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Société dite Emulgia Vertriebsgesellschaft fïr Asphalit-Teer- und Strass enb au produkte Clauser & Co-Kommanditgesellschaft à Vienne,Autriche.
Procédé pour émulsionner des matières bitumineuses,du goudron, du brai,etc,en particulier pour la construction de revetements de rues.
La présente invention se rapporte à un procédé pour émuls- sionner des matières bitumineuses,du goudron,du brai,etc,en particulier pour la création de revêtements de rues. Le procé- dé consiste en ce que la matière bitumineuse à émulsionner, comme en particulier l'asphalte,est introduite,à l'état chauf- fé au-delà du point d'ébullition du liquide d'émjulsion,le pré.
férence notablement au-dessus du point d'ébullition du liquide d' mulsio en particulier à des températures de 130-160 C, dans le li- quide d'émulsion avantageusement chauffé au préalable, avec une vitesse telle que par suite du développement de chaleur provoque dans le l'quided'émulsion par la chaleur de surchauf
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fage de la substance à émulsionner,on produit directement une répartition uniforme de la matière à émulsionner.
Dans le procédé suivant la présente invention le réglage de la vitesse d'intro- duction de la matière à émulsionner constitue donc un moyen de pro duire même sans émulsionneur ou en présence de quantités minimes seulement d'émulsionneurs,déjà sans agitation,même avec des liqui des d'émulsion peu chauffés,des émulsions uniformes sans que le chauffage de la matière à émulsionner doive être poussé jusqu'à des limites nui sibl es . De semblables émulsions préparées sans émulsionneurs ou en présence de minimes quantités d'émulsionneurs par exemple sur le lieu d'utilisation,sont également employées a l'état chaud pour la création de revêtement, de routes, l'avanta- ge qu'après leur application, par exempleaprès leur placement sur la route,
ell es se démélangent facilement et ne sont par con- séquent pas enlevées par la pluie.
En cas d'emploi d'émulsionneurs, il est avantageux suivant la présente invention,d'employer séparément les composants for- mant l'émulsionneur,de préférence par le fait que 1.)un des compo sants formant l'émulsionneur est ajouté à la substance à émulsion ner et l'autre au liquide d'émulsion,de sorte que la formation de l'émulsionneur se fait seulement lors du mélange pendant l'é- mulsionnement.
Des émulsionneurs ou des composants formant des émulsionneurs qui développent de la chaleur,qui donnent par exemple une tonalité positive de chaleur de réaction ou présen¯ tent une chaleur de mouillage positive, ont en particulier en cas de répartition préalable appropriée dans les matières à émulsion ner,l'avantage que par suite de la chaleur développée ils favo- risent la répartition de la matière à émulsionner et le développe, ment de vapeur dans le liquide d'émulsion.
Il est important ,également d'établir un bilan d'énergie correct; la chaleur de surchauffage (température du bitume moins le point d'ébullition du liquide) que multiplie la chaleur spéci- fique),plus la chaleur de réaction de l'émulsionneur,plus la chaleur de dissolution ou de dilution de l'émulsionneur doivent
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suffire pour la production de la quantité de vapeur nécessaire pour la répartitiono
Le procédé suivant la présente invention convient particuliè- rement aussi pour la préparation d'émulsions de goudron.
il y a toute une série de procédés pour émulsionner le goudron au moyen d'eau.Les procédés connus jusque présent n'ont toutefois donné aucun résultat favorable pour la création de revetements de routes car les émulsions de goudron préparées suivant ces pro- cédés représentent principalement des émulsions de nature hydrophobe, c'est à dire des émulsions dans lesquelles les corpus cul es d'eau sont entourés en partieou totalement par les particu- les de bitume, De @emblables émilsions avaient de très nombreux inconvénients.
Torsque suivant la base de la présente invention on donne au goudron une addition convenablement réglée d'asphalte naturel, tous ces inconvénientssont éliminés.Les limites admissibles de l'addition d'asphalte naturelsont étroitement déterminées par la nature du goudron et de l'asphalte naturel employé et varient de 1 à 2% pour un distillat déterminé de goudron; elles se trouvent dans l'ensemble de 15 à 23% du poids de goudron. En-dessous de 15 % dè l'addition d'asphalte, on voit apparaitre de nouveau les'phénomènes nuisibles hydrophobes de la décomposition lente de l'émulsion et les mêmes phénomènes se présentent également au-des sus de 23% de l'addition d'asphalte.
Le procédé suivant la présente invention permet également la fabrication et 1 emploi de gélatines bitumineuses conservables qui ont la propriété de prendre à l'état de repos, sans céder d'eau, une consistance rigide et sont parfaitement homogènes bien que l'eau existant initialement rests complètement contenue dans la masse gélatineuse.
Il suffit ici d'une agitation de la masse rigide pour la rendre parfaitement fluide, après quoi elle reprend' sa forme rigide après peu de temps à l'état de repos, on obtient le mieux ces gélatines de bitume par l'emploi et le mélange de substances bitumineuses bien déterminées qui sont d'abord mélangée!
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ensemble en proportions tout à fait déterminées et sont ensitee mélangées avec de l' eau, éventuellement en présence d'emulsionnseurs ou de composants formant des émulsionneurs.
Pour obtenir de semblables mélanges on peut fondre et mélanger cinquante parties d'un bitume naturel a cinquante parties ou moins de goudron et les mélanger alors à cent parties d'eau.
On obtient également de semblables gélatines bitumineuses par le mélange d'au moins quinze parties de bitume naturel à quatre- vingt cinq parties ou moins d'un mélange de goudron et de brai de pétrole dans lequel il y a au moins quinze parties de goudron.
Ce mélange de bitume naturel,de brai de pétrole et de goudron est fondu,agité et mélangé ensuite à cent parties d'eau. Même avec une teneur en eau qui dépasse la teneur en matières bitumineuses (52 % d'eau) un semblable mélange prend après un temps tout , fait coutt de repos une forme rigide sans que de l'eau se sépare toute- fois et il peut par simple agitation être amené de nouveau à l'é- tat fluide.
Ce phénomène ne se produit pas dans les émulsions décrites antérieurement sous le nom de "asphaltes à froide car ces asphaltes à froid prennent pour une teneur en eau de 20 à 30 une forme épaisse dans laquelle il se produit encore en cas de long emmagasinement une séparation de l'eau, quoique dans une mesu- re très minime, ce qui n'est pas le cas pour les gélatines bitumi- neuses suivant la présente invention. Les asphaltes à froid se distinguent en outre notablement par leur mode d'action des gélati- nes suivant la présente invention.
Comme lors de durcissement de gélatine suivant la présente invention il n'y a pas d'émission d'eau,ces gélatines peuvent se conserver indéfiniment ; l'émulsion obtenue par simple agitation peut être diluée davantage par la simple addition d'au. Dés que toutefois cn met en contact avec des matières poreuses l'mulsion obtenue par agitation,il se produit une décomposition complète et une séparation complète de la matière bitumineuse de l'eau.
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L'emploi de l'émulsion ici décrite convient particulièrement pour 1 Imprégnation de couches de sable à grains fins, même en couches épaisses de plusieurs centimètres. Ceci n'était pas pos sible en cas d'emploi des émulsions d'asphalte et de goudron connues jusque présent sous le nom d'asphalte à froid parce qu' avec les émulsions antérieures d'asphalte et de goudron,les ma¯ tires poreuses extrayaient rapidement l'eau de la substance bitumineuse par suite de leur action hygroscopique de sorte que le bitume se déposait par filtration dans la couche supérieure seulement. Au contraire l'émulsion obtenue à partir des gélatine bitumineuses suivant la présente invention a pour ainsi dire la même action qu'une véritablesolution de bitume.
Une imprégnation de couches à grains fins de sable et de poussières n'était possible jusqu,à présent qu'en cas d'emploi d'huiles légères et moyennes et de leurs émulsions,mais alors on constatait cet inconvénient que les couches de sable et de poussière imprégnées s'effritaient facilement et possédaient une minime capacité d'agglomération.
Une pénétration ou même une imprégnation d'une couche de ma cadam agglomérée à l'eau au moyen de substances bitumineuses, à l'exception des huiles légères et moyennes mentionnées plus haut, n'était pas possible jusqu,! présent. Au contraire on devait jusque présent,dans le cas de revetements ordinaires de macadam agglomérés à l'eau,gratter les couches de sable supérieures ou les enlever par lavage jusque ce que les cou- ches de gros gravier se trouvant en-dessous apparaissent.
Alors seulement on pouvait appliquer un revetement d'asphalte adhérent réemploi des gélatines suivant la présente invention permet maintenant par voie d'imprégnation des couches de macadam agglomérées à 1?eau ordinairement boueuses, d'établir de la manière la plus simple des revêtements d'asphalte durables pour roues.Tout aussi facileest la fabrication de revêtements d'as phalte et de sable moyennant l'emploi des gélatines décrites plus haut dans le procédé par mélange c'est à dire de telle
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manière que des matériaux de pierrailles et de sable à grains fins sont mélangés à l'émulsion bitumineuse et aplatis sur la surface de la route puis cylindrés.
La préparation des gélatines de bitume suivant la présente invention peut se faire aussi bien à l'usine que sur le chantier avec ou sans addition de substances émulsionnantes.
La présente invention repose en outre sur cette constatation que dans beaucoup de cas,en particulier lorsque les substances à émulsionner contiennent déj des constituants ayant une ac- tion émulsionnante par eux-mêmes,il peut etre avantageux, d'ajouter à l'émulsion,qu'Un émulsionneur lui soit ajouté ou non, avantageusement immédiatement avant l'emploi, par exemple-av avant la coulée sur la route ou avant le mélange avec les matériaux pierreux,un agent de formation de flocons,en particu- lier un sel dissociable hydrolytiquement. On obtient ainsi ce résultat que le bitume se sépare de l'eau de façon sure immédia tement après qu'il est venu en contact avec la matière pierreuse et développe sa force agglutinante.
Par l'emploi de l?agent de formation de flocons,dans lecas présent, on a simplement pour but de préparer et d'assurer le démélange. Dés que le mélange parvient sur la route,l'agent de formation de flocons a déjà effectué son action. Cette action ne peut donc plus être empêchée par le remplissage des pores au moyen d'asphalte. Lorsque l'asphalte contient déjà un agent de formation de flocons, par exemple du goudron acide,il n'est plus nécessaire d'en faire une nouvelle addition.
Le procédé permet l'emploi de solutions diluables.
Le procédé suivant la présente invention offre aussi un moyen d'émulsionner, sans perte de leurs propriétés précieuses, des substances bitumineuses à bas point de fusion dans lesquel- les par un long chauffage il se produit une séparation partiel- le des constituants ou une perte des propriétés de 1'émulsion.
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Exemples de réalisation., -------------------
1) 100 kg. de bitume sont chauffés à 140 C. et introduits dans 100 kg. d'eau à la température de 95-100 C. à une vitesse telle qu'il se produit immédiatement unerépartition uniforme du bitume.
On peut habituellement fondre dans le bitume de petites quantités,par exemple 0,7 %,de graisses,d'acides gras,d'acide naphténique ou de dissolvants comme le pétrole et ajouter à l'eau de petites quantités d'alcalis 9 par exemple environ 0 , 3 %.
2) 78 kg. de goudron,4 kg. de brai de pétrole et 17 kg.d'asphal- te naturel sont condusensemble éventuellement avec addition de 1 kg. d'un agent d'émulsionnement (savonetc) ou d'un dissolu. vant (pétrole,etc) sont chauffés environ 140 c C et introduits ensuite comme à l'exemple 1 dans de l'eau, éventuellement de l'eau rendue alcaline,qui possède une température comprise entre 95 et 100 g C.
3) Environ 60 k d'un bitume naturel ou d'un mélange de bitumes naturels avec 20 kg. de brai de pétrole et 20 kg. de goudron sont fondus, ensuite introduits dans 100n litres d'eau éventuellement rendue alcaline, les composants bitumineux étant chauffés a environ 140 Q C. et l'eau à 95-100 C.
4) 50 parties d'asphalte de Trinidad sont mélangées à 30 parties de brai de pétrole et 20 parties de goudrob,sont chauffées au-delà de la température d'ébullition de l'eau et sont ajoutées à 100 parties ou à un plus grand nombre de parties d'eau chaude.
ce mélange d'eau et de bitume on ajoute ,alors qu,il est enco- re chaud, immédiatement avant l'application sur la route,une minime quantité de sel de cuisine (Jusque 0,5 % ) et ensuite ce mélange d'eau et de bitume est coulé sur la route.
5) 50 parties de brai de pétrole sont fondues avec 50 parties d'un asphalte naturel ou avec 50 parties d'un distillat de goudron et sont ensuite ajoutées,avec ou sans adjonction d'un agent d'émulsionnement,à 100 parties d'eau ou plus. A ce mélange
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de bitume et d'eau on ajoute une minime quantité d'un sel soluble à l'eau (0,7 %); le mélange du bitume et d'eau ainsi obtenu est mélangé a des matériaux pierreux, est aplati sur le revêtement de route et cylindré.
Dans le procédé suivant laprésente invention,la matiere à émulsionner est avantageusement introduite en jets nombreux de préférence des jets fins, dans le liquide d'émulsion et est ainsi répartie sur toute la section transversale. une forme de réalisation avantageuse du procédé suivant la présente invention consiste en ce que la matière à émulsionner est introduite par le bas dans le liquide d'émulsion.
REVENDICATIONS.
--------------- 1) Procédé pour émulsionner des substances bitumineuses, du goudron, du brai et des matières équivalentes,en particulier pour l'établissement de revêtements de routes et des applications analogues, caractérisé en ce que la matière à émulsionner est introduite, à l'état chauffé au-dessus du point d'ébullition du liquide d'émulsion avantageusement notablement au-dessus de ce point dans leliquide d'émulsion de préférence préalable- ment chauffé,l'introduction se faisant à une vitesse telle que par le développement de vapeur provoqué par suite de la chaleur de surchauffe de la matière à émulsionner dans le liquide d'émulsion on produit immédiatement une répartition uniforme de la matière à émulsionner.