Brevet FR2738264A1 — publié le 19970307

La présente invention a pour objet un procédé de traitement des fibres de verre utilisées en technique routière quand elles sont employées avec de l'émulsion de bitume. Parmi les fibres utilisées en technique routière se sont les fibres de verre qui présentent le plus dtintérêt. Ce type de fibre procure un effet anti-fissure marqué et diminue la susceptibilité thermique des matériaux. Les fibres employées sont des fibres de verre du type Roving utilisées dans l'industrie . La longueur des fibres, une fois coupées est généralement comprise entre 8 et 100 mm, préférentiellement on choisit des longueurs comprises entre 12 et 50 mm.. Les émulsions de bitume utilisées en technique routière sont généralement des émulsions cationiques, ce sont des dispersions de bitume dans une phase acqueuse constituée d'eau additionnée de divers additifs (acide, amine, résine); les globules de bitume dispersés dans la phase acqueuse sont électrisés positivement et se repoussent entre eux. Le PH de ces émulsions est généralement supérieur à 2. On emploie les fibres de verre dans les enrobés pour leur donner une résistance accrue en traction et pour diminuer leur susceptibilité thermique et réduire ainsi les phénomènes d'orniérage. Les fibres de verre sont particulièrement efficaces quand le liant d'enrobage utilisé est une émulsion de bitume. On les emploie donc principalement dans les enrobés coulés à froid et on peut les employer dans les graves-émulsion et dans toutes les techniques de retraitement en place à base d'émulsion soit en les introduisant dans la centrale de fabrication soit en les introduisant dans la machine d'application. On emploie également les fibres de verre dans les techniques dites d'enduits superficiels. On les utilise alors soit en les mélangeant par dispersion avec le liant hydrocarboné soit en les dispersant au moment du répandage des granulats. Pour ce type de techniques on a observé une nette amélioration des qualités de l'enduit ou de la membrane dans laquelle on les a introduite. Pour les enduits superficiels on utilise deux types de liants: les liants anhydres obtenus par fluidification d'un bitume par un solvant généralement pétrolier et les émulsions obtenues par dispersion du bitume dans une phase acqueuse. Dans ce type d'utilisation on préfère répandre une émulsion de bitume pour plusieurs raisons: - ce type de liant est souple d'utilisation et sa disponibilité est généralisée, - la toxicité de ce type de produit est réduite, - I'émulsion permet, de par sa faible viscosité et de par sa dilution le répandage à de faibles dosages et permet ainsi la réalisation de couches d'accrochage ou de membranes d'interposition. On notera que la projection de fibres dans l'émulsion favorise la rupture de celle-ci et évite ainsi les problèmes de coulures qui constituent l'un des inconvénients de ce type de produit. Cependant, les calculs montrent que l'effet des fibres de verre est inférieur à ce qu'il devrait être et que la résistance en traction du matériau est très nettement inférieure au résultat théorique quelque soit le procédé dans lequel on les emploie (enrobé ou enduit). Ce phénomène s'explique par le fait que les fibres longues ne sont pas complètement enrobées de liant ce qui les rend fragiles et réduit de ce fait leur efficacité Le procédé, objet de l'invention a pour objectif de palier ce phénomène et d'augmenter l'effet actuel de rupture que provoque l'introduction de fibres Les fibres sont généralement coupées au moment de l'application de la couche de chaussée. Le procédé de coupe est utilisé pour mélanger par dispersion les fibres soit dans le jet de liant, soit dans les granulats, soit dans l'enrobé.Les coupeurs sont des matériels connus utilisés de façon courante dans l'industrie, il sont constitués d'un rotor de coupe et de divers rouleaux presseurs; la vitesse de rotation du rotor de coupe détermine le débit des fibres. Le jet de fibres ainsi obtenu est soit dirigé et dispersé dans le liant d'enduisage, soit mélangé avec le granulat constitutif de l'enrobé ou de l'enduit soit mélangé dans l'enrobé. Quelle que soit la technique dans laquelle on utilise les fibres de verre et l'émulsion de bitume on cherche toujours à obtenir la rupture de l'émulsion. La rupture est obtenue lorsque la phase dispersée se sépare de la phase dispersante, les globules de bitume peuvent alors se coaguler et retrouver leur état initial tout en adhérant aux granulats et aux fibres de verre. La rupture peut être obtenue par évaporation de la phase acqueuse de dispersion, par réaction chimique avec les granulats ou par neutralisation de la phase acqueuse. C'est ce denier procédé qui est utilisé dans la présente invention. Le procédé consiste à pulvériser sur les fibres de verre, avant leur utilisation un liquide qui permettra la neutralisation de la phase de dispersion de l'émulsion de bitume au moment ou les fibres de verre entreront en contact avec celle-ci. On provoque ainsi de façon préférentielle la coalescence du bitume autour deys fibres de verre et la coagulation. Ceci permet d'enrober les fibres de façon préférentielle par rapport aux autres minéraux. et d'augmenter ainsi leur efficacité. De plus, en provoquant la rupture locale de l'émulsion on entraîne la rupture dans la masse de l'émulsion. Selon un des avantages du procédé on remarquera que les fibres de verre vont provoquer la rupture de l'émulsion dans la masse du matériau ceci est particulièrement avantageux quand les fibres de verre ainsi traitées sont utilisées dans des techniques d'enrobés. Le liquide utilisé pour traiter les fibres de verre sera soit une base forte minérale soit un agent tensioactif anionique. La quantité de cet alcalin sera comprise entre 0,5 et 10 % en poids des fibres de verre sur lesquelles on le pulvérise. La pulvérisation sera faite préférentiellement après la coupe de la fibre de verre derrière le rotor de coupe. On pourra également l'effectuer avant la coupe au moment ou le brin de fibre de verre entre dans le coupeur. Dans certains dispositifs la fibre de verre coupée est projetée par l'intermédiaire d'un flux d'air, ces dispositifs sont surtout utilisés dans les techniques de répandage. Dans ce cas le liquide de traitement des fibres de verre sera avantageusement pulvérisé et diffusé par l'intermédiaire du flux d'air de dispersion des fibres. La figure 1 montre l'orientation relative préférée du jet de liquide de traitement par rapport au jet de fibre de verre obtenu par le rotor de coupe (1). La buse de dispersion (2) du liquide de traitement des fibres projette le liquide dans le même sens que le jet de fibres. La figure (2) montre une autre disposition également possible. Dans ce cas le liquide de traitement est versé sur le brin de fibres (1) par une buse (2) avant qu'il soit coupé et projeté par le rotor de coupe (3). La présente invention apporte donc une solution simple et satisfaisante au traitement des fibres de verre quand elles sont employées en technique routière avec de l'émulsion de bitume. Le procédé tout en renforçant ltefficacité mécanique des fibres augmente la vitesse de rupture de l'émulsion de bitume et diminue la période de maturation de la technique dans laquelle on l'utilise. Revendications 1. Procédé de traitement des fibres de verre quand elles sont employées en technique routière avec de l'émulsion de bitume caractérisé en ce que l'on pulvérise sur lesdites fibres un agent de rupture de l'émulsion. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement des fibres de verre est réalisé au moment ou les fibres sont coupées et/ou dispersées dans le liant ou dans le mélange. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le dosage de l'agent de rupture projeté sur les fibres est compris entre 0,5 et 10 % en poids de celles ci. 4 Couche de revêtement ou de corps de chaussée caractérisée en ce qu'elle est obtenue par un procédé selon une des revendications 1 ou 2.