Brevet FR2800104A1 — publié le 20010427

La présente invention concerne un procédé et une machine pour l'exécution d'un enduit superficiel par épandage synchrone de liant et de cailloux sur une chaussée. Par "épandage synchrone" on entendra dans la présente description, ainsi que dans les revendications qui suivent, un épandage réalisé en une seule passe, l'épandage cailloux se faisant immédiatement, à très bref délai, après l'épandage du bitume de sorte que les cailloux sont déposés dans un liant chaud, dont la température pratiquement la même que celle à laquelle il est maintenu sur la machine d'épandage. Pour réaliser un épandage synchrone, on utilise traditionnellement un véhicule du type camion dont le châssis supporte un réservoir à bitume chaud et une benne basculante contenant les cailloux, ce véhicule étant équipé d'une rampe de diffusion de bitume la chaussée qui disposée en avant - si on considère le sens d'avancement du véhicule au cours du travail - d'un dispositif d'épandage des cailloux. Un tel véhicule, usuellement appelé "bi-répandeur" est par exemple commercialisé par la demanderesse sous la désignation commerciale "CHIPSEALER La présente invention a pour objectif de proposer un procédé d'exécution de l'enduit superficiel qui, tout en étant simple à mettre en #uvre, permette d'obtenir, d'une part un bon accrochage de l'enduit sur la surface de la chaussée, d'autre part une cohésion améliorée de l'enduit, et en particulier un ancrage particulièrement efficace des cailloux au sein de la couche de liant. Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait qu'on opère de la manière suivante : a) on épand sur la chaussée une première couche de bitume chaud, dont la température est supérieure à 1 00' C ; b) on dépose sur cette première couche une pellicule d'eau chaude c) on épand sur cette pellicule d'eau chaude une seconde couche de bitume chaud, dont la température est supérieure à 1 00' C ; d) on épand sur l'ensemble une couche de cailloux. Par ailleurs selon un certain nombre de caractéristiques additionnelles, non limitatives de l'invention : on utilise un bitume porté à une température voisine de 130' C une eau portée une température voisine de 1 00'C ; - l'épandage des cailloux se fait moins de deux secondes et, préférence, moins d'une seconde après l'épandage de la seconde couche de bitume - la durée totale de l'épandage est inférieure à quatre secondes environ. Le véhicule pour l'exécution d'un enduit superficiel par épandage synchrone de liant sur une chaussée, qui fait également l'objet de la présente invention, comporte un châssis supportant un réservoir à bitume chaud et une benne contenant des cailloux, ce véhicule étant équipé d'une première rampe de diffusion de bitume chaud sur la chaussée, qui est disposée en avant - si on considère le sens d'avancement du véhicule au cours du travail - d'un dispositif d'épandage de cailloux. Ce véhicule est remarquable par le fait que le châssis supporte, en outre, un réservoir à eau chaude, le véhicule étant équipé en outre d'une seconde rampe de diffusion de bitume chaud, également disposée en avant dudit dispositif d'épandage de cailloux, et d'une rampe de projection d'eau chaude disposée entre les deux rampes de diffusion de bitume. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés, sur lesquels les figures 1 à 3 sont des schémas illustratifs du procédé de l'invention, tandis que la figure 4 est une vue de côté schématique du véhicule servant à mettre en #uvre le procédé. Sur la figure 1, on a illustré de manière schématique le procédé revêtement d'une chaussée S, par épandage synchrone de liant et de cailloux. Sur cette figure, on a désigné par les références 1 et 3 deux rampes de diffusion de liant. Ces deux rampes s'étendent parallèlement l'une à l'autre transversalement par rapport à la chaussée. De manière connue, chacune des rampes est composée d'une pluralité de buses pulvérisatrices situées côte à côte suivant la direction transversale aptes à émettre chacune un jet conique, chaque jet recouvrant le jet voisin de manière à assurer une répartition homogène du liant projeté sur la chaussée. Le sens d'avancement du système d'épandage est désigné par la flèche F. Entre les deux rampes 1 et 3 est intercalé un dispositif de projection d'eau chaude e sur la chaussée, référencé 2, et symbolisé par un arrosoir. Ce dispositif peut également être constitué en pratique par ensemble de buses juxtaposées, qui pulvérisent l'eau sous forme de fines gouttelettes, selon une répartition homogène. En arrière de l'ensemble d'épandage 1-2-3, se fait le dépôt gravité des cailloux c, dont la chute d'un d'entre eux est illustrée. Les rampes 1 et 3 sont adaptées pour projeter sur la chaussée du bitume chaud bl, respectivement b2 ; la température du bitume est de préférence 130' C environ. La température de l'eau chaude est proche de 1 00'C. Le volume d'eau e déposé est très notablement inférieur aux volumes de bitume b j et b2- Les quantités de bitume bl, b2 fournies par chacune des rampes 1 3 sont avantageusement les mêmes ou voisines l'une de l'autre. Ces quantités sont naturellement dépendantes de l'épaisseur de la couche d'enduit que l'on souhaite réaliser, épaisseur à laquelle est également adaptée la granulométrie des cailloux mis en #uvre. Le bitume b, forme une première couche dont la fonction principale est d'assurer l'ancrage de la nouvelle couche avec la surface S à traiter ; le bitume va notamment combler les fissures ou autres irrégularités de surface de chaussée. La pellicule d'eau e est recouverte, aussitôt qu'elle a été projetée première couche, par le bitume b2, également chaud de la seconde couche. L'eau étant également chaude, proche de sa température d'ébullition observe instantanément la formation de microbulles de vapeur d'eau réalisent un moussage, provoquant une expansion importante et quasi-instantanée du mélange. C'est donc dans un liant mousseux et expansé que s'enchâsse couche de cailloux c. La figure 2A est une vue de dessus schématique qui représente couche de cailloux qui vient d'être déposée dans un liant ordinaire L. La figure 2B est une vue similaire, qui illustre le dépôt de la couche de cailloux dans le bitume expansé B mis en #uvre grace à l'invention. La comparaison de ces deux figures montre que l'enchâssement des cailloux est notablement plus important dans le second cas. En pratique, l'expansion du bitume de la couche supérieure s'opère très rapidement, et continue à s'opérer après que les cailloux c aient été déposés, comme cela est illustré sur les figures 3A et 3B. Sur la figure 3A, est illustrée la situation juste au moment où cailloux sont déposés dans le bitume en expansion, désigné hl; la hauteur de la couche de bitume est désignée hl. L'eau prisonnière des deux couches de bitume se transforme très vite en vapeur, poursuivant son expansion, et plus précisément l'expansion de la couche supérieure dans les intervalles séparant les différents cailloux pour atteindre une hauteur h2 sensiblement plus grande que hl, telle que toute la portion inférieure ainsi que la partie centrale de chaque caillou se trouvent enrobés au sein du liant. Après évaporation de l'eau, on observe une réduction de cette hauteur ; cependant, le bitume conserve un contact étendu avec les cailloux en formant un ménisque favorable à leur bon ancrage dans la couche du bitume, même après que celui-ci se soit refroidi et que l'eau qu'il contenait se soit évaporée. On obtient ainsi une adhérence remarquable de la couche par rapport à la surface de la chaussée S ainsi qu'un fort ancrage des cailloux au sein de cette couche. Les deux bitumes b, et b2 ne sont pas nécessairement de composition ni de qualité identiques, Pour mettre en #uvre le procédé, il est important que les différents épandages successifs, à savoir l'épandage du bitume hl, l'épandage de l'eau et l'épandage du bitume b2 et l'épandage des cailloux c se fassent successivement et rapidement. Ainsi, l'épandage des cailloux se fait avantageusement moins de deux secondes après l'épandage de la seconde couche de bitume, et de préférence moins d'une seconde après cet épandage. La durée totale de l'épandage, entre l'épandage de la première couche b, et l'épandage des cailloux c est de préférence inférieure à 4 secondes environ ; elle est par exemple de l'ordre de 2 secondes. Le véhicule 4 schématiquement représenté sur la figure 4 permet mettre en #uvre le procédé qui vient d'être décrit. Il s'agit d'un véhicule du type bi-répandeur, comprenant une cabine de pilotage 40 et un châssis 41, ce dernier supportant en partie avant un réservoir bitume 6 et en partie arrière une benne articulée 7. Le réservoir 6 est calorifugé, et contient un bitume qui se trouve exemple ' une température de l'ordre de 130' C. La benne 7 contient des cailloux ou gravillons. Elle est articulée le châssis à la base de sa partie arrière, et comporte des moyens de distribution des cailloux l'épandage se faisant de manière classique, par l'intermédiaire d'une bavette 71 qui permet de répartir de manière homogène les cailloux au moment de leur chute sur la chaussée S. Des dispositifs de ce genre sont décrits par exemple dans les documents FR-B-2 528 085, FR-A-1 200 883 et FR-A-2 538 014. L'arrière de la benne est également équipé d'une passerelle 72 qui, de manière bien connue, est adaptée pour recevoir un opérateur. Conformément à l'invention, le châssis 41 supporte en outre un réservoir 5 destiné à contenir de l'eau chaude. Dans l'exemple illustré, ce réservoir est situé entre la cabine 40 et le réservoir ' bitume 6. Le réservoir 5 est également calorifugé, et permet de maintenir l'eau qu'il contient à une température proche de 1 00'C. On considère que ce véhicule est adapté pour travailler dans le sens de son avance, symbolisée par la flèche F. Juste en avant de la bavette 71 est disposé un ensemble de trois rampes 1, 3. Les rampes 1 et 3 sont adaptées pour diffuser du bitume bl, b2 à partir du réservoir 6. Cette distribution se fait par des moyens appropriés de type connu. Sur la figure 4, on a désigné une vanne de fermeture 60 située en sortie du réservoir 6, un conduit distributeur 61, une vanne doseuse et aiguilleuse 62, et une paire de conduits secondaires 63, 64, qui alimentent respectivement chacune des rampes 1,3. Grâce à la vanne doseuse 62, on peut faire varier si nécessaire les débits des jets émis par chacune des rampes 1 et 3, La rampe de diffusion d'eau chaude 2 est située entre les deux rampes 1 et 3. Elle est alimentée à partir du réservoir 5 par un conduit 5 1, en amont duquel est située une vanne de fermeture et de dosage 50. Ainsi, en fonction des conditions de travail il est possible de régler individuellement le débit de chacune des vannes. Le débit du gravillon peut être également réglé par des moyens appropriés de type connu dont est équipé dispositif de distribution 70. Il va de soi que, dans l'hypothèse où on fait usage de deux qualités de bitume différents, le véhicule est équipé de deux cuves 6, contenant chacune un bitume. Dans l'hypothèse où on fait usage d'un véhicule qui travaille en marche arrière, les rampes 1-2-3 sont disposées en arrière des moyens de distribution de cailloux 70, et leur disposition est inversée (rampe 1 en arrière des rampes 2 et 3). La vitesse de travail normale d'un tel véhicule est de l'ordre de 1 mètre/seconde. A titre indicatif, l'épandage du bitume se fait à un dosage compris entre 0,5 et 2,5 k g/M2; le dosage d'eau est compris entre 5 et 300 g/M2. La granulométrie des cailloux a une valeur comprise entre 2/4 mm et 10/14 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé d'exécution d'un enduit superficiel par épandage synchrone de liant et de cailloux sur une chaussée, selon lequel - a) on épand sur la chaussée (S) une premiere couche de bitume chaud (bl), dont la température est supérieure à 100' C ; b) on dépose sur cette première couche une pellicule d'eau chaude (e) ; c) on épand sur cette pellicule d'eau chaude seconde couche de bitume chaud (b2), dont la température est supérieure à 1 00' C ; d) on épand sur l'ensemble une couche de cailloux (c). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise un bitume porté à une température voisine de 130' C et une eau portée à une température voisine de 100'C. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'épandage des cailloux se fait moins de deux secondes et, de préférence, moins d'une seconde après l'épandage de la seconde couche de bitume. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 3, caractérisé par le fait que la durée totale de l'épandage est inférieure à quatre secondes environ. 5. Véhicule pour l'exécution d'un enduit superficiel par épandage synchrone de liant et de cailloux sur une chaussée, dont le châssis (41) supporte un réservoir bitume chaud (6) et une benne (7) contenant des cailloux (c), ce véhicule étant équipé d'une première rampe (1) de diffusion de bitume chaud (bi), qui est disposée en avant - si on considère le sens (F) d'avancement du véhicule (4) au cours du travail - d'un dispositif (70) d'épandage de cailloux, caractérisé par le fait que le châssis (41) supporte, en outre, un réservoir à eau chaude (5), le véhicule étant équipé d'une seconde rampe (3) de diffusion de bitume chaud (1)2), également disposée en avant dudit dispositif (70) d'épandage de cailloux, et d'une rampe (2) de projection d'eau chaude (e) disposée entre les deux rampes (l ; 3) de diffusion de bitume.