EP1469127A1 - Procédé et dispositif de mise en oeuvre à chaud d'un enrobé bitumineux - Google Patents

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EP1469127A1
EP1469127A1 EP04290978A EP04290978A EP1469127A1 EP 1469127 A1 EP1469127 A1 EP 1469127A1 EP 04290978 A EP04290978 A EP 04290978A EP 04290978 A EP04290978 A EP 04290978A EP 1469127 A1 EP1469127 A1 EP 1469127A1
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mix
bituminous
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/46—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing and placing the materials, e.g. slurry seals

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for hot bituminous mixes.
  • the invention relates to a hot implementation process (i.e. at a temperature higher than ambient temperatures commonly encountered in temperate countries) bituminous comprising aggregates coated in bitumen, this process comprising a step of spreading during which said asphalt is spread on a surface of reception, for example a road or the like.
  • a hot-mix bituminous mix includes always a mineral skeleton coated with hot bitumen. We try to maintain its temperature until the end of its implementation which generally occurs in both hours after its manufacture and transport on the place of implementation.
  • This implementation consists of spread the mixture on the surface to be coated in one layer of defined thickness, regular and homogeneous for example for constitute a road surface (wearing course or seat) or similar work.
  • the hot mix is generally implemented using an asphalt paver which provides all the required mechanical functions that it is completed in the final phase by passing over the layer freshly spread of compactors that provide densification of the mixture.
  • the object of the invention is in particular to improve the workability of the bituminous mix to facilitate its installation implemented, in particular in the aforementioned cases of implementation used at low temperature (but not exclusively in these cases).
  • a method of the kind in question is characterized in that it further comprises, immediately preceding the spreading step, a step addition of water during which water is mixed added with surfactant with the bituminous mix.
  • the invention also relates to a device for implementing the method as defined above, this device comprising means for mixing receiving bituminous mix and provided with minus a water supply supplied with water added with surfactant, and a mix spreader receiving the mix from the mixing means and suitable for spread the bituminous mix.
  • the device is provided with metering means for metering the added water surfactant.
  • Figure 1 is a diagram of principle illustrating an embodiment of a device for implementing the method according to the invention.
  • the purpose of the process according to the invention is to allow easy installation of a bituminous mix comprising aggregates coated with bitumen, in particular relatively low temperature.
  • the water supply device 5 can include for example a reserve 5a of water added with surfactants, a water inlet 5b such as one or several spray bars or the like, and a pump variable flow 5c dosing machine which supplies the water supply 5b from the reserve 5a.
  • the surfactant can be mixed with water to a molar concentration of 0.1 to 1.5%, for example approximately 0.3%.
  • Water with surfactant can be added to bituminous mix in a mass ratio of water to the asphalt mix between 0.5 and 5%, this mass ratio being controlled by the dosing pump 5c which can be subject for example to the speed of the paver 1 and / or the amount of mix used.
  • Mixing in the mixer or other mixing can be relatively quick, for example between 10 seconds and 2 minutes.
  • This mixing can possibly be carried out by a worm of conveyor constituting both the conveyor and the mixer.
  • Said mixing could also be carried out by a transverse distribution screw similar to the screw distribution 8 above.
  • This mixture could also be performed not in finisher 1, but possibly in a device (not shown) which supplies asphalt paver 1 with asphalt.
  • this mixing is carried out immediately before spreading operations, i.e. immediately before passing through the distribution screw 8 and under the smoothing beam 9 (i.e. a few seconds at less than 10 minutes before these operations, for example), and advantageously at the place of implementation.

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Abstract

Procédé de mise en oeuvre à chaud d'un enrobé bitumineux, comprenant une étape d'épandage au cours de laquelle on épand l'enrobé sur une surface de réception (10) et, précédant immédiatement l'étape d'épandage, une étape d'addition d'eau au cours de laquelle on mélange de l'eau additionnée de tensioactif avec l'enrobé bitumineux. <IMAGE>

Description

La présente invention est relative aux procédés et dispositifs de mise en oeuvre à chaud d'enrobés bitumineux.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de mise en oeuvre à chaud (c'est-à-dire à une température supérieure aux températures ambiantes communément rencontrées dans les pays tempérés) d'un enrobé bitumineux comprenant des granulats enrobés dans du bitume, ce procédé comprenant une étape d'épandage au cours de laquelle on épand ledit enrobé sur une surface de réception, par exemple une route ou similaire.
Un enrobé bitumineux mis en oeuvre à chaud comprend toujours un squelette minéral enrobé par du bitume chaud. On essaie de maintenir sa température jusqu'à la fin de sa mise en oeuvre qui intervient généralement dans les deux heures qui suivent sa fabrication et son transport sur le lieu de la mise en oeuvre. Cette mise en oeuvre consiste à répandre le mélange sur la surface à revêtir en une couche d'épaisseur définie, régulière et homogène par exemple pour constituer une couche de chaussée (couche de roulement ou d'assise) ou d'ouvrage similaire. L'enrobé à chaud est généralement mis en oeuvre à l'aide d'un finisseur à enrobé qui assure toutes les fonctions mécaniques requises que l'on complète en phase finale par le passage sur la couche fraíchement étalée de compacteurs qui apportent la densification du mélange.
Au cours de ces différentes phases, il arrive que la température du mélange s'abaisse au delà de la limite permise pour assurer une mise en oeuvre satisfaisante. De plus, il peut être avantageux de fabriquer un enrobé à relativement basse température, par exemple comme décrit dans la demande de brevet français déposée le même jour que la présente demande de brevet, par le même déposant.
L'invention a notamment pour but d'améliorer la maniabilité de l'enrobé bitumineux pour faciliter sa mise en oeuvre, en particulier dans les cas susmentionnés de mise en oeuvre à basse température (mais non exclusivement dans ces cas).
A cet effet, selon l'invention, un procédé du genre en question est caractérisé en ce qu'il comporte en outre, précédant immédiatement l'étape d'épandage, une étape d'addition d'eau au cours de laquelle on mélange de l'eau additionnée de tensioactif avec l'enrobé bitumineux.
Grâce à ces dispositions, on a pu constater que la maniabilité de l'enrobé est nettement améliorée de par la création d'une émulsion d'eau dans le bitume, de type émulsion d'eau dans huile, ce qui permet une répartition et un épandage plus faciles et un compactage satisfaisant même lorsque l'enrobé est à relativement basse température.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
  • l'eau additionnée de tensioactif présente une concentration molaire en tensioactif comprise entre 0,1% et 1,5% ;
  • au cours de l'étape d'addition d'eau, l'eau additionnée de tensioactif est ajoutée à l'enrobé bitumineux dans une proportion de 1% à 5% en masse par rapport à la masse d'enrobé bitumineux ;
  • l'eau additionnée de tensioactif est mélangée à l'enrobé bitumineux par malaxage ;
  • le bitume de l'enrobé bitumineux est dans un état fluide non mousseux lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage ;
  • l'enrobé bitumineux est à une température comprise entre 60 et 100 °C lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage ;
  • l'enrobé bitumineux est à une température comprise entre 100 et 130 °C, préférentiellement de l'ordre de 110 °C lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage.
Par ailleurs, l'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, ce dispositif comprenant des moyens de mélangeage recevant de l'enrobé bitumineux et dotés d'au moins une arrivée d'eau alimentée en eau additionnée de tensioactif, et un dispositif d'étalement d'enrobé recevant l'enrobé depuis les moyens de mélangeage et adapté pour épandre l'enrobé bitumineux. Avantageusement, le dispositif est pourvu de moyens de dosage pour doser l'eau additionnée de tensioactif.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin joint.
Sur le dessin, la figure 1 est un schéma de principe illustrant une forme de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Le procédé selon l'invention a pour but de permettre une mise en oeuvre aisée d'un enrobé bitumineux comprenant des granulats enrobés de bitume, notamment à relativement basse température.
Comme représenté sur le dessin, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre par exemple par un finisseur 1 comprenant :
  • une trémie 2 de réception d'enrobé bitumineux chaud, par exemple à une température comprise entre 60 et 140 °C, par exemple entre 60 et 100 °C ou entre 100 et 130 °C, et préférentiellement de l'ordre de 110°C, cet enrobé pouvant être par exemple non mousseux,
  • un convoyeur 3 tel qu'un tapis transporteur qui transfère généralement l'enrobé bitumineux de la trémie de réception 2 vers l'arrière, c'est-à-dire dans la direction opposée à la direction d'avancement A du finisseur 1,
  • un malaxeur 4 ou autre dispositif de mélangeage qui reçoit l'enrobé bitumineux du convoyeur 3 et qui est doté d'un dispositif 5 d'alimentation en eau additionnée d'adjuvants, ces adjuvants comprenant au moins un tensioactif, le malaxeur étant adapté pour mélanger l'enrobé bitumineux avec l'eau additionnée de tensioactif et d'éventuels autres adjuvants,
  • un ensemble moteur 7 pour animer les parties mobiles du finisseur 1,
  • et des moyens d'épandage d'enrobé comprenant :
    • une ou plusieurs vis de répartition 8 permettant de répartir transversalement, sur toute la largeur d'épandage, l'enrobé 6 qui est déversé sur une surface de réception 10 en sortie du malaxeur ou autre dispositif de mélangeage 4,
    • une table flottante constituée d'une poutre lisseuse 9 équipée de vibreurs et/ou de dameurs, soit rigide, soit munie de parties extensibles permettant de faire varier la largeur d'épandage tout en maintenant l'état de surface et l'épaisseur de la couche répandue 11.
Le dispositif d'alimentation en eau 5 peut comprendre par exemple une réserve 5a d'eau additionnée de tensioactifs, une arrivée d'eau 5b telle qu'une ou plusieurs rampes d'aspersion ou similaires, et une pompe doseuse 5c à débit variable qui permet d'alimenter l'arrivée d'eau 5b à partir de la réserve 5a.
A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser à titre de tensioactif le produit de marque « CECA L200 ».
Le tensioactif peut être mélangé à l'eau à une concentration molaire de 0,1 à 1,5 %, par exemple environ 0,3 %.
L'eau additionnée de tensioactif peut être ajoutée à l'enrobé bitumineux dans un rapport massique de l'eau à l'enrobé compris entre 0,5 et 5 %, ce rapport massique étant contrôlé par la pompe doseuse 5c qui peut être asservie par exemple à la vitesse d'avancement du finisseur 1 et/ou à la quantité d'enrobé mise en oeuvre.
Le mélange dans le malaxeur ou autre dispositif de mélangeage peut être relativement rapide, par exemple compris entre 10 secondes et 2 minutes. Ce malaxage peut éventuellement être effectué par une vis sans fin de convoyage constituant à la fois le convoyeur et le malaxeur. Ledit mélange pourrait également être effectué par une vis de répartition transversale similaire à la vis de répartition 8 susmentionnée. Ce mélange pourrait également être effectué non pas dans le finisseur 1, mais éventuellement dans un dispositif (non représenté) qui alimente le finisseur 1 en enrobé bitumineux.
Dans tous les cas, ce malaxage est effectué immédiatement avant les opérations d'épandage, c'est-à-dire immédiatement avant le passage dans la vis de répartition 8 et sous la poutre de lissage 9 (soit quelques secondes à moins de 10 minutes avant ces opérations, par exemple), et avantageusement sur le lieu même de mise en oeuvre.

Claims (9)

  1. Procédé de mise en oeuvre à chaud d'un enrobé bitumineux comprenant des granulats enrobés dans du bitume, ce procédé comprenant une étape d'épandage au cours de laquelle on épand ledit enrobé sur une surface de réception,
    caractérisé en ce qu'il comporte en outre, précédant immédiatement l'étape d'épandage, une étape d'addition d'eau au cours de laquelle on mélange de l'eau additionnée de tensioactif avec l'enrobé bitumineux.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'eau additionnée de tensioactif présente une concentration molaire en tensioactif comprise entre 0,1% et 1,5%.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel au cours de l'étape d'addition d'eau, l'eau additionnée de tensioactif est ajoutée à l'enrobé bitumineux dans une proportion de 1% à 5% en masse par rapport à la masse d'enrobé bitumineux.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'eau additionnée de tensioactif est mélangée à l'enrobé bitumineux par malaxage.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bitume de l'enrobé bitumineux est dans un état fluide non mousseux lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enrobé bitumineux est à une température comprise entre 60 et 100 °C lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'enrobé bitumineux est à une température comprise entre 100 et 130 °C, préférentiellement de l'ordre de 110 °C lors des étapes d'addition d'eau et d'épandage.
  8. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ce dispositif comprenant des moyens de mélangeage (4) recevant de l'enrobé bitumineux et dotés d'au moins une arrivée d'eau (5b) alimentée en eau additionnée de tensioactif, et un dispositif d'étalement d'enrobé (8, 9) recevant l'enrobé depuis les moyens de mélangeage (4) et adapté pour épandre l'enrobé bitumineux.
  9. Dispositif selon la revendication 8, comprenant le dispositif des moyens de dosage (5c) pour doser l'eau additionnée de tensioactif.
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