Brevet FR2777921A1 — publié le 19991029

JOINTS DE DILATATION POUR CHAUSSÉES INCORPORANT DES MATIÈRES FIBREUSES. La présente invention concerne le domaine des joints de dilatation pour chaussées. On connaît les joints de dilatation formés par des mastics à chaud. Pour améliorer la résistance de tels joints, on a proposé dans l'état de la technique d'incorporer des fibres cellulosiques. La demande de brevet francais FR2696764 décrit par exemple une masse de remplissage pour joint viscoélastique continu pour ouvrage d'art en béton. La masse de remplissage pour joint viscoélastique continu est constituée d'un mélange homogène autocompactable comprenant un bitume modifie à base d'élastomères de type SBS, des fibres de cellulose modifiée riche en matière minérale, un filler d'apport, du sable concassé et du gravillon concassé. Cette masse de remplissage est adaptée pour la réalisation d'un joint viscoélastique comprenant un boudin forcé dans l'évidement situé entre deux éléments de béton. Le brevet européen EP584604 décrit des matières de charge ou fines pour matériaux enrobés bitumineux, en particulier asphalte mastic ou asphalte coulé avec gravillons qui sont constituées par un mélange de roche pulvérisée d'une part et de résine pulvérisée avec des matières fibreuses cellulosiques d'autre part. Le brevet européen EP344141 divulgue quant à lui l'utilisation d'une composition bitumineuse pour travaux hydrauliques caractérisée en ce que la composition bitumineuse est une composition perméable à structure ouverte à base de gravillon calibre enrobe dans un mastic d'asphalte constitue à base de 45 - 70 % en poids de sable sec 15 - 30 % en poids de filler faible 12 - 25 % en poids de bitume et 0.1-0.7 % en 2 2777921 poids de fibres de cellulose du poids total du mastic d'asphalte et obtenue grâce à un procédé de fabrication qui consiste dans une première phase à mélanger ensemble du sable sec, du filler faible et des fibres de cellulose, dans une deuxième phase à convertir ces agrégats en un mastic d'asphalte par addition de bitume liquide chaud et, dans une troisième phase à mélanger ce mastic d'asphalte à du gravillon calibré. Le but de l'invention est d'améliorer la tenue dans le temps de tels joints, en particulier de joints soumis au passage d'un trafic important de poids lourds, et à des variations de température présentant une grande amplitude. Dans de telles conditions, les joints de l'état de la technique finissent par présenter des nids de poule, en particulier l'été, lorsque la chaleur ramollie le mastic. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention concerne un mastic caractérisé par l'incorporation d'un type particulier de fibres. L'invention concerne dans son acception la plus générale un joint de dilatation pour ouvrages routiers, du type constitué par liant formé par un mastic à chaud incorporant des matières fibreuses caractérisé en ce que les fibres présentent une longueur moyenne d'environ 1100 gm. Selon une variante préférée, les fibres présentent une section moyenne de 45 pmn. Un mode de réalisation préféré consiste à utiliser des fibres dont la densité est comprise entre g/1 et 40g/1. Avantageusement, le joint de dilatation comprend environ 4% en poids de fibres cellulosiques. Avantageusement, les matières fibreuses sont constitués par des fibres de cellulose, par exemple de fibres coco. Avantageusement, le liant est un bitume modifié par l'adjonction de polymères. le liant contient des granulats, les dits granulats étant avantageusement des concassés de différentes granulométries. De préférence, le liant incorpore des granulats formés par des concassés de granulométrie /14. Selon une variante préférée, le liant présente une couche de finition formé par du sable de granulométrie 0,8/1,25. Selon une variante particulière, les fibres de coco sont hachées en particules et subissent avant incorporation dans le mastic un traitement consistant à les dégraisser par de la vapeur d'eau chargée de polyphosphate ou de tensioactif et à éliminer leurs sucs au moyen d'eau et d'alcool. La substance obtenue est ensuite séchée. Avantageusement, le liant incorpore des charges minérales représentant 20% environ du poids total. Selon un mode de réalisation particulier, le joint est composé d'un liant formé d'environ: - 72 % de bitume - 8 % d'élastomère - 20 % de charge, auquel est incorporé 4% en poids de fibres cellulosiques présentant les caractéristiques suivantes - concentration en cellulose: environ 80% longueur moyenne des fibres: environ 1100 pm - section moyenne des fibres: environ 45 pm - densité moyenne: de 20 à 40 g/l - résidu sec après combustion à 850 C pendant 4 h: environ 15 % - pH: environ 7,5 1 4 2777921 Le joint selon cet exemple forme un mastic épais, qu'il convient de chauffer à une température minimale de 180 à 190 C pour favoriser le remplissage sans formation de cavités. Le mastic est coulé en couches minces pour enrober de manière satisfaisante les charges minérales. Il présente par rapport aux mastic à charges cellulosiques de l'art antérieur une meilleure tenue au fluage à températures élevées, de l'ordre de 40 C à 80 C. Par ailleurs, il améliore son élasticité aux basses températures, de l'ordre de -18 C. Contrairement aux mastics à charges cellulosiques de l'art antérieur, il évite le collage aux pneus jusqu'à des températures élevées, et ce pendant des temps longs. Un mode de réalisation particulier de tels joints consiste à répartir les efforts s'exerçant sur le joint à l'aide d'éléments en métal déployé. Dans une variante particulière, le joint de dilatation comporte des éléments en métal déployé s'étendant dans la masse du joint et ancrés dans le tablier, à proximité de la zone de raccordement avec l'enrobé. Avantageusement, le joint de dilatation comporte des éléments en métal déployé s'étendant dans la masse du joint et ancrés dans l'enrobé. Les figures 1 à 3 représentent des exemples de mise en oeuvre. Selon l'exemple décrite en figure 1, un chassis en métal déployé est formé par deux ailes longitudinales (1, 2) réalisées en métal déployé. Ces deux ailes (1,2) sont ancrées dans le tablier (3) par des tiges (4, 5). Le métal déployé présente des mailles à l'intérieur desquelles le joint vient s'incorporer. Il a pour but de réduire les efforts s'exerçant sur la zone 2777921 de liaison avec l'enrobé (7, 8). Il évite ainsi la rupture de la zone de liaison, ou la dégradation de l'enrobé. Une feuille (6) de métal recouvert d'un matériau anti-adhésif tel que du PTFE peut être disposé transversalement dans un plan médian. Cette feuille (6) a pour effet de découpler la masse de joint, lorsque celle-ci présente une épaisseur importante, par exemple plus de 200mm. La figure 2 représente une variante de réalisation dans laquelle les ailes de métal déployé (10, 11) sont érigées dans un plan vertical. La figure 3 représente une autre variante de réalisation dans laquelle les ailes de métal déployé (10, 11) sont érigées dans un plan horizontal est sont ancrées dans l'enrobé par des goujons (12, 13) de 8mm de section, assurant tous les 150 mm la fixation des ailes de métal déployé dans l'enrobé. 6 2777921 R E V E N D I C A T I O N S 1 - Joint de dilatation pour ouvrages routiers, du type constitué par liant formé par un mastic à chaud incorporant des matières fibreuses caractérisé en ce que les matières fibreuses sont constitués par des fibres de cellulose dont la longueur moyenne est d'environ de 1100 nm. 2 - Joint de dilatation selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fibres présentent une section moyenne d'environ 45 nm. 3 - Joint de dilatation selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la densité des fibres est comprise entre 20 g/1 et 40 g/l. 4 - Joint de dilatation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend environ 4% en poids de fibres cellulosiques. - Joint de dilatation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres sont constituées par des fibres de cellulose. 6 - Joint de dilatation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les fibres sont constituées par des fibres de coco. 7 - Joint de dilatation pour ouvrages routiers selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le liant est un bitume modifié par l'adjonction de polymères. 8 - Joint de dilatation pour ouvrages routiers selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le liant incorpore des charges minérales représentant 20% environ du poids total. 7 2777921 9 - Joint de dilatation pour ouvrages routiers selon la revendication 7 caractérisé en ce que le liant contient des granulats, les dits granulats étant avantageusement des concassés de différentes granulométries. - Joint de dilatation pour ouvrages routiers selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des éléments en métal déployé s'étendant dans la masse du joint et ancrés dans le tablier, à proximité de la zone de raccordement avec l'enrobé. 11 - Joint de dilatation pour ouvrages routiers selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des éléments en métal déployé s'étendant dans la masse du joint et ancrés dans l'enrobé.