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L' invention concerne le revêtement des sols et chaussées
en particulier des sols et chaussées industriels.
On connaît d~jà, pour le revêtement des routes et voies
de circulation, des enrobés à base de matériaux hydrocarbonés,
par exemple à base de bitumes. De tels enrobés ne peuvent pas
directement être transposés pour la fabrication des revetements
de sols et chaussées industriels, car ces derniers posent aux
utilisateurs des probl~mes différents, dont certains seront in-
diqués à titre illustratif.
Les sols et chaussées industriels subissent notamment des
contraintes élevées créées par la circulation de chariots équi-
pés de roues a bandages en caoutchouc pleins; on sait que de tels
bandages équivalent a des pneumatiques classiques gonfles a 25
ou 30 bars, ce qui est tres superieur a la pression de gonflage
des pneus des plus gros poids lourds qui est de l'ordre de 6 a 8
bars. Par ailleurs, les sols et chaussees industriels sont sou-
mis a des charges statiques permanentes, creant dans les mate-
riaux hydrocarbones classiques des deformations importantes par
poinçonnement. Cela est dû au fait que, dans un matériau enro-
bé hydrocarboné, et en raison de la nature visco-élastique du
liant, le module de rigidité de l'enrobe depend beaucoup du
temps d'application de charge, et il est d'autant plus faible
que le temps d'application de charge est grand. C'est ainsi
que, vers 20C, un bon béton bitumineux présente sous un camion
roulant a 60 ou 80 km/h, un module de rigidité de l'ordre de
30.000 bars; sous un stationnement prolongé, ce module tombe au-
dessous de 1000 bars. Un module aussi bas, associé a des char-
ges statiques dépassant 8 a 10 bars, entraine inévitablement des
déformations permanentes par poinconnement de l'enrobé.
Enfin, dans les utilisations industrielles, des chutes de
produits plus ou moins agressifs peuvent se produire (solvants
pétroliers, alcalis, etc.) auxquels les revêtements bitumineux
~, .
. ' .; . .:
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classiques r~sistent mal.
La pr~sente invention a pour objet un nouveau produit
destine au rev~tement des sols et chaussées, en particulier des
sols et chauss~es industriels, qui ~limine les inconv~nients ci-
dessus mentionnés.
Le produit selon l~invention est caract~ris~ en ce ~u'il
est r~alisé à partir d'un enrobé ~ base d'au moins un mat~riau
hydrocarboné, dont la compacit~ se situe entre 75 et 80% environ,
de sorte que l'enrobé a l'état compact~ présente entre 20 et 25%
environ de vides (en volume) et en ce qu'il comporte en outre,
incorporé dans l'enrobé, un coulis de résine synthétique dont la
compacité est adaptée pour-que.Le coulis remplisse le plus totalement
possible les vides de l'enrob~ a l'état compact~. Le coulis de
r~sine synthétique.comprend, en mélange, jusqu'~ 60% en poidæ de
sable fin ~résentant une granulométrie de 0,2 a 0,4 mm, de 40 à 100%
en poids de mastic de résine et de l'eau; le mastic de résine
comportant de 45 a 55% en poids de ciment, de 20 a 30% en poids de
charges pulvérulentes inertes et de 20 à 30% en poids d'une résine
synthetique choisie dans le groupe constitué par les résines à base
de chlorure de polyvinyle, d'acétate de polyvinyle et de copolymeres
d'au moins un monom~re vinylique et d'au moins un monomere acrylique
copolymérisable.
Dans la présente description, on d~signera l'enrobe à
base de matériau hydrocarboné par l'expression "enrob~ bitumineux~.
Il convient cependant de souligner que l'invention, bien qu'uti-
lisant de préférence un matériau bitumineux, peut également être
mise en oeuvre avec un liant goudronneux. Dans ce cas, le
liant peut être également additionné d'un élastom~re de synthese
qui confere au mélange une résistance accrue aux produits pé-
~ - 2 -
., . . .. . ~, .. .. .~ .. . .. .. ... . . . .. . . . ... ..
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troliers, en particulier au k~rosène.
A titre d'élastomère, on peut par exemple utiliser le
chlorure de polyvinyle ou encore un polystyrene. Le but recher-
che est atteint avec une addition de 4 a 8% d'élastomere, et en
amenant le liant final a une température d'equiviscosite de 60-
62C
L'enrobé bitumineux doit posséder une compacite assez
élevée pour conferer a l'enrobe considere isolement une bonne
résistance mécanique, mais il doit présenter aussi un pourcenta-
ge de vides suffisant pour laisser la place a une quantité dé-
terminee de coulis a base de résine. La compacité optimale de
l'enrobé bitumineux sera donc choisie dans chaque cas par l'hom-
me de l'art en fonction de ces deux impératifs. Pour aider ce
choix, on donnera maintenant des indications plus précises sur
les valeurs possibles de la compacite.
L'expérience a montré que la compacité optimale se
situe dans l'intervalle 75-80~ environ, c'est-a-dire que l'en-
robé en place, compacté, doit présenter entre 20 et 25% environ
de vides (en volume). Un tel intervalle de compacité s'obtient
notamment lorsque les granulats composant le squelette minéral
de l'enrobé satisfont aux caractéristiques granulométriques sui-
vantes:
Dimension du plus gros granulat~ 16 mm 12,5 mm 8 mm ,
(tamis à mailles carrées)
% passant au tamis a mailles
carrées de:
20 mm (AFNOR No. 44) 100
16 mm (AFNOR No. 42)95-100 100
12,5 mm (AFNOR No. 42) - 95-100
10 mm (AFNOR No. 41)75-95 - 100
-2a-
3 86 2
- 8 mm (AFNO~ N 40) 60-80 70-90 95-100
5 mm (AFNOR N 38) 27-~8 ;~2~ 55-46
2 D~ (AFNOR N 31~ ) 10-20 10-20 10-20
0,5 mm (AFNOR N 28) 5-ll 5-11 5-ll
0,2 mm (AFNQR N 24) 2 -6 2~6 2 -6
O,Oamm (AFNOR N 20) l-~
Alnsi qu'on l'a lndiqué plus haut.le liant de l'enrobé
bitumlneux 6era de pré~érence du bitume pur de dlætlllatlon dlrec-
te,en partlculler cholsl dans l'une des trols quallt~ sulvantes,
10 dé n nles par leur pénétratlon con~ormément à la Norme Française d~
l'~ssociation Française de ~brma~ ion~ chsse T,:n 66-004(~NOR NF.T
~6-004)~ 80hoo
60ho
40/so
La teneur en llant optlmale dolt résulter d'une étude
spéoirlque selon la nature particullère des granulats utillsés :
elle se situe en général dans la rourchette de 3,5 à 5% de llant
en poids par rapport aux granulats sec~.
L'autre composant dunouveau produit selon l'lnventlon
20 est uncoulls ~base der~éslne synth~tlque qui s'incorpore àl'enropé
bitumlneux dont la compacité a été cholsie dans les limlte~ pr~-
cédemment lnd~quées.Le coulis doit répondre a deu~ critères :
a) 11 doit constltuer, en pénétrant dans les vides de~
l'enrobé, une armature relativement rlgide conrérant à l'ensem-
25 ble une réslstance mécanique élevée, sans touterois perdre lecaraatere de souplesse inh~rent aux mélanges bi~umineux. L'ex-
pér~nce montre que ¢ette proprl~té peut être obtenue en respec-
tant les lndlcatlons qul suivent.
b) ll dolt réslster aux prodults pétroliers, tels que
~0 lo k~rosène. On a trouvé que la répartltion du coulis dans la
masse de l'enrobé et ~ aa ~urraae est telle que l'ensemblo enro~
b~ I coull~ pré8ente un caraatere antl-kéros~ne élevé.
, Au ~en~ de la présente description , on déslgne p~r
00U118 de réslne ~ynth~tlque un mélange de sable rin, de mastlo
35 de réslne et dbau. Les proportlons des con~tltuant~ du coulis
do ré~lne ~ont comprlses dans les gammes sulvante~, en poid~ :
- sable rln jusqu'a 60%
- ma~tlc de réslne 40 ~ 100%
Le sable présente de façon générale une granulométrie
40 do 0,2 à 0,4 mm.
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E! . . .
.. . ~ .. . . . . . . . . ... . . . . . . .
. .
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Le mastic de résine ~st un matériau à base de résine
synthétique et de charges pulvérulentes,
A titre de résine synthétique, on utilise avanta~eu-
sement une résine vinylique, c'est-à-dire une résine à base de
chlorure de polyvinyle, d'acétate de polyv~nyle ou de copoly-
mères de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, ou encore
de copolymères obtenus à partir d' au moins un monomère vinyli-
que et d'au moins un monomère acryliqu~ copolgmérisable. Parmi
les résines vinyliques donnant satis~action, on peut citer les
résines rabri~uées par la Société REDIS, sous les dénominations
"~HODOPAS AD ~11"* "CHRYSOCIM"* "RHODOCIM"* et "RHODOCHAPE"*sans
que cette én~mération soit limitative.
En plus de la résine synthétique, le mastic contient
des charges pulvérulentes constituées essentiellement de ciment
et de charges inertes. Le ciment est par exemple celui qui est
connu sur le marché sous la dénomination CPA 325* La char~e
inerte comprend de pré~érence un "filler" calcaire. Parmi les
"~illers" calcaires donnant satisfaction, on peut citer celui
présentant les caractéristiques suivantes :
~;' re~usé au tamis de 0,08 n~ (AFNOR N 20) 10
~ passant au tamis de 0,025 mm (AFNOR N 15) 55 à 75
Elévation du point de ramollissement Bille et Anneau
(cf. Norme AFNOR N~ T 66-oo8) d'un bitume pur de distillation
directe, de pénétration 40/50: 12 à 14C sur un mélange de
60~ de filler et 40% de ce b$tume 40/50.
A ~itre indlcatif, la composition pondérale d'un
mastic de résin ~eut être la suivante :
- ciment 45 à 55
- Filler calcaire 20 à ~0
~0 - Résine 20 à ~0
Total mastic ~e
résine lOO~o
La quantlté d'eau doit 8tre a~ustee pour devenir un
coulls apte ~ remplir les ~ides de l'enrobé bltumineux, confor-
~5 m~ à l'~n~eignomc~t ~ond~mental de la présente invention.En g~néral, il convient d'utiliser 16 à 18% en poids d'eau par
rapport à l'ensemble constitué par le sable et le mastic de
r~sine.
On donnera malntenant des indications sur l'obtention
et le mode de mise en oeUvre des nouveaux produits de l'inven-
* marquo de comm-rce
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~ ~ 3 ~ 6 2
tion.
Les enrobés bitumineux sont fabriqu~s dans un poste
d'enrobage ~ chaud, par des moyens convent~nnels pour l'obten-
tion des enrobés.
Le coulis est avantageusement préparé dans un appareil
malaxeur du type mixer, soit fixe~ soit mobile (mixer monté
sur un véhicule du genre dumper, par exemple) . On peut égale-
ment utiliser une b~tonnière.
Il faut prendre la précaution de diluer la suspension
10 de la résine avec toute l'eau prévue dans la composition. ;
Les ~paisseurs et dosages dans le revêtemen~ décrit
dans la présente invention, sont, à titre illustratif :
- épaisseur totale ~ à 5 cm
- dosage du coulis au m2 de revêtement 5 ~ 12 li~res.
En ce qul concerne la mise en oeuvre, l'enrobé bi~u-
mlneux est de préférence appliqué m~caniquement, avec les ma-
¢hlnes finisseuses usuelles, ~quipées de leur système de pré-
compactage ("tamper" et/ou "screed" vibrant). Que l'application
soit mécanique ou manuelle, l'enrobé bitumlneux est comp~ctéde
fason normale avant l'incorporation du coulis.
Le coulis de résine peut être appliqué ~ la main ou ;
mécanlquement, mais il convient de ~aire p~nétrer le plus tota-
lement posslble le coulis dans les vides de l'enrobe bltumineu~.
On a trouvé ~ cet égard que les moyens de compactage usuels paF
rouleaux à Jantes m~talliques, vibrants ou non, ou les rouleau~
à pneumatiques, sont inefficaces dans la plupart des cas pour
#atis~alre aux besoins de l'invention. Selon l'invent~n, après
applicatlon de l'enrob~ bitumineux et oompactage de ce dernier,
on applique le cc~ulis de résine et on soumet l'ensemble à l'ac-
tion~de plaques vlbrantes afin d'assurer la pénétration complè-
te du coulis dans l'enrobe.
Après un temps de prise au molns égal à 36 heures, op
obtlent un revêtement présentant des avantages technlques tout
fait remarquables. En premier lieu, le revêtement résiste
~5 aux charges statiques permanentes supérleures à 25 bars et pr~
sente un oaractère antl-kérosène. Grâce à la souplesse des ma-
tériaux hydrocarbones, le revêtement peut être appliqué sans
~oint et il ne se fissure pas, m8me avec des déformations mo-
derées du support. En outre, le revêtement présente un carac-
tère antlpoussière. Toutes les propri~t~s mentionnées rendent
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` le revêtement selon l'invention particulièrement apte à ~tre
utills~ pour les sols et chauss~es industriels.
Des exemples de mise en oeuvre seront maintenant
donn~s à titre illustratir~ mais nullement limitati~.
On décrira la réalisation de 501s industriels par
le procédé de l'invention. Llexemple 1 concerne la fabrica~ion
de sols industrlels pour charges relativement faibles et
l'exemple 2 est relatif à l'ob~ention de sols pour charges
lourdes (charges statiques de 25 bars).
Dans 16S deux cas, la composition des enrobés bitumi-
neux suivant 1'invention était la suivante (en poids)
- Gravillon porphyre 8/12 50%
- Gravillon porphyre ~/8 ~4$
- Sable de concassage porphyre 0/~ 8
- Sable de Seine o/6 8%
100%
- Teneur en bitume pur 40/50 par rapport aux granu-
lats secs : 3,85~
La composition du coulis suivant l'invention était
la suivante :
- Sable fln 0,2/0,4 mm (~ype Fontainebleau) ~0
- Ciment CPA ~25 ~5
- Filler calcaire 17,5
- Résine "RHODOPAS AD 311"* 17,5
100~
- Eau par rapport aux éléments ci-dessus 20/o
EXEMPLE 1
Sur un terrain naturel~ la constitution de la
chaussée était la suivante :
- Couche de base en grave-laitier de 25 cm d'épaisseur
- Couche de liaison en béton bJtumineux de 5 cm d'épaisseur
- Couche supérieure suivant l'lnventionl de ~ cm d'apaisseur.
Apr~s mlse en o~uvre m~¢anlque de l'enrobé bitumi-
neux par la technique co~ven,ionnelle, et compaotage, on
applique le coulis bitu~ine~ abriqué dans un malaxeur rixe,
au `taux de 10 kg/m2 so't 5!5 1/m2. On a rait pén~trer le cou-
lis dans l'enrobé en appli~uant sur le revêtement deux plaques
vibrantes de 40 x 60 cm ch~cune, travalllant en parallèle.
Pour un meilleur ~inl de surface, le tra~ail a é'~æ
terminé par le passage d'm petit cylindre vibrant "BOMAG 90"
* marque de oommerce
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B
.. .. . ..
' ~ ' ` .'. !` ' : .'. ~ . `
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à 2 billes vibrantes.
EXEMPLE 2
Sur un terrain naturel, la constitution dè la chauss~e
é~ait la suivante ~
- Couche de base en grave-laitier de 32 cm d'~p~lsseurO
- Couche de liaison suivant l'invention, de 4 cm d'épais-
seur.
- Couche supérieure suivant l'invention, de 4 cm d'épais-
seur.
Après mise en oeuvre mécanique de 1'enrobé bitumineux par
10 la technique conventionnelle, et co~actage, on applique le
coulis bitumineux, fabriqué dans un malaxeur fixe, au taux
de 13 kg/m2 soit 7 1/m2.
On a fait pénétrer le coulis dans l'enrobé en appliquant~
sur le rev~tement deux pla~ues vibrantes de 40 x 60 cm chacune,
15 travaillant en parallèle.
Pour un meilleur fini de surface, le trava~l ~ été terminé
par le passage d'un petit cylindre vibrant "Bor~G 90" à 2 billes
vibrantes.
L'invention n'est pas llmitée par la descrlption qui pr~-
20 ¢ede, car on peut lui apporter diverses variantes sans pour au-
tant sortir de son cadre.
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