INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon une caractéristique de l’invention, ladite composition d’enrobé et/ou de revêtement de construction routière et/ou de génie civil peut comprendre des matériaux recyclés, comme des agrégats d’enrobé (AE) ou autres granulats non neufs et issus par exemple d’anciennes chaussées.
De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention.
F. Exemples Exemple 1 : Caractérisation du premier composé formant le liant selon l’invention ( )
Un essai de caractérisation du premier composé formant le liant biosourcé selon l’invention a été réalisé par la Demanderesse. En particulier, la Demanderesse a mesuré le module complexe G* de divers échantillons : les premiers composés selon l’invention (Ex.1 à Ex.6) et à titre comparatif, celui d’un bitume de référence (Ex.7) et d’une fraction maltène de référence (Ex.8).
Module complexe G* (rigidité) (EN 14770) : il est déterminé au moyen d’un rhéomètre à cisaillement dynamique (géométrie plan-plan). Pour cela, une déformation sinusoïdale de fréquence définie (1Hz) est appliquée pour chaque échantillon (Ex.1 à Ex.8) présentant une température allant de -20°C à 60°C. Chaque échantillon est placé entre deux plans parallèles, l’un fixe, l’autre mobile. Le montant supérieur impose la déformation de cisaillement, la contrainte résultante est relevée. Le module complexe G* est défini comme le rapport de l’amplitude de la contrainte sur l’amplitude de la déformation, en oscillation sinusoïdale harmonique.
Les matières premières utilisées et les conditions opératoires sont les suivantes pour les différents échantillons (tableau 1) :
Ex. Matière première initiale Conditions opératoires (Réaction de soufflage et/ou de maléinisation) Ex.1 Matière grasse animale (suif) Réaction de soufflage T° de l’air injecté =160°C Temps= 16h Ex.2 Matière grasse animale (suif) Réaction de maléinisation Eq. anh.maléique=1 Temps= 28 h T(°C)= 200 °C Ex.3 Polymère d’huile d’acide de colza Réaction de soufflage T° de l’air injecté =160°C Temps= 24h Ex.4 Huile alimentaire usagée (HAU) Réaction de soufflage T° de l’air injecté =160°C Temps= 20h Ex.5 Huile alimentaire usagée (HAU) Réaction de maléinisation Eq. anh.maléique=1-1.1 Temps= 16h T(°C)= 220°C Ex.6 Huile alimentaire usagée (HAU) Réaction de soufflage T° de l’air injecté = 160°C Temps= 20h, puis Réaction de maléinisation Eq. anh.maléique=1-1.1 Temps= 6h T(°C)= 220°C Ex.7 Bitume de référence Grade 35-50 - Ex.8 Fraction maltène -
Réaction de maléinisation (Ex.2 ; Ex.5 et Ex.6)
La réaction de maléinisation à consister à mélanger dans un réacteur les matières premières initiales avec de l’anhydride maléique dans les conditions opératoires énoncées dans le tableau 1 ci-dessus. En particulier, le mélange réactionnel est chauffé sous agitation réduite (150 tr/min) jusqu’à la fonte de l’anhydride maléique, puis l’agitation est poussée à 300 tr/min. Dans les exemples, la température de réaction varie de 200 à 220°C. Une fois que le milieu réactionnel a atteint la température de consigne, le milieu est chauffé pendant le temps indiqué dans le tableau 1. L’anhydride se sublime partiellement et se dépose sur le couvercle du réacteur. En fin de réaction, une analyse en chromatographie d’exclusion stérique (SEC) est réalisée pour confirmer la fonctionnalisation de la matière grasse d’origine naturelle de départ.
Réaction de soufflage (Ex.1 ; Ex.5 ; Ex.4 et Ex.6)
La réaction de soufflage consiste à injecter de l’air comprimé à haute température dans les conditions opératoires énoncées dans le tableau 1 ci-dessus sous agitation.
Résultat Le résultat de cet essai de caractérisation est illustré sur la . Comme le montre cette , les Ex.1 à 6 représentant le premier composé selon l’invention présente un module complexe allant notamment de 10 Pa (Ex.4) à 10 000 MPa (Ex.1) à 20°C. L’ex.5 présente en outre un module complexe proche du bitume de référence (Ex.7) et situé d’ailleurs entre celui de la fraction maltène (Ex.8) et celui du bitume de référence (Ex.7). L’Ex.2 présente un module complexe entre -20°C et 60°C similaire à celui de la fraction maltène (Ex.8).
Ainsi, les premiers composés selon l’invention présentent une rigidité adéquate afin de former des compositions d’enrobé. A noter que les performances du module complexe des premiers composés selon l’invention pourront être optimisées en modifiant les conditions opératoires et en le combinant avec l’agent structurant selon l’invention.
Exemple 2 : Compositions de liant biosourcé et détermination de la stabilité thermique
Selon un autre mode de réalisation, ladite composition d’enrobé peut comprendre, en plus du liant biosourcé selon l’invention, du bitume, de préférence de 0 à 4% en masse de bitume et typiquement de 0 à 3% en masse de bitume, par rapport à la masse totale de ladite composition d’enrobé.
Par « bitume », on entend un mélange de matières hydrocarbonées naturelles issues de la fraction lourde obtenue lors de la distillation du pétrole, ou provenant de gisements naturels se présentant sous forme solide ou liquide, de densité généralement comprise entre 0,8 et 1,2. Il peut être préparé par toute technique conventionnelle. Sont admis comme bitume au sens de l'invention les bitumes purs définis dans la norme NF EN 12591, les bitumes durs définis dans la norme EN 13924-1 et les bitumes multigrades définis dans la norme EN 13924-2. Le bitume peut également être un bitume modifié défini dans la norme NF EN 14023. Par exemple les bitumes sont modifiés par incorporation d'additifs de toute nature, tels que des additifs en vue d'améliorer les caractéristiques d'adhésivité, de tenue aux températures extrêmes (hautes et basses) ou la tenue mécanique. On peut citer les bitumes améliorés par incorporation d'élastomères ou de plastomères synthétiques ou naturels de type poudre de caoutchouc (polybutadiène, caoutchouc styrène-butadiène ou SBR), SBS, EVA ou autres. En général, le bitume ne sera pas modifié. Il est également ainsi possible d'utiliser des mélanges de bitumes de différents types, de grade dur ou de grade plus mou.
Selon ce mode de réalisation, le bitume présente de préférence un grade de pénétrabilité à 25°C déterminé selon la norme EN 1426 de 10/20, 15/25, 20/30, 40/60, 35/50, 50/70, 70/100, 160/220 1/10 ème de mm ou un de leurs mélanges. Typiquement, le bitume présente un grade de pénétrabilité à 25°C déterminé selon la norme EN 1426 de 160/220 1/10 ème de mm (grade mou).
La composition d’enrobé comprend au moins un granulat. En général, ce dernier correspond à des matériaux habituellement utilisés dans le domaine des revêtements routiers, tels que des agrégats minéraux naturels « classiques » généralement vierges (non recyclés) ou des agrégats d’enrobés (AE).
Par agrégats minéraux naturels classiques, on entend des granulats non issus de matériaux recyclés (à savoir d’agrégats d’enrobé (AE) ou de bardeaux d’asphalte). Le terme « agrégats d’enrobés AE » désigne un granulat provenant de produits de démolition (comme des enrobés d’anciennes chaussées qui ont été concassés et/ou fraisés).
En général, les agrégats naturels « classiques » peuvent être, sans limitation, du gravier, des gravillons, des sables, des fillers, des sablons (sables à grains très fins), des poussières ou un de leurs mélanges. Les granulats utilisés peuvent être des granulats routiers, répondant aux normes : NF EN 13043 en Europe et ASTM C33 en Amérique du Nord.
Les fillers, également appelés fines, correspondent à une poudre minérale présentant généralement une granulométrie inférieure à 63 µm, tandis que les sables correspondent généralement à toute roche à l’état de petits grains non liés présentant une dimension allant jusqu’à 4 mm. La proportion de fines ou de sables dans la fraction granulaire sera adaptée par l'homme du métier. Ces granulats ont en général une masse volumique réelle mesurée selon la norme NF EN 1097-6 supérieure à 2000 kg/m 3 et même supérieure à 2500 kg/m 3 et une densité relative en vrac mesurée selon la norme NF EN 1097-3 comprise entre 1,2 à 1,7.
Avantageusement, l’agrégat classique comprend, en masse, par rapport à sa masse totale de 0 à 75%, préférentiellement de 0 à 55%, en particulier de 5 à 45% et idéalement de 8 à 40% de sables (0/4mm). Il peut également comprendre en masse, par rapport à sa masse totale de 0 à 75%, de préférence de 5 à 45% et idéalement de 8 à 30% de gravillons (0/10 mm).
A titre d’exemple, l’agrégat naturel classique comprend, en poids, par rapport à son poids total :
- de 0 à 10%, de préférence de 0 à 7% de fines de diamètre inférieur ou égale à 0,063mm ;
- de 25 à 40%, de préférence de 30 à 35% de sables de diamètre allant de 0,063 à 4 mm ;
- de 50 à 75 %, de préférence de 58 à 70%, de gros gravillons de diamètre allant de 4 à 16 mm.
Selon une autre caractéristique de l’invention, ledit au moins granulat comprend en outre des agrégats d’enrobés (AE). Lorsqu’il est présent, l’agrégat d’enrobé AE représente, en masse, de 5 à 50 %, de préférence de 10 à 30 % par rapport à la masse totale du granulat selon l’invention.
D. Revêtement routier La présente invention porte également sur un revêtement routier et/ou de génie civil, caractérisé en ce qu’il comprend la composition d’enrobé susmentionnée, et présente de préférence une épaisseur allant de 2 à 15 cm, en particulier de 4 à 12 cm.
E. Utilisations Enfin, la présente invention se réfère à l’utilisation d’un liant tel que décrit ci-dessus ou obtenu selon le procédé susmentionné, afin de remplacer partiellement ou totalement l’emploi de bitume pour la réalisation de composition d’enrobé et/ou de revêtement de construction routière et/ou de génie civil.
Différentes compositions de liant biosourcé ont été préparées par la Demanderesse et sont présentées sur le tableau 2 ci-dessous (pourcentage en masse). L’agent structurant est un polymère d’éthylcellulose (Ethocel®STD 45, Dupont),
Premier composé Huile alimentaire usagée maléinisée ou non Agent structurant , Ethocel® Conditions opératoires Masse (%) Masse (%) Eq.anh. maléique Tps (h) T(°C) Ex. Comp.1 - - - 100 0 Ex.10 1 2 180 95 5 Ex.11 1 2 180 90 10 Ex.12 1 2 180 85 15 Ex.13 1 2 180 80 20 Ex.14 1 2 180 95 5 Ex.15 1 2 180 80 20
Pour ces différentes compositions de liant selon l’invention ainsi que pour une huile alimentaire usagée non modifiée (comparative), la stabilité thermique a été évaluée par analyse thermogravimétrique (ATG) (tableau 3).
Stabilité thermique ( analyse thermogravimétrique, ATG) - les conditions d’analyse sont les suivantes :
- chauffage jusqu’à 150°C avec une rampe de 10°C/min, puis stabilisation en température 1 heure (pour l’huile alimentaire usagée comparative) ou 3 heures (liant biosourcé selon l’invention) ;
- sous gaz N 2 (50 mL/min).
Exemples Perte de masse (%) Ex. Com.1 4,0 % (après 1 heure) Ex.10 3,5 % (après 3 heure) Ex.11 3,8 % (après 3 heure) Ex.12 3,0 % (après 3 heure) Ex.13 2,3 % (après 3 heure) Ex.14 3,4 % (après 3 heure) Ex.15 3,8 % (après 3 heure)
Ainsi, la réaction de maléinisation de la matière grasse initiale (huile alimentaire usagée) combinée à l’emploi d’un agent structurant permettent d’améliorer très nettement la stabilité thermique d’une huile alimentaire usagée n’ayant pas subi de modification chimique.
De plus, la perte de masse des liants biosourcés selon l’invention est tout à fait satisfaisante et se situe entre 2,3% et 3,8% après 3 heures.
Exemple 3 : Compositions de liant biosourcé et influence de l’agent structurant
Pour cet essai, la Demanderesse a préparé différentes compositions de liant biosourcé selon l’invention en faisant notamment varier l’agent structurant (colophane correspondant au produit commercial Granolite commercialisé par la société DRT, ou produit Ethocel®STD 45, Dupont), ainsi que sa teneur massique.
Compositions testées Les compositions de liant biosourcé sont illustrées dans le tableau 4 ci-après.
Premier composé Huile alimentaire usagée maléinisée et/ou soufflée Agent structurant Conditions opératoires Masse (%) Masse (%) Eq.anh. maléique Tps (h) T(°C) Mw (g/mol) Ex.Comp.2 1 17 220 6504 100 0 Ex.16 1 31 200 6325 70% 20% Ethocel® 10% colophane Ex.17 1 16 220 6771 80% 20% Ethocel® Ex.18 1 17 220 6504 80% 20% Ethocel® Ex.19 1 16 220 6771 80% 20% Ethocel® Ex.20 1 17 220 6504 70% 20% Ethocel® 10% colophane Ex.21 1 17 220 6504 80% 20% Ethocel®
Les réactions de maléinisation et/ou de soufflage sont réalisées suivant le procédé décrit à l’exemple 1 et en suivant les conditions opératoires du tableau 4. En particulier, l’Ex.21 a subi une réaction de maléinisation et de soufflage (la température de l’air injecté était de 220°C, pendant 17heures.
Le liant biosourcé selon l’invention est ensuite préparé en mélangeant l’huile alimentaire usagée ayant subi une réaction de maléinisation et/ou de soufflage avec l’agent structurant à 130°C pendant 15 minutes à l’aide d’un agitateur en croix à 1000 tr/min. Il est en effet apparu qu’il est préférable de réaliser le mélange à des températures inférieures à 180°C, en particulier allant de 100 à 160°C et typiquement allant de 130 °C à 150°C afin de ne pas dégrader l’agent structurant et ne pas perdre l’effet viscosifiant de celui-ci.
Résultat : module complexe G* (déterminé selon la méthode décrit à l’exemple 1)
L’actionneur comprend également, à l’extrémité avant de la surface supérieure d’appui, une protubérance lui permettant d’être tiré vers le haut de sorte à le faire basculer vers l’arrière et actionner ledit au moins un deuxième contacteur.
Toujours pour des questions de style, il est souhaitable de limiter les dimensions de cette surface supérieure d’appui de l’actionneur et notamment sa profondeur longitudinale.
Malheureusement, la conception actuelle de ces dispositifs de commande impose de conserver une profondeur relativement importante de cette surface supérieure d’appui de l’actionneur de telle sorte que l’écartement longitudinal entre la zone d’appui du doigt de l’usager sur cette surface et l’axe transversal d’articulation de l’actionneur demeure suffisant pour provoquer son basculement vers l’avant.
Elle propose à cet effet un dispositif de commande électrique comportant : - un boîtier, - au moins un premier contacteur et au moins un deuxième contacteur logés dans ledit boîtier, - un actionneur monté pivotant sur ce boîtier autour d’un axe transversal d’articulation, et - un carter rapporté fixement sur le dessus dudit boîtier et comprenant une paroi supérieure depuis laquelle s’étend un renfoncement d’accès logeant au moins une partie dudit actionneur.
Ledit actionneur présente une surface supérieure d’appui s’étendant coplanairement à ladite paroi supérieure du carter et dans le prolongement du bord supérieur arrière dudit renfoncement d’accès, cette surface supérieure d’appui étant apte à être pressée vers le bas de sorte à faire basculer ledit actionneur vers l’avant et actionner ledit au moins un premier contacteur. Cet actionneur comprend en outre, à l’extrémité avant de ladite surface supérieure d’appui, une protubérance lui permettant d’être tiré vers le haut de sorte à le faire basculer vers l’arrière et actionner ledit au moins un deuxième contacteur.
Selon l’invention, ledit actionneur comporte un corps d’articulation recouvert par ladite paroi supérieure du carter et au niveau duquel se situe ledit axe transversal d’articulation, ainsi qu’un organe de préhension comprenant ladite surface supérieure d’appui et ladite protubérance. Cet organe de préhension s’étend à l’intérieur dudit renfoncement au devant dudit corps d’articulation et dudit axe transversal d’articulation en traversant une fenêtre de passage ménagée en partie arrière dudit renfoncement.
Un tel agencement permet ainsi de s’affranchir des limitations de l’art antérieur concernant la profondeur de la surface supérieure d’appui de l’actionneur, puisque l’axe transversal d’articulation de cet actionneur est désormais situé en arrière et à l’écart de cette surface d’appui sur le corps d’articulation recouvert par la paroi supérieure du carter.
Afin d’éviter tout risque de pincement du doigt de l’usager lorsque ce dernier relâche la pression exercée sur cette surface supérieure d’appui et que l’actionneur rebascule vers l’arrière pour retrouver sa position initiale, ladite paroi supérieure du carter se prolonge avantageusement , au niveau du bord supérieur arrière dudit renfoncement d’accès, par une avancée s’inclinant vers le bas et logée dans une concavité ménagée en partie supérieure de la face arrière dudit organe de préhension.
Afin que leur écartement demeure constant sur l’ensemble de la course de l’actionneur, ladite avancée et ladite concavité présentent de préférence des profils concentriques en arc de cercle et centrés sur l’axe transversal d’articulation de l’actionneur.
Par ailleurs et de manière à permettre de rapporter, lors du processus d’assemblage final du dispositif de commande, le carter sur le dessus du boîtier selon un mouvement de translation vertical, l’actionneur est apte à venir occuper une position de bascule maximale vers l’avant dans laquelle : - ladite surface supérieure d’appui dudit organe de préhension est intégralement située au devant d’un premier plan vertical transversal passant par l’extrémité avant de ladite avancée ; et où - ledit organe de préhension est intégralement situé en arrière d’un second plan vertical transversal passant par le bord avant de ladite fenêtre de passage.
Selon un mode de réalisation préféré, le mécanisme du dispositif de commande comporte un levier intermédiaire s’étendant en dessous dudit actionneur et monté pivotant sur ledit boîtier selon un deuxième axe transversal d’articulation agencé longitudinalement entre ledit au moins un premier contacteur et ledit au moins un deuxième contacteur, ledit levier étant en outre monté articulé vis-à-vis dudit actionneur par une liaison pivot coulissement.
Ce levier est par avantageusement configuré pour appuyer sur un premier organe plongeur surmontant ledit au moins un premier contacteur lorsque ledit actionneur est basculé vers l’avant, ledit levier étant également configuré pour appuyer sur un deuxième organe plongeur surmontant ledit au moins un deuxième contacteur lorsque ledit actionneur est basculé vers l’arrière.
Toujours selon un mode de réalisation préféré, ledit au moins un premier contacteur et ledit au moins un deuxième contacteur sont constitués par des cloques à effet d’effondrement comprenant chacune au moins une pastille conductrice et étant agencées sur une membrane souple logée dans ledit boîtier.
Selon une autre caractéristique de réalisation préférée, le dispositif selon l’invention comporte également une carte à circuits imprimés logée dans ledit boîtier en dessous de ladite membrane souple et sur laquelle la pastille conductrice de chaque dite cloque à effet d’effondrement est apte, lors de l’actionnement de cette cloque, à venir s’appliquer pour établir une commutation électrique.
Dans un mode de réalisation, le coefficient est constant quel que soit , par exemple .
Dans un autre mode de réalisation, , où est une constante (pas nécessairement entière) supérieure à 1. Dans ce cas le dénominateur présente donc une croissance exponentielle.
5.5 Processus individuel de détermination de l’ensemble actif
Il a été décrit jusqu’ici le principe général d’obtention de l’ensemble actif au cours de l’étape E50.
On décrit maintenant différents exemples de processus de détermination de l’ensemble actif.
Dans un premier processus de détermination, représenté , la destination détermine, au cours de l’étape E50 et pour chaque source pour laquelle une retransmission d’une redondance peut être demandée par la destination, un ensemble actif . Ce premier processus est appelé processus individuel, c’est-à-dire source par source.
La destination initialise le processus (E510), en initiant, dans une étape E520, une boucle d’itération pour chaque source de l’ensemble des sources non décodées par la destination. La destination détermine dans une étape E530 l’ensemble d’une source (sur laquelle on itère), c’est-à-dire l’ensemble de tous les nœuds pouvant contribuer à la retransmission du message émis par cette source (i.e. les nœuds tels que , formulé autrement les nœuds ayant décodé le message émis par la source ). La destination détermine ensuite, pour cette source , l’ensemble actif qui lui est associé durant une étape E540. La destination vérifie ensuite dans une étape E550 s’il reste des sources pour lesquelles il faut déterminer l’ensemble actif correspondant. Si c’est le cas, la destination reboucle sur l’étape E520, sinon elle termine le processus dans une étape E560.
5.5.1. Détermination exhaustive de l’ensemble actif
Dans un premier mode de réalisation de l’étape E540, appelé détermination exhaustive, l’étape E540 comprend :
- la détermination de tous les sous-ensembles de l’ensemble ,
- le détermination, pour chaque sous-ensemble , de sa métrique d’utilité correspondante,
- la détermination du sous-ensemble présentant la métrique d’utilité la plus élevée parmi l’ensemble des métriques d’utilités déterminées comme ensemble actif de la source .
Ce mode de réalisation est nommé processus exhaustif, car la destination détermine un sous-ensemble optimal au sens de la métrique d’utilité de manière exhaustive, c’est-à-dire qu’on calcule une métrique pour toutes les configurations (i.e. tous les sous-ensembles actifs) possibles.
5.5.2. Détermination heuristique par SNR décroissant de l’ensemble actif
Dans un deuxième mode de réalisation de l’étape E540, la destination construit l’ensemble actif. Pour ce faire, l’étape E540 comprend
- le tri des nœuds constituant l’ensemble par ordre décroissant de SNR,
Tel que le montre la , les agents structurants, tels que la colophane et le polymère d’éther de cellulose, permettent de structurer l’huile alimentaire usagée maléinisée et/ou soufflée afin d’atteindre la rigidité d’un bitume conventionnel 35/50. En effet, une teneur massique allant de 20% à 30% en agent structurant comme l’Ethocel®100 ou 300 mélangé ou non à de la colophane permet d’augmenter la rigidité du liant biosourcé selon l’invention et d’obtenir un module complexe G* entre -20°C et 60°C qui est quasi-similaire à celui du bitume de référence 35/50.
Exemple 4 : Compositions de liant avec ajout d’un deuxième composé et essais de caractérisation
Pour cet essai, la Demanderesse a préparé des compositions de liant biosourcé comprenant un premier composé ayant subi une réaction de maléinisation (huile alimentaire usagée maléinisée), un agent structurant (Ethocel®STD 45 ) et un deuxième composé n’ayant pas été chimiquement modifié (huile alimentaire usage). En particulier, les conditions opératoires de la réaction de maléinisation du premier composé sont les suivantes et le mode de réalisation suivi est identique à celui mentionné à l’Exemple 1:
- 1.1 Eq. d’anhydride maléique,
- temps : 2 heures,
- T= 150°C.
Compositions de liant testées Les compositions de liant biosourcé sont illustrées dans le tableau 5 ci-après (les pourcentages sont indiqués en masse par rapport à la masse totale du liant).
Premier composé Agent structurant Deuxième composé Aspect du mélange Ex.Comp.3 Mélange 8 100 0 0 Liquide Ex.22 Mélange 1 43,5 13 43,5 Gel (1h après le mélange) Ex.23 Mélange 2 47,5 5 47,5 Liquide Ex.24 Mélange 3 60 5 35 Liquide Ex.25 Mélange 4 75 5 20 Liquide Ex.26 Mélange 5 60 8 32 Liquide Ex.27 Mélange 6 75 8 17 Gel pour pré-mélange pour pré-mélange Ex.28 Mélange 7 95 5 0 Liquide Ex.29 Mélange 9 92 8 0 Liquide Ex.30 Mélange 10 87 13 0 Liquide et un peu de gel autour de la pale
Le liant biosourcé selon l’invention est ensuite préparé en mélangeant l’huile alimentaire usagée ayant subi une réaction de maléinisation avec l’agent structurant et l’huile alimentaire usagée à 150°C pendant 15 minutes à l’aide d’un agitateur en croix à 1000 tr/min.
Résultats ( et 3b et et 4b)
Module complexe G* (déterminé selon la méthode décrit à l’exemple 1) – et