EP0829579A1 - Couches de liant circulables et leur procédé de préparation - Google Patents

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EP0829579A1
EP0829579A1 EP97402106A EP97402106A EP0829579A1 EP 0829579 A1 EP0829579 A1 EP 0829579A1 EP 97402106 A EP97402106 A EP 97402106A EP 97402106 A EP97402106 A EP 97402106A EP 0829579 A1 EP0829579 A1 EP 0829579A1
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EP
European Patent Office
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layer
binder
bonding
aqueous
binder layer
Prior art date
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EP97402106A
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EP0829579B1 (fr
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Jean-Pierre Serfass
Jacques Samanos
Hervé Tessonneau
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Colas SA
Original Assignee
SCREG SA
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Publication date
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Publication of EP0829579B1 publication Critical patent/EP0829579B1/fr
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    • 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
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/32—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of courses of different kind made in situ
    • E01C7/325—Joining different layers, e.g. by adhesive layers; Intermediate layers, e.g. for the escape of water vapour, for spreading stresses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • E01C7/185—Isolating, separating or connecting intermediate layers, e.g. adhesive layers; Transmission of shearing force in horizontal intermediate planes, e.g. by protrusions

Definitions

  • the invention relates to a binder layer. road traffic and its method of preparation.
  • This layer of circulating binder is consisting of a primary layer of binder such as bonding layer, a coating layer or a binder membrane, coated with an aqueous composition of protection.
  • the pavement is paved with the current time, in two stages: we first apply on the pavement a bonding layer based on binder bituminous or of coal origin, known as binder layer bonding, then a mix is spread on the layer of bonding binder.
  • the invention overcomes these different disadvantages in proposing to apply on the layer of bonding binder an aqueous composition forming protective layer.
  • the binder layer thus coated becomes circulating while guaranteeing the adhesion of the binder of attachment to the roadway as well as cleanliness of the site.
  • the invention further relates to a method of road surfaces using circulating binder layers of the invention.
  • the invention relates to a circulating binder layer for roadways a primary layer of bonding binder and a opaque aqueous protective layer capable of reflect the light radiation covering the surface of said bonding binder layer.
  • the aqueous protective layer can be a solution, an emulsion or else can be in the form of an aqueous suspension or a gel.
  • the opacity resulting from the presence of one or several opaque constituents which are chosen from thickeners, mineral fillers and fillers organic.
  • these constituents are white or light in color.
  • the layer of aqueous protection brings clarity gain of at least 25, preferably at least 30 units of L *, relative to the bonding binder layer on which it is applied.
  • the constituents of the protective layer are also chosen so as to give him the consistency necessary so that it does not flow not but remains in place and covers the entire surface of the binder layer.
  • the layer of aqueous protection preferably comprises at least one thickener, this allowing effective control viscosity of the solution.
  • Another role of the thickener is to stabilize the composition.
  • the viscosity of the aqueous composition forming protective layer should not be too important nonetheless, so as not to prevent its spreading on the bonding layer by the conventional techniques for spreading binders hooking or by means of spreading lances.
  • the protective layer aqueous of the invention has a viscosity of 5 to 1200 mPa.s, preferably from 20 to 200 mPa.s such that measured with a Brookfield rotary viscometer rotating at 60 revolutions per minute at a temperature between 20 and 25 ° C.
  • the protective effect of the aqueous layer covering the bonding binder layer results from several physical phenomena that contribute to limit the adhesion of the bonding binder to construction vehicle tires.
  • the layer protective Due to its opacity, the layer protective reflects light radiation, which limits the rise in temperature of the binder when it is exposed to the sun. So the adhesion of the binder for attachment to the tires of site is greatly limited.
  • the presence of water on the surface bonding binder provides protection by greatly reducing the stickiness of the binder.
  • the protective layer contains mineral or organic fillers, these form a physical screen between the tires of the site and binder.
  • the aqueous composition forming protective layer comprises at least one opaque mineral or organic filler.
  • the aqueous composition forming protective layer comprises at least one opaque mineral or organic filler.
  • it contains one or more mineral fillers or organic water insoluble, these are in suspension.
  • the constituents of the protective layer aqueous also have the role of limiting water evaporation.
  • thickener any type of constituent capable to increase the viscosity of the composition.
  • This definition includes thixotropic agents.
  • cellulose derivatives hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose sodium
  • xanthan gum derivatives hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose sodium
  • xanthan gum derivatives hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose sodium
  • xanthan gum derivatives hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose sodium
  • tragacanth derivatives gum derivatives arabic, starches, polyvinyl-pyrrolidone and alginates.
  • an associative thickener such than a polyurethane, a polyacrylate and a cellulose hydrophobically modified.
  • the mineral fillers usable according to the invention are opaque, preferably white or light color.
  • Examples of such charges minerals are silica, alumina, cements light color, diatomites, pigments, hydroxides and alkali or alkaline earth metal salts light in color.
  • the opaque organic charges are preferably organic polymers or copolymers powders, such as polyamides, polyvinyl chloride, ⁇ -olefin polymers and co-polymers of ⁇ -olefins.
  • the aqueous layer composition protective includes as an organic filler a powdery organic polymer or copolymer having a melting temperature or a temperature of softening between 60 and 110 ° C, preferably between 70 and 100 ° C.
  • a powdery organic polymer or copolymer having a melting temperature or a temperature of softening between 60 and 110 ° C, preferably between 70 and 100 ° C.
  • hot mixes are applied generally at a temperature between 120 and 200 ° C, and more particularly between 140 and 180 ° C. AT this temperature, we can cause the fusion or softening of well-chosen organic fillers, this which completes and optimizes the adhesion of the binder to the asphalt.
  • Such organic polymers are for example ethylene / vinyl acetate (EVA) copolymers, ethylene / ethyl acrylate (EEA) copolymers, ethylene / butyl acrylate (EBA) copolymers, polyethylenes and polypropylenes.
  • EVA ethylene / vinyl acetate
  • ESA ethylene / ethyl acrylate
  • EBA ethylene / butyl acrylate
  • the mineral and organic fillers are preferably used in the form of powders particles.
  • the size of these particles is not essential according to the invention provided that these are dispersible in the aqueous composition forming protective layer.
  • powders of fine particles including at least 70% preferably at least 80% of the particles have an average diameter of less than 100 ⁇ m, better still less than 80 ⁇ m, for example less than 65 ⁇ m, all particles with size less than 200 ⁇ m.
  • mineral or organic fillers can also function as disruptive agents.
  • the primer coat of bonding binder is applied on the pavement in the form of emulsion, a break emulsion is required after application of this, so that the binder film is formed on the road.
  • an agent rupture is sprayed simultaneously. According to the invention, the rupture agent can be incorporated into the aqueous composition rather than sprayed separately.
  • Fine mineral and / or organic fillers present in the composition advantageously play what role of breaking agent and this whatever the exact nature of the binder emulsion and more precisely whatever the exact nature of the surfactant present in the emulsion.
  • Breaking agents other than the fine mineral and organic fillers which can be used according to the invention can be added to the aqueous protection composition.
  • These are basic compounds (Na 2 CO 3 , KOH, NaOH) when the bonding binder emulsion comprises a cationic surfactant, and acidic compounds such as HCl when the bonding binder emulsion comprises a surfactant anionic.
  • the aqueous protective layer comprises a or several very water-soluble salts, of the type of sodium chloride or potassium chloride and more generally an alkali metal chloride.
  • the aqueous protective composition can include other additives such as agents adhesiveness intended to promote the adhesion of binder loads as well as adhesion with bitumen of the overlay.
  • the tackifiers are those commonly used in the art, such as, for example, polyamines, imidazolines and amidoamines. Among the most well-known are C 12 -C 24 , preferably C 16 - polyamines. C 18 .
  • Additives incorporated into the protection are chosen so as not to wear impaired clarity. In this sense, we will avoid black color constituents.
  • the exact nature of the binder constituting the primary layer of bonding binder is not decisive and one can use one any bituminous or coal-based binders known in the art.
  • bituminous or coal-based binders known in the art.
  • the pure bitumens direct distillation bitumens, blown bitumens, multigrade bitumens, bitumens fluxed, fluidized bitumens, modified bitumens and their mixtures as well as pitches and tars and their mixtures.
  • the layer attachment may include a mixture of binder bituminous and binder of coal origin.
  • modified bitumen we generally mean in the bitumen technique modified by adding a or more polymers, organic resins, recycled rubber or dope powders adhesiveness.
  • the primary layer of attachment binder which is intended to be protected by the aqueous composition forming protective layer is either a bonding layer in the strict sense, or a coating layer, or even a membrane ensuring tightness and impermeability and avoiding the rise of cracks.
  • the surface density of the layer of primary binder can vary from 200 to 3000 g of dry matter per m 2 .
  • the surface density of the binder layer is determined in a manner known per se in accordance with operating protocol explained in French standard NFP 98 275-1.
  • the aqueous protective layer is distributed over the primary bonding layer, preferably at a rate of 10 to 200 g of dry matter per m 2 .
  • the invention further relates to a method for the preparation of a layer of circulating binder including the step of applying a opaque aqueous composition capable of reflecting light radiation on a primary layer of binder of attachment so as to cover in a durable manner the surface of said bonding binder layer.
  • the aqueous composition used for cover the surface with the bonding layer has all the characteristics of the layer resulting protective water.
  • the mineral filler is oxide of titanium, it is present in the composition of preferably at least 1% by weight, better still at least 10%.
  • the mineral load is calcium hydroxide, this is present in the composition preferably at a rate of at least 2% by weight, better still at least 10%.
  • the tackifiers are preferably present in the aqueous protective composition to from 0.1% to 10% by weight.
  • soda caustic and sodium carbonate which are sometimes used as breaking agents, are added to the aqueous composition of the invention, at least at a rate 0.5% by weight, up to about 10% by weight.
  • the aqueous protection composition is advantageously applied to the bonding layer at a rate of 100 to 1000 g / m 2 .
  • the application of the aqueous composition of protection can be done conventionally by using any of the known spreaders in the technique provided for spreading binders, or well again using a tank and a lance.
  • spreading the primary layer of binder and spreading of the composition protective water are carried out successively or simultaneously by means of a multiramp spreader: this particular embodiment however implies that the binder is applied in the form of an emulsion aqueous.
  • Such aqueous emulsions are commonly used in the art. They understand generally in addition to the bonding binder one or several anionic surfactants or cationic.
  • the aqueous protective composition includes one or more basic breaking agents (case of emulsions with cationic surfactant) or acids (case of emulsions with anionic surfactant).
  • the binder is first spread on the pavement in the form of an emulsion and then the breakage of the emulsion is caused by spraying of a breaking agent and finally the aqueous composition of protection is evenly distributed over the layer to base of bonding binder.
  • Said aqueous composition used for the subsequent humidification is preferably water, possibly with one or more salts water soluble such as NaCl and KCl.
  • Asphalt of all types and all thicknesses can be applied on the layer of flowable binder according to the invention. Depending on the thickness and the nature of the mix, it is necessary to evaporate everything or part of the water before applying the mix. In in some cases, the mix can be applied directly on the layer of binder that can be passed around without waiting water evaporation.
  • This suspension is applied at the rate of 300 g / m 2 .
  • This suspension is applied to layer C at the rate of 500 g / m 2 .
  • the circulating binder layers obtained examples 2 and 3 were covered with a layer of 4 cm of semi-grainy thin bituminous concrete.

Abstract

Cette invention a pour objet une couche de liant circulable pour chaussées constituée d'une couche primaire de liant d'accrochage et d'une couche de protection aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses recouvrant la surface de ladite couche de liant d'accrochage.

Description

L'invention concerne une couche de liant circulable pour chaussées et son procédé de préparation. Cette couche de liant circulable est constituée d'une couche primaire de liant telle qu'une couche d'accrochage, une couche d'enduit ou une membrane de liant, revêtue d'une composition aqueuse de protection.
Le revêtement des chaussées est réalisé, à l'heure actuelle, en deux étapes : on applique d'abord sur la chaussée une couche de collage à base de liant bitumineux ou d'origine houillère, dite couche de liant d'accrochage, puis un enrobé est répandu sur la couche de liant d'accrochage.
Dans la pratique, l'épandage de l'enrobé ne suit pas immédiatement l'application de la couche de collage sur la chaussée. Cette technique de l'art antérieur présente donc l'inconvénient majeur de laisser le liant appliqué sur la chaussée au contact des pneumatiques des engins de mise en oeuvre et des véhicules de chantier, ce qui provoque inéluctablement l'entraínement du liant, celui-ci adhérant en partie et momentanément aux pneumatiques.
Ainsi, très rapidement, le liant se retrouve réparti de façon inégale sur la chaussée et l'on observe souvent à certains endroits, l'absence totale de liant. Cet état de fait provoque également le maculage des abords du chantier.
L'invention permet de pallier ces différents inconvénients en proposant d'appliquer sur la couche de liant d'accrochage une composition aqueuse formant couche de protection. La couche de liant ainsi revêtue devient circulable tout en garantissant l'adhérence du liant d'accrochage à la chaussée ainsi que la propreté du chantier.
L'invention concerne par ailleurs un procédé de réalisation de revêtements routiers utilisant les couches de liant circulables de l'invention.
Plus précisément, l'invention a trait à une couche de liant circulable pour chaussées constituée d'une couche primaire de liant d'accrochage et d'une couche de protection aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses recouvrant la surface de ladite couche de liant d'accrochage.
Une couche de protection blanche ou de couleur claire est particulièrement appropriée. La couche de protection aqueuse peut être une solution, une émulsion ou bien peut se présenter sous la forme d'une suspension aqueuse ou d'un gel.
L'opacité résulté de la présence d'un ou plusieurs constituants opaques qui sont choisis parmi les épaississants, les charges minérales et les charges organiques.
De préférence, ces constituants sont blancs ou de couleur claire.
Pour l'évaluation de la clarté, on se réfère au système de représentation L*, a*, b* défini en 1986 par la Commission Internationale de l'Eclairage (publication CIE, 15-2, colorimétrie) dans lequel la clarté L* est évaluée selon une échelle de 0 à 100.
De manière avantageuse, la couche de protection aqueuse amène un gain de clarté d'au moins 25, de préférence au moins 30 unités de L*, par rapport à la couche de liant d'accrochage sur lequel elle est appliquée.
Les constituants de la couche protectrice sont en outre choisis de façon à lui impartir la consistance nécessaire pour que celle-ci ne s'écoule pas mais reste en place et recouvre de façon durable la totalité de la surface de la couche de liant.
C'est la raison pour laquelle la couche de protection aqueuse comprend de préférence au moins un épaississant, celui-ci permettant un contrôle efficace de la viscosité de la solution.
Un autre rôle de l'épaississant est de stabiliser la composition.
La viscosité de la composition aqueuse formant couche protectrice ne doit pas être trop importante néanmoins, de façon à ne pas empêcher son épandage sur la couche de liant d'accrochage par les techniques classiques de répandage des liants d'accrochage ou au moyen de lances de répandage.
De préférence, la couche de protection aqueuse de l'invention présente une viscosité de 5 à 1200 mPa.s, de préférence de 20 à 200 mPa.s telle que mesurée au viscosimètre rotatif Brookfield tournant à 60 tours par minute à une température comprise entre 20 et 25°C.
L'effet protecteur de la couche aqueuse recouvrant la couche de liant d'accrochage résulte de plusieurs phénomènes physiques qui contribuent à limiter l'adhérence du liant d'accrochage aux pneumatiques des véhicules de chantier.
En raison de son opacité, la couche protectrice réfléchit les radiations lumineuses, ce qui limite l'élévation de la température du liant lorsque celui-ci est exposé au soleil. Ainsi, l'adhérence du liant d'accrochage aux pneumatiques des engins de chantier est grandement limitée.
Par ailleurs, la présence d'eau à la surface du liant d'accrochage assure une protection supplémentaire en réduisant énormément l'adhésivité du liant.
Enfin, lorsque la couche protectrice contient des charges minérales ou organiques, celles-ci forment un écran physique entre les pneumatiques des engins de chantier et le liant.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition aqueuse formant couche protectrice comprend au moins une charge minérale ou organique opaque. Lorsqu'elle contient une ou plusieurs charges minérales ou organiques insolubles dans l'eau, celles-ci sont en suspension.
Les constituants de la couche protectrice aqueuse ont également pour rôle de limiter l'évaporation de l'eau.
La quantité exacte de ces constituants devant être incorporés dans la couche de protection aqueuse est facilement déterminée par l'homme du métier en fonction des objectifs de clarté et de viscosité mentionnés ci-dessus. Elle dépend naturellement de la nature des constituants.
Dans le cadre de l'invention, on entend par épaississant, tout type de constituant capable d'augmenter la viscosité de la composition. Cette définition inclut les agents thixotropes. A titre d'exemple, on peut citer les dérivés de la cellulose (l'hydroxyéthylcellulose, la carboxyméthylcellulose sodique), les dérivés de la gomme de xanthane, les dérivés de la gomme adragante, les dérivés de la gomme arabique, les amidons, la polyvinyl-pyrrolidone et les alginates.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, on utilise un épaississant associatif, tel qu'un polyuréthane, un polyacrylate et une cellulose modifiée de façon hydrophobe. Ces épaississants associatifs sont décrits dans la littérature.
Les charges minérales utilisables selon l'invention sont opaques, de préférence blanches ou de couleur claire. Des exemples de telles charges minérales sont la silice, l'alumine, les ciments de couleur claire, les diatomites, les pigments, les hydroxydes et les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux de couleur claire. De façon préférée, on choisit le dioxyde de titane ou l'hydroxyde de calcium qui peut être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention sous forme de lait de chaux.
Les charges organiques opaques sont de préférence des polymères ou copolymères organiques pulvérulents, tels que les polyamides, les polychlorures de vinyle, les polymères d'α-oléfine et les co-polymères d'α-oléfines.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la composition aqueuse formant couche protectrice comprend en tant que charge organique un polymère ou copolymère organique pulvérulent présentant une température de fusion ou une température de ramollissement comprise entre 60 et 110°C, de préférence entre 70 et 100°C. L'avantage résultant du choix d'un tel ingrédient est un renforcement des propriétés de collage et d'imperméabilité au moment de l'application de l'enrobé chaud sur la couche de liant circulable de l'invention.
En effet, les enrobés à chaud sont appliqués généralement à une température comprise entre 120 et 200°C, et plus particulièrement entre 140 et 180°C. A cette température, on peut provoquer la fusion ou le ramollissement de charges organiques bien choisies, ce qui complète et optimise l'adhérence du liant à l'enrobé.
De tels polymères organiques sont par exemple des copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVA), des copolymères éthylène/acrylate d'éthyle (EEA), des copolymères éthylène/acrylate de butyle (EBA), des polyéthylènes et des polypropylènes.
Les charges minérales et organiques sont de préférence utilisées sous la forme de poudres de particules. La taille de ces particules n'est pas essentielle selon l'invention pourvu que celles-ci soient dispersables dans la composition aqueuse formant couche protectrice.
De manière avantageuse, cependant, on sélectionnera des poudres de fines particules, dont au moins 70 % de préférence au moins 80 % des particules présentent un diamètre moyen inférieur à 100 µm, mieux encore inférieur à 80 µm, par exemple inférieur à 65 µm, toutes les particules présentant une taille inférieure à 200 µm.
Lorsqu'elles vérifient ces conditions de taille, les charges minérales ou organiques peuvent fonctionner également comme agents de rupture. Lorsque la couche primaire de liant d'accrochage est appliquée sur la chaussée sous la forme d'émulsion, une rupture de l'émulsion est nécessaire après application de celle-ci, de façon à ce que le film de liant se forme sur la chaussée. Une pratique courante veut que tout en revêtant la chaussée de l'émulsion du liant, un agent de rupture soit pulvérisé simultanément. Selon l'invention, l'agent de rupture peut être incorporé à la composition aqueuse plutôt que pulvérisé séparément.
Les charges minérales et/ou organiques fines présentes dans la composition jouent avantageusement ce rôle d'agent de rupture et ceci quelle que soit la nature exacte de l'émulsion du liant et plus précisément quelle que soit la nature exacte du tensioactif présent dans l'émulsion.
Le tableau suivant donne à titre indicatif des plages de variation préférées du diamètre moyen de quelques types de charges.
Type de charge Diamètre moyen
TiO2 0,1 - 1 µm (0,5 µm)
Chaux éteinte 10 - 20 µm
Ciments 15 - 80 µm
Calcaires 20 - 30 µm (25 µm)
Diatomites 35 - 50 µm
Polymères organiques 20 - 80 µm
Des agents de rupture autres que les fines charges minérales et organiques utilisables selon l'invention peuvent être ajoutés à la composition aqueuse de protection. Ceux-ci sont des composés basiques (Na2CO3, KOH, NaOH) lorsque l'émulsion de liant d'accrochage comprend un tensioactif cationique, et des composés acides tels que HCl lorsque l'émulsion du liant d'accrochage comprend un tensioactif anionique.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la couche de protection aqueuse comprend un ou plusieurs sels très hydrosolubles, du type du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium et plus généralement un chlorure de métal alcalin.
La composition aqueuse de protection peut comprendre d'autres additifs tels que des agents d'adhésivité destinés à favoriser l'adhérence des charges au liant ainsi que l'adhérence avec le bitume de l'enrobé de recouvrement.
Les agents d'adhésivité sont ceux couramment utilisés dans la technique, tels que par exemple les polyamines, les imidazolines et les amido-amines.Parmi les plus connus, on citera les polyamines en C12-C24, de préférence en C16-C18.
Les additifs incorporés à la couche de protection sont choisis de façon à ne pas porter atteinte à sa clarté. En ce sens, on évitera les constituants de couleur noire.
Selon l'invention, la nature exacte du liant constituant la couche primaire de liant d'accrochage n'est pas décisive et l'on peut utiliser l'un quelconque des liants bitumineux ou d'origine houillère connus dans la technique. A titre indicatif, citons les bitumes purs, les bitumes de distillation directe, les bitumes soufflés, les bitumes multigrades, les bitumes fluxés, les bitumes fluidifiés, les bitumes modifiés et leurs mélanges ainsi que les brais et goudrons et leurs mélanges. Il doit être entendu que la couche d'accrochage peut comprendre un mélange de liant bitumineux et de liant d'origine houillère.
Par bitume modifié, on entend généralement dans la technique des bitumes modifiés par ajout d'un ou plusieurs polymères, de résines organiques, de poudrettes de caoutchouc recyclé ou bien de dopes d'adhésivité.
Selon l'invention, la couche primaire de liant d'accrochage que l'on entend protéger par la composition aqueuse formant couche de protection est soit une couche d'accrochage au sens strict, soit une couche d'enduit, soit encore une membrane assurant étanchéité et imperméabilité et évitant la remontée de fissures.
Ainsi, la densité surfacique de la couche de liant primaire peut varier de 200 à 3000 g de matière sèche par m2.
La densité surfacique de la couche de liant est déterminée de façon connue en soi conformément au protocole opératoire explicité dans la norme française NFP 98 275-1.
La couche de protection aqueuse est distribuée, selon l'invention, sur la couche primaire d'accrochage, de préférence à raison de 10 à 200 g de matière sèche par m2.
L'invention concerne par ailleurs un procédé pour la préparation d'une couche de liant circulable comprenant l'étape consistant à appliquer une composition aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses sur une couche primaire de liant d'accrochage de façon à recouvrir de façon durable la surface de ladite couche de liant d'accrochage.
La composition aqueuse utilisée pour recouvrir la surface de la couche de liant d'accrochage présente toutes les caractéristiques de la couche aqueuse de protection résultante.
Lorsque la charge minérale est l'oxyde de titane, celui-ci est présent dans la composition de préférence à raison d'au moins 1 % en poids, mieux encore d'au moins 10 %. Lorsque la charge minérale est l'hydroxyde de calcium, celui-ci est présent dans la composition de préférence à raison d'au moins 2 % en poids, mieux encore d'au moins 10 %.
Les agents d'adhésivité sont de préférence présents dans la composition de protection aqueuse à raison de 0,1 % à 10 % en poids.
Toujours à titre indicatif, la soude caustique et le carbonate de sodium qui sont parfois utilisés come agents de rupture, sont ajoutés à la composition aqueuse de l'invention, à raison d'au moins 0,5 % en poids, jusqu'à environ 10 % en poids.
La composition aqueuse de protection est avantageusement appliquée sur la couche de liant d'accrochage à raison de 100 à 1000 g/m2.
L'application de la composition aqueuse de protection peut se faire de manière conventionnelle en utilisant l'une quelconque des répandeuses connues dans la technique prévues pour le répandage des liants, ou bien encore en utilisant une citerne et une lance.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le répandage de la couche primaire de liant d'accrochage et le répandage de la composition aqueuse de protection sont effectués successivement ou simultanément au moyen d'une répandeuse multirampe : ce mode de réalisation particulier implique cependant que le liant soit appliqué sous forme d'une émulsion aqueuse.
De telles émulsions aqueuses sont couramment utilisées dans la technique. Elles comprennent généralement en plus du liant d'accrochage un ou plusieurs agents tensioactifs anioniques ou cationiques.
Dans le cas de ce mode de réalisation particulier, la composition aqueuse de protection comprend un ou plusieurs agents de rupture basiques (cas des émulsions à tensioactif cationique) ou acides (cas des émulsions à tensioactif anionique).
Toutefois, on peut également envisager un procédé dans lequel le liant est tout d'abord répandu sur la chaussée sous la forme d'une émulsion, puis la rupture de l'émulsion est provoquée par pulvérisation d'un agent rupteur et enfin la composition aqueuse de protection est répartie uniformément sur la couche à base de liant d'accrochage.
En cas de conditions climatiques particulièrement sévères (temps très chaud, exposition au soleil importante) et/ou lorsque le recouvrement par un enrobé n'est réalisable que dans un délai très important, il est souhaitable de revêtir à intervalles réguliers la surface de la couche de liant circulable d'une composition aqueuse, et ceci afin qu'elle présente continuellement en surface un film humide protecteur.
Ladite composition aqueuse utilisée pour l'humidification ultérieure est de préférence de l'eau, éventuellement additionnée d'un ou plusieurs sels hydrosolubles tels que NaCl et KCl.
Selon un dernier de ses aspects, l'invention concerne un procédé pour la réalisation de revêtements routiers. Ce procédé comprend les étapes consistant à :
  • répandre sur la chaussée une couche primaire de liant d'accrochage ;
  • revêtir la couche primaire de liant d'accrochage résultante d'une composition aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses ;
  • le cas échéant, évaporer tout ou partie de l'eau présente ; et
  • appliquer un enrobé sur la chaussée ainsi revêtue.
Des enrobés de tous types et de toutes épaisseurs peuvent être appliqués sur la couche de liant circulable selon l'invention. Suivant l'épaisseur et la nature de l'enrobé, il convient d'évaporer tout ou partie de l'eau avant application de l'enrobé. Dans certains cas, l'enrobé peut être appliqué directement sur la couche de liant circulable sans attendre évaporation de l'eau.
De façon surprenante, on a pu vérifier que l'application de la composition aqueuse de protection et donc la présence de charges organiques ou minérales, d'un épaississant et même d'humidité résiduelle ne fait pas obstacle au collage de l'enrobé sur la surface de la couche de liant d'accrochage. Ceci est facilement vérifié par l'homme du métier par mise en oeuvre du test du carottage par lequel on vérifie l'adhérence des différentes couches entre elles par prélèvement dans le revêtement d'une carotte de 80 à 250 mm de diamètre. L'adhérence est bonne si les couches restent collées les unes des autres malgré les contraintes appliquées sur le revêtement dans la couronne diamantée du carottier.
Les exemples suivants illustrent l'invention mais n'entendent pas la limiter.
   pp signifie parties en poids
Exemple 1 :
Cet exemple propose trois formulations de suspension aqueuse utilisables selon l'invention pour la protection de couches de liant d'accrochage.
  • Formulation 1 :
    Carbonate de sodium 24 pp
    Oxyde titane 100 pp
    Polyuréthane associatif 1 pp
    Eau 875 pp
    1 000 pp
  • Formulation 2 :
    Chaux éteinte 100 pp
    Epaississant cellulosique 7 pp
    Eau 893 pp
    1 000 pp
  • Formulation 3 :
    Polyamide (30µm) 23 pp
    Hydroxyéthylcellulose 5 pp
    Eau 972 pp
    1 000 pp
Exemple 2 :
Cet exemple concerne une couche de liant circulable selon l'invention constituée d'une couche A de liant d'accrochage sur laquelle on a appliqué une suspension aqueuse blanche B.
  • Couche A : Emulsion à 60 % de liant résiduel qui est un bitume-élastomère, de pénétration 105 à l'état stabilisé.
Cette couche présente une densité surfacique de 500 g de matière sèche par m2.
  • Suspension aqueuse blanche 3 : formulation 1 telle que définie à l'exemple 1.
Cette suspension est appliquée à raison de 300 g/m2.
Exemple 3 :
Cet exemple concerne une couche de liant circulable selon l'invention constituée d'une couche C de liant d'accrochage sur laquelle on a appliqué une suspension aqueuse blanche D.
  • Couche C : mulsion à 60 % de liant résiduel (pénétration 188)
Cette couche présente une densité surfacique de 500 g de matière sèche par m2.
  • Suspension aqueuse D :
    Chaux éteinte 100 pp
    Hydroxyéthylcellulose 5 pp
    Eau 895 pp
    1 000 pp
Cette suspension est appliquée sur la couche C à raison de 500 g/m2.
On a pu constater que la présence d'une couche protectrice sur la couche de liant circulable limite fortement l'élévation de température en cas d'exposition au soleil. Ainsi, dans le cas des couches de liant circulables préparées aux exemples 2 et 3, des écarts de 8 à 12°C ont été mesurés entre la couche de liant non protégé et la couche de liant protégé, après exposition au soleil pendant plusieurs dizaines de minutes.
Exemple 4 :
Les couches de liant circulables obtenues aux exemples 2 et 3 ont été recouvertes d'une couche de 4 cm de béton bitumineux mince semi-grenu.
Les revêtements routiers résultants présentent une solidité satisfaisante. Dans ces revêtements, on observe en effet une bonne adhérence de la couche de liant d'accrochage au béton bitumineux par mise en oeuvre du test de carottage.

Claims (17)

  1. Couche de liant circulable pour chaussées constituée d'une couche primaire de liant d'accrochage et d'une couche de protection aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses recouvrant la surface de ladite couche de liant d'accrochage.
  2. Couche de liant circulable selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche protectrice aqueuse est blanche ou de couleur claire.
  3. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de protection aqueuse présente une viscosité de 5 à 1200 mPa.s, de préférence de 20 à 200 mPa.s telle que mesurée au viscosimètre rotatif Brookfield tournant à 60 tours par minute.
  4. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de protection aqueuse comprend un ou plusieurs constituants opaques capables de réfléchir les radiations lumineuses choisis parmi un épaississant, une charge minérale et une charge organique, ladite couche de protection aqueuse assurant un gain de clarté d'au moins 25, de préférence au moins 30 unités de L*, par rapport à la couche primaire d'accrochage non revêtue, L* étant tel que défini par la Commission Internationale de l'Eclairage.
  5. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de protection aqueuse comprend au moins une charge minérale ou organique opaque et au moins un épaississant.
  6. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la charge minérale est l'hydroxyde de calcium ou l'oxyde de titane.
  7. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la charge organique est un polymère ou copolymère organique pulvérulent présentant une température de fusion ou une température de ramollissement comprise entre 60 et 110°C, de préférence entre 70 et 100°C.
  8. Couche de liant circulable selon la revendication 7, caractérisée en ce que la charge organique est choisie parmi les copolymères éthylène/acétate de vinyle, les copolymères éthylène/acrylate de butyle, les copolymères éthylène/acrylate d'éthyle, les polyéthylènes et les polypropylènes.
  9. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que l'épaississant est choisi parmi les dérivés de la cellulose, les dérivés de la gomme de xanthane, les dérivés de la gomme adragante, les dérivés de la gomme arabique, les amidons, la polyvinyl-pyrrolidone, les alginates, les polyuréthanes associatifs et les polyacrylates associatifs.
  10. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que la charge minérale et la charge organique sont présentes sous la forme de poudre de particules d'un diamètre moyen inférieur à 200 µm, 70 % au moins desdites particules, de préférence 80 % au moins, présentant un diamètre moyen inférieur à 100 µm, de préférence inférieur à 80 µm.
  11. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de protection aqueuse comprend en outre un ou plusieurs agents d'adhésivité et/ou un ou plusieurs agents de rupture acides ou basiques et/ou un ou plusieurs sels hydrosolubles tels qu'un chlorure de métal alcalin.
  12. Couche de liant circulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche de protection aqueuse est distribuée sur la couche primaire de liant d'accrochage à raison de 10 à 200 g de matière sèche par m2.
  13. Procédé pour la préparation d'une couche de liant circulable comprenant l'étape consistant à appliquer une composition aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses sur une couche primaire de liant d'accrochage de façon à recouvrir de façon durable la surface de ladite couche de liant d'accrochage.
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la composition aqueuse présente les caractéristiques de la couche de protection aqueuse telles que définies dans l'une quelconque des revendications 2 à 12.
  15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la composition aqueuse est appliquée sur la couche primaire de liant d'accrochage à raison de 100 à 1000 g/m2.
  16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que ladite couche de liant circulable est recouverte par la suite, au moins une seconde fois par une composition aqueuse, de préférence de l'eau, éventuellement additionnée d'un ou plusieurs sels hydrosolubles.
  17. Procédé pour la réalisation d'un revêtement pour chaussée comprenant les étapes consistant à :
    répandre sur la chaussée une couche primaire de liant d'accrochage ;
    revêtir la couche primaire de liant d'accrochage résultante d'une composition aqueuse opaque capable de réfléchir les radiations lumineuses ;
    le cas échéant, évaporer tout ou partie de l'eau présente ; et
    appliquer un enrobé sur la chaussée ainsi revêtue.
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