"Procédé de fabrication de revêtements routiers durablement
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La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de revêtements routiers durablement antidérapants ainsi qu'au matériau utilisé à cet effet (mélange de liants) et respectivement à ses composants de mélange.
Un critère obligatoire et essentiel pour la solidité de revêtements durablement antidérapants et partant aussi le but de la présente invention sont les propriétés mécaniques du mélange de liants utilisé pour les revêtements routiers antidérapants. Ces propriétés doivent être adaptées au matériau de soubassement chaque fois concerné, particulièrement concernant le comportement traction/allongement, de manière que les déplacements causés par des différences de température soient conformes ou que les tensions de cisaille-ments se manifestant dans la surface limite entre soubassement et revêtement puissent être absorbées sans perte d'adhérence .
Le dérapage et le patinage sont les causes fréquentes pour les accidents de trafic, non seulement sur des routes mouillées, mais également sur des sèches. Les revêtements routiers actuellement en usage ne sont plus complètement adaptés à la lourde charge du trafic, par exemple
par des camions très lourds, ainsi qu'à la sollicitation
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de dégel pendant les mois d'hiver. C'est pourquoi sur de nouveaux revêtements routiers, déjà après un laps de temps relativement court, on observe des dégâts de surface qui influencent fortement le caractère antidérapant des revêtements des chaussées. En outre, il existe des sections de route fortement sollicitées avec des étendues de freinage et d'accélération, devant par exemple des entrées, des passages pour piétons,
des croisements, des courbes, des rampes, etc, qui ont perdu tant de l'action antidérapante que des mesures en vue de l'amélioration de la sécurité du trafic sont nécessaires. Les ponts et les entrées et sorties en tunnel en cas de variations de température extrêmes dans la période froide de l'année peuvent être extraordinairement dangereux par la formation soudaine de verglas.
Les revêtements routiers bitumeux ainsi que les chaussées bétonnées possèdent il est vrai une bonne résistance envers les sollicitations par le sel de dégel; leur inconvénient réside toutefois dans une thermoplasticité trop réduite, d'où, en particulier aux températures basses ou élevées, la résistance à l'abrasion est abaissée. Les revêtements routiers bitumeux sont en outre dissous ou même détruits par les gouttes d'huile et de carburant. L'inconvénient des revêtements en béton réside particulièrement dans la résistance insuffisante envers les sollicitations causées par
le changement de gel et de dégel, spécialement sous l'influence des sels de dégel, et dans leur résistance limitée à l'abrasion.
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sines époxy du secteur du revêtement du sol laissent espérer que les inconvénients décrits plus haut des matériaux conventionnels de revêtement peuvent être largement exclus et que cette classe de résine est prédestinée pour la fabrication de surfaces du revêtement durablement antidérapantes. En effet les résines époxy possèdent des propriétés d'adhérence remarquables sur les substrats les plus variés, une très bonne résistance envers les actions physiques et chimiques, par exemple contre les huiles ménérales, les carburants et les sels de dégel, en outre des propriétés de haute viscosité dans un large intervalle de température qui sont influençables pour ainsi dire à volonté par le choix des agents modificateurs et des composants de durcissement et finalement de la résistance à l'abrasion.
Le durcissement des résines époxy se fait
par une réticulation trimimensionnelle irréversible en un matériau duroplastique, ainsi les enduits à l'état complètement durci étant largement insensibles aux influences de
la température. Des agents modificateurs comme par exemple du bitume, des produits du goudron, des plastifiants, etc, sont incorporés physiquement dans le matériau duroplastique et servent au réglage de certaines propriétés ou bien seulement comme diluants. Les masses de couchage en résine époxy, qui sont chargées avec des charges minérales, par exemple du sable de quartz, à une granulométrie appropriée, possèdent déjà pour une proportion de liant de 13-15% en poids des résistances à la compression allant jusqu'environ
1300 kgp/cm<2>.
En raison des propriétés décrites des résines époxy on a déjà tenté à de multiples reprises de fabriquer avec ce matériau des revêtements routiers antidérapants durables. Il a aussi été déjà tenté de fabriquer au moyen d'un mélange qui en vaut la peine de résine époxy et de bitume en combinaison avec des durcissants appropriés et épandage de matières d'agrégat, de fabriquer de tels revêtements. Les inconvénients de l'ensemble des agents de couchage connus jusqu'ici sur des revêtements noirs et du béton sont toutefois l'adhérence qui n'est que limitée sur chaque substrat considéré en cas de forte sollicitation par un changement
de température, d'où on peut en arriver à des fissurations dans l'enduit ou même à une séparation partielle de l'enduit de couverture, ainsi particulièrement que les méthodes d'application indispensables inéconomiques qui ne permettent pas jusqu'ici un plus grand emploi dans la construction routière. Les mélanges liants employés jusqu'ici, qui possèdent les propriétés absolument indispensables pour l'obtention de telles masses de revêtement, ont aux températures normales une viscosité si élevée et de ce fait un temps de façonnage si court que l'application ne peut être exécutée exclusivement qu'avec des installations mobiles de pulvérisation à deux composants à chaud, onéreuses.
De telles propriétés sont un coefficient de dilatation thermique adapté au substrat et un comportement traction/allongement du mélange liant qui est semblable à celui du substrat, ainsi qu'un durcissement rapide après l'application pour que les inter-ruptions du trafic soient maintenues aussi courtes que possible.
L'objectif de la présente invention est
donc de fabriquer un mélange de liants pour la fabrication de revêtements routiers antidérapants, qui ne possède pas les inconvénients décrits des matériaux employés jusqu'ici et garantit une application économique sans grande dépense d'appareillage, de ce fait l'application de tels revêtements antidérapants, même à plus grande échelle et pas seulement
au moyen d'appareils de travail spéciaux, deviendrait possible. Cet objectif est atteint par la fabrication d'un mélange, à basse viscosité suffisamment basse à la température normale, de résine époxy, de goudron et de durcissant et d'autres �dditifs, qui, pour un temps de travail suffisamment long d'au moins 20 minutes pour l'application à la
main (donc sans installations de pulvérisation coûteuses
à deux composants), serait carrossable par exemple à
20[deg.]C en l'espace d'environ 2 à 3 heures et à 5-8[deg.]C en l'espace d'environ 5 heures. La résistance � la traction du liant conforme à l'invention est à la température ordinaire entre
100 et 200 kgp/cm<2>, de préférence entre 135 et 150 kgp/cm<2>, d'où l'on atteint une égalisation large, particulièrement sur des substrats bitumineux et le matériau de revêtement
est très semblable aussi dans sa plasticité à celle du substrat.
Dès lors la présente invention se rapporte
à un procédé de fabrication de revêtements routiers durablement antidérapants avec une adhérence remarquable sur les revêtements noirs et les routes bétonnées, qui est caractérisé en ce qu'on mélange ensemble deux composants A et B liquides à la température ordinaire pour former un mélange liant qui présente une basse viscosité, un temps de façonnage suffisamment long pour l'application à la main et mal-gré tout un temps de durcissement à fond rapide, ainsi qu'un comportement traction/allongement similaire à l'état complètement durci à celui de revêtements routiers bitumineux et en ce qu'on applique le mélange obtenu de la manière conventionnelle sur la surface de la route,
le composant A consistant en,
70-95% en poids de résine époxy et
30-5% en poids de diluant réactif, lequel est miscible avec la résine époxy et possède des groupes réactifs (les pourcentages se rapportant au poids total du composant A),
le composant B consistant en
un durcissant à base d'aminé, le nombre d'atomes H mobiles reliés à l'azote étant égal ou en excès (d'un ordre de
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rapport au nombre des groupes glycidyle présents en tout dans le composant A,
et en 20-50% en poids (par rapport au poids total du composant A et du durcissant) en poix de goudron,
puis on applique éventuellement sur le revêtement obtenu
des matières additives et on laisse durcir le tout.
Des résines époxy convenant pour le mélange liant conforme à l'invention (ou obtenu selon l'invention) sont les éthers glycidyliques ayant une viscosité suffisamment basse à la température ambiante (d'un ordre de grandeur de 8000 à 15.000 centipoises à 25[deg.]C) et un poids équivalent époxy d'environ 170-210, avantageusement de 180-195.
On préfère utiliser les éthers glycidyliques réactivement dilués à base de bisphénol A(=2,2-bis-(4hydroxyphényl)-propane) et d'épichlorhydrine. On envisage ici comme liquides diluants réactifs ceux qui sont miscibles avec la résine époxy, avantageusement miscibles de manière illimitée et qui possèdent des groupes réactifs, en prennant en considération comme groupes réactifs pratiquement exclusivement des groupes glycidyle. Avantageusement il y a dans le diluant réactif un ou plusieurs(de préférence jusqu'à
3) groupes glycidyle. Ces diluants réactifs possèdent de préférence une viscosité au plus de 5000 centipoises à 25[deg.]C, en particulier inférieure à 1000 centipoises à 25[deg.]C. Des exemples de diluants réactifs appropriés sont : crésyl-, phényl-,
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éther, p-t-butylphényl-glycidyl-éther, glycérine di- ou triglycidyl-éther ou pentaérytritol-mono-,-di-, -tri-, ou -tétraglycidyl-éther.
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aliphatiques modifiées à basse viscosité, ayant un poids équivalent H aussi élevé que possible, une bonne compatibilité avec le composant de goudron et de bonne propriétés plastifiantes. La condition première est toutefois un mélange avec les résines époxy, un temps de façonnage suffisamment long pour l'application à la main à la température ambiante et néanmoins un durcissement complet rapide en couches minces au-dessus de 5[deg.]C. C'est pourquoi les durcissants préférés sont des polyamines aliphatiques modifiées à base de polyalcoylène polyamines comme la diéthylène triamine, la triéthylène têtramine, etc. D'autres polyamines ne conviennent qu'à condition qu'elles répondent aux exigences qui précèdent.
Comme composant du goudron conviennent les types liquides, semi-liquides ou solides à la température ordinaire, qui ne ralentissent pas la réaction de réticulation entre résines époxy et durcissants et, si possible, l'accélère même. On préfère les poix de goudron ayant des viscosités de 40.000 à 100.000 centipoises à 25[deg.]C, en particulier d'environ 60.000 centipoises/25[deg.]C.
Le liant est préparé de la manière conventionnelle en mélangeant les constituants A et B. Ceci peut se faire sans chauffage à la main, étant donné que sa viscosité à la température ordinaire est relativement basse et que le temps de façonnage est suffisamment long. Le mélange est alors, comme à l'ordinaire, appliqué sur le revêtement routier cité précédemment, par exemple au moyen de racles, de balais ou instruments similaires. Le temps de durcissement complet du mélange liant est relativement court; des couches de liants appliquées en des épaisseurs de couche d'environ 1 à 2 mm durcissent en général après environ 3 heures à 20[deg.]C et après environ 7 heures à 5[deg.]C et on peut alors rouler dessus.
Le mélange de liants possède à l'état complètement durci un comportement traction/allongement similaire à celui de couches routières bitumineuses et possède une résistance à la traction de 100 à 200 kgp/cm<2>.
Pour améliorer l'effet antidérapant des enduits obtenus avec ce mélange liant on ajoute avantageusement des matières additionnelles comme de la bauxite, du gravillon, etc, d'une granulométrie préférée de 3 à 6 mm. Ces matières additives sont répandues à saturation directement après l'application dans la couche de liant non encore complètement durcie et épaisse d'environ 1 à 2 mm et elles sont fermement incorporées dans le revêtement antidérapant après le durcissement complet.
L'exemple suivant illustre l'invention. EXEMPLE
Dans un récipient mélangeur approprié on mélange convenablement 10 kg de GRILONIT GV 31.5.10 (résine époxy à base de bisphénol A et d'épichlorhydrine, contenant
10% en poids de crésyl-glycidyl-éther comme diluant réactif;