PROCEDE POUR FABRIQUER UN ENROBE BITUMINEUX

PROCESS FOR MANUFACTURING A BITUMINOUS COATED MATERIAL

English Abstract

The process includes a drying stage for the granulates, followed by a stage coating all of them with a hot bituminous binder. According to the invention, the drying stage is carried out in conditions leaving a fraction of the initial humidity in the granulates. Application to road construction.

French Abstract

Le procédé comprend une étape de séchage des granulats suivie d'une étape d'enrobage de la totalité de ceux-ci par un liant bitumineux chaud. Selon l'invention, l'étape de séchage est réalisée dans des conditions laissant subsister une fraction de l'humidité initiale des granulats. Application à la construction routière.

Claims

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REVENDICATIONS
1. Procédé pour fabriquer un enrobé comprenant des fragments solides enrobés
d'un liant et ayant une humidité initiale, le procédé consistant en:
- une étape de préparation des fragments solides séchés; et
- une étape d'enrobage des fragments solides séchés d'un liant
bitumineux liquide pour obtenir des fragments solides enrobés;
dans lequel:
- l'étape de préparation des fragments solides séchés comprend un
séchage dans des conditions qui permettent aux fragments solides de
conserver une fraction de leur humidité initiale; et
- l'étape d'enrobage des fragments solides séchés comprend un enrobage
dans des conditions qui permettent aux fragments solides enrobés de
conserver une humidité résiduelle.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de préparation des
fragments solides séchés comprend:
- sécher une première partie des fragments solides;
- obtenir une seconde partie des fragments solides conservant son
humidité initiale; et
- mélanger la première partie et la seconde partie pour obtenir les
fragments solides séchés.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape de préparation des
fragments solides séchés comprend de sécher à une température supérieure à
100°C.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'étape de préparation
des
fragments solides séchés comprend de sécher à une température d'environ
130°C.

8
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de préparation des
fragments solides séchés comprend de sécher la totalité des fragments solides.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le séchage de la totalité des
fragments solides comprend de sécher à une température inférieure à
100°C.
7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le séchage de la
totalité
des fragments solides comprend de sécher à une température d'environ
90°C.
8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de préparation des
fragments solides séchés comprend d'ajouter une quantité contrôlée d'eau aux
fragments solides.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le
liant
est d'origine fossile ou végétale.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel
l'étape
d'enrobage des fragments solides séchés comprend d'appliquer le liant à une
température comprise entre 100 et 200°C.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel
l'étape d'enrobage des fragments solides séchés comprend d'appliquer le liant
à
une température d'environ 160°C.
12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel:
- le liant est sous la forme d'une émulsion; et
- l'étape d'enrobage des fragments solides séchés comprend d'appliquer
le liant à une température comprise entre 30 et 90°C.

Description

CA 02541622 2006-04-03
1
APPIA26.FRD
Procédé pour fabriquer un enrobé bitumineux
L'invention concerne un procédé pour fabriquer un enrobé
comprenant des fragments solides enrobés d'un liant, le
procédé comprenant une étape de séchage des fragments solides
suivie d'une étape d'enrobage de la totalité des fragments
solides par du liant, en particulier par du liant chaud.
Par "fragments solides", on entend ici tous fragments solides
utilisables pour la réalisation d'enrobés notamment pour la
construction routière, comprenant notamment les granulats
minéraux naturels, et les agrégats d'enrobés résultant du
recyclage des matériaux récupérés lors de la réfection des
routes.
On entend par "liant" tout liant hydrocarboné d'origine
fossile ou végétale utilisable pour la réalisation d'enrobés,
notamment du bitume pur ou additionné de fluxants et/ou de
fluidifiants et/ou modifié par adjonction de polymères, ce
liant pouvant éventuellement se présenter sous la forme d'une
émulsion ou d'une mousse.
Dans le procédé classique d'enrobage à chaud, l'étape de
séchage est réalisée de manière à éliminer sensiblement en
totalité l'humidité des granulats, ce qui nécessite une
dépense d'énergie considérable en raison de la grande
quantité d'eau contenue initialement dans les granulats. De
plus, le séchage et l'élévation de température entraînent un
dégagement de fumées contenant de la vapeur d'eau chargée en
poussières. Compte tenu de leur grande quantité, ces fumées
sont difficiles à traiter et la mise en oeuvre du procédé
entraîne donc une pollution non négligeable de l'environne-
ment.
Pour résoudre ce problème, EP 1 469 038 A propose de faire
porter l'étape de séchage sur une première partie des
granulats, sensiblement dépourvue de fines, d'enrober de

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2
bitume chaud cette première partie, et d'ajouter ensuite au
mélange ainsi obtenu une deuxième partie des granulats,
comprenant des sables et des fines.
Ce procédé nécessite de disposer de deux fractions de
granulats, l'une dépourvue de fines et l'autre contenant des
fines, ce qui peut impliquer des difficultés. De plus, ce
procédé ne peut être mis en oeuvre efficacement dans certai-
nes installations d'enrobage existantes, et peut donc
nécessiter un aménagement coûteux de celles-ci.
Le but de l'invention est d'éliminer tout ou partie de ces
inconvénients.
L'invention vise notamment un procédé du genre défini en
introduction, et prévoit que l'étape de séchage est réalisée
dans des conditions laissant subsister une fraction de
l'humidité initiale des fragments solides.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour fabriquer un
enrobé
comprenant des fragments solides enrobés d'un liant, le procédé consistant en:
- une étape de préparation des fragments solides séchés; et
- une étape d'enrobage des fragments solides séchés d'un liant
bitumineux liquide pour obtenir des fragments solides enrobés;
dans lequel:
- l'étape de préparation des fragments solides séchés comprend un
séchage dans des conditions qui permettent aux fragments solides de
conserver une fraction de leur humidité initiale; et
- l'étape d'enrobage des fragments solides séchés comprend un enrobage
dans des conditions qui permettent aux fragments solides enrobés de
conserver une humidité résiduelle.

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Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémen-
taires ou de substitution, sont énoncées ci-après:
- L'étape de séchage porte seulement sur une première partie
des fragments solides, qui est ensuite mélangée, avant
l'étape d'enrobage, à la partie restante ayant conservé son
humidité initiale.
- L'étape de séchage est réalisée à une température supé-
rieure à 100 C, de préférence à une température d'environ
130 C.
- La limite supérieure de la granulométrie de ladite partie
restante est inférieure, égale ou supérieure à la limite
supérieure de la granulométrie de ladite première partie.
- La limite supérieure de la granulométrie de ladite partie
restante est inférieure ou égale à la limite inférieure de la
granulométrie de ladite première partie.
- La granulométrie de ladite partie restante est choisie parmi 0-2 mm et 0-4
mm.
- L'étape de séchage porte sur la totalité des fragments
solides et est réalisée dans des conditions laissant subsis-
ter une fraction de l'humidité de ceux-ci.
- L'étape de séchage est réalisée à une température infé-
rieure à 100 C, de préférence à une température d'environ
90 G.
- Une quantité contrôlée d'eau est ajoutée aux fragments
solides entre les étapes de séchage et d'enrobage et/ou après
l'étape d'enrobage.

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- Le liant est mis en oeuvre à une température comprise entre
100 et 200 C, de préférence d'environ 160 C, ou entre 30 et
90 C dans le cas d'un liant sous forme d'émulsion.
Dans une variante du procédé selon l'invention, l'étape de
séchage porte seulement sur une première partie des fragments
solides, qui est ensuite enrobée, puis la partie restante,
ayant conservé son humidité initiale, est ajoutée au mélange
obtenu, au moins la première partie contenant des fines.
L'invention est illustrée ci-après par des exemples. Dans ces
exemples, les fragments solides sont des granulats minéraux
de granulométrie 0-10 mm, le liant est un bitume de pénétrabilité 35/50 selon
la norme NF EN 1426 et le séchage est effectué à 130 C lorsqu'il porte
seulement sur une première partie des granulats et à 90 C lorsqu'il porte sur
la
totalité des granulats. Les proportions indiquées sont en
masse.
Exemple 1
Les fragments solides sont constitués de 98 % de granulats de
granulométrie 0-10 mm et de 2% de fines calcaires. Les 98% de granulats 0-
mm sont constitués de porphyre et présentent la répartition granulométrique
suivante:
6/10 44
2/6 22
0/2 32
Les fractions 6-10 mm et 2-6 mm et les fines sont mélangées et séchées à
130 C, puis on ajoute à température ambiante la fraction 0-2 mm dont le taux

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d'humidité est de 4%. On introduit ensuite 5,6% de bitume 35/50 à 160 C pour
réaliser l'enrobage.
Exemple 2
La composition des fragments solides et la quantité de liant
sont les mêmes que dans l'exemple 1.
Le séchage est effectué sur la totalité des fragments
solides, après quoi on ajoute 1,5 % d'eau par rapport à la
masse de ceux-ci, avant de réaliser l'enrobage par introduc-
tion du liant à 160 C.
Exemple 3
La nature et la répartition granulométrique des fragments
solides et la quantité de liant sont les mêmes que dans les
exemples 1 et 2.
L'ensemble des fragments solides est divisé de manière
homogène en une première partie représentant 65 % en masse et
une seconde partie représentant 35 % en masse. La première
partie est séchée à 130 C, puis on ajoute à température
ambiante la seconde partie dont le taux d'humidité est de 4
%. On introduit ensuite 5,6 % de bitume 35/50 à 160 C pour
réaliser l'enrobage.
Exemple 4
La nature et la répartition granulométrique des fragments
solides et la quantité de liant sont les mêmes que dans les
exemples 1, 2 et 3.

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5a
L'ensemble des fragments solides est divisé de manière
homogène en une première partie représentant 80 % en masse et
une seconde partie représentant 20 % en masse. Le séchage est
effectué sur la première partie, qui est ensuite enrobée par
le liant introduit à 160 C, après quoi on ajoute la seconde
partie qui est à température ambiante et qui présente un taux
d'humidité de 4 %.
Exemple 5
Dans cet exemple, les fragments solides sont composés en
masse de 2 % de fines calcaires, comme dans les exemples
précédents, et de 98 % de granulats silico-calcaires de
granulométrie 0-10 mm, la répartition granulométrique de ces derniers étant la
suivante:
6/10 29
4/6 28
0/4 41
On procède comme dans l'exemple 3, à ceci près que les deux
parties des fragments solides n'ont pas la même composition
granulométrique, la première partie comprenant la totalité
des fractions 6-10 mm et 4-6 mm et des fines et une quote-part de la fraction
0-
4 mm correspondant à 16% du total des fragments solides, et la seconde partie
étant constituée par les 25% restant de la fraction 0-4 mm, présentant un taux
d'humidité de 4%. Par ailleurs, la quantité de liant est portée à 5,9% de la
masse
des fragments solides.
Le tableau ci-après donne pour chacun des exemples la
température finale de l'enrobé et diverses caractéristiques
de celui-ci. A titre de comparaison, les données correspon-
dantes sont fournies pour des enrobés de référence obtenus à

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6
partir des mêmes composants par le procédé classique consis-
tant à sécher la totalité des fragments solides à 160 C
avant l'enrobage.
[Exemple 1 2 3 4 Référence
T finale ( C) =85 =90 =85 =90 160
Température PCG 95 95 95 95 160
PCG% 7,1 6,8 7,1 8,8 9,3
%d'eau 0,3 0,3 0,4 0,2
%- de vides 5,7 7,4 9,2 7,4 6,2
Orniérage 6,4 9,6 6,2 5,2 6,4
r- /R 0,84 0,81 0,80 0,82 0,90
Exemple 5 Référence
T finale ( C) =90 160
T- empérature PCG 95 160
PCG % 9,9 10,8
% d- 'eau 0,1
% de vides 8,0 5,8
Orniérage 5,7 6,4
- r/R 0,70 0,88
Dans le tableau :
- "Température PCG" représente la température en C à
laquelle l'enrobé est porté pour réaliser l'essai PCG selon
la norme française P 98-252,
- "PCG %" représente le pourcentage de vides obtenu pour 60
girations lors de l'essai à la presse à cisaillement gira-
toire (PCG) selon la norme française P 98-252,
- "% d'eau" représente la teneur en eau en masse de l'enrobé
à l'issue de l'enrobage,
- "% de vides" représente le pourcentage de vides initial de
l'éprouvette soumise à l'essai d'orniérage ,
- "Orniérage" représente le pourcentage de vides après 30 000
cycles lors de l'essai d'orniérage selon la norme française
P 98-253-1,
- "r/R" représente le rapport r/R obtenu lors de l'essai
Duriez selon la norme française P 98-251-1.