LAPALU, Laurence (3 rue Georges Courteline, Villeurbanne, Villeurbanne, F-69100, FR)
HERAULT, Joël (54 Route de Chaussan, Saint Sorlin, F-69440, FR)
THIEBAUT, Benoît (31 rue Edison, Lyon, F-69003, FR)
DEVIS, Roland (17 Overbroekkouterslag, Nevele, Nevele, B-9850, BE)
MONTPEYROUX, Alain (5 square le Verger, Saint Martin La Plaine, F-42800, FR)
LAPALU, Laurence (3 rue Georges Courteline, Villeurbanne, Villeurbanne, F-69100, FR)
HERAULT, Joël (54 Route de Chaussan, Saint Sorlin, F-69440, FR)
THIEBAUT, Benoît (31 rue Edison, Lyon, F-69003, FR)
DEVIS, Roland (17 Overbroekkouterslag, Nevele, Nevele, B-9850, BE)
| REVENDICATIONS 1. Liant bitumineux comprenant au moins un bitume et comprenant de 0,1 à 5% en masse, par rapport à la masse de liant bitumineux, d'au moins un dérivé de TaIl OiI et au moins un monoester d'acides gras. 2. Liant bitumineux selon la revendication 1 comprenant de 0,5 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 1 à 5% en masse. 3. Liant bitumineux selon la revendication 1 comprenant de 0,1 à 1,5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 1% en masse. 4. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel le dérivé de TaIl OiI est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI et les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange. 5. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le monoester d'acides gras est un monoester d'alkyle choisi parmi les monoesters de méthyle, d'éthyle, de propyle, de butyle, pris seuls ou en mélange. 6. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel l'acide gras du monoester d'acides gras est un acide gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, et avantageusement 18 atomes de carbone. 7. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant en outre un polymère. 8. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant en outre un agent réticulant. 9. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70. 10. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est égal à 50:50. 11. Liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 55:45 et 95:5, de préférence entre 60:40 et 90:10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20. 12. Procédé de préparation d'un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 1000C et 1700C, de préférence entre 1100C et 1500C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. 13. Enrobé bitumineux comprenant un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et des granulats comprenant éventuellement des fines, du sable, des gravillons. 14. Asphalte comprenant un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et des charges telles que des fines, du sable, des gravillons. 15. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 13, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 avec des granulats, dans lequel la température d'enrobage est comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C. 16. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 15, dans lequel le liant bitumineux et les granulats sont tous deux à une température comprise entre 1000C et 1500C, de préférence entre 1100C et 1400C, plus préférentiellement entre 1200C et 1300C, lors de l'enrobage. 17. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon la revendication 15 ou 16, dans lequel la température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 800C et 1300C, de préférence entre 900C et 1200C, plus préférentiellement entre 1000C et 1100C. 18. Procédé de préparation d'un enrobé bitumineux selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, dans lequel la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 700C et 1200C, de préférence entre 800C et 1100C, plus préférentiellement entre 900C et 1000C. 19. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 14, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 avec des charges, dans lequel la température de fabrication est comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C. 20. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 19, dans lequel le liant bitumineux et les charges sont tous deux à une température comprise entre 1400C et 1800C, de préférence entre 1500C et 1700C, lors de leur mélange. 21. Procédé de préparation d'un asphalte selon la revendication 19 ou 20, dans lequel la température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 1200C et 1600C, de préférence entre 1300C et 1500C. 22. Utilisation d'un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et d'un monoester d'acides gras dans un liant bitumineux pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte. 23. Utilisation d'un liant bitumineux tel que défini dans les revendications 1 à 11 pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte. 24. Utilisation d'un enrobé selon la revendication 13 ou d'un asphalte selon la revendication 14, pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. |
A BASSES TEMPERATURES
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un liant bitumineux additivé comprenant du bitume et au moins deux additifs permettant de diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre, de compactage des enrobés et de diminuer les températures de fabrication et de mise en œuvre des asphaltes. Le premier additif est un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et le deuxième additif est un monoester d'un mélange d'acides gras. L'invention concerne aussi les enrobés et les asphaltes obtenus à partir dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras.
L'invention concerne aussi les procédés de préparation à basses températures des enrobés et des asphaltes obtenus à partir dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras. L'invention concerne enfin l'utilisation du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras dans un liant bitumineux et l'utilisation dudit liant bitumineux additivé avec le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras, pour fabriquer à plus basses températures des enrobés et des asphaltes.
L'invention concerne aussi l'utilisation de ces enrobés ou asphaltes pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages d'art, en particulier en applications routières pour la fabrication de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. ART ANTERIEUR Par asphalte, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des charges minérales.
Les charges minérales sont constituées de fines (particules de dimensions inférieures à 0,063 mm), de sable (particules de dimensions comprises entre 0,063 mm et 2 mm) et éventuellement de gravillons (particules de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 4 mm). Par enrobé bitumineux, on entend, un mélange de liant bitumineux avec des granulats et éventuellement des charges minérales. Les granulats sont des granulats minéraux et/ou synthétiques, notamment, des fraisats de recyclage, de dimensions supérieures à 2 mm, de préférence comprises entre 2 mm et 14 mm.
Les asphaltes sont principalement utilisés pour fabriquer et recouvrir des trottoirs, alors que les enrobés sont utilisés pour fabriquer des routes. Contrairement aux enrobés, les asphaltes ne sont pas compactés au rouleau lors de leur mise en place.
La préparation des enrobés à chaud ou des asphaltes comprend plusieurs étapes. La première étape consiste à mélanger le liant bitumineux avec des granulats (pour les enrobés) ou avec des charges (pour les asphaltes) à une température dite de fabrication ou température d'enrobage. Le mélange liant bitumineux/granulats ou le mélange liant bitumineux/charges est ensuite répandu (pour les enrobés) ou coulé (pour les asphaltes) à une température dite de mise en œuvre. Pour les enrobés bitumineux, il existe ensuite une étape de compactage à une température dite de compactage. Après le compactage de l'enrobé bitumineux ou le coulage de l'asphalte, l'enrobé bitumineux ou l'asphalte sont refroidis à température ambiante.
Les différentes températures mises en œuvre dans la préparation des enrobés et des asphaltes traditionnels sont très élevées. Ainsi, pour les enrobés bitumineux, les températures de fabrication (ou température d'enrobage) et de mise en œuvre sont comprises entre 160 0 C et 180 0 C, la température de compactage est comprise entre 120 0 C et 150 0 C. Pour les asphaltes ces températures sont encore supérieures, les températures de fabrication (ou température d'enrobage) et de mise en œuvre sont comprises entre 200 0 C et 250 0 C.
Ces températures relativement élevées, induisent de fortes dépenses énergétiques, des émissions de gaz à effet de serre et de composés organiques volatils et rendent les conditions de travail difficiles à cause du rayonnement et des émissions gazeuses.
On cherche donc à abaisser les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage pour les enrobés bitumineux et les températures de fabrication et de mise en œuvre pour les asphaltes. Des solutions pour abaisser lesdites températures ont déjà été proposées. Ainsi la demande de brevet FR2721936 décrit l'ajout à un liant organique thermofusible, de cires d'hydrocarbures telles que des cires de polyméthylène, des cires de polyéthylène, des cires de polypropylène ou des copolymères éthylène-propylène. L'utilisation de ces cires d'hydrocarbures dans le liant permet d'abaisser les températures de fabrication et de mise en œuvre d'asphaltes coulés. Les additifs utilisés dans cette demande sont des additifs d'origine fossile, donc non renouvelables et ne sont utilisés que pour les asphaltes.
La demande de brevet FR2855523 propose l'ajout à un liant organique thermofusible, d'une cire d'hydrocarbure dont le point de fusion est supérieur à 85°C et d'un deuxième additif constitué par une cire d'ester d'acides gras, cette cire étant d'origine synthétique, végétale, ou végétale fossile et ayant un point de fusion inférieur à 85°C. L'utilisation de ces deux additifs permet de préparer des asphaltes coulés à des températures comprises entre 150 0 C et 170 0 C. La cire d'hydrocarbure utilisée est un additif d'origine fossile, donc non renouvelable. La combinaison d'additifs n'est utilisée que pour les asphaltes.
La demande de brevet FR2883882 propose l'additivation d'un produit bitumineux à l'aide d'un ou plusieurs additifs chimiques, comprenant un groupement (poly)oxyéthylé et/ou (poly)oxypropylé, pour abaisser la température de production des mélanges granulats/produit bitumineux d'une amplitude de 20 0 C à 40 0 C, la température du mélange entre granulats/produit bitumineux lors du répandage d'une amplitude de 10 0 C à 40 0 C et la température du mélange entre granulats/produit bitumineux à cœur au cours du compactage, d'une amplitude pouvant aller jusqu'à 50 0 C.
La demande de brevet FR2878856 décrit un enrobé bitumineux comprenant des granulats et un liant comprenant une cire d'hydrocarbure dont le point de fusion est supérieur à 85°C et une cire d'ester d'acides gras, cette cire étant d'origine synthétique, végétale, ou végétale fossile et ayant un point de fusion inférieur à 85°C. L'utilisation de ces deux additifs permet de préparer des enrobés bitumineux à des températures comprises entre 80 0 C et 130 0 C.
La cire d'hydrocarbure utilisée est un additif d'origine fossile, donc non renouvelable.
La demande de brevet FR2901279 décrit un liant comprenant deux additifs. Le premier additif est un composé macromoléculaire choisi parmi les résines naturelles d'origine végétale ou les cires d'hydrocarbures. Le deuxième additif est un dérivé d'acides gras choisi dans le groupe constitué par les diesters d'acides gras et les éthers d'acides gras. Les températures de fabrication des asphaltes sont comprises entre 140 0 C et 170 0 C. L'effet de ces additifs n'est démontré que pour la préparation d'asphaltes. RESUME DE L'INVENTION
Dans cette perspective, la société demanderesse a cherché à diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage des enrobés et les températures de fabrication et de mise en œuvre des asphaltes.
La société demanderesse a établi de façon surprenante, que l'additivation d'un liant bitumineux par au moins deux composés d'origine végétale et/ou animale, permettait de réduire signifîcativement les températures de fabrication, de mise en œuvre et de compactage des enrobés et des asphaltes formulés à partit dudit liant bitumineux additivé. Le premier additif est un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange et le deuxième additif est un monoester d'un mélange d'acides gras. L'objectif principal de la présente invention est donc de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, afin de réduire la consommation énergétique, de réduire le rejet des gaz de combustion et de réduire les émissions de fumées.
Pour les enrobés, l'objectif est de formuler des enrobés dits « tièdes » et d'atteindre une température d'enrobage de 100 0 C à 150 0 C, de préférence de 110 0 C à 140 0 C, plus préférentiellement de 120 0 C à 130 0 C, une température de mise en œuvre de 80 0 C à 130 0 C, de préférence de 90 0 C à 120 0 C, plus préférentiellement de 100 0 C à 110 0 C, et/ou une température de compactage de 70 0 C à 120 0 C, de préférence de 80 0 C à 110 0 C, plus préférentiellement de
90 0 C à 100 0 C. Pour les asphaltes, l'objectif est d'atteindre une température d'enrobage de 140 0 C à
180 0 C et/ou une température de mise en œuvre de 120 0 C à 160 0 C.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé, permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, - A - comprenant une combinaison d'additifs exempts de composés hydrocarbonés d'origine fossile, non renouvelables, c'est-à-dire de proposer un liant bitumineux additivé uniquement avec des matières premières renouvelables, disponibles et peu coûteuses.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, qui soit économique, car mettant en oeuvre une faible teneur en additifs.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un liant bitumineux additivé permettant la formulation d'enrobés et d'asphaltes coulés à plus basses températures, les enrobés ou les asphaltes ayant des propriétés mécaniques équivalentes ou améliorées par rapport aux enrobés et asphaltes traditionnels, classiquement fabriqués à plus hautes températures.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant une bonne résistance au désenrobage.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant une bonne résistance à l'orniérage.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un enrobé tiède fabriqué à plus basses températures, ayant un bon module de rigidité.
En particulier, un des objectifs de la présente invention est de proposer un asphalte fabriqué à plus basse température, ayant les valeurs d'indentation et de retrait requises. BREVE DESCRIPTION
L'invention concerne un liant bitumineux comprenant au moins un bitume, au moins un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et au moins un monoester d'acides gras.
Le liant bitumineux comprend de 0,1 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, notamment 0,1 à 4%, et/ou 0,1 à 3%, et/ou 0,1 à 2%. De préférence, selon une première variante, le liant bitumineux comprend de 0,5 à 5% en masse, plus préférentiellement de 1 à 5% en masse, de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. De préférence, selon une seconde variante, le liant bitumineux comprend de 0,1 à 1,5% en masse, plus préférentiellement de 0,5 à 1% en masse, de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. De préférence, le dérivé de TaIl OiI est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI et les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange.
De préférence, le monoester d'acides gras est un monoester d'alkyle choisi parmi les monoesters de méthyle, d'éthyle, de propyle, de butyle, pris seuls ou en mélange. De préférence, l'acide gras du monoester d'acides gras est un acide gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, et avantageusement 18 atomes de carbone.
De préférence le liant bitumineux comprend en outre un polymère. De préférence le liant bitumineux comprend en outre un agent réticulant.
Dans un premier mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70. Dans un second mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est égal à 50:50.
Dans un troisième mode de réalisation, le rapport massique du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est compris entre 55:45 et 95:5, de préférence entre 60:40 et 90:10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20. L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un liant bitumineux tel que défini ci-dessus, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 100 0 C et 170 0 C, de préférence entre 110 0 C et 150 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C.
L'invention concerne aussi un enrobé bitumineux comprenant un liant bitumineux tel que défini ci-dessus et des granulats comprenant éventuellement des fines, du sable, des gravillons.
L'invention concerne aussi un asphalte comprenant un liant bitumineux tel que défini ci-dessus et des charges telles que des fines, du sable, des gravillons.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un enrobé bitumineux tel que défini ci-dessus, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini ci-dessus avec des granulats, dans lequel la température d'enrobage est comprise entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C.
De préférence, le liant bitumineux et les granulats sont tous deux à une température comprise entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C, lors de l'enrobage.
De préférence, la température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 80 0 C et 130 0 C, de préférence entre 90 0 C et 120 0 C, plus préférentiellement entre 100 0 C et 110 0 C.
De préférence, la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 70 0 C et 120 0 C, de préférence entre 80 0 C et 110 0 C, plus préférentiellement entre 90 0 C et 100 0 C.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un asphalte tel que défini ci- dessus, comprenant le mélange du liant bitumineux tel que défini ci-dessus avec des charges, dans lequel la température de fabrication est comprise entre 140 0 C et 180 0 C, de préférence entre 150 0 C et 170 0 C.
De préférence, le liant bitumineux et les charges sont tous deux à une température comprise entre 140 0 C et 180 0 C, de préférence entre 150 0 C et 170 0 C, lors de leur mélange. De préférence, la température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 120 0 C et 160 0 C, de préférence entre 130 0 C et 150 0 C.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange, et d'un monoester d'acides gras dans un liant bitumineux pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un liant bitumineux tel que défini ci-dessus pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage d'un enrobé bitumineux ou pour diminuer les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre d'un asphalte.
L'invention concerne enfin l'utilisation d'un enrobé tel que défini ci-dessus ou d'un asphalte tel que défini ci-dessus, pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. DESCRIPTION DETAILLEE
Le liant additivé selon l'invention comprend au moins un dérivé de TaIl OiI, pris seul ou en mélange. Le TaIl OiI (ou huile de tall) est un sous-produit de l'industrie papetière, en particulier un sous-produit de la production de la pâte à papier selon le procédé Kraft ou au sulfate. Le Tall OiI est un mélange complexe comprenant trois familles majoritaires de composés : des acides résiniques, des acides gras et des produits neutres insaponifiables. En général, le Tall OiI (ou Tall OiI brut) comprend de 40 à 60% en masse d'acides résiniques, de 30 à 50% en masse d'acides gras et de 5 à 10% de produits neutres insaponifiables. Le Tall OiI brut peut être raffiné par distillation fractionnée sous-vide et conduit à différentes coupes de distillation plus ou moins riches en acides gras, acides résiniques et produits neutres insaponifiables. Les principales coupes de distillation, sont par exemple, une coupe riche en acides gras appelée Tall OiI Fatty Acid (ou TOFA), une coupe riche en acides résiniques appelée résine de Tall OiI (ou Tall OiI Rosin ou TOR) et une coupe (ou le résidu) restant au fond de la colonne de distillation, comprenant à la fois des acides gras, des acides résiniques et des composés neutres insaponifiables appelée brai de Tall OiI (ou poix de Tall OiI ou TOP).
Par dérivé de Tall OiI, au sens de l'invention, on entend du Tall OiI brut ou une des coupes obtenues par distillation du Tall OiI brut, pris seul ou en mélange. Le Tall OiI brut et les différentes coupes obtenues par distillation du Tall OiI brut, peuvent subir des modifications chimiques telles que des hydrogénations, des oxydations, des dismutations, des polymérisations, des estérifications, des saponifications et/ou des réactions avec de l'anhydride maléique. En particulier, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention, est choisi parmi les TaIl OiI bruts, les TaIl OiI distillés, les acides gras de TaIl OiI, les acides résiniques de TaIl OiI, les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange.
Plus préférentiellement, le dérivé du TaIl OiI selon l'invention est choisi parmi les brais de TaIl OiI, pris seuls ou en mélange. On préfère les brais de TaIl OiI car ils sont disponibles, peu coûteux et se sont révélés particulièrement efficaces pour abaisser les températures mises enjeu lors de la fabrication des enrobés et asphaltes selon l'invention. En outre, les brais de TaIl OiI sont compatibles avec le deuxième additif qu'est le monoester d'acides gras et entièrement solubles dans ledit monoester d'acides gras. De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 60% en masse d'acides libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 50%, plus préférentiellement de 30 à 40%. Parmi ces acides libres, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,5 à 10% en masse d'acides gras libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 5%, plus préférentiellement de 2 à 4%. Parmi ces acides libres, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,5 à 20% en masse d'acides résiniques libres, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 15%, plus préférentiellement de 5 à 10%. Le reste des acides libres sont des molécules complexes de haut poids moléculaire.
De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 50% en masse d'acides sous forme estérifîée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 40%, plus préférentiellement de 25 à 35%. Parmi ces acides sous forme estérifiée, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 1 à 30% en masse d'acides gras sous forme estérifiée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 2 à 20%, plus préférentiellement de 5 à 10%. Parmi ces acides sous forme estérifiée, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 0,1 à 10% en masse d'acides résiniques sous forme estérifiée, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 1 à 5%, plus préférentiellement de 2 à 4%. Le reste des acides sous forme estérifiée sont des molécules complexes de haut poids moléculaire.
De préférence, le dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprend de 10 à 60% en masse de composés neutres insaponifïables, par rapport à la masse de dérivé de TaIl OiI, de préférence de 20 à 50%, plus préférentiellement de 30 à 40%.
De préférence, les acides gras du dérivé de TaIl OiI selon l'invention, sont choisis parmi les acides palmitiques, les acides stéariques, les acides oléiques, les acides linoléiques, les acides linoléniques, pris seuls ou en mélange. De préférence, les acides gras sont choisis parmi les acides oléiques et les acides linoléiques, pris seuls ou en mélange.
De préférence, les acides résiniques du dérivé de TaIl OiI selon l'invention, sont choisis parmi les acides abiétiques, les acides déhydroabiétiques, les acides palustriques, les acides isopimariques, les acides pimariques, les acides néoabiétiques, pris seuls ou en mélange. De préférence les acides résiniques sont choisis parmi les acides abiétiques et les acides déhydroabiétiques, pris seuls ou en mélange.
De préférence, les composés neutres insaponifïables du dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprennent des dérivés du terpène, choisis en particulier parmi les diterpènes et les triterpènes. On peut citer les dérivés d'alcools de diterpènes (ou alcools diterpéniques) et de triterpènes (ou alcools triterpéniques) tels que les pimarols, les isopimarols, les stérols, les sitostérols, les campéstérols, les sitostanols, les bétulinols, pris seuls ou en mélange. Les composés neutres insaponifiables du dérivé de TaIl OiI selon l'invention comprennent également des alcools gras comprenant de 8 à 30 atomes de carbone, de préférence de 10 à 24, plus préférentiellement de 16 à 22. On peut citer par exemple, les octanols, les nonanols, les décanols, les undécanols, les tétradécanols, les hexadécanols, les octadécanols, les docosanols, les policosanols, les triacontanols, pris seuls ou en mélange.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention, a un indice d'acidité compris entre 20 et 200 mg KOH/g, de préférence entre 25 et 190, plus préférentiellement entre 35 et 180, encore plus préférentiellement entre 55 et 160. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont l'indice d'acidité est faible et compris entre 10 et 75 mg KOH/g, de préférence 20 et 55 mg KOH/g, plus préférentiellement entre 25 et 35 mg KOH/g.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention a un indice de saponification compris entre 80 et 200 mg KOH/g, de préférence entre 100 et 190, plus préférentiellement entre 120 et 160. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont l'indice de saponification est faible et compris entre 50 et 150 mg KOH/g, de préférence entre 70 et 120 mg KOH/g, plus préférentiellement entre 80 et 110 mg KOH/g, encore plus préférentiellement entre 90 et 100 mg KOH/g.
Le dérivé de TaIl OiI selon l'invention a un point de ramollissement compris entre 10 et 120 0 C, de préférence entre 20 et 100 0 C, plus préférentiellement entre 30 et 80 0 C. On préfère utiliser un dérivé de TaIl OiI dont le point de ramollissement est compris entre 5 et
80 0 C, de préférence entre 10 et 60 0 C, plus préférentiellement entre 20 et 40 0 C.
Le liant additivé selon l'invention comprend également au moins un monoester d'acides gras. Il est entendu qu'il s'agit d'un monoester d'un mélange de plusieurs acides gras, chacun des acides gras étant mono-estérifïés. Les esters d'acides gras sont obtenus par estérifïcation des acides gras libres ou par transestérifîcation des huiles animales et/ou végétales (ou triglycérides d'acides gras) avec un alcool. Lors de l'estérification ou de la transestérification, il peut subsister des petites quantités d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou d'acides gras sous forme libre. Ainsi même si le monoester d'acides gras selon l'invention est très majoritairement sous forme de monoester, il comprend des quantités négligeables d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou sous forme libre. Le monoester d'acides gras selon l'invention est sous forme de monoester à plus de 80% en masse, de préférence entre 80 et 90%, plus préférentiellement entre 80 et 85%. Les quantités d'acides gras sous forme de monoglycéride, diglycéride, triglycéride ou sous forme libre sont négligeables et ne représentent pas plus de 15% en masse du monoester d'acides gras selon l'invention, de préférence pas plus de 10%, plus préférentiellement pas plus de 6%, encore plus préférentiellement pas plus de 4%.
En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de monoglycéride, de préférence pas plus de 1%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de diglycéride, de préférence pas plus de 2%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 5% en masse d'acides gras sous forme de triglycéride, de préférence pas plus de 1%. En particulier, le monoester d'acides gras selon l'invention ne comprend pas plus de 6% en masse d'acides gras sous forme libre, de préférence pas plus de 3%. Les acides gras du monoester d'acides gras selon l'invention, sont des acides gras comprenant de 6 à 24 atomes de carbone, de préférence de 14 à 22 atomes de carbone, plus préférentiellement de 16 à 20 atomes de carbone, les acides gras comprenant 18 atomes de carbone, étant les acides gras majoritaires.
De préférence, la quantité en masse d'acides gras comprenant 16 atomes de carbone du monoester d'acides gras selon l'invention, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 10 et 25%, de préférence entre 15 et 20%. De préférence, les acides gras comprenant 16 atomes de carbone sont choisis parmi les acides palmitiques et les acides palmitoléiques, en particulier les acides palmitiques.
De préférence, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone du monoester d'acides gras selon l'invention, par rapport à la quantité totale en masse d' acides gras, est comprise entre 50 et 85%, de préférence entre 60 et 80%, plus préférentiellement entre 70 et 75%. De préférence, les acides gras comprenant 18 atomes de carbone sont choisis parmi les acides stéariques, les acides oléiques, les acides linoléiques, les acides linoléniques, en particulier les acides oléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras saturés comprenant 18 atomes de carbone (C18:0), par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 1 et 10%, de préférence entre 2 et 5%. Les acides gras saturés comprenant 18 atomes de carbone sont de préférence les acides stéariques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone et une insaturation (C 18:1), par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 35 et 70%, de préférence entre 40 et 60%, plus préférentiellement entre 50 et 55%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et une insaturation sont de préférence les acides oléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acides gras comprenant 18 atomes de carbone et deux insaturations, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 5 et 45%, de préférence entre 10 et 40%, plus préférentiellement entre 15 et 25%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et deux insaturations sont de préférence les acides linoléiques. Plus préférentiellement, la quantité en masse d'acide gras comprenant 18 atomes de carbone et trois insaturations, par rapport à la quantité totale en masse d'acides gras, est comprise entre 0,1 et 5%, de préférence entre 1 et 2%. Les acides gras comprenant 18 atomes de carbone et trois insaturations sont de préférence les acides linoléniques.
Le monoester d'acide gras selon l'invention est un monoester d'alkyle en C 1 -C 4 , tels que un monoester de méthyle, un monoester d'éthyle, un monoester de n-propyle, un monoester de z-propyle, un monoester de n-butyle, un monoester de s-butyle, un monoester de ^-butyle. De préférence, le monoester est un monoester de méthyle.
L'indice d'acide du monoester d'acides gras est compris entre 2 et 50 mg KOH/g, de préférence entre 5 et 10.
L'indice d'iode du monoester d'acides gras est compris entre 40 et 120 mg KOH/g, de préférence entre 50 et 100, plus préférentiellement entre 70 et 90.
Le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend de 0,1 à 5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 5% en masse, plus préférentiellement de 1 à 5% en masse. On préfère utiliser une quantité de ces deux additifs la plus faible possible, pour des raisons économiques, mais aussi techniques. En effet si ces deux additifs sont en quantités importantes dans le liant bitumineux, les propriétés du liant bitumineux telles que la pénétrabilité, la température Bille et Anneau, la viscosité, l'adhésivité, le module complexe et les propriétés de l'enrobé bitumineux obtenu à partit dudit liant bitumineux telles que la résistance Duriez, la résistance à l'orniérage et le module, peuvent en être affectées et devenir trop éloignées de celles du liant non additivé et de l'enrobé obtenu à partir dudit liant non additivé. Ainsi par exemple, une trop grande quantité de monoester d'acides gras, peut fluidifer trop fortement le liant, ce qui n'est pas souhaitable. De préférence, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend de 0,1 à 1,5% en masse de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras, par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 0,5 à 1%. La combinaison du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est essentielle à l'invention et permet de formuler un liant bitumineux additivé permettant de diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre, et de compactage lors de la fabrication d'enrobés et d'asphaltes et ce à de très faibles teneurs dans le liant bitumineux. Cette combinaison a un fort pouvoir tensioactif et permet une très bonne adhésivité et mouillabilité du liant bitumineux vis-à-vis des granulats, le liant bitumineux est très maniable et ce même à des températures plus basses que celles mises en œuvre traditionnellement.
La quantité de dérivé de TaIl OiI dans le liant bitumineux et la quantité de monoester d'acides gras dans le liant bitumineux sont calculées en fonction de la quantité totale de ces deux additifs dans le liant bitumineux donnée ci-dessus et des rapports massiques entre les quantités dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras. Trois différents modes de réalisation sont envisagés au niveau des rapports massiques entre la quantité de dérivé de TaIl OiI et celle de monoester d'acides gras. Dans un premier mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend un peu plus de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce premier mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est compris entre 55 :45 et 95 :5, de préférence entre 60:40 et 90: 10, plus préférentiellement entre 70:30 et 80:20. Dans un deuxième mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend autant de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce deuxième mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est égal à 50:50.
Dans un troisième mode de réalisation, le liant bitumineux additivé selon l'invention comprend un peu moins de dérivé de TaIl OiI que de monoester d'acides gras. Dans ce troisième mode de réalisation, le rapport massique des quantités de dérivé de TaIl OiI et de monoester d'acides gras est compris entre 5:95 et 45:55, de préférence entre 10:90 et 40:60, plus préférentiellement entre 20:80 et 30:70.
Le liant bitumineux selon l'invention, comprend au moins un bitume. Ce bitume est pris seul ou en mélange. Parmi les bitumes utilisables selon l'invention, on peut citer tout d'abord les bitumes d'origine naturelle, ceux contenus dans des gisements de bitume naturel, d'asphalte naturel ou les sables bitumineux. Les bitumes selon l'invention sont aussi les bitumes provenant du raffinage du pétrole brut. Les bitumes proviennent de la distillation atmosphérique et/ou sous vide du pétrole. Ces bitumes pouvant être éventuellement soufflés, viscoréduits et/ou désasphaltés. Les différents bitumes obtenus par les procédés de raffinage peuvent être combinés entre eux pour obtenir le meilleur compromis technique. Le bitume peut aussi être un bitume de recyclage. Les bitumes peuvent être des bitumes de grade dur ou de grade mou. Les bitumes selon l'invention ont une pénétrabilité, mesurée à 25°C selon la norme EN 1426, comprise entre 5 et 200 1/10 mm, de préférence entre 10 et 100 1/10 mm, plus préférentiellement entre 20 et 60 1/10 mm, encore plus préférentiellement entre 30 et 50 1/10 mm.
Le liant bitumineux selon l'invention, peut également comprendre au moins un polymère. Les polymères utilisés sont des élastomères ou des plastomères. On peut citer par exemple, de manière indicative et non limitative, les élastomères thermoplastiques comme les copolymères statistiques ou séquences de styrène et de butadiène, linéaire ou en étoile (SBR, SBS) ou de styrène et d'isoprène (SIS), les copolymères d'éthylène et d'acétate de vinyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de méthyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de butyle, les copolymères d'éthylène et d'anhydride maléique, les copolymères d'éthylène et de métacrylate de glycidyle, les copolymères d'éthylène et d'acrylate de glycidyle, les copolymères d'éthylène et de propène, les terpolymères éthylène/propène/diène (EPDM), les terpolymères acrylonitrile/butadiène/styrène (ABS), les terpolymères éthylène/acrylate ou méthacrylate d'alkyle/acrylate ou méthacrylate de glycidyle et notamment terpolymère éthylène/acrylate de méthyle/méthacrylate de glycidyle et terpolymères éthylène /acrylate ou méthacrylate d'alkyle/anhydride maléique et notamment terpolymère éthylène/acrylate de butyle/anhydride maléique, les homopolymères et copolymères oléfiniques d'éthylène (ou propylène, ou butylène), les polyisobutylènes, les polybutadiènes, les polyisoprènes, les poly(chlorure de vinyle), les poudrettes de caoutchouc, les caoutchoucs butyle, les polyacrylates, les polymétacrylates, les polychloroprènes, les polynorbornènes, les polybutènes, les polyisobutènes, les polyéthylènes ou encore tout polymère utilisé pour la modification des bitumes ainsi que leurs mélanges.
Les polymères préférés sont les copolymères de styrène et de butadiène.
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède avantageusement une teneur pondérale en styrène allant de 5% à 50% en masse, par rapport à la masse de copolymère, de préférence de 20% à 40%.
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède avantageusement une teneur pondérale en butadiène, allant de 50% à 95% en masse, par rapport à la masse de copolymère, de préférence de 60% à 80%. Parmi les motifs butadiène, on distingue les motifs à doubles liaisons 1-4 issus du butadiène et les motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène. Par motifs à doubles liaisons 1-4 issus du butadiène, on entend les motifs obtenus via une addition 1 ,4 lors de la polymérisation du butadiène. Par motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène, on entend les motifs obtenus via une addition 1,2 lors de la polymérisation du butadiène. Le résultat de cette addition 1,2 est une double liaison vinylique dite « pendante ».
Le copolymère de styrène et de butadiène, possède une teneur en motifs à doubles liaisons 1-2 issus du butadiène, comprise entre 5% et 50% en masse, par rapport à la masse totale des motifs butadiène, de préférence entre 10% et 40%, plus préférentiellement entre 15% et 30%, encore plus préférentiellement entre 20% et 25%, encore plus préférentiellement entre 18% et 23%.
Le copolymère d'hydrocarbure de styrène et de butadiène, a une masse moléculaire moyenne M w comprise entre 4 000 et 500 000 daltons, de préférence entre 10 000 et 200 000, plus préférentiellement entre 50 000 et 150 000, encore plus préférentiellement entre 80 000 et 130 000, encore plus préférentiellement entre 100 000 et 120 000. La masse moléculaire du copolymère est mesurée par chromatographie GPC avec un étalon polystyrène selon la norme ASTM D3536 (remplacée par la norme ASTM D5296-05).
Le copolymère de styrène et de butadiène peut être linéaire ou étoiles, sous forme de dibloc, de tribloc et/ou être multibranché. Le copolymère d'hydrocarbure de styrène et de butadiène peut aussi comprendre éventuellement une charnière statistique. Un mélange de copolymères de styrène et de butadiène peut être envisagé.
On utilise en général une quantité de polymère de 1 à 20% en masse par rapport à la masse de liant bitumineux, de préférence de 5 à 10%. Ce polymère peut éventuellement être réticulé. Les agents réticulants utilisables sont de nature très variée et sont choisis en fonction du ou des type(s) de polymère(s) contenu(s) dans le liant bitumineux selon l'invention. De préférence, l'agent réticulant est choisi parmi le soufre seul ou en mélange avec des accélérateurs de vulcanisation. Ces accélérateurs de vulcanisation sont soit des polysulfures d'hydrocarbyle, soit des accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, soit des accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre. Les polysulfures d'hydrocarbyle peuvent être choisis parmi ceux qui sont définis dans le brevet FR2528439. Les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre, peuvent être choisis parmi les polysulfures de thiurame, comme par exemple, les disulfures de tétrabutylthiurame, les disulfures de tétraéthylthiurame et les disulfures de tétraméthylthiurame. Les accélérateurs de vulcanisation non donneurs de soufre utilisables selon l'invention peuvent être des composés soufrés choisis notamment parmi le mercaptobenzothiazole et ses dérivés, les dithiocarbamates et ses dérivés, et les monosulfures de thiurame et ses dérivés. On peut citer par exemple le zinc-2-mercaptobenzothiazole, le dibutyldithiocarbamate de zinc, le monosulfure de tétraméthylthiurame. Pour plus de détails sur les accélérateurs de vulcanisation donneurs de soufre et non donneurs de soufre utilisables selon l'invention, on peut se référer aux brevets EP0360656, EP0409683 et FR2528439. On utilise en général une quantité d'agent réticulant de 0,1 à 2% en masse par rapport à la masse de liant bitumineux.
On peut également ajouter au liant bitumineux additivé selon l'invention, des dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs. Ils sont choisis parmi les dérivés d'alkylamines, les dérivés d'alkyl-polyamines, les dérivés d'alkylamidopolyamines, les dérivés d'alkyl amidopolyamines et les dérivés de sels d'ammonium quaternaire, pris seuls ou en mélange. Les plus utilisés sont les propylènes-diamines de suif, les amido-amines de suif, les ammoniums quaternaires obtenus par quaternisation des propylènes-diamines de suif, les propylènes-polyamines de suif. La quantité de dopes d'adhésivité et/ou des agents tensioactifs dans le liant bitumineux additivé selon l'invention est comprise entre 0,2% et 2% en masse, de préférence entre 0,5% et 1% en masse.
L'invention a aussi pour objet un procédé de préparation d'un liant bitumineux additivé, dans lequel la température de mélange du bitume, du dérivé de TaIl OiI et du monoester d'acides gras est comprise entre 100 0 C et 170 0 C, de préférence entre 110 0 C et 150 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'enrobés bitumineux dits tièdes, dans lequel on mélange un liant bitumineux additivé selon l'invention avec des granulats.
Le procédé est caractérisé par le fait que le mélange ou enrobage des granulats avec le liant bitumineux se fait à une température particulièrement basse, la température d'enrobage ou de fabrication de l'enrobé étant comprise entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C.
Lors de l'enrobage, les granulats et le liant bitumineux additivé sont soit tous les deux à la même température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 1 10 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C, soit le liant bitumineux additivé est à une température autour de 160 0 C et les granulats sont à une température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. En raison de la quantité importante de granulats par rapport au liant bitumineux additivé (à peu près 95% en masse de granulats par rapport à 5% en masse de liant bitumineux additivé), c'est la température des granulats qui dicte la température globale d'enrobage qui sera donc entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. On préfère utiliser les granulats à la température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C et le liant bitumineux additivé à la même température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. Etant donné que l'additivation du liant bitumineux par le dérivé de TaIl OiI et le monoester d'acides gras ne joue pas sur la viscosité du liant bitumineux et ne diminue pas celle-ci, lorsque la viscosité du liant bitumineux est trop importante pour permettre le pompage du liant bitumineux, on préfère alors utiliser le liant bitumineux additivé vers 160 0 C et les granulats à une température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C, la température globale d'enrobage étant alors quand même comprise entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. Dans ce cas là, le liant bitumineux additivé est de préférence à une température comprise entre 120 0 C et 180 0 C, de préférence entre 140 0 C et 160 0 C et les granulats à une température entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C, la température globale d'enrobage étant toujours comprise entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140 0 C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C.
Bien que la température d'enrobage soit plus faible dans le procédé selon l'invention, l'enrobage est de bonne qualité et le temps d'enrobage n'est pas augmenté par rapport à un procédé traditionnel à plus haute température. Ainsi le temps d'enrobage du procédé selon l'invention est compris entre 2 secondes et 120 secondes, de préférence entre 5 secondes et 60 secondes, plus préférentiellement entre 10 secondes et 40 secondes. Une fois les granulats enrobés, le mélange liant bitumineux additivé/granulats est répandu. La température de mise en œuvre lors du répandage du mélange liant bitumineux/granulats est comprise entre 80 0 C et 130 0 C, de préférence entre 90 0 C et 120 0 C, plus préférentiellement entre 100 0 C et 110 0 C. Le tout est ensuite compacté et la température de compactage du mélange répandu est comprise entre 70 0 C et 120 0 C, de préférence entre 80 0 C et 110 0 C, plus préférentiellement entre 90 0 C et 100 0 C. L'ensemble est ensuite refroidi à température ambiante.
Un autre objet de l'invention est un procédé de préparation d'asphaltes coulés, dans lequel on mélange un liant bitumineux additivé selon l'invention avec des charges. Le procédé est caractérisé par le fait que le mélange des charges avec le liant se fait à une température particulièrement basse, la température de fabrication de l'asphalte étant comprise entre 140 0 C et 180 0 C, de préférence entre 150 0 C et 170 0 C. Il est à noter que lors de la fabrication, les charges et le liant bitumineux additivé sont tous les deux à la même température (entre 140 0 C et 180 0 C, de préférence entre 150 0 C et 170 0 C). Ensuite, le mélange liant bitumineux additivé/charges est coulé. La température de mise en œuvre lors du coulage du mélange liant bitumineux/charges est comprise entre 120 0 C et 160 0 C, de préférence entre 130 0 C et 150 0 C. L'ensemble est ensuite refroidi à température ambiante.
L'invention a également pour objet des enrobés bitumineux comprenant un liant bitumineux selon l'invention, des granulats et éventuellement des charges. L'enrobé bitumineux comprend de 1 à 10 % en masse de liant bitumineux additivé, par rapport à la masse totale de l'enrobé, de préférence de 4 à 8% en masse. L'invention a pour autre objet des asphaltes coulés comprenant un liant bitumineux selon l'invention et des charges minérales. L'asphalte comprend de 1 à 20 % en masse de liant bitumineux additivé, par rapport à la masse totale de l'asphalte, de préférence de 5 à 10% en masse. L'invention a aussi pour objet l'utilisation dans un bitume, d'au moins une combinaison d'additifs comprenant au moins un dérivé de TaIl OiI et au moins un monoester d'acides gras, pour diminuer les températures de fabrication, de mise en œuvre et/ou de compactage des enrobés bitumineux et les températures de fabrication et/ou de mise en œuvre des asphaltes coulés. L'utilisation de cette combinaison d'additifs permet d'abaisser lesdites températures de tous les bitumes (bitumes de grade dur, bitumes de grade intermédiaire, bitumes de grade mou), quelque soit leur pénétrabilité. Ainsi la combinaison d'additifs est adaptée aux bitumes de pénétrabilité comprise entre 35 et 50 1/10 mm et aux bitumes de pénétrabilité comprise entre 10 et 20 1/10 mm.
Cette combinaison d'additifs permet d'abaisser lesdites températures tout en préservant les propriétés mécaniques des enrobés bitumineux et des asphaltes coulés, et ce à de très faibles teneurs en additifs.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un enrobé, permet d'obtenir des températures de fabrication ou d'enrobage entre 100 0 C et 150 0 C, de préférence entre 110 0 C et 140°C, plus préférentiellement entre 120 0 C et 130 0 C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de mise en œuvre lors du répandage entre 80 0 C et 130 0 C, de préférence entre 90 0 C et 120 0 C, plus préférentiellement entre 100 0 C et 110 0 C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de compactage entre 70 0 C et 120 0 C, de préférence entre 80 0 C et 110 0 C, plus préférentiellement entre 90 0 C et 100 0 C.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un asphalte, permet d'obtenir des températures de fabrication entre 140 0 C et 180 0 C, de préférence entre 150 0 C et 170 0 C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet d'obtenir des températures de mise en œuvre entre 120 0 C et 160 0 C, de préférence entre 130 0 C et 150 0 C.
L'utilisation de la combinaison d'additifs, lors de la fabrication d'un enrobé, permet de diminuer les températures de fabrication de 10 0 C à 80 0 C, de préférence de 20 0 C à 60 0 C, plus préférentiellement de 30 0 C à 50 0 C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet de diminuer les températures de mise en oeuvre lors du répandage de 30 0 C à 100 0 C, de préférence de 40 0 C à 120 0 C, plus préférentiellement de 50 0 C à 70 0 C. L'utilisation de la combinaison d'additifs permet de diminuer les températures de compactage de 30 0 C à 80 0 C, de préférence de 40 0 C à 70 0 C, plus préférentiellement de 50 0 C à 60 0 C.
L'invention a enfin pour objet, l'utilisation d'enrobés et d'asphaltes coulés selon l'invention pour la fabrication de revêtements de routes, de chaussées, de trottoirs, de voiries, d'aménagements urbains, de sols, d'étanchéité de bâtiments ou d'ouvrages, en particulier pour la fabrication en application routière, de couches de fondation, de couches de base, de couches d'assise, de couches de surface telles que les couches de liaison et/ou les couches de roulement. EXEMPLES Les différents produits utilisés sont les suivants :
- un bitume pur ayant une pénétrabilité de 42 1/10 mm (selon la norme EN 1426) et une Température Bille et Anneau de 52,5°C (selon la norme EN 1427),
- un brai de TaIl OiI, ayant un indice d'acide compris entre 25 et 35 mg KOH/g, un indice de saponification compris entre 90 et 100 mg KOH/g et un point de ramollissement compris entre 20 et 40 0 C,
- un monoester de méthyle d'acides gras comprenant 18% en masse d'acide palmitique C16:0, 51,4% en masse d'acide oléique C18:l et 19,8% en masse d'acide linoléique C18:2 avec un indice d'acide compris entre 5 et 10 mg KOH/g et un indice d'iode compris entre 70 et 90 mg KOH/g. Différents liants bitumineux sont préparés :
- Le liant bitumineux Li est un liant bitumineux témoin ne comprenant pas d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux Li est constitué par le bitume pur décrit ci-dessus. - Le liant bitumineux L 2 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L 2 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,5 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,5 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
- Le liant bitumineux L 3 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L3 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,6 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,4 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
- Le liant bitumineux L 4 est un liant bitumineux selon l'invention additivé avec la combinaison d'additifs selon l'invention. Le liant bitumineux L 4 comprend 99% en masse de bitume pur tel que défini ci-dessus, 0,4 % en masse de brai de TaIl OiI tel que défini ci-dessus et 0,6 % en masse du monoester méthylique d'acides gras tel que défini ci-dessus.
On prépare les liants bitumineux L 2 à L 4 en mélangeant le liant bitumineux Li et la combinaison d'additifs à une température de 120 0 C. L'ordre d'introduction des deux additifs n'est pas important, ils peuvent être ajoutés au liant bitumineux en même temps ou l'un après l'autre. Ils sont ici ajoutés simultanément au liant bitumineux. Tableau 1 : Propriétés des liants bitumineux
^ Pénétrabilité P 25 mesurée à 25°C selon la norme EN 1426.
^ Température Bille et Anneau mesurée selon la norme EN 1427.
(3) Viscosité à 120 0 C mesurée selon la norme NF EN 12596.
^ Indice de pénétrabilité (ou indice de Pfeiffer).
^ Adhésivité passive mesurée selon la norme PR NF EN 15626.
^ Module complexe E* mesuré selon la norme NF EN 14770.
On constate que les liants bitumineux selon l'invention L 2 à L 4 ont des propriétés équivalentes à celles du liant bitumineux témoin Li en termes de pénétrabilité, de température Bille et Anneau, d'intervalle de plasticité, d'adhésivité et de module complexe. On constate que l'additivation des liants bitumineux selon l'invention L 2 à L 4 , à basse température, par la combinaison d'additifs particuliers mise en oeuvre, ne dégrade pas les propriétés des liants bitumineux selon l'invention L 2 à L 4 . L'adhésivité est même améliorée pour le liant bitumineux selon l'invention L 3 . On remarque en particulier que la combinaison d'additifs particulière mise en oeuvre ne joue pas sur la viscosité du liant, ne diminue pas la viscosité du liant, les viscosités à 120 0 C, 140 0 C et 160 0 C des liants bitumineux selon l'invention Li à L 4 sont comparables. La combinaison d'additifs particulière mise en oeuvre permet la diminution des températures de fabrication malgré une viscosité inchangée.
On prépare ensuite des enrobés bitumineux témoin et selon l'invention E 1 , E 2 , E3 et E 4 respectivement à partir des liants bitumineux témoin et selon l'invention L 1 , L 2 , L 3 et L 4 : - un enrobé bitumineux témoin E 1 , par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux témoin L 1 , à la température de fabrication ou température d'enrobage de 165°C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 165°C, pendant 66 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 155°C, compacté à 145°C et refroidi à température ambiante. Le même enrobé préparé à une température d'enrobage de 120 0 C, une température de mise en œuvre de 100 0 C et une température de compactage de 8O 0 C, refroidi à température ambiante, donne un temps de malaxage de 120 secondes.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E 2 , par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L 2 , à la température de fabrication ou température d'enrobage de 120 0 C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 120 0 C, pendant 68 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 100 0 C, compacté à 8O 0 C et refroidi à température ambiante.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E3, par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L 3 , à la température de fabrication ou température d'enrobage de 120 0 C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 120 0 C, pendant 69 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 100 0 C, compacté à 8O 0 C et refroidi à température ambiante.
- un enrobé bitumineux selon l'invention E 4 , par mélange de 94,6 % en masse de granulats et de 5,4 % en masse de liant bitumineux selon l'invention L 4 , à la température de fabrication ou température d'enrobage de 120 0 C, les granulats et le liant bitumineux étant tous les deux à la température de 120 0 C, pendant 75 secondes. Le mélange liant bitumineux/granulats est ensuite répandu à 100 0 C, compacté à 8O 0 C et refroidi à température ambiante.
On constate que les temps d'enrobage des liants bitumineux selon l'invention E 2 à E 4 à une température d'enrobage de 120 0 C sont du même ordre de grandeur que le temps d'enrobage du liant bitumineux témoin Ei à une température d'enrobage de 165°C, et sont bien inférieurs au temps d'enrobage du liant bitumineux témoin Ei à une température d'enrobage de 120 0 C. Tableau 2 : Propriétés des enrobés bitumineux
^ Essai de résistance au désenrobage à l'eau selon la norme NF P 98-251-1, reflète l'adhésion entre le liant bitumineux et les granulats. ® Essai de résistance à l'orniérage selon la norme NF EN 12697-22, reflète la capacité de l'enrobé bitumineux à résister au fluage lié à l'application du trafic.
^ Mesure du module complexe de rigidité selon la norme NF P 98-260-1 ou NF EN 12697- 26, reflète la capacité de l'enrobé bitumineux à supporter les efforts.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E 2 , E 3 et E 4 possèdent une résistance au désenrobage, identique à celle de l'enrobé bitumineux témoin E 1 , mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 55 0 C et une température de compactage inférieure de 65 0 C.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E 2 , E 3 et E 4 possèdent une résistance à l'orniérage, identique à celle de l'enrobé bitumineux témoin E 1 , mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 55 0 C et une température de compactage inférieure de 65 0 C.
On constate que les enrobés bitumineux selon l'invention E 2 , E 3 et E 4 possèdent un module de rigidité, quasiment identique à celui de l'enrobé bitumineux témoin E 1 , mais avec une température de fabrication inférieure de 45°C, une température de mise en œuvre inférieure de 55°C et une température de compactage inférieure de 65°C.
On peut donc conclure que l'additivation, à de faibles teneurs en additifs, des enrobés bitumineux selon l'invention E 2 , E 3 et E 4 permet de diminuer les températures de fabrication, mise en œuvre et compactage des enrobés sans dégrader les propriétés mécaniques des enrobés bitumineux.
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