INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est, également, possible de réduire la taille des particules de déchets plastiques avant leur introduction dans la composition bitumineuse, ce qui est non préférée, pour des questions pratiques.
Dans le procédé selon l’invention, sont, utilisés un ou plusieurs bitume(s), des particules de un ou plusieurs déchets plastiques, voire un ou plusieurs polymère(s) additionnel(s), correspondant aux descriptions données précédemment dans les parties correspondantes. Les élastomères réticulés seront introduits sous forme réticulable dans les compositions selon l’invention et réticulés in situ .
Bien entendu, dans le procédé, les quantités utilisées de bitume, particules de déchets plastiques, voire de polymère(s) additionnel(s) éventuellement présent(s), seront ajustées par l’homme du métier pour obtenir au final les quantités souhaitées dans la composition finale, et en particulier celles mentionnées dans la précédente partie relative aux compositions selon l’invention.
Les caractéristiques décrites dans les précédentes sections s’appliquent également aux procédés de préparation selon l’invention. Ainsi, les composants mis en jeu dans le procédé de préparation seront, de préférence, choisis, parmi ceux précédemment décrits et introduits dans des proportions permettant de conduire aux quantités données pour la description des compositions bitumineuses selon l’invention.
Les compositions bitumineuses susceptibles d’être obtenues par de tels procédés font également partie intégrante de l’invention. Utilisation et mise en œuvre des compositions bitumineuses selon l’invention
Diverses utilisations des compositions bitumineuses obtenues selon l'invention sont envisagées. En particulier, les compositions bitumineuses selon l'invention peuvent être utilisées en tant que liant bitumineux. Le liant bitumineux ou la composition bitumineuse selon l'invention peut à son tour être employé(e) pour préparer une association avec des granulats, notamment routiers. S'agissant des applications routières, l'invention vise notamment des enrobés bitumineux comme matériaux pour la construction et l'entretien des corps de chaussée et de leur revêtement, ainsi que pour la réalisation de tous travaux de voirie.
Appliqué à l’exemple des trois morceaux de profils précédents, les matrices de mensuration simplifiée M’’ de ces trois profils deviennent :
Ces trois matrices présentent les mêmes motifs de valeurs, mais à des amplitudes de valeurs différentes. Ainsi, le risque de rapprocher une situation proche de A à la situation C est beaucoup plus faible. Expérimentalement, une amélioration de la prévision a été constatée en utilisant cette nouvelle définition de la matrice de mensuration.
Par ailleurs, il est à noter que la matrice de mensuration de l’invention, construite sur l’ensemble des sommes d’au moins une variable explicative, comporte plus de termes à calculer que la précédente matrice de mensuration, construite sur l’ensemble des différences de la variable explicative. En effet, dans l’exemple précédent, les termes de la diagonale de la matrice pouvaient précédemment être supprimés lors de la simplification. Ainsi, bien que la matrice de mensuration de l’invention soit plus performante, elle requiert un temps de calcul plus long.
En outre, la démarche naturelle d’un mathématicien pour estimer l’évolution entre plusieurs valeurs consiste classiquement à calculer la différence entre ces valeurs. Au contraire, l’invention propose de calculer une somme de ces valeurs.
Pour toutes ces raisons, il était particulièrement contre-intuitif de transformer la matrice de mensuration de l’état de la technique, construite sur l’ensemble des différences de la variable explicative, par la matrice de mensuration de l’invention, construite sur l’ensemble des sommes de la variable explicative.
Ainsi, l’invention concerne un procédé d'estimation de l'évolution d’une donnée caractéristique sur un réseau de mobilité à partir de situations antérieures, chaque situation antérieure étant associée à un ensemble de valeurs horodatées d’au moins une variable explicative ; ledit procédé d'estimation comportant les étapes suivantes : - obtention d’au moins une variable explicative d’une situation observée ; - calcul d'une matrice de mensuration du profil d’évolution de ladite au moins une variable explicative de ladite situation observée ; - calcul de distances par mensuration entre ladite matrice de mensuration du profil d’évolution de ladite au moins une variable explicative de ladite situation observée et un ensemble de matrices de mensuration de profils d’évolution de ladite au moins une variable explicative dans des antérieures ; et - détermination de ladite situation antérieure la plus proche pour laquelle ladite distance par mensuration est la plus faible ; - estimation de l'évolution de ladite donnée caractéristique en fonction de l’évolution de ladite au moins une variable explicative de ladite situation antérieure la plus proche après l’instant d’analyse.
L’invention se caractérise en ce que chaque matrice de mensuration est calculée sur l’ensemble des sommes de ladite variable explicative prises une à une entre les amplitudes de chaque valeur du profil, pour chaque pas de temps.
Tel que décrit précédemment, l’invention permet d’obtenir une convergence vers une situation antérieure en prenant en compte l’ensemble des valeurs de la situation antérieure et en considérant à la fois les variations de forme et d’amplitude.
Ainsi, l’invention permet de converger vers une situation antérieure qui peut être plus fiable et l’estimation de l'évolution de la donnée caractéristique, telle que le trafic, est globalement plus précise.
Selon un mode de réalisation, une étape de pré-échantillonnage des situations antérieures est mise en œuvre avant de calculer les distances par mensuration en utilisant une distance cumulative entre l’évolution de ladite au moins une variable explicative de ladite situation observée et les évolutions de ladite au moins une variable explicative dans l’ensemble des situations antérieures.
Ce mode de réalisation permet de limiter le temps de calcul nécessaire pour calculer les distances par mensuration car l’ensemble de matrices de mensuration considéré pour les situations antérieures est plus limité que le nombre de situations antérieures existantes.
De préférence, l'estimation de l'évolution de la donnée caractéristique est réalisée en considérant plusieurs variables explicatives distinctes, l’étape de détermination de ladite situation antérieure la plus proche étant réalisée en calculant le minimum de la somme des distances par mensuration calculées pour lesdites différentes variables explicatives.
En considérant plusieurs variables explicatives, il est possible d’obtenir une prévision fiable, même en cas de divergence d’un capteur. Ces variables explicatives peuvent correspondre à des données mesurées par des boucles de comptages, telles que le débit, le taux d’occupation, et/ou la vitesse des véhicules. En outre, une variable explicative peut également être obtenue par détermination de la prévision de la demande.
Ainsi, selon un mode de réalisation, une des variables explicatives représente une demande nominale déterminée en fonction du type de jour de l’estimation, chaque type de jour des situations antérieures étant associé à une estimation de ladite demande nominale en fonction d’une moyenne d’une variable explicative mesurée pour chaque incrément de temps.
Ce mode de réalisation permet de prendre en considération le type de jour pour rechercher des situations antérieures avec une demande proche de la demande attendue sur le réseau.
De préférence, ladite demande nominale est recalée sur l’évolution observée de ladite variable explicative utilisée pour déterminer ladite demande nominale. Ce recalage permet de prendre en compte à la fois la tendance d’évolution du réseau pour le type de jour observé mais également l’amplitude spécifique du jour observé.
Définitions et Méthodes Les quantités des différents composants présents dans une composition bitumineuse selon l’invention sont données en % massique, par rapport à la masse totale de la composition (nommés ci-après % m/m), à moins qu’il n’en soit spécifié autrement.
Les normes mentionnées dans le cadre de l’invention correspondent à la version en vigueur à la date du premier janvier 2021, à moins qu’il n’en soit spécifié autrement.
Les bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou mou, et notamment un bitume de grade 35/50, 10/20, 20/30, 70/100 ou 160/220, ou un mélange de tels bitumes.
Particules de déchets plastiques utilisées Dans le cadre de l’invention, il est proposé d’intégrer des déchets plastiques à base d’aluminium dans des compositions bitumineuses. Avec de tels déchets plastiques à base d’aluminium, une bonne compatibilité bitume/déchets plastiques, et donc une bonne stabilité au stockage des compositions bitumineuses obtenues, ont été constatées.
Les déchets plastiques à base d’aluminium sont, en particulier, issus du recyclage d’emballages alimentaires, et, plus précisément, de briques alimentaires. De nombreuses briques alimentaires, notamment pour produits laitiers, desserts sucrés, aliments semi-liquides gras ou autres, sont constitués d’un assemblage multicouche d’une ou plusieurs feuilles de papier, d’un ou plusieurs films plastiques, le plus souvent avec au moins une couche de polyoléfine et en particulier de polyéthylène, et d’une ou plusieurs feuilles d’aluminium. Les déchets multicouches comprenant au moins une couche d’aluminium associée à au moins une couche de polymère thermoplastique, en particulier choisi parmi le polyéthylène, l’éthylène alcool vinylique et le polypropylène, sont particulièrement adaptés pour être utilisés pour la fabrication des compositions bitumineuses selon l’invention.
Une fois collectés, les emballages alimentaires usagés, et notamment les briques alimentaires, sont soumis à un ou plusieurs traitements qui conduisent en général à des déchets plastiques sous la forme de particules, qui comprennent une partie polymérique et de l’aluminium. Dans le cadre de l’invention, ces déchets sont qualifiés de déchets plastiques ou de plastiques recyclés, bien que de tels déchets comprennent une part d’aluminium. Par déchets, on entend qu’ils sont issus d’une première utilisation. Les déchets bruts ont fait l’objet d’un traitement conduisant à la forme de particules, qui vont être introduites dans les compositions bitumineuses selon l’invention. En général, l’aluminium représente de 5 à 40 % massique, de préférence de 10 à 25 % massique, et préférentiellement de 15 à 20 % massique, de la masse des particules de déchets plastiques utilisées dans le cadre de l’invention.
La partie polymérique comprend, en général, voire est constituée d’un ou plusieurs polymères thermoplastiques, notamment choisis parmi le polyéthylène, l’éthylène alcool vinylique et le polypropylène. Le plus souvent, la partie polymérique des particules de déchets plastiques utilisées dans le cadre de l’invention représente de 40 % à 95% massique, de préférence de 75 à 90% massique, et préférentiellement de 80 à 85 % massique, de la masse des particules de déchets plastiques. De manière avantageuse, les particules de déchets plastiques comprennent de 40 % à 95% massique, de préférence de 75 à 90% massique, et préférentiellement de 80 à 85 % massique d’un ou plusieurs polymères thermoplastiques, notamment choisis parmi le polyéthylène, l’éthylène alcool vinylique et le polypropylène.
De manière préférée, la partie polymérique des particules de déchets plastiques utilisées dans le cadre de l’invention ne comprend pas de polyéthylène haute densité. En particulier, la partie polymérique comprend du polyéthylène basse densité et non du polyéthylène haute densité, ni un mélange polyéthylène haute densité/ polyéthylène basse densité, ce qui est plus favorable à l’obtention d’une stabilité optimale à haute température, des compositions bitumineuses obtenues.
Le traitement des déchets, et notamment d’emballages alimentaires, peut inclure, une opération ou plusieurs opérations de séparation, de broyage, d’agglomération, d’extrusion, ou autre …
Un des traitements qui est, souvent, mis en œuvre a pour objectif de séparer le papier du reste de l’emballage, qui comprend donc, essentiellement, la partie polymérique et l’aluminium de l’emballage initial.
Des déchets plastiques, à base d’aluminium, utilisables dans le cadre de l’invention sont, notamment, décrits dans la publication « Recycling of post-consumer multilayer Tetra Pak® packaging with the Selective Dissolution-Precipitation process », Ressources, Conservation & Recycling 165, 2021, 105268 (9 pages).
Dans le cadre de l’invention, les déchets plastiques, qui vont être introduits dans les compositions bitumineuses selon l’invention, se trouvent, avant leur introduction, sous une forme fragmentée, que l’on nomme dans le cadre de l’invention particules. Par particules, on entend que les déchets plastiques se trouvent, avant leur introduction dans les compositions bitumineuses selon l’invention, sous la forme d’éléments discrets de petite taille, c’est-à-dire d’une taille inférieure à 1 cm, de préférence inférieure à 7 mm, notamment dans la gamme allant de 100 microns à 7 mm. Dans le cadre de l’invention, la taille mesurée correspond à la plus grande taille d’une particule, étant donné que cette dernière peut être de forme irrégulière.
Avantageusement, Df est tel que 0,10 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm, de préférence 0,15 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm et plus préférentiellement 0,15 mm ≤ Df ≤ 0,45 mm.
Avantageusement, Dv est tel que Dv ≥ 0,40 mm, de préférence 0,50 mm ≤ Dv ≤ 1,30 mm.
De préférence, chaque élément de renforcement métallique est enroulé à un pas P tel que 3 mm ≤ P ≤ 15 mm, de préférence 5 mm ≤ P ≤ 13 mm et plus préférentiellement 7 mm ≤ P ≤ 11 mm. On peut également constater que le produit renforcé selon l’invention permet une plage de réglage de la rigidité du produit renforcé plus étendue qu’avec d’autres câbles élastiques en faisant varier le pas du tissu.
Avantageusement, le diamètre du câble ou du toron D ≤ 2,10 mm, de préférence 0,90 mm ≤ D ≤ 2,10 mm et plus préférentiellement 0,95 mm ≤ D ≤ 2,05 mm.
Dans un premier mode de réalisation préféré, chaque élément de renforcement métallique du câble est un fil métallique avec N va de 3 à 18 et de préférence de 4 à 15.
Dans un deuxième mode de réalisation préféré, chaque élément de renforcement métallique du câble est un toron avec N va de 3 à 5, M va de 3 à 18 et de préférence de 4 à 15.
Dans ce deuxième de réalisation préféré, avantageusement, les torons définissent une voûte interne du câble de diamètre Dvc, chaque toron présentant un diamètre D et un rayon de courbure d’hélice Rt défini par Rt=Pe/(π x Sin(2αe)) avec Pe le pas de chaque toron exprimé en millimètres et αe l’angle d’hélice de chaque toron (T), Dvc, D et Rt étant exprimés en millimètres, le câble satisfait les relations suivantes : 5 ≤ Rt / D ≤ 750 et 0,10 ≤ Dvc / D ≤ 0,50.
Le câble du produit renforcé selon ce deuxième mode de réalisation présente une excellente compressibilité longitudinale et, toutes choses étant égales par ailleurs, un diamètre relativement faible.
D’une part, les inventeurs à l’origine de l’invention émettent l’hypothèse que, du fait d’un rayon de courbure Rt suffisamment élevé par rapport au diamètre D de chaque toron, le câble est suffisamment aéré, réduisant ainsi le risque de flambement, du fait de l’éloignement relativement important de chaque toron de l’axe longitudinal du câble, éloignement permettant aux torons une accommodation, de par leur hélice, des déformations de compression longitudinale relativement élevées. Au contraire, le rayon de courbure Rt de chaque toron du câble de l’état de la technique étant relativement faible par rapport au diamètre D, les éléments filaires métalliques sont plus proches de l’axe longitudinal du câble et peuvent accommoder, de par leur hélice, des déformations de compression longitudinale bien moindres.
D’autre part, pour un rayon de courbure Rt de chaque toron trop élevé, le câble selon l’invention présenterait une rigidité longitudinale en compression insuffisante pour assurer un rôle de renforcement, par exemple de pneumatiques.
De plus, pour un diamètre Dvc de voûte interne trop élevé, le câble présenterait, relativement au diamètre des torons, un diamètre trop élevé.
Les valeurs des caractéristiques Dt, Dvc et Rt ainsi que des autres caractéristiques décrites ci-dessus sont mesurées sur ou déterminées à partir des câbles soit directement après fabrication, c’est-à-dire avant toute étape de noyage dans une matrice élastomérique, soit extrait d’une matrice élastomérique, par exemple d’un pneumatique, et ayant alors subit une étape de nettoyage durant laquelle on retire du câble toute matrice élastomérique, notamment tout matériau présent à l’intérieur du câble. Pour garantir un état d’origine, l’interface adhésive entre chaque élément filaire métallique et la matrice élastomérique doit être supprimée, par exemple par procédé électro-chimique dans un bain de carbonate de sodium. Les effets associés à l’étape de conformation du procédé de fabrication du pneumatique décrits ci-dessous, notamment l’allongement des câbles, sont annulés par l’extraction de la nappe et du câble qui reprennent, lors de l’extraction, sensiblement leurs caractéristiques d’avant l’étape de conformation.
La voûte du câble du produit renforcé selon ce deuxième mode de réalisation est délimitée par les torons et correspond au volume délimité par un cercle théorique, d’une part, radialement intérieur à chaque toron et, d’autre part, tangent à chaque toron. Le diamètre de ce cercle théorique est égal au diamètre de voûte Dvc.
L’angle d’hélice de chaque toron αe est une grandeur bien connue de l’homme du métier et peut être déterminé par le calcul suivant : tan αe = 2xπ x Re/Pe, formule dans laquelle Pe est le pas exprimé en millimètres dans lequel chaque toron est enroulé, Re est le rayon d’hélice de chaque toron exprimé en millimètres, et tan désigne la fonction tangente. αe est exprimé en degrés.
Le diamètre d’hélice De, exprimé en millimètres, est calculé selon la relation De=Pe x Tan(αe) / π dans laquelle Pe est le pas exprimé en millimètres auquel chaque toron est enroulé, αe est l’angle d’hélice de chaque toron déterminé ci-dessus et Tan la fonction tangente. Le diamètre d’hélice De correspond au diamètre du cercle théorique passant par les centres des torons de la couche dans un plan perpendiculaire à l’axe principal du câble.
Le diamètre de voûte Dvc, exprimé en millimètres, est calculé selon la relation Dvc=De-D dans laquelle t est le diamètre de chaque toron et De le diamètre d’hélice, tous deux exprimés en millimètres.
Cette masse est équivalente à la masse de particules de déchets plastiques qui est incorporée ou ajoutée, dans la composition bitumineuse, et qui est donc nécessaire à sa préparation.
En général, la partie polymérique des déchets plastiques représente de 0,2 à 8 % massique, de préférence de 0,5 à 7 % massique, et préférentiellement de 0,7 à 5 % massique, de la composition bitumineuse.
Le plus souvent, la partie polymérique représente de 40 % à 95% massique, de préférence de 70 à 90% massique, et notamment de 75 à 90% massique, et préférentiellement 75 à 85% massique, et notamment de 80 à 85 % massique, de la masse des déchets plastiques.
De manière préférée, dans les compositions bitumineuses selon l’invention, les déchets plastiques sont répartis en domaines d’une taille moyenne inférieure à 14 µm, notamment en domaines d’une taille moyenne inférieure à 10 µm et, de préférence, en domaines d’une taille moyenne dans la gamme allant 0,1 à 8 µm. De manière avantageuse, dans les compositions bitumineuses selon l’invention, les déchets plastiques sont répartis en domaines dont le D90 est inférieur à 20 µm, notamment inférieur à 18 µm, et de préférence appartenant à la gamme allant de 2 et 15 µm. De manière particulièrement préférée, dans les compositions bitumineuses selon l’invention, les déchets plastiques sont répartis en domaines d’une taille moyenne dans la gamme allant 0,1 à 8 µm et présentant un D90 dans la gamme allant de 2 et 15 µm. La taille moyenne et le D90 des domaines peuvent, en particulier, être déterminés en utilisant un microscope optique par réflexion de fluorescence sous excitation UV, en particulier à une longueur d’onde de 470 nm. De préférence, l’image analysée comprendra au moins 50 domaines, avantageusement au moins 100 domaines, de manière à être représentative de la composition bitumineuse analysée. Par taille moyenne, on entend la moyenne arithmétique des tailles mesurées sur une image obtenue par microscopie optique, en particulier avec un microscope optique par réflexion de fluorescence sous excitation UV, en particulier à une longueur d’onde de 470 nm. La taille d’un domaine correspond à la plus grande taille mesurable pour le domaine considéré, sur l’image obtenue par microscopie optique, en particulier avec un microscope optique par réflexion de fluorescence sous excitation UV, en particulier à une longueur d’onde de 470 nm. Le D90 est défini comme étant la taille des domaines pour lequel 90% en nombre des domaines ont une taille inférieure ou égale à cette valeur. Par exemple, un microscope et une méthode telle que décrite dans les exemples pourront être utilisés, pour obtenir l’image qui est analysée, pour le calcul la taille moyenne et le D90 des domaines que forment les déchets plastiques au sein de la composition bitumineuse.
Dans le cadre de l’invention, les déchets plastiques sont, en particulier, issus d’emballage(s) alimentaire(s), et notamment de briques alimentaires.
Selon des modes de réalisation particuliers des compositions bitumineuses selon l’invention, la partie polymérique des déchets plastiques comprend au moins un polymère thermoplastique choisi parmi le polyéthylène, l’éthylène alcool vinylique et le polypropylène. C’est les polymères les plus couramment utilisés dans les emballages alimentaires, en association avec des feuilles d’aluminium.
De manière préférée, la partie polymérique des déchets plastiques ne comprend pas de polyéthylène haute densité (HDPE). En particulier, la partie polymérique comprend du polyéthylène basse densité (LDPE) et non du polyéthylène haute densité, ni un mélange polyéthylène haute densité/ polyéthylène basse densité, ce qui est plus favorable à l’obtention d’une stabilité optimale à haute température.
Dans les compositions bitumineuses selon l’invention, la base bitume représente, généralement, au moins 60 % massique, de préférence au moins 70 % massique, voire au moins au moins 79 % massique, préférentiellement de 90 à 99,5 % massique, en particulier de 92% à 99,3 % massique, et notamment de 94 à 99,1 % massique, de la masse de la composition bitumineuse. En particulier, la base bitume représente de 90 à 99,5 % massique, notamment de 92% à 99,3 % massique, et de préférence de 94 à 99,1 % massique, lorsque la composition bitumineuse ne comprend pas d’autre composant polymérique, voire pas d’autres additifs, que la part polymérique des déchets plastiques.
Il est également possible qu’une composition bitumineuse selon l’invention comprenne, en outre, un ou plusieurs polymères additionnels choisis parmi les polymères oléfiniques et les élastomères, notamment parmi les polymères oléfiniques et les élastomères réticulés ou réticulables, représentant, de préférence, de 0,05 à 10 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 8 % en masse, et de manière encore plus préférée de 0,3 à 6 % en masse, de la masse de la composition bitumineuse.
Selon des modes de réalisation particuliers des compositions bitumineuses selon l’invention, les particules de déchets plastiques se trouvent, avant incorporation dans la composition bitumineuse, sous la forme d’agglomérats issus de déchets multicouches, lesdits déchets multicouches comprenant au moins une couche d’aluminium associée à au moins une couche de polymère thermoplastique.