EP2432746A1 - Liant bitumineux pour la preparation d'asphaltes ou d'enrobes a basses temperatures - Google Patents

Liant bitumineux pour la preparation d'asphaltes ou d'enrobes a basses temperatures

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Publication number
EP2432746A1
EP2432746A1 EP10723794A EP10723794A EP2432746A1 EP 2432746 A1 EP2432746 A1 EP 2432746A1 EP 10723794 A EP10723794 A EP 10723794A EP 10723794 A EP10723794 A EP 10723794A EP 2432746 A1 EP2432746 A1 EP 2432746A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bituminous binder
bituminous
oii
tail
asphalt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10723794A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Montpeyroux
Laurence Lapalu
Joël HERAULT
Benoît THIEBAUT
Roland Devis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TotalEnergies Marketing Services SA
Original Assignee
Total Raffinage Marketing SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total Raffinage Marketing SA filed Critical Total Raffinage Marketing SA
Publication of EP2432746A1 publication Critical patent/EP2432746A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C08L95/005—Aqueous compositions, e.g. emulsions
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045—Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0062—Cross-linked polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction

Definitions

  • the present invention relates to an additive-containing bituminous binder comprising bitumen and at least two additives making it possible to reduce the temperatures of manufacture, of implementation, of compaction of the mixes and to reduce the temperatures of manufacture and use of the asphalts.
  • the first additive is a TaIl OiI derivative, taken alone or in admixture
  • the second additive is a monoester of a fatty acid mixture.
  • the invention also relates to the mixes and asphalts obtained from said bituminous binder additive with the TaIl OII derivative and the fatty acid monoester.
  • the invention also relates to the processes for the preparation at low temperatures of the mixes and asphalts obtained from said bituminous binder additive with the derivative of TaIl OiI and the monoester of fatty acids.
  • the invention relates to the use of the TaIl OiI derivative and the fatty acid monoester in a bituminous binder and the use of said bituminous binder additive with the TaIl OiI derivative and the fatty acid monoester, to manufacture at higher levels. low temperatures of asphalt and asphalt.
  • the invention also relates to the use of these asphalts or asphalts for the manufacture of pavements of roads, pavements, sidewalks, roads, urban developments, floors, waterproofing of buildings or structures , in particular for road applications for the manufacture of foundation layers, base layers, seat layers, surface layers such as tie layers and / or wearing courses.
  • Asphalt is understood to mean a mixture of bituminous binder with mineral fillers.
  • the mineral fillers consist of fines (particles smaller than 0.063 mm), sand (particles with dimensions of between 0.063 mm and 2 mm) and possibly chippings (particles with dimensions larger than 2 mm, preferably between 2 mm and 4 mm).
  • bituminous coating is meant a mixture of bituminous binder with aggregates and optionally mineral fillers.
  • the aggregates are inorganic and / or synthetic aggregates, in particular recycling costs, of dimensions greater than 2 mm, preferably of between 2 mm and 14 mm.
  • Asphalt is mainly used to make and cover sidewalks, while asphalt is used to make roads. Unlike asphalt, asphalt is not compacted with a roller when it is put in place.
  • the preparation of hot mixes or asphalts comprises several steps.
  • the first step is to mix the bituminous binder with aggregates (for asphalt mixes) or with fillers (for asphalts) at a so-called manufacturing temperature or coating temperature.
  • the bituminous binder / aggregate mixture or the bituminous binder / filler mixture is then spread (for asphalt mixes) or cast (for asphalts) at a so-called processing temperature.
  • the manufacturing temperature (or coating temperature) and of implementation are between 160 ° C. and 180 ° C.
  • the compaction temperature is between 120 ° C. and 150 ° C. the asphalts these temperatures are even higher
  • the manufacturing temperature (or coating temperature) and implementation are between 200 0 C and 250 0 C.
  • patent application FR2721936 describes the addition to a hot-melt organic binder of hydrocarbon waxes such as polymethylene waxes, polyethylene waxes, polypropylene waxes or ethylene-propylene copolymers.
  • hydrocarbon waxes such as polymethylene waxes, polyethylene waxes, polypropylene waxes or ethylene-propylene copolymers.
  • the use of these hydrocarbon waxes in the binder makes it possible to lower the temperatures for the production and use of poured asphalts.
  • the additives used in this application are additives of fossil origin, therefore non-renewable and are used only for asphalt.
  • the patent application FR2855523 proposes the addition to a hot-melt organic binder, a hydrocarbon wax whose melting point is greater than 85 ° C and a second additive constituted by a fatty acid ester wax.
  • this wax being of synthetic, plant or plant origin and having a melting point of less than 85 ° C.
  • the use of these two additives makes it possible to prepare asphalts cast at temperatures of between 150 ° C. and 170 ° C.
  • the hydrocarbon wax used is an additive of fossil origin, and therefore non-renewable.
  • the additive combination is only used for asphalt.
  • the patent application FR2883882 proposes the additivation of a bituminous product with the aid of one or more chemical additives, comprising a (poly) oxyethylated and / or (poly) oxypropylated group, for lowering the production temperature of the aggregate mixtures.
  • / bituminous product with an amplitude of 20 0 C to 40 0 C, the temperature of the mixture between aggregates / bituminous product during the spread of an amplitude of 10 0 C to 40 0 C and the temperature of the mixture between aggregates / bituminous product at heart during compaction, with an amplitude of up to 50 ° C.
  • the patent application FR2878856 describes a bituminous mix comprising granules and a binder comprising a hydrocarbon wax whose melting point is greater than 85 ° C. and a fatty acid ester wax, this wax being of synthetic origin , plant, or plant fossil and having a melting point below 85 ° C.
  • a bituminous mix comprising granules and a binder comprising a hydrocarbon wax whose melting point is greater than 85 ° C. and a fatty acid ester wax, this wax being of synthetic origin , plant, or plant fossil and having a melting point below 85 ° C.
  • the use of these two additives makes it possible to prepare bituminous mixes at temperatures of between 80 ° C. and 130 ° C.
  • the hydrocarbon wax used is an additive of fossil origin, so non-renewable.
  • the patent application FR2901279 describes a binder comprising two additives.
  • the first additive is a macromolecular compound chosen from natural resins of vegetable origin or hydrocarbon waxes.
  • the second additive is a fatty acid derivative selected from the group consisting of fatty acid diesters and fatty acid ethers.
  • the manufacturing temperatures of the asphalts are between 140 ° C. and 170 ° C. The effect of these additives is demonstrated only for the preparation of asphalts.
  • the Applicant Company has established, surprisingly, that the additivation of an asphalt binder by at least two compounds of vegetable and / or animal origin makes it possible to significantly reduce the manufacturing, processing and compaction temperatures of the asphalt mixes. and asphalts formulated from said additive bituminous binder.
  • the first additive is a TaIl OiI derivative, taken alone or in admixture and the second additive is a monoester of a fatty acid mixture.
  • the main objective of the present invention is therefore to provide an additivated bituminous binder for the formulation of asphalt and asphalt cast at lower temperatures, in order to reduce energy consumption, reduce the discharge of combustion gases and reduce smoke emissions.
  • the objective is to formulate so-called "warm” mixes and to reach a coating temperature of 100 ° C. to 150 ° C., preferably of 110 ° C. to 140 ° C., more preferably of 120 ° C.
  • a coating temperature 100 ° C. to 150 ° C., preferably of 110 ° C. to 140 ° C., more preferably of 120 ° C.
  • the objective is to reach a coating temperature of 140 0 C to
  • Another object of the present invention is to provide an additivated bituminous binder for the formulation of asphalt and asphalt cast at lower temperatures, - A - comprising a combination of additives free from fossil hydrocarbon compounds, non-renewable, that is to say to propose a bituminous binder additive only with renewable raw materials, available and inexpensive.
  • Another object of the present invention is to provide an additivated bituminous binder for the formulation of asphalt and asphalt cast at lower temperatures, which is economical because implementing a low content of additives.
  • Another object of the present invention is to provide an additivated bituminous binder for the formulation of asphalt and asphalt cast at lower temperatures, asphalt or asphalt having equivalent or improved mechanical properties compared to traditional asphalt and asphalt, classically manufactured at higher temperatures.
  • one of the objectives of the present invention is to provide a warm mix produced at lower temperatures, having good resistance to stripping.
  • one of the objectives of the present invention is to provide a warm mix produced at lower temperatures, having good resistance to rutting.
  • one of the objectives of the present invention is to provide a warm mix manufactured at lower temperatures, having a good modulus of rigidity.
  • one of the objectives of the present invention is to provide an asphalt manufactured at a lower temperature having the required indentation and shrinkage values.
  • the invention relates to a bituminous binder comprising at least one bitumen, at least one derivative of TaIl OiI, taken alone or as a mixture, and at least one monoester of fatty acids.
  • the bituminous binder comprises from 0.1 to 5% by weight of TaIl OII derivative and of fatty acid monoester, relative to the weight of bituminous binder, especially 0.1 to 4%, and / or 0.1 to 3%, and / or 0.1 to 2%.
  • the bituminous binder comprises from 0.5 to 5% by weight, more preferably from 1 to 5% by weight, of TaIl OII derivative and of fatty acid monoester.
  • the bituminous binder comprises from 0.1 to 1.5% by weight, more preferably from 0.5 to 1% by weight, of TaIlOiI derivative and of fatty acid monoester.
  • the derivative of TaIl OiI is chosen from crude TaIl OII, distilled TaIl OiI, TaIl OiI fatty acids, TaIl OiI resin acids and TaIl OiI pitches, taken alone or as a mixture.
  • the fatty acid monoester is an alkyl monoester selected from the monoesters of methyl, ethyl, propyl, butyl, taken alone or in admixture.
  • the fatty acid of the fatty acid monoester is a fatty acid comprising from 6 to 24 carbon atoms, preferably from 14 to 22 carbon atoms, more preferably from 16 to 20 carbon atoms, and advantageously 18 atoms. of carbon.
  • bituminous binder further comprises a polymer.
  • bituminous binder further comprises a crosslinking agent.
  • the weight ratio of the derivative of TaIl OiI and of the fatty acid monoester is between 5:95 and 45:55, preferably between 10:90 and 40:60, more preferably between 20:80. and 30:70. In a second embodiment, the weight ratio of the derivative of TaIl OiI and the fatty acid monoester is equal to 50:50.
  • the weight ratio of the derivative of TaIl OiI and of the fatty acid monoester is between 55:45 and 95: 5, preferably between 60:40 and 90:10, more preferably between 70:30. and 80:20.
  • the invention also relates to a process for the preparation of a bituminous binder as defined above, in which the mixing temperature of the bitumen, the TaIl OII derivative and the fatty acid monoester is between 100 ° C. and 170 ° C. 0 C, preferably between 110 0 C and 150 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C.
  • the invention also relates to a bituminous mix comprising a bituminous binder as defined above and aggregates optionally comprising fines, sand, chippings.
  • the invention also relates to an asphalt comprising a bituminous binder as defined above and fillers such as fines, sand, chippings.
  • the invention also relates to a method for preparing a bituminous mix as defined above, comprising mixing the bituminous binder as defined above with aggregates, in which the coating temperature is between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferably between 120 ° C. and 130 ° C.
  • the bituminous binder and the granulates are both at a temperature of between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferably between 120 ° C. and 130 ° C., when 'coating.
  • the processing temperature during spreading of the bituminous binder / granulate mixture is between 80 ° C. and 130 ° C., preferably between 90 ° C. and 120 ° C., more preferably between 100 ° C. and 110 ° C. .
  • the compacting temperature of the sparged mixture is between 70 ° C. and 120 ° C., preferably between 80 ° C. and 110 ° C., more preferably between 90 ° C. and 100 ° C.
  • the invention also relates to a method for preparing an asphalt as defined above, comprising mixing the bituminous binder as defined above with fillers, in which the manufacturing temperature is between 140 ° C. and 180 ° C. 0 C, preferably between 150 0 C and 170 0 C.
  • the bituminous binder and the fillers are both at a temperature of between 140 ° C. and 180 ° C., preferably between 150 ° C. and 170 ° C., when they are mixed.
  • the implementation temperature during the pouring of the bituminous binder / filler mixture is between 120 ° C. and 160 ° C., preferably between 130 ° C. and 150 ° C.
  • the invention also relates to the use of a TaIl OiI derivative, taken alone or as a mixture, and a fatty acid monoester in a bituminous binder in order to reduce the temperatures of manufacture, use and / or compaction of a bituminous mix or to reduce the temperatures of manufacture and / or implementation of an asphalt.
  • the invention also relates to the use of a bituminous binder as defined above to reduce the temperatures of manufacture, implementation and / or compaction of a bituminous mix or to reduce the manufacturing temperatures and / or implementation of an asphalt.
  • the invention finally relates to the use of a mix as defined above or an asphalt as defined above, for the manufacture of pavements of roads, pavements, sidewalks, roads, landscaping urban, soil, waterproofing of buildings or structures, in particular for the manufacture in road application, foundation layers, base layers, bedding layers, surface layers such as bonding layers and / or the wearing courses.
  • the additive binder according to the invention comprises at least one derivative of TaIl OiI, taken alone or as a mixture.
  • Tall oil or tall oil is a by-product of the paper industry, particularly a by-product of Kraft or sulphate pulp production.
  • Tall OiI is a complex mixture comprising three major families of compounds: resin acids, fatty acids and unsaponifiable neutral products.
  • Tall OiI or Tall OiI crude
  • the crude Tall OiI can be refined by fractional distillation under vacuum and leads to different distillation cups more or less rich in fatty acids, resin acids and unsaponifiable neutral products.
  • the main distillation cups are a fatty acid-rich cup called Tall OiI Fatty Acid (or TOFA), a cup rich in resin acids called Tall OiI resin (or Tall OiI Rosin or TOR) and a cup (or the residue) remaining at the bottom of the distillation column, comprising at the same time fatty acids, resin acids and unsaponifiable neutral compounds known as Tall OiI pitch or Tall pitch.
  • Tall OiI Fatty Acid or TOFA
  • a cup rich in resin acids called Tall OiI resin (or Tall OiI Rosin or TOR)
  • a cup (or the residue) remaining at the bottom of the distillation column comprising at the same time fatty acids, resin acids and unsaponifiable neutral compounds known as Tall OiI pitch or Tall pitch.
  • Tall OiI derivative within the meaning of the invention, is meant crude Tall OiI or one of the cuts obtained by distillation of crude Tall OII, taken alone or as a mixture.
  • the crude Tall OiI and the different cuts obtained by distillation of the crude Tall OiI can undergo chemical modifications such as hydrogenations, oxidations, dismutations, polymerizations, esterifications, saponifications and / or reactions with anhydride. maleic.
  • the derivative of TaIl OiI according to the invention is chosen from crude TaIl OII, distilled TaIl OiI, fatty acids TaIl OiI, resin acids TaIl OiI, pitches TaIl OiI, taken alone or in mixed.
  • the derivative of TaIl OiI according to the invention is chosen from TaIl OII pitches, taken alone or as a mixture.
  • TaIl OII pitches are available, inexpensive and have proved particularly effective in lowering the temperatures involved in the manufacture of asphalt mixes and asphalts according to the invention.
  • the pitches of TaIl OiI are compatible with the second additive that is the monoester of fatty acids and fully soluble in said monoester of fatty acids.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 10 to 60% by weight of free acids, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 20 to 50%, more preferably from 30 to 40% by weight. %.
  • the TaII OII derivative according to the invention comprises from 0.5 to 10% by weight of free fatty acids, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 1 to 5%, more preferably from 2 to 4%.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 0.5 to 20% by weight of free resin acids, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 1 to 15%, more preferably 5 to 10%.
  • the rest of the free acids are complex molecules of high molecular weight.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 10 to 50% by weight of acids in esterified form, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 20 to 40%, more preferably from 25 to 40% by weight. at 35%.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 1 to 30% by weight of fatty acids in esterified form, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 2 to 20% more preferably 5 to 10%.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 0.1 to 10% by weight of resin acids in esterified form, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 1 to 5%, more preferably 2 to 4%.
  • the remainder of the acids in esterified form are complex molecules of high molecular weight.
  • the TaIl OII derivative according to the invention comprises from 10 to 60% by weight of unsaponifiable neutral compounds, relative to the weight of TaIl OII derivative, preferably from 20 to 50%, more preferably from 30 to 40% by weight. %.
  • the fatty acids of the TaIl OII derivative according to the invention are chosen from palmitic acids, stearic acids, oleic acids, linoleic acids and linolenic acids, taken alone or as a mixture.
  • the fatty acids are chosen from oleic acids and linoleic acids, taken alone or as a mixture.
  • the resin acids of the TaIl OII derivative according to the invention are chosen from among abietic acids, dehydroabietic acids, palustric acids, isopimaric acids, pimaric acids, neoabietic acids, taken alone or in mixed.
  • the resin acids are preferably chosen from abietic acids and dehydroabietic acids, taken alone or as a mixture.
  • the unsaponifiable neutral compounds of the TaIlOiI derivative according to the invention comprise terpene derivatives, chosen in particular from the diterpenes and the triterpenes. Mention may be made of derivatives of alcohols of diterpenes (or diterpene alcohols) and triterpenes (or triterpene alcohols) such as pimarols, isopimarols, sterols, sitosterols, campesterols, sitostanols, betulinols, taken alone or in mixed.
  • the unsaponifiable neutral compounds of the TaIl OII derivative according to the invention also comprise fatty alcohols comprising from 8 to 30 carbon atoms, preferably from 10 to 24, more preferably from 16 to 22.
  • fatty alcohols comprising from 8 to 30 carbon atoms, preferably from 10 to 24, more preferably from 16 to 22.
  • the TaIl OII derivative according to the invention has an acid number of between 20 and 200 mg KOH / g, preferably between 25 and 190, more preferably between 35 and 180, and even more preferably between 55 and 160.
  • the TaIl OII derivative according to the invention has a saponification number of between 80 and 200 mg KOH / g, preferably between 100 and 190, more preferably between 120 and 160. It is preferred to use a TaIl OII derivative whose index is saponification is low and between 50 and 150 mg KOH / g, preferably between 70 and 120 mg KOH / g, more preferably between 80 and 110 mg KOH / g, more preferably between 90 and 100 mg KOH / g.
  • the TaIl OII derivative according to the invention has a softening point of between 10 and 120 ° C., preferably between 20 and 100 ° C., more preferably between 30 and 80 ° C. It is preferred to use a TaIl OiI derivative whose softening point is between 5 and
  • 80 0 C preferably between 10 and 60 0 C, more preferably between 20 and 40 0 C.
  • the additive binder according to the invention also comprises at least one fatty acid monoester. It is understood that it is a monoester of a mixture of several fatty acids, each of the fatty acids being mono-esterified.
  • the fatty acid esters are obtained by esterification of free fatty acids or by transesterification of animal and / or vegetable oils (or triglycerides of fatty acids) with an alcohol. During esterification or transesterification, small amounts of fatty acids may be present in the form of monoglyceride, diglyceride, triglyceride or fatty acids in free form.
  • the fatty acid monoester according to the invention comprises negligible amounts of fatty acids in the form of monoglyceride, diglyceride, triglyceride or in free form.
  • the fatty acid monoester according to the invention is in the form of a monoester with more than 80% by weight, preferably between 80 and 90%, more preferably between 80 and 85%.
  • the amounts of fatty acids in the form of monoglyceride, diglyceride, triglyceride or in free form are negligible and do not represent more than 15% by weight of the fatty acid monoester according to the invention, preferably not more than 10%, more preferably not more than 6%, even more preferably not more than 4%.
  • the fatty acid monoester according to the invention does not comprise more than 5% by weight of fatty acids in the form of monoglyceride, preferably not more than 1%.
  • the fatty acid monoester according to the invention does not comprise more than 5% by weight of fatty acids in the form of diglyceride, preferably not more than 2%.
  • the fatty acid monoester according to the invention does not comprise more than 5% by weight of fatty acids in the form of triglyceride, preferably not more than 1%.
  • the fatty acid monoester according to the invention does not comprise more than 6% by weight of fatty acids in free form, preferably not more than 3%.
  • the fatty acids of the fatty acid monoester according to the invention are fatty acids comprising from 6 to 24 carbon atoms, preferably from 14 to 22 carbon atoms, more preferably from 16 to 20 carbon atoms, and fatty acids comprising 18 carbon atoms, being the majority fatty acids.
  • the amount by weight of fatty acids comprising 16 carbon atoms of the fatty acid monoester according to the invention, relative to the total amount by weight of fatty acids, is between 10 and 25%, preferably between 15 and 20%.
  • the fatty acids comprising 16 carbon atoms are chosen from palmitic acids and palmitoleic acids, in particular palmitic acids.
  • the amount by weight of fatty acids comprising 18 carbon atoms of the fatty acid monoester according to the invention, relative to the total amount by weight of fatty acids, is between 50 and 85%, preferably between 60 and 80%, more preferably between 70 and 75%.
  • the fatty acids comprising 18 carbon atoms are chosen from stearic acids, oleic acids, linoleic acids, linolenic acids, in particular oleic acids.
  • the amount by weight of saturated fatty acids comprising 18 carbon atoms (C18: 0), relative to the total amount by weight of fatty acids is between 1 and 10%, preferably between 2 and 5 %.
  • the saturated fatty acids comprising 18 carbon atoms are preferably stearic acids. More preferably, the amount by weight of fatty acids comprising 18 carbon atoms and unsaturation (C 18: 1), relative to the total amount by weight of fatty acids, is between 35 and 70%, preferably between 40 and 60%, more preferably between 50 and 55%.
  • the fatty acids comprising 18 carbon atoms and unsaturation are preferably oleic acids. More preferably, the amount by weight of fatty acids comprising 18 carbon atoms and two unsaturations, relative to the total amount of mass of fatty acids, is between 5 and 45%, preferably between 10 and 40%, more preferably between 15 and 25%.
  • the fatty acids comprising 18 carbon atoms and two unsaturations are preferably linoleic acids. More preferably, the amount by weight of fatty acid comprising 18 carbon atoms and three unsaturations, relative to the total amount by weight of fatty acids, is between 0.1 and 5%, preferably between 1 and 2%. .
  • the fatty acids comprising 18 carbon atoms and three unsaturations are preferably linolenic acids.
  • the fatty acid monoester according to the invention is a C 1 -C 4 alkyl monoester, such as a methyl monoester, an ethyl monoester, an n-propyl monoester, a z-propyl monoester, an n-butyl monoester, a s-butyl monoester, a n-butyl monoester.
  • the monoester is a methyl monoester.
  • the acid number of the fatty acid monoester is between 2 and 50 mg KOH / g, preferably between 5 and 10.
  • the iodine value of the fatty acid monoester is between 40 and 120 mg KOH / g, preferably between 50 and 100, more preferably between 70 and 90.
  • the bituminous binder additive according to the invention comprises from 0.1 to 5% by weight of TaIl OII derivative and of fatty acid monoester, relative to the weight of bituminous binder, preferably from 0.5 to 5% by weight. mass, more preferably from 1 to 5% by weight. It is preferred to use a quantity of these two additives as low as possible, for economic reasons, but also technical. Indeed, if these two additives are in significant amounts in the bituminous binder, the properties of the bituminous binder such as the penetrability, the ball and ring temperature, the viscosity, the adhesiveness, the complex modulus and the properties of the bituminous mix obtained.
  • bituminous binder additive comprises from 0.1 to 1.5% by weight of TaIl OII derivative and of fatty acid monoester, relative to the weight of bituminous binder, preferably from 0 to 5 to 1%.
  • the combination of the TaIl OII derivative and the fatty acid monoester is essential to the invention and makes it possible to formulate an additivated bituminous binder making it possible to reduce the temperatures of manufacture, of implementation, and of compacting during the manufacture of asphalt and asphalt at very low levels in the bituminous binder.
  • This combination has a high surfactant power and allows a very good adhesiveness and wettability of the bituminous binder vis-à-vis the aggregates, the bituminous binder is very manageable, even at lower temperatures than those traditionally implemented.
  • the amount of TaIl OII derivative in the bituminous binder and the amount of fatty acid monoester in the bituminous binder are calculated as a function of the total amount of these.
  • Three different embodiments are envisaged at the level of the mass ratios between the amount of TaIl OiI derivative and that of fatty acid monoester.
  • the bituminous binder additive according to the invention comprises a little more derivative of TaIl OII than monoester of fatty acids.
  • the mass ratio of the amounts of TaIl OII derivative and of fatty acid monoester is between 55:45 and 95: 5, preferably between 60:40 and 90:10, more preferably between 70 : 30 and 80:20.
  • the bituminous binder additive according to the invention comprises as much derivative of TaIl OiI as monoester of fatty acids.
  • the mass ratio of the amounts of TaIl OII derivative and fatty acid monoester is equal to 50:50.
  • the bituminous binder additive according to the invention comprises a little less derivative of TaIl OiI than monoester of fatty acids.
  • the mass ratio of the amounts of TaIl OII derivative and fatty acid monoester is between 5:95 and 45:55, preferably between 10:90 and 40:60, more preferably between 20 and 40:60. : 80 and 30:70.
  • the bituminous binder according to the invention comprises at least one bitumen.
  • This bitumen is taken alone or mixed.
  • bitumens that can be used according to the invention, mention may be made first of bitumens of natural origin, those contained in deposits of natural bitumen, natural asphalt or oil sands.
  • the bitumens according to the invention are also bitumens derived from the refining of crude oil. Bitumens come from the atmospheric and / or vacuum distillation of oil. These bitumens can be optionally blown, vis-reduced and / or deasphalted. The different bitumens obtained by the refining processes can be combined with one another to obtain the best technical compromise. Bitumen can also be a recycling bitumen.
  • the bitumens may be hard grade or soft grade bitumens.
  • the bitumens according to the invention have a penetrability, measured at 25 ° C. according to the EN 1426 standard, between 5 and 200 1/10 mm, preferably between 10 and 100 1/10 mm, more preferably between 20 and 60 1 / 10 mm, even more preferably between 30 and 50 1/10 mm.
  • the bituminous binder according to the invention may also comprise at least one polymer.
  • the polymers used are elastomers or plastomers.
  • thermoplastic elastomers such as styrene and butadiene random or block copolymers, linear or star (SBR, SBS) or styrene and isoprene (SIS), copolymers, may be mentioned in an indicative and nonlimiting manner.
  • Preferred polymers are copolymers of styrene and butadiene.
  • the styrene-butadiene copolymer advantageously has a weight content of styrene ranging from 5% to 50% by weight, based on the weight of the copolymer, preferably from 20% to 40%.
  • the styrene-butadiene copolymer advantageously has a weight content of butadiene, ranging from 50% to 95% by weight, based on the weight of the copolymer, preferably from 60% to 80%.
  • the 1-4-double-butadiene units derived from butadiene and the 1-2-double-butadiene units derived from butadiene are distinguished.
  • units with double bonds 1-4 derived from butadiene is meant the units obtained via an addition 1, 4 during the polymerization of butadiene.
  • 1,2-Butadiene double-bonded units are understood to mean the units obtained via a 1,2-addition during the polymerization of butadiene. The result of this addition 1,2 is a so-called "pendant" vinyl double bond.
  • the styrene-butadiene copolymer has a content of 1,2-butadiene-derived double-bond units of between 5% and 50% by weight, based on the total weight of the butadiene units, preferably between 10% and 40% by weight. %, more preferably between 15% and 30%, still more preferably between 20% and 25%, even more preferably between 18% and 23%.
  • the styrene-butadiene hydrocarbon copolymer has an average molecular weight M w of between 4,000 and 500,000 daltons, preferably between 10,000 and 200,000, more preferably between 50,000 and 150,000, and even more preferably between 80,000 and 150,000. 000 and 130,000, even more preferably between 100,000 and 120,000.
  • the molecular weight of the copolymer is measured by GPC chromatography with a polystyrene standard according to ASTM D3536 (replaced by ASTM D5296-05).
  • the styrene-butadiene copolymer may be linear or star-shaped, diblock, triblock and / or multi-branched.
  • the hydrocarbon copolymer of styrene and butadiene may also possibly include a statistical hinge.
  • a mixture of copolymers of styrene and butadiene may be envisaged.
  • a quantity of polymer of 1 to 20% by weight relative to the mass of bituminous binder, preferably from 5 to 10%, is used.
  • This polymer may optionally be crosslinked.
  • the crosslinking agents that can be used are of a very varied nature and are chosen as a function of the type (s) of polymer (s) contained in the bituminous binder according to the invention.
  • the crosslinking agent is selected from sulfur alone or in admixture with vulcanization accelerators.
  • vulcanization accelerators are either hydrocarbyl polysulfides, sulfur-donor vulcanization accelerators, or non-sulfur donor vulcanization accelerators.
  • the hydrocarbyl polysulfides may be chosen from those defined in the patent FR2528439.
  • the sulfur-donor vulcanization accelerators may be chosen from thiuram polysulfides, for example, tetrabutylthiuram disulfides, tetraethylthiuram disulfides and tetramethylthiuram disulfides.
  • the non-sulfur-donor vulcanization accelerators that may be used according to the invention may be sulfur-containing compounds chosen in particular from mercaptobenzothiazole and its derivatives, dithiocarbamates and its derivatives, and thiuram monosulfides and its derivatives.
  • adhesiveness dopes and / or surfactants are chosen from alkylamine derivatives, alkyl-polyamine derivatives, alkylamidopolyamine derivatives, alkyl amidopolyamine derivatives and quaternary ammonium salt derivatives, taken alone or as a mixture.
  • the most used are tallow propylene diamines, tallow amido amines, quaternary ammoniums obtained by quaternization of tallow propylene diamines, tallow propylenes-polyamines.
  • the amount of adhesiveness dopes and / or surfactants in the bituminous binder additive according to the invention is between 0.2% and 2% by weight, preferably between 0.5% and 1% by weight.
  • the invention also relates to a process for preparing an additivated bituminous binder, in which the mixing temperature of the bitumen, the TaIl OII derivative and the fatty acid monoester is between 100 ° C. and 170 ° C., preferably between 110 0 C and 150 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C.
  • the subject of the invention is also a process for preparing so-called warm bituminous mixes, in which an additive bituminous binder according to the invention is mixed with aggregates.
  • the process is characterized in that the mixture or coating of the aggregates with the bituminous binder is at a particularly low temperature, the coating or manufacturing temperature of the mix being between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 0 C and 140 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C.
  • the aggregates and the bituminous binder additive are either both at the same temperature between 100 0 C and 150 0 C, preferably between 1 10 0 C and 140 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C, or the additivated bituminous binder is at a temperature around 160 0 C and the aggregates are at a temperature between 100 0 C and 150 0 C, preferably between 110 0 C and 140 0 C, more preferably between 120 0 C C and 130 ° C.
  • the temperature of the aggregates which dictates the overall coating temperature which will therefore be between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferably between 120 ° C. and 130 ° C.
  • the aggregates at the temperature between 100 0 C and 150 0 C, preferably between 110 0 C and 140 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C and the bituminous binder additive at the same temperature between 100 0 C and 150 0 C, preferably between 110 0 C and 140 0 C, more preferably between 120 0 C and 130 0 C.
  • the additivated bituminous binder at 160 ° C. and the aggregates at a temperature between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferentially between 120 ° C. and 130 ° C., the overall coating temperature then being between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C.
  • the additive bituminous binder is preferably at a temperature of between 120 ° C. and 180 ° C., preferably between 140 ° C. and 160 ° C. and the aggregates at a temperature between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C. more preferably between 120 ° C. and 130 ° C., the overall coating temperature always being between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferably between 120 ° C. and 130 ° C. vs.
  • the coating temperature is lower in the process according to the invention, the coating is of good quality and the coating time is not increased compared to a traditional process at higher temperature.
  • the coating time of the process according to the invention is between 2 seconds and 120 seconds, preferably between 5 seconds and 60 seconds, more preferably between 10 seconds and 40 seconds.
  • the application temperature during the spraying of the bituminous binder / granulate mixture is between 80 ° C. and 130 ° C., preferably between 90 ° C. and 120 ° C., more preferably between 100 ° C. and 110 ° C..
  • the compacting temperature of the spilled mixture is between 70 0 C and 120 0 C, preferably between 80 0 C and 110 0 C, more preferably between 90 0 C and 100 0 C.
  • the set is then cooled at room temperature.
  • Another subject of the invention is a process for preparing cast asphalts, in which an additive bituminous binder according to the invention is mixed with fillers.
  • the process is characterized in that the mixture of the charges with the binder is at a particularly low temperature, the manufacturing temperature of the asphalt being between 140 ° C. and 180 ° C., preferably between 150 ° C. and 170 ° C. 0 C.
  • fillers and additive bituminous binder are both at the same temperature (between 140 0 C and 180 0 C, preferably between 150 0 C and 170 0 C).
  • the bituminous binder / additive mixture is poured.
  • the operating temperature during the pouring of the bituminous binder / filler mixture is between 120 ° C. and 160 ° C., preferably between 130 ° C. and 150 ° C.
  • the assembly is then cooled to ambient temperature.
  • the invention also relates to bituminous mixes comprising a bituminous binder according to the invention, aggregates and optionally fillers.
  • the bituminous mix comprises from 1 to 10% by weight of bituminous binder additive, relative to the total mass of the mix, preferably from 4 to 8% by weight.
  • Another subject of the invention is cast asphalts comprising a bituminous binder according to the invention and mineral fillers.
  • the asphalt comprises from 1 to 20% by weight of bituminous binder additive, relative to the total mass of the asphalt, preferably from 5 to 10% by weight.
  • the invention also relates to the use in a bitumen of at least one combination of additives comprising at least one derivative of TaIl OiI and at least one monoester of fatty acids, to reduce the temperatures of manufacture, setting implementation and / or compaction of bituminous mixes and the temperatures of manufacture and / or implementation of cast asphalts.
  • This combination of additives makes it possible to lower the said temperatures of all bitumens (hard grade bitumens, intermediate grade bitumens, soft grade bitumens), irrespective of their penetrability.
  • the combination of additives is adapted to bitumens of penetrability of between 35 and 50 1/10 mm and bitumens of penetrability of between 10 and 1/10 mm.
  • the use of the combination of additives, during the manufacture of a mix, makes it possible to obtain manufacturing or coating temperatures between 100 ° C. and 150 ° C., preferably between 110 ° C. and 140 ° C., more preferably between 120 ° C. and 130 ° C.
  • the use of the additive combination makes it possible to obtain application temperatures during spraying between 80 ° C. and 130 ° C. preferably between 90 ° C. and 120 ° C., more preferably between 100 ° C. and 110 ° C.
  • the use of the additive combination makes it possible to obtain compacting temperatures between 70 ° C. and 120 ° C., preferably between 80 0 C and 110 0 C, more preferably between 90 0 C and 100 0 C.
  • the use of the combination of additives, during the manufacture of an asphalt makes it possible to obtain manufacturing temperatures between 140 ° C. and 180 ° C., preferably between 150 ° C. and 170 ° C. the combination of additives makes it possible to obtain processing temperatures between 120 ° C. and 160 ° C., preferably between 130 ° C. and 150 ° C.
  • the use of the combination of additives, during the manufacture of a mix, makes it possible to reduce the manufacturing temperatures from 10 ° C. to 80 ° C., preferably from 20 ° C. to 60 ° C., more preferably from 30 ° C. to 60 ° C. 0 C to 50 0 C.
  • the use of the combination of additives makes it possible to reduce the temperatures of implementation during the spreading of 30 0 C to 100 0 C, preferably of 40 0 C to 120 0 C, more preferentially from 50 ° C. to 70 ° C.
  • the use of the additive combination makes it possible to reduce the compaction temperatures from 30 ° C. to 80 ° C., preferably from 40 ° C. to 70 ° C., more preferably from 50 ° C. to 70 ° C. C at 60 ° C.
  • the invention finally relates to the use of asphalt mixes and poured asphalts according to the invention for the manufacture of road, pavement, sidewalk, road, urban development, soil, waterproofing of buildings or structures, in particular for the manufacture in road application, of foundation layers, base layers, foundation layers, surface layers such as bonding layers and / or wearing courses .
  • the different products used are the following:
  • a pitch of TaIlOiI having an acid number of between 25 and 35 mg KOH / g, a saponification number of between 90 and 100 mg KOH / g and a softening point of between 20 and 40 ° C.
  • a fatty acid methyl monoester comprising 18% by weight of C16 palmitic acid: 0.51% by weight of C18: 1 oleic acid and 19.8% by weight of linoleic acid C18: 2 with an acid number of between 5 and 10 mg KOH / g and an iodine value of between 70 and 90 mg KOH / g.
  • Various bituminous binders are prepared:
  • Li bituminous binder is a control bituminous binder not comprising additives according to the invention.
  • the bituminous binder Li consists of the pure bitumen described above.
  • the bituminous binder L 2 is a bituminous binder according to the invention additive with the combination of additives according to the invention.
  • the bituminous binder L 2 comprises 99% by weight of pure bitumen as defined above, 0.5% by weight of pitch of TaIl OII as defined above and 0.5% by weight of the acid methyl monoester. bold as defined above.
  • the bituminous binder L 3 is a bituminous binder according to the invention additive with the combination of additives according to the invention.
  • the bituminous binder L3 comprises 99% by weight of pure bitumen as defined above, 0.6% by weight of pitch of TaIlOiI as defined above and 0.4% by weight of the fatty acid methyl ester. as defined above.
  • the bituminous binder L 4 is a bituminous binder according to the invention additive with the combination of additives according to the invention.
  • the bituminous binder L 4 comprises 99% by weight of pure bitumen as defined above, 0.4% by weight of pitch of TaIl OiI as defined above and 0.6% by weight of the acid methyl monoester. bold as defined above.
  • bituminous binders L 2 to L 4 are prepared by mixing the bituminous binder Li and the combination of additives at a temperature of 120 ° C.
  • the order of introduction of the two additives is not important, they can be added to the bituminous binder at the same time or one after the other. They are here added simultaneously to the bituminous binder.
  • Table 1 Properties of bituminous binders
  • bituminous binders according to the invention L 2 to L 4 have properties equivalent to those of the bituminous binding agent Li in terms of penetrability, ball and ring temperature, plasticity range, adhesiveness and complex modulus. . It is found that the additive bituminous binders according to the invention L 2 to L 4 , at low temperature, by the combination of particular additives used, does not degrade the properties of the bituminous binders according to the invention L 2 to L 4 . The adhesiveness is even improved for the bituminous binder according to the invention L 3 .
  • the particular combination of additives used does not affect the viscosity of the binder, does not reduce the viscosity of the binder, the viscosities at 120 ° C., 140 ° C. and 160 ° C. of the bituminous binders according to US Pat. Li to L 4 are comparable.
  • the particular combination of additives used makes it possible to reduce the manufacturing temperatures despite an unchanged viscosity.
  • bituminous mixes control and according to the invention E 1 , E 2 , E 3 and E 4 are prepared from the bituminous binders and according to the invention L 1 , L 2 , L 3 and L 4 respectively : - an asphalt mix control E 1 , by mixing 94.6% by weight of aggregates and 5.4% by weight of control bituminous binder L 1 , at the manufacturing temperature or coating temperature of 165 ° C., the aggregates and the binder bituminous both at a temperature of 165 ° C for 66 seconds.
  • the bituminous binder / aggregate mixture is then spilled at 155 ° C, compacted at 145 ° C and cooled to room temperature.
  • bituminous mix according to the invention E 2 by mixing 94.6% by weight of aggregates and 5.4% by weight of bituminous binder according to the invention L 2 , at the manufacturing temperature or coating temperature 120 0 C, the aggregates and the bituminous binder being both at a temperature of 120 0 C for 68 seconds.
  • the bituminous binder / granulate mixture is then spread at 100 ° C., compacted at 80 ° C. and cooled to room temperature.
  • bituminous mix according to the invention E3 by mixing 94.6% by weight of aggregates and 5.4% by mass of bituminous binder according to the invention L 3 , at the manufacturing temperature or coating temperature of 120 0 C, the aggregates and the bituminous binder being both at a temperature of 120 0 C for 69 seconds.
  • the bituminous binder / granulate mixture is then spread at 100 ° C., compacted at 80 ° C. and cooled to room temperature.
  • bituminous mix according to the invention E 4 by mixing 94.6% by weight of aggregates and 5.4% by weight of bituminous binder according to the invention L 4 , at the manufacturing temperature or coating temperature 120 0 C, the aggregates and the bituminous binder being both at a temperature of 120 0 C for 75 seconds.
  • the bituminous binder / granulate mixture is then spread at 100 ° C., compacted at 80 ° C. and cooled to room temperature.
  • the coating times of the bituminous binders according to the invention E 2 to E 4 at a coating temperature of 120 ° C. are of the same order of magnitude as the coating time of the control bituminous binder E 1 at a temperature of 165 ° C coating, and are well below the coating time of the control bituminous binder Ei at a coating temperature of 120 ° C.
  • Table 2 Properties of bituminous mixes
  • ⁇ Water stripping resistance test according to standard NF P 98-251-1 reflects the adhesion between the bituminous binder and the aggregates.
  • ® Rutting resistance test according to NF EN 12697-22 reflects the capacity of the bituminous mix to resist creep due to the application of traffic.
  • bituminous mixes according to the invention E 2 , E 3 and E 4 have a resistance to stripping, identical to that of the control bituminous mix E 1 , but with a manufacturing temperature lower than 45 ° C., a temperature lower implementation of 55 0 C and a compacting temperature lower than 65 0 C.
  • bituminous mixes according to the invention E 2 , E 3 and E 4 possess a resistance to rutting, identical to that of the control bituminous mix E 1 , but with a manufacturing temperature lower than 45 ° C. an operating temperature lower than 55 ° C. and a compacting temperature lower than 65 ° C.
  • bituminous mixes according to the invention E 2 , E 3 and E 4 have a modulus of rigidity, almost identical to that of the bituminous mix control E 1 , but with a manufacturing temperature lower than 45 ° C., lower operating temperature of 55 ° C and a lower compaction temperature of 65 ° C.

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Abstract

La présente invention concerne un liant bitumineux comprenant du bitume et au moins deux additifs permettant de diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre, de compactage des enrobés et des asphaltes, le premier additif étant un dérivé de Tall Oil, pris seul ou en mélange, et le deuxième additif étant un monoester d'un mélange d'acides gras. L'invention concerne aussi les procédés de préparation à basses températures des enrobés et des asphaltes obtenus à partir du liant additivé. L'invention concerne enfin l'utilisation du liant additivé pour fabriquer à plus basses températures des enrobés et des asphaltes, et l'utilisation de ces enrobés ou asphaltes, notamment, en application routière pour des couches de fondation, des couches de base, des couches d'assise, des couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement.

Description

LIANT BITUMINEUX POUR LA PREPARATION D'ASPHALTES OU D'ENROBES
A BASSES TEMPERATURES
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un liant bitumineux additivé comprenant du bitume et au moins deux additifs permettant de diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre, de compactage des enrobés et de diminuer les températures de fabrication et de mise en œuvre des asphaltes. Le premier additif est un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et le deuxième additif est un monoester d'un mélange d'acides gras. L'invention concerne aussi les enrobés et les asphaltes obtenus à partir dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras.
L'invention concerne aussi les procédés de préparation à basses températures des enrobés et des asphaltes obtenus à partir dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras. L'invention concerne enfin l'utilisation du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras dans un liant bitumineux et l'utilisation dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras, pour fabriquer à plus basses températures des enrobés et des asphaltes.
L'invention concerne aussi l'utilisation de ces enrobés ou asphaltes pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages d'art, en particulier en applications routières pour la fabrication de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. ART ANTERIEUR Par asphalte, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des charges minérales.
Les charges minérales sont constituées de fines (particules de dimensions inférieures à 0,063 mm), de sable (particules de dimensions comprises entre 0,063 mm et 2 mm) et éventuellement de gravillons (particules de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 4 mm). Par enrobé bitumineux, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des granulats et éventuellement des charges minérales. Les granulats sont des granulats minéraux et/ou synthétiques, notamment, des fraisats de recyclage, de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 14 mm.
Les asphaltes sont principalement utilisés pour fabriquer et recouvrir des trottoirs, alors que les enrobés sont utilisés pour fabriquer des routes. Contrairement aux enrobés, les asphaltes ne sont pas compactés au rouleau lors de leur mise en place.
La préparation des enrobés à chaud ou des asphaltes comprend plusieurs étapes. La première étape consiste à mélanger le liant bitumineux avec des granulats (pour les enrobés) ou avec des charges (pour les asphaltes) à une température dite de fabrication ou température d'enrobage. Le mélange liant bitumineux/granulats ou le mélange liant bitumineux/charges est ensuite répandu (pour les enrobés) ou coulé (pour les asphaltes) à une température dite de mise en œuvre. Pour les enrobés bitumineux, il existe ensuite une étape de compactage à une température dite de compactage. Après le compactage de l'enrobé bitumineux ou le coulage de l'asphalte, l'enrobé bitumineux ou l'asphalte sont refroidis à température ambiante.
Les différentes températures mises en œuvre dans la préparation des enrobés et des asphaltes traditionnels sont très élevées. Ainsi, pour les enrobés bitumineux, les températures de fabrication (ou température d'enrobage) et de mise en œuvre sont comprises entre 1600C et 1800C, la température de compactage est comprise entre 1200C et 1500C. Pour les asphaltes ces températures sont encore supérieures, les températures de fabrication (ou température d'enrobage) et de mise en œuvre sont comprises entre 2000C et 2500C.
Ces températures relativement élevées, induisent de fortes dépenses énergétiques, des émissions de gaz à effet de serre et de composés organiques volatils et rendent les conditions de travail difficiles à cause du rayonnement et des émissions gazeuses.
On cherche donc à abaisser les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage pour les enrobés bitumineux et les températures de fabrication et de mise en œuvre pour les asphaltes. Des solutions pour abaisser lesdites températures ont déjà été proposées. Ainsi la demande de brevet FR2721936 décrit l'ajout à un liant organique thermofusible, de cires d'hydrocarbures telles que des cires de polyméthylène, des cires de polyéthylène, des cires de polypropylène ou des copolymères éthylène-propylène. L'utilisation de ces cires d'hydrocarbures dans le liant permet d'abaisser les températures de fabrication et de mise en œuvre d'asphaltes coulés. Les additifs utilisés dans cette demande sont des additifs d'origine fossile, donc non renouvelables et ne sont utilisés que pour les asphaltes.
La demande de brevet FR2855523 propose l'ajout à un liant organique thermofusible, d'une cire d'hydrocarbure dont le point de fusion est supérieur à 85°C et d'un deuxième additif constitué par une cire d'ester d'acides gras, cette cire étant d'origine synthétique, végétale, ou végétale fossile et ayant un point de fusion inférieur à 85°C. L'utilisation de ces deux additifs permet de préparer des asphaltes coulés à des températures comprises entre 1500C et 1700C. La cire d'hydrocarbure utilisée est un additif d'origine fossile, donc non renouvelable. La combinaison d'additifs n'est utilisée que pour les asphaltes.
La demande de brevet FR2883882 propose l'additivation d'un produit bitumineux à l'aide d'un ou plusieurs additifs chimiques, comprenant un groupement (poly)oxyéthylé et/ou (poly)oxypropylé, pour abaisser la température de production des mélanges granulats/produit bitumineux d'une amplitude de 200C à 400C, la température du mélange entre granulats/produit bitumineux lors du répandage d'une amplitude de 100C à 400C et la température du mélange entre granulats/produit bitumineux à cœur au cours du compactage, d'une amplitude pouvant aller jusqu'à 500C.
La demande de brevet FR2878856 décrit un enrobé bitumineux comprenant des granulats et un liant comprenant une cire d'hydrocarbure dont le point de fusion est supérieur à 85°C et une cire d'ester d'acides gras, cette cire étant d'origine synthétique, végétale, ou végétale fossile et ayant un point de fusion inférieur à 85°C. L'utilisation de ces deux additifs permet de préparer des enrobés bitumineux à des températures comprises entre 800C et 1300C.
La cire d'hydrocarbure utilisée est un additif d'origine fossile, donc non renouvelable.
La demande de brevet FR2901279 décrit un liant comprenant deux additifs. Le premier additif est un composé macromoléculaire choisi parmi les résines naturelles d'origine végétale ou les cires d'hydrocarbures. Le deuxième additif est un dérivé d'acides gras choisi dans le groupe constitué par les diesters d'acides gras et les éthers d'acides gras. Les températures de fabrication des asphaltes sont comprises entre 1400C et 1700C. L'effet de ces additifs n'est démontré que pour la préparation d'asphaltes. RESUME DE L'INVENTION
Dans cette perspective, la société demanderesse a cherché à diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage des enrobés et les températures de fabrication et de mise en œuvre des asphaltes.
La société demanderesse a établi de façon surprenante, que l'additivation d'un liant bitumineux par au moins deux composés d'origine végétale et/ou animale, permettait de réduire signifîcativement les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage des enrobés et des asphaltes formulés à partit dudit liant bitumineux additivé. Le premier additif est un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange et le deuxième additif est un monoester d'un mélange d'acides gras. L'objectif principal de la présente invention est donc de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, afin de réduire la consommation énergétique, de réduire le rejet des gaz de combustion et de réduire les émissions de fumées.
Pour les enrobés, l'objectif est de formuler des enrobés dits « tièdes » et d'atteindre une température d'enrobage de 1000C à 1500C, de préférence de 1100C à 1400C, plus préférentiellement de 1200C à 1300C, une température de mise en œuvre de 800C à 1300C, de préférence de 900C à 1200C, plus préférentiellement de 1000C à 1100C, et/ou une température de compactage de 700C à 1200C, de préférence de 800C à 1100C, plus préférentiellement de
900C à 1000C. Pour les asphaltes, l'objectif est d'atteindre une température d'enrobage de 1400C à
1800C et/ou une température de mise en œuvre de 1200C à 1600C.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé, permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, - A - comprenant une combinaison d'additifs exempts de composés hydrocarbonés d'origine fossile, non renouvelables, c'est-à-dire de proposer un liant bitumineux additivé uniquement avec des matières premières renouvelables, disponibles et peu coûteuses.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, qui soit économique, car mettant en oeuvre une faible teneur en additifs.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, les enrobés ou les asphaltes ayant des propriétés mécaniques équivalentes ou améliorées par rapport aux enrobés et asphaltes traditionnels, classiquement fabriqués à plus hautes températures.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant une bonne résistance au désenrobage.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant une bonne résistance à l'orniérage.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant un bon module de rigidité.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un asphalte fabriqué à plus basse température, ayant les valeurs d'indentation et de retrait requises. BREVE DESCRIPTION
L'invention concerne un liant bitumineux comprenant au moins un bitume, au moins un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et au moins un monoester d'acides gras.
Le liant bitumineux comprend de 0,1 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, notamment 0,1 à 4%, et/ou 0,1 à 3%, et/ou 0,1 à 2%. De préférence, selon une première variante, le liant bitumineux comprend de 0,5 à 5% en masse, plus préférentiellement de 1 à 5% en masse, de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. De préférence, selon une seconde variante, le liant bitumineux comprend de 0,1 à 1,5% en masse, plus préférentiellement de 0,5 à 1% en masse, de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. De préférence, le dérivé de TaIl OiI est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI et les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange.
De préférence, le monoester d'acides gras est un monoester d'alkyle choisi parmi les monoesters de méthyle, d'éthyle, de propyle, de butyle, pris seuls ou en mélange. De préférence, l'acide gras du monoester d'acides gras est un acide gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, et avantageusement 18 atomes de carbone.
De préférence le liant bitumineux comprend en outre un polymère. De préférence le liant bitumineux comprend en outre un agent réticulant.
Dans un premier mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70. Dans un second mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est égal à 50:50.
Dans un troisième mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 55:45 et 95:5, de préférence entre 60:40 et 90:10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20. L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un liant bitumineux tel que défini ci-dessus, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 1000C et 1700C, de préférence entre 1100C et 1500C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
L'invention concerne aussi un enrobé bitumineux comprenant un liant bitumineux tel que défini ci-dessus et des granulats comprenant éventuellement des fines, du sable, des gravillons.
L'invention concerne aussi un asphalte comprenant un liant bitumineux tel que défini ci-dessus et des charges telles que des fines, du sable, des gravillons.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un enrobé bitumineux tel que défini ci-dessus, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini ci-dessus avec des granulats, dans lequel la température d'enrobage est comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
De préférence, le liant bitumineux et les granulats sont tous deux à une température comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, lors de l'enrobage.
De préférence, la température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 800C et 1300C, de préférence entre 900C et 1200C, plus préférentiellement entre 1000C et 1100C.
De préférence, la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 700C et 1200C, de préférence entre 800C et 1100C, plus préférentiellement entre 900C et 1000C.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un asphalte tel que défini ci- dessus, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini ci-dessus avec des charges, dans lequel la température de fabrication est comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C.
De préférence, le liant bitumineux et les charges sont tous deux à une température comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C, lors de leur mélange. De préférence, la température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 1200C et 1600C, de préférence entre 1300C et 1500C.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et d'un monoester d'acides gras dans un liant bitumineux pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un liant bitumineux tel que défini ci-dessus pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
L'invention concerne enfin l'utilisation d'un enrobé tel que défini ci-dessus ou d'un asphalte tel que défini ci-dessus, pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. DESCRIPTION DETAILLEE
Le liant additivé selon l'invention comprend au moins un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange. Le TaIl OiI (ou huile de tall) est un sous-produit de l'industrie papetière, en particulier un sous-produit de la production de la pâte à papier selon le procédé Kraft ou au sulfate. Le Tall OiI est un mélange complexe comprenant trois familles majoritaires de composés : des acides résiniques, des acides gras et des produits neutres insaponifiables. En général, le Tall OiI (ou Tall OiI brut) comprend de 40 à 60% en masse d'acides résiniques, de 30 à 50% en masse d'acides gras et de 5 à 10% de produits neutres insaponifiables. Le Tall OiI brut peut être raffiné par distillation fractionnée sous-vide et conduit à différentes coupes de distillation plus ou moins riches en acides gras, acides résiniques et produits neutres insaponifiables. Les principales coupes de distillation, sont par exemple, une coupe riche en acides gras appelée Tall OiI Fatty Acid (ou TOFA), une coupe riche en acides résiniques appelée résine de Tall OiI (ou Tall OiI Rosin ou TOR) et une coupe (ou le résidu) restant au fond de la colonne de distillation, comprenant à la fois des acides gras, des acides résiniques et des composés neutres insaponifiables appelée brai de Tall OiI (ou poix de Tall OiI ou TOP).
Par dérivé de Tall OiI, au sens de l'invention, on entend du Tall OiI brut ou une des coupes obtenues par distillation du Tall OiI brut, pris seul ou en mélange. Le Tall OiI brut et les différentes coupes obtenues par distillation du Tall OiI brut, peuvent subir des modifications chimiques telles que des hydrogénations, des oxydations, des dismutations, des polymérisations, des estérifications, des saponifications et/ou des réactions avec de l'anhydride maléique. En particulier, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention, est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI, les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange.
Plus préférentiellement, le dérivé du TaIl OiI selon l'invention est choisi parmi les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange. On préfère les brais de TaIl OiI car ils sont disponibles, peu coûteux et se sont révélés particulièrement efficaces pour abaisser les températures mises enjeu lors de la fabrication des enrobés et asphaltes selon l'invention. En outre, les brais de TaIl OiI sont compatibles avec le deuxième additif qu'est le monoester d'acides gras et entièrement solubles dans ledit monoester d'acides gras. De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 60% en masse d'acides libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 50%, plus préférentiellement de 30 à 40%. Parmi ces acides libres, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,5 à 10% en masse d'acides gras libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 5%, plus préférentiellement de 2 à 4%. Parmi ces acides libres, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,5 à 20% en masse d'acides résiniques libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 15%, plus préférentiellement de 5 à 10%. Le reste des acides libres sont des molécules complexes de haut poids moléculaire.
De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 50% en masse d'acides sous forme estérifîée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 40%, plus préférentiellement de 25 à 35%. Parmi ces acides sous forme estérifiée, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 1 à 30% en masse d'acides gras sous forme estérifiée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 2 à 20%, plus préférentiellement de 5 à 10%. Parmi ces acides sous forme estérifiée, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,1 à 10% en masse d'acides résiniques sous forme estérifiée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 5%, plus préférentiellement de 2 à 4%. Le reste des acides sous forme estérifiée sont des molécules complexes de haut poids moléculaire.
De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 60% en masse de composés neutres insaponifïables, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 50%, plus préférentiellement de 30 à 40%.
De préférence, les acides gras du dérivé de TaIl OiI selon l'invention, sont choisis parmi les acides palmitiques, les acides stéariques, les acides oléiques, les acides linoléiques, les acides linoléniques, pris seuls ou en mélange. De préférence, les acides gras sont choisis parmi les acides oléiques et les acides linoléiques, pris seuls ou en mélange.
De préférence, les acides résiniques du dérivé de TaIl OiI selon l'invention, sont choisis parmi les acides abiétiques, les acides déhydroabiétiques, les acides palustriques, les acides isopimariques, les acides pimariques, les acides néoabiétiques, pris seuls ou en mélange. De préférence les acides résiniques sont choisis parmi les acides abiétiques et les acides déhydroabiétiques, pris seuls ou en mélange.
De préférence, les composés neutres insaponifïables du dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprennent des dérivés du terpène, choisis en particulier parmi les diterpènes et les triterpènes. On peut citer les dérivés d'alcools de diterpènes (ou alcools diterpéniques) et de triterpènes (ou alcools triterpéniques) tels que les pimarols, les isopimarols, les stérols, les sitostérols, les campéstérols, les sitostanols, les bétulinols, pris seuls ou en mélange. Les composés neutres insaponifiables du dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprennent également des alcools gras comprenant de 8 à 30 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24, plus préférentiellement de 16 à 22. On peut citer par exemple, les octanols, les nonanols, les décanols, les undécanols, les tétradécanols, les hexadécanols, les octadécanols, les docosanols, les policosanols, les triacontanols, pris seuls ou en mélange.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention, a un indice d'acidité compris entre 20 et 200 mg KOH/g, de préférence entre 25 et 190, plus préférentiellement entre 35 et 180, encore plus préférentiellement entre 55 et 160. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont l'indice d'acidité est faible et compris entre 10 et 75 mg KOH/g, de préférence 20 et 55 mg KOH/g, plus préférentiellement entre 25 et 35 mg KOH/g.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention a un indice de saponification compris entre 80 et 200 mg KOH/g, de préférence entre 100 et 190, plus préférentiellement entre 120 et 160. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont l'indice de saponification est faible et compris entre 50 et 150 mg KOH/g, de préférence entre 70 et 120 mg KOH/g, plus préférentiellement entre 80 et 110 mg KOH/g, encore plus préférentiellement entre 90 et 100 mg KOH/g.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention a un point de ramollissement compris entre 10 et 1200C, de préférence entre 20 et 1000C, plus préférentiellement entre 30 et 800C. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont le point de ramollissement est compris entre 5 et
800C, de préférence entre 10 et 600C, plus préférentiellement entre 20 et 400C.
Le liant additivé selon l'invention comprend également au moins un monoester d'acides gras. Il est entendu qu'il s'agit d'un monoester d'un mélange de plusieurs acides gras, chacun des acides gras étant mono-estérifïés. Les esters d'acides gras sont obtenus par estérifïcation des acides gras libres ou par transestérifîcation des huiles animales et/ou végétales (ou triglycérides d'acides gras) avec un alcool. Lors de l'estérification ou de la transestérification, il peut subsister des petites quantités d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou d'acides gras sous forme libre. Ainsi même si le monoester d'acides gras selon l'invention est très majoritairement sous forme de monoester, il comprend des quantités négligeables d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou sous forme libre. Le monoester d'acides gras selon l'invention est sous forme de monoester à plus de 80% en masse, de préférence entre 80 et 90%, plus préférentiellement entre 80 et 85%. Les quantités d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou sous forme libre sont négligeables et ne représentent pas plus de 15% en masse du monoester d'acides gras selon l'invention, de préférence pas plus de 10%, plus préférentiellement pas plus de 6%, encore plus préférentiellement pas plus de 4%.
En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de monoglycéride, de préférence pas plus de 1%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de diglycéride, de préférence pas plus de 2%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de triglycéride, de préférence pas plus de 1%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 6% en masse d'acides gras sous forme libre, de préférence pas plus de 3%. Les acides gras du monoester d'acides gras selon l'invention, sont des acides gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, les acides gras comprenant 18 atomes de carbone, étant les acides gras majoritaires.
De préférence, la quantité en masse d'acides gras comprenant 16 atomes de carbone du monoester d'acides gras selon l'invention, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 10 et 25%, de préférence entre 15 et 20%. De préférence, les acides gras comprenant 16 atomes de carbone sont choisis parmi les acides palmitiques et les acides palmitoléiques, en particulier les acides palmitiques.
De préférence, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone du monoester d'acides gras selon l'invention, par rapport à la quantité totale en masse d' acides gras, est comprise entre 50 et 85%, de préférence entre 60 et 80%, plus préférentiellement entre 70 et 75%. De préférence, les acides gras comprenant 18 atomes de carbone sont choisis parmi les acides stéariques, les acides oléiques, les acides linoléiques, les acides linoléniques, en particulier les acides oléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras saturés comprenant 18 atomes de carbone (C18:0), par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 1 et 10%, de préférence entre 2 et 5%. Les acides gras saturés comprenant 18 atomes de carbone sont de préférence les acides stéariques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone et une insaturation (C 18:1), par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 35 et 70%, de préférence entre 40 et 60%, plus préférentiellement entre 50 et 55%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et une insaturation sont de préférence les acides oléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone et deux insaturations, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 5 et 45%, de préférence entre 10 et 40%, plus préférentiellement entre 15 et 25%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et deux insaturations sont de préférence les acides linoléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acide gras comprenant 18 atomes de carbone et trois insaturations, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 0,1 et 5%, de préférence entre 1 et 2%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et trois insaturations sont de préférence les acides linoléniques.
Le monoester d'acide gras selon l'invention est un monoester d'alkyle en C1-C4, tels que un monoester de méthyle, un monoester d'éthyle, un monoester de n-propyle, un monoester de z-propyle, un monoester de n-butyle, un monoester de s-butyle, un monoester de ^-butyle. De préférence, le monoester est un monoester de méthyle.
L'indice d'acide du monoester d'acides gras est compris entre 2 et 50 mg KOH/g, de préférence entre 5 et 10.
L'indice d'iode du monoester d'acides gras est compris entre 40 et 120 mg KOH/g, de préférence entre 50 et 100, plus préférentiellement entre 70 et 90.
Le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend de 0,1 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 5% en masse, plus préférentiellement de 1 à 5% en masse. On préfère utiliser une quantité de ces deux additifs la plus faible possible, pour des raisons économiques, mais aussi techniques. En effet si ces deux additifs sont en quantités importantes dans le liant bitumineux, les propriétés du liant bitumineux telles que la pénétrabilité, la température Bille et Anneau, la viscosité, l'adhésivité, le module complexe et les propriétés de l'enrobé bitumineux obtenu à partit dudit liant bitumineux telles que la résistance Duriez, la résistance à l'orniérage et le module, peuvent en être affectées et devenir trop éloignées de celles du liant non additivé et de l'enrobé obtenu à partir dudit liant non additivé. Ainsi par exemple, une trop grande quantité de monoester d'acides gras, peut fluidifer trop fortement le liant, ce qui n'est pas souhaitable. De préférence, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend de 0,1 à 1,5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 1%. La combinaison du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est essentielle à l'invention et permet de formuler un liant bitumineux additivé permettant de diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre, et de compactage lors de la fabrication d'enrobés et d'asphaltes et ce à de très faibles teneurs dans le liant bitumineux. Cette combinaison a un fort pouvoir tensioactif et permet une très bonne adhésivité et mouillabilité du liant bitumineux vis-à-vis des granulats, le liant bitumineux est très maniable et ce même à des températures plus basses que celles mises en œuvre traditionnellement.
La quantité de dérivé de TaIl OiI dans le liant bitumineux et la quantité de monoester d'acides gras dans le liant bitumineux sont calculées en fonction de la quantité totale de ces deux additifs dans le liant bitumineux donnée ci-dessus et des rapports massiques entre les quantités dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. Trois différents modes de réalisation sont envisagés au niveau des rapports massiques entre la quantité de dérivé de TaIl OiI et celle de monoester d'acides gras. Dans un premier mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend un peu plus de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce premier mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est compris entre 55 :45 et 95 :5, de préférence entre 60:40 et 90: 10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20. Dans un deuxième mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend autant de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce deuxième mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est égal à 50:50.
Dans un troisième mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend un peu moins de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce troisième mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70.
Le liant bitumineux selon l'invention, comprend au moins un bitume. Ce bitume est pris seul ou en mélange. Parmi les bitumes utilisables selon l'invention, on peut citer tout d'abord les bitumes d'origine naturelle, ceux contenus dans des gisements de bitume naturel, d'asphalte naturel ou les sables bitumineux. Les bitumes selon l'invention sont aussi les bitumes provenant du raffinage du pétrole brut. Les bitumes proviennent de la distillation atmosphérique et/ou sous vide du pétrole. Ces bitumes pouvant être éventuellement soufflés, viscoréduits et/ou désasphaltés. Les différents bitumes obtenus par les procédés de raffinage peuvent être combinés entre eux pour obtenir le meilleur compromis technique. Le bitume peut aussi être un bitume de recyclage. Les bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou de grade mou. Les bitumes selon l'invention ont une pénétrabilité, mesurée à 25°C selon la norme EN 1426, comprise entre 5 et 200 1/10 mm, de préférence entre 10 et 100 1/10 mm, plus préférentiellement entre 20 et 60 1/10 mm, encore plus préférentiellement entre 30 et 50 1/10 mm.
Le liant bitumineux selon l'invention, peut également comprendre au moins un polymère. Les polymères utilisés sont des élastomères ou des plastomères. On peut citer par exemple, de manière indicative et non limitative, les élastomères thermoplastiques comme les copolymères statistiques ou séquences de styrène et de butadiène, linéaire ou en étoile (SBR, SBS) ou de styrène et d'isoprène (SIS), les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de méthyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de butyle, les copolymères d'éthylène et d'anhydride maléique, les copolymères d'éthylène et de métacrylate de glycidyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de glycidyle, les copolymères d'éthylène et de propène, les terpolymères éthylène/propène/diène (EPDM), les terpolymères acrylonitrile/butadiène/styrène (ABS), les terpolymères éthylène/acrylate ou méthacrylate d'alkyle/acrylate ou méthacrylate de glycidyle et notamment terpolymère éthylène/acrylate de méthyle/méthacrylate de glycidyle et terpolymères éthylène /acrylate ou méthacrylate d'alkyle/anhydride maléique et notamment terpolymère éthylène/acrylate de butyle/anhydride maléique, les homopolymères et copolymères oléfiniques d'éthylène (ou propylène, ou butylène), les polyisobutylènes, les polybutadiènes, les polyisoprènes, les poly(chlorure de vinyle), les poudrettes de caoutchouc, les caoutchoucs butyle, les polyacrylates, les polymétacrylates, les polychloroprènes, les polynorbornènes, les polybutènes, les polyisobutènes, les polyéthylènes ou encore tout polymère utilisé pour la modification des bitumes ainsi que leurs mélanges.
Les polymères préférés sont les copolymères de styrène et de butadiène.
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède avantageusement une teneur pondérale en styrène allant de 5% à 50% en masse, par rapport à la masse de copolymère, de préférence de 20% à 40%.
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède avantageusement une teneur pondérale en butadiène, allant de 50% à 95% en masse, par rapport à la masse de copolymère, de préférence de 60% à 80%. Parmi les motifs butadiène, on distingue les motifs à doubles liaisons 1-4 issus du butadiène et les motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène. Par motifs à doubles liaisons 1-4 issus du butadiène, on entend les motifs obtenus via une addition 1 ,4 lors de la polymérisation du butadiène. Par motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène, on entend les motifs obtenus via une addition 1,2 lors de la polymérisation du butadiène. Le résultat de cette addition 1,2 est une double liaison vinylique dite « pendante ».
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède une teneur en motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène, comprise entre 5% et 50% en masse, par rapport à la masse totale des motifs butadiène, de préférence entre 10% et 40%, plus préférentiellement entre 15% et 30%, encore plus préférentiellement entre 20% et 25%, encore plus préférentiellement entre 18% et 23%.
Le copolymère d'hydrocarbure de styrène et de butadiène, a une masse moléculaire moyenne Mw comprise entre 4 000 et 500 000 daltons, de préférence entre 10 000 et 200 000, plus préférentiellement entre 50 000 et 150 000, encore plus préférentiellement entre 80 000 et 130 000, encore plus préférentiellement entre 100 000 et 120 000. La masse moléculaire du copolymère est mesurée par chromatographie GPC avec un étalon polystyrène selon la norme ASTM D3536 (remplacée par la norme ASTM D5296-05).
Le copolymère de styrène et de butadiène peut être linéaire ou étoiles, sous forme de dibloc, de tribloc et/ou être multibranché. Le copolymère d'hydrocarbure de styrène et de butadiène peut aussi comprendre éventuellement une charnière statistique. Un mélange de copolymères de styrène et de butadiène peut être envisagé.
On utilise en général une quantité de polymère de 1 à 20% en masse par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 5 à 10%. Ce polymère peut éventuellement être réticulé. Les agents réticulants utilisables sont de nature très variée et sont choisis en fonction du ou des type(s) de polymère(s) contenu(s) dans le liant bitumineux selon l'invention. De préférence, l'agent réticulant est choisi parmi le soufre seul ou en mélange avec des accélérateurs de vulcanisation. Ces accélérateurs de vulcanisation sont soit des polysulfures d'hydrocarbyle, soit des accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, soit des accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre. Les polysulfures d'hydrocarbyle peuvent être choisis parmi ceux qui sont définis dans le brevet FR2528439. Les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, peuvent être choisis parmi les polysulfures de thiurame, comme par exemple, les disulfures de tétrabutylthiurame, les disulfures de tétraéthylthiurame et les disulfures de tétraméthylthiurame. Les accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre utilisables selon l'invention peuvent être des composés soufrés choisis notamment parmi le mercaptobenzothiazole et ses dérivés, les dithiocarbamates et ses dérivés, et les monosulfures de thiurame et ses dérivés. On peut citer par exemple le zinc-2-mercaptobenzothiazole, le dibutyldithiocarbamate de zinc, le monosulfure de tétraméthylthiurame. Pour plus de détails sur les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre et non donneurs de soufre utilisables selon l'invention, on peut se référer aux brevets EP0360656, EP0409683 et FR2528439. On utilise en général une quantité d'agent réticulant de 0,1 à 2% en masse par rapport à la masse de liant bitumineux.
On peut également ajouter au liant bitumineux additivé selon l'invention, des dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs. Ils sont choisis parmi les dérivés d'alkylamines, les dérivés d'alkyl-polyamines, les dérivés d'alkylamidopolyamines, les dérivés d'alkyl amidopolyamines et les dérivés de sels d'ammonium quaternaire, pris seuls ou en mélange. Les plus utilisés sont les propylènes-diamines de suif, les amido-amines de suif, les ammoniums quaternaires obtenus par quaternisation des propylènes-diamines de suif, les propylènes-polyamines de suif. La quantité de dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs dans le liant bitumineux additivé selon l'invention est comprise entre 0,2% et 2% en masse, de préférence entre 0,5% et 1% en masse.
L'invention a aussi pour objet un procédé de préparation d'un liant bitumineux additivé, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 1000C et 1700C, de préférence entre 1100C et 1500C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'enrobés bitumineux dits tièdes, dans lequel on mélange un liant bitumineux additivé selon l'invention avec des granulats.
Le procédé est caractérisé par le fait que le mélange ou enrobage des granulats avec le liant bitumineux se fait à une température particulièrement basse, la température d'enrobage ou de fabrication de l'enrobé étant comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
Lors de l'enrobage, les granulats et le liant bitumineux additivé sont soit tous les deux à la même température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1 100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, soit le liant bitumineux additivé est à une température autour de 1600C et les granulats sont à une température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. En raison de la quantité importante de granulats par rapport au liant bitumineux additivé (à peu près 95% en masse de granulats par rapport à 5% en masse de liant bitumineux additivé), c'est la température des granulats qui dicte la température globale d'enrobage qui sera donc entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. On préfère utiliser les granulats à la température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C et le liant bitumineux additivé à la même température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. Etant donné que l'additivation du liant bitumineux par le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras ne joue pas sur la viscosité du liant bitumineux et ne diminue pas celle-ci, lorsque la viscosité du liant bitumineux est trop importante pour permettre le pompage du liant bitumineux, on préfère alors utiliser le liant bitumineux additivé vers 1600C et les granulats à une température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, la température globale d'enrobage étant alors quand même comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. Dans ce cas là, le liant bitumineux additivé est de préférence à une température comprise entre 1200C et 1800C, de préférence entre 1400C et 1600C et les granulats à une température entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, la température globale d'enrobage étant toujours comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
Bien que la température d'enrobage soit plus faible dans le procédé selon l'invention, l'enrobage est de bonne qualité et le temps d'enrobage n'est pas augmenté par rapport à un procédé traditionnel à plus haute température. Ainsi le temps d'enrobage du procédé selon l'invention est compris entre 2 secondes et 120 secondes, de préférence entre 5 secondes et 60 secondes, plus préférentiellement entre 10 secondes et 40 secondes. Une fois les granulats enrobés, le mélange liant bitumineux additivé/granulats est répandu. La température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 800C et 1300C, de préférence entre 900C et 1200C, plus préférentiellement entre 1000C et 1100C. Le tout est ensuite compacté et la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 700C et 1200C, de préférence entre 800C et 1100C, plus préférentiellement entre 900C et 1000C. L'ensemble est ensuite refroidi à température ambiante.
Un autre objet de l'invention est un procédé de préparation d'asphaltes coulés, dans lequel on mélange un liant bitumineux additivé selon l'invention avec des charges. Le procédé est caractérisé par le fait que le mélange des charges avec le liant se fait à une température particulièrement basse, la température de fabrication de l'asphalte étant comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C. Il est à noter que lors de la fabrication, les charges et le liant bitumineux additivé sont tous les deux à la même température (entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C). Ensuite, le mélange liant bitumineux additivé/charges est coulé. La température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 1200C et 1600C, de préférence entre 1300C et 1500C. L'ensemble est ensuite refroidi à température ambiante.
L'invention a également pour objet des enrobés bitumineux comprenant un liant bitumineux selon l'invention, des granulats et éventuellement des charges. L'enrobé bitumineux comprend de 1 à 10 % en masse de liant bitumineux additivé, par rapport à la masse totale de l'enrobé, de préférence de 4 à 8% en masse. L'invention a pour autre objet des asphaltes coulés comprenant un liant bitumineux selon l'invention et des charges minérales. L'asphalte comprend de 1 à 20 % en masse de liant bitumineux additivé, par rapport à la masse totale de l'asphalte, de préférence de 5 à 10% en masse. L'invention a aussi pour objet l'utilisation dans un bitume, d'au moins une combinaison d'additifs comprenant au moins un dérivé de TaIl OiI et au moins un monoester d'acides gras, pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage des enrobés bitumineux et les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre des asphaltes coulés. L'utilisation de cette combinaison d'additifs permet d'abaisser lesdites températures de tous les bitumes (bitumes de grade dur, bitumes de grade intermédiaire, bitumes de grade mou), quelque soit leur pénétrabilité. Ainsi la combinaison d'additifs est adaptée aux bitumes de pénétrabilité comprise entre 35 et 50 1/10 mm et aux bitumes de pénétrabilité comprise entre 10 et 20 1/10 mm.
Cette combinaison d'additifs permet d'abaisser lesdites températures tout en préservant les propriétés mécaniques des enrobés bitumineux et des asphaltes coulés, et ce à de très faibles teneurs en additifs.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un enrobé, permet d'obtenir des températures de fabrication ou d'enrobage entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 140°C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de mise en œuvre lors du répandage entre 800C et 1300C, de préférence entre 900C et 1200C, plus préférentiellement entre 1000C et 1100C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de compactage entre 700C et 1200C, de préférence entre 800C et 1100C, plus préférentiellement entre 900C et 1000C.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un asphalte, permet d'obtenir des températures de fabrication entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de mise en œuvre entre 1200C et 1600C, de préférence entre 1300C et 1500C.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un enrobé, permet de diminuer les températures de fabrication de 100C à 800C, de préférence de 200C à 600C, plus préférentiellement de 300C à 500C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet de diminuer les températures de mise en oeuvre lors du répandage de 300C à 1000C, de préférence de 400C à 1200C, plus préférentiellement de 500C à 700C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet de diminuer les températures de compactage de 300C à 800C, de préférence de 400C à 700C, plus préférentiellement de 500C à 600C.
L'invention a enfin pour objet, l'utilisation d'enrobés et d'asphaltes coulés selon l'invention pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. EXEMPLES Les différents produits utilisés sont les suivants :
- un bitume pur ayant une pénétrabilité de 42 1/10 mm (selon la norme EN 1426) et une Température Bille et Anneau de 52,5°C (selon la norme EN 1427),
- un brai de TaIl OiI, ayant un indice d'acide compris entre 25 et 35 mg KOH/g, un indice de saponification compris entre 90 et 100 mg KOH/g et un point de ramollissement compris entre 20 et 400C,
- un monoester de méthyle d'acides gras comprenant 18% en masse d'acide palmitique C16:0, 51,4% en masse d'acide oléique C18:l et 19,8% en masse d'acide linoléique C18:2 avec un indice d'acide compris entre 5 et 10 mg KOH/g et un indice d'iode compris entre 70 et 90 mg KOH/g. Différents liants bitumineux sont préparés :
- Le liant bitumineux Li est un liant bitumineux témoin ne comprenant pas d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux Li est constitué par le bitume pur décrit ci-dessus. - Le liant bitumineux L2 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L2 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,5 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,5 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
- Le liant bitumineux L3 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L3 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,6 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,4 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
- Le liant bitumineux L4 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L4 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,4 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,6 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
On prépare les liants bitumineux L2 à L4 en mélangeant le liant bitumineux Li et la combinaison d'additifs à une température de 1200C. L'ordre d'introduction des deux additifs n'est pas important, ils peuvent être ajoutés au liant bitumineux en même temps ou l'un après l'autre. Ils sont ici ajoutés simultanément au liant bitumineux. Tableau 1 : Propriétés des liants bitumineux
^ Pénétrabilité P25 mesurée à 25°C selon la norme EN 1426.
^ Température Bille et Anneau mesurée selon la norme EN 1427.
(3) Viscosité à 1200C mesurée selon la norme NF EN 12596.
^ Indice de pénétrabilité (ou indice de Pfeiffer).
^ Adhésivité passive mesurée selon la norme PR NF EN 15626.
^ Module complexe E* mesuré selon la norme NF EN 14770.
On constate que les liants bitumineux selon l'invention L2 à L4 ont des propriétés équivalentes à celles du liant bitumineux témoin Li en termes de pénétrabilité, de température Bille et Anneau, d'intervalle de plasticité, d'adhésivité et de module complexe. On constate que l'additivation des liants bitumineux selon l'invention L2 à L4, à basse température, par la combinaison d'additifs particuliers mise en oeuvre, ne dégrade pas les propriétés des liants bitumineux selon l'invention L2 à L4. L'adhésivité est même améliorée pour le liant bitumineux selon l'invention L3. On remarque en particulier que la combinaison d'additifs particulière mise en oeuvre ne joue pas sur la viscosité du liant, ne diminue pas la viscosité du liant, les viscosités à 1200C, 1400C et 1600C des liants bitumineux selon l'invention Li à L4 sont comparables. La combinaison d'additifs particulière mise en oeuvre permet la diminution des températures de fabrication malgré une viscosité inchangée.
On prépare ensuite des enrobés bitumineux témoin et selon l'invention E1, E2, E3 et E4 respectivement à partir des liants bitumineux témoin et selon l'invention L1, L2, L3 et L4: - un enrobé bitumineux témoin E1, par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux témoin L1, à la température de fabrication ou température d'enrobage de 165°C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 165°C, pendant 66 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 155°C, compacté à 145°C et refroidi à température ambiante. Le même enrobé préparé à une température d'enrobage de 1200C, une température de mise en œuvre de 1000C et une température de compactage de 8O0C, refroidi à température ambiante, donne un temps de malaxage de 120 secondes.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E2, par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L2, à la température de fabrication ou température d'enrobage de 1200C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 1200C, pendant 68 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 1000C, compacté à 8O0C et refroidi à température ambiante.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E3, par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L3, à la température de fabrication ou température d'enrobage de 1200C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 1200C, pendant 69 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 1000C, compacté à 8O0C et refroidi à température ambiante.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E4, par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L4, à la température de fabrication ou température d'enrobage de 1200C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 1200C, pendant 75 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 1000C, compacté à 8O0C et refroidi à température ambiante.
On constate que les temps d'enrobage des liants bitumineux selon l'invention E2 à E4 à une température d'enrobage de 1200C sont du même ordre de grandeur que le temps d'enrobage du liant bitumineux témoin Ei à une température d'enrobage de 165°C, et sont bien inférieurs au temps d'enrobage du liant bitumineux témoin Ei à une température d'enrobage de 1200C. Tableau 2 : Propriétés des enrobés bitumineux
^ Essai de résistance au désenrobage à l'eau selon la norme NF P 98-251-1, reflète l'adhésion entre le liant bitumineux et les granulats. ® Essai de résistance à l'orniérage selon la norme NF EN 12697-22, reflète la capacité de l'enrobé bitumineux à résister au fluage lié à l'application du trafic.
^ Mesure du module complexe de rigidité selon la norme NF P 98-260-1 ou NF EN 12697- 26, reflète la capacité de l'enrobé bitumineux à supporter les efforts.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E2, E3 et E4 possèdent une résistance au désenrobage, identique à celle de l'enrobé bitumineux témoin E1, mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 550C et une température de compactage inférieure de 650C.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E2, E3 et E4 possèdent une résistance à l'orniérage, identique à celle de l'enrobé bitumineux témoin E1, mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 550C et une température de compactage inférieure de 650C.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E2, E3 et E4 possèdent un module de rigidité, quasiment identique à celui de l'enrobé bitumineux témoin E1, mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 55°C et une température de compactage inférieure de 65°C.
On peut donc conclure que l'additivation, à de faibles teneurs en additifs, des enrobés bitumineux selon l'invention E2, E3 et E4 permet de diminuer les températures de fabrication, mise en œuvre et compactage des enrobés sans dégrader les propriétés mécaniques des enrobés bitumineux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Liant bitumineux comprenant au moins un bitume et comprenant de 0,1 à 5% en masse, par rapport à la masse de liant bitumineux, d'au moins un dérivé de TaIl OiI et au moins un monoester d'acides gras.
2. Liant bitumineux selon la revendication 1 comprenant de 0,5 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 1 à 5% en masse.
3. Liant bitumineux selon la revendication 1 comprenant de 0,1 à 1,5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 1% en masse.
4. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le dérivé de TaIl OiI est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI et les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange.
5. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le monoester d'acides gras est un monoester d'alkyle choisi parmi les monoesters de méthyle, d'éthyle, de propyle, de butyle, pris seuls ou en mélange.
6. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel l'acide gras du monoester d'acides gras est un acide gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, et avantageusement 18 atomes de carbone.
7. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant en outre un polymère.
8. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant en outre un agent réticulant.
9. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70.
10. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est égal à 50:50.
11. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 55:45 et 95:5, de préférence entre 60:40 et 90:10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20.
12. Procédé de préparation d'un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 1000C et 1700C, de préférence entre 1100C et 1500C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
13. Enrobé bitumineux comprenant un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et des granulats comprenant éventuellement des fines, du sable, des gravillons.
14. Asphalte comprenant un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et des charges telles que des fines, du sable, des gravillons.
15. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 13, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 avec des granulats, dans lequel la température d'enrobage est comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C.
16. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 15, dans lequel le liant bitumineux et les granulats sont tous deux à une température comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, lors de l'enrobage.
17. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 15 ou 16, dans lequel la température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 800C et 1300C, de préférence entre 900C et 1200C, plus préférentiellement entre 1000C et 1100C.
18. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 700C et 1200C, de préférence entre 800C et 1100C, plus préférentiellement entre 900C et
1000C.
19. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 14, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 avec des charges, dans lequel la température de fabrication est comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C.
20. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 19, dans lequel le liant bitumineux et les charges sont tous deux à une température comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C, lors de leur mélange.
21. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 19 ou 20, dans lequel la température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 1200C et 1600C, de préférence entre 1300C et 1500C.
22. Utilisation d'un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et d'un monoester d'acides gras dans un liant bitumineux pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
23. Utilisation d'un liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
24. Utilisation d'un enrobé selon la revendication 13 ou d'un asphalte selon la revendication 14, pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement.
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