CH259061A - Composition bitumineuse. - Google Patents

Description

  Composition     bitumineuse.            La.    présente invention est relative à une       composition    bitumineuse permettant de réaliser  un     contact    et     une    adhérence parfaits     avec    un       matériau    pierreux divisé et humide.  



  Une amélioration du     contact    entre un ma  tériau pierreux humide     tel    que des pierres       concassées    ou du gravier et des compositions  de     revêtement    bitumineuses a. fait l'objet d'un  grand     nombre    de     recherches    et de     nombreuses          propositions    ont été faites pour     obtenir    cette  amélioration.

   Il     subsiste        toutefois    la     n6ces-          sité    de réaliser une composition     économique,     propre à adhérer non seulement rapidement,  mais également de manière durable au maté  riau incorporé à l'état humide et à     présenter     une     résistanoe        désirée    à la perte de     plasticité     de la     composition    par vieillissement dans les       conditions        d'utilisation.     



  La     composition        bitumineuse,    objet de la       présente    invention,     possède        ces    propriétés dé  sirées. Cette composition est     caractérisée    en       ce    qu'elle est sensiblement anhydre et     wn-          tient    une matière bitumineuse, un savon inso  luble dans l'eau et au moins un émulsifiant  constitué par une amide d'un acide gras de  rang élevé, cet émulsifiant étant propre à  provoquer avec de l'eau la formation d'une  émulsion d'eau dans ladite matière     bitumi-          neuse,

          c'est-à-dire    une     émulsion    du type  eau  dans huile..  



  Dans sa réalisation préférée, la     -composi-          tion    comprend     comme    émulsifiant un ou     plu-          sieurs        dérivés    d'acide     gras    de rang élevé con-    tenant outre une fonction amide également  au moins un groupe amine.

   On peut employer  comme     émulsifiants    de     ee    type des     produits     de     réaction    d'une polyamine avec un acide  gras en proportion sensiblement moindre que  ,celle qui est     suffisante    pour réagir avec tous  les     groupes    amines .de la polyamine.  



  En général, on     constitue.    un mélange an  hydre de la matière     bitumineuse,    d'un     savon.          insoluble    dans l'eau et d'un émulsifiant du  type     décrit,    dans     lequel    la. proportion de sa  von et d'émulsifiant est minime     comparée    à  la quantité de     matière        bitumineuse    présente.

    Une telle -composition appliquée à un maté  riau pierreux présente une résistance élevée  à la séparation d'avec.<B>et</B> matériau pour     .desi     conditions sévères d'essai et     d'utilisation.        Le     savon     insoluble    assure.     l'adhérence    de la ma  tière bitumineuse au matériau pierreux,  quand le tout est immergé dans l'eau ou  exposé à la pluie.  



  Comme matière     bitumineuse,    on - utilise       avantageusement    l'un des types communs de  matière asphaltique     tels    que l'asphalte ou le  pétrole naturel, ainsi que des. résidus .de dis  tillation du pétrole de la, catégorie     utilisée     pour les     revêtements        routiers.    On peut utili  ser     également    les résidus     plastiques    de la,dis  tillation du     goudron    de houille.  



  Comme savon     insoluble    dans l'eau, on peut  utiliser le savon à l'oxyde de zinc du     tallol,          ce    dernier étant un     sous-produit    de la fabri  cation du papier qui     contient    une     grande    pro-      portion d'acide     abiétique    et une moindre pro  portion d'acides     gras    de rang élevé.

   A la  place du     tallol,    on peut     ut'ilis'er    l'acide oléi  que,     l'acide        ricinoléique,    l'acide     linolé        ique,     le mélange     d'acides.    !dérivé par hydrolyse de  l'huile de     ;graines    de     coton,,    de l'huile de  graines de céréales ou de l'huile de     poisson     ou les acides analogues.

   A la place de savon  au zinc, on peut     utiliser    les savons     corres-          pondant    à     l'aluminium,    au fer, au calcium  ou aux     autres    métaux     polyvalents    utilisés  ordinairement dans la fabrication     des    savons       insolubles    dans Peau. Toutefois, les savons  au zinc sont     particulièrement    efficaces pour  le but     poursuivi    et     ces    savons sont préférés.  



  La proportion d'oxyde de zinc ou     autre     composé d'un métal     utilisée    pour réagir avec  les acides gras     dans    la formation du savon       insolublepeut    être modifiée dans certaines limi  tes.

   La     proportion    utilisée est habituellement  suffisante pour neutraliser une grande partie  et     avantageusement    la totalité -des acides       gras.    De bons résultats sont     particulièrement     obtenus lorsque la proportion     utilisée    est en  excès .des acides     gras,.    Ainsi,     lorsque    l'oxyde  de zinc est utilisé comme -composé     d'un,        métal     polyvalent,

   il peut être utilisé dans la pro  portion     d'environ    10 à 30 parties pour 100  parties de     tallol    -ou d'une     quantité    équiva  lente d'autres     acides    gras.  



       Lorsque    des composés de métaux autres  que l'oxyde de zinc sont     utilisés,    ils peuvent  être utilisés .dans une proportion     équivalente     à celle de l'oxyde de zinc qu'ils remplacent,  c'est-à-dire équivalente à     environ    10 à 30  parties d'oxyde de zinc pour 100 parties       d'acides        bras;.     



  Dans la fabrication des     savons.    insolubles  de métaux dont les oxydes ne     réagissent    pas  facilement avec les     acides    .gras de     rang    élevé.  les     acides        .gras    peuvent d'abord être trans  formés en savons de     sodium    qui sont alors       traités    avec des     sels,        solubles    dans l'eau des  métaux polyvalents     tels    que, par     exemple,    un  sulfate ou un     chlorure        ferrique    ou d'alumi  nium en présence d'eau.

   Le sel de sodium  obtenu comme     sous-produit    est extrait par  des     lavages    répétés. Le savon insoluble ainsi         fabriqué    est ensuite complètement séché par       chauffage    pour provoquer l'évaporation des  l'eau présente.  



  Des résultats particulièrement     bons    quant  à l'adhérence de la composition     bitu-          mineuse    avec le matériau pierreux .ont  été obtenus     lorsque    l'amide     émulsifiante        e     est une amide d'un ou plusieurs acides gras  de rang élevé contenus dans le     tallol,    ou de  l'acide oléique,     palmitique,        laurique,    stéari  que, seuls ou mélangés.

       L'oléamide    est pré  férée pour des     raisons.    d'économie et égale- c       -ment    par suite de     résultats    particulièrement  satisfaisants     obtenus    par son emploi.  



  Avec certains types de matériaux pier  reux, il est     désirable    d'avoir présent comme  émulsifiant,     nonseulement    une amide du type c  décrit, mais     -également        uncomposé    con  tenant un groupe amine.

   Une telle amine  est     avantageusement    obtenue par la     réalc-          tion    de     l'.éthylènediamine,    de la     diéthy-          lènétriamine,    de la     triéthylènepentamine     ou autre     polyamine    avec un acide gras en       proportion        insuffisante    pour neutraliser tous  les     ,groupes    amine.

   Ainsi, on peut fabriquer  une amine qui est satisfaisante pour le but  recherché par la réaction d'une proportion  moléculaire     -d'acide    oléique et d'une propor  tion moléculaire     .d'éthylènediamine.    Avec les       triamines    et, à titre d'autre exemple, on peut  utiliser deux     proportions    moléculaires d'acide  gras pour une proportion moléculaire de     tri-          amine.    Les produits ainsi fabriqués contien  nent un groupe amine n'ayant     pa=s    réagi.  



  Il est     avantageux    que l'amide et l'amine,  si celle-ci est     utilisée,    soient liquides, à la  température à laquelle on utilise la composi  tion bitumineuse, par exemple pour le     revê-          tement    de     chaussées,    et il est préférable  qu'elles soient solubles ou facilement     disper-          sables    dans ladite     composition.     



  Des amides émulsifiantes particulière  ment satisfaisantes sont celles de l'acide oléi  que.     D'autres    amides très     satisfaisantes    sont  les     oxyallcaylamides,        @c'est-à,dire,    par exem  ple,     l'oxyméthyl-,        l'oxyéthyl-    ou     l'oxybutyl-          amide,    d'un acide gras du type décrit. Une  amine convenable est le produit de réaction      de l'acide oléique avec     l'éthylènediamine    en  proportions équimoléculaires.  



  11 est donné ci-après des exemples de réa  lisation de     compositions    conformes à l'inven  tion, particulièrement     satisfaisantes:     <I>Exemple I:</I>  100 parties de     tallol    sont chauffées à en  viron l63  C et 28 parties d'oxyde de zinc  leur sont incorporées par brassage intime, les  proportions indiquées ci-dessus et ultérieure  ment étant exprimées en poids. Le mélange  résultant comprenant des savons de zinc, des  acides, du     tallol    et un excès important  d'oxyde de zinc est maintenu à une tempé  rature élevée et brassé jusqu'à ce que, prati  quement, toute l'eau formée dans la réaction  ait été     expulsée    et la matière restante est  rendue pratiquement anhydre.  



  Le savon ainsi fabriqué est mélangé avec  une amide de l'acide oléique, l'amide étant  utilisée avantageusement dans la proportion  d'environ 2 à 8 parties pour<B>100</B> parties (le  savon. De préférence, l'amide est incorporée  dans le     tallol    avant que l'oxyde de zinc soit  ajouté, de     @sorte    qu'une incorporation uniforme  peut être obtenue aisément.    Le mélange de savon et d'émulsifiant  ainsi fabriqué est alors soigneusement mé  langé à la matière     bitumineuse    soit avec, soit  sans emploi de solvants de dilution ou de  coupage usuels.

   Un avantage de la présente  invention réside dans le fait que le mélange  de savon et     d'émulsifiant    possède le pouvoir  d'émulsionner l'eau dans de l'asphalte     semi-          solide    sans coupage avec un     solvant.    La pro  portion de savon et d'émulsifiant mélangés  n'a pas     besoin    d'être grande, environ de 0,5  à 5 parties de mélange pour<B>100</B> parties de       matière        bitumineuse    étant     s:

  uffi-santes    et la     pro-          portion    exacte     choisie        dépendant    de     l'impo.r-          tance    de     l'effet    émulsifiant     désiré,,dans    l'emploi  du savon et de l'émulsifiant mélangés et de la  qualité de     l'adhérence    à l'agrégat au vieillis  sement.

   Avec la plupart des types de maté  riaux pierreux, 1 à 2 parties du mélange pour  100 parties d'asphalte sont     suffisantes.            Exemple   <I>11:</I>  Le processus de l'exemple I est suivi sauf  (lue l'on incorpore avec l'amide un poids égal  environ d'un dérivé d'un acide gras de rang  élevé contenant un groupe amine,     cet    ingré  dient étant du type précisé ci-dessus.  



  Bien que les compositions décrites dans  les deux exemples I et II soient toutes .deux  satisfaisantes en ce qui concerne le contact  et l'adhérence de la matière bitumineuse à un       matériau    pierreux à l'état humide, on a re  marqué que la composition de l'exemple II  est meilleure du fait qu'elle donne un     contact     plus     ra=pide    et une adhérence meilleure avec  certains types de matériaux pierreux.

   Avec  certains de ces types, caractérisés par une  résistance     relativement.    faible à l'humidifica  tion par une matière     bitumineuse.    on peut  sensiblement diminuer les quantités des émul  sifiants des exemples I et II,     c'est-à-dire        les          quantités    de 'l'amide et l'amine, pourvu que  du savon de zinc soit utilisé 'et que la com  position contienne un excès important d'oxyde  de zinc par rapport au composant d'acide  gras.  



  Les compositions bitumineuses fabriquées  comme     décrit    sont sensiblement anhydres, les  matières brutes utilisées dans leur fabrication  ne     contenant    pas de quantités     appréciables     d'eau.  



  Lors de l'utilisation des compositions     bi-          tumineuses    du type décrit, il est avantageux  de traiter préalablement le matériau pier  reux avec une petite proportion de     ehaux,     c'est-à-dire avec -de la chaux hydratée dans  la proportion d'environ     1/2    partie à 1 partie  pour 100 parties de matériau. Lorsque le ma  tériau est ainsi traité, l'adhésion de la com  position bitumineuse se produit tout de suite.  



  Le mélange de la composition bitumineuse  et du matériau pierreux traité à la chaux  peut     s'effectuer    dans un type usuel, d'ins  tallation mobile comportant un pétrin ou  malaxeur.     Le    mélange est agité et chauffé  pour diminuer la viscosité de la composition       bitumineuse.    On obtient généralement une  adhésion parfaite et un revêtement parfait en  quelques minutes, que le matériau traité soit      initialement sec ou humide ou même gelé.

   Le  matériau enduit peut     ensuite    être déchargé  du malaxeur directement dans une machine  d'épandage et de finition de type habituel  équipée avec un brûleur qui maintient une  température d'environ 150  C; le matériau en  duit est     .ensuite    mis en place.    Des essais montrent que le produit de       .revêtement    terminé est     caractérisé    par une  forte adhérence de la -composition     bitumi-          neuse    au matériau pierreux et également que  cette composition bitumineuse elle-même con  serve une grande     ductibilité    et     plasticité    en  vieillissant.

   Quand un matériau pierreux de  15 mm     environ    de     ,grosseur    est enduit avec  la composition suivant la présente invention  et du type décrit dans les exemples I et. II  et     est    séché et ensuite immergé dans de l'eau  distillée     pendant    24 heures, la     quantité    de  matière enlevée qui en résulte n'excède pas 1  pour cent.

   Les résultats de l'essai     Nicholson     standard sont également     significatifs,.    Quand       le-matériau    pierreux de 15 mm de grosseur  est enduit avec la     compositian,    séché durant  24 heures et ensuite brassé durant 15 minutes       dans    de l'eau à     38     C,     puis    durant 45 minutes  dans de l'eau à 49  C et durant 15 minutes  dans de l'eau à 54  C, il n'y a     pratiquement     pas de matière enlevée, que le matériau uti  lisé soit hydrophile ou hydrofuge.  



  En outre, l'asphalte ou la     matière        bitumi-          neuse        entrant    dans la     composition    reste duc  tile et plastique durant une longue période  de temps et     est    exempte     des.    phénomènes nui  sibles tels que la friabilité et le vieillissement  prématuré qui sont constatés     dans.        -certaines     compositions d'asphalte conventionnelles     lors          ,d'une    longue exposition à l'influence oxy  dante de     l'atmosphère.  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Composition bitumineuse, permettant de réaliser un contact et une adhérence parfaits avec un matériau pierreux -divisé et humide, caractérisée en ce qu'elle est sensiblement an hydre et contient une matière bitumineuse, un savon insoluble dans, l'eau -et au moins, un émulsifiant constitué par une amide d'un acide ,gras de rang élevé, cet émulsifiant étant propre à provoquer avec de l'eau la formation d'une émulsion d'eau dans ladite matière bi- tumineuse. <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1.

   Composition selon la revendication, ca ractérisée en ce qu'elle contient, en outre, un composé émulsifiant portant dans sa molé cule un groupe amine. 2. Composition selon la revendication, ca ractérisée en ce que ledit savon insoluble est un sel d'un métal polyvalent d'un acide gras de rang élevé. 3. Composition selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisée en ce que ledit savon est un sel de zinc d'un acide gras -de rang élevé. 4. Composition selon la revendication et, la sous-revendication 2, caractérisée -en ce que ledit acide ,gras est l'acide oléique. 5.

   Composition selon la revendication, ca- ractérisée en ce que ledit savon- insoluble est un sel d'un métal polyvalent d'un acide se trouvant dans le tallol. 6. Composition selon la revendication, ca ractérisée en ce qu'elle contient, en outre, un oxyde d'un métal polyvalent. 7.

   Composition selon la revendication, ca ractérisée en ce qu'elle contient une propor tion élevée de matière bitumineuse et une proportion ,globale minime d'un savon d'un métal polyvalent et d'un émulsifiant, ce der nier étant le produit de réaction d'une poly- amine avec un acide gras de rang élevé en quantité insuffisante pour réagir avec tous les groupes amines de la. polyamine, et ren fermant donc un composé présentant une fonction amide et au moins un groupe amine libre dans sa molécule. 8.

   Composition selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisée en ce que ledit émulsifiant est le produit de réac tion d'une alcoylène-diamiue avec un acide gras de rang élevé en quantité insuffisante pour réagir avec les deux groupes amines de ladite -diamine.

   9. Composition selon la revendication, ca- ractérisée en ce qu'elle contient une propor tion globale de 0,5 à 5 parties. de savon inso luble et d'émulsifiant pour 100 parties de matière bitumineuse. 10. Composition selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisée en ce qu'elle contient 2 à 8 parties d'émulsifiant pour 100 parties de savon insoluble.