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Nouveaux procédé et nouveau produit pour la construction des routes et le revêtement de toutes surfaces.
1.- Au cours de ces dernières années, de nombreux procédés ont été.brevetés pour améliorer la technique de cons- truction et de revêtement des routes, notamment pour assurer un contact intime ainsi qu'une adhérence permanente entre les liants hydrocarbonés (goudrons, bitumes et leurs mélanges, fillérisés ou non fillérisés, etc...) et les matériaux pierreux de la chaussée ou du revêtement routier, même fortement mouillés, - et ce, quels que soient la nature, la composition et le calibre desdits maté- riaux, grâce à l'utilisation des qualités adhésives des sels mé- talliques des acides organiques à poids moléculaire élevé et des substances contenant au moins une fonction phénolique.
Les demandeurs rappellent notamment que par le brevet français No.809.506 du 28 novembre 1935 et ses quatre additions du 27 février 1936, du 16 avril 1936, du 11 août 1936 et du 13 octobre 1936, on a protégé un procédé d'enrobage direct, au moyen
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des liants hydrocarbonés, de tous matériaux secs ou mouillés pour la construction et l'entretien des chaussées, de même que pour la réalisation de tous revêtements étanches (toitures-terrasses, sols, etc.
) Ainsi qu'il a été précisé dans le brevet précité et ses additions, le procédé objet de l'invention est caractérisé par l'utilisation des propriétés adhésives que possèdent, même à faible dose, les systèmes correcteurs constitués par les bases alcalines, alcalino-terreuses, magnésiennes, zinoiques et alumi neuses ainsi que certains de leurs sels minéraux (carbonates, borates, silicates) ou organiques tels que les sels d'acides gras, les savons et leurs substituts sulfonés, les résinates ou pro- duits similaires, les sels des acides naphténiques et sulforicini- quesde même que les esters sulfuriques des alcools supérieurs.
Selon ledit procédé, les composés du fer et du cuivre possèdent les mêmes propriétés. Les sels précités sont directement ajoutés au liant ou formés in situ par l'addition successive, dans le liant, des constituants desdits sels (acides, oxydes ou hydroxydes), ou encore en répandant l'oxyde ou l'hydroxyde à la surface des matériaux à recouvrir au à enrober,- l'acide étant ajouté à part ou étant préalablement dissous dans le liant hydrocarboné.
Le procédé protégé par le brevet français n 826. 788 du 15 septembre 1937 a pour objet un procédé parti- culier de préparation de liants bitumeux à adhésivité for- tement accrue, par addition auxdits liants de 0,5 à 20% d'un savon d'un métal lourd ou alcalino-terreux, préparé par chauffage température élevée du¯liant contenant un acide organique à poids moléculaire élevé, en présence d'un excès d'oxyde ou hydrate du métal considéré, par exemple l'oxyde de plomb (litharge ou autre). L'excès d'oxyde est ensuite décanté.
Le brevet français n 826. 789 du 15 septembre Il 1937 protège une variante du procédé précédent, selon la-
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quelle on procède en deux temps à l'enrobage des matériaux minéraux, d'abord à l'aide d'un liant contenant une dissolu- tion concentrée d'un savon métallique non alcalin, puis par addition de la quantité complémentaire de liant non cor- rigé sous forme continue ou d'émulsion.
Avec le procédé objet du brevet français n 832.683 du 4 juillet 1938, on obtient des résultats similai- res aux précédents en utilisant des composés métalliques des phénols au lieu d'acides. Un bon résultat est obtenu par chauffa- ge, pendant une heure, d'un.phénol en solution dans un solvant organique, en présence d'un excès d'oxyde métallique.
Dans le brevet français n 837.257 du 28 avril 1938, l'amélioration de l'adhésivité est obtenue par traitement préalable de l'agrégat minéral par une solution aqueuse d'un sel de métaux polyvalents (0. 01 à 0,1% de sel par rapport au poids de l'agrégat, davantage si celui-ci est fin). Le sel métallique réagit ensuite avec le réactif naturel ou spécialement préparé qui est contenu ou introduit dans le liant à la concentration de 0,5 à 5% ou davan- tage et qui est constitué par les acides du bitume, ou par des hui- les naturelles contenant des acides gras, des acides organiques sulfonés (0,5 à 5% ou plus dans le liant), avec formation de sa- vons métalliques.
Dans le brevet français n 837.974 du 13 mai 1938, l'amé- lioration de l'adhésivité est réalisée par un traitement préala- ble de l'agrégat par une solution aqueuse de sels de métaux des groupes analytiques de l'argent, du cuivre, de l'aluminium, ou du fer. On ajoute ensuite le liant contenant un agent de mouillage tel que le naphténate de chaux, de zinc ou de plomb. L'adhérence est encore accrue par addition de chaux éteinte au système.
Dans le brevet français n 839.350 du 15 juin 1938, l'amélioration est obtenue par addition au liant de 0,5 à 2,5% de savons métalliques solubles dans le liant (plomb, thallium),
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puis en soumettant le mélange au chauffage à une température de 100 à 180 pendant un certain temps (cinq jours par exemple), de manière à accroître l'acidité et simultanément l'adhérence du liant.
Dans le procédé objet du brevet français n 847.829 du 20 décembre 1938, il est possible d'obtenir une amélioration con- sidérable de l'adhésivité des liants par addition à ceux-ci de 0,1 à 2% d'amines à poids moléculaire élevé.
Enfin, le brevet français n 848. 911 du 7 août 1939 a pour objet l'extension de certains des brevets précités aux émulsions hydrocarbonées du type "huile dans eau" par dispersion dans celles-ci, sous agitation, d'un agent adhésif (par exemple: oléate ou phénolate de plomb, amine à poids moléculaire élevé, - ces substances étant préalablement dissoutes dans un solvant approprié).
D'autre part, les demandeurs indiquent à titre documen- taire que, ainsi qu'il a été exposé dans le brevet français n 792.874 du 23 juillet 1935, une émulsion bitumeuse se trouve sta- bilisée et non précipitée par addition de résinate de chaux au bitume avant la mise en émulsion de ce dernier et par addition subséquente, à l'émulsion, d'une solution d'électrolyte normalement coagulante telle que le chlorure de calcium.
2. - Tous les procédés rappelés ci-dessus ont fourni des résultats techniques satisfaisants, mais ils entraînent souvent, en même temps qu'une dépense importante de calories, une consom- mation notable de correcteurs acides, basiques ou salins, dont il n'intervient souvent qu'une faible fraction dans le phénomène.
Ces procédés nécessitent fréquemment, en outre, des opérations pré- liminaires assez longues et d'un prix de revient non négligeable, ainsi que l'utilisation fréquente d'un matériel spécialisé, sou- vent coûteux, et d'une obtention très difficile dans les circons- tances actuelles.
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La présente invention a pour objet un procédé perfec- tionné dans lequel les moyens généraux décrits dans les brevets français précités sont appliqués d'une manière nouvelle ayant pour effet de diminuer d'une manière surprenante le temps nécessaire à la fixation du- liant sur les matériaux minéraux à enrober ou sur les surfaces à revêtir ainsi que la température de cette fixation et de réduire en outre dans des proportions considérables la con- centration.des réactifs acides, basiques ou salins mis en oeuvre.
Le nouveau procédé est ainsi plus rapide et plus écono- mique que les procédés antérieurs. De plus, le procédé objet de l'invention ne nécessite pas, pour sa mise en oeuvre, l'utilisa- tion d'un matériel spécial : peut être réalisé dàns tout malaxeur connu et notamment dans les bétonnières à cuve ou à tambour des types les plus courants.
Le procédé objet de la présente invention consiste à utiliser, au lieu de substances à fonction acide ou phénolique libre, les sels alcalins desdits composés (sels de sodium, po- tassium, ammonium, sels d'amines qui possèdent des propriétés flu- xantes imprévues permettant d'abaisser notablement la température d'utilisation des liants hydrocarbonés mis en oeuvre) et à substi- tuer aux oxydes ou hydrates utilisés dans les procédés précités (oxydes ou hydrates qui peuvent d'ailleurs être utilisés sous cette forme dans la présente invention)des sels des mêmes métaux, à condition que ces sels soient solubles dans l'eau.
Conformément à la présente invention, les composés salins ainsi utilisés peuvent être constitués par n'importe quel sel dont la base est susceptible de former, avec les corps à fonc- tion acide ou phénolique mis en eouvre, des composés insolubles dans l'eau. D'une manière générale, tous les sels solubles dans l'eau autres que les sels alcalins peuvent, dans le procédé objet de l'invention, être utilisés dans ce but, seuls ou en mélange entre eux ou avec d'autres substances ( par exemple les chlorures et nitrates de baryum, de strontium et de calcium; les chlorures,
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nitrates et sulfates de magnésium, d'aluminium, de fer, de chrome, de zinc, de cadmium, de cuivre ; lesaluminates, stannates, plom- bates et composés similaires ;
les nitrate et acétates de plomb, et plus généralement, tous les sels solubles des métaux lourd% tels que les sels de mercure et d'argent).
En ce qui concerne les sels organiques alcalins suscep- tibles d'être utilisés conformément à l'invention, les demandeurs ont reconnu que non seulement les sels alcalins des acides à poids moléculaire élevé tels que les mono- et poly-acides gras, aromatiques, résiniques et naphténiques, mais encore toutes les substances organiques possédant au moins une fonction acide, phénc lique ou sulfo-acide (S03H), les alcools sulfonés et autres produits similaires permettent d'obtenir le résultat recherché.
La seule condition nécessaire et suffisante pour que les phénomènes d'adhésivité que l'invention permet de réaliser se pro- duisent est la présence, dans le système mis en oeuvre, d'une petite quantité, même très faible, d'eau. Pour obtenir ce résultat, il suffira, par exemple, d'utiliser les sels solubles précités sous forme de solution aqueuse, - ou de mouiller, même légèrement, les matériaux à revêtir, ou d'utiliser les liants sous forme d'é- mulsion du type "huile dans eau" ou du type "eau dans huile", - chacun de ces moyens mentionné à titre indicatif et non limitatif pouvant être utilisé seul ou en combinaison.
3.- Conformément à l'invention, on peut pratiquement utiliser les composés organiques alcalins et les sels des métaux non alcalins précités selon toutes les variantes possibles: utilisation desdits sels à l'état cristallisé ou en solution dans l'eau, addition des composés organiques alcalins à l'état solide sous forme de dissolution dans l'eau ou dans le liant hydrocarboné ou encore dans une portion ou fraction de celui-ci, ou bien dans -un solvant approprié; formation in situ des sels alcalins par addition successive de l'acide et de la base alcaline ( ou de
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son carbonate) dans le liant ou dans une partie de celui-ci ou encore dans le solvant précité, ou encore directement dans l'appa- reil de traitement, etc...
Quant au liant, il pourra être utilisé soit sous forme anhydre et continue, soit sous forme d'émulsion stabilisée du type "huile dans eau" ou d'émulsion du type "eau dans huile". Cette dernière forme est particulièrement intéressante, ét@ donné qu'elle apporte sous une forme ménagée l'eau nécessaire au phénomène et qu'en outre l'excès d'eau dispersée dans la masse sous forme de très fines goutelettes joue, au moins partiellement, le rôle d'un filler permettant d'accroître la viscosité du liant sous une forme particulièrement simple.
Bien entendu, lorsque le liant hydrocarboné ne présente- ra pas à la température ordinaire une fluidité suffisante pour être mis en oeuvre à ladite température, il y aura lieu d'élever celle-ci par chauffage ou flux, - et, s'il y a lieu, de chauffer les matériaux à enrober ou la surface à revêtir de manière à les amener superficiellement à une température telle que le liant ne se fige pas immédiatement à leur contact. Ce résultat peut être obtenu par tous moyens, par exemple par chauffage direct ou indirect des matériaux, par exemple dans un séchoir, ou encore à l'aide d'un jet de vapeur, d'un brûleur ou des gaz d'échappement d'un moteur, ou simplement par arrosage avec de l'eau chaude.
Lorsqu'il s'agit de réaliser l'enrobage de matériaux calibrés ou granulométrés, l'addition de l'oxyde; de l'hydroxyde ou du sel métallique pourra se faire dans l'appareil d'enrobage sous forme de suspension ou de solution, de manière à assurer une couverture aussi rapide et régulière que possible de tous les éléments constitutifs de l'agrégat. Cette addition peut être faite, au moins en partie, au liant lui-même, auquel le composé métallique s'incoEpore d'une façon tout-à-fait surprenante, notam- ment lorsque ledit liant contient déjà dans sa masse tout ou partie du ou des composés alcalins intervenant dans les phénomènes dont l'invention assure la réalisation.
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Quant au sel alcalin du composé organique à fonction acide ou phénolique ou du mélange desdits sels utilisé, il peut être introduit sous forme de sel ou de ses constituants dans le liant hydrocarboné, ou dans une fraction de celui-ci ou bien dans un solvant approprié, ou encore ajouté sous l'une de ces deux for- mes dans l'appareil d'enrobage soit avant, soit après l'introduc- tion dans celui-ci du liant proprement dit, notamment sous forme de solution aqueuse.
Aussitôt que l'enrobage de l'agrégat est réalisé ( ce qui est particulièrement rapide), on constate une élimination de toute l'eau revêtant les matériaux ou accompagnant le liant à l'excep- tion de celle qui, se trouvant dispersée très finement à l'inté- rieur de l'hydrocarbure sous forme d'émulsion "eau dans l'huile", peut demeurer incorporée dans le liant à l'état de véritable filler.
Bien entendu, on peut ajouter au système toute poudre minérale ou organique pouvant jouer de son côté le 'rôle de filler (carbonate de chaux, charbon pulvérisé, ciment, cendres de char- bon pulvérisé, schistes bitumeux, asphalte en poudre, etc).Lorsque le filer présente une réaction alcaline (ciment, laitier, etc..) il peut remplacer au moins partiellement le sel, l'oxyde ou l'hy- drate métallique devant assurer, dans le procédé objet de l'inven- tion, la transformation du sel alcalin contenu dans le liant ou ajouté au système en composé insoluble dans l'eau.
Lorsqu'il s'agit du revêtement d'une surface (revêtement superfidel des chaussées, étanchéisation de fosses, de toitures, etc..), on étend d'abord sur la surface à revêtir, sous forme de solution ou de suspension, l'oxyde, l'hydroxyde ou le sel métalli- que non alcalin, puis le liant hydrocarboné tenant en solution le sel ou le mélange de sels organiques alcalins mis en oeuvre. Le liant est utilisé soit sous forme continue (après chauffage conve- nable s'il y a lieu) soit sous forme d'amulsion convenable- ment stabilisée. La surface est ensuite, s'il y a lieu, sablée ou gravillonnée et, dans ce cas, soumise \
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de préférence à une compression subséquente soit par cylindra- ge, soit par tout autre moyen.
Il est précisé ici que pour obtenir une adhésivité particulièrement satisfaisante entre la couche de liant et le sable ou le gravillon ainsi répandu, il est opportun d'arroser également ces derniers avant emploi avec une solution ou suspension étendué du sel métallique ou de l'oxyde ou hydrate métallique précité.
L'expérience a montré aux demandeurs que la proportion de substances correctrices (composés organiques alcalins et sels métalliques) est extrêmement faible par rapport à celle qu'exigeaient les procédés antérieurs mettant en oeuvre des acides organiques à poids moléculaire élevé. Quelques milliè- mes pour cent de substances correctrices permettent, en effet, d'obtenir un résultat très satisfaisant, tandis qu'avec les procédés antérieurs, une proportion de plusieurs unités pour cent était souvent indispensable.
Les demandeurs appellent spécialement l'attention sur la résistance remarquable aux variations de température des revêtements obtenus par le procédé objet de l'invention, grâce à l'action combinée des composés métalliques formés conformé- ment à celle-ci et des fillers susceptibles d'être ajoutés au système.
Quant aux opérations d'enrobage, elles se trouvent égale- ment considérablement simplifiées puisqu'on peut les réaliser en utilisant n'importe quel appareil de mélange, notamment des bétonnières de n'importe quel type. Enfin, en ce qui concerne les dispositifs de stockage et de mise en oeuvre des sels métalliques dans le procédé objet de l'invention, généra- lement utilisés sous forme de solution, ils peuvent être cons- titués par n'importe quel appareil approprié, à condition que les tôles en contact avec ladite solution soient convenablement protégées par une couche de vernis ou d'hydrocarbure contre une attaque possible dans le cas où l'on fait usage de sels métalliques tels que les sels de plomb de cuivre ou d'autres
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métaux qui sont précipitéspar le fer,
à moins que lesdites tôles ne soient en métal inaltérable à ces sels. Bien en- tendu, cette précaution est superflue lorsqu'on utilise, ce qui est le cas courant, des sels de calcium, de magnésium ou d'aluminium.
4.- La technique caractéristique de l'invention est applicable aux liants hydrocarbonés et aux matériaux minéraux de toute nature et de toute origine ; lesmatériaux pierreux peuvent être de tous calibres depuis les éléments 50/80 mm. jusqu'aux poudres les plus fines, tels que les fillers, et être traités conformément à l'invention aussi bien sous forme de mélanges granulométrés que de mélanges calibrés. Les ma- tériaux peuvent être constitués par des éléments neufs, ou encore-totalement ou partiellement par des matériaux et croûtes provenant de la récupération des revêtements et maté- riaux déchaussées anciennes que l'on recueille au moment de la réfection de celles-ci.
On ajoute alors aux matériaux ainsi récupérés, après détermination de leur constitution par les procédés usuels, les éléments complémentaires nécessaires (liants, flux, correcteurs, matériaux minéraux) permettant de réaliser conformément à l'invention un béton hydrocarboné pré- sentant les qualités de résistance à l'eau, à la circulation et aux variations de température que l'on exige de semblables agrégats.
Le procédé objet de l'invention permet notamment de réa- liser un enrobage complet des matériaux pierreux à l'aide d'une pellicule très fine de liant, ce qui évite leur agglomération pendant la période de stockage et permet leur manipulation très aisée (chargement, déchargement, reprises) tout en assu- rant leur agglomération très rapide sous l'action d'une com- pression appropriée (damage, cylindrage, etc..). Les résultats obtenus sont particulièrement intéressantslorsque le filler employé est un filler enrobé conformément à la technique de l'invention ou encore un asphalte naturel ou artificiel riche /en liant,que l'on peut alors utiliser dans des proportions
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très importantes (par exemple 20% du mélange).
5. - Le procédé objet de l'invention permet également d'enduire d'une manière étanche toutes surfaces planes ou courbes, même très mouillées. Il est ainsi possible de réaliser tous revêtements étanches, notamment sur des surfaces telles que: chaussées pavées, macadamisées, bétonnées, asphaltées, bitumées, ou goudronnées ; murs, toitures-terrasses(notamment hu- mides). On peut également, par le procédé de l'invention, réa- liser sur des surfaces très lisses ou très dures de véritables souches de collage constituant Isolement de liaison entre la surface lisee sous-jacente et le revêtement qui adhérera par son intermédiaire à ladite surface, notamment lors de la confec- tion de tapis antidérapants sur les chaussées asphaltiques, bétonnées ou pavées.
Dans cessas , on arrose d'abord avec la solution de sel métallique la surface devant recevoir ladite couche de collage; on répand le liant contenant dans sa massa le composé organique alcalin; on sable ou gravillonne ensuite la surface ainsi traitée qu'il suffit enfin de comprimer légè- rement, par exemple par damage ou cylindrage.
Le procédé objet de l'invention permet également, en in- corporant dans un mastic les éléments correcteurs visés par ladite invention, de rendre ledit mastic hydrophobe et de per- mettre notamment une pose très aisée des glaces et vitres par tous,temps et en toutes saisons.
Le procédé objet de l'invention s'applique enfin à la confection sans séchage préalable des matériaux de tous agglo- mérés mettant en oeuvre des liants hydrocarbonés et des matières minérales de toute nature et de toutes dimensions: matériaux pierreux et produits similaires pour dallages, pavés artifi- ciels, tous produits réfractaires, briquettes de charbon et autres combustibles etc.. Il permet encore l'agglomération ou l'enduisage de toutes matières telles que : fibre de bois, copeaux, sciure, liège, étoffes et tissus divers, notamment pour la confcetion de tous produits thermiquement, acoustique- ,ment ou électriquement isolants.
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6. - Les demandeurs signalent en terminant que, confor- mément à une variante du procédé objet de l'invention, il est très aisé d'assurer la fillérisation chimique des liants mis en oeuvre en utilisant simplement un excès de sels mé- talliques solubles (chlorure de calcium, de magnésium, sulfate de magnésie, d'alumine etc..), puis en ajoutant au système une solution de carbonate alcalin qui formera avec le ou les sels solubles précités un précipité de carbonate ou d'hydrate métallique se dispersant immédiatementdans le liant hydro- carboné, assurant sa fillérisation sous forme de particules d'une extrême finesse, correspondant à une véritable impré- gnation de la matière minérale ainsi formée, tout-à-fait analogue à celle que réalisent les asphaltes naturels.
On peut ainsi obtenir un accroissement très important de la vis- cosité et de la rigidité d'un liant avec une quantité parti- culièrement faible de matière minérale très finement divisée produite in situ dans ledit liant ainsi qu'il vient d'être dit.
Bien entendu, le procédé objet de l'invention est appli- cable à la confection de toutes peintures et revêtements co- lorés adhérents; il permet également la confection de liants routiers non noirs grâce à l'emploi de liants faiblement co- lorés (bitumes de l'Insulinde, etc..) simultanément avec des fillers ou autres pigments colorés ou avec des colorants so- lubles, ou encore en faisant usage simultanément de ces di- vers modes de coloration.
L'invention a aussi pour objet les nouveaux produits in- dustriels que constituent les revêtements ou les enduits ob- tenus par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus décrit et de ses variantes.