FR2882759A1 - Liant bitumineux de faible densite pour etancheite et membrane d'etancheite - Google Patents

Liant bitumineux de faible densite pour etancheite et membrane d'etancheite Download PDF

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Abstract

Liant bitumineux pour membrane d'étanchéité, composé de bitume ; d'un ou de plusieurs polymères ; et, d'une ou de plusieurs charges minérales, caractérisé en ce qu'une des charges minérales est constituée par un dérivé de verre se présentant sous forme de billes de verre soufflées ou expansées. Les billes de verre ont une granulométrie donnée : elles ont un diamètre entre 0,1 et 2 mm. Avantageusement le dérivé de verre est réalisé à partir d'un verre issu de la filière de recyclage.

Description

La présente invention a pour domaine les matériaux bitumineux utilisés
dans la construction de maisons individuelles, d'immeubles ou de locaux industriels, d'ouvrages d'art ou de génie civil ou l'équivalent. Plus particulièrement l'invention a pour
domaine les matériaux bitumineux en vue de réaliser l'étanchéité par exemple des toitures, des terrasses, des ponts, des ouvrages enterrés ou l'équivalent.
D'une manière générale, les matériaux bitumineux forment des membranes. Les membranes d'étanchéité d'épaisseur importante sont dénommées chapes; les membranes d'étanchéité d'épaisseur réduite sont dénommées films.
II est connu d'utiliser soit des membranes d'étanchéité préfabriquées se présentant alors par exemple sous forme de rouleaux, soit des membranes sous forme liquide mises en oeuvre in situ à chaud ou à froid.
Les membranes d'étanchéité peuvent comporter une couche fibreuse composée de fibres, tissées ou non tissées. II peut s'agir de fibres de polyamide, de verre, de polyester ou l'équivalent, utilisées seules ou en combinaison. Les fibres forment une ou plusieurs armatures renforcées par imprégnation d'un liant bitumineux.
Dans tous les cas, les membranes d'étanchéité comportent un liant bitumineux à base de bitume. Le terme bitume, au sens stricte, couvre à la fois l'asphalte et le brai de goudron. En variante, en substitution du bitume, le liant peut également être constitué d'un liant clair , mélange clair d'huiles et de résines, ou d'huiles et d'élastomères. Dans la suite, nous utiliserons le terme général de bitume pour désigner ces différentes variantes sous la même appellation. Le liant bitumineux comporte une fraction de bitume entre environ 50 et 70 % en poids Pour conserver, entre autres caractéristiques, une certaine souplesse au matériau, il est connu de modifier le bitume par addition d'une fraction d'un ou de plusieurs polymères. Un polymère largement utilisé est le Styrène Butadiène Styrène (SBS), utilisé seul pour donner un liant bitumineux élastomère, ou en combinaison avec d'autres polymères du type polyoléfine (APP, TPO, ou combinaisons de celles-ci). Le liant bitumineux comporte de préférence entre 3 et 20 % en poids de SBS, et de manière préférentielle environ 12% en poids.
Enfin le liant bitumineux comporte entre environ 10 et 45 % en poids d'une charge. II s'agit d'une poudre minérale dénommée filler . Il est connu d'utiliser en tant que charge du calcaire, de l'ardoise, de l'oxyde de magnésium, de l'hydrate d'aluminium ou d'autres poudres naturelles utilisées seules ou en mélange.
De telles charges naturelles présentent le désavantage de nécessiter l'extraction du minerai par exploitation de carrières puis le traitement du minerai pour obtenir une charge ayant une composition chimique prédéfinie et une granulosité standardisée.
Par ailleurs, réglementairement, un ouvrier ne peut transporter qu'un poids maximum prédéfini. Dans le cas de membranes préfabriquées, cette contrainte conduit à des rouleaux ayant un poids proche de ce poids maximum et qui ne permettent de couvrir qu'une surface prédéfinie. Il serait avantageux de disposer de rouleaux qui, à poids égal pour respecter la réglementation, permettraient de couvrir des surfaces plus importantes. Incidemment, la longueur des joints entre deux lés serait réduite. Or la réalisation d'un joint est une opération délicate, qui prend du temps et qui constitue souvent le point faible du revêtement d'étanchéité réalisé.
Dans le cas où le revêtement est réalisé in situ, les composants sont mélangés, chauffés puis malaxés pendant plusieurs heures sur place pour obtenir un fluide visqueux. Puis, l'ouvrier transporte sur la toiture une quantité de fluide ainsi obtenu. Une fois encore la quantité de fluide transportable par l'ouvrier en une opération correspond au poids maximum. Il serait avantageux de disposer d'un liant bitumineux qui serait à poids égal plus couvrant.
Ainsi, dans les deux cas de mises en oeuvre, les coûts de réalisation seraient avantageusement diminués en réduisant le temps de pose par la mise en oeuvre d'un liant bitumineux permettant de réaliser en une opération une surface de membrane plus importante que ce qui est réalisable avec les liants bitumineux actuels.
L'invention a pour but de résoudre les inconvénients précités 5 spécifiques aux membranes d'étanchéité.
Pour cela l'invention a pour objet un liant bitumineux pour membrane d'étanchéité, comportant du bitume; un ou plusieurs polymères; et, une ou plusieurs charges minérales. Le liant bitumineux selon l'invention se caractérise en ce qu'au moins une charge minérale parmi lesdites charges comporte un dérivé de verre se présentant sous forme de billes de verre soufflées ou expansées.
De préférence, les billes de verre ont une granulométrie donnée, les billes ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm.
Avantageusement, le dérivé de verre est réalisé à partir d'un verre issu de la filière de recyclage.
De préférence, le bitume représente entre 45 et 85 % en poids du liant, les polymères représentent entre 5 et 15 % en poids du liant et la charge de dérivé de verre représente entre 10 et 45 % en poids du liant.
Dans un mode de réalisation particulier au moins un polymère parmi les polymères est un élastomère. De préférence encore, cet élastomère est du type Styrène Butadiène Styrène (SBS).
Dans un mode de réalisation actuellement préféré, à l'incertitude de mesure près, le bitume représente 59 % en poids dudit liant, le Styrène Butadiène Styrène représente 12 % en poids dudit liant et la charge en dérivé de verre représente 29 % en poids dudit liant.
De préférence, le liant bitumineux possède une masse volumique comprise entre environ 800 et environ 1200 kg/m3.
De préférence encore, le liant comporte au moins un additif ignifugeant.
L'invention a également pour objet une membrane comportant une ou plusieurs armatures fibreuses et un ou plusieurs liants 35 bitumineux, les armatures étant renforcées par au moins un des liants bitumineux. La membrane selon l'invention se caractérise en ce que ledit au moins un liant bitumineux est un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus.
L'invention a également pour objet une étanchéité coulée in situ soit à chaud, son liant étant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus, soit à froid, la partie non volatile de son liant étant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus.
Avantageusement, le liant bitumineux selon l'invention valorise le verre de recyclage en substituant tout ou partie de la charge de filler naturel par une charge de billes de verre.
Le verre issu de la filière de recyclage ne trouve pas d'application dans le secteur de l'emballage alimentaire, le verre obtenu ne satisfaisant pas les normes en vigueur pour ce type d'industrie. II est donc nécessaire de trouver de nouveaux débouchés pour valoriser ces déchets.
De récentes avancées ont permis de mettre au point des procédés dans lesquels le verre recyclé broyé subit un traitement d'expansion conduisant à la formation de billes.
Pour des lots de billes dont le diamètre rnoyen est entre environ 0,1 et environ 2,0 mm, la masse volumique s'échelonne entre environ 200 et environ 400 kg/m3. Le liant bitumineux selon l'invention a donc une masse volumique entre environ 800 et environ 1200 kg/m3. Cette densité est plus faible que celle des liants bitumineux actuellement disponibles qui ont une masse volumique de l'ordre de 1300 kg/m3.
Donc, pour un poids donné, et à épaisseur constante, le liant bitumineux selon l'invention permet de couvrir une plus grande surface en une seule opération. Ceci conduit à un coup de mise en oeuvre réduit. Par ailleurs, il est avantageux d'utiliser par exemple sur une toiture une membrane d'étanchéité dont la masse surfacique est réduite.
Des tests de vieillissement ont permis de constater que le liant bitumineux selon l'invention possède un vieillissement amélioré par rapport à l'état de l'art.
En variante, la proportion de dérivé de verre par rapport au bitume et aux polymères peut être augmentée tout en conservant les propriétés physico-chimiques du liant bitumineux. Ceci conduit à un liant dont le taux de matière combustible est réduit par rapport aux liants connus. Le liant bitumineux selon l'invention est par conséquent moins combustible. Cette propriété peut encore être améliorée en ajoutant des additifs ignifuges dans la composition du liant bitumineux selon l'invention.
Le liant bitumineux selon l'invention peut être mis en oeuvre in situ à chaud: pour cela le liant bitumineux est chauffé sur place jusqu'à obtenir une pâte fluide visqueuse. Celle-ci est ensuite versée par exemple sur la toiture à étanchéifier, étalée par exemple manuellement par un ouvrier au moyen d'un outil. Le liant bitumineux prend sa place sous l'effet de la gravitation et se rigidifie en se refroidissant formant ainsi la membrane d'étanchéité.
Le liant bitumineux selon l'invention peut également être mis en oeuvre in situ à froid: pour cela il est fluidifié par mélange dans un solvant volatil. Le fluide obtenu est étendu par exemple sur la toiture à étanchéifier. Le solvant s'évapore progressivement conduisant à la formation de la membrane d'étanchéité.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons qui entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Liant bitumineux pour membrane d'étanchéité, comportant: du bitume; un ou plusieurs polymères; et, une ou plusieurs charges minérales, caractérisé en ce qu'au moins une charge minérale parmi lesdites charges minérales comporte un dérivé de verre se présentant sous forme de billes de verre soufflées ou expansées.
2. Liant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites billes de verre ont une granulométrie donnée, les billes ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm.
3. Liant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dérivé de verre est réalisé à partir d'un verre issu de la filière de recyclage.
4. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le bitume représente entre 45 et 85 % en poids dudit liant, les polymères représentent entre 5 et 15 % en poids dudit liant et la charge de dérivé de verre représente entre 10 et 45 % en poids dudit liant.
5. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un polymère parmi lesdits polymères est un élastomère.
6. Liant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit au moins élastomère est du type Styrène Butadiène Styrène (SBS).
7. Liant selon la revendication 6, caractérisé en ce que, à l'incertitude de mesure près, le bitume représente 59 % en poids dudit liant, le Styrène Butadiène Styrène représente 12 % en poids dudit liant et la charge en dérivé de verre représente 29 % en poids dudit liant.
8. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède une masse volumique comprise entre environ 800 et environ 1200 kg/m3.
9. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un additif ignifugeant.
10. Membrane comportant une ou plusieurs armatures fibreuses et un ou plusieurs liants bitumineux, lesdites armatures étant renforcées par imprégnation par au moins un desdits liants bitumineux, caractérisée en ce que ledit au moins un liant bitumineux est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Etanchéité coulée in situ à chaud, caractérisée en ce que son liant est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
12. Etanchéité coulée in situ à froid, caractérisée en ce que la partie non volatile de son liant est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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