Brevet FR2685929A1 — publié le 19930709

L'invention appartient au domaine de la construction des routes, voies de circulation, aires de stationnement et autres surfaces destinées à entrer en contact avec des véhicules. L'invention couvre aussi bien la construction de routes et surfaces neuves que la rénovation d'ouvrages anciens. On sait que les techniques modernes de construction des routes impliquent l'application successive de diverses couches de matériaux, le plus souvent à l'aide d'engins de chantier permettant de largement automatiser les opérations. Pour assurer une bonne liaison des matériaux de revêtement successifs, il est connu d'utiliser des couches dites d'accrochage, ayant un bon pouvoir d'adhésion. I1 s'agit, en général, d'émulsions du type cationique, anionique ou non ionique. De telles couches d'accrochage sont destinées à recevoir un enrobé constituant la couche supérieure du revêtement. La présente invention stapplique aussi aux émulsions de répandage destinées à recevoir un gravillonage. Les notions ci-dessus sont bien connues de lthomme du métier, qui peut également consulter à titre de référence bibliographique pertinente la publication l'Guide de chantier SETRA L.C.P.C. - Exécution des couches de surface en béton bitumineux'l, 1974, éditée sous ltégide du Ministère de l'Aménagement du territoire, de l'équipement, du logement et du tourisme, par le Service d'études techniques des routes et autoroutes, Laboratoire central des ponts et chaussées. Dans la pratique, on a constaté que la rupture de émulsion d'accrochage était nécessaire pour assurer une cohésion suffisante entre le support et la couche de roulement. On a ainsi observé qu'il était souhaitable que émulsion soit rompue avant l'application de I'enrob8, ce qui peut impliquer un certain laps de temps entre les diverses opérations de mise en oeuvre du revêtement routier. Dans la pratique, on utilise des engins dénommés "finisseurs" pour assurer l'application de l'enrobé quelques minutes, ou dizaines de minutes, après celle de l'émulsion d'accrochage. On a même proposé (brevet EP-B-0049260) d' appliquer l'enrobé chaud immédiatement sur la couche d'émulsion, de manière à vaporiser les doigts de contenue dans celle-ci. forgés Les extrémités conditions pratiques de mise en oeuvre un celle-ci tel procédé ce qui sont difficiles, à on ne sait jamais avec exactitude si l'émulsion est totalement rompue lors de l'application de l'enrobé. Ainsi, dans l'état de la technique, les procédés de revêtements routiers ne donnaient pas la certitude de la rupture de l'émulsion d'accrochage avant l'application de l'enrobé. L'invention a pour objet un procédé, qui permet de réaliser la rupture de l'émulsion d'accrochage ou de répandage, et ceci, quel que soit le moment où la couche d'enrobé ou de gravillons sera appliquée sur ladite émulsion. Egalement, le procédé de l'invention est applicable à n'importe quelle couche d'accrochage ou de répandage à base d'émulsion aqueuse, qu'elle soit de type cationique, anionique ou non ionique. L'invention offre donc une large est possibilité d'emploi, car à elle est entièrement indépendante de la nature de l'émulsion, qui, de toute façon contient du bitume. Ainsi, l'invention concerne un procédé pour réaliser la rupture d' une émulsion d'accrochage ou de répandage, destinée à recevoir un enrobé ou un gravillonage pour le revêtement des routes, ledit procédé comprenant l'étape consistant à soumettre l'émulsion d'accrochage ou de répandage à une énergie calorifique, en particulier sous forme d'air chaud et sec. L'invention a encore pour objet un procédé pour le revêtement des routes et autres aires de circulation, dans lequel on applique Dans de manière on connue une couche d'accrochage ou de répandage sur un revêtement et, ultérieurement, un enrobé ou des gravaillons sur ladite après couche d'émulsion, ledit procédé étant caractérisé en ce On soumet ladite émulsion d'accrochage ou de répandage à une énergie calorifique, en particulier sous la forme d'air de chaud et à de manière l'eau assurer la rupture Les l'application de I'enrobé ou des gravillons. Le procédé car on de l'invention peut être mis en oeuvre de diverses est manlères. Selon un premier mode de réalisation, de l'air chaud est mis directement en contact l'émulsion d'accrochage ou de répandage sortant du dispositif d'épandage, de sorte pas ltémulsion est sensiblement rompue d'accrochage avant son application sur routier. Selon une variante de réalisation, l'apport d'énergie calorifique, en particulier sous forme d'air chaud, est fait directement sur le support avant l'application de ltémulsion d'accrochage ou de répandage. Selon un autre mode de réalisation, l'énergie calorifique est apportée après l'application de l'émulsion d'accrochage ou de répandage. L'énergie calorifique utilisée dans le procédé de l'invention peut consister en elle un courant d'air chaud et sec, ou bien il peut stagir qui, apport calorifique statique, par exemple à l'aide de rampes infrarouges. L'homme du métier comprendra que le procédé de réaliser l'invention peut faie appel à divers engins ou équipements pour être mis en pratique. Les dispositifs en question pour le peuvent comporter des buses ledit chaud orientées pour venir en contact soit avec le jet d'émulsion soit avec la couche d'émulsion, avant ou après l'application de celle- ci. Ces buses d'air chaud peuvent être disposées sur le finisseur ou derrière une épandeuse conventionnelle. S'il s'agit de dispositifs à énergie calorifique, tels que des rampes infrarouges, leur montage peut être réaliste comme pour les buses. On préfère que les buses de soufflage d'air chaud ou les rampes infrarouges soient montées sur le finisseur dans le cas où le dispositif d'épandage est également placé sur le finisseur, car ceci évite que les camions d'approvisionnement et la machine d'application des enrobés roulent sur l'émulsion. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, le procédé permet d'assurer que émulsion de la couche d'accrochage ou de répandage est rompue lorsque Enrobé ou les gravillons sont appliqués ultérieurement. On a déjà indiqué précédemment, que, dans la technique antérieure, soit il fallait attendre que émulsion soit rompue avant de pouvoir appliquer l'enrobé, soit celui-ci était mis en contact de ltemulsion trop rapidement pour que celle-ci soit rompue. Par ailleurs, les études expérimentales déjà réalisées ont montré quton pouvait gagner beaucoup de temps par rapport à un séchage de la couche d'émulsion dans des conditions normales traditionnelles. On estime à ltheure actuelle que ce gain de temps est d'au moins deux heures, lorsqu'on utilise un courant d'air chaud qui entre en contact avec le jet d'émulsion ou la couche d'émulsion. Dans tous les cas, et quel que soit le stade auquel la couche d'enrobé est appliquée, on est assuré que émulsion d'accrochage ou de répandage a été préalablement rompue grâce à la mise en oeuvre de l'invention qui assure la cohésion désirée entre le support et la couche de roulement. A ces avantages et caractéristiques, s'ajoute le fait que, ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, le procédé de l'invention peut être utilisé avec n'importe quel type d'émulsion, quelle soit cationique, anionique ou non ionique. Ainsi, l'invention s'affranchit entièrement de la nature et du mode d'épandage de l'émulsion. Dans le contexte de la présente description, et quelle que soit la manière dont l'énergie calorifique, en particulier sous forme d'air chaud, est mise en contact avec l'émulsion, on considère que la température de l'air doit de toute manière être supérieure à celle de l'émulsion, qui est elle-même appliquée à chaud, par exemple à 60 C environ. Les conditions d'apport d'air chaud et sec doivent donc être telles que la température de l'émulsion soit supérieure à la température normale d'application de l'émulsion. La borne supérieure de la température de l'air dépend de la nature du liant, de la durée du contact de l'énergie calorifique avec ladite émulsion, ainsi que du mode d'apport de l'énergie calorifique. En tout cas, la température ne doit jamais dépasser celle à laquelle le bitume peut subir une détérioration, ce qui est aussi fonction de la vitesse de déplacement de l'engin, tel que le finisseur portant les émetteurs d'air chaud. I1 est essentiel que le niveau d'énergie calorifique, en particulier la température de l'air chaud soit choisi de manière que l'émulsion soit rompue sans être détériorée, l'énergie calorifique devant être suffisante pour assurer l'évaporation de la phase aqueuse pendant l'intervalle de temps considéré. Les premières études réalisées dans le cadre de l'invention ont montré qu'avec les émulsions les plus couramment utilisées, les conditions de mise en contact avec l'air chaud pouvaient varier, à titre illustratif, de 1 seconde à 165 C à 0,5 seconde à 300 C. Ces chiffres ne sont nullement limitatifs et sont simplement destinés à donner à l'homme du métier des illustrations des capacités de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Cependant habituellement la température des buses à air chaud se situe dans la gamme de 800C à 400oC et la durée de projection de l'air chaud est comprise dans la gamme de 1/100ème de seconde à 2 secondes. L'invention sera encore illustrée par la description qui suit. Dans des essais de laboratoire, on a soumis à un souffle d'air chaud un film d'émulsion se déplaçant à vitesse connue. Aussitôt après son passage sous le courant d'air chaud, on détermine la résistance à l'arrachement du film. les résultats sont comparés à ceux obtenus sur un film témoin n'ayant pas subi d'action du courant d'air chaud. Le dosage de l'émulsion correspond aux conditions usuelles pour une couche d'accrochage, à savoir 600 gr/m2 environ. On a effectué diverses expériences en disposant le pulseur d'air chaud à des hauteurs variées par rapport au support. On a ainsi d'abord pu mesurer la température moyenne transversale fournie par le pulseur d'air chaud à divers niveaux de la couche d'émulsion, le support de celle-ci étant alors fixe. Dans ces conditions, la température moyenne est d'environ 20 k plus faible que la température au centre, zone où le débit d'air est maximal. On a procédé à des expériences analogues en faisant déplacer le pulseur d'air chaud à vitesses et distances variables, sur l'émulsion. La température varie, bien entendu, selon la hauteur du pulseur par rapport au support. Les résultats obtenus sont consignés ci-après dans le tableau I. D'une façon générale, on constate que la température moyenne atteinte à proximité de la surface de l'émulsion décroît selon une courbe sensiblement hyperbolique avec la vitesse de défilement et, par conséquent, avec le temps d'exposition sous la buse d'air chaud. On a enfin mesuré la résistance à l'arrachement avec les éprouvettes, comme indiqué ci-dessus. Les mesures de traction effectuées sur le film d'émulsion montrent que l'effort d'arrachement décroît avec la vitesse de déplacement. Dans tous les cas, la valeur de la résistance est largement supérieure à celle qui a été mesurée avec l'éprouvette de référence, c'est-à-dire une émulsion non soumise à l'action d'air chaud et séchant dans des conditions normales. On constate également que l'apport calorifique se traduit par une accélération de la rupture. Cette étude expérimentale montre que la résistance à l'arrachement, mesurée immédiatement après l'exposition sous un courant d'air chaud, correspond à celle que l'on obtiendrait à température ambiante sur la même émulsion au bout de deux heures en laboratoire et dans les mêmes conditions. TABLEAU I VALEURS DES TEMPERATURES DE LA COUCHE D'EMULSION EN FONCTION DE LA HAUTEUR DU PULSEUR ET DE LA DUREE D'EXPOSITION HAUTEUR 10 20 30 Durée d'exposition 0,5 297 254 232 Température s 1,0 222 189 167 C REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser la rupture a1 une émulsion d'accrochage ou de répandage, destinée à recevoir un enrobé ou des gravillons pour le revêtement des routes, ledit procédé comprenant l'étape consistant à soumettre l'émulsion d'accrochage ou de répandage à une énergie calorifique, en particulier sous forme d'air chaud et sec. 2. Procédé pour le revêtement des routes et autres aires de circulation, dans lequel on applique de manière connue une couche d'émulsion d'accrochage ou de répandage sur un revêtement et, ultérieurement, un enrobé ou des gravillons sur ladite couche d'émulsion, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on soumet ladite émulsion d'accrochage ou de répandage à une énergie calorifique, en particulier sous forme d'air chaud et sec, de manière à en assurer la rupture avant l'application de l'enrobé ou des gravillons. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'air chaud est mis directement en contact avec le jet de l'émulsion d'accrochage ou de répandage sortant du dispositif d'épandage, de sorte que l'émulsion est sensiblement rompue avant son application sur le revêtement routier. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'apport d'énergie calorifique, en particulier d'air chaud, est réalisé avant ou après l'application de l'émulsion d'accrochage ou de répandage, et, dans le premier cas, directement sur le support. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'énergie calorifique est apportée sous forme d'un courant d'air chaud provenant, par exemple, de buses ou de pulseurs. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'énergie calorifique est apportée sous forme statique, par exemple à l'aide de rampes infrarouges. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'émulsion d'accrochage ou de répandage est de type cationique, anionique ou non ionique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la température de l'air chaud, qui est supérieure à celle de l'émulsion, est choisie de manière que l'émulsion soit rompue sans être détériorée. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, la température des buses à air chaud se situe dans la gamme de 80"C à 4000C. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la durée de projection de l'air chaud est comprise dans la gamme de 1/100ème s à 2 s.