BE374758A

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Description

"Procédé de fabrication d'asphalte à partir d'une ou plusieurs matières minérales de base, et de bitume"..

On connait différents procédés de fabrication d'un produit autant que possible équivalent ou semblable à la roche asphaltique naturelle. Les procédés proposés jusqu'ici peuvent se diviser en trois groupes
1.) Les procédés dans lesquels on mélange du carbona- te de chaux avec du bitume en ajoutant des acides gras sulfonés ou des huiles sulfonées. La mise en pratique de ces procédés est relativement coûteuse. En outre le soufre contenu dans le pro- duit provoque facilement la formation de sulfate de calcium, ce qui a pour effet direct de donner un produit de qualité in- férieure.

2. - Les procédés dans lesquels on chauffe du cal- caire finement broyé et délayé avec de l'eau pour former une boue claire en le mélangeant intimement par une agitation avec du bitume fortement chauffé., avec ou sans addition d'é- lectrolytes. Ces procédés donnent de bons produits, mais ils ne permettent de traiter que de petites quantités dans une opération, ce qui fait que leur rendement économique est minime. En outre le produit final est obtenu sous forme de boue et il faut par conséquent le sécher, ce qui cause égale- ment des frais particuliers.

3.- Les procédés dans lesquels on traite du poussier de calcaire par une solution alcaline bitumineuse de savon (émulsion). La mise en pratique de ces procédés est égale- ment très coûteuse. En outre les alcalis produisent fréquem- ment des phénomènes secondaires indésirables, en premier lieu ce qu'on appelle l'efflorescence et des formations de compo- ses hygroscopiques, ce qui diminue beaucoup la valeur du produit final.

Les trois groupes de procédés ont ceci de commun qu'ils sont relativement compliqués et qu'il est nécessaire de surveiller le travail très soigneusement. Néanmoins, ils ne donnent pas de produits irréprochables, surtout les pro- cédés du premier et du troisième groupes. En outre, dans la plupart des procédés connus, il faut liquéfier les bitumes par une addition d'huile. Ceci a l'inconvénient que les hui- les légères utilisées à cet effet tendent à s'échapper sous l'action des rayons solaires et des charges dues au trafic, ce qui forme des soufflures et des éclatements dans la cou- verture en asphalte.

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L'invention a pour objet un procédé permettant d'é- viter ces inconvénients. Ce procédé consiste à provoquer, par des moyens mécaniques ou chimiques, une transformation chimique entre les matières minérales de base bien mélangées entre elles et avec du bitume. Cette transformation a pour résultat que les matières de base, qui peuvent être des corps chimiques simples ou composés, entrent en solution dans le bitume et forment apparemment une solution solide ou peut être aussi une solution colloïdale.

Pour la mise en pratique du procédé conforme à l'invention on provoque donc entre les matières minérales de base telles que du calcaire, de l'alumine, des cendres, de la silice, etc..., après leur mélange avec du bitume, par une opération mécanique ou chimique quelconque, une transformation par laquelle la matière minérale de base se trouve développée et rendue propre à la préparation d'une composition d'asphalte homogène. Pour provoquer forcément cette transformation il convient parfois, suivant la nature de la matière de base, d'ajouter à celle-ci une matière avec laquelle elle entre fa- cilement en conversion. Cette matière peut être ajoutée à la matière de base avant ou pendant le mélange avec le bitume.

Quant à la matière de base elle-même, elle peut être traitée à sec ou avec l'humidité du sol. La présence d'eau ne trouble pas la dissolution du bitume dans les matières de base, tant que celles-ci ne forment pas de solutions vraies avec de l'eau.

Les moyens chimiques à employer pour la conversion varient entièrement d'après la nature des matières de base.

Si l'on mélange par exemple de la poudre de chaux avec de la poudre d'asphalte et si on délaye avec de l'eau, on obtient un "mélange mécanique dont on peut déjà distinguer la nature au microscope et qui se présente sous la forme de matière blanchâtre mouchetée de points bruns.

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Toutefois, si l'on ajoute à ce "mélange mécanique" de la silice colloïdale soluble dans l'eau, on obtient direc- tement sans autre action extérieure une composition d'asphalte d'un brun uniforme qui peut être désignée sous le nom de "mé- lange physiquen du nouveau composé chimique produit (silicate de chaux) avec de l'asphalte.

On obtient le même résultat en ajoutant une solution aqueuse de sulfate d'aluminium à un mélange d'argile (silicate d'aluminium) et de bitume. Parfois, par exemple pour des ar- giles très calcaires, on peut aussi prendre du sulfate ferreux au lieu de sulfate d'aluminium.

En traitant un mélange de carbonate de calcium et de bitume par de l'acide sulfurique on obtient également une composition ressemblant à l'asphalte.

On a constaté qu'il est utile d'ajouter au mélange de matière de base et de bitume, avant ou pendant la prépara- tion du mélange, une quantité d'eau telle que le produit final' obtenu ait une humidité égale à celle du sol et soit plastique.

Il est plus avantageux de pouvoir ajouter l'eau à froid. Le produit peut être moulé de façon quelconque sans application ni apport de chaleur ni de pression et il durcit à l'air. Il atteint ainsi une résistance à la compression qui est supérieure à celle de l'asphalte damé ordinaire. Après séchage on peut aussi le broyer et le traiter comme de la poudre d'asphalte naturel.

Ce qui importe, quant à la qualité de l'asphalte ob- tenu conformément à l'invention, c'est qu'on n'ajoute qu'une quantité de bitume égale à celle que les matières de base peu- vent dissoudre. Le bitume en excès ne se dissoudrait pas et troublerait la structure homogène de l'asphalte. D'autre part

toutefois, il faut que toutes les parcelles de matière de base soient saturées de bitume de façon à ne plus pouvoir former avec de l'eau ni solutions vraies ni solutions col- loidales.

Voici un exemple de réalisation mécanique du pro- cédé conforme à l'invention. Prendre 1000 parties d'argile calcaire, 10 parties de silice, 125 parties de bitume et 100 parties d'eau et mélanger le tout en le broyant dans un pé- trisseur à vis d'Archimède. La composition est refoulée dans un cylindre, par une vis dont les filets deviennent de plus en plus raides en avant, contre un disque à grands trous et chassée à travers les trous de ce disque,sous une pression considérable,par un couteau monté sur le même arbre que la vis, la composition étant mélangée et pétrie en même temps. A une certaine distance du disque perforé est monté un deuxième disque dont les ouvertures sont au moins moitié plus petites que celles du premier disque.

On obtient ainsi en avant du deuxième disque une pression encore sensiblement renforcée. Un couteau se trouve également devant le deuxième disque.

Les couteaux ont un triple rôle à remplir:
1) agiter la matière,
2) bien mélanger la matière et la pétrir,
3) augmenter par une compression la pression produite par l'accumulation.

Dans ce dispositif le concassage, le mélange et la compression ont lieu simultanément en une seule opération, mais ils peuvent aussi avoir lieu successivement sans que cela ait une action sur l'effet obtenu. Le produit final sort du der- nier disque à trous sous forme de composition d'asphalte de couleur brun foncé.

On a constaté au cours des essais que le bitume naturel peut être remplacé entièrement ou partiellement sans inconvénient pour le produit final, par du bitume artificiel, par exemple par du brai de houille ou de lignite, du goudron, etc...

Il y a lieu de faire ressortir en outre cet avantage particulier du procédé conforme à l'invention, que le travail se fait entièrement automatiquement et sans interruption, et que tout traitement ou toute préparation préalable des ma- tières utilisées, traitement ayant lieu par exemple par broyage, chauffage, délayage, apport d'huile etc.. est com- plètement supprimé. Ce qui est également important c'est que la matière de base peut être non seulement du calcaire, mais encore de l'argile, de la terre glaise, des cendres et d'au- tres matières minérales.

Claims

RESUME -:- ----------- Procédé de fabrication d'asphalte à partir d'une ou plusieurs matières minérales de base et de bitume, compor- tant les particularités suivantes, considérées ensemble ou séparément : 1.- On oblige les matières de base bien mélangées avec du bitume, par des moyens mécaniques ou chimiques, à entrer en conversion chimique entre elles.

2.- Le mélange de matière de base et de bitume est soumis, pendant qu'il est agité ou malaxé, une ou plusieurs fois à une pression élevée et ensuite à une pression plus basse.

3.- On ajoute aux matières de base une matière chimi- que favorisant leur conversion. <Desc/Clms Page number 7>

4. - On ajoute au mélange de matières de base et de bitumeavant ou pendant le mélange, une quantité d'eau telle que le produit final est obtenu à l'état plastique avec l'humidité du sol.

5. - A titre de produit industriel: a. ) Produit obtenu suivant le titre 1 . b. ) Produit obtenu suivant l'un ou 1?autre des titres 2, 3 ou 4.