétique, ce qui pourrait être obtenu grâce à la nature même du granulat choisi en fonction de l'environnement existant ou créé, et ceci avec beaucoup plus de souplesse et de possibilités que par la pigmentation du bitume lui-même telle qu'elle est pratiquée.Les solutions proposées par l'art antérieur ne sont pas satisfaisantes et ont abouti à des surfaces de qualités médiocres se détériorant rapidement 2- En matière de sécurité et d'éclairement, il s'agit de contribuer, par l'élargissement de la gamme des produits de sol de toute nature disponibles dans les domaines urbains, routiers et industriels, au développement des surfaces colorées offrant toutes possibilités de constraste du plus sombre au plus clair. Concernant la sécurité, un tel élargissement de la gamme des produits de sol existants vise à offrir de nouveaux moyens signalétiques ou de repérage visuel, de différenciation visuelle par contraste entre le sol et les piétons ou les véhicules qui l'utilisent, de réalisation de séquences diversement colorées évitant la monotonie le long d'un parcours. Concernant l'éclairement, il a été constaté que les revêtements de trottoirs et de chaussée en produits noirs bitumineux absorbaient en pure perte une part importante de l'énergie lumineuse, et, que pour atteindre des niveaux d'éclairement convenables, il fallait en conséquence augmenter la puissance des sources, mais que, ce faisant, on aggravait les phénomènes d'éblouissement. Le défaut des sols noirs est encore plus sensible aujourd'hui alors que se développent dans les villes les modes d'éclairement et de mise en valeur des architectures et des sites par renvoi de lumière dirigée sur les façades, les arbres, les sols, voire des formes nouvelles de réflecteurs. I1 convient de rappeler que des efforts ont été faits pour empêcher les granulats de s'enfoncer avec le temps dans la couche bitumineuse : en 1953, la Société des Mines de Bitume et d'Asphalte du Centre proposait dans le brevet français 1.094.987 de combiner des granulats et un liant bitumineux en utilisant le principe d'Archimède c'est-à-dire en ayant des corps granuleux de densité inférieure à la matière bitumineuse plus dense, et de dureté supérieure pour assurer de bonnes propriétés mécaniques à la surface. I1 a été également proposé d'utiliser des granulats de synthèse ou des scories métallurgiques en se basant toujours sur ces différences de densités. Si une telle solution peut conduire à choisir des granulats à densité plus faible que les liants classiques, le brevet français 2 610 918 de 1987 (Société de Pavage et des Asphaltes de Paris) a proposé dans le même esprit d'alourdir le liant par rapport à des granulats classiques. Mais il est évident d'ailleurs que ce problème d'enfoncement des granulats dans le liant bitumineux ne se pose que dans la mesure où la couche est suffisamment épaisse et les granulats de dimensions suffisamment faibles pour qu'ils puissent être noyés dans la couche. I1 est évident également que dans le cas où la couche est d'épaisseur plus faible que la dimension moyenne du granulat, le problème ne se pose plus dès lors que le substrat est suffisamment dur pour s'opposer à tout enfoncement. I1 convient également de souligner que les produits de l'art antérieur de couleur sombres sont, de ce fait, d'apparence peu altérée par les salissures, alors que les produits colorés les laissent apparaître de façon beaucoup plus nette. Par ailleurs, les produits de l'art antérieur présentent des surfaces à tensioactivité plutôt grasse se traduisant par une fixation de la plupart des salissures et une réaction hydrophobe gênante en ce qui concerne l'adhérence des pneumatiques et semelles, ce qui obère les propriétés mécaniques, et notamment les coefficients de frottement. L'invention a pour but la réalisation d'asphaltes, macadams à l'huile, bétons bitumineux et enrobés, répandus ou coulés en place, ou préformés en ateliers sous la forme d'éléments modulaires, dont la surface présente, après décapage, une mosaïque de granulats, naturels, artificiels ou synthétiques, blancs ou colorés, à taux de réflexion de lumière élevé, associant aux qualités habituelles de résistance mécanique, d'étanchéité et de rugosité de ces types de sol, des caractéristiques visuelles et signalétiques du fait du choix des matières, de leur coloration, de leur brillance, de la luminosité qui en résulte et de plus grande résistance aux salissures. Le procédé conforme à la présente invention consiste donc à réaliser un revêtement de sol à l'aide de bitume et de granulats naturels, artificiels ou synthétiques, puis une fois stabilisée la structure ainsi réalisée, à traiter la surface par grenaillage et/ou sablage jusqu'à dégagement des granulats en partie supérieure. Les opérations peuvent se faire en tout ou partie in situ ou en préfabrication; les étapes du procédé peuvent être précédées par la constitution d'un substrat à propriétés mécaniques supérieures à celles du bitume; le bitume peut également être chargé, par exemple en pigments ou autres matières colorées. Le grenaillage ou le sablage peuvent également être réalisés, une fois posé le produit bitumineux, soit par mise en place directe, soit par assemblage d'éléments préfabriqués. L'invention s'applique essentiellement aux produits bitumineux tels que les asphaltes, les macadams à l'huile, les bétons bitumineux et les enrobés. Dans le cas des asphaltes, les granulats constituent une charge, dans le cas des bétons bitumineux et des enrobés ils participent de la structure. Le liant bitumineux peut également être chargé de pigments ou autres matières colorantes jouant avec la couleur des granulats. Les opérations peuvent être réalisées in situ ou en atelier de préfabrication. Dans ce dernier cas, les éléments modulaires peuvent être grenaillés et/ou sablés en atelier ou après leur assemblage in situ. Les granulats seront choisis en raison de leur coloration, de leur luminosité, c'est-à-dire de leurs caractéristiques de réflexion, de réfraction et/ou de diffusion de la lumière, mais aussi de leurs propriétés mécaniques, voire de leur densité. La composition granulométrique sera fixée sur la base de critères techniques mais également visuels. On peut ainsi utiliser les nombreuses couleurs que présentent les minéraux naturels ou d'autres produits relevant de la chimie minérale allant des résidus métallurgiques aux produits de synthèses et notamment aux polymères minéraux; mais on peut également faire appel à des produits organiques et notamment à des polymères naturels, artificiels ou synthétiques dont certains ont une dureté élevée, mais on peut également envisager des granulats naturels, artificiels ou synthétiques présentant d'autres propriétés mécaniques et en particulier certains élastomères naturels, artificiels ou synthétiques susceptibles par exemple d'être chargés en pigments eux-mêmes naturels, artificiels ou synthétiques. La présente invention concernant notamment des asphaltes, macadams à l'huile, bétons bitumineux et enrobés, apporte l'avantage, outre les qualités physiques existantes, et le coût modéré, des propriétés visuelles, signalétiques, de luminosité et de résistance aux salissures, grâce à la réalisation en surface d' une sorte de mosaïque de granulats naturels, artificiels ou synthétiques, répondant aux préoccupations mentionnées plus haut et actuellement majeures dans les domaines de l'architecture et du décor des sols, de la sécurité et de l'éclairement. Les produits conformes à l'invention, en plus d'évidentes qualités esthétiques, présentent des caractéristiques mécaniques au moins aussi bonnes que celles des produits de l'art antérieur, mais des qualités de surface, mécaniques et optiques nettement améliorées. La qualité anti-salissure des produits conformes à l'invention est obtenue: par effet d'hétérogénéïté de surface, par l'emploi de granulats durs, non poreux, peu sensibles eux-mêmes aux taches et autonettoyants par dénudage de la zone supérieure et/ou externe des granulats, élimination de la couche grasse, même d'une extrême finesse, et création de surfaces non hydrophobes, ce qui améliore considérablement les problèmes d'adhérence, notamment en temps de pluie (en évitant l'"aquaplaning"), et ceci d'autant plus que les granulats choisis apportent une texture spécialemnt adaptée. On a constaté par ailleurs qu'en mettant en oeuvre l'invention, on pouvait réduire considérablement la consommation électrique de l'éclairage public, tout en améliorant, dans des proportions très appréciables, la qualité de l'éclairage. On notera que, dans le cas de la présente invention, elle peut s'appliquer, entre autres, à tous systèmes empêchant par un moyen ou par un autre les éléments du granulat de s'écarter de la surface. Les produits conformes à l'invention peuvent être avantageusement utilisés en association avec des dallages, pavages, ou autres éléments continus ou modulaires, avec beaucoup plus de souplesse et de possibilités que les produits classiques, notamment les produits à bitume pigmenté. Pour mieux faire comprendre les caractéristiques techniques et les avantages de la présente invention on va décrire des exemples de réalisation étant bien entendu que ceux-ci ne sont pas limitatifs quant à leur mode de mise en oeuvre et aux applications qu'on peut en faire. EXEMPLE 1 Couche de roulement pour chaussée. On réalise un béton bitumineux semi-grenu 0/15 dont la teneur en liant est de 6% et dont la couche de roulement est chargée en quartz blanc constituant la fraction 8/15, et en quartzite rose constituant la fraction 0,08/ 6,3. Ces deux types de granulats présentent respectivement les coefficients d'aplatissement 17,6 et 22. Le béton bitumineux est mis en place avec une épaisseur de couche de 40mm. Vingt-quatre heures après la mise en place, on traite en surface par grenaillage pour dénuder et faire apparaître la partie supérieure des granulats.. Le grenaillage est réalisé par laies parallèles suivant un plan préétabli de calpinage et suivi, pour éviter toute tâche ultérieure de rouille, d'un rinçage abondant de la surface. On obtient ainsi une surface sur laquelle apparaissent les granulats enrobés qui assurent ensemble une couleur claire. EXEMPLE 2 Dalles préfabriquées. On réalise en atelier des dalles carrées de 40cm de côtés présentant sur un substrat mécaniquement résistant, une couche d'asphalte de 15mm d'épaisseur qui contient 6% de liant essentiellement bitumineux. On utilise le même type de granulat qu'à l'exemple 1. Le sable ou toute poudre de roche ou autre, équivalente, peut être choisi également coloré notamment pour éclaircir la couleur du liant. Après refroidissement et séchage, on procède à un sablage de la surface supérieure pour dénuder et faire apparaître les granulats. On peut ainsi avec des granulats d'origines différentes constituer des éléments préfabriqués de couleurs également différentes ce qui permet d'appareiller les dallages ou de réaliser des mosaïques. On notera que les éléments préfabriqués peuvent ne pas être grenaillés et/ou sablés en atelier mais peuvent être grenaillés et/ou sablés lors d'une mise en place, ce qui présente l'avantage d'assurer une bonne égalisation de la surface d'ensemble et notamment des éléments juxtaposés. EXEMPLE 3 Sol d'esplanade. On réalise un mastic lourd composé de bitumes, de poudre d'asphalte, de charge calcaire et de sable de vitrite. Le granulat est en fraction 4/6 et 10/14 en roche marbrière telle que le rosé de Brignoles. L' épaisseur de la couche est de 30mm. Vingt-quatre heures après mise en place réalisée à la palette, la surface est traitée par grenaillage pour faire apparaître les colorations des granulats en surface et les dénuder. On notera que les produits bitumineux tels que préparés et définis conformément à l'invention peuvent faire l'objet d'une enduction ou d'un recouvrement par une ou plusieurs couches transparentes destinées à en améliorer les propriétés, par exemple de résistance à la salissure et/ou de tensioactivité (antilipophilie, par exemple). On peut ainsi utiliser des enduits polymères et/ou silicones. REVENDICATIONS 1.- Procédé de réalisation de produits bitumineux colorés contenant des granulats consistant à créer une couche de tels produits, caractérisé par le fait que, après avoir préparé lesdits produits à l'aide de granulats blancs ou colorés, leurs surfaces externes sont grenaillées et/ou sablées, dénudant ainsi les surfaces supérieures et/ou externes desdits granulats colorés. 2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le liant bitumineux est pigmenté. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que les granulats sont moins denses que le liant. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les produits sont réalisés sur un substrat mécaniquement résistant. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que des granulats sont de dimensions supérieures à l'épaisseur de la couche bitumineuse. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que les produits sont fabriqués en éléments préfabriqués. 7.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le grenaillage et/ou sablage sont effectués in situ. 8.- Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé par le fait que le grenaillage est effectué sur élément préfabriqué. 9.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il est appliqué à la réalisation d'asphaltes. 10.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il est appliqué à la réalisation de macadams à l'huile. 11.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il est appliqué à la réalisation de bétons bitumineux. 12.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il est appliqué à la réalisation d'enrobés. 13.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait qu'il est terminé par une enduction transparente. 14.- Produit bitumineux décoratif et/ou signalétique contenant des granulats caractérisé par le fait que des granulats sont blancs et/ou colorés et dénudés sur la surface externe et/ou supérieure desdits produits. 15.- Produit bitumineux selon la revendication 14 caractérisé par le fait qu'ils comportent un substrat mécaniquement résistant. 16.- Produit bitumineux selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisé par le fait qu'il est du type asphalte. 17.- Produit bitumineux selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisé par le fait qu'il est du type macadam à l'huile. 18.- Produit bitumineux selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisé par le fait qu'il est du type béton bitumineux. 19.- Produit bitumineux selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisé par le fait qu'il est du type enrobé. 20.- Produit bitumineux selon l'une des revendications 14 à 19 caractérisé par le fait qu'il est réalisé par le procédé selon l'une des revendications 1 à 13.