BE392806A - - Google Patents

Description

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  "   PROCEDES   D'EMULSION ". 



   Parmi tous les   procédés   employés pour la construction moderne des routes, celui par enrobage et pénétration profonds du matériau à l'aide de bitume, brais, goudrons, et asphalte, a donné pratiquement les résultats les plus concluants, et ces produits d'agrégation sont aotuellement presque les seuls employés. 

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   Cependant, il est nécessaire de les mettre en oeuvre à chaud, en les mélangeant aveo les autres matériaux, et o'est une source de nombreuses complications pour des travaux sur chantier. Aussi, pour supprimer le chauffage,   a-t-on   cherché à réaliser leur utilisation à froid, en les émulsionnant préalablement. 



   Les émulsions s'obtiennent généralement par dispersion interpénétration, des deux éléments à émulsionner en ayant recours à une forte aotion mécanique de forme et de nature variées, ou par intervention d'un troisième élément, dit "agent d'émulsion". précipitant le travail et rendant l'action mécanique nécessaire beaucoup moins intense. 



   Les émulseurs peuvent à leur tour être divisés en deux catégories : ceux solubles directement dans l'eau, et   ceux   solubles seulement dans les produits à émulsionner. 



   Les émulsions stables des deux produits non misoibles comme l'eau et ceux indiqués étant très difficiles à réaliser par simple dispersion mécanique, les diverses émulsions employées actuellement sont toutes obtenues à l'aide d'un agent émulseur. 



   L'eau et le produit à disperser sont portés à une température voisine de cent degrés, l'un ou l'autre de ces éléments oontenant déjà l'agent émulseur, et le mélange est seul soumis à un brassage mécanique énergique et d'asoe longue durée. 



   Les émulseurs qui sont aujourd'hui employés sont ohers, et obligent à prendre de nombreuses précautions pour assurer la stabilité des émulsions : mélanger les produits en proportion très exacte, déterminer la température 

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 optima, la durée et forme de Inaction mécanique, et avoir recours à un long et énergique brassage, en maintenant chaude les produits. 



   Pour réaliser ce travail, il est indispensable de fabriquer les émulsions dans des usines spéciales fixes, souvent très éloignées, ou à l'aide d'usines mobiles suivant' les chantiers. 



   Pour les usines fixes, il y a lieu de tenir compte de la mise en fûts ooûteux, et du transport onéreux d'un produit final, oontenant 50 % de son poids d'eau. 



   Dans le deuxième cas, les usines mobiles représentant des installations importantes qui occasionnent également pour leur transport, des frais élevés. 



   L'invention a voulu remédier à ces nombreux   inoonvê .-   nients, et a oherohé des agents émulsionnants bon marohé, permettant d'obtenir rapidement des émulsions stables de produits variés, ne comportant aucune préparation ni dosa- ges minutieux ; le travail pouvant être fait à froid ou à basse température suivant les produits, et aveo des appareils transportables très simples, suivant les chantiers 
Pour obtenir les résultats et avantages indiqués, l'invention a choisi comme agent émulseur l'hydrate de chaux, plus ou moins hydraté (chaux éteinte, lait de chaux) seul ou allié à d'autres produits destinés à compléter les qualités que doivent posséder les émulsions employées à la reconstruction des chaussées, à leur revêtement ou entre - tien. 



   A titre d'exemple, il est donné plusieurs formules 

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 détaillées répondant aux cas de fabrication d'émulsions de goudrons, brais, bitumes, asphaltes ou résidus de distilla- tion du pétrole. 



   - N    I.-   
Emulsions de goudrons d'usines à   gaz :     Goudron ordinaire : 500Kgs.- Eau quelconque : 500 Kgs. -   Hydrate de chaux à 50% (lait de   chaux).: 10   Kgs. - 
Le goudron et l'eau sont employés, hiver comme été, directement à froid à la température ambiante, ou à oelle des produits à émulsionner, La dispersion est très raplde aveo malaxage lent de trente à quarante secondes. Viscosité très stable, se répandant sans ooulage dans les pentes. 



  Absorption rapide et adsorption régulière et oonsistante. 



   N  2.- Goudron ordinaire : 500 Kgs. - Eau : 500 Kgs.- Hydrate de chaux 50 % : 10   Kgs..-   Carbonate de plomb   calciné :   I Kg... 



  Dextrine : I   Kg. -.   Acide acétique   brut :     0,050     Gr.   



   Le goudron et l'eau sont employés à la température ambiante. Les produits secondaires ont été préalablement incorporés à l'hydrate de chaux, et cette bouillée est mé- langée par brassage pendant trente ou quarante seoondes. 



   L'émulsion possède la même viscosité apparente et s'applique très faoilement ; mais on oonstate une pénétra- tion plus rapide, et une adhérence beaucoup plus grande sur le matériau ou le revêtement. Durcissement superficiel rapide, sans devenir   oassant.   



     -   N  3.-   Brais, bitumes, asphalte : 500Kgs.- Eau : 500 Kgs. -    

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 Même quantité d'hydrate de chaux et produits alliés   :13   Kgs. 



   L'eau, les brais, bitumes, asphalte, n'ont besoin d'être amenés   qu'à   une température d'émulsion (60 à   7000.)   La dispersion émulsive est sensiblement la même que pour le goudron.   Malaxage   lent de 70 à 80 secondes. Vive   absorp-   tion. Viscosité stable et régulière. A l'application, adsorp -tion à adhérenoe ferme et très rapide. 



   - N    4.-     Résidus de distillation des pétroles : 500Kgs.-     Eau :   500 Kgs. - Mêmes quantités d'hydrate de chaux et produits adjuvants que pour le goudron. Les résidus de dis   -tillation   et l'eau étant à la température ambiante, les indications de fabrication sont les mêmes que pour celles des goudrons ; mais,à l'application, l'adsorption et l'adhé- renoe sont beaucoup plus lentes. 



    -Il  5.-   
Formule spéciale pour la préparation à froid d'émulsions très épaisses.: 
 EMI5.1 
 
<tb> Produits <SEP> à <SEP> Goudron <SEP> brut <SEP> d'usine <SEP> à <SEP> gaa: <SEP> Kgs: <SEP> 70
<tb> 
<tb> disperser <SEP> & <SEP> Brai <SEP> de <SEP> goudron <SEP> pulvérisé <SEP> : <SEP> 20
<tb> 
<tb> Agents <SEP> émul- <SEP> Chaux <SEP> hydratée <SEP> : <SEP> " <SEP> 10
<tb> 
<tb> sifs <SEP> & <SEP> adju- <SEP> Alun <SEP> en <SEP> solution <SEP> saturée <SEP> : <SEP> " <SEP> 1
<tb> 
<tb> avants.- <SEP> : <SEP> : <SEP> Kgs: <SEP> 101
<tb> 
<tb> Milieu <SEP> de <SEP> dispersion <SEP> : <SEP> Eau <SEP> 100
<tb> 
 -N  6.- 
 EMI5.2 
 
<tb> Produits <SEP> à <SEP> Goudron <SEP> brut <SEP>  d'usine <SEP> à <SEP> gaz <SEP> : <SEP> Kgs <SEP> :

   <SEP> 70
<tb> 
<tb> disperser <SEP> , <SEP> Asphalte <SEP> en <SEP> poudre <SEP> 20
<tb> 
<tb> agents <SEP> émul <SEP> @@chaux <SEP> hydratée <SEP> : <SEP> " <SEP> 10
<tb> 
<tb> sifs <SEP> & <SEP> ad- <SEP> Solution <SEP> d'alun <SEP> à <SEP> saturation <SEP> " <SEP> i
<tb> 
<tb> juvants.- <SEP> " <SEP> Kgs <SEP> : <SEP> 101
<tb> 
 

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N  6.- (suite) 
 EMI6.1 
 
<tb> Milieu <SEP> de <SEP> dispersion <SEP> Eau <SEP> Kgs <SEP> : <SEP> 100
<tb> 
 
Les diverses formules ci-dessus ne sont données   qu'à   titre d'indication, et leurs proportions peuvent légèrement varier suivant la quantité et la qualité des oomposants formant les produits à disperser. 



   L'émulseur oaloique indiqué par l'invention, avec ses adjuvants, s'applique particulièrement bien à tous les produits pouvant entrer dans les travaux routiers ;    il a été reconnu qu'avec ou sans ses adjuvants, il donnait   des émulsions très stables sur beaucoup d'autres produits    comme par exemple : de lin cuite ou naturelle, la   térébenthine brute (gemme), les brais de résine, résidus de schistes, huile inférieure d'arachide ou de palme, et en général toutes les huiles minérales,végétales ou animales. 



   En prenant le goudron comme type, et en comparant la fabrication actuelle des émulsions faites à chaud, à partir d'émulsifs tels que ; savons alcalins,   sulforioinates,   savons, résine, sulfites..... Il est oonstant qu'elles ne peuvent être préparées qu'en usine, qu'elles sont d'une stabilité   préoaire,,   les fûts à la vidange contenant une grande partie de l'émulsion déjà rompue. Elles ont une fluidité exagérée, et leur absorption étant trop lente , pour cette fluidité, une grande partie de l'émulsion s'é- coule et se répand en pure perte vers les bords de la route, ou ruisselle si cette dernière est en pente.

   Elles ne peuvent pas non plus, être répandues pendant qu'il 

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   pleut*   leur entrainement étant encore plus rapide.   L'adsorp.-   tion des particules de goudron sur les matériaux est irrégulière, et ne forme que très lentement un film plus ou moins résistant. Une oxydation rapide se produit, la couche déposée devient très vite oassante à sa surface, et ne garde pas en sa partie   sous. jacente   la plastioité   nécessaire   pour absorber une quantité de gravillon suffisante, leur pouvoir adhésif laissant à désirer ; pendant le gravillon- nage, la couche adhère au cylindre. Ces émulsions sont très sensibles à la ohaleur et au froid, et en hiver, il est néoessaire de les réohauffer. 



   Les émulsions obtenues aveo les émulseurs calciques à adjuvants spécifiques se font direotement à froid, sur le chantier même, sans la moindre perte de temps. La disper - sion du goudron, par sa parfaite interpénétration avec l'eau est telle que, chaque particule liquide est totale - ment reoouverte d'une gaine protectrice à rupture difficile, caractérisant la longue stabilité de l'émulsion. 



   La   visoosité   des émulsions est remarquable. Elles se rompent rapidement sur les matériaux de la route. Elles s'étendent plutôt en roulant qu'en ooulant, et ne risquent de oouler vers les oaniveaux que par négligenoe. Leur adsorp -tion est extrêmement rapide, et elles déposent un film solide et régulier indiquant une parfaite adsorption. Les épandages peuvent être faits sans inconvénient par temps de pluie, et sous la pluie   même ;   leur application sur routes très accidentées se fait aveo faoilité. L'oxydation de la surface épandue se fait très lentement, et permet un gra- 

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 villonnage de première couche très adhérent, et d'une deu- xième oouohe formant une très forte chape de proteotion. 



   Pour fixer particulièrement cette différence, il est établi qu'il est difficile de faire absorber aux émulsions connues plus de quatre à cinq fois leur volume de   cailloux     ou de gravillon ; tandisqu'avec les émulsions oalciques   cette absorption peut être facilement portée à huit volumes. 



   L'épandage peut être fait indifféremment par temps froid ou chaud, sans besoin de réohauffer les émulsions , même par froids voisins de zéro. 



   Leur violent pouvoir de pénétration et d'interpénétra- tion entraînent en profondeur les particules de produits dissociés. Sous l'effet du cylindrage, les matériaux sous- jaoents qui, dès le début, ont absorbé très rapidement l'eau de dissociation, en relâchent une partie qui remonte en surface, et   empêche   le cylindre de coller aux matériaux et aux particules libres du corps agglomérant dissocié. 



   Enfin, les poudres additionnelles des formules 6 et 7 permettent de faire   à   froid sur chantier, des émulsions mixtes : goudron, bitume, goudron asphalte, goudron brais, et autres mélanges qui possèdent des qualités tout à fait exceptionnelles pour l'enrobage en profondeur du matériau Ce prooédé permet de réaliser dans les meilleures conditions les constructions totales de chaussées, procédé qui était pour ainsi dire inapplicables avec les émulsions employées jusqu'ici. 



   Ces poudres travaillent en quelque sorte comme un filler, et les émulsions seront d'autant plus visqueuses, 

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 siccatives et adhérentes, que les proportions de brais ou asphalte en poudre pourront être augmentées. Pour les   rêve**   tements, elles formeront des ohapes spéciales   à'   grandes résistanoes, et devront être épandues sous une pression minimum de 7 Kilos. 



   Cependant, leur viscosité pourra être portée à tous degrés désirés, en additionnant au moment de l'épandage de un à cinq kilos de benzol brut par tonne d'émulsion. Le benzol s'évaporant rapidement ne retarde pas l'adsorption et l'adhérenoe de l'émulsion. Au oontraire, grâce aux produits dissolvants, il aide à dissoudre les poudres de brai ou d'asphalte, homogénéise l'émulsion, augmente la compacité et la dureté du revêtement en donnant à ces pou- dres la force d'un filler, à grand pouvoir d'attraction, qui, garnissant les plus petits vides, assure l'agglutina- tion parfaite du matériau, et la grande dureté et stabilité du revêtement. 



   Il est à noter que si les goudrons employés ont subi une   prédistillation,   leur enlevant une grande partie des huiles et essenoe qu'ils contiennent, la proportion de pou- dre de brai ou d'asphalte devra être réduite proportionnel- lement; autrement, on obtiendrait des émulsions de trop grande compacité. 



   Les huiles résiduelles de cracking peuvent dans oer tains cas remplacer le benzol, mais leur évaporation étant beaucoup moins rapide, retardent l'adsorption et l'adhéren- ce* 
Ces émulsions pouvant absorber des quantités d'eau 

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 beauooup plus élevées, proourent l'avantage énorme de pouvoir faire sur place à froid des bétons de matériaux appropriés, (à l'aide des malaxeurs bétonnières) pour la construction directe des chaussées, et de les terminer avec leur revête- ment, sans solution de continuité dans le travail. 



   En dehors des travaux routiers, les émulsions caloiques à adjuvants obtenues aveo ou sans adjonction de poudre de brai ou asphalte, peuvent être employées avantageusement pour la préparation de peintures spéciales et hydrofuges. 



  Elles s'appliquent indifféremment sur le bois, le fer, la pierre, le ciment, plâtre, et autres mortiers. Leur séchage est très rapide, et aussitôt après leur application, elles peuvent être immergées, ou exposées à la pluie, sans orainte d'être entraînées par l'eau. 



   Une certaine quantité de caoutchouc en dissolution pourra très féoilement leur être incorporée, et à titre d'exemple, il est indiqué.la formule suivante : - N  7.- 
 EMI10.1 
 
<tb> Huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> ouite <SEP> ou <SEP> crue <SEP> Kgs: <SEP> 50
<tb> 
<tb> Eau <SEP> " <SEP> 50
<tb> 
<tb> Hydrate <SEP> de <SEP> chaux <SEP> à <SEP> 50 <SEP> % <SEP> " <SEP> 10
<tb> 
<tb> Carbonate <SEP> de <SEP> plomb <SEP> oaloiné <SEP> ou <SEP> autre <SEP> siccatif <SEP> il <SEP> 1
<tb> 
<tb> Caoutchouc <SEP> en <SEP> dissolution <SEP> " <SEP> 5
<tb> 
<tb> Colorants <SEP> au <SEP> choix <SEP> .....................
<tb> 

Claims (1)

1. RESUME A- un produit émulsionnant constitué par des hydrates de chaux à hydratation plus ou moj.ns poussée B- les limites de cette hydratation n'étant fixées au maximum que par la quantité du miliew dispersant désiré, (l'eau à 50 % environ), et ax minimum, par un pont d'hydra- tation pouvant atteindre l'état pulvérulent de l'hydrate de calcium ordinaire, o'est-à-dire, la chaux éteinte.

   @ C- oos hydrates de chaux étant mélangés à des produits dits "adjuvants", qui ne sont pas employés pour aider à. l'émulsion proprement dite, mais pour augmenter ses qualités et rapidité de dissociation, d'aspiration, de séchage, et d'adhérenoe, spécialement en vue des travaux de matériaux routiers dans leurs diverses applications.

   D- des formules types étant données répondant à l'ob- tention des qualités indiquées, mais leur proportion et variétés des adjuvants pouvant être modifiées suivant la composition des produits à disperser, et des oonditions spéciales d'emploi imposées.

   E- cet émulsionnant permettant de réaliser directe - ment à froid ou à basses temépartures, l'émulsion des nombreux produits déjà employés comme aglomérants dans les travaux routiers, ou qui pourraient l'être par la suite.

   F- cet émulsif diminue la durée d'émulsionnement, simplifie le genre d'action mécanique actuellement employée.

   Son bas prix, ainsi que celui de ses adjuvants, la facilité de les rencontrer sur tous les points quelconques d'un territoire, la suppression d'un grand nombre de manutentions <Desc/Clms Page number 12> e.t de transport, diminuent considérablement le prix général des émulsions.

   G- les émulsions réalisées par cet émulsionnant à adjuvants possèdent la propriété de se dissocier en entrai- nant très rapidement les particules des corps dispersés, et rendant pratiquement possible le travail d'enrobage en profondeur du matériau routier pour la construction totale des chaussées.

   H- l'addition aux émulsions de goudron de brais ou asphalte en poudre, dans une proportion de 10 à 50 % de l'émulsion totale, leur donnant un pouvoir de compacité et d'adsorption comparable à un véritable filler qui agit sur les moindres vides, en donnant une agglutination complète des produits dispersés et du matériau, assurant une grande dureté de surface et une profonde stabilité au revêtement.

   I- ces émulsions additionnées d'eau au malaxage en bé- ténnières avec le matériau, permettant de faire directement @@à froid des bétons pour la construction des chaussées mêmes, et de les terminer avec leur revêtement sans aucune solution de continuité de travail.

   J- les revêtements constitués avec les émulsions oaloiques à adjuvants ont la particularité d'offrir une sur- -face dure, laissant toujours l'impression d'élasticité, sans qu'il y ait à la longue la moindre altération dans la stabilité du revêtement. Ceci dû à la préparation à froid des émulsions à la très faible et lente oxydation dans leur mise en oeuvre aveo le matériau et à l'usage. La parfaite et régulière adsorption qu'elles fournissent formant un <Desc/Clms Page number 13> ailler à action attractive complète entre tous les éléments constituant la chaussée ou le revêtement.

   K- ces émulsions calciques de goudron ou d'uiles végétales plus ou moins siccatives pouvant former des pein- tures ordinaires ou hydrofuges, à rapide adsorption, et très adhésives, avec ou sans addition de brais ou asphaltes, ou brais de résines, suivant l'emploi de ces peintures.

   L- les quantités et proportions indiquées dans les formules données à titre d'exempe, pourront être modifiées suivant les qualités et composants des matières premières employées ou d'après les exigences particulières des travaux.