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"Procédé de fabrication de pierres imprégnées de bitume pour les revêtements de routes ou usages analogues".
L'invention concerne un procédé de fabrication de pierres ou briques imprégnées de bitume pour les revêtements de routes ou usages analogues.
Une matière pour la construction des routes doit satis- faire à toute une série d'efforts ou de causes de fatigue et d'usure les plus diverses, car les exigences de la circulation qui, par elles-mêmes, sont déjà extrêmement différentes, les influences atmosphériques et les attaques chimiques agissent sur la surface de la route, et la couverture de la route doit résister à toutes ces causes diverses de fatigue et d'usure.
Une autre condition est que la couverture de la route doit présenter aussi, par tous les temps, la sécurité de circulation suffisante; en outre, la couverture doit être et doit rester autant que possible de surface plane.
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La Demanderesse a trouvé que toutes ces conditions peuven être remplies par l'utilisation de pierres ou briques imprég- nées de bitume mais seulement,si ces produits possèdent gande élasticité et ténacité et simultanément une telle solidité, qu'une destruction ne peut pas arriver par les efforts méca- niques du circulation.
La Demanderesse a trouvé que la résistance à la compres- sion des pierres avant l'imprégnation est d'une importance extraordinaire. Cette résistance à la compression doit être dans les limites 10 à 50 kg/cm2 ou meilleur 10 à 25 kg/cm2
Il n'est pas difficile-obtenir cette résistance à la compression dans le travail industriel. En premier lieu les matières brutes doivent être choisies correspondants à cet intention, et la pression du moulage de telle manière que les pièces moulées ont une résistance à la compression de 5 à 15 kg/cm2 Le traitement suivant,effectuant un durcissement doit être réglé conformément à la solidité des pièces moulées.
1 la solidité ou la résistance à la compression est grande il suffira,les cas échéant, de les ohauffer un peu de temps ou de les traiter par le vapeur. Le vapeur peut-être telle de pression atmosphérique ou de pression plus rande. Si la ré- sistance à la compression est petite il est avantageux de soumettre les pièces moulées à un durcissement par l'applica.. tion d'une pression de vapeur.
Le procédé qui garantie l'obtention de pierres de premier ordre imprégnées de bitume pour les revêtements de routes, etc..., consiste à amener par compression un mélange de ma- tière brute granuleuse,contenant de la chaux et de la silice, sous la forme de pièces moulées et à soumettre ensuite celles- ci à un durcissement tel, par l'application d'une pression de
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vapeur,qu'il se produise une formation d'hydrosilicate de cal- oium seulement dans une couche extérieure mince diune éaisseur de quelques millimètres,à cet durcissement l'on fait suivre d'un séchage et d'une imprégnation avec du bitume liquide par l'application d'un vide.
La fabrication des pièces moulées brutes, au moyen d'une matière brute granuleuse contenant de la chaux et de la silice, est effectuée, de préférence,à l'aide de presses hydrauliques.
On doit donner la préférence à des presses qui donnent à la pièce moulée la forme voulue par une pression exercée de plusieurs côtés. On utilise par exemple des presses hydrau- liques comportant des pistons supérieurs et inférieurs. La ré- glabilité de la pression de moulage au degré voulu dans chaque cas particulier permet,sans difficultés-, la fabrication de pièces moules/ayant la teneur en bitume appropriée à l'appli- cation en vue. Les presses hydrauliques garantissent l'uni- formité de la structure et l'utilisation de plusieurs pistons, avec absence complète de bavures et avec des arrêtes vives des pièces moulées.
Il est important et essentiel avant tout d'effectuer le durcissement avec une formation d'hydrosilicate de calcium dans la couche extérieure. On doit veiller absolument à ce qu'en aucun cas, le durcissement progresse vers le milieu de la pierre; en effet, ainsi que les essais l'ont montré, une pièce moulée complètement durcie et montrant une forma- tion d'hydrosilicate à travers tout le corps est inappropriée, et possède,avant tout,une trop grande facilité de cassure,de sorte qu'elle est détruite rapidement après l'imprégnation avec du bitume par les fatigues variables occasionnées par la circulation.
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La formation d'hydrosilicate dans la mince couche extéri- eure ne présente pratiquement pas de difficultés spéciales. Il est avantageux de préparer la masse à mouler en employant de la chaux éteinte. Une condition primordiale est d'abréger autant que possible la durée de durcissement et de veiller en même temp à ce que la température à l'intérieur de la pierre reste tou- jours au'dessous de celle nécessaire à l'accomplissement de la réaction. Dans le cas d'un grand pouvoir de réaction des matiè- res 'brutes, il suffit d'une courte durée de traitement et de l'application d'une faible pression de la vapeur.
Dans la plu- part des cas, il suffit de placer les pièces moulées dans le récipient sous pression,d'introduire de la vapeur sous pression et d'augmenter la pression dans la chambre de durcissement jusqu'à ce que la formation superficielle d'hydrosilicate se produise. On doit alors arrêter immédiatement la pression de la vapeur, c'est-à-dire abaisser la température de la chambre, et soumettre aussi rapidement que possible les pièces moulées à un séchage. Pour la plupart des matières brutes, on doit éviter autant que possible qu'une pression plus élevée de la vapeur soit maintenue constante pendant un temps prolongé,sinon le durcissement progresse à travers toute la pièce moulée.
Une matière brute contenant de la silice, de composition telle qu'elle possède un poids relativement faible par unité de volume (litre), par exemple du sable, donne des pierres possédant d'excellentes propriétés techniques pour la construc- tion des routes. C'est ainsi, par exemple, que l'on peut tra- vailler avec des matières brutes fin-,ment granulée contenant de la silice, choisies ou préparées ou mélangées d'une manière appropirée,plus particulièrement avec des sables.
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Pour obtenir le résultat poursuivi, on peut employer,comme moyen auxiliaire, l'amenée de grandes quantités de chaux sur la couche superficielle avant le traitement par la pression de la vapeur. Les pièces moulées quittant le dispositif de moulage sont revêtues de chaux par immersion, arrosage,etc....., et, le cas éché-ant, on peut ajouter à la chaux des matières spé- ciales contenant de la silice, susceptibles de réaction, par exemple du trass, du verre pulvérisé,etc... à l'état de divi- sion aussi fine que possible. Le durcissement de la couche su- perficielle est ainsi activé et favorisé.
Pour obtenir le but poursuivi, il est avantageux en outre de placer les pièces moulées dans la chambre de durcissement en empilages que cha-que pièce moulée soit séparée par des in- tervalles des pièces voisines. On est ainsi assuré que la va- peur arrive autant que possible sur toutes les surfaces de chaque pièce moulée, de sorte que la formation d'hydrosilicate de calcium s'accomplit dans toutes les surfaces,tandis que un durcissement de l'intérieur de la pierre est évité.
Ainsi qu'il a été mentionné déjà, la pression et la tempé- rature doivent, en tout cas, être abaissées immédiatement après le début du durcissement dans la couche superficielle, et le séchage doit être opéré aussi rapidement que possible. Suivant les cas, le séchage peut être effectué, au moyen d'air chaud, directement dans la chambre de durcissement. D'une manière gé- nérale, il est recommandable d'adopter aussi pour le séchage des pièces moulées un empilage tel que chaque corps individuel soit séparé par des intervalles des corps voisins.
Le durcissement décrit,cela est la formation d'hydrosili- cate superficielle seulement,rends possible de franchir les limites susdites de la résistance à la compression.Elle peut être plus grande de 50 kg/cm2 ou plus petite de 10 kg/cm2
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Les pièces moulées,séchées aussi complètement que possible sont soumises ensuite à l'action du vide, et du bitume liquide, plus spécialement du bitume liquide chaud, est aspiré dans les pièces moulées sous l'action de la dépression. Ce traitement peut être suivi, le cas échéant,d'un traitement sous pression pour obtenir une imprégnation à travers toute la masse de pièces moulées.
En général il est avantageux en outre, de régler la poro- sité des pièces avant l'imprégnation dans des certaines limites Des résultats favorables sont obtenus, si la porosité est' entre 10 et 15% Il exist une relation certain entre la rési- stance à la compression et la porosité. Si la porosité est grande la résistance à la compression peut choisie grande.
Si la porosité est petite, il faut que la résistance à la compression des pièces avant l'imprégnation est exacte dans les limites 10 et 25 kg/cm2
Cette porosité est garantje dans la technique industrielle la par réglage ne/composition des grains des matières brutes et du pression du moulage.
La matière ainsi produite est une matière excellente pour le revêtement des routes,car elle possède avant tout une grand résistance combinée avec une élasticité remarquable.Le cou- vertures de routes construites avec les nouveaux produits ont une très longue durée et conservent constamment leur élastici- té,même si elles sont exposées aux efforts et aux fatigues les plus grandes.
EN RESMUM l'invention a pour objet un procédé de fabri- cation de pierres ou briques imprégnées de bitume pour revête- ment de routes etc...., présentant les caractéristiques sui- vantes:
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1 ) Au moyen d'un mélange de matière brute granuleuse contenant de la chaux et de la silice, le cas échéant d'un faible poids par unité de volume(litre) ou produit par com- pression etc.... des pièces moulées,on soumet ensuite ces pièces à un tel durcissement que les pièces reçoient une ré- sistance à la compression de'10 à 50 kg/cm2,et de préférence de 10 à 25 kg/cm2, et on soumet ensuite ces pièces après d'un séchage d'une imprégnation avec du bitume liquide sous l'ac- tion du vide.
20) La fabrication des pièces moulées brutes, au moyen du mélange de matière brute contenant de la silice et de la chaux, est; effectuée par une compression hydraulique/réglable de préférence par une compression exercée simultanément de plusieurs côtés.
30) La composition des grains des matières brutes et la compression de moulage sont choisies tels,que les pièces ont avant l'imprégnation avec du bitume une porosité de 10 à 15%
4 ) La compression du moulage est reglée de telle sorte,' que les pièces moulées revoient une résistance à la compres- sion de5 à 15 kg/cm2.
50) Les pièces moulées sont soumet,par l'application de vapeur sous pression à un durcissement tel qu'il se produise une formation d'hydrosilicate seulement dans la mince couche ext-érieure, d'une épaisseur de quelque millimètres une mode opératoire qui permet aussi de produire des pièces d'une ré-
2 sistance à la compression. plus de 50 kg/cm ou moins de 10 kg/cm2.
60) La préparation de la matière de moulage est effec- tuée par le mélange de chaux éteinte et de matière brute gra- nuleuse contenant de la silice et, le cas échéant,les surfaces @
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des pièces moulées quittant le dispositif de moulage sont revê- tues, par immersion, arrosage,etc... avec de la chaux,éventu- ellement en mélange avec des matières susceptibles de réaction, contenant de la silice.
7 ) Dans le traitement de durcissement des pièces moulées, la pression de la vapeur est élevée constamment et, après le début de la formation d'hydrosilicate de calcium dans la couche superficielle, la pression est baissée rapidement et les pièces moulées sont soumises directement au séchage.
8 ) Les pièces moulées sont placées dans la chambre de durcissement et, le cas échéant aussi, dans l'installation de séchage,en empilages tels que chaque pièce moulée soit 'sé- parée des pièces moulées voisines par des intervalles.-
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"Process for the manufacture of stones impregnated with bitumen for road surfaces or similar uses".
The invention relates to a method of manufacturing stones or bricks impregnated with bitumen for road surfaces or similar uses.
A material for the construction of roads must satisfy a whole series of forces or the most diverse causes of fatigue and wear, because the demands of the traffic which, by themselves, are already extremely different, the Atmospheric influences and chemical attacks act on the road surface, and the road cover must resist all of these various causes of fatigue and wear.
Another condition is that the road cover must also present sufficient traffic safety in all weathers; in addition, the cover should be and should remain as much as possible of a flat surface.
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The Applicant has found that all these conditions can be fulfilled by the use of stones or bricks impregnated with bitumen, but only if these products have great elasticity and tenacity and simultaneously such solidity that destruction cannot occur by the mechanical forces of the circulation.
The Applicant has found that the compressive strength of the stones before impregnation is of extraordinary importance. This compressive strength must be within the limits 10 to 50 kg / cm2 or better 10 to 25 kg / cm2
It is not difficult to obtain this compressive strength in industrial work. In the first place the raw materials should be chosen corresponding to this intention, and the molding pressure so that the molded parts have a compressive strength of 5 to 15 kg / cm2 The following treatment, effecting hardening should be set in accordance with the strength of the castings.
1 the solidity or resistance to compression is great, it will suffice, if necessary, to oheat them for a little time or to treat them with steam. The vapor can be at atmospheric pressure or at higher pressure. If the compressive strength is small, it is advantageous to subject the molded parts to curing by the application of vapor pressure.
The process which guarantees obtaining stones of the first order impregnated with bitumen for road surfaces, etc., consists in compressing a mixture of granular raw material, containing lime and silica, under the shape of molded parts and then subjecting them to such hardening by the application of a pressure of
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vapor, that a formation of calcium hydrosilicate occurs only in a thin outer layer a few millimeters thick, this hardening is followed by drying and impregnation with liquid bitumen by the application of a vacuum.
The production of the raw castings, using a granular raw material containing lime and silica, is preferably carried out using hydraulic presses.
Preference should be given to presses which give the molded part the desired shape by pressure exerted from several sides. Hydraulic presses with upper and lower pistons are used, for example. The adjustment of the molding pressure to the degree desired in each particular case allows, without difficulty, the manufacture of molded parts having the appropriate bitumen content for the application in view. The hydraulic presses guarantee the uniformity of the structure and the use of several pistons, with complete absence of burrs and with sharp edges of the castings.
It is important and essential above all to perform the hardening with the formation of calcium hydrosilicate in the outer layer. Care must be taken to ensure that in no case the hardening progresses towards the middle of the stone; indeed, as tests have shown, a fully cured molded part showing hydrosilicate formation throughout the entire body is unsuitable, and above all has too great an ease of breakage, so that 'it is destroyed quickly after impregnation with bitumen by the varying fatigue caused by traffic.
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The formation of hydrosilicate in the thin outer layer presents hardly any special difficulties. It is advantageous to prepare the mass to be molded using slaked lime. An essential condition is to shorten the hardening time as much as possible and at the same time to ensure that the temperature inside the stone always remains below that necessary for the completion of the reaction. In the case of high reactivity of the raw materials, a short processing time and the application of low steam pressure are sufficient.
In most cases, it is sufficient to place the molded parts in the pressure vessel, to introduce pressurized steam and to increase the pressure in the curing chamber until the surface formation of hydrosilicate to occur. The vapor pressure must then be immediately stopped, that is, the temperature of the chamber lowered, and the molded parts subjected to drying as quickly as possible. For most raw materials, it should be avoided as much as possible that a higher pressure of the steam is held constant for an extended time, otherwise hardening will progress through the entire molded part.
A silica-containing raw material of such composition as to have a relatively low weight per unit volume (liter), eg sand, yields stones with excellent technical properties for road building. Thus, for example, it is possible to work with finely granulated raw materials containing silica, chosen or prepared or mixed in a suitable manner, more particularly with sands.
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In order to obtain the desired result, it is possible to employ, as an auxiliary means, the supply of large quantities of lime to the surface layer before the treatment with the vapor pressure. The molded parts leaving the molding device are coated with lime by immersion, spraying, etc. ....., and, if necessary, special materials containing silica can be added to the lime, which may reaction, for example of trass, pulverized glass, etc ... in the state of division as fine as possible. The hardening of the surface layer is thus activated and promoted.
To achieve the desired goal, it is further advantageous to place the molded parts in the curing chamber in stacks that each molded part is separated by intervals from neighboring parts. This is to ensure that the vapor arrives as much as possible on all surfaces of each molded part, so that the formation of calcium hydrosilicate takes place in all surfaces, while hardening of the interior of the molded part. stone is avoided.
As already mentioned, the pressure and the temperature should in any case be lowered immediately after the start of the hardening in the surface layer, and the drying should be carried out as quickly as possible. Depending on the case, drying can be carried out, by means of hot air, directly in the curing chamber. In general, it is advisable to adopt also for drying the molded parts a stack such that each individual body is separated by intervals from neighboring bodies.
The curing described, that is the formation of superficial hydrosilicate only, makes it possible to exceed the above limits of compressive strength. It can be greater than 50 kg / cm2 or less than 10 kg / cm2
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The molded parts, dried as completely as possible are then subjected to the action of vacuum, and liquid bitumen, more especially hot liquid bitumen, is sucked into the molded parts under the action of vacuum. This treatment can be followed, if necessary, by a treatment under pressure in order to obtain an impregnation through the entire mass of molded parts.
In general, it is further advantageous to regulate the porosity of the parts before impregnation within certain limits. Favorable results are obtained if the porosity is between 10 and 15% There is a definite relationship between the strength. to compression and porosity. If the porosity is large, the compressive strength can be chosen to be large.
If the porosity is small, the compressive strength of the parts before impregnation must be accurate within the limits of 10 and 25 kg / cm2
This porosity is guaranteed in the industrial technique by regulating the grain size of the raw materials and the molding pressure.
The material thus produced is an excellent material for road surfacing, as it has above all a great resistance combined with a remarkable elasticity. The road covers built with the new products have a very long life and constantly retain their elasticity. ty, even if they are exposed to the greatest efforts and fatigue.
IN SUMMARY The subject of the invention is a process for the manufacture of stones or bricks impregnated with bitumen for road surfacing, etc., having the following characteristics:
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1) By means of a mixture of granular raw material containing lime and silica, where appropriate of a low weight per unit volume (liter) or produced by compression, etc. of the molded parts , these parts are then subjected to such hardening that the parts receive a compressive strength of 10 to 50 kg / cm2, and preferably 10 to 25 kg / cm2, and these parts are then subjected afterwards. drying of an impregnation with liquid bitumen under vacuum action.
20) The manufacture of raw castings, by means of the mixture of raw material containing silica and lime, is; effected by hydraulic / adjustable compression preferably by simultaneous compression from several sides.
30) The composition of the grains of the raw materials and the molding compression are chosen such that the parts have before impregnation with bitumen a porosity of 10 to 15%
4) The compression of the molding is adjusted so that the molded parts have a compressive strength of 5 to 15 kg / cm2.
50) The molded parts are subjected, by the application of steam under pressure to a hardening such that only hydrosilicate formation occurs in the outer thin layer, with a thickness of a few millimeters, a procedure which also makes it possible to produce parts with a
2 compressive strength. more than 50 kg / cm or less than 10 kg / cm2.
60) The preparation of the molding material is carried out by the mixture of slaked lime and granular raw material containing silica and, where appropriate, the surfaces @
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molded parts leaving the molding device are coated, by dipping, spraying, etc., with lime, optionally in admixture with reactive materials, containing silica.
7) In the hardening treatment of molded parts, the steam pressure is constantly raised, and after the formation of calcium hydrosilicate in the surface layer begins, the pressure is lowered quickly, and the molded parts are subjected directly to the drying.
8) The molded parts are placed in the curing chamber and, if necessary also in the drying installation, in stacks such that each molded part is separated from neighboring molded parts by intervals.