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L~ p~ésç~ntç i~en~ion y~e des co~Dositions d'asphalte
aux p~op~iete~ physico-chi~iques ameliorees, notamment quant a
leur plasticité, leur résistance au ~luage et au retrait sans
nuire à leur viscosité et aux conditions de traitement classi- ~
ques pour revêtements, chapes et liants.
I,~invention concerne donc une compositlon d'asp~alte
coulé comportant du sable, des gravillons, une charge calcaires
et du bitume modifié, dans des proportions telles que le produit
peut être coulé ~ chaud, caractérisée en ce que le bitume est un
mélange de bitume de pénétrabilité 10 à 300 et de 5 ~ 20% en poids
de cire de polyéthylene dissoute dans le bitume.
Le procédé pour l'obtention des compositions selon l'in-
vention, consiste a introduire dans les bitumes de type routier
ou les bitumes oxydés des cires de polyoléfine notamment de
polyéthylène dans une proportion variable selon le type de bitu-
me et l'application envisagée, et à agiter le mélange au moins
1 heure à une température de 130 a 260C.
Les bitumes pouvant être trai~és confor~ément a l'inven-
tion présentent une pénétrabilité de 300 a 10 selon la norme
(NFT 66 004)
Ces bitumes peuvent etre choisis dans les catégories
suivantes:
-résidus de distillation atmosphérique et/ou sous vide
du pétrole brut.
-résidus d'extraction par des solvants comme le propane,
le butane, le pentane, de produits pétroliers.
-résidus d'extraction de craking thermique et/ou cataly-
tique de certaines coupes pétroli~r~s~
-bitumes oxydés par soufflage a l'air d'une coupe pétro-
lière lourde, de point d'ébulition supérieur à 200C.
Les cires de polyethylène constituent des sous-produits
de la fabrication du polyethylène basse densl~é. Il s~agit en
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f~it de polyet~lè~e de ~e ~le~u~x~ ble.
Ces prod~lts se p~esentent ~ temperature ambiante sous
la ~orme d~une cire dont la viscosité diminue lorsque la tempe-
rature augmente.
~ titre d'exemple, on donne dan~ le tableau I suivant,
_ . . , ... . _ _ .. . . _ .. . . .. _ . . .
..
., !
.
. ' '~ .
_ .
.
8~
les caractéristiques d'un type de cire de poly~thyl~ne :
Pénétrabilité (25C, 100 g9 5 sec, 1/10 mm
NF T 66004 30
Visco~ité : AS~M D 2170 130C 196 cSt
. 160C103 cSt
180~70 cSt
Ma~se ~olumique ~ 20 C NF ~ 66007 0 912 g/ml
. .
,
~es cireæ de polyéthylène sont miscible~ avec le~
bitumes du type routier ainsi qu'avec des bitumes oxydé~.
~ es mélanges cires-bitume ~ont homogènes jusqu'à
une certaine concentration en cire qui dépend de~ caractéris-
tique3 précises de la cire que de la nature du bitume utilisé.
A titre d~exemple, non limitatif J la cire dont les --
caractéristiq~es ont éte décrite~ dans le t~bleau 1 est ~ :
soluble ~ raison de 12 % poid~ dan~ un bitume de pénétrabilite
40/50 obtenu par di~tillation sous-vide du brut "Arabe Lourd".
Il est cependant possible de mélanger ~ ce bitume 40/50 de~
quantit~s de cire ~upérieure~ ~ 12 % poids. On aboutit dan3
ce cas ~ une solution bipha~ique dan~ laquelle une partie de
la cire ~urnage ~ chaud.
~ a cire utili~ée dans les exemples 1 ~ 49 est celle
décrite dan~ le tableau 1. On a réali~é di~férent~ mélanges ~
5, 10, 15 et 20 % de cire dans du bitume de pénétrabilité 40/50.
~e~ mélanges ~ont obtenu~ par ~gitation pendant 1 heure ~ 170C.
~e~ résultat~ ~ont portés dan~ le tableau II donnant les carac- .
téri~tiques de~ mélangeY.
~L5~8a
~A~EAU II
_ _ _ _ _
~xemples teneur en pénétra .point point ASTM D2170
cire tion de de Vi~C09ité~ CSt
(% pds)25C Fraa~ ramollis- 130C 160( 180C
sement
P 80.5~ B et A
NF~ ~00 l NFT6~008
1 -5 % 40 - 15' ' 55 ~866 210 102
210 % 40,5 20 62 870 195 96
315 ~ x 46 - 14 78 416 g~ 35
420 ~ x 60 _ 85 230 105 57
~ itumé 40/50. 50- 12 52 1500 230 llO
,. I . _ _ . .. . , , _
mélanges non homogène~
Introduites ~ moin~ de 12 % en poid~ dan3 le bitume
40/50, les cire~ de polyéthylène conduisent `à une augmentatlon
de l'intervalle.de plasticit~ du Bitume (Intervalle entre
point de ramollis~ement ~A et point de fragilité ~raass) par
augmentation de æon point de ramollis~ement.Bille et Anneau
et par diminution de ~on point de Fragilité Fraass.
~'effet fluidifiant des cire~ de poly~thylène sur le
bitume e~t perceptible vers 130C. .Au-del~ de 150C, les
m~langes bitumes cires de polyethylène pr~entent sengiblement
la même viscosité que le bltume.
~es bitumes modifié~ par la cire de polyethylène
peuvent ê-tre avantageusement utilisés dans la fabrication de
l'a~phalte coulé,
~'a~phalte coulé e~t un matériau con~titu~ p~r un
mél~nge ~ proportion~ variables de sable, gravillon~, de char-
ge et de bitume tel que le produit, pui~e ~tre appliqué à
chaud par coulée, ~ans compactage.
Dans certaines formulation~, une partie du bitume et
de la charge peut etre remplacée par de la roche d'a~phalte
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8~
naturel broyée.
IJes principaleR utili~ations de l'a~phate coulé sont
. ~es rev~tements d'étanchéité tels que les toitures,
terrasse3, parkings, cuvelage~, ouvrage~ d~art
. ~e~ rev~tements de ciroulation tels que trottoirs,
aire~ sportive~, voiries urbaine~.
, ~es chapes flottante~
, ~e~ a~phaltes routiers pour chaus~ée~ extra urbaine~
et autoroutes.
~e liant ia~al pour l'asphalte coulé e~t un liant qui
pr~sente: ~
- aux températures de serv~ce~, une bonne ~ouple~se ~ -
~ basse température et une forte consistance
haute température
- aux températuresd'enrobage~ une viscosite suffisam-
ment ba~se ou pa~ plus élevée que celle du bitume.
~ es bitumes modifié~ par le~ cires de polyéthylène
conduisent à ce type de liant, comme on peut le voir dans le~
exemples, 5 à 9 ~uivants donnés ~ titre non limitatif.
Exemples 5 ~ 9
~'étude a été réalisée ~ur la fo~mule suivante:
gravillon~ 2/4 ~ 23
sable 0/5 43,5
~iller calcaire 25
bitume 60/70 89 5
Dan~ la formule préoeaente, le bitume a été remplac~
par un mélange bitume ~ cire de polyéthylane,
~a teneur en liant de~ formule~ a été aju~tée ~ 8,6
de façon à tenir compte de la densité de la cire.
~a fabrication a été effectuée au malaxeur ~ une
température de 250 ~e 260~.
~e matériau a donn~ lieu ~ l'e~ssi de maniabilité et
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l'e~3ai d'indentation.
~e~ graYillons 2/4 sont de~ gravillons pas~ant au
tami~ AFNOR dont le~ mailles ont des dimension~ de
2 ~ 4 mm.
~e ~able 0/5 e~t un sable passant dans de~ tamis de
maille~ inférieure~ ~ 5 mm.
~e filler calcaire e~t une charge calcaire dont la
dimen~ion des grain3 est inférieure à 80 microns.
. .. ~ . . ........ _ -
Exemple3 Maniabilit~ Indentation
. , ~ . . .. ..
Asphal-te de référence 8,5
de bitume 60/70 23 12
Asphalte avec Iiant ~ 6 %
de cire 19 9
6 " " ~ ~ 26 7
7 ., .. 10 % 37 5
.1 . 12 % 42 6
~ l4 ~ 50 4
Pour ce qui concerne la m~niabllité~ la teneur en
cire dans le bitume ne doit pa~ dépa~ser 8 ~ 9 %.
~ Pour ce qui concerne ltindentation, on observe que
la cire conduit ~ une bai~e de la valeur d'indentation.
Cette bai~se ne donne pa3 lieu ~ des ph~nomenes nui~ibles de
retrait taMt que la teneur en cire du bitume ne dépasse pas
9 %.
On peut donc dire que pour la formule d'asphalte
considérée, le remplacement du bitume pur par le m~me bitume
oontenant entre 6 st 9 % de cire de polgéthylène conduit ~
O un matériau nettement plu~ ré~ tant au fluage (ident~tion plus
~aible ~an~ pour autant etre difficile ~ manipuler et ~an9
donner lieu ~ de~ dégradation3 par retrait.
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lSB8~
Une telle formule pré~ente v.n grand intér~t pour
11execution par e~emple d'aire~ de parking où le marauage de
l'a~phalte par le~ roue~ de~ véhicule~ en ~tationnement re~te
un probleme.
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