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WO2002000795A2 - Procede de preparation d'enrobes a froid et de tapis routiers a partir d'emulsions bitumineuses. ces emulsions bitumineuses. - Google Patents

Procede de preparation d'enrobes a froid et de tapis routiers a partir d'emulsions bitumineuses. ces emulsions bitumineuses. Download PDF

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Publication number
WO2002000795A2
WO2002000795A2 PCT/FR2001/002001 FR0102001W WO0200795A2 WO 2002000795 A2 WO2002000795 A2 WO 2002000795A2 FR 0102001 W FR0102001 W FR 0102001W WO 0200795 A2 WO0200795 A2 WO 0200795A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
emulsion
bituminous
water
ene
emulsions
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.)
Ceased
Application number
PCT/FR2001/002001
Other languages
English (en)
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WO2002000795A3 (fr
Inventor
Gilles Barreto
Lionel Grampre
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.)
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Original Assignee
Carbonisation et Charbons Actifs CECA 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 Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA filed Critical Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Priority to AU70651/01A priority Critical patent/AU7065101A/en
Publication of WO2002000795A2 publication Critical patent/WO2002000795A2/fr
Publication of WO2002000795A3 publication Critical patent/WO2002000795A3/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • 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
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1059—Controlling the operations; Devices solely for supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1063—Controlling the operations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2395/00—Bituminous materials, e.g. asphalt, tar or pitch

Definitions

  • bituminous emulsions in most cases comprise a bituminous binder, a cationic surfactant - we then speak of cationic emulsions -, or an anionic surfactant, - we then speak of anionic emulsions - or a nonionic surfactant - we speak then non-ionic emulsion - and water.
  • Cationic emulsions are particularly prized, both for the speed of their rupture on the aggregates and for the qualities of adhesiveness which are generally obtained between the aggregates and the broken emulsion giving the road carpets which have just been produced, good mechanical properties.
  • the cationic emulsions are often acidified by adding acid within the aqueous phase used for the manufacture of the emulsion and the anionic emulsions are generally produced in an alkaline medium.
  • the 2 nd type of bituminous materials includes open cold mixes, semi-dense, dense, storable cold mixes as well as grave-emulsions; the optimized choice of bituminous emulsion (nature and quantity of emulsifier, bitumen concentration, pH) according to the prior art makes it possible to solve, in the majority of cases, partially or totally, the problems of coating, transport and setting in place of the mix in its expanded form.
  • Two additional steps are necessary to obtain a pavement: first the installation of the asphalt in the form of a carpet, then compaction, the role of which is to ensure the rise in cohesion, that is to say say good adhesion between bitumen and aggregates, necessary to allow the carpet to withstand road traffic.
  • the shaping of the mix in expanded form is done only when the grader is unloaded.
  • the carpet shaping step takes place in the case of the grader by passing the mix under the blade, the height of which is adjusted by the operator.
  • the implementation in expanded form is carried out by unloading in the receiving hopper of the paver and conveying of the asphalt through a tunnel to a screw which distributes the mix over the desired width.
  • the matting is carried out by a table making a defined angle with the support and thus delimiting a space with the support.
  • the present invention provides a method of manufacturing cold mixes and road belts obtained from bituminous emulsions and aggregates which makes it possible for all types of mixes (types 1 and 2) to improve the compaction of the mix and drainage of break water, and for mixes of type 2 mix only, to optimize the effects on coarse aggregate / mastic segregation observed with the processes of the prior art and to reduce internal friction .
  • the process of the present invention is particularly advantageous, in particular in the case of renovation or repair of existing roadways, insofar as it makes it possible to obtain road carpets having a good level and which can be reopened very quickly to road traffic without 'It is necessary to wait several hours, even several days, for the evaporation of the residual aqueous phase not evacuated during the rupture of the emulsion and of the compaction.
  • the rapid stabilization of the road belts thus obtained is of considerable economic interest.
  • the process for manufacturing cold mixes according to the invention from bituminous emulsion and aggregates is characterized in that, after destabilization of the emulsion and appearance of the water of rupture, the mix is subjected to a sufficient mechanical agitation for the foaming of the rupture water to be observed * at the latest after 1 min of mechanical agitation for cold mixes of type l,
  • the term “destabilization of the emulsion” is understood to mean a modification of the mechanical behavior of the system, once the emulsion has been added to the humidified aggregate, which results in an increase in torque during mechanical stirring at constant speed; the time at which the increase in torque is noted is called the destabilization time.
  • the foaming of the rupture water causes a change in the mechanical behavior of the mix which becomes much more fluid and changes its visual appearance (the bubbles of the foam, the sizes of which are between approximately one tenth of a millimeter and the centimeter , bring a change of color).
  • the bubbles of the foam the sizes of which are between approximately one tenth of a millimeter and the centimeter , bring a change of color).
  • the inventors have found that in some cases, the two mechanical transitions caused by destabilization and foaming overlap and the mechanical behavior does not change significantly.
  • bituminous emulsions used so as to use higher amounts of water than the amounts used by a person skilled in the art: in the case of coated with type 1, quantities of the order of 8 to 15 g of addition water will be used per 100 g of aggregates; in the case of asphalt mixes of type 2, quantities of addition water of the order of 5 to 10 g per 100 g of aggregates will be used.
  • the foaming of the breaking water can be promoted by modifying the speed of rotation of the blades and the filling rate of the mixer.
  • the foaming of the breaking water can be promoted by modifying the residence time of the mix in the mixer by varying the speed of rotation of the blades and their inclination and / or by optimizing the filling rate of the mixer, for example by varying the aggregate flow rates.
  • the frothing of the break water can take place during the unloading of the mix.
  • the aim is to promote foaming as much as possible by adjusting the adjustment of the carpet shaping devices: for a grader, one can play on the angle of the blade and on the forward speed; for a paver, we can play on the speed of rotation of the screw, even feeding the table discontinuously so as to respect the consumption rates of the mix.
  • the present invention also relates to bituminous emulsions, which can be used for the production of cold mixes of types 1 and 2 and mixes and road carpets prepared according to the process of the invention detailed above; the cold mixes according to the invention surprisingly exhibit a particularly significant departure of water with compaction and therefore make it possible to obtain road belts whose compactness is greater than those of road belts prepared from other emulsions of the prior art, and this, without changing the operating conditions of the stages of manufacture of said bituminous emulsions, the storage of the mixes obtained from their mixture with aggregates and their possible transport, as well as their unloading.
  • the emulsions according to the invention comprise at least one additive A and to the minus one additive B.
  • additives A and B can be mixed with the cationic, anionic or nonionic emulsifier (s) before the emulsifier phase is produced, or else dispersed, either in the emulsifying phase as manufactured according to the state of the art using cationic, anionic or nonionic emulsifiers before the manufacture of the emulsion, that is to say in the emulsion manufactured according to the rules of the art to using cationic, anionic or nonionic emulsifiers, at any stage between the end of the emulsification and the use of the emulsion.
  • additives A and B making it possible to lather the water of rupture could also have the consequence of lathering the emulsion during the incorporation of these additives into the emulsion.
  • the additives A and B do not give a more foaming character to the emulsion than that sometimes found on the surface of the bituminous emulsions of the prior art.
  • additives A and B can be surfactants.
  • emulsifier and the term “surfactant”: the two terms correspond to products exhibiting interfacial physical activity such as the reduction of surface tension, but the emulsifier is a chemical which allows (in the sense of the prior art) to put a bituminous binder in emulsion, while the surfactant of bituminous emulsions according to the present invention called additive A is an organic product which, in association with another additive, surfactant or non-surfactant called additive B allows the foaming of the breaking water when the process according to the invention is used to manufacture cold mixes and road carpets.
  • the additive A used in the emulsions according to the invention can in particular be chosen from
  • A1- polyoxyethylated nonionic surfactants alone or in mixture, of raw chemical formulas:
  • R x represents either a linear or branched carbon chain, saturated or not, substituted or not, or a alkyl (ene) phenyl, or one of the preceding chains for which hydrogen is partially or totally substituted by fluorine
  • x represents the number of carbon atoms of the carbon chain or of alkyl (ene) phenyl
  • y represents the number of ethylene oxide units, with 7 ⁇ x ⁇ 22, O ⁇ y ⁇ 8 and preferably y ⁇ 6 for the molecules corresponding to the first crude formula with 7 sx ⁇ 22, 2 ⁇ y ⁇ 8 and preferably y ⁇ 6 for molecules corresponding to the second raw formula.
  • the preferred surfactants A1 are chosen from polyoxyethylated alkyl (ene) ether for which 7 ⁇ x ⁇ 22, polyoxyethylated alkyl (ene) ester for which 7 ⁇ x ⁇ 22, polyoxyethylated alkyl (ene) phenol for which 7 ⁇ x ⁇ 22, alone or mixed
  • A2- polyoxyethylated nonionic surfactants alone or in mixture, of raw chemical formulas:
  • R x represents a linear or branched poly (dimethylsiloxane) chain where x represents the number of silicon atoms , y represents the number of ethylene oxide units, with 4 ⁇ x ⁇ 15, 4 ⁇ y ⁇ 20
  • A3- amphoteric surfactants alone or in mixture, of raw chemical formulas:
  • A represents the group COO ⁇
  • B represents the group OS0 3 - or the group OS0 2 " ⁇
  • C represents either the counter-cation of alkali or alkaline-earth metal, iron, copper, manganese, zinc, or the ammonium cation, in proportion such that the salt is electrically neutral there represents the number of CH 2 units , with 7 ⁇ x ⁇ 22, O ⁇ y ⁇ 4.
  • A4- amphoteric surfactants alone or in mixture, of raw chemical formulas:
  • A6- amine oxide surfactants alone or as a mixture, of crude formula: where R x represents the same chains as in A1 with 7 ⁇ x ⁇ 22
  • the concentration of additive (A) in emulsions according to the invention is generally not less than 0.2 kg per tonne of emulsion and is generally not more than 8 kg per tonne of emulsion.
  • the extent of the additive additive (s) A is appreciated in relation to the concentration of cationic, anionic or nonionic emulsifier used by those skilled in the art. Generally, this concentration does not exceed the concentration of cationic, anionic or nonionic emulsifier of the emulsion.
  • the chemical nature and the quantity of additive (s) A making it possible to optimize the application properties stated above depend on the aggregate used for bituminous materials of type 1 and 2.
  • the additive B used in the emulsions according to l The invention can be chosen in particular from:
  • T u represents a linear or branched carbon chain, saturated or not, substituted or not, u represents the number of carbon atoms in the carbon chain, Y corresponds to a halogen element with 1 ⁇ u ⁇ 6
  • T u represents an alkyl (ene) phenyl
  • u represents the number of carbon atoms in the alkyl (ene) phenyl
  • Y corresponds to a halogen element with 1 ⁇ u ⁇ 12
  • the concentration of additive (s) B in the emulsions according to the invention is generally not less than 0.1 kg per tonne of emulsion and is generally not more than 5 kg per tonne of emulsion. It can be added as is in the emulsifying phase or the emulsion, or dissolve them beforehand in water and add the solution to the emulsion.
  • the chemical nature and the quantity of additive (s) B making it possible to optimize the application properties stated above depend on the aggregate used for bituminous materials of type 1 and 2.
  • cationic emulsifiers which can be used for the manufacture of cationic emulsions and bituminous materials according to the invention, mention may be made of the usual cationic emulsifiers and in particular: • alkyl (ene) polyamines, and more particularly tallow
  • alky (ene) oxyalkylated polyamines and more particularly tallow dipropylene triamine oxypropylated (amino, N-tallow propanol-2 [[[(3-amino propyl) amino] -3 propyl] imino] -1, 1'bis, RN 97592-79-5) the latter being industrially well represented by the Polyram® SL of CECA SA,
  • the concentration of cationic emulsifier (s) of the emulsions according to the invention is generally not less than 0.8 kg per tonne of emulsion and is generally not more than 30 kg per tonne of emulsion . It is most often preferred to add to the aqueous phases emulsifier (s) surfactant (s) cationic (s) a certain amount of acid. In all cases, it is sought to have a total coating during the mixing, before the emulsion is destabilized.
  • bituminous emulsions based on alkyl (ene) amidoamine (s), such as for example Emulsamine® L60 and Emulsamine® LZ, are used for the manufacture of mixes according to the process of the present invention
  • emulsifier (s) greater than the amounts used for bituminous emulsions for surface coating and / or bonding layer of the prior art while retaining the pH usually used by those skilled in the art , typically close to 2
  • a surfactant such as a salt will be added to the addition water.
  • quaternary ammonium such as Stabiram® MS3 from Ceca SA in sufficient quantity to ensure total coating before destabilization of the emulsion.
  • the anionic emulsifiers which can be used for the manufacture of anionic emulsions and bituminous materials according to the invention can be chosen from the usual surface-active anionic emulsifiers and in particular the alkyl (ene) carboxylates, alky (ene) sulfates and alkyl (ene) sulfonates, alkyl (en) aryl (en) carboxylates, alkyl (en) aryl (en) sulfates and alkyl (en) aryl (en) sulfonates as well as alkyl (en) (aryl (en)) esterphosphoric with an alk (en) chain yl or alkyl (ene) (aryl (ene)) comprising between 8 and 22 carbon atoms.
  • anionic surfactant emulsifier (s) It is most often preferred to add to the aqueous phases of anionic surfactant emulsifier (s) a certain amount of base.
  • concentration of anionic emulsifier (s) of the emulsions according to the invention is generally not less than 0.8 kg per tonne of emulsion and is generally not more than 30 kg per tonne of emulsion .
  • concentration of anionic emulsifier (s) used also depends on the type of bituminous material that one wants to manufacture.
  • nonionic emulsifiers which can be used in the manufacture of nonionic emulsions and bituminous materials according to the invention can be chosen from the usual nonionic emulsifiers and in particular alkyl (ene) poly (oxyethylene) alcohols, alkyl (ene ) aryl (ene) poly (oxyethyiene) alcohols, with an alk (en) yl chain comprising between 8 and 22 carbon atoms and a number of ethylene oxide units greater than or equal to 9.
  • the concentration of emulsifier (s) not -ionic (s) of the emulsions according to the invention is generally not less than 0.8 kg per tonne of emulsion and is generally not more than 20 kg per tonne of emulsion.
  • concentration of non-ionic emulsifier (s) used also depends on the type of bituminous material that one wants to manufacture.
  • bituminous binders used can be chosen from the bituminous binders usually used in bituminous emulsions for materials of type 1 and 2; their penetrability is generally between 20/30 and 500.
  • the emulsions can be prepared with one or more binders; in the latter case, either the various binders are mixed hot before the emulsification, or two (or more) emulsions are prepared, each containing a binder which will then be mixed to give a so-called mixed emulsion which will be brought into contact with the aggregates for the production of asphalt.
  • the process according to the invention is particularly well suited " for producing asphalt mixes and road carpets of type 1 and 2 obtained from bituminous emulsions according to the invention described above, but it is also well suited for cationic bituminous emulsions, anionic or non-ionic containing at least one additive A within the meaning of the present invention but not containing additive B for mixes of types 1 and 2 as well as for cationic emulsions containing at least one alkyl (ene) amidoamine.
  • An additional advantage of the process according to the invention is that thanks to the foaming of the breaking water, the drainage of the water is better visualized by its ascent to the surface in the form of foam and it is thus possible to qualitatively assess the level of compaction: it it is thus possible to identify poorly compacted areas and complete the compaction so as to have a rise in breaking water in the form of foam distributed homogeneously over the entire surface of the carpet.
  • the additives A and B are added to a cationic emulsion already prepared from a mixture of cationic emulsifier, acid, bituminous binder and water and the bitumen concentration of which is 65 % in volume.
  • the addition of additives A and B is carried out during the hour preceding the use of the emulsion and the latter is stirred manually so as to distribute the additives homogeneously in the emulsion.
  • the additives can lead to a modification of the reactivity of the emulsion.
  • concentration of cationic emulsifier has therefore been modified, so as to maintain destabilization kinetics close to those of non-additive emulsions.
  • kinetics of destabilization is understood to mean kinetics such that the destabilization or rupture of emulsion judged visually takes place over periods of time not differing by more than '25%.
  • fillers aggregates particles passing through an 80 ⁇ m sieve: of the order of 8% by weight.
  • the addition water content in the mix is 7 g per 100 g of dry aggregates.
  • the bitumen content is 6 g per 100 g of dry aggregates.
  • a destabilization time of 40 s is obtained.
  • a bituminous emulsion (1.2) is made similar to the emulsion (1.1), except that it contains 7 kg of emulsifier (instead of 6 kg) for 1 t of water + bitumen, and which is added as additive A of Forafac® 1157 (amphoteric surfactant: betaine on a perfluorinated fatty chain of 8 carbon atoms in solution in water at 28% by mass) in proportion of 1 kg per 1 t of water + bitumen + cationic surfactant + acid ; the same destabilization time is kept as with emulsion 1.1 and a significant foaming is obtained in all of the mix after 30 s of remixing.
  • bituminous emulsion (1.3) similar to emulsion 1.1, except that it contains 7 kg of emulsifier (instead of 6 kg) for 1 t of water + bitumen, and that we add as additive A Nacol® 10 at a rate of 1 kg of fatty alcohol (alcohol on fatty chain of 10 carbon atoms) for 1 t of water + bitumen + cationic surfactant + acid; foaming is obtained after 20 s of remixing. However, the foam is not present in all of the mix, but only in the mastic, which leads to a fluidity (appreciated visually) lower than that obtained with Forafac® 1157.
  • the nature of the additive A therefore influences the foaming of the breaking water.
  • bituminous emulsions contain:
  • the steps for manufacturing the coated materials are the same as in Example 1 except for the humidification of the aggregates: an aqueous solution of concentration 10% by weight in Stabiram® MS6 is added to the dry aggregates, the amount used being 1, 2 g per 100 g of dry materials. It is completed by adding 4.6 g of water per 100 g of dry aggregates. The bitumen content of the coated materials is 6 g per 100 g of dry aggregates. Stabilization times of 46 s and 50 s are obtained respectively.
  • emulsion 2.2 foaming of the water of rupture just after destabilization, which we do not observe for emulsion 2.1. When remixing, the system with emulsion 2.1 gives foam after 150 s, while the system with emulsion 2.2 gives foaming after only 2 s.
  • Example 3 An emulsion containing neither additive A nor additive B is prepared and used
  • Bituminous emulsions contain:
  • Emulsion 3.3 is prepared by adding NH 4 CI salt to emulsion 3.2 in a proportion of 0.5 kg per 1 t of water + bitumen + emulsifier + acid.
  • Asphalts prepared from bituminous emulsions 3.1, 3.2 and 3.3 have destabilization times of 30 s, 32 s and 27 s respectively.
  • Grain size 0/2 mm: 40%; 2/6 mm: 12%; 6/10 mm: 48%. Content of fillers: around 7% by weight.
  • the addition water content in the mix is 7 g per 100 g of dry aggregates.
  • the bitumen content is 6 g per 100 g of dry aggregates.
  • the aggregates are placed in a planetary mixer (SR Consulting, type
  • the asphalt is compacted using the Giratory Shear Press (Invelop Oy ICT-100RB model): at the end of the bowl, the asphalt is placed in a PCG mold (cylindrical mold with a diameter of 100 mm and a height of 25 cm) then it undergoes compression at 0.6 MPa, with a deflection angle of 1 °, for N turns or gyrations. At the end of compaction, the test piece is weighed again, which makes it possible to calculate the quantity of water discharged during compaction. The vacuum ratio is calculated by measuring the height of the coating before and after compaction. The specimens are fractured after their storage for 1 hour in simple compression at a speed of 200 mm / min using a press (INSTRON, model 4482). Cohesion is defined as the maximum value of the reaction force of the test piece on the jaws during deformation until fracture.
  • the emulsion 3.2 is therefore advantageous in terms of compaction, drainage of the break water but its effectiveness is much less good when it is not implemented according to the process of the present invention (no foaming of the water).
  • the aggregates are kneaded in a bowl with the addition water for 30 s before adding the emulsion.
  • the mixing is continued for 80 s for the emulsion containing no additive A and B and for 120 s for the emulsion according to the invention.
  • the bituminous mixes are spread out in the form of a pancake on a support impermeable to breaking water to a thickness of approximately 1 cm. After 15 min, 3 round trips are made on the cake with a 5 kg cylindrical roller by pushing it manually over the entire surface of the cake. The surface of the cold poured mix is then dried by simple contact with a dry cloth for 30 s. By difference between the mass of the wafer before compaction and the mass of the wafer after compacting and drying, the amount of water lost during compaction is deduced.
  • Bituminous emulsions 4.1 and 4.2 contain:
  • the addition water content in the mix is 8 g per 100 g of dry aggregates.
  • the bitumen content is 7.5 g per 100 g of dry aggregates.
  • the destabilization times of emulsions 4.1 and 4.2 are respectively 90 s and 100 s.
  • the destabilization of the emulsion 4.2 obtained after 100 s during the manufacture of the cold-cast mix, it is possible to spread the mix in the form of a cake, as for the ECF produced from the emulsion 4.1, the spreading being after 120 s of mixing, because the foam appears and the mix then has a fluid appearance.
  • the quantities of water drained are respectively 47% and 59% expressed as the ratio of the quantity of water drained to the total quantity of water involved during the preparation of the mix: quantity d addition water + amount of water in the continuous phase of the emulsion.
  • the emulsion 4.2 according to the invention implemented in a manufacturing process according to the invention therefore makes it possible to significantly improve the drainage of the breaking water compared to the bituminous emulsion 4.1.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'enrobés à froid et de tapis routiers permettant d'améliorer le compactage de l'enrobé et le drainage de l'eau de rupture. Ce procédé est particulièrement adapté dans le cas de rénovation ou de réfection de chaussées existantes qui doivent être réouvertes au trafic très vite. L'invention concerne également des émulsions bitumineuses, qui, mises en oeuvre selon le procédé de l'invention, permettent d'obtenir des enrobés dont le compactage et le drainage de l'eau de rupture sont particulièrement efficaces.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'ENROBES A FROID ET DE TAPIS ROUTIERS A PARTIR D'EMULSIONS BITUMINEUSES, EMULSIONS BITUMINEUSES, ENROBES A FROID ET TAPIS ROUTIERS DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne la fabrication d'émulsions bitumineuses ainsi que d'enrobés et de tapis routiers obtenus à température ambiante (i-e en général entre 0 °C et +40 °C) à partir de granulats et de ces emulsions. TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les emulsions bitumineuses comprennent dans la plupart des cas un liant bitumineux, un tensioactif cationique -on parle alors d'émulsions cationiques -, ou un tensioactif anionique, - on parle alors d'émulsions anioniques - ou un tensioactif non ionique - on parle alors d'émulsion non ionique - et de l'eau. Les emulsions cationiques sont particulièrement prisées, à la fois pour la rapidité de leur rupture sur les granulats et pour les qualités d'adhésivité qui sont généralement obtenues entre les granulats et l'émulsion rompue conférant aux tapis routiers qui viennent juste d'être réalisés, de bonnes propriétés mécaniques. En sus des composants énoncés plus haut, les emulsions cationiques sont souvent acidifiées par ajout d'acide au sein de la phase aqueuse servant à la fabrication de l'émulsion et les emulsions anioniques sont généralement fabriquées en milieu alcalin. Les enrobés à froid, matériaux bitumineux obtenus par enrobage ou mise en contact de granulats à l'aide d'émulsions bitumineuses à température ambiante, sont connus de longue date. La profession distingue en particulier les enrobés coulés à froid (ECF), les enrobés à froid ouverts, semi-denses, denses, stoc ables, les grave-émulsions, les enduits superficiels et les couches d'accrochage. Pour la réalisation de tapis routiers, un 1er type de matériaux bitumineux est constitué par les enrobés coulés à froid ; dans ce cas, les problèmes de mise en place sont résolus dans la plupart des cas si l'on suit les règles de l'art : l'enrobé est mis en place à l'état de "soupe" quelques secondes après avoir été fabriqué, et ainsi le passage de l'enrobé sous la table du traîneau n'est pas problématique et on ne rencontre pas de problème de mauvais uni du tapis routier final. On trouve par contre l'étape nécessaire de montée en cohésion qui se fait généralement sans sollicitation extérieure par évolution chimique et physique du système, bien que dans certains cas un compactage soit effectué. Cette évolution fait intervenir la coalescence du bitume de l'émulsion et est accompagnée d'un départ spontané de la phase aqueuse. Si le premier phénomène est assez bien maîtrisé par l'homme de l'art qui peut contrôler la formule de l'émulsion, la nature et la quantité d'additif de rupture, le contrôle du second phénomène n'est encore que partiellement résolu dans le meilleur des cas grâce au compactage, ce qui peut parfois conduire à des cohésions insuffisantes au jeune âge.
Le 2nd type de matériaux bitumineux comprend les enrobés à froid ouverts, semi-denses, denses, les enrobés à froid stockables ainsi que les grave-émulsions ; le choix optimisé de l'émulsion bitumineuse (nature et quantité de Pémulsifiant, concentration en bitume, pH) selon l'art antérieur permet de résoudre dans la majorité des cas, partiellement ou totalement, les problèmes d'enrobage, de transport et de mise en place de l'enrobé sous sa forme foisonnée. Deux étapes supplémentaires sont nécessaires à l'obtention d'une chaussée : d'abord la mise en place de l'enrobé sous forme de tapis puis le compactage dont le rôle est d'assurer la montée en cohésion, c'est-à-dire une bonne adhésivité entre bitume et granulats, nécessaire pour permettre au tapis de supporter le trafic routier.
Dans le cas où l'enrobé est répandu au moyen d'une niveleuse, la mise en forme de l'enrobé sous forme foisonnée se fait uniquement lors du déchargement de la niveleuse. L'étape de mise en forme de tapis a lieu dans le cas de la niveleuse par passage de l'enrobé sous la lame dont la hauteur est ajustée par l'opérateur.
Dans le cas où l'enrobé est répandu au moyen d'un finisseur, la mise en place sous forme foisonnée est effectuée par déchargement dans la trémie de réception du finisseur et convoyage de l'enrobé à travers un tunnel jusqu'à une vis qui répartit l'enrobé sur la largeur souhaitée. La mise sous forme de tapis est effectuée par une table faisant un angle défini avec le support et délimitant ainsi un espace avec le support.
On constate, que, même dans les cas où la mise en place de l'enrobé sous sa forme foisonnée s'est bien passée, la mise en forme de l'enrobé sous forme de tapis par la machine (qu'il s'agisse d'une niveleuse ou d'un finisseur) peut conduire à la ségrégation du mastic (constitué généralement des éléments minéraux passant à travers un tamis à mailles carrées de 2 mm et mélangés avec le bitume) d'avec les granulats les plus gros, ségrégation qui est appréciée visuellement par l'opérateur. Cette ségrégation est non seulement néfaste à la cohésion globale du tapis car certaines zones se retrouvent appauvries en mastic mais est aussi néfaste à l'uni de surface étant donné la capacité de compactage des zones riches en mastic supérieure à celle des zones pauvres en mastic. D'autre part, les enrobés à froid étant très frottants, le passage dans un espace confiné, notamment dans un finisseur, est difficile ce qui oblige à réduire la vitesse d'avancée du finisseur ou à augmenter l'angle d'attaque avec, dans ce dernier cas, une incidence négative sur l'uni. Dans le cas d'une niveleuse et d'un finisseur, un frottement interne à l'enrobé (i-e un frottement entre les constituants dudit enrobé) trop important peut empêcher sa mise en place sous forme de tapis de faible épaisseur et contraindre à déposer une épaisseur d'enrobé plus élevée que celle initialement prévue. Il est donc avantageux de pouvoir limiter le frottement au sein de l'enrobé lors de la mise en forme de tapis, tout en limitant la ségrégation. La cohésion est obtenue par le serrage de l'enrobé accompagné de l'expulsion d'une phase aqueuse et d'air. Comme indiqué précédemment, les matériaux enrobés à froid présentent un fort pouvoir frottant, ce qui gêne le serrage : les compacités obtenues à froid sont très souvent inférieures aux compacités obtenues à partir des mêmes matériaux enrobés à chaud avec le même liant. Or il est bien connu de l'homme de l'art que la valeur de la compacité et l'importance du départ d'eau au compactage permettent de juger de la cohésion du matériau serré à froid. On constate aussi qu'actuellement le succès dans la réalisation de chaussées soumises à des trafics intenses (T1 ou plus) dépend non seulement des conditions techniques dans lesquelles se déroulent l'épandage, le compactage ou serrage de l'enrobé mais aussi des conditions météorologiques le jour de la réalisation du chantier voire même le jour suivant. Un soleil franc, une température élevée ou un vent suffisant contribuent au séchage du tapis et à sa montée en cohésion. Dans tous ces cas d'application d'enrobés à froid considérés ici (coulés, stockables, ouverts, semi-denses, denses et graves-émulsions), (ré)ouvrir rapidement à la circulation qui est une contrainte imposée par les maîtres d'oeuvre du chantier particulièrement dans le cas de réfection ou de rénovation de chaussées pose d'autant plus de problèmes que le trafic routier auquel est soumis la chaussée est intense. Dans le cas d'une ouverture précoce de la chaussée au trafic, le film d'eau présent généralement entre les plus gros granulats et la couche de liant empêche la réalisation d'un contact adhésif liant granulats : un départ de granulats se produit, ce qui fragilise le tapis vis-à-vis des agressions et dégrade simultanément sa qualité de surface, c'est-à-dire son uni. Seul un séchage par évaporation permet de faire disparaître ce film aqueux, une fois la (ré)ouverture au trafic effectuée. Il est donc avantageux de trouver une solution technique permettant d'éliminer le maximum d'eau de l'enrobé pendant la période de mise en place et/ou pendant la période de mise en forme de tapis routier de manière à améliorer l'efficacité du compactage du tapis dans un laps de temps le plus court possible.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention propose un procédé de fabrication d'enrobés à froid et de tapis routiers obtenus à partir d'émulsions bitumineuses et de granulats qui permet pour tous les types d'enrobés (types 1 et 2) d'améliorer le compactage de l'enrobé et le drainage de l'eau de rupture, et pour les enrobés du type d'enrobé 2 uniquement, d'optimiser les effets sur la ségrégation gros granulats/mastic constaté avec les procédés de l'art antérieur et de diminuer le frottement interne.
Le procédé de la présente invention est particulièrement intéressant, notamment dans le cas de rénovation ou réfection de chaussées existantes, dans la mesure où il permet d'obtenir des tapis routiers possédant un bon uni et qui peuvent être réouverts très rapidement au trafic routier sans qu'il soit nécessaire d'attendre plusieurs heures, voire plusieurs jours, l'évaporation de la phase aqueuse residuaire non évacuée lors de la rupture de l'émulsion et du compactage. La stabilisation rapide des tapis routiers ainsi obtenus présente un intérêt économique non négligeable.
Le procédé de fabrication d'enrobés à froid selon l'invention à partir d'émulsion bitumineuse et de granulats est caractérisé en ce qu'après déstabilisation de l'émulsion et apparition de l'eau de rupture, l'enrobé est soumis à une agitation mécanique suffisante pour qu'on observe le moussage de l'eau de rupture * au plus tard après 1 min d'agitation mécanique pour les enrobés à froid de type l ,
* au plus tard après 3 min d'agitation mécanique pour les enrobés a froid de type 2. Pour obtenir le moussage de l'eau de rupture, il est donc nécessaire d'avoir accompli la déstabilisation ou rupture de l'émulsion au préalable. On entend par déstabilisation de l'émulsion, une modification du comportement mécanique du système, une fois l'émulsion ajoutée au granulat humidifié, qui se traduit par une augmentation de couple lors d'une agitation mécanique à vitesse constante ; on appelle temps de déstabilisation la durée au bout de laquelle on constate cette augmentation du couple. Le moussage de l'eau de rupture entraîne un changement de comportement mécanique de l'enrobé qui devient beaucoup plus fluide et change d'aspect visuel (les bulles de la mousse, dont les tailles sont comprises environ entre un dixième de millimètre et le centimètre, apportent un changement de couleur). On peut parler de transition dans les propriétés de l'enrobé. Cependant, les inventeurs ont constaté que dans certains cas, les deux transitions mécaniques causées par la déstabilisation et le moussage se chevauchent et le comportement mécanique n'évolue pas de manière sensible.
Selon l'invention, il s'agit de faire mousser l'eau de rupture après déstabilisation de l'émulsion et non pas l'émulsion mélangée éventuellement avec l'eau d'ajout. Pour faire la distinction dans ces cas difficiles, on observe la couleur de la mousse en fin de malaxage dont la durée est indiquée ci-dessus : si celle-ci est de couleur claire, typiquement blanche ou grise, il s'agit d'un moussage de l'eau de rupture, donc conforme à l'invention et la déstabilisation de l'émulsion a eu lieu, si la mousse est de couleur foncée, typiquement marron, il s'agit d'un moussage d'émulsion non déstabilisée et non conforme à l'invention.
Afin de favoriser le moussage de l'eau de rupture, on peut aussi formuler les emulsions bitumineuses mises en œuvre de manière à utiliser des quantités d'eau plus élevées que les quantités utilisées par l'homme de l'art : dans le cas des enrobés du type 1 , on utilisera des quantités de l'ordre de 8 à 15 g d'eau d'ajout pour 100 g de granulats ; dans le cas des enrobés du type 2, on utilisera des quantités d'eau d'ajout de l'ordre de 5 à 10 g pour 100 g de granulats. Lors de la fabrication d'enrobés de type 1 (ECF), on malaxe le mélange (emulsion +granulats+eau d'ajout) jusqu'à obtenir la déstabilisation de l'émulsion et on continue à malaxer l'enrobé jusqu'à voir apparaître des bulles constituées d'air et d'eau de rupture et dont la taille est comprise environ entre le dixième de millimètre et le centimètre et qui apparaissent dans l'enrobé lors de sa production dans le malaxeur du traîneau et sous la table du traîneau. Selon ce procédé, on ne constate pas de prise en masse dans le malaxeur du traîneau de la machine à ECF ni sous la table du traîneau. Il est nécessaire, une fois l'enrobé déposé sous forme de tapis, de le compacter à l'aide de compacteurs à pneus ou à billes recouverte de caoutchouc. On constate de manière surprenante que la fluidité de l'enrobé n'empêche pas le compactage.
Pour la fabrication d'enrobés de type 2, on distingue les procédés d'enrobage en discontinu et les procédés d'enrobage en continu. Dans le cas de procédé en discontinu, on peut favoriser le moussage de l'eau de rupture en modifiant la vitesse de rotation des pales et le taux de remplissage du malaxeur. Dans le cas de procédé en continu, on peut favoriser le moussage de l'eau de rupture en modifiant le temps de résidence de l'enrobé dans le malaxeur en jouant sur la vitesse de rotation des pales et sur leur inclinaison et/ou en optimisant le taux de remplissage du malaxeur en jouant par exemple sur les débits des granulats. Le moussage de l'eau de rupture peut avoir lieu lors du déchargement de l'enrobé.
A la fois pour les enrobés préparés en continu ou en discontinu, on cherche à favoriser au maximum le moussage en jouant sur le réglage des appareils de mise en forme de tapis : pour une niveleuse, on peut jouer sur l'angle de la lame et sur la vitesse d'avancement ; pour un finisseur, on peut jouer sur la vitesse de rotation de la vis, quitte à alimenter la table de manière discontinue de manière à respecter les débits de consommation de l'enrobé. En mettant en œuvre le procédé selon l'invention, le passage de l'enrobé sous le finisseur ou sous la niveleuse est facilité et la ségrégation limitée par rapport aux procédés de l'art antérieur.
La présente invention a également pour objet des emulsions bitumineuses, qui peuvent être utilisées pour la réalisation d'enrobés à froid de types 1 et 2 et d'enrobés et de tapis routiers préparés selon le procédé de l'invention détaillé plus haut ; les enrobés à froid selon l'invention présentent de manière surprenante un départ d'eau au compactage particulièrement important et permettent donc d'obtenir des tapis routiers dont la compacité est supérieure à celles de tapis routiers préparés à partir d'autres emulsions de l'art antérieur, et ce, sans changer les conditions opératoires des étapes de fabrication desdites emulsions bitumineuses, du stockage des enrobés obtenus à partir de leur mélange avec des granulats et de leur transport éventuels, ainsi que de leur déchargement.
Outre le ou les émulsifiants tensioactifs cationique(s), anionique(s) ou non- ionique(s) usuel(s), le liant bitumineux et l'eau, les emulsions selon l'invention comprennent, au moins un additif A et au moins un additif B. Ces additifs A et B peuvent être mélangés avec le ou les émulsifiant(s) cationique(s), anionique(s) ou non-ionique(s) avant la fabrication de la phase émulsifiante ou bien dispersés, soit dans la phase émulsifiante telle que fabriquée selon l'état de l'art à l'aide d'émulsifiants cationiques, anioniques ou non-ioniques avant la fabrication de l'émulsion, soit dans l'émulsion fabriquée selon les règles de l'art à l'aide d'émulsifiants cationiques, anioniques ou non-ioniques, à n'importe quel stade entre la fin de l'émulsification et l'utilisation de l'émulsion. L'ajout des additifs A et B permettant de faire mousser l'eau de rupture pourrait avoir également pour conséquence de faire mousser l'émulsion lors de l'incorporation de ces additifs dans l'émulsion. Or, on constate de manière surprenante qu'il n'en est rien : les additifs A et B ne donnent pas un caractère plus moussant à l'émulsion que celui parfois constaté en surface des emulsions bitumineuses de l'art antérieur.
De manière à favoriser le moussage de l'eau de rupture, on pourra favoriser le moussage de l'émulsion lors de sa pulvérisation sur les granulats humidifiés dans l'appareil de malaxage en mettant en œuvre des buses de pulvérisation adaptées telles que des buses à entraînement d'air. Mais il est surprenant de constater que le moussage seul de l'émulsion n'est pas une condition suffisante pour obtenir une amélioration des propriétés applicatives des enrobés détaillées précédemment : il est nécessaire d'avoir également un moussage de l'eau de rupture tel que défini précédemment.
Il est possible d'additiver l'eau servant à humidifier les granulats à l'aide des additifs A et B. Dans ce cas, pour faciliter la dispersion, on pourra avantageusement additiver l'eau à l'aide d'un émulsifiant non-ionique et on pourra se mettre en milieu acide en présence d'un émulsifiant cationique ou en milieu basique en présence d'un émulsifiant anionique. De manière à favoriser le moussage de l'eau de rupture, on pourra favoriser le moussage de l'eau d'ajout lors de sa pulvérisation sur les granulats en mettant en œuvre des buses de pulvérisation adaptées, telles que des buses à entraînement d'air. Il est également possible d'incorporer une partie des additifs A et B dans l'émulsion et le reste dans l'eau d'ajout servant à humidifier les granulats. Ces additifs A et B peuvent être des tensioactifs. Dans le présent texte, on fait la distinction entre le terme « émulsifiant » et le terme « tensioactif » : les deux termes correspondent à des produits présentant une activité physique interfaciale comme l'abaissement de tension superficielle, mais l'émulsifiant est un produit chimique qui permet (au sens de l'art antérieur) de mettre un liant bitumineux en emulsion, alors que le tensioactif des emulsions bitumineuses selon la présente invention appelé additif A est un produit organique qui, en association avec un autre additif, tensioactif ou non tensioactif appelé additif B permet le moussage de l'eau de rupture lorsqu'on met en œuvre le procédé selon l'invention pour fabriquer des enrobés à froid et des tapis routiers.
L'additif A mis en œuvre dans les emulsions selon l'invention peut notamment être choisi parmi
A1- les tensioactifs non-ioniques polyoxyéthylés, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[0(C2H4)]y OH ou RxCO[0(C2H4)]y OH où Rx représente soit une chaîne carbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou non, substituée ou non, soit un alkyl(ène)phényle, soit une des chaînes précédentes pour laquelle l'hydrogène est partiellement ou totalement substitué par du fluor, x représente le nombre d'atomes de carbone de la chaîne carbonée ou de l'alkyl(ène)phényle, y représente le nombre de motifs oxyde d'éthylène, avec 7 ≤ x ≤ 22, O≤ y ≤ 8 et de préférence y ≤ 6 pour les molécules correspondant à la première formule brute avec 7 s x ≤ 22, 2 ≤ y < 8 et de préférence y ≤ 6 pour les molécules correspondant à la seconde formule brute.
Les tensioactifs A1 préférés sont choisis parmi les alkyl(ène) éther polyoxyéthylés pour lesquels 7 ≤ x ≤22, les alkyl(ène) ester polyoxyéthylés pour lesquels 7 ≤ x ≤22, les alkyl(ène) phénol polyoxyéthylés pour lesquels 7 ≤ x ≤22, seuls ou en mélange
A2- les tensioactifs non-ioniques polyoxyéthylés, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[0(C2H4)]y OH ou RxCO[0(C2H4)]y OH où Rx représente une chaîne poly(diméthylsiloxane) linéaire ou ramifiée où x représente le nombre d'atomes de silicium, y représente le nombre de motifs oxyde d'éthylène, avec 4 ≤ x < 15, 4 ≤ y ≤ 20
A3- les tensioactifs amphotères, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[N+(CH3)2](CH2)y A ou RχNH(CH2)y COOH ou Rx NH(CH2)y B,C où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1
A représente le groupement COO~, le groupement OS03 ~ out le groupement OSO2"-, B représente le groupement OS03 — ou le groupement OS02 "~,
C représente soit le contre- cation de métal alcalin ou alcalino-terreux, du fer, du cuivre, du manganèse, du zinc, soit le cation ammonium, en proportion telle que le sel soit neutre électriquement y représente le nombre de motifs CH2, avec 7≤ x ≤ 22, O≤ y ≤ 4.
A4- les tensioactifs amphotères, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[N+(CH3)2](CH2)y A ou RxNH(CH2)y COOH ou Rx NH(CH2)y B,C où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A2 A représente les mêmes groupements qu'en A3
B représente les mêmes groupements qu'en A3 C représente les mêmes cations qu'en A3, en proportion telle que le sel soit neutre électriquement y représente le nombre de motifs CH2,
A 5- les tensioactifs alcanolamide, seuls ou en mélange, de formule brute : RxCONH[(CH2)yOH] ou RxCON[(CH2)yOH][(CH2)2OH] où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1 avec 7 ≤x ≤ 22, 1 ≤ y ≤ 4, 1 ≤ z ≤ 4
A6- les tensioactifs oxyde d'aminé, seuls ou en mélange, de formule brute :
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où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1 avec 7<x ≤ 22
La concentration en additif(s) A des emulsions selon l'invention n'est généralement pas inférieure à 0,2 kg par tonne d'émulsion et n'est en général pas supérieure à 8 kg par tonne d'émulsion. L'importance de l'additivation en additif(s) A est appréciée par rapport à la concentration en émulsifiant cationique, anionique ou non-ionique utilisé par l'homme de l'art. Généralement, cette concentration ne dépasse pas la concentration en émulsifiant cationique, anionique ou non-ionique de l'émulsion. La nature chimique et la quantité d'additif(s) A permettant d'optimiser les propriétés applicatives énoncées au-dessus dépendent du granulat utilisé pour les matériaux bitumineux de type 1 et 2. L'additif B mis en œuvre dans les emulsions selon l'invention peut être notamment choisi parmi les :
B1- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute : NH4X où X correspond à un élément halogène B2- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute :
Tu NH4Y où Tu représente une chaîne carbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou non, substituée ou non, u représente le nombre d'atomes de carbone de la chaîne carbonée, Y correspond à un élément halogène avec 1 ≤ u ≤ 6
B3- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute Tu NH4Y où Tu représente un alkyl(ène)phényle, u représente le nombre d'atomes de carbone de l'alkyl(ène)phényle, Y correspond à un élément halogène avec 1 ≤ u ≤ 12
B4- les alkyl(ène) polyamines et plus particulièrement les alkyl(ène)propylène diamines, les a!kyl(ène)dipropylène triamines et les aIkyl(ène)tripropylène tétramines dont la chaîne alkyl(ène) possède entre 1 et 12 atomes de carbone. La concentration en additif(s) B des emulsions selon l'invention n'est généralement pas inférieure à 0,1 kg par tonne d'émulsion et n'est en général pas supérieure à 5 kg par tonne d'émulsion. On peut l(es) ajouter tel(s) quel(s) dans la phase émulsifiante ou l'émulsion, ou les dissoudre au préalable dans de l'eau et ajouter la solution à l'émulsion. La nature chimique et la quantité d'additif(s) B permettant d'optimiser les propriétés applicatives énoncées au-dessus dépendent du granulat utilisé pour les matériaux bitumineux de type 1 et 2.
Parmi les émulsifiants cationiques utilisables pour la fabrication des emulsions cationiques et des matériaux bitumineux selon l'invention, on peut citer les émulsifiants cationiques usuels et notamment : • les alkyl(ène) polyamines, et plus particulièrement les suif
(poly)propylène polyamines comme la suif propylène diamine (définition EINECS : aminés, N-suif alkyltriméthylènedi-, RN = 61791-55-7) représentée industriellement par le Dinoram® S de CECA S.A., la suif dipropylène triamine (aminés, N-suif alkyldipropylènetri-, RN = 61791-57-9), la suif tripropylène tétramine (aminés, N-suif alkyltripropylènetetra-, RN = 68911-79-5) cette dernière étant industriellement bien représentée par le Polyram® S de CECA S.A,
• les alky(ène)polyamines oxyalkylées et plus particulièrement la suif dipropylène triamine oxypropylée (aminés, N-suif propanol-2 [[[(amino-3 propyl)amino]-3 propyl]imino]-1 ,1'bis, RN = 97592-79-5) cette dernière étant industriellement bien représentée par le Polyram® SL de CECA S.A,
• les sels d'ammonium quaternaire comme la suif propylène diamine quatemisée au chlorure de méthyle (composé de l'ion ammonium quaternaire, pentaméthylsuif alkyltriméthylènedi-, chlorure, RN = 68607-29-4) bien représentée par exemple par le Stabiram® MS3 de CECA S.A,
• les alkyl(ène)amidoamines et plus précisément' les alkyl(ène)amidoamines de suif ou de taloil, leurs dérivés de cyclisation alkylimidazolines, ou leurs mélanges (produits de condensation d'acides gras en C8- C22 avec les polyalkylènes en C2-C3 polyamines et avec les éthanolamines, leurs mélanges et produits de cyclisation des amides obtenus), bien représentés par l'émulsifiant Emulsamine® L60 de CECA S.A ; les alkyl(ène)amidoamines sont plus spécialement utilisées dans l'art antérieur pour la réalisation d'émulsions bitumineuses pour enduits superficiels et couches d'accrochage.
La concentration en émulsifiant(s) cationique(s) des emulsions selon l'invention n'est en général pas inférieure à 0,8 kg par tonne d'émulsion et n'est en général pas supérieure à 30 kg par tonne d'émulsion. On préfère le plus souvent ajouter aux phases aqueuses des émulsifiant(s) tensioactif(s) cationique(s) une certaine quantité d'acide. Dans tous les cas, on cherche à avoir un enrobage total au cours du malaxage, avant que l'émulsion ne soit déstabilisée.
Dans le cas où des emulsions bitumineuses à base d'alkyl(ène)amidoamine(s), comme par exemple l'Emulsamine® L60 et l'Emulsamine® LZ, sont utilisées pour la fabrication d'enrobés selon le procédé de la présente invention, on utilisera soit des quantités d'émulsifiant(s) supérieures aux quantités utilisées pour les emulsions bitumineuses pour enduit superficiel et/ou couche d'accrochage de l'art antérieur tout en conservant les pH usuellement utilisés par l'homme de l'art, typiquement voisin de 2, soit on utilisera les quantités usuelles utilisées pour les emulsions bitumineuses pour enduit superficiel et/ou couche d'accrochage de l'art antérieur mais on ajoutera à l'eau d'ajout un tensioactif tel qu'un sel d'ammonium quaternaire comme le Stabiram® MS3 de Ceca SA en quantité suffisante pour assurer un enrobage total avant la déstabilisation de l'émulsion.
Les émulsifiants anioniques utilisables pour la fabrication d'émulsions anioniques et de matériaux bitumineux selon l'invention peuvent être choisis parmi les émulsifiants anioniques tensioactifs usuels et notamment les alkyl(ène)carboxylates, alky(ène)sulfates et alkyl(ène)sulfonates, les alkyl(ène)aryl(ène)carboxylates, alkyl(ène)aryl(ène)sulfates et alkyl(ène)aryl(ène)sulfonates ainsi que les alkyl(ène)(aryl(ène))esterphosphoriques avec une chaîne alk(én)yle ou alkyl(ène)(aryl(ène)) comprenant entre 8 et 22 atomes de carbone. On préfère le plus souvent ajouter aux phases aqueuses des émulsifiant(s) tensioactif(s) anionique(s) une certaine quantité de base. La concentration en émulsifιant(s) anionique(s) des emulsions selon l'invention n'est en général pas inférieure à 0,8 kg par tonne d'émulsion et n'est en général pas supérieure à 30 kg par tonne d'émulsion. La concentration en émulsifiant(s) anionique(s) utilisée dépend aussi du type de matériau bitumineux que l'on veut fabriquer.
Les émulsifiants non-ioniques utilisables à la fabrication d'émulsions non- ioniques et de matériaux bitumineux selon l'invention peuvent être choisis parmi les émulsifiants non-ioniques usuels et notamment les alkyl(ène)poly(oxyéthylène)alcools, les alkyl(ène)aryl(ène)poly(oxyéthyiène)alcools, avec une chaîne alk(én)yle comprenant entre 8 et 22 atomes de carbone et un nombre de motifs oxyde d'éthylène supérieur ou égal à 9. La concentration en émulsifiant(s) non-ionique(s) des emulsions selon l'invention n'est en général pas inférieure à 0,8 kg par tonne d'émulsion et n'est en général pas supérieure à 20 kg par tonne d'émulsion. La concentration en émulsifiant(s) non-ionique(s) utilisée dépend aussi du type de matériau bitumineux que l'on veut fabriquer.
Les liants bitumineux mis en œuvre peuvent être choisis parmi les liants bitumineux usuellement mis en œuvre dans les emulsions bitumineuses pour des matériaux de type 1 et 2 ; leur pénétrabilité est en général comprise entre 20/30 et 500. Les emulsions peuvent être préparées avec un ou plusieurs liants ; dans ce dernier cas, soit les différents liants sont mélangés à chaud avant l'emulsification, soit on prépare 2 emulsions (ou plus) contenant chacune un liant que l'on mélangera ensuite pour donner une emulsion dite mixte qui sera mise en contact avec les granulats pour la réalisation de l'enrobé. Un exemple de préparation d'émulsion bitumeuse mixte est détaillé dans le brevet EP 589.740 B1 au nom de la demanderesse dont le contenu est incorporé par référence ; ce brevet décrit des emulsions mixtes, l'une à base de liant bitumineux mou et l'autre à base de liant bitumineux dur pour améliorer la maniabilité de l'enrobé tout en conservant une bonne résistance mécanique du tapis routier final.
Le procédé selon l'invention est particulièrement bien adapté " pour la réalisation d'enrobés et de tapis routiers de type 1 et 2 obtenus à partir d'émulsions bitumeuses selon l'invention décrites précédemment mais il convient également bien pour les emulsions bitumineuses cationiques, anioniques ou non-ioniques contenant au moins un additif A au sens de la présente invention mais ne contenant pas d'additif B pour enrobés de types 1 et 2 ainsi que pour les emulsions cationiques contenant au moins un alkyl(ène)amidoamine.
Un avantage supplémentaire du procédé selon l'invention est que grâce au moussage des eaux de rupture, on visualise mieux le drainage de l'eau par sa remontée à la surface sous forme de mousse et on peut ainsi apprécier qualitativement le niveau de compactage : il est ainsi possible de repérer les zones mal compactées et de compléter le compactage de manière à avoir une remontée d'eau de rupture sous forme de mousse répartie de façon homogène sur toute la surface du tapis.
EXEMPLES Préparation des emulsions bitumineuses
Dans tous les exemples qui suivent, les additifs A et B sont ajoutés à une emulsion cationique déjà préparée à partir d'un mélange d'émulsifiant cationique, d'acide, de liant bitumineux et d'eau et dont la concentration en bitume est 65% en volume. L'ajout des additifs A et B est effectué dans l'heure qui précède l'utilisation de l'émulsion et cette dernière est agitée manuellement de manière à répartir les additifs de façon homogène dans l'émulsion.
Procédé de fabrication de l'enrobé
Toutes les essais de fabrication d'enrobés et de tapis routiers sont effectués à une température comprise entre 20 et 25°C. Plusieurs types d'essais sont mis en œuvre, chacun avec son protocole propre détaillé ci-après. Certaines étapes des essais utilisent un malaxage à la main, d'autres un malaxage automatisé. Dans le cas de malaxage manuel, la vitesse de rotation est comprise entre environ 3 et 5 trs/s (sauf indication contraire), ce qui correspond à une vitesse plus élevée que les vitesses de malaxage manuel usuelles lors de la fabrication d'enrobés.
Dans les exemples 1 , 2 et 3, les additifs peuvent conduire à une modification de réactivité de l'émulsion. Avec certains additifs, on a donc modifié la concentration en émulsifiant cationique, de manière à conserver des cinétiques de déstabilisation voisines de celles des emulsions non additivées. On entend par cinétiques de déstabilisation voisines des cinétiques telles que les déstabilisations ou ruptures d'émulsion jugées visuellement se font sur des durées ne différant pas de plus de ' 25%.
Exemple 1
On prépare et utilise plusieurs emulsions contenant chacune un additif A différent puis on utilise ces emulsions pour réaliser un enrobé et un tapis routier (couche de roulement de type 2) et montrer l'influence de la nature de l'additif sur le comportement au moussage.
Pour étudier le comportement des emulsions au moussage, on place environ 500 g de granulats dans une gamelle puis on ajoute l'eau d'ajout et on malaxe manuellement pendant 30 s. On ajoute ensuite l'émulsion et on malaxe l'enrobé pendant 30 s. On le stocke ensuite dans la gamelle pendant 1 h avant de procéder à nouveau à un malaxage (appelé remalaxage), après délitement à la main si on constate une prise en masse de l'enrobé. On remalaxe pendant un temps maximum de 10 min et on note la durée au bout de laquelle la mousse apparaît. Préparation de l'enrobé L'émulsion bitumineuse (1.1) contient :
* 65 % en volume d'un bitume de pénétrabilité 70 commercialisé par la société Elf,
* 6 kg d'émulsifiant cationique (Polyram® SL acidifié à l'acide phosphorique de telle manière que le pH du savon soit de 2), pour 1t d'eau + bitume.
Granulats : Thiviers Granulométrie : 0/2 mm : 40 % ; 2/6 mm : 12 % ; 6/10 mm :48 %
Teneur en fillers (particules de granulats passant au travers d'un tamis de 80 μm) : de l'ordre de 8 % en poids. La teneur en eau d'ajout dans l'enrobé est de 7 g pour 100 g de granulats secs. La teneur en bitume est de 6 g pour 100 g de granulats secs. On obtient un temps de déstabilisation de 40 s.
On fabrique une emulsion bitumineuse (1.2) semblable à l'émulsion (1.1), sauf qu'elle contient 7 kg d'émulsifiant (au lieu de 6 kg) pour 1 t d'eau+bitume, et que l'on ajoute comme additif A du Forafac® 1157 (tensioactif amphotère : bétaïne sur chaîne grasse perfluorée de 8 atomes de carbone en solution dans l'eau à 28% en masse) en proportion de 1 kg pour 1 t d'eau+bitume+tensioactif cationique+acide ; on conserve le même temps de déstabilisation qu'avec l'émulsion 1.1 et on obtient un moussage important dans tout l'enrobé au bout de 30 s de remalaxage.
On fabrique une emulsion bitumineuse (1.3) semblable à l'émulsion 1.1 , sauf qu'elle contient 7 kg d'émulsifiant (au lieu de 6 kg) pour 1 t d'eau+bitume, et que l'on ajoute comme additif A du Nacol® 10 à raison de 1 kg d'alcool gras (alcool sur chaîne grasse de 10 atomes de carbone) pour 1 t d'eau+bitume+tensioactif cationique+acide ; on obtient un moussage au bout de 20 s de remalaxage. Cependant la mousse n'est pas présente dans tout l'enrobé, mais uniquement dans le mastic, ce qui conduit à une fluidité (appréciée visuellement) inférieure à celle obtenue avec le Forafac® 1157.
La nature de l'additif A influence donc le moussage de l'eau de rupture.
Exemple 2
On prépare et utilise 2 emulsions pour enduits superficiels ne contenant pas d'additif B mais contenant seulement un additif A dont on compare le comportement au moussage. Les emulsions bitumineuses contiennent :
* 65 % en volume d'un bitume de pénétrabilité 70 commercialisé par la société Elf,
* 2,5 kg d'émulsifiant cationique (Emulsamine® L60 acidifié à l'acide chlorhydrique de telle manière que le pH du savon soit de 2) pour 1 t d'eau + bitume. Dans l'émulsion 2.1 n'y a pas d'additif A. Dans l'émulsion 2.2 on ajoute le Forafac® 1157 (28% de matière active) à hauteur de 1 kg pour 1.000 kg d'eau + bitume+émulsifiant+acide, une fois l'émulsion primaire fabriquée. Granulats: identiques à ceux de l'exemple 1
Les étapes de fabrication des enrobés sont les mêmes qu'à l'exemple 1 sauf pour ce qui concerne l'humidification des granulats : on ajoute aux granulats secs une solution aqueuse de concentration 10% poids en Stabiram® MS6, la quantité utilisée étant de 1 ,2 g pour 100 g de matériaux secs. On complète par l'ajout de 4,6 g d'eau pour 100 g de granulats secs. La teneur en bitume des enrobés est de 6 g pour 100 g de granulats secs. On obtient respectivement des temps de déstabilisation de 46 s et 50 s. On remarque pour l'émulsion 2.2 un moussage de l'eau de rupture juste après déstabilisation, ce que l'on n'observe pas pour l'émulsion 2.1. Lors du remalaxage, le système avec l'émulsion 2.1 donne de la mousse après 150 s, alors que le système avec l'émulsion 2.2 donne un moussage après seulement 2 s.
Pour les enrobés 2.1 et 2.2, on effectue un autre essai en diminuant la vitesse de rotation lors du remalaxage à environ 1 tr/min. Il n'y a pas de moussage de l'eau de rupture pour l'enrobé fabriqué avec l'émulsion 2.1. On obtient un moussage de l'eau de rupture pour l'enrobé fabriqué avec l'émulsion 2.2, mais l'efficacité du moussage est inférieure à celle obtenue avec une vitesse de remalaxage comprise entre 3 et 5 trs/s. La nature de l'additif A utilisé ainsi que les conditions d'agitation mécanique de l'enrobé, une fois la déstabilisation effectuée, influencent le moussage de l'eau de rupture.
Exemple 3 On prépare et utilise une emulsion ne contenant ni additif A ni additif B
(3.1), une emulsion ne contenant pas d'additif B mais contenant seulement un additif A (3.2) et une emulsion selon l'invention (3.3).
Les emulsions bitumineuses contiennent :
* 65 % en volume d'un bitume de pénétrabilité 70 commercialisé par la société Elf,
* 6 kg d'émulsifiant cationique pour les emulsions 3.1 et 3.2 et 6,5 kg d'émulsifiant cationique pour l'émulsion 3.3 (Polyram® SL acidifié à l'acide phosphorique de telle manière que le pH du savon soit de 2), pour 1.000 kg d'eau + bitume. Dans l'émulsion 3.2, on ajoute PAmphoram® CP1 de Ceca (solution de 60 % en poids d'aminoacide : acide coco amino propanoïque et de 40 % poids d'isopropanol ou de propylène glycol) à raison de 3 kg pour 1 t d'eau + bitume+émulsifiant+acide, une fois l'émulsion primaire fabriquée. L'émulsion 3.3 est préparée en ajoutant à l'émulsion 3.2 du sel NH4CI en proportion de 0,5 kg pour 1 t d'eau+bitume+émulsifiant+acide. Les enrobés préparés à partir des emulsions bitumineuses 3.1 , 3.2 et 3.3 ont respectivement des temps de déstabilisation de 30 s, 32 s et 27 s. Granulats : granité
Granulométrie : 0/2 mm : 40 % ; 2/6 mm : 12 % ; 6/10 mm : 48 %. Teneur en fillers :de l'ordre de 7 % en poids.
La teneur en eau d'ajout dans l'enrobé est de 7 g pour 100 g de granulats secs. La teneur en bitume est de 6 g pour 100 g de granulats secs. On place les granulats dans un malaxeur planétaire (SR Consulting, type
SRC5A, vitesse de rotation 30 trs/min) où on les malaxe pendant 30 s. On verse ensuite l'eau d'ajout et on effectue un nouveau malaxage pendant encore 30 s avant d'ajouter l'émulsion. On poursuit le malaxage de tous les composants de l'enrobé pendant 1 min puis on stocke l'enrobé ainsi obtenu pendant 1 h dans une gamelle. Après délitement éventuel à la main en cas de prise en masse de l'enrobé, on remalaxe l'enrobé à la main pendant 3 min soit dans une gamelle soit dans malaxeur planétaire précédemment décrit, avant de l'introduire dans le moule et de le compacter.
Le compactage des enrobés est effectué à la Presse à Cisaillement Giratoire (modèle Invelop Oy ICT-100RB) : en sortie de gamelle, l'enrobé est placé dans un moule PCG (moule cylindrique de 100 mm de diamètre et de hauteur de 25 cm) puis il subit une compression à 0,6 MPa, avec un angle de débattement de 1°, pendant N tours ou girations. En fin de compactage, l'éprouvette est à nouveau pesée, ce qui permet de calculer la quantité d'eau évacuée au cours du compactage. On calcule le taux de vide par la mesure de la hauteur du revêtement avant et après compactage. La fracture des éprouvettes est effectuée après leur stockage pendant 1 h en compression simple à une vitesse de 200 mm/min à l'aide d'une presse (INSTRON, modèle 4482). La cohésion est définie comme étant la valeur maximale de la force de réaction de l'éprouvette sur les mâchoires lors de la déformation jusqu'à la fracture.
Un remalaxage manuel ne permet pas d'obtenir de mousse d'eau de rupture pour l'émulsion 3.1 de l'art antérieur, par contre il y a moussage pour l'émulsion 3.2 après 45 s et après seulement 35 s pour l'émulsion 3.3.
Pour les échantillons destinés au compactage à la PCG, on remalaxe manuellement pendant 3 min. Les résultats de compactage, de drainage et de cohésion sont les suivants : emulsion 3.1 : porosité après 60 girations : 14,6% - quantité d'eau drainée : 46% - cohésion 15,5 kN emulsion 3.2 : porosité après 60 girations :12,8% - quantité d'eau drainée : 59% - cohésion :18,1 kN emulsion 3.3 : porosité après 60 girations : 12,6% - quantité d'eau drainée : 61% - cohésion : 18,5 kN
On montre l'avantage qu'il y a à avoir un moussage de l'eau de rupture en ce qui concerne l'efficacité en termes de compactage, de drainage de l'eau de rupture et de cohésion.
On constate que l'émulsion 3.3 selon l'invention donne les meilleurs résultats.
On utilise l'émulsion 3.2 pour fabriquer un enrobé que l'on remalaxe cette fois au malaxeur planétaire, donc à vitesse plus faible que manuellement, pendant 3 min : on n'obtient pas de moussage de l'eau de rupture : l'influence de la vitesse d'agitation est primordiale pour obtenir le moussage. Les résultats de compactage et de drainage sont les suivants : porosité après 60 girations : 14,1% - quantité d'eau drainée : 49% - cohésion : 15,9 kN
L'émulsion 3.2 est donc intéressante en terme de compactage, de drainage de l'eau de rupture mais son efficacité est bien moins bonne lorsqu'elle n'est pas mise en œuvre selon le procédé de la présente invention (pas de moussage de l'eau de rupture). Exemple 4
On malaxe en gamelle les granulats avec l'eau d'ajout pendant 30 s avant d'ajouter l'émulsion. Le malaxage est poursuivi pendant 80 s pour l'émulsion ne contenant pas d'additif A et B et pendant 120 s pour l'émulsion selon l'invention. Les enrobés sont étalés sous forme de galette sur un support imperméable à l'eau de rupture sur une épaisseur d'environ 1 cm. Au bout de 15 min, on fait faire 3 allers- retours sur la galette à un rouleau cylindrique de 5 kg en lé poussant manuellement sur toute la surface de la galette. On sèche ensuite la surface de l'enrobé coulé à froid par simple contact avec un chiffon sec pendant 30 s. Par différence entre la masse de la galette avant compactage et la masse de la galette après compactage et séchage, on déduit la quantité d'eau perdue lors du compactage.
On prépare et utilise une emulsion ne contenant ni additif A ni additif B (4.1) et une emulsion selon l'invention (4.2) pour fabriquer des enrobés coulés à froid. Les emulsion bitumineuses 4.1 et 4.2 contiennent :
*65 % en volume d'un bitume de pénétrabilité 70 commercialisé par la société Total, * respectivement 7 kg et 7,5 kg d'émulsifiant cationique (Polyram® S commercialisé par la société Ceca acidifié à l'acide chlorhydrique de telle manière que le pH du savon soit de 2), pour 1 t d'eau + bitume. A l'émulsion contenant 7,5 kg d'émulsifiant cationique pour 1 t d'eau + bitume, on ajoute de PAmphoram® CP1 (30% de matière active - additif A) à hauteur de 3 kg pour 1 t de d'eau + bitume+émulsifiant+acide. On ajoute ensuite le sel NH4CI (additif B) à hauteur de 0,5 kg pour 1 t d'eau + bitume+émulsifiant+acide.
Granulats : La Bouvraie Granulométrie : 0/2 mm : 55 % ; 2/6 mm : 45%
Teneur en fillers :de l'ordre de 9 % en poids.
La teneur en eau d'ajout dans l'enrobé est de 8 g pour 100 g de granulats secs. La teneur en bitume est de 7,5 g pour 100g de granulats secs.
Les temps de déstabilisation des emulsions 4.1 et 4.2 sont respectivement 90 s et 100 s. Malgré la déstabilisation de l'émulsion 4.2 obtenue après 100 s lors de la fabrication de l'enrobé coulé à froid, il est possible d'étaler l'enrobé sous forme de galette, comme pour l'ECF produit à partir de l'émulsion 4.1 , l'étalement étant effectué après 120 s de malaxage, car la mousse apparaît et l'enrobé présente alors un aspect fluide. Lors du compactage, les quantités d'eau drainées sont respectivement de 47% et 59% exprimées comme le rapport de la quantité d'eau drainée à la quantité totale d'eau mise en jeu lors de la préparation de l'enrobé : quantité d'eau d'ajout + quantité d'eau dans la phase continue de l'émulsion.
L'émulsion 4.2 selon l'invention mise en œuvre dans un procédé de fabrication selon l'invention permet donc d'améliorer significativement le drainage de l'eau de rupture par rapport à l'émulsion bitumineuse 4.1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'enrobés à froid coulés, ouverts, semi denses, denses, stockables et de grave-émulsions à partir de granulats et d'émulsions bitumineuses, caractérisé en ce qu'après déstabilisation de l'émulsion et apparition de l'eau de rupture, l'enrobé est soumis à une agitation mécanique suffisante pour qu'on observe le moussage de l'eau de rupture *au plus tard après 1 min d'agitation mécanique pour les enrobés à froid de type 1 , *au plus tard après 3 min d'agitation mécanique pour les enrobés à froid de type 2.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les emulsions bitumineuses sont choisies parmi
* les emulsions bitumineuses cationiques, anioniques ou non-ioniques contenant en outre
• au moins un additif choisi parmi A1- les tensioactifs non-ioniques polyoxyéthylés, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rχ[0(C2H4)]y OH ou RxCO[0(C2H4)]y OH où Rx représente soit une chaîne carbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou non, substituée ou non, soit un alkyl(ène)phényle, soit une des chaînes précédantes pour laquelle l'hydrogène est partiellement ou totalement substitué par du fluor, x représente le nombre d'atomes de carbone de la chaîne carbonée ou de l'alkyl(ène)phényle, y représente le nombre de motifs oxyde d'éthylène, avec 7 ≤ x ≤ 22, O≤ y ≤ 8 et de préférence y ≤ 6 pour les molécules correspondant à la première formule brute avec 7 ≤ x ≤ 22, 2 ≤ y ≤ 8 et de préférence y ≤ 6 pour les molécules correspondant à la seconde formule,
A2- les tensioactifs non-ioniques polyoxyéthylés, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[0(C2H4)]y OH ou RχCO[0(C2H4)]y OH où Rx représente une chaîne poly(diméthylsiloxane) linéaire ou ramifiée où x représente le nombre d'atomes de silicium, y représente le nombre de motifs oxyde d'éthylène, avec 4 ≤ x ≤ 15, 4 ≤ y ≤ 20
A3- les tensioactifs amphotères, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[N+(CH3)2](CH2)y A ou RxNH(CH2)y COOH ou Rx NH(CH2)y B,C où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1
A représente le groupement COO~~, le groupement OS03 ~~ out le groupement OS02 ~~,
B représente le groupement OS03 ~ ou le groupement OS02 "~, C représente soit le contre- cation de métal alcalin ou alcalino-terreux, du fer, du cuivre, du manganèse, du zinc, soit le cation ammonium, en proportion telle que le sel soit neutre électriquement y représente le nombre de motifs CH2, avec 7≤ x ≤ 22, O≤ y ≤ 4.
A4- les tensioactifs amphotères, seuls ou en mélange, de formules chimiques brutes :
Rx[N+(CH3)2](CH2)y A ou RxNH(CH2)y COOH ou Rx NH(CH2)y B,C où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A2
A représente les mêmes groupements qu'en A3 B représente les mêmes groupements qu'en A3 C représente les mêmes cations qu'en A3, en proportion telle que le sel soit neutre électriquement y représente le nombre de motifs CH2,
A 5- les tensioactifs alcanolamide, seuls ou en mélange, de formule brute : RχCONH[(CH2)yOH] ou RxCON[(CH2)yOH][(CH2)zOH] où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1 avec 7 ≤x ≤ 22, 1 ≤ y ≤ 4, 1 ≤ z ≤ 4
A6- les tensioactifs oxyde d'aminé, seuls ou en mélange, de formule brute : RXN(CH2)2- O où Rx représente les mêmes chaînes qu'en A1 avec 7≤x ≤ 22
• et éventuellement au moins un additif B choisi parmi
B1- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute : NH4X où X correspond à un élément halogène
B2- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute : Tu NH4Y où Tu représente une chaîne carbonée linéaire ou ramifiée, saturée ou non, substituée ou non, u représente le nombre d'atomes de carbone de la chaîne carbonée,
Y correspond à un élément halogène avec 1 ≤ u ≤ 6 B3- les sels, seuls ou en mélange, de formule chimique brute
Tu NH4Y où Tu représente un alkyl(ène)phényle, u représente le nombre d'atomes de carbone de l'alkyl(ène)phényle,
Y correspond à un élément halogène avec 1≤ u ≤ 12
B4- les alkyl(ène) polyamines et plus particulièrement les alkyl(ène)propylène diamines, les alkyl(ène)dipropylène triamines et les alkyl(ène)tripropylène tétramines dont la chaîne alkyl(ène) possède entre 1 et 12 atomes de carbone * et les emulsions cationiques contenant au moins un alkyl(ène)amidoamine.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'eau d'ajout contient au moins un additif A et éventuellement au moins un additif B tels que définis à la revendication 2.
4. Procédé de fabrication d'enrobés coulés à froid selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'on poursuit le malaxage au delà de la déstabilisation de l'émulsion dans la machine à ECF, jusqu'à obtention du moussage de Peau de rupture.
5. Procédé de fabrication d'enrobés ouverts, denses et les grave- émulsions selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'eau de rupture peut mousser lors de l'enrobage dans le malaxeur et on poursuit le malaxage lors de la mise en œuvre dans une niveleuse ou un finisseur.
6. Emulsion bitumineuse comprenant au moins un liant bitumeux, de l'eau, au moins un émulsifiant tensioactif cationique, anionique ou non-ionique, caractérisée en ce qu'elle contient en outre au moins un additif A et au moins un additif B tels que définis à la revendication 2.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2883882A1 (fr) * 2005-04-05 2006-10-06 Ceca S A Sa Additifs pour produits bitumineux, produits bitumineux les contenant et leurs utilisations
EP1990368A1 (fr) 2007-05-10 2008-11-12 Ceca S.A. Matériaux routiers bitumineux, notamment enrobés à froid et graves-émulsions, et tapis routiers formes à partir de ces matériaux
US7510606B2 (en) * 2004-10-19 2009-03-31 Ceca S.A. Bituminous emulsions, their method of preparation and their use for the production of materials and road pavements
CN103951322A (zh) * 2014-04-11 2014-07-30 大连市政设施修建总公司 可储存式水性冷拌乳化沥青混合料及制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2853918B1 (fr) 2003-04-18 2005-06-24 Htp Est Procede et dispositif de mise en oeuvre a chaud d'un enrobe bitumineux
US7114843B2 (en) 2003-07-21 2006-10-03 Htp Est Method of manufacturing a bituminous coated aggregate mix

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3859227A (en) * 1968-11-14 1975-01-07 Chevron Res Stable slow-setting cationic bituminous emulsions and their preparation
FR2695664B1 (fr) 1992-09-14 1994-10-14 Ceca Sa Procédé pour la confection d'enrobés bitumineux denses à froid stockables et émulsion bitumineuse correspondante.
EP0655484A1 (fr) * 1993-11-30 1995-05-31 Colas S.A. Composition de revêtement de chaussées

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7510606B2 (en) * 2004-10-19 2009-03-31 Ceca S.A. Bituminous emulsions, their method of preparation and their use for the production of materials and road pavements
FR2883882A1 (fr) * 2005-04-05 2006-10-06 Ceca S A Sa Additifs pour produits bitumineux, produits bitumineux les contenant et leurs utilisations
WO2006106222A1 (fr) * 2005-04-05 2006-10-12 Ceca S.A. Produits bitumineux, leur melange avec des granulats et leurs utilisations
RU2403273C2 (ru) * 2005-04-05 2010-11-10 Сека С.А. Битумные продукты, их смесь с заполнителями и их применение
EP1990368A1 (fr) 2007-05-10 2008-11-12 Ceca S.A. Matériaux routiers bitumineux, notamment enrobés à froid et graves-émulsions, et tapis routiers formes à partir de ces matériaux
CN103951322A (zh) * 2014-04-11 2014-07-30 大连市政设施修建总公司 可储存式水性冷拌乳化沥青混合料及制备方法
CN103951322B (zh) * 2014-04-11 2015-11-25 大连市政设施修建总公司 可储存式水性冷拌乳化沥青混合料及制备方法

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