Brevet FR2700161A1 — publié le 19940708

Mélange pour tapis routier L'invention concerne un mélange pour tapis routier contenant essentiellement des gravillons de granulométrie différentes, du sable et du liant. On connaît des mélanges de ce genre qui ont, par exemple, la composition et la granulométrie suivantes - 30 % en poids de gravillons en gravier du Rhin ayant une granulométrie comprise entre 6 et 10 mm, - 14 % en poids de gravillon en gravier du Rhin ayant une granulométrie comprise entre 4 et 6 mm, - 50 % en poids de sable du Rhin ayant une granulométrie comprise entre 0,09 et 4 mm, - 6 % en poids de bitume 80/100. Souvent, des tapis routiers en un mélange de ce genre n'ont pas une longévité suffisamment grande, notamment lorsqu'ils sont très sollicités. Par le DE-PS 1293072, il est connu d'utiliser du laitier de haut fourneau granulé pour produire des tapis routiers. La demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le nO 3915373 décrit également des matériaux routiers qui, pour une partie prépondérante, sont constitués d'acier de convertisseur. On peut ainsi se débarasser des laitiers d'aciérie et obtenir en même temps des tapis routiers très aptes à résister à des charges. Pour des déchets d'aciérie électrique, comme par exemple des poussières de filtre, cela n'a toutefois pas été possible jusqu'ici, car leur teneur en certaines matières (par exemples en métaux lourds) ne peut pas se comparer à celle de laitiers d'aciérie habituels. Ces poussières de filtre doivent être par exemple entreposer dans des halles recouvertes pour prévenir toute pollution de la nappe phréatique. L'invention vise un mélange pour tapis routier, qui a une longue durée de vie, même lorsqu'il subit de fortes charges. En outre, on peut se débarrasser, par le mélange suivant l'invention, par exemple de la poussière de filtre qui peut se produire dans une aciérie électrique. On y parvient par le mélange pour tapis routier suivant l'invention, qui est composé de la manière suivante - 25 à 35 % en poids de gravillons de granulométrie comprise entre 4 et 12 m, - de 25 à 35 % en poids de gravillons de granulométrie comprise entre 2 et 7 mm, - 30 à 50 % en poids de sable de granulométrie comprise entre 0,09 et 3 mm, - de 5 à 7 % en poids de liant sous forme de bitume, - de 2 à 6 % en poids comme charge de poussière de filtre d'une acierie électrique ayant sensiblement la composition suivante de 25 à 55 % en poids de Fe203 de 1,0 à 3,0 % en poids de SiO2 de 0,3 à 0,7 % en poids de A1203 de 2,0 à 3,5 % en poids de MgO de 5,0 à 7,0 % en poids de MnO de 0,1 à 0,2 % en poids de P205 de 0,5 à 0,7 % en poids de Na2O de 0,5 à 0,7 % en poids de K2O de 5,0 à 7,0 % en poids de CaO de 0,8 à 1,1 % en poids de Pb de 13 à 17 % en poids de Zn de 0,02 à 0,04 % en poids de Ni de 0,02 à 0,04 % en poids de Ti de 0,4 à 0,6 % en poids de Ce de 0,4 à 0,6 % en poids de Cr. qui a une granulométrie de 0,03 à 0,09 mm. Un perfectionnement de l'invention consiste à utiliser comme poussière de la poussière de filtre d'une aciérie électrique. Il est en outre prévu, suivant l'invention, de remplacer jusqu'à la moitié de la poussière par un mélange ayant la composition suivante - de 10 % en poids de laitier de haut fourneau, - de 40 à 50 % en poids de marne (CaCO3 + Sio2), - de 40 à 50 % en poids de poudre de pierre à chaux (CaCO3). Les avantages procurés par l'invention sont essentiellement que l'on peut préparer un tapis routier très résistant à l'usure et utiliser en même temps comme charge de la poussière de filtre dont on ne peut sinon se débarrasser que d'une manière coûteuse. Il s'est avéré d'une manière surprenante que, précisement pour des poussières de filtre d'une granulométrie de 0,03 à 0,09 mm, l'aptitude à supporter des charges correspond aux normes exigées et qu'en outre, par l'enrobage de la poussière de filtre, il ne se produit pratiquement pas de lixiviation de métaux lourds toxiques. Comme exemple d'un mélange suivant l'invention, destiné à la préparation d'un tapis routier ou d'un béton asphaltique, on indiquera la composition suivante - 24 % en poids de gravillons morainiques de haute qualité (Valet + Ott) ayant une granulométrie comprise entre 5 et 8 mm, - 24 % en poids de gravillons morainiques de haute qualité (Valet + Ott) ayant une granulométrie comprise entre 2 et 5 mm, granulométrie comprise entre 0,09 et 2 mm, - 6 % en poids de bitume B 200, - 8 % en poids de poussière de filtre ayant l'analyse suivante de 25 à 55 % en poids de Fe203 de 1,0 à 3,0 % en poids de SiO2 de 0,3 à 0,7 % en poids de A1203 de 2,0 à 3,5 % en poids de MgO de 5,0 à 7,0 % en poids de MnO de 0,1 à 0,2 % en poids de P205 de 0,5 à 0,7 % en poids de Na2O de 0,5 à 0,7 % en poids de K2O de 5,0 à 7,0 % en poids de CaO de 0,8 à 1,1 % en poids de Pb de 13 à 17 % en poids de Zn de 0,02 à 0,04 % en poids de Ni de 0,02 à 0,04 % en poids de Ti de 0,4 à 0,6 % en poids de Ce de 0,4 à 0,6 % en poids de Cr. qui a une granulométrie de 0,03 à 0,09 mm. On peut constituer une autre composition de manière à n'utiliser que 4 % de poussière, en ajoutant à cet effet 4 % d'un mélange constitué - de 10 % en poids de laitier de haut fourneau, - de 40 à 50 % en poids de marne (CaCO3 + Silo2), - de 40 à 50 % en poids de poudre de pierre à chaux (CaCO3). Les essais de gonflement en laboratoires donnent les résultats suivants Propriété de la masse avant l'essai de gonflement 8 % de 4 % de poussière poussière 4 % dudit mélange Masse volumique apparente kg/dm3 2,473 2,468 Stabilité Marshall kN 6,2 7,1 Valeur d'écoulement Marshall mm 4,0 3,8 Teneur en bits % en (absorption d'eau) volume 5,2 5,0 Propriété de la masse après l'essai de ronflement Gonflement % en volume 1,45 0,83 Stabilité Marshall kN 4,3 6,4 Valeur d' écoulement Marshall mm 4,9 4,3 Diminution de la stabilité % 31 10 La poussière utilisée suivant l'invention exerce à l'évidence un effet de renforcement des bitumes routiers. Le mélange suivant l'invention peut servir, de préférence, pour préparer ce que l'on appelle la couche supérieure et la couche moyenne en construction de routes. Le dépoussiérage, par exemple, de la poussière de filtre d'une acierie électrique est sans aucun doute possible avec le mélange suivant l'invention. On a mélangé un mélange de bitume à 3 % de poussière de filtre et on a testé le comportement à la lixiviation de cette composition Éluat par de l'eau distillée suivant DEV S 4 sur de la matière fragmentée (granulométrie comprise entre 0,5 et 1 cm environ) pH 9,8 Conductivité 130 Résidus d'évaporation (mg/l) 80 Phénols " Ammonium " CSB " 40 Cyanure, total " AOX " Fer " 0,12 Fluorure " Chlorure " 6,2 Nitrite " Nitrate " 0,3 Phosphate " Sulfate " 4,7 Zinc (pu/1) Plomb " Cuivre " Chrome " Cadmium " Nickel " Mercure " Arseniure " Le mélange de bitume à utiliser pour la construction routière contient, suivant les indications du fabricant, 3 % de poussière de filtre d'aciérie de la qualité répondant à l'analyse indiquée ci-dessous. La poussière se caractérise notamment par de grandes teneurs en fer, zinc, plomb, cuivre, chrome et cadmium. Conformément à la nature pour la plus grande partie oxydée des métaux lourds présents dans ces poussières, la lixiviation est également faible.La rétention est en outre très favorisée par l'incorporation à la matrice de bitume (nature hydrophobe du bitume !). A l'essai d'élution suivant DEV S 4, on ne peut donc pas déceler les métaux en question à la limite de détection. On ne détecte pas d'autres substances polluantes dans l'éluat, de sorte que le mélange de bitume peut être considéré comme ayant un comportement à l'élution neutre du point de vue écologique. Une analyse de la poussière de filtre d'une aciérie électrique utilisée ci-dessus a donné le résultat suivant de 25 à 55 % en poids de Fe203 de 1,0 à 3,0 % en poids de sio2 de 0,3 à 0,7 % en poids de A1203 de 2,0 à 3,5 % en poids de MgO de 5,0 à 7,0 % en poids de MnO de 0,1 à 0,2 % en poids de P205 de 0,5 à 0,7 % en poids de Na2O de 0,5 à 0,7 % en poids de K2O de 5,0 à 7,0 % en poids de CaO de 0,8 à 1,1 % en poids de Pb de 13 à 17 % en poids de Zn de 0,02 à 0,04 % en poids de Ni de 0,02 à 0,04 % en poids de Ti de 0,4 à 0,6 % en poids de Ce de 0,4 à 0,6 % en poids de Cr. Ce n'est que pour une granulométrie de la poussière de filtre de 0,03 à 0,09 mm que l'on obtient un enrobage complet des diverses particules de poussière et ainsi une fixation permanente des substances nocives contenues dans les poussières de filtre. REVENDICATIONS 1. Mélange pour tapis routier contenant essentiellement des gravillons de granulométrie différente, du sable et du liant, constitué de - 25 à 35 % en poids de gravillons de granulométrie comprise entre 4 et 12 mm, - de 25 à 35 % en poids de gravillons de granulométrie comprise entre 2 et 7 mm, - 30 à 50 % en poids de sable de granulométrie compris entre 0,09 et 3 mm, - de 5 à 7 % en poids de liant sous forme de bitume, - de 2 à 6 % en poids comme charge de poussière de filtre d'une aciérie électrique ayant sensiblement la composition suivante de 25 à 55 % en poids de Fe203 de 1,0 à 3,0 % en poids de Sio2 de 0,3 à 0,7 % en poids de A1203 de 2,0 à 3,5 % en poids de MgO de 5,0 à 7,0 % en poids de MnO de 0,1 à 0,2 % en poids de P205 de 0,5 à 0,7 % en poids de Na2O de 0,5 à 0,7 % en poids de K2O de 5,0 à 7,0 % en poids de CaO de 0,8 à 1,1 % en poids de Pb de 13 à 17 % en poids de Zn de 0,02 à 0,04 % en poids de Ni de 0,02 à 0,04 % en poids de Ti de 0,4 à 0,6 % en poids de Ce de 0,4 à 0,6 % en poids de Cr. qui a une granulométrie de 0,03 à 0,09 mm. 2. Mélange suivant la revendication 1, caractérisé en ce que jusqu'à la moitié de la quantité de poussière de filtre est remplacée par un mélange ayant la composition suivante - de 10 % en poids de laitier de haut fourneau, - de 40 à 50 % en poids de marne (CaCO3 + SiO2), - de 40 à 50 % en poids de poudre de pierre à chaux (CaCO3).