Procédé pour unir de manière immédiate, fortement adhésive et permanente, un liant hydrocarboné insoluble dans l'eau à des matériaux, et surfaces solides, secs ou mouillés. On sait que l'emploi des matériaux pier reux (pierre cassée ou roulée, gravillons, sa ble), préalablement enrobés à l'aide d'une faible couche de liant hydrocarboné (gou dron, bitumes, brais, leurs mélanges et pro duits similaires) s'est considérablement déve loppé dans la construction et l'entretien des chaussées de toutes natures.
Un tel enrobage peut être actuellement réalisé par de nom breux procédés dans lesquels on forme soit des bitumes-macadams et tarmacadams (ma tériaux minéraux enrobés de bitume, de gou dron de houille plus ou moins enrichi en brais et bitumes, et produits similaires), soit des bétons goudronneux et bitumineux, qui dif fèrent des produits précédents par leur com pacité beaucoup plus grande, due à une gra nulométrie très étudiée.
La mise en oeuvre des procédés précités a lieu tantôt à chaud, en utilisant un matériel important et coûteux, des matériaux pier reux secs, ou préalablement séchés (sinon l'enrobage est très imparfait ou même tout à fait nul), ainsi que des liants hydrocarbonés dont la viscosité est élevée à la température ordinaire, ce qui permet de fixer, si on le dé sire, des quantités importantes de liant sur les matériaux à revêtir, tantôt à froid, par exem ple, à l'aide d'émulsions à@ base de goudron, de bitume ou de leurs mélanges.
Dans ce dernier cas, qui est généralement le plus éco nomique (le matériel nécessaire se réduit à une bétonnière ou à un malaxeur quelconque), les matériaux pierreux à enrober peuvent être humides ou même mouillés, et l'enrobage réa lisé est souvent satisfaisant à condition qu'on se contente d'une couche de revêtement très mince sur lesdits matériaux -et qu'on attende la stabilisation de cette couche sur ces .der niers avant leur mise en oeüvre.
La présente invention a pour objet un procédé pour unir de manière immédiate, for tement adhésive et permanente, un liant hy- drocarboné insoluble dans l'eau à des maté- riaux et surfaces solides, secs ou mouillés;
ce procédé est caractérisé en ce qu'on opère de façon que le contact desdits matériaux et sur faces avec le liant ait .lieu en présence d'une petite quantité d'au moins une combinaison saline d'un acide organique avec un métal des groupes II et III --du système périodique (en particulier: métaux alcalino-terreux, magnésium, zinc, aluminium).
Par matériaux et surfaces mouillés, on doit entendre qu'ils sont imprégnés ou re couverts d'eau.
Les combinaisons salines organiques ci dessus peuvent être formées par réaction de produits phénoliques ou d'autres acides or ganiques, notamment les acides de la sémie aliphatique, .les résines et produits similaires, avec les métaux précités.
Il est à remarquer que certains éléments des combinaisons salines organiques voulues peuvent préexister en totalité ou en partie soit dans le liant lui-même, soit dans les ma tériaux à revêtir, la combinaison se formant lors de la mise en contact.
L'action de ladite combinaison a pour ef- effet ,d'assurer une forte adhérence, immé diate et permanente, du liant aux matériaux solides quelles qu'en soient les conditions de formes, de dimensions, de structure, de siccité ou d'humidité; dans le cas où les matériaux ou surfaces à revêtir sont mouillés, cette ac tion se manifeste de façon surprenante par une élimination instantanée .de l'eau mouillant ces matériaux ou surfaces;
dans tous les cas, ceux-ci se trouvent rendus complètement hy drofuges par suite de la continuité parfaite de la couche de liant et de sa forte adhérence en tous points des surfaces avec lesquels il a été mis en contact.
Ce procédé permet en particulier de réali ser dans une simple bétonnière ou dans tout autre malaxeur, l'enrobage immédiat, complet et adhérent, par tous temps et en toutes sai sons, des matériaux pierreux de toute origine géologique et de toutes dimensions, même très fortement mouillés, granulométrés ou non- granulométrés,
et cela à l'aide des liants hy- drocarbonés les plus divers, à des dosages aussi réduits ou aussi élevés qu'on désire.
Dans ce qui suit, on désignera par sub stances correctrices les combinaisons organi ques salines ou les éléments de ces combinai sons qu'il sera nécessaire d'ajouter au liant pour que se forme, comme indiqué, ladite combinaison.
Parmi ces substances correctrices convien nent plus particulièrement les oxydes anhy dres ou hydratés des métaux spécifiés, leurs sels d'acides gras, savons divers, leurs déri vés sulfonés, leurs résinates et produits simi- laires, tels que les sels que fournissent les colophanes, les acides naphténiques, les acides riciniques et sulforiciniques, les esters sulfu riques et dérivés sulfonés des alcools supé rieurs,
les résines et huiles de résine dites scandinaves telles qu'elles sont fournies par l'industrie de la pâte à papier à partir des bois résineux, lesdites substances pouvant être employées seules ou en mélange entre elles ou avec d'autres ,substances.
Grâce à l'action desdites substances cor- rectrices, l'enrobage de tous matériaux, même très mouillés, est extrêmement rapide et com plet, par malaxage avec les liants hydrocar- bonés les plus divers à base -de goudrons, brais, bitumes, asphaltes, gommes, résines:
colophanes ou de produits similaires, lorsque lesdits matériaux ont été d'abord mis en con tact avec une très faible quantité (souvent 1 millième de leur poids et même moins) de ces substances correctrices.
L'effet obtenu est d'ailleurs le même si lesdites substances, au lieu d'être mises en contact avec les maté riaux avant la mise en contact de ceux-ci avec le liant hydrocarboné, sont simplement ajoutées à ce dernier soit avant ou après sa mise en contact avec les matériaux, soit au cours de celle-ci, ou même si elles sont incor porées de toute autre façon, par exemple en ajoutant séparément les constituants de la ou desdites combinaisons.
Quant à l'eau pouvant accompagner les matériaux traités selon l'invention, on a cons taté qu'elle s'élimine brutalement et sponta- nément, d'une façon toute à fait surprenante et pratiquement totale en fin d'opération.
Pour que l'enrobage ait lieu, il convient que la température superficielle des maté riaux à enrober soit suffisante pour qu'à cette température les liants employés aient une fluidité convenable. Un apport de calories ne sera donc nécessaire que dans le cas où le liant hydrocarboné mis en oeuvre présente à froid une viscosité trop élevée; dans ce cas, on chauffera ce liant de manière à lui don ner une fluidité convenable avant de l'em ployer.
Cet apport de calories sera, en règle géné rale, très minime puisqu'il suffit uniquement de réchauffer la surface des matériaux à re vêtir sans qu'il soit nécessaire de la sécher. Lorsqu'un tel réchauffage est nécessaire, le plus simple est de le réaliser dans l'appareil malaxeur lui-même (bétonnière ou autre) en utilisant une source quelconque de calories amenées par voie humide ou sèche. Cet apport de chaleur peut être, par exemple, fourni par un jet de vapeur, par un arrosage d'eau chaude, par des gaz chauds de foyer, par les gaz d'échappement d'un moteur (par exemple les gaz de moteurs assurant l'entrainement des bétonnières).
Il peut être également fourni par un four sécheur, notamment du type uti lisé pour la fabrication des matériaux enro bés à chaud et à sec selon les procédés clas siques, fabrication à laquelle s'adapte immé diatement le procédé objet de l'invention.
Comme il est inutile, dans ledit procédé, de sécher les matériaux, puisqu'il suffit d'en as surer le réchauffage superficiel, il en résulte une économie considérable de combustible et un débit très accru de l'installation, par rap port aux procédés classiques d'obtention de tarmacadams et bétons bitumineux, en même temps que la réalisation d'un enrobage par fait de tous matériaux même les plus mouillés et les plus difficiles à enrober.
L'enrobage peut être effectué à la tempé rature ordinaire, si la fluidité du liant hy- drocarboné est suffisante à cette température pour que .l'enrobage se réalise sans difficulté. La fluidité nécessaire peut d'ailleurs être au besoin donnée au liant hydrocarboné mis en oeuvre par l'addition-d'une quantité ména gée d'un flux approprié (par exemple, huile légère de goudron de houille, de schiste ou de pétrole, kérosène, gas-oils, fuel-oils et pro duits similaires).
Ladite fluidité nécessaire peut être également obtenue par dispersion fine ou grossière, réalisée par un moyen mé canique ou physicochimique du liant hydro-, carboné dans l'eau, cette dispersion pouvant être faite préalablement à l'enrobage ou au moment ,de celui-ci.
Parmi les liants possédant par eux-mêmes une fluidité suffisante à la, température ordinaire, on peut citer le gou dron de houille, les liants à base de goudron et de bitume à faible teneur en ce dernier constituant et des produits similaires, fillé- ris6s ou non-fillérisés, les émulsions et sus pensions aqueuses, fillérisées ou non-filléri- sées,
notamment celles du type désigné com.- mercialement sous la nom de "filo".
Le présent procédé peut être appliqué par exemple: a) à d'enrobage des matériaux de toutes grosseurs depuis les plus gros éléments (cailloux de 60-80 mm, par exemple) jus qu'aux plus fins (fillers), granulométrés ou non-granulométrés, à l'aide d'une pellicule de liant suffisamment fine, quoique continue et parfaitement adhérente, pour que les maté riaux ainsi enrobés ne collent pas ensemble même au bout d'un temps très long, lorsqu'ils sont stockés, ce qui assure leur manipulation très aisée (chargements, déchargements, re prises),
ce collage étant au contraire immédiat sous l'action d'une compression appropriée, par exemple d'un cylindrage; b) à la réalisation de liants fillérisés pour revêtements et enrobages routiers et plus gé néralement pour tous revêtements étanches, liants dans lesquels le contact entre le liant hydrocarboné insoluble dans l'eau (goudrons, bitumes, leurs mélanges -et produits simi laires) et les, grains de filler est immédiat, parfait et définitif, quelle que soit la nature et l'origine de ce dernier.
Les liants obtenus possèdent, grâce à l'action favorable desdites substances correctrices, une homogénéité et, par suite, des qualités mécaniques et de durée non encore réalisées jusqu'à ce jour; ils adhè rent, en outre, d'une façon parfaite et immé diate aux surfaces sous-jacentes sèches ou hu mides, revêtues ou non encore revêtues d'une couche -de liant hydrocarboné, ainsi qu'aux sables et gravillons, même très mouillés, que l'on répand, selon l'usage, sur la surface libre de semblables revêtements.
Les liants hydrocarbonés et les matériaux auxquels s'applique le présent procédé, peu vent être de toutes origines, par exemple être constitués totalement ou partiellement par des matériaux neufs et des liants hydrocar- bonés définis tels que goudrons, bitumes, brais divers, résines, produits similaires et leurs mélanges, employés tels quels ou à, l'é tat de systèmes fluxés, fillérisés ou non-fillé- risés, ou encore sous forme de suspensions,
d'émulsions ou de mastics (mélanges de ma tériaux minéraux et de liants hydrocarbonés, riches en ces derniers et fabriqués séparé ment, préalablement à leur emploi, par - un procédé quelconque).
Les liants hydrocarbo- nés et matériaux précités peuvent également provenir, totalement ou partiellement, de la réutilisation des revêtements hydrocarbonés et des matériaux minéraux des chaussées an ciennes au moment de leur réfection:
on sait, en effet, qu'au moment de ladite réfection il est facile de récupérer, non seulement les cou ches de "liants hydrocarbonés à base de gou dron, bitume, goudron-bitume, ou de toutes préparations à base de ces substances ou de substances similaires, épandues sur la surface des chaussées pendant plusieurs années suc cessives et contenant souvent, lors de la ré fection, plusieurs kilogs de liants par mètre carré de chaussée, mais encore une quantité importante de matériaux pierreux enchâssés dans le liant (avec lequel elle forme ce que l'on appelle communément "les croûtes")
ou provenant de la chaussée sousjacente (cailloux, gravillons, sables, fillers), liants et matériaux minéraux dont il est aisé de déter miner la nature, la composition; les quantités absolues et les proportions" relatives par des procédés classiques-de chantièrs et de-labora- toire.
Il est à noter que l'enrobage, par les pro cédés antérieurs, non seulement de tôus ma tériaux mouillés ou même simplement hu mides, mais. encore de certains matériaux si liceux secs (quartzites, gneiss, silég, .certains porphyres, ballâtes et granits, etc.) ou lisses (matériaux à gros cristaux, galets fluviaux ou marins, sables roulés) était généralement difficile ou impossible à réaliser, alors que l'expérience montre que l'enrobage obtenu se lon le présent procédé est absolument par fait et indélébile,
quelle que soit la' nature géologique, physique et chimique 'des maté riaux, bien que la @ mise en oeuvre d@e ce pro cédé soit extrêmement- simple.
Dans les diverses applications du procédé selon l'invention, on peut utiliser, # comme fillers, toutes matières qui, par leur finesse, sont ,susceptibles d'être considéréès comme telles:
calcaires ou silicâtes broyés, poudre d'ardoise, séhiste' bitumineux ou non=bitumi- neux broyés ou en poudre fine, charbon pul vérisé, cendres de charbon pulvérisé, . pous sières de carrières, ciments, argile, pigments colorés, déchets industriels ou naturels tels que défécations de sucrerie,, boues et vases de toutes origines, etc., ces diverse fillers étant employés seuls ou en mélange entre eux ou avec d'autres substances.
Il est à signaler que l'emploi,- comme fillers, des ciments en poudre fine et du charbon pul vérisé, seuls. ou en mélange comme il vient d'être dit, est susceptible d'accélérer nota blement la précipitation et la prise des revê tements superficiels ainsi que la vitesse des enrobages réalisés selon le procédé objet de l'invention.
Le procédé objet de l'invention s'applique intégralement à tous les liants hydrocarbonés utilisés en revêtements superfiéiels, étanches et éventuellement antidérapants;
ainsi une addition à ces liants d'une petite quantité d'un sel organique des métaux des groupes II et III du système périodique permet d'assurer, même'par temps de pluie et en toutes saisons, l'adhérence parfaite' et immédiate 'desdits re- vêtements aux matériaux minéraux utilisés pour le gravillonnage ou le sablage de ces derniers (même si ces matériaux sont très mouillés),
ainsi qu'à la surface sous-jacente: pavage en pierre, en briques ou en bois, chaussées macadamisées non encore revêtues ou ayant déjà reçu un revêtement; toitures- terrasses, murs et sols humides, sols et fosses d'usines, .etc. Le liant hydrocarboné mis en couvre peut être (luxé ou non-fluxé, fillérisé ou non-fil.lérisé, épandable à chaud ou à froid: il peut notamment être utilisé sous forme d'émulsion du type "huile dans eau", sous forme d'émulsion "eau dans huile", sous forme de "filos", etc.
L'addition des substances correctrices aux liants hydrocarbonés peut avoir lieu à un moment quelconque.
Le liant additionné de substances correc trices adhère également, d'une façon parfaite, aux surfaces les plus lisses (bétons de ciment, bétons bitumineux, asphalte comprimé, bois, surfaces métalliques, etc.). Le présent pro cédé permet par suite de réaliser très aisé ment ce que l'on désigne communément sous le nom de "couches de collage", c'est-à-dire des revêtements très minces qu'il est néces saire d'appliquer sur les surfaces extrême ment lisses pour permettre de fixer sur celles- ci un revêtement antidérapant ou autre.
Bien entendu, on peut ajouter aux pro duits utilisés comme liants toutes substances ou tous mélanges de substances susceptibles d'améliorer les qualités du produit final qu'on désire obtenir, par exemple des pro duits plastifiants (esters supérieurs de la glycérine, etc.), des gommes et résines natu relles ou artificielles, du latex, du caoutchouc, des substances anti-oxygène ou siccatives (selon que l'on désire obtenir une action très lente eu très rapide de l'air).
Ledit présent procédé est applicable à la confection de tous agglomérés comprenant, d'une part, des liants hydrocarbonés quel conques insolubles dans l'eau et, d'autre part, non seulement des matières minérales de toute nature et de toutes dimensions (maté riaux acides, basiques ou neutres, charbons et produits similaires pour briques, dallages, mortier et béton .de toute nature, pavés arti ficiels, briquettes combustibles, etc.), mais encore toutes autres matières susceptibles d'être agglomérées, par exemple du bois (fibres et copeaux, sciures), du liège, des étoffes ou tissus divers, etc.,
permettant de confectionner tous produits thermiquement, acoustiquement ou électriquement isolants, d'une qualité, d'une résistance et d'une durée exceptionnelles.
Le présent procédé permet, en particu lier, de réaliser des enrobages ou des revête ments dont l'insensibilité aux variations de température est pratiquement totale (sup pression du ramollissement, du ressuage, de l'écaillage), grâce à l'action des composés mé talliques mis en oeuvre, en liaison avec des fillers ajoutés spécialement à cet effet, lors que ces composés sont solubles dans les sub stances organiques utilisées comme liants hy- drocarbonés (par exemple, les oléates et rési- nates des métaux précités),
sans que la tem- pérature d'enrobage se trouve élevée de ce fait: on obtient ce résultat très simplement en mettant en contact avec les surfaces à re vêtir les constituants d'un liant complexe en commençant par le plus fluide, ainsi que les constituants des correcteurs dont la présence provoque l'adhérence immédiate et indélébile du liant aux matériaux et surfaces mouillés.
Les exemples numériques suivants se rap portent à quelques cas particuliers de mise en oeuvre du procédé selon l'invention: Exemple <I>1:</I> Dans une bétonnière ou dans un appareil similaire, on introduit à froid 500 kg de petit macadam fortement mouillé par la pluie, puis 0,5 kg de chaux en poudre et 18 kg de filler calcaire très fin (passant au tamis de 300). On malaxe quelques instants, puis on introduit dans l'appareil 9 kg de gou dron de houille froid.
Après un très court malaxage, au cours duquel le goudron se ré partit très régulièrement sur les matériaux minéraux humides chaulés, on chauffe rapi dement la surface desdits matériaux ainsi re vêtus, à l'aide d'un jet de vapeur vive, et l'on ajoute, sans arrêter le malaxage, 9 kg de bitume fondu à 110-120' C.
Le bitume re couvre immédiatement et régulièrement les surfaces déjà revêtues par le goudron auquel il s'incorpore très rapidement, tandis que l'eau ruisselle brutalement et se trouve com plètement éliminée. Aussitôt" l'enrobage ter- miné, les matériaux enrobés peuvent être répandus sur la chaussée, où un cylindrage normal permet de les mettre en place sans difficulté.
<I>Exemple 2:</I> Celui-ci est une variante de l'exemple 1 où le goudron mis en aeuvre con tient 3 % de résine (colophane) en solution: il y a formation immédiate de résinate de chaux lorsque le goudron .est mis au contact des matériaux humides; l'enrobage au gou dron -est immédiat, et la suite des opérations est conduite comme il est dit dans l'exemple 1.
<I>Exemple 3:</I> Il consiste en une variante de l'exemple 2, où les 500 kg de petit macadam sont remplacés par 400 kg de matériaux pierreux granulométrés et où le bitume fondu est remplacé par le double de son poids d'é mulsion de bitume à 50 % d'eau.
<I>Exemple</I> 4-: Dans une bétonnière conte nant 500 kg de gravillon fin, mouillé, dont la surface a été préalablement chauffée à <B>50'</B> environ à l'aide des gaz d'échappement d'un moteur, on introduit successivement, en agitant, 15 kg d'un mélange à poids égaux de goudron de houille et de bitume de pétrole chauffé à 60 C et contenant 1 % d'oléate de magnésie, puis 10 kg de bitume préalable ment chauffé à 110-120' C et enfin 20 kg de ciment ou encore de filler charbonneux ou argileux.
On obtient, après un malaxage très court, un gravillon complètement enrobé dont les qualités "collantes" permettent son em ploi, dans d'excellentes conditions, pour les réparations locales de chaussées usées.
<I>Exemple 5:</I> A 500 kg de gravillon de cou leur claire (calcaire, quartzite, etc.), placés dans une bétonnière, on ajoute d'abord 25 kg de filler calcaire coloré en rouge par 5 à 10 de son poids d'ocre lévigée, ou tout autre pig ment minéral, et 0,5 kg de magnésie.
Après malaxage et réchauffage à la vapeur, on in- troduit dans la bétonnière un mélange de 10 kg de road-oil et de 10 kg de colophane préalablement additionnée de 5 % d'huile d'anthracène et de 311o de plastifiant (esters supérieurs de la glycérine, résines synthé tiques, etc.). Le mélange obtenu, coloré en rose vif, permet,de réaliser à peu de frais des trottoirs de luxe, des courts de tennis ou au tres surfaces du même ordre, qui présentent une coloration très vive et très franche.
Exemple <I>6:</I> A 300 kg de matériaux pier reux, granulométrés, placés dans une béton nière ou dans un autre malaxeur, on ajoute d'abord à froid 40 kg de file contenant lui même 40 % de son poids -d'un mélange à vo lumes égaux de goudron de houille et de bi tume, ledit mélange ayant été préalablement additionné d'une substance correctrice selon l'invention, par exemple de 5 % d'acide oléique et de 0,5/"0" de chaux ou de magnésie, puis 2 % 'd'un flux constitué, par exemple, par de l'huile légère -de houille.
L'enrobage com plet des matériaux est pratiquement immé diat. On peut évidemment arriver au même résultat, par exemple en ajoutant le flux dans le file, soit au .moment de la fabrication, soit au moment de son emploi.
Il en est de même de l'addition du produit ou mélange correc teur: si le système correcteur est un sel, par exemple le résinate de chaux ou d'alumine, on pourra, de même, soit dissoudre ledit sel dans le liant hydrocarboné avant son intro duction dans le malaxeur, soit dissoudre seu lement la résine dans le liant hydrocarboné du file au moment de la fabrication de ce der nier et ajouter la chaux ou l'alumine dans le. file avant l'enrobage (ou dans la bétonnière, au moment de celui-ci), soit introduire la; résine (par exemple sous forme de solution dans le goudron ou dans le flux) dans le file.
à un moment quelconque précédant son intro duction dans l'appareil d'enrobage (ladite so lution s'incorpore parfaitement au fila) ou encore dans ce dernier appareil au cours de l'enrobage, la chaux ou l'alumine étant intro duite dans ledit appareil à n'importe quel moment -de .l'opération, de manière à y for mer la combinaison saline correctrice qui est, dans le présent exemple, le résinate de chaux ou d'alumine.
<I>Exemple 7:</I> Pour réaliser un revêtement très mince parfaitement adhérent sur surface lisse selon la présente invention et permet tant d'appliquer ensuite sur lui tout autre revêtement désiré, on arrose d'abord la sur face à revêtir avec une solution ou une sus pension diluée de la substance correctrice, cette solution ou suspension pouvant être fil- lérisée ou non-fillérisée (par exemple un lait de chaux fillérisé);
on épand ensuite une -émulsion bitumineuse à 5051ô' d'eau et conte nant une faible proportion d'oléine, de coïo- phane ou de résines similaires; enfin, pour assurer un contact satisfaisant avec la surface sous-jacente, on gravillonne avec des maté riaux pierreux très fins et on cylindre légè rement. On obtient ainsi une surface ru gueuse qui est parfaitement adhérente à la surface lisse sous-jacente et sur laquelle on pourra fixer n'importe quel revêtement, par exemple des matériaux pierreux granulomé- trés et enrobés selon l'invention.
Exemple <I>8:</I> Un revêtement mince parfai tement adhérent sur surface lisse est constitué par un mortier d'émulsion ou par un filo ap plicable à froid ou encore par une émulsion inverse du type "eau dans huile", notamment par une émulsion inverse obtenue selon le brevet suisse no , 193068, déposé par la de manderesse le 14 août 1936, ces divers liants hydrocarbonés étant, bien entendu, corrigés selon la présente invention ainsi qu'il a déjà été indiqué ci-dessus.
La préparation des mortiers, filos et émulsions précités peut avoir lieu, notamment, selon les procédés décrits dans les brevets français no 742161 du 5 dé cembre 1931, no 769728 du 6 mars 1934, no 774533 du 14 juin 1934, no 805948 du 27 juillet 1935 et leurs additions.
Exemple <I>9:</I> Les mortiers préparés suivant la technique rappelée dans l'exemple 8 ci- dessus, sont, dans le présent exemple, mis sous une forme suffisamment fluide pour consti tuer un "mortier de pénétration" qui remplira tous les interstices d'une chaussée en maca dam ordinaire ou en macadam enrobé;
un lé- ger cylindrage ou une vibration assure la pré cipitation du mortier, ce qui entraîne l'agglo mération de tous ses constituants en une masse plastique et continue qui sertit d'une manière parfaite toutes les pierres du ma cadam auxquelles ladite masse adhère très fortement.