BE405363A - - Google Patents

Description

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  " Procédé de préparation des masses de bitume et de goudron, spéoialement pour la construction des routes et les travaux souterrains". 



   L'invention concerne un procédé de préparation des masses de bitume et de goudron, spécialement pour la con- struction des routes et les travaux souterrains. On sait que l'on réduit la tension superficielle des masses de bi- tume et de goudron employées dans la construction des rou- tes et comme matière isolante de l'eau dans les travaux souterrains et les travaux de fondation, vis-à-vis de la pierre, en leur ajoutant divers produits, par exemple des 

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 produits de la distillation de matières fossiles renfermant de notables proportions de bases fortement azotées. 



   Dans ].'emploi de ces matières azotées,agissant comme agents de mouillage, on est toujours forcé de recourir à un corps de nature étrangère. Orales essais systématiques de l'inventeur ont démontré que   l'on   peut accroître, non seule- ment le pouvoir mouillant, mais aussi la faculté   lisnte   des matières bitumineuses de tout genre, sans addition de matiè- res étrangères. Il est   indifférent   en   l'occurrence   que l'em- ploi des masses bitumineuses ou du goudron ait lieu à l'état d'émulsion ou à l'état de dilution par des solvants. 



   Tour accroître le pouvoir de mouillage ou de liaison on traite les matières dont les propriétés techniques doivent être modifiées ( améliorées ) à des températures moyennement élevées par l'air ou par l'oxygène et en même temps on leur ajoute, en faible quantité ( jusqu'à 3% maximum ) de l'acide sulfurique. Lors de cette opération, il se forme surtout des acides carboniques à haut poids moléculaire, des acides oxy- carboniques et aussi des acides sulfurés. En plus de ceux-ci il se forme des lactones par cyclique interne et polymérisa- tion. Les combinaisons formées peuvent donc avoir une molé- cule considérablement plus grande que les matières qui for- ment normalement les masses d'asphalte ou de poix.

   Parmi ces corps, ce sont surtout les acides carboniques, les acides oxy-carboniques et les acides sulfurés qui accroissent le pouvoir mouillant des produits bitumineux en proportion con-   sidérable;   ils forment, en partie, de véritables combinaisons avec les éléments de la pierre, par exemple avec les carbona- tes et les oxydes.

   A côté de ces   actiors   superficielles qui viennent d'être mentionnées interviennent tout particulière- ment les propriétés plus intenses de liaison des lactones, des   polylactones   et des hydrocarbures à haut poids moléculai- res formés par suite de transformations chimiques profondes. 

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 un a,   on..Le   reconnaitra, déjà proposé de raire appel à l'action simultanée de l'acide sulfurique et de l'air sur l'asphalte d'huile minérale ; mais on a employé en l'occur- rence des températures beaucoup plus élevées, en vue d'òb-   'tenir   des produits à point de fusion particulièrement haut. 



    ,Par   suite de l'action des températures élevées, il se pro- duit une décomposition complète de l'acide sulfurique, ajou- té en assez grande quantité, et une dégradation des groupes carboxyliques des acides carboniques et des acides oxy-oar- boniques ; par contre, dans le procédé conforme à l'invention, les combinaisons d'addition formées à partir des constituants des matières initiales et de l'acide sulfurique et les acides et oxy-acides organiques formés se conservent pour la plus grande partie ; grâce à eux, les liants de routes formés mouillent convenablement la pierraille employée pour la con- struction de la route et en même temps la lient convenable- ment d'autant plus en présence des combinaisons à haut poids moléculaires formées par suite de combinaison cyclique interne. 



   Un autre avantage de l'invention est de pouvoir opérer avec un produit d'asphalte ou de goudron initialement fluide qui donne ensuite, sans durcir trop rapidement à l'air, un revêtement sûr, mince et uniforme à la surface de la pier- raille, revêtement qui subit une transformation chimique insensible.   Lesproduits   peuvent donc ê-tre aussi bien em- ployés pour le traitement du tablier de la route que - et ceci est   particulièrement   important pour la pratique - pour la mouillage de la pierraille, des brisures, etc. qui se trouvent le plus bas et ne seront incorporés à la route qu'après un certain temps. 



   Un autre avantage du procédé est le fait que grâce à l'emploi de bitume relativement fluide et oxydé par le pro- cédé du soufflage, on est indépendant des actions climati- ques. C'est précisément la pierraille humide qui est mouil- 

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 lée de façon particulièrement sûre, parce que la formation de sel est ainsi quelque peu accélérée, grâce à quoi les masses oxydées acquièrent une action en profondeur extra- ordinaire et insoupçonnée jusqu'alors. On peut augmenter cette action en se servant de mélanges de goudrons et d'asphalte, peu importe la nature des goudrons employés pour le mélange avant l'oxydation ou pendant celle-ci. Le procédé conforme à l'invention est applicable également au goudron de schiste et au goudron de lignite.

   Dans le cas de goudron de schiste il est désirable que ce dernier soit aus- si exempt que possible de naphtaline car cette dernière, souvent, n'a pas donné de bons résultats pour les routes et les travaux de fondation. En cas d'emploi de matières ren- fermant de la parafinne, par exemple de goudrons et de li- gnite, l'oxydation doit s'accomplir un peu plus lentement et l'addition d'acide doit être un peu plus importante; dans ce cas toutefois des quantités de 3% suffisent aussi d'une fa- çon générale. 



   Au cours de la suite de ces travaux, on a fait cette constatation surprenante que l'on obtient une action parti- culièrement avantageuse en remplaçant le mélange des produits obtenus par distillation séparée par des goudrons bruts en mélange que l'on distille en commun ou avec des huiles miné- rales et en soumettant les résidus obtenus au traitement dé- crit. 



   On a obtenu aisi des avantages considérables et impré- visibles. Bout d'abord il n'est pas nécessaire de pousser la distillation loin que dans le cas où l'on désire à partir de goudron de houille seul obtenir une poix tendre, ou à partir de   l'huile   minérale obtenir une asphalte, même à bas point de fusion.

   Il en résulte que l'on obtient des rendements beaucoup plus élevés, car une quantité beaucoup 

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 plus grande des matières'premières est   transformée.   Très vraisemblablement, ce résultat important provient du fait que les combinaisons non saturées des matières étrangères de départ, tout particulièrement, réagissent les unes avec les autres dès la distillation commune et par addition, com- binaison cyclique, condensation ou polymérisation donnent naissance à des accroissements moléculaires et à des accrois- sements de viscosité que l'on ne peut obtenir avec les gou- drons ou les huiles minérales qu'après'une distillation beau- coup plus prononcée. 



   Les résidus de la distillation commune possèdent surtout, en soi, un pouvoir mouillant et liant plus élevé   que   les mé- langes de résidus de la distillation extérieurement sembla- bles des goudrons et des huiles minérales séparées. On a notamment encore constaté que. les résidus mélangés préparés conformément à l'invention donnent, quand ils sont traités par l'air ou par l'oxygène avec action simultanée de l'acide   suif crique   ou d'autres matières oxydantes ou   polymérisantes,   .beaucoup plus rapidement et à températures encore plus basses les produits finales désirés dont les pouvoirs mouillants et liants sont également plus élevés que ceux des mélanges de résidus des distillations séparées traités en conséquence. 



   Dans tous les cas, de faibles additions d'huiles gras- ses de savons de résine, de peroxydes, de matières désignées sous le nom de siccatifs dans la technique de la peinture et ayant une action analogue, procurent d'autres améliora- tions dans la fabrication et pour diverses fins d'utilisa- tion. 



   De même, tous les produits préparés suivant les prooé- dé décrit,peuvent également subir le complément de travail à l'état d'émulsions aqueuses ou en dilution avec des sol- vants. 



   Les exemples qui suivent montrent la façon de travail- ler avec le nouveau procédé. 

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 EMI6.1 
 



  ..t:J.j! 1. un onaune par ne .La vapeur a.'eau. seone en en agitant,à la température de 120 degrés,les produits sui-   vants :    asphalte d'huile minérale 700 kilos goudron de schiste 200 " poix tendre de goudron de houille   100   " 
Lorsque la température précitée est atteinte, on rem- place petit à petit la vapeur par de l'air. On ne maintient l'apport de vapeur que dans la mesure nécessaire pour ne pas faire monter exagérément les températures et pour exclure le danger d'incendie. Les vapeurs qui pourraient se former sont ramenées par le reflux ou condensées par des réfrigérants appropriés et récupérées comme distillats. A la température de 130 degrés environ on ajoute lentement de 2 à 10 kilos d'acide sulfurique. Une partie de l'acide s'échappe après réduction à l'état d'acide sulfureux.

   Lorsque le produit est amené par oxydation ou polymérisation et combinaison cyclique interne à l'état physique désiré, on arrête l'ar- rivée de l'air et la matière est alors, en soi, prête à être employée, soit à l'état d'émulsion, soit à l'état dilué par des solvants, pour la construction des routes ou comme masse isolante et de charge. 



  EXEMPLE 2. 
 EMI6.2 
 
<tb> 



  On <SEP> mélange <SEP> : <SEP> 
<tb> 
<tb> poix <SEP> tendre <SEP> de <SEP> goudron <SEP> de <SEP> houille <SEP> 700 <SEP> kilos
<tb> 
<tb> Asphalte <SEP> d'huile <SEP> minétale <SEP> 200 <SEP> "
<tb> 
<tb> poix <SEP> de <SEP> gouaron <SEP> de <SEP> lignite <SEP> 100 <SEP> "
<tb> 
 à1 à 10 kilos d'huile de lin et 0,5 kilo de borate de manganèse ou 0,2 kilo d'oxyde de cobalt ou de litharge ; les derniers adjuvants sont préalablement broyés uniformément avec les huiles grasses.

   On chauffe le mélange, comme dans le premier exemple, à 120 degrés et on y insuffle de l'air en ajoutant des quantités à peu près égales   d'acide   sulfu-   rique   ou de petites quantités de persulfate, de perborate, de   peracides,   etc., jusqu'à ce que l'on atteigne un degré 

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La durée du traitement par l'air peut évidemment osciller dans de larges limites, suivant la nature de la matière   première   et la consistance du produit final que l'on désire.

   Comme directive, l'on peut dire que conformément à l'invention, on obtient par un traitement de quelques heures, par exemple de 8 heures, et par l'application de températures légèrement supérieures à 130 degrés,un produit que l'on ne peut préparer que par un traitement d'une durée de 24 heures et par l'application de températures beaucoup plus élevées par les méthodes usuelles sans que pour cela il possède les précieuses propriétés décrites de mouillage et de liaison. 



   Les indications de temps ne sont que des données relati- ves et non pas des valeurs limites. 



    EXEMPLE   3. 



   Un mélange composé des mêmes parties de goudron de   houil-   le brut et de goudron de schiste donne après enlèvement de la fraction de naphtaline, une matière première appropriée qui après un traitement par l'air de 5 à 6 heures fournit, à températures plus basses encore et avec une addition plus faible d'acide sulfurique ou de matières à action analogue,un produit de même consistance que celui des exemples précédents, mais possédant des propriétés physiques meilleures et un pou- voir liant et mouillant supérieur. 



    EXEMPLE   4. 



   En traitant des mélanges de goudron de lignite et d'huile minérale on obtient une matière première appropriée en enle- vant la fraction d'huile solaire ou d'huile de   parafinne.   Dans le travail ultérieur de ce résidu, on obtient, en ce qui con- cerne le temps, la température et les qualités, les mêmes avan- tages que dans l'exemple 3. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. ---------------- 1.-Procédé de préparation des masses de bitume et de goudron, particulièrement pour la construction des routes et les travaux souterrains caractérisé par le fait que le chauf- <Desc/Clms Page number 8> se fait à des températures atteignant jusqu'à 130 degrés environ avec passage simultané d'oxygène ou d'air et d'aoi- de sulfurique à raison d'environ 3%, éventuellement avec addition de matières oxydantes telles que persulfate, perbo- rate ou analogues.

   2.-Procédé de préparation de masses de bitume, parti- culièrement pour la construction des routes et les travaux souterrains, conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on emploie les résidus de la distillation commune de divers goudrons ou de la distillation commune d'un ou plusieurs goudrons avec des huiles minérales de pré- férence des huiles minérales à forte teneur en soufre, comme matières premières.

   3.-Procédé conforme aux renvendications 1 et 2, caracté- risé par le fait que l'on ajoute en outre aux matières premières bitumineuses de faibles quantités d'huiles grasses, de sa- vons de résine ou de matières employées comme siccatifs dans l'industrie de la peinture.

   4.-Procédé conforme aux renvendications 1 à 3, caracté- risé pr le fait que le travail ultérieur des matières pré- parées conformément à l'invention peut aussi se faire à l'état d'émulsions aqueuses ou diluées: par des solvants.