CH193068A - Procédé pour l'obtention de mélanges contenant des matières minérales et un liant hydrocarboné insoluble dans l'eau. - Google Patents

Description

  Procédé pour l'obtention de mélanges contenant des matières minérales et  un liant hydrocarboné insoluble dans l'eau.    La présente     invention    a pour objet un  procédé pour l'obtention de mélanges conte  nant des matières minérales et un liant     hydro-          carboné    insoluble dans l'eau.  



  Ce procédé est fondé sur     l'observation     suivant:  Si dans une pâte     constituée    par un mé  lange d'eau et de matière minérale finement  divisée on introduit, sous agitation, un liant  hydrocarboné insoluble dans l'eau et â l'état  liquide (goudrons,     bitumes,    leurs mélanges et  tous produits similaires), il se produit d'abord  une dispersion fine du     liant    dans la pâte pré  citée (dispersion du type "huile dans l'eau").  Les dispersions de ce     dernier    type sont cou  ramment désignées sous le nom de     "filos".     



  Or, en continuant l'addition de liant dans  la dispersion précitée, toutes choses restant  égales d'ailleurs, la demanderesse a constaté  une inversion spontanée de la dispersion pré  citée qui prend alors la forme d'une disper  sion du     type    "eau dans     huile".    En d'autres  termes, on observe, lors de ladite inversion,    une modification profonde de l'aspect et des  propriétés du système considéré; la pâte, le  mastic ou le mortier initial, d'aspect aqueux,  cesse d'être fluide, non     ductile    et     diluable     dans l'eau sous faible     agitation,    pour devenir  ductile;

   de plus, si la quantité d'eau dans le  mélange était importante, une partie de cette  eau se sépare     nettement    du restant.  



  Le procédé     suivant    l'invention, basé sur       cette    observation, est caractérisé en ce qu'on  ajoute progressivement et en agitant, à une  pâte comprenant de l'eau et des matières mi  nérales pulvérisées, un liant     hydrocarboné     insoluble dans l'eau et sous     forme    liquide,  au moins jusqu'à ce que le mélange, après  être passé par l'état de dispersion du type  "huile dans eau", arrive à l'état de dispersion  du     type    "eau dans huile".  



  Le mélange peut être effectué sans appa  reillage compliqué; les pétrins, malaxeurs,  bétonnières de     types    courants suffisent.  



       Macroscopiquement,    le mélange obtenu  présente l'aspect du liant hydrocarboné uti-           lisé,    à condition que les particules minérales  employées soient suffisamment fines (tel est  le     cas,    notamment, des     fillers).    Ainsi, dans le  cas où l'on aura employé, par exemple, du  goudron, le produit final aura tout à fait la  couleur et l'aspect du goudron.  



  Le phénomène d'inversion précité se pro  duit sans     l'intervention    d'aucun correcteur       chimique;    il se produit de même si, dans le  but d'augmenter la teneur en eau de la dis  persion "eau dans huile", on ajoute au mé  lange une très faible     quantité    d'une sub  stance dite correctrice, qui peut consister en  l'un au moins des     oxydes    et sels minéraux  ou organiques, anhydres ou hydratés, des       métaux    alcalins (y compris les dérivés ammo  niacaux), des métaux alcalino-terreux, du  magnésium, du zinc,.

   de l'aluminium, du fer,  employés seuls ou en mélange entre eux ou  avec d'autres substances, notamment sous  forme de mélanges industriels, les composés  précités pouvant d'ailleurs être remplacés par  leurs constituants ajoutés     simultanément    ou  successivement.  



  Il est précisé ici, à ce propos, que les sub  stances correctrices précitées ajoutées au       système,    ainsi qu'il vient d'être dit, ne sup  priment nullement l'existence de la phase  initiale, du     type    "huile dans eau", caractéris  tique du procédé selon l'invention; leur addi  tion a seulement pour effet de permettre  d'élever jusqu'à 40% et même davantage la       proportion    finale d'eau retenue sous forme  stable et régulièrement dispersée dans la  masse     hydrocarbonée    en même temps que le       filler,    et d'augmenter ainsi artificiellement  la chaleur spécifique du mélange selon l'in  vention et de diminuer par suite sa vitesse de  refroidissement.  



  La présence simultanée des     substances          correctrices    précitées et de l'eau complémen  taire introduite grâce à celles-ci dans le mé  lange final obtenu selon le procédé objet des       l'invention,        communique    à ce mélange la pro  priété suivante:

    Alors, que l'expérience a montré que, par  élévation de température, les     dispersions    du  type "eau dans huile" sans     intervention    des-         dites        substances    correctrices, restent fréquem  ment     très    visqueuses -à chaud, ce qui permet  de les     utiliser    pour la réalisation de     revête-          ments    relativement     épais,    mais non pour la  réalisation de     revêtements        minces,    la deman  deresse a trouvé que les     mêmes    'dispersions,

    contenant une faible     proportion        ales    sub  stances correctrices précitées, se     transforment,     en général, spontanément par chauffage à  une température donnée, qui est toujours la  même pour un système donné et que la de  manderesse, appelle     "température    d'inver  sion", en une émulsion ou     suspension    aqueuse  du type     courants        "huile    dans eau" qui pos  sède par suite une très faible     viscosité    et qui  est     réversible    en le système inverse par re  froidissement.

   L'emploi d'un tel mélange  contenant une faible proportion -de l'une au  moins -des     substances        correctrices    précitées  permettra donc, par mise en     oeuvre    à une  température supérieure à     s    a     température     d'inversion, -de réaliser des revêtements aussi       minces    que l'on voudra, par tous procédés et  notamment par     pulvérisation.    Au     refroidis-          ,sement,    le phénomène inverse se reprodui  sant,

   la     dispersion    fluide .se     transformera     donc en une véritable "éponge" -de     dispersion     inverse, du type "eau     dans    huile" qui, sous  l'influence d'une compression faible, avec ou  sans gravillonnage ou sablage, perdra la  presque     totalité    de son eau;

   le     départ    de  celle-ci, qui ruisselle aussitôt d'une façon  tout à fait     imprévue    et     surprenante,    fournit  un revêtement immédiatement     stabilisé    sous  sa forme définitive, le liquide aqueux ainsi       rejeté    ayant entraîné tous les.     éléments    solu  bles dans l'eau qui étaient     contenus    dans le  mélange; en outre, ledit revêtement sera  parfaitement adhérent à la     surface        sous-          jacente.     



       Le    procédé selon l'invention s'applique       pratiquement    aux matières minérales et aux  liants     hydrocarbonés        insolubles,    -dans l'eau les  plus divers, employés seuls ou eu mélange  entre eux et parmi lesquels on citera les     s@-          vants,    à     titre    d'exemple:

         a)    Comme liants,     hydrocarbonés    employés  seuls ou en mélange: goudron, huiles et     brais         de     toutes    origines,     road-oils    et cut-back, bi  tumes et     asphaltes    naturels ou artificiels,  gommes et résines naturelles ou     synthétiques,     huiles et     graisses    d'origine animale, végétale  ou minérale, etc.;

    b) Comme matières: minérales, employées  seules ou en mélange:     calcaires    ou     silicates     broyés, poudre     d'ardoise,        chistes    bitumineux  ou non bitumineux en poudre fine, asphalte  broyé, charbon pulvérisé, cendres -de charbon  pulvérisé, poussières de carrière, ciments, ar  giles., pigments colorés, déchets industriels ou  naturels tels que     défécations    de sucrerie,  boues de     toutes        origines,        vase,    etc.  



  Il est également possible d'introduire  dans les mélanges selon l'invention, à tout  moment de leur fabrication, toutes: substances  "accessoires"     permettant    de réaliser un effet  déterminé ou de .donner au produit des-     qua-          lités    spéciales.

   A     titre        indicatif    et non limi  tatif, la demanderesse     donne    comme exemple  de     .semblables        additions    .dans les, mélanges  selon l'invention, l'intervention de flux ap  propriés de manière à abaisser la tempéra  ture de fabrication ou d'emploi du mélange,  ou     encore    l'intervention de corps     anti-oxygène     ou, au contraire, de produits: siccatifs, selon  que l'on veut obtenir une     action    très lente  ou très rapide -de l'air sur le mélange après  sa mise en     #uvre.     



  Le procédé selon     l'invention    est suscepti  ble des applications les plus     diverses    parmi       lesquelles    on peut citer à titre d'exemple:       ca)    Fabrication de     produits    noirs ou co  lorés pour la     construction,    l'enrobage, le revê  tement étanche et     l'entretien    de tout sur  faces (chaussées,     trottoirs.,        tennis,        toitures-          terrasses,    bois,     métal,    etc.);

    b) Amélioration des goudrons     bruts    de  cokerie ou d'usines à gaz et leur transfor  mation en excellents     produits        routiers;     c) Agglomération de toutes     matières    (fa  brication de carrelages,     agglomération    des  combustibles minéraux, des déchets de bois,  de la pâte à papier, etc.);

         d)        Fabrication    de     peintures,    -de     graisses          consistantes,        etc.       A titre     d'exemples    numériques, la de  manderesse indique qu'elle a réalisé par le  procédé selon l'invention des     mélanges        parti-          culièrement        satisfaisants        dans    les conditions  suivant.:

         Exemple   <I>1:</I>     D'ans    un     pétrin    du     type    clas  sique, on malaxe un     mélange    de 500 kg de       filler    calcaire     industriel    ou de poudre     -d'ar=          doise,        et,de    200 kg d'eau chaude (chauffée à  80   C par exemple).

   Après obtention d'une  pâte molle, on ajoute à celle-ci, en poursui  vant le malaxage, 700 kg de goudron de  houille brut,     contenant        15%    de son poids de  bitume de     prétrole.            L'introduction    des premières quantités  d'hydrocarbures (goudron     -f-    bitume) donne  une     pâte,de    couleur grise assez claire et res  tant     diluable    dans l'eau qui, à ce stade,  forme encore la phase     dispersante;

          puis,    par  introduction de     quantités    plus     importantes     d'hydrocarbures, la couleur devient     plus    fon  cée et finalement, avec les     proportions        ci-          dessus        indiquées,    le produit     obtenu    possède  exactement l'aspect d'un goudron routier. Sa.

         muse    en     oeuvre    est     identique,    quoiqu'ayant  lieu à plus faible température (épandage mé  canique à 180   au lieu de     100--120     ), et les  résultats     obtenus    ,sur la chaussée sont ceux  d'un excellent     goudron-bitume        fillérisé    pour       revêtement,    routiers, dont les     conditions-    ac  tuelles de     fabrication    et d'emploi sont autre  ment     coûteuses    et     difficiles.     



       Exemple   <I>2:</I>     0\n    mouille avec 200 kg d'eau  chaude 500 kg de poudre de charbon; la     pâte     obtenue,     dans    laquelle l'eau forme, à l'ori  gine, la phase     dispersante,    est ensuite     m6-          langée    avec 700 kg de goudron brut de     coke-          rie.        L'inversion    du phénomène (dispersion  de l'eau et du     filler    dans     l'hydrocarbure)    se  produit lorsqu'on a     ajoutù    environ 350 kg  de goudron;

   le mélange final obtenu     est-di-          rectement        épandable    comme un goudron     fillé-          risé    ordinaire. Pour     augmenter    le dosage de  l'eau dans le mélange     goudron-poudre    .de  charbon, on peut     ajouter    à l'eau une petite       quantité        d'un    alcali ou d'un savon     alcalin    à       titre    de     substances        correctrices.         <I>Exemple 3:

  </I> A 500 kg -de .sable siliceux  très fin contenant 10 % de son poids de ci  ment, on ajoute d'abord 200 kg d'eau conte  nant un alcalin qui joue le rôle de substance       correctrice,        puis    500 kg d'un mélange     hydro-          carboné    formé de 700     parties    -de     road-oil    bi  tumineux pour 300     parties    -de goudron rou  tier brut ou déshydraté.     L'inversion    du phé  nomène     (dispersion    de l'eau et de la matière  minérale dans l'hydrocarbure) se     produit     lorsqu'on a ajouté environ 200 kg de ce der  nier;

   le produit final obtenu peut être épandu       mécaniquement    par diffusion comme un pro  duit     routier        ordinaire;    il peut être également  employé comme produit d'enrobage .de maté  riaux pierreux; dans     les    deux cas, le séchage  est     particulièrement    rapide.  



  <I>Exemple 4:</I> A 500 kg de     filler    calcaire  coloré en rouge par de l'ocre naturelle lévi  gée, on ajoute d'abord en malaxant dans une  bétonnière 200 kg d'eau chaude contenant  1 % de soude     caustique    (substance correc  trice), puis 600 kg -d'un mélange -de 50  -de colophane et de<B>50%</B> d'un     road-oil,    de       préférence    légèrement     flugé    avec -de l'huile  lourde de houille ou de l'huile d'anthracène.

    Le mélange de colophane et -de     road-oil,    qui  s'est d'abord     dispemé        dans    la masse     "eau-          filler"    devient la phase dispersante lorsque  la     quantité    ajoutée de ce mélange est de l'or  dre de 450 kg. Le mélange final obtenu (dis  persion du type eau dans huile) peut être       utilisé,    soit en couche     mince    comme revête  ment coloré en rouge, soit comme liant d'un       mortier    ou     d'un    béton qui, lui     aussi,    sera  fortement coloré.  



  <I>Exemple 5:</I> A     une    pâte     constituée    par  200 kg d'eau contenant 1 % de     carbonate    de  soude et 500 kg -de blanc fige, coloré par 5       à,   <B>10%</B> -de     matière    colorante, et     additionnée     de<B>10%</B> de ciment très finement pulvérisé,  on ajoute 700 kg d'huile     .siccative.    Le mé  lange     obtenu    constitue     une        excellente    pein  ture pour usages extérieurs et intérieurs.

   La  dispersion reste du type "huile dans. eau"  jusqu'à     ce    due la     quantité    d'huile ajoutée soit       -de    l'ordre de 500 kg; il en résulte que si la       quantité    d'huile     siccative    était inférieure à    celle prévue, on aurait une     suspension        .di-          luable    dans l'eau et qui, par suite, serait  pendant un certain temps sensible à l'action       -de    la pluie ou des eaux de lavage.  



  <I>Exemple 6:</I> On incorpore 110 à 150 kg       ,d'un        mélange    de goudron et -de     bitume    à un  .mélange de 100 kg de     filler,    140 kg d'eau,       environ.    4 kg de     résinate    de chaux et 1 kg  -de soude     caustique.     



  On obtient d'abord, comme dans l'exem  ple 1, une     masse        gris    clair qui, à froid, reste       diluable    par l'eau, puis, lorsque la totalité  des     éléments    prévus a été     incorporée,    une  masse     parfaitement    homogène et     continue    à  froid (émulsion inverse du     type    "eau     dans     huile") qui se     transforme    à 50  , sous l'in  fluence     -des    substances     correctrices        (résinate     de chaux et soude     caustique)

      en une suspen  sion ordinaire (type "huile dans eau") très  fluide et     utilisable    à - cette température  comme une émulsion de     bitume    ordinaire. Il  en     résulte    que, comme     précédemment,    on ob  tient d'abord,     dans,    le présent exemple, une  suspension -du     type    "huile dans eau",     puis     une suspension inverse du type "eau dans  huile" qui est     transformable    d'une façon ré  versible, sous l'influence de la chaleur, en  une suspension directe du type "huile dans  eau".  



  Si ledit     système    est     utilisé    pour la     réali-          sation    d'un     revêtement        routier,    un gravillon  nage et un léger cylindrage du revêtement  ainsi     obtenu,        aussitôt    après son épandage,  entraîneront une élimination     immédiate    de  l'eau,

   qui ruissellera sur les     bas-côtés    de la       chaussée    en même temps que le     revêtement          obtenu    se trouvera immédiatement et par  faitement adhérent au sol sous-jacent     ainsi     qu'aux matériaux     utilisés    pour le gravillon  nage, même par     temps    de pluie et à très  basse température. Une pluie diluvienne, sur  venant au cours du travail ou aussitôt après  son achèvement, n'a aucune     action    sur le  revêtement ainsi constitué.  



  Quant     aux    composés alcalins,     alcalino-          terreux,    magnésiens,     alumineux    ou     zinciques,     ou au     mélange,de        ces        substances        correctrices,     ils peuvent être utilisés, par exemple, soit à      l'état -de poudre plus ou moins fine, diluée  ou non diluée dans un excipient inerte, soit  à l'état de solution dans, un hydrocarbure  (goudron, bitume), soit encore sous forme de  leurs constituants introduits ensemble ou     sé#          parément    dans le mélange en cours,

   de     fabri.     cation ou après l'achèvement de celle-ci.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour l'obtention de mélanges con tenant des matières minérales et un liant hy drocarboné insoluble .dans l'eau, caracté risé en ce qu'on ajoute progressivement et en agitant, à une pâte comprenant -de l'eau et .des matières minérales pulvérisées,, un liant hydrocarboné insoluble .dans l'eau et sous forme liquide, au moins jusqu'à ce que le mélange, après être passé par l'état de dis persion du type "huile dans eau", arrive à l'état de -dispersion du type "eau ,dans huile".

   <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on ajoute auxdits éléments du mélange une faible quantité d'une substance dite correctrice, telle qu'elle permet à la fois une augmentation de la proportion d'eau susceptible d'être disper sée dans une quantité donnée d'un mé lange obtenu selon l'invention, et la trans- formation réversible de ce dernier, par simple élévation de température, en une dispersion fluide du type "huile dans eau".

   2 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on emploie encore un corps anti-oxygène. 3 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on emploie encore un siccatif. 4 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on emploie encore une ma tière émulsionnante. 5 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'on ajoute un flux au liant hydrocarboné. 6 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'à une pâte formée de 500 kg de filler et de 200 kg d'eau, on- incorpore 700 kg de goudron de houille brut con tenant 15 % de son poids de bitume de pétrole.

   7 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'à une pâte formée de 500 kg de poudre de charbon et 200 kg d'eau chaude, on incorpore 700 kg de goudron brut de cokerie. 8 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'à une pâte formée de 500 kg de sable siliceux très fin contenant 10 de son poids de ciment et de 200 kg d'eau alcaline, on incorpore 500 kg d'un mé lange hydrocarboné formé de 700 parties de road-oil bitumineux pour 300 parties de goudron routier.

   9 Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce qu'à une pâte formée de 500 kg de filler calcaire coloré par de l'ocre naturelle lévigée et de 200 kg d'eau chaude contenant 1 % de soude caustique, on incorpore 600 kg d'un mélange de 50 parties de colophane et 50 parties .de road-oil. 0 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'à une pâte formée de 500 kg de blanc fixe, de 200 kg d'eau contenant <B><I>1</I></B>55 de carbonate de soude, de 5 à 10 de matière colorante et de 101o de ciment finement pulvérisé, on incorpore 700 kg d'huile siccative.

   1 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce qu'à une pâte formée de 100 kg de filler, 140 kg d'eau, environ 4 kg de résinate -de chaux et 1 kg de soude causti que, on incorpore 110 à 150 kg d'un mé lange de goudron et de bitume.