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l'invention intitulé
La présente invention se rapporte' de* compo- sitions bitumineuses de surfaçage et de pavage et plus ' particulièrement à des compositions de surfaçage et de pavage en asphalte et goudron possédant des propriétés nouvelles et perfectionnées.
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un dépit du auco4o commercial de béton bit" ri.nauut pour concurrencer le béton de ciment Portland, les' bétons bitumineux sont caractérisés par certains inacn- vinienteo
Tout d'abord, le béton bitumineux ordinaire est sensiblement plus lourd que le béton de ciment Portland ordinaires Pour cette raison le béton bitumineux ordi-
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ami)Ma ne sont pas préférables aux bétons de ciment Port*',
land quand le poids constitue un faoteur critique* L$4 essaie pour réduire la différence de poids au point qu'elle soit négligeable en utilisant des charges légères n'ont
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pas tu de auocêe en raison de ou que les deux types de bétons peuvent être fabriquée à l'aide de charges légères* En outre$ la composition bitumineuse ainsi obtenue est
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généralement instable ou manque de résistance, ou est ex- ' trimemant susceptible à la destruction par l'eau ou sous l'action de chocs# d'abrasion ou de réaction chimique* Ainsi,
la présente invention se propose prirw cipalomnt de produire une matière da pavage bitumineuse nouvelle et perfectionnée, de faible poids et très 4l.Mti quoi d'une résistance et d'une stabilité élevée*, d'une
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forte résistance au choc# i l'abrasion et à l'eau Un autre inconvénient du béton bitumineux or dinaîre est ta susceptibilité aux variations de tempéra* tuarr. Il devient relativement mou et visqueux à de# toaw pératures de 38 à 5000 et au dessus et dur et cassant aux températures intérieures à 10 C.
Pour cette raison, un Pa* vsge en béton bitumineux tend à ne fissurer et se dé*44r4e ger nous l'action de l'oxydation et des intempéries, et
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qui en réduit la durée utile. Les eassis de réduction de cette susceptibilité ont été antérieurement Infructueux,
Ainsi, la, présente invention et propose égale* ment de réduire la susceptibilité des bétons bitumineux aux changement de température, de manière à en prolonger la durée utile.
Un autre Inconvénient des béton* bitumineux usuels est leur usage limité dans la fabrication des re- vêtements tels que le$ piste* d'envol, les station$ de taxi, les tablier.
de postes à essence et les parking Les deux liants bitumineux commun. utilisée dans les mélanges pour pavage ou surfaçage sont l'asphalts et le goudron, De ces deus matières, µles% prinsipalement l'esphales qu'on utie lise dans les pavages élan% détint qu'il est plus fasile à mélanger et appliquer et est plus stable* Toutefois,
l'es- phalte ne résiste pas à l'action chimique exercé. par les carburants, les huiles pour moteur. , réaction et l'essence, Ainsila plupart des chaussées bitumineuses des terrains d'aviation sont généralement fabriquées à l'aide de goudron, qui Asiate aux carburants, aux huiles pour moteurs à réao* tion et aux essences. Malheureusement ,
le goudron pose air- tains problèmes qui compliquent la fabrication des mélangea pour fabrication des chaussées dans lea installations usuelles de mélange à chaud,
Dans la fabrication des mélanges chaude d'as- phalto et de goudron, il est nécessaire de sécher et tarai* ser efficacement et complètement les agrégats minéraux introduite dans la composition de pavage, Dans une instal- lation usuelle de mélange pour chaussées, on effectue
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l'opération en chauffant les, agrégats 'à t 10 0 au oint* Malheureusement, le goudron ne peut, itre mélange avec ce,
* agrégats encore chaude étant donné qu'il et ook't1. aux températures supérieures à 90 * 9e..Ia cokéfaction du goudron r4dl1t sa résistance et ta durabilité. La deitrue- tion de nombre de pistes goudronné* en aéronautique est presque toujours attribuable au fait que le goudron et les agrégats minéraux qui y sont noyé. sont mélangée à une - température trop élevée, de sort-* que le goudron se coke*
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fie.
Bien qu'il soit possible d'évier 1 charbonneront ou la cokéfaction du goudron en laissant les agrégats minéraux refroidir une température raisonnable, le con-
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#rél4 in 9c ,6lïAt éimitli en raison de 41 qtie dom une installation tJriU1lift il tÜti4ïtÏoft dé iélaftgll bis lumineux, les appareils et les procédés sont conçus pour une production en masse de plusieurs mélanges asphaltiques atandard.
Ainsi, bien que le chauffage et le séchage des agrégats à une température inférieure soit possibles on évite toujours de le faire pour des raison* de commodité
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tout comme l'autre moyen qui constate z. laisser les 111"'" .," gate refroidir avant mélange*
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inai, un autre but de l'invention est de fournir une composition de béton bitumineux permettant de fabriquer
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des mélangea d'asphalte et de goudron à chaud et à froid, en même tempe, sans refroidir lea agrégats minéraux qui
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ont été chauffée en vue de leur Bêchage et de leur t..1,ag' complet,
ce qui permet de fabriquer des mélangea d'asphalte ou de goudron chaude et froide dans une même installation de fabrication.
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Un autre but particulier de l'invention est de fournir une Composition bitumineuse de surfaçage pouvant être formulée et appliquée tout forme d'un mélange chaud ou froide
Indépendamment du problème du charbonnement, le goudron constitue un liant difficile pour la raison qu'il n'est ni ductile ni élastique aux basses températures ni tenace et stable aux températures élevées
Ainsi, un autre but de l'invention est de fournir un mélange goudronneux propre à l'application à la tabrica- tion de chaussée* ayant une durée utile prolongée pour les lorraine d'aviation, les parking, les emplacements oÙ on manipule de l'essence, etc...,
lesdites chaussées étant tenaces et stables aux température* élevées et ductiles et élastiques aux basses températures.
Un autre but de l'invention consiste à fournir une composition bitumineuse pouvant aire appliquée en couche relativement mince et fabriquée à une consistance en pore Mettant l'utilisation à froid comme un mastic.
D'autres buta de l'invention, sa nature et nembre des avantages qu'elle comporte apparaîtront plus clairement ' à la lecture de la description détaillée qui suite
L'invention ci-après décrite se rapporte à une composition bitumineuse de surfaçage, comprenant essentielle- ment un mélange de caoutchouc granulé et. de liège finement divisé* Ce mélange peut être fait au moment du mélange avec le liant bitumineux. Il peut aussi être préparé sous forme d'un mélange préalable et conservé dans des sacs ou des coffrée.
Si on le prépare sous forme d'un pré-aélange, on
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doit ajouter une charge minéral* légère telle que des cendres ou de la terre de diatomée pour réduire le risque de combustion spontanée du mélange* Antérieurement à l'invention, on a utilité du caoutchouc nous diverses formes physiques avec les matières bitumineuses pour obtenir une matière de surfaçage propre , l'utilisation sur routes, terrain. de jeux, courts de tennis, parking et mime revêtement de sol. Le principal avantage de l'utilisation du caoutchouc est sa souplesse et son élasti- cité. Il donne au revêtement des propriétés d'amortisse- ment.
Non seulement il diminue la fatigue des pieds et du corps et les abrasions de la peau, mais encore il améliore la résistance du revêtement aux chocs. Toutefois, le caout- chouc présente certaines caractéristiques indésirables et ces caractéristiques ont limité l'utilisation des matière* de aurfaçage comprenant du caoutchouc comme constituant* La plupart des destructions de* . chaussé.. sont due.. une quan- tité Insuffisante de liant bitumineux.
Le caoutchouc en lui-même ne permet pas d'augmenter sensiblement le pourcen- tage de liant bitumineux dans la composition de pavage sans augmenter au cour. des toutes premières année. qui suivent la construction les risques d'exsudation et de liquéfaction des chaussées, qui deviennent ainsi glissantes. Un autre inconvénient du caoutchouc est sa tendance à l'oxydation et, quand l'oxydation a atteint un certain degré, la caps* titilité du caoutchouc avec l'asphalte ou le goudron liant diminue. A moeurs que cette compatibilité diminue, la chaussée devient cassants et dure et perd de son élasticité et de non pouvoir amortisseur.
La chaussée apparaît "seche"
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dans le A*100 sens qu'un mélange contenant un trop faible pourcentage d'asphalte eu dit goudron
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Un autre inconvénient du caoutchouc <m. qu t U ni produit pu de béton bitumineux xlelatànexmt léger* Ainsi a' est-on préoccupé, selon l'invention.
d'autre* aatitre* qui pourraient .tre incorporées dans les Mélanges bitumineux pour eurf&5a$<t au lieu de caoutchouc pour obtenir un produit final souple et léger ayant une élasticité substantielle. Le liés* est un de ces produits*
Le liège granulé est très léger, son poids 'tant d'aviron 64 à 255 kg par être aube alors que oelui du
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caoutchouc granulé est d'envi= 440 à 960 kg par mèt4-o oubçt Ainsi,
le liège est- il intéressant peur le mélanges de
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faible poids* En raison de son plus grand degré dt4l t4cdt&à l'utilisation du liège au lieu de oaoutchouo dans une 0 aition bitumineuse de aurt&9'" 41*OOOMP*# d4 moins d'abra- sien de la peau, moine de formation 4't!M au pied et moine de fatigue corporelles Un autre avantage du liège sur
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le caoutchouc est qu'il peut aboorb4r ou se Mélanger 4 eo une plus grande quantité de liant bitumineux eau risque de
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suintement ou de formation d'un &41."1 *gras** Plus 4pdoi4k lement, un kilogrMaaM de liège 1r&t\u1..., t<u<tia4 peut ab80.... ber et ce mélanger avec trois à quatre k1locr-e ci'...
phalte 1 guide sans suinter ai donner un )t4!.<Mag gras, alors qu'un kilogramme de caoutchouc granulé peut aa¯pter de manière satisfaisante au itwciwM Cet à 0,4 ka seulement d'asphalte sans suinter ou donner un mélange gras sur la chaussée au cours de la circulation.
Malheureusement, le liège possède certaines en
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ractériatiques indésirables qui deviennent prononcées ' , quand on l'incorpore dans un béton biixious Le liège est une matière organique dont, les particules ou les fibres
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sont relativement faibles et oint un* résistance à Itueure #t< au d<chLrj):< neibl<a at noiàdres que otllt du oaO\1t.. chouo. De plue, le liège ntest pas ecwpatiblw <e l'a,,,, phalte. Un$ chaustde faite d'un béton bitua1newc 1\8 Congo tenant que du liège est 1nltabl,. elle manifeste Une rand, tendance à rodor# s'user et pourrir à DOW d f Itr. traitée p<riodiqu$S!<Mtt au DOyen d'wnduitw d'4tàneh<it< coateux.
In out". la formulation'de bétons bitumineux ne contenant que du liège n'est pas sans poser de problèmes Il est difficile de .41an,er liège avoo un cément d'ttf phalte chaud eau provoquer de coagulation et la formation dggIcMr* dans le mélangeur* De plus, la liège ne peut' être chauffé à la température exigée pour les mélanges bitumineux chauds sans charbonner ou brûler
En dépit de ces caractéristiques indésirables '
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bien connus* du liège et du caoutchouc en,,
tant que oon* stituants individuels des mélanges de béton* bitumineux pour surfaçage, il a été découvert que si l'on prépare un
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mélange t:
iiaineux de ce type ne contenant pas seulement du liège ou du caoutchouc seule maie du liège et du caoutchouc dans des proportions et dans les conditions qu'on verra ci-après, on pouvait essentiellement supprimer ces ceractés
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rie1i1quel indésirables et parvenir ainsi aux bute ci- dessus exposés* Le terme de eM'u<tchouo.umi<4 ici couvre tout les élastomères vuloaniaabl...yntb6tiqua, ou naturels,
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tout fora* vulcanisée ou non,
et en particulier les membres
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de la classe comprenant (1) Ise eaoutohouae butadiéniquen comprenant (a) iea. caoutchouc* de sodium butadiene, (b) leu copolyre8 de butadiène et de etyr4ne lo'..t-A-d1rl le nuna A"), (c) les copolymèr*4 de butadiène et d'.orylon1. trile (par exemple le caoutchouc "Mxthyli", (2) las caout- chouca d'isoprène comprenant le "N4oprtnl". (3) les caoutm chauoe d'haloprbno4 comprenant la polybromoprlnl.
(4) leu copolymbres des oléfines eyto da petites quenttaée de di oléflnva comme la oopolymlra d'iwobuttnw et d'i<oprtn< (caoutchouc butylique), (5) la. caoutchoucs polyaulfuréa comprenant les copolymirea da tétraoulture da sodium at de bichlorure d'ithylne {par exemple le "Thikol") et (6) la
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caoutchouc naturel*
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Il ont important, pour et qui concerne l'1nvln- tion, de classer ces élastomères naturel. eu rynthitiquie en deux groupa (1) ceux qui ne disiolvent et . t 1JII&1gamont avec les huile.
émulsionnées et le# huilue'résiduolles en produisant un amant caoutchouteux et goramaux et (2) oeux qui r'81.,.,,\ aux huiles de périr r dr soudrone et aux bo Ivan ta aromatiques et ainsi ne aa di<tôtnt ni ne étaoti,
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gament pas* Parmi les 41&otombreu du commerce disponibles il gr&nd*4 quantités (et à des prix économique) la plupart entrent dans le premier groupe# Dan4 14 second groupe fi* aurtnt les typai principaux lui-an\..
(a) copolymlrtl du butadiène et de Ilacrylonîtril4 (b) èopolymare. d'el4fiM< et de diolé fines, (c) caoutabouoi polyeulturd4 et (d) IRNdopr4n* ,b Pour satîstaire aux buta de l'invention, 11 est essentiel d'utiliser des élastombres 4*4 deux groupes*
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On les introduit dans le mélange sous tome
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solide* * Le caoutchouc soluble coopère avao la liant bitm'4", mineux pour former un cernent Comeux qui empêche le liante quand on le coule dano un eurfaçage, de devenir dur et cassant aux basses températures et mou et liquide aux haute'* température*.
Le caoutchouc qui ne se dissout paa devient une coure* d'agrégat élastiques. Ce* agrégats assurent une grande résistance au choc et en môme tempe prolongent la durée utile,du surfaçage Le cernent gommeux et caoutchouc toux qu'on obtient en dissolvant le caoutchouc dans les hui- les bitumineuses liantes coopèrent également avec les par*, ticules de liège présentes dans le mélange.
Le cément de caoutchouc adhéra très fortement aux particules de liège
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et une parti* en est absorbée dans les poret, ee qui pro- duit un agrégat de liège caoutchoute dont l'41eatieit< est sensiblement permanente* Il s'ensuit que les particules de liège sont rendues essentiellement compatibles aves les liquides bitumineux et restant élastiques, sterne quand le caoutchouc extérieur ou à nu devient dur et cassant au
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tours de IloxydAtiont In outre,
les atrisau ai liëit ta prégné sont ettioacement et énergiquement nrriili IIUO tuellement aux agrégats caoutchouteux contigus ainsi qu'aux agrégats de pierres ou de graviers et autres charges minerait t Idsbres pr4oentes dani la ma t tire de surtaqa4el, et qui d6!MM dit ohom$4d$ê stables à toute* let variations de températures da ltatacephère 4b aux chanteutitli Oli 'bi,4 ques normalement rencontré* Un autre avantage est que le
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charbonnement, la coagulation ou l'agglomération des parti*
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culte sont supprimée et que le Mélange Peut être effectué à des températures sensiblement plue basses qu'il. n'était antérieurement possible.
Comme on l'a dit, un avantage des particules de liège est qu'elles augmentent la quantité de liant bi- tumineux pouvant être tolérée dans le mélange de surfaçage.
Ce fait est important étant donné qu'il prolonge la duras bilité du surfaçage et compense le durcissement dû à l'oxy- dation de ses constituants bitumineux, On ne pouvait jusqu'ici utiliser des quantités comparables de liants bi- tumineux liquides en raison du suintement, de la liquéfac- tion et d'un caractère glissant excessif qui se produiraient dès les premières années de la construction.
Bien entendu, d'autre* charges augmentent également la quantité de liant pouvant être utilisée dans le mélange, Maie ils ne possèdent pas les propriétés d'élasticité et d'amortissement du liège, Néanmoins, il est préférable d'introduire une matière miné- rale légère finement divisée telle que des centres, des poussières minérales, de la terre de diatomées, du ciment Portland ou des scories pulvérisées dans les mélanges de surfaçage selon l'invention. En outre, comme on l'a dit, l'addition à un pré-mélange de caoutchouc et de liège d'une charge minérale légère réduit le risque de combustion spontanée.
La charge minérale de faible poids facilite également la protection des particules de liège relative- ,on ment faibles, en/augmentant ainsi la résistance à l'usure et au déchirage.
Dans la mise au point et la pratique de l'inven-
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tien, on a trouvé que l'on devait tenir compte de certaine critères pour obtenir une composition de surfaçage possé. dant tout-ou les caractéristique susdites*
En premier lieu il est nécessaire qu'un pour* centre substantiel, mail non la totalité,
du caoutchouc incorporé dans le mélange soit tel qu'il et dissolve et s'amalgame avec les huilée résiduelles ou émulsionnées du liant bitumineux. La proportion de caoutchouc de ce type doit être d'au moins 30 à 90% (et de préférence d'environ 60%).
En second lieu, il cet nécessaire que, pour chaque partie en poids de liège, on utilise environ 3,5 à 18 parties en poids de caoutchouc. Le rapport préféré cet d'environ 6,5/1.
En troisième lieu, ci le caoutchouc et le liège sont appliquée eau. forme d'un pré-mélange, celui-ci doit également comporter une charge minérale fine telle que des' cendres légères ou de la terre de diatomées, le caoutchoue, le liège et la charge minérale étant Mélangea selon la formules
70 à 90 parties en poids de caoutchouc,
5 à 20 parties en poids de liège,
5 à 10 pour cent en poids d'une charge minérale' ininflammable légère,
En quatrième lieu, la quantité totale de put- chouc et de liège (plus éventuellement la charge minerait)
doit être moindre qu'environ 3% et ne doit pas dépasser ' approximativement 45% en poids de la composition finale de surfaçage salon la destination de la composition.
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On peut utiliser' diverses formes da caoutchouc dans la mise en oeuvra de l'invention. On donna la préfé- ronce aux déchet* de caoutchouc. Une excellente source de déchets de caoutchouc est constituée par les vieux pneu.
matiques d'automobiles et da camions., On les broie aune tenter d'enlever les câblée, eau± peut-être ai la composi- tion doit être assez fluide pour être utilisable comme mince enduit superficiel à des fine d'étanchéité, Les câblée de "Nylon" ou de rayonna dans les déchets de pneu* matiques ne sont pas gênants dans l'invention.
D'autre part, ile ne semblent pas 4tre la caves des meilleure ré- sultate obtenue dans l'inventions Il n'est bien entendu pas nécessaire que le caoutchouc soit constitué de déchets.
On peut également utiliser du caoutchouc neuf naturel ou synthétique, main pour des raisons économiques la caout- chouc neuf n'est pas à recommander dans la pratiqua. De Marna, bien qu'on dispose de canutchouc vulcanisé pour la présente invention, on peut également utiliser du caoutcheuc non-vulcanisé* Toutefois, quelle que soit sa nature chi- mique, le caoutchouc doit être sous forma de particules ou . d'agrégats pour être utilisé dana l'invention.
Le moulage du caoutchouc soluble en petites particules facilite la formation du cément caoutchouteux susmentionné, alors que celui d'un caoutchouc insoluble fournit une masse d'acre- gâta qui peuvent être distribués de manière homogène et uniforme dans la mélange de surfaçage.
La dimension des particules de liège et do caout- chouc varie colon le type de composition de surfaçage à fabriquer* Ainsi, par exemple, pour une composition de
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...>'
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aurfacaga propre à Constituer le lit de fond d'unw ttUi",;
'" les dimensions doivent être sensiblement plue grande que
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dans le cas d'un* composition 1 utiliser pour 18 lit eup..f rieur de la route ou comme couche superficielle pour un terrain de jeu, une piste de courue ou un court de tennis De Mente, la granulome trie du liège et du caoutchouc doit
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être beaucoup plue fine aï la composition *et destinée aire utilisée comme composition d'etanoheite propre l'application sur un surfaçage existant.
Pour un lit de fond, il est préférable que les particules de liège et de
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caoutchouc aient une dimanaion md111N11 d'environ la#µ MX,./ Pour le# lits 1\.\,."101t18 la difathoien 11\"''''' tte par ticulee de liège et de caoutchouc doit aire de 6 k S M environ. Pour les enduite d'étanchéité, lesdites particules doivent passer en totalité au tamis à titillée de 0,84 mm.
Une composition partioulaire appropriée pour le caoutchouc et le liège est la suivant*
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Granulome tris A
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<tb> Dimension <SEP> des <SEP> Lit <SEP> de <SEP> fond <SEP> Lit <SEP> superfioiel
<tb>
<tb>
<tb> mailles <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb> des <SEP> tamis <SEP> minimum <SEP> -maximum <SEP> Minimum <SEP> Eau
<tb>
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3 m 100 100 1r'l6 75 100 100 2038 35 80 90 t 00 ' ' , t .
19 25 50 50 80 44
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<tb> 0,42 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 50
<tb>
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Une composition particulaire approprié* pour waw couche superficiel* ci t étanchéité ou un surfaçage coloré *et la suivent*
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Granulométrie B
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1 POUX-6*0t e eti poids Dlttientiort dis maillas àau tamis ' minimum mi"
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<tb> 0,84 <SEP> 100
<tb>
<tb> 0,42 <SEP> 70 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb> 0,074 <SEP> 25 <SEP> 60
<tb>
La charge minérale légers,
de préférence des
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cendres ou de la terre do'dîatôo4o4# possède un dimension particulaire intdrieure à celle du caoutchouc et du 11'le généralement aases petite pour passer au tamis à maille. de 0,074 mm.
Les agrégats minéraux, par exemple des gravier* ,
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de* cailloux, des scories ou d a$ï'<gâ minéraux de poids léger du commerce utilisés dans le mélange pour surfaçage pour donner du corps, de la solidité, de la résistance à
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l'usure et réduire le prix, doivent Il oontot'8tr' aux exiw Sine,. standard. Une ranuloI14t.ri. type pour ce% agrégats Minéraux .1' ..iylft'..
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Dimension clen Mt d<i fond Lit aup rfiel>l mailles n poids en polie tagu r)rr. ffiliffl ffffWff ffiitp maximum 12,5 n 1ï , am 100 ' = 4,76 75 100 " <00 2138 50 oc) 0 100 11 135 60 16 ; , f0 0,4t to 1 $9 10 0,17? T":f//'\10
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<tb> 0,074 <SEP> 2
<tb>
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Pour les enduit* d'étanchéité, les agrégats
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minéraux doivent Iton de plu 'petite diamètres, et passer de préférence en totalité M mit à mailles de z76 ou 2,38 Ma, En général, le poids op4ôifîque moyen des agrégat minéraux utilisés dans les composition de surfaças* est de l'ordre de 115 à 3,0,
Le constituent bitumineux du cément dans les compositions formées selon l'invention est du type des asphaltes ou des goudrons* S'il est de l'asphalte, il peut
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être de l'asphalte tSmule1onn', de l'asphalte naturel ou de l'asphalte en poudre avec un solvant huileux tel que du kérosène ou une huile lourds.0 Le goudron peut être sous forme liquide amen',
par chauffage ou peut être étendu et fluidifia par l'addition d'huiler volatil*$ 'légères du goudron contenant du bensène, du naphtaline} du toluène,
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et d'autres huiles hydrocarbon4es qui dissolvent également une partie du caoutchouc. En général,
le goudron ou l'as-
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phalte ont un poids spécifique ajusté oomprll entre 038 'iL 1149 Le liant tJ1mintWC peut ln n'" 4#rt MMtitH< d'un mêlant$ 4f*bphâlto et de goudron* Dan* la aise en oeuvre de lob di vert constituants peuvent être modifiés entre lits Unîtes ' suivante* selon la nature du produit désiré et l'utilisatien envisagée.
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'jMatilr a .
Liège-caoutchouc ou 3.$ caoutchouc -charge Minir4t,"' | 4S Agrégat! min4:ra V < *i 84 Liant bitumineux** #eitêtfl, fi-; .; li*3B #
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Dans les limitée ci-dessus, il est possible de produire des mélanges goudronneux chaude et froide sans charbonnement dans une installation fabriquant les mé- langes asphaltiques chauds et froide, malgré le fait que les agrégats minéraux tamisde .on\ . une température d'au moint 120 C quand on loti ajoute au mélange. Dans la prisent* invention, on entend par mélange. froid* des mélanges ayant une température de 46 C ou moine.
Le problème du charbonnement du goudron est supprimé par le caoutchouc et le liage, ainsi que les chargea minérales légères quand on en utilise, Le caout. chouc, le liège et les charges minérales légères ne sont pas chauffés avant usage. Par conséquent, ils absorbent rapidement la chaleur des agrégats minéraux, ce qui réduit la température du mélange. Le volume par unité de poids du liège et du caoutchouc étant sensiblement plus grand que celui des agrégats minéraux, ile tendent à absorber de la chaleur des agrégats.
A cet égard, on doit noter que lea rapporte en volume par unité de poids des agrégats de caoutchouc et de liège aux agrégats minéraux est d'environ 6,5/1. Ainsi, par exemple, dans un mélange comprenant approximativement 12% de liège, de caoutchouc et de chargea minérales et 70 % d'agrégats minéraux, le volume de ceux-ci est sensiblement égal au volume de ceux-là.
Les volume étant approximativement égaux, la température ré- eultant est environ la moitié de la différence de tempéra- ture entre ces deux groupes de matières* Par conséquent, en dépit de ce que les agrégats ont été chauffée à une tem-
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pérature de 120 C, le goudron ne charbonne pas quand en
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ajoute le* agrégats minéraux et le liège le oaoutohouo '.,'#'#' et la charge minérale* Ces derniers constituant absorbent' asses de chaleur des agrégats lourde pour en réduire la
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$<ap<MlntM à vrA tompératart trop basse pour que 1. prt m duia* 1 ,hlrbOftn'l'1lnt. c'eit-à-dire if4fi<ur< à M*8. ':
,",
Le tableau suivant Illustre les mélanges chaud* et froide de goudron sans charbonnement obtenus selon l'in- vention en dépit de ce que les agrégats minéraux sont à une température de 150 C quand on les ajoute au mélange. Dans ce tableau, le pré-mélange de liège, caoutchouc et cendres
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comprend 80% de déchets de caoutchouc, i 66 de liège et 4% de cendres, Les déchets de caoutchouc comprennent environ 75 % de caoutchouc butadiène -styrène soluble et environ 25% de caoutchouc butylique. Le solvant est le toluène; le goudron est un goudron standard pour surfaçage.
TABLEAU I
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y6 agglomérat % agrégat % 801vant 9: Ttmpiraturt liège- minéral goudron- goudron du mélange caoutchouc à 150 C caoutchouc d 3'aC résultant à 21 CrI i 21 0 1 (oc) ,- 8 bzz 0,7 1790 82-93 ,
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<tb> 10 <SEP> 70,0 <SEP> 0,9 <SEP> 19,1 <SEP> 77- <SEP> 88
<tb> 12 <SEP> 66,0 <SEP> 1,1 <SEP> 20,9 <SEP> 71 <SEP> - <SEP> 82
<tb>
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16 z,4 1,6 24,0 60 de 18 54,6 2,0 25,4 54,5-63 ," . 20 50,8 y4 26,8 51,S-51 zip.,.
EMI18.7
<tb> 22 <SEP> 47,1 <SEP> 2,9 <SEP> 28,0 <SEP> 49 <SEP> . <SEP> 57
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 24 <SEP> 43,6 <SEP> 3,4 <SEP> 29,0 <SEP> 46 <SEP> - <SEP> 54,5
<tb>
EMI18.8
26 40,2 4,0 29,8 43 - 54,1S.,' 28 36,7 bzz bzz 40,5""':
EMI18.9
<tb> 30 <SEP> 33,4 <SEP> 5,3 <SEP> 31,3 <SEP> 40,5*49
<tb>
<Desc/Clms Page number 19>
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te tableau suivant U.luu,t. 11. mibre dont en peut préparer les mélangea chaude et tro14...ph'. pour eurfaçage selon l'invention en utilisant d Ilaephalte à une température initiale de 15000. La mélange de lîbge et de caoutchouc comprend des cendres et *et de la mOlli compoI1.., tion que le mélange décrit relativement em tableau I,
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TABLEAU II
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% agglom* z6 agrégat . % huiles zur pénétration Teapératum Pénétration liège- minéraux à minéealon 85-100 du mélange résultant* caoutchouc 177 C à 21 0 asphaltes obtenu de à 21 0 edmult à (?0} 1' asphalte .,w..rw..,,w ...,rwrr,.w. w..w.,......w. 1SO 0 ,.ww ..w...w...
4 <4,a 0, 11,0 <4C<f)M 140*110 6 6i,e 112 ilic OS48 0<.:60 e 77,0 los bzz 12M38 170--220 10 72, a 1,8 16,0 107-121 180-230 12 z 2,1 18,0 99*107 90,.o 14 64, 2 2, 3 19,S /# 90,898 : Ô00-250 16 60,8 2,5 20,7 z 8S90,S. : 210-260 18 5795 2,7 21ts - ; T4 88 ,# :ï 320-Ê80 20 1',a? 2,9 22,8 65es**74 r^ f 230-300, 22 51,0 3,3 23,7 ' '1 ';
6., ' 230-300 24 47,3 4, 2 24,5 ', 1, o , ' 2f3d0 , 26 43,7 5,2 bzz,1 . 49-57 230.300 28 bzz3,1 6,3 25,6 4,fi 230300 30 36,6 7,4 26,0 43-5016' 230-300 32 $382 8,5 26,3 4095- 49 \ 230-300 ' 34 29,8 9,7 26,5 \ ,a 40,5*49 J 23(400, 36 26,3 loti 26,8 <"" 40,5*49 .| 230-300 38 ' 22,8 12,2 2710 98 $ . r, . 230*300
<Desc/Clms Page number 20>
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Dans ce tableau, les milu4os obtenu! peuvent tre alaoo$a en chaud , semi-chaud et froid #.te i3angsa ' . chaude sont ceux au 4<seeua de 9800# les mélange@ sont-chaud* de 98 à 46 C, le note représente le 4 langée froids.
Voici des exemples de fabrication de mélanger
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aephaltiquos et goudronneux conformément) e 1'limentton, Dans ces exemples, le liège et; le caoutchouc ont une composition particulaire conforme à l'analyse A, les agrégats minéraux
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correspondent à l'analyse C* Le caoutchouc *et le mfcne dans le* deux cas et comprend environ 80 zur d* déchets de aaout.
dlioue butadibnéestyr4ne et 80% de dioh1 de etoutchome polytiulturd4 pxec)Dl< tL On prépare un mélange de surtaçao ayant les prc>o portions suivantes de constituant-* 1
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OMUtchouo-li&go 10
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<tb> Agrégats <SEP> minéraux <SEP> (gravier <SEP> et
<tb>
<tb> cailloux <SEP> broyée) <SEP> 72
<tb>
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Asphalte (pénétration 89120} .,- ",,.', * I6i'a0èr1!! , ' \hiF f 1;
, , Napht "'.Â*1/. ;;#"* 0,2 .^ On ajoute séparément le liège et le caoutchouc 9%
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non sous forme de pré-mélange. l'a rapport du caoutchouc au liège est de 82% à 18, Le caou1;ohouo, 1 liige, le kd",4400 et le naphte sont toue une température de 2100 ave usage
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dans le mélange* L'asphalte cet préchauffé à une température de l'ordre d'environ 177 C,
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L'ordre de m'lange et le suivant* On ajoute d'abord le caoutchouc et le liège aux agrégat chaude et on mélange
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pendant environ vingt secondes, On ajout* alors l'asphalte
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chaud,
le kdro44n et le naphte en mime %esups tant etater d'agiter le mélange On poursuit l'agitation jusqu'à et que toutes 194 particules soient unitorm4ment diltr1buté.e et enduit... On doit noter qu'usuellement une agitation
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d'un demi-minute à deux minute* suffit pour assurer un méiangt unifonat de surtaçage.
Dans ce cas, la température du m41àngu au bout d'un$ d ni-rainut a deux minutes de m4a lange est d'environ 110 C.
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loIl\Dl, 2., On prépare un mélange goudronneux de surfaçage selon la formula suivante, en poids t
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MAtière PrentMa L1''.caoutc1uo.a.ndre. 24
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<tb> Agrégats <SEP> minéraux <SEP> (gravier <SEP> et <SEP> cailloux) <SEP> 43
<tb>
<tb> Goudron <SEP> de <SEP> tour <SEP> à <SEP> coke <SEP> (T-12) <SEP> 29
<tb> Toluène <SEP> 4
<tb>
Le caoutchouc, le liège et les cendres sont nous
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tome d'un pri-mélange formulé selon les rapporte 20/4/1.
La distribution partlculaire du caoutchouc et du liège est selon la composition A. Les agrégats minéraux sont conformes à l'analyse particulaire C. Les température. de départ sont oo luiv1t"1 Oloutchouo.116s..o.ndrw., 2tOC. agrégat* minéraux, 1630 Ci goudron, 93001 toluène, 21 arc.
On oommenae par ajouter le pré-mélange de atout- chouc-l1'se-c.ndrt. aux agrégats en agitant ceux-ci de manière régulière, Au bout de vingt secondes, on ajoute en même temps le goudron et le toluène. On continue à mélanger
<Desc/Clms Page number 22>
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pendant enoort environ une donteainutt à deu winuttt, JN1. on d4ohorige 1..'1&111' On vu* de 1tapplioa\ioft. ta '''1'41'''' ture du mélanga dans le# deux nlnuitt qui suivent l*adA4* tion du goudron ont dtenviron 46000 ol..'-..cl1r. qu'il es"b un mélange froid selon la définition èi.d.t.. te. mdlanget de goudron de tours à coke et-desous sont tenaces et .tabll' 1 chaud et ductile <t 'la.ti'1 &trt\1d.
En outre, et* Mélangea goudronner sont r..1.t#nt8 aux huiles combuattbleet aux carburants pour Moteurs à r'ao. tion et aux 1..lne.., de aorte qu'ils constituent un ex- aotllomt lurtaçal' pour aéroporté, parking, postes 41....no..
#to * Dans la pratiqua, on a trouva que dans le cas dot, mélanges asphaltiqu*4 pour lits de fond, on obtenait loti résultats les meilleurs à l'aidl don proportions suivants !
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u..4> .-- minimum ffjajflffluty L1'se-oaoutchouc ou 1i'". caoutchouc-ohars, m1n'rll.. 10 Agrégat minéraux 15 #± Asphalte et eolvanta 1 15 .
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La température de d'charet doit 4tre de 93 à '3aOO. 11, Pour les mélanges uphal t1qu,.
pour lit< 4upero &101'11 spécialement proprte aux couru de tennis terrain* do ports et pistes de coures, on obtient les rieultati les meilleurs à l'aide don proportions suivantest
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eââiir.u Pour cent en pold4 illaim aua.#a '
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<tb> Caoutchouc-lias' <SEP> (ou <SEP> chars*
<tb>
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caoutchouc-liège) 10 16 Agr6g<ttamin4ï'tux 60 72 Auphalte 14 ai )
teï.vM6Mph<"<temeh$u< il$ etµ
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On doit noter que dans l'invention les mélangée de béton* bitumineux de poids léger peuvent être fabriquée sous un poids inférieur à la moitié de celui des bétons bitu-
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vineux usuels* Les surtagages en bétcni bitutneu ueM3.t, e'<tAr< fabriquée à l'aide d'alph9e eu 48 goudrons de rab,a, de grtvitr et (ou) de onilloux p3.ia pèsent environ 24 00 kg par mètre aube au tassement maximme L'inf vention permet de fournir des béton* bitumineux dont le poids n'est que le fiera environ.
Le tableau suivant compare les divers poids par mètre cube au tassement maximum avec les pourcentages to-
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taux d'agrégats caoutchouc-llège-oendrae dans le mélange* Les résultats du tableau III concernent les mélanges as-
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phaltiquea formulée selon le tableau Il@
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..
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Pour cent "'1,',:,',"""" # i te/ 8 tftsa in n "'..iMaoas m4te44 * ' (t , 1604-1764 12,i²²;,:';;!g:, 1524.1684 14 1444*1604 16 1376-1536 18 # y /, % d 1312-1472 20 ' ,J' :',";, ;':-:i::,;,'. 1248.1408 22 .J 'w * ' 1184-1344 24 r< 1120-1280 -'#'''##). 26 ; , # ' i\>r; 1056-1216 "#' ####; -.*/ v > ##.'###/: '#:'.
28 , -:- * '*, ,1008-1168 30 "#:'#.:.;#;' . # ' . 960...1120 ,;>V.J 32 "', .. ,', ';.',).:t..(';,i' ,.,912-1072 ;'":;.: "1 34 ':"S?}i0;iifJl: 880-1040.": 36 :: '.;';.;'),(.. :.i',\?:i1(?i;, 048..1008' 38 .' r ' '"/ / 816- 976' .:# :# J , "'A?*. '###### . #*'"#
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Las oaraClt4r1at1qu.,a,'iÀ.I'. dl. céments 4<. caoutchouc.11tg..aaphal te pr4Pai-'.,. o'¯e dans l'txemplt 1), ont été d'term1n'oa nu moy<n dw aK)ta'by<mx essais. ont été déterminées " 4:".,..,'<.1",', '",'I'\:: essais* : ,.;\' ,..
1 La Pénétration est environ la moitié de '0.11.'.'- de l'asphalte standard à 20:\]r\fi .¯ V '#:>';µ;;J 2) Alors que la plupart".c1..,Ó'mlnt. 4'UPhaltt,,':::, sont trop moue pour pdnrxia . 4'0; .e t.ment 4. '-::';\i>
<Desc/Clms Page number 25>
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ae,outahaual.a.xaphe,7.ta montre à 430500 les pénétration* normalement trouvées à 2fiaC,
3) A 4,2 0 le cément nouveau montre une pénétra- tion de 1,5 à 2 foie colle des cémenta asphaltiques standard*
4) Le nouveau cément asphaltique a une ductilité de trois à cinq fois celle des contente ordinaires d'asphalte à 4,2 C,
5) Le point de fusion est d'environ 16,5 C au.
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dessus des cémente asphaltiques normaux.
6) La stabilité est quatre à dix foie celle des cémenta asphaltiques Ordinaire., selon la méthode standard d'écoulements 7) Alors que le* béton* d'asphalte standard ne
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poeeed'M )))<naib3.ea<n6 pas 4'éUitiolté un ancien Ou OOM px'eaaicn 4t M aanit'rlaa pu dé rtbondi4bonont appréciable après choc ou charge les béton$ de liégolocaoutchovoué asphalte sont stables$ élastiques et manifestent un re-
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bondissement appréciable après choc ou charge à des tempé- ratures ne dépassant pas 12 C et atteignant 6000, 8)
Le coefficient de frottement des surtaçages f< briqués à l'aide de béton de liège-caoutchouc-asphalte est environ le double de celui des surfaçages fabriqués au moyen de béton d'asphalte standard) en outre, l'angle de frottement *et d'une fois et demie plus grand.
9) ]La résistance au choc est de cinq à dix fois plue grande, selon le* essais standard de chute.
10) En raison du pourcentage élevé de liant bitu-
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mineux, ofoot-àw-dire d'asphalte et d'huilée hydrooarbonéee qui peut être toléré dans la présente invention, ainsi que
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des diaieensions relativement faible,$ ldsia,xt,euhry dr1;°,G,, .;:v. caoutchouc et de liège, il *et "'ehi6tiv ' ltelfit :.ij7l,.t', ""ei, .v.;., y¯;:.'. . mettre en place les mélangea .gsrauahaua a4ph.te "':.v.;, eoue de@ épaisseurs l'état tassé dt 6 12,5 ma, ,"v:'"' 11) Les mélanges libgo-cacutçhoue-aoph&14,"" z, n'exigent pas de circulation pour rester "vivote".
Ainsi ..... '### aont-ile idéaux pour des surfaces telles que les bandes" médianes, trottoirs, toite, *te#*# sur lesquels eirouo" bzz.. lotion peut être relativement faible. 'p!f- Les bétons de caoutchouc-liège-goudron pr<p<re come il est proposé dans l'exemple II, ont des carte t4 rietiquee améliorées comparables à celles décrites p, }:?; dommun pour les mélangez de eutohoua'.ia-'Mphtteet 8iM sntindui les exemples et 114 terme et 0 prt#4tons utilisée dans os qui préoldt ont une valsur prw oipalement descriptive de sorti que l'invention eit but*
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oeptible de variantes, modifications et extensions sans qu'on *'écarte pour autant de son cadre et de son esprit
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the invention titled
The present invention relates to bituminous surfacing and paving compositions and more particularly to asphalt and tar surfacing and paving compositions having new and improved properties.
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Despite the commercial auco4o of concrete bit "ri.nauut to compete with Portland cement concrete," bituminous concretes are characterized by some inacn- vinienteo
First, ordinary asphalt concrete is noticeably heavier than ordinary Portland cement concrete. For this reason ordinary asphalt concrete is
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friend) Ma are not preferable to Port cement concrete * ',
land when weight is a critical factor * L $ 4 tries to reduce the difference in weight to such an extent that it is negligible by using light loads not
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no harm due to or that the two types of concrete can be manufactured using light fillers * In addition $ the bituminous composition thus obtained is
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usually unstable or lacking in strength, or is extremely susceptible to destruction by water or shock # abrasion or chemical reaction * Thus,
the present invention is primarily intended to produce a new and improved bituminous paving material of low weight and very high strength, high stability *, high strength and stability.
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strong resistance to impact, abrasion and water Another disadvantage of asphalt or dinar concrete is your susceptibility to variations in temperature. It becomes relatively soft and viscous at # toaw peratures of 38 to 5000 and above and hard and brittle at indoor temperatures of 10 C.
For this reason, an asphalt concrete sheet tends not to crack and disintegrate against the action of oxidation and weathering, and
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which reduces its useful life. The eassis of reducing this susceptibility have been previously unsuccessful,
Thus, the present invention and also proposes to reduce the susceptibility of asphalt concrete to changes in temperature, so as to prolong its useful life.
Another disadvantage of the usual asphalt concrete * is their limited use in the manufacture of coatings such as the runway *, taxi stands, aprons.
of gas stations and parking lots The two common bituminous binders. used in the mixes for paving or surfacing are asphalt and tar, Of these two materials, µthe% mainly the esphales that is used in the pavings élan% detains that it is more easy to mix and apply and is more stable * However,
the es- phalte does not resist the chemical action exerted. by fuels, motor oils. , reaction and gasoline, Ainsila most bituminous pavements on airfields are generally made using tar, which is used in fuel, jet engine oils and gasolines. Unfortunately ,
tar poses certain problems which complicate the manufacture of mixtures for the manufacture of pavements in the usual hot-mix installations,
In the manufacture of hot mixtures of asphalt and tar, it is necessary to dry and tarai * effectively and completely the mineral aggregates introduced into the paving composition. In a usual mixing installation for pavements, it is carried out
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the operation by heating the aggregates at t 10 0 to anoint * Unfortunately, the tar cannot be mixed with this,
* still hot aggregates given that it and ook't1. at temperatures above 90 ° C. The coking of tar increases its strength and durability. The loss of many tarred runways * in aeronautics is almost always attributable to the fact that the tar and the mineral aggregates which are embedded in them. are mixed at a - too high temperature, so that the tar will coke *
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trust.
While it is possible to sink 1 char or coking tar by letting the mineral aggregates cool to a reasonable temperature, the con-
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# rél4 in 9c, 6lïAt eliminated due to 41 qtie dom an installation tJriU1lift il tÜti4ïtÏoft de iélaftgll bis luminous, the apparatuses and processes are designed for mass production of several standard asphalt mixtures.
Thus, although heating and drying the aggregates at a lower temperature is possible, this is always avoided for reasons of convenience.
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just like the other means which finds z. let the 111 "'"., "gate cool before mixing *
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inai, another object of the invention is to provide a bituminous concrete composition making it possible to manufacture
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hot and cold mixtures of asphalt and tar, at the same time, without cooling the mineral aggregates which
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were heated for their Digging and their full t..1, ag ',
which makes it possible to manufacture hot and cold asphalt or tar mixes in a single manufacturing facility.
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Another particular aim of the invention is to provide a bituminous surfacing composition which can be formulated and applied in any form of a hot or cold mixture.
Regardless of the charcoal problem, tar is a difficult binder because it is neither ductile nor elastic at low temperatures nor tough and stable at high temperatures
Thus, another object of the invention is to provide a tarry mixture suitable for the application to pavement smoking * having an extended useful life for aviation lorraine, parking lots, locations where traffic is handled. 'gasoline, etc ...,
said pavements being tough and stable at high temperatures and ductile and elastic at low temperatures.
Another object of the invention is to provide a bituminous composition which can be applied in a relatively thin layer and manufactured to a pore consistency which can be used cold as a mastic.
Other aims of the invention, its nature and number of the advantages it has will appear more clearly on reading the detailed description which follows.
The invention described below relates to a bituminous surfacing composition, comprising essentially a mixture of granulated rubber and. of finely divided cork * This mixture can be made when mixing with the bituminous binder. It can also be prepared in the form of a pre-mix and stored in bags or boxes.
If we prepare it as a pre-mix, we
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must add a light mineral filler * such as ash or diatomaceous earth to reduce the risk of spontaneous combustion of the mixture * Prior to the invention, rubber was used in various physical forms with bituminous materials to obtain a material clean surfacing, road use, terrain. of games, tennis courts, parking and mime flooring. The main advantage of using rubber is its flexibility and elasticity. It gives the coating cushioning properties.
Not only does it reduce foot and body fatigue and skin abrasions, it also improves the coating's resistance to impact. However, rubber exhibits some undesirable characteristics and these characteristics have limited the use of the surface materials comprising rubber as a constituent of most destruction. footwear .. are due .. to an Insufficient quantity of bituminous binder.
The rubber by itself does not allow to significantly increase the percentage of bituminous binder in the paving composition without increasing over time. from the very first years. following construction, the risk of exudation and liquefaction of the pavements, which thus become slippery. Another disadvantage of rubber is its tendency to oxidize, and when the oxidation has reached a certain degree, the caps * titility of rubber with asphalt or binder tar decreases. As this compatibility decreases, the road becomes brittle and hard and loses its elasticity and non-damping power.
The road appears "dry"
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in the A * 100 meaning that a mixture containing too low a percentage of asphalt had said tar
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Another disadvantage of rubber <m. qu t U ni product pu of asphalt concrete xlelatànexmt light * Thus has' one is concerned, according to the invention.
other * aatitre * which could be incorporated into Bituminous Mixtures for eurf & 5a $ <t instead of rubber to obtain a flexible and light end product with substantial elasticity. The related * is one of these products *
The granulated cork is very light, its weight so much rowing 64 to 255 kg by being dawn while oelui du
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granulated rubber is approx = 440 to 960 kg per metric-o oubçt Thus,
is cork interesting for mixing
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low weight * Due to its greater degree of dt4l t4cdt & the use of cork instead of oaoutchouo in a bituminous 0 aition of aurt & 9 '"41 * OOOMP * # d4 less skin abrasive, monk by training 4 't! M at the foot and monk of bodily fatigue Another advantage of cork on
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the rubber is that it can aboorb4r or Mix 4 eo a greater amount of bituminous binder water risks
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oozing or forming a & 41. "1 * fat ** More 4pdoi4k lement, a kilogrMaaM of cork 1r & t \ u1 ..., t <u <tia4 can ab80 .... ber and this mix with three to four k1locr -e this' ...
phalte 1 guide without seeping gave a) t4!. <Mag fat, while one kilogram of granulated rubber can satisfactorily fit the itwciwM Cet to only 0.4 ka of asphalt without seeping or giving a fatty mixture on the roadway during traffic.
Unfortunately, cork has some
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unwanted bacteria which become pronounced ', when it is incorporated into a biixious concrete Cork is an organic material, the particles or fibers of which
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are relatively weak and anoint a * resistance to Itueure #t <au d <chLrj): <neibl <a at noiàdres que otllt du oaO \ 1t .. chouo. Moreover, cork is not ecwpatiblw <e a ,,,, phalte. A $ chaustde made of a concrete bitua1newc 1 \ 8 Congo holding that cork is 1nltabl ,. it manifests A rand, tendency to &# 4rodor # wear out and rot in DOW d f Itr. treated periodically $ S! <Mtt au DOyen d'wnduitw d'4tàneh <it <expensive.
In out ". The formulation of bituminous concrete containing only cork is not without its problems It is difficult to .41 year, er cork with a cement of ttf phalte hot water cause coagulation and the formation of dggIcMr * in the mixer * In addition, the cork cannot be heated to the temperature required for hot bituminous mixtures without charring or burning
Despite these undesirable characteristics'
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well-known * cork and rubber in ,,
as individual constituents of asphalt concrete * surfacing mixes, it has been discovered that if one prepares a
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mixture t:
iiaineux of this type not containing only cork or rubber only but cork and rubber in proportions and under the conditions which will be seen below, these ceracts could essentially be eliminated.
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rie1i1quel undesirable and thus achieve the above stated goals * The term eM'u <tchouo.umi <4 here covers all elastomers vuloaniaabl ... yntb6tiqua, or natural,
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all fora * vulcanized or not,
and in particular the members
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of the class comprising (1) Ise eaoutohouae butadiene comprising (a) iea. sodium butadiene rubber, (b) the copolymer of butadiene and etyr4ne lo '.. tA-d1rl le nuna A "), (c) the copolymers of butadiene and orylon1. trile (for example rubber "Mxthyli", (2) isoprene rubber including "N4oprtnl". (3) haloprbno4 rubber including polybromoprlnl.
(4) their co-polymers of olefins in small amounts of diolefin such as iwobuttnw oopolymlra and i <oprtn <(butyl rubber), (5) 1a. polyulfurized rubbers comprising the copolymerea of sodium tetraoulture and iithylene dichloride (eg "Thikol") and (6)
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natural rubber *
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It is important, for and with regard to the invln- tion, to classify these natural elastomers. had rynthitiquie in two groups (1) those which do not dissolve and. t 1JII & 1gamont with the oils.
emulsified and the #oilue'residuolles producing a rubbery and goramal lover and (2) oeux which r'81.,. ,, \ to the oils of perishing r dr sudrone and to the bo Ivan ta aromatic and thus neither has di <earlynt nor were not,
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not gament * Among the 41 & otombreu commercially available there gr & nd * 4 quantities (and at economical prices) most of them fall into the first group # Dan4 14 second group fi * have the main types him-an \ ..
(a) copolymer of butadiene and of acrylonitrile (b) of copolymer. el4fiM <and fine diole, (c) caoutabouoi polyeulturd4 and (d) IRNdopr4n *, b To satisfy the buta of the invention, it is essential to use elastumbers 4 * 4 two groups *
<Desc / Clms Page number 10>
They are introduced into the mixture under tome
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solid * * The soluble rubber co-operates with the bitm'4 "binder, miner to form a comous ring which prevents the binder when poured into a eurofacing, from becoming hard and brittle at low temperatures and soft and liquid at high temperatures *.
The rubber which does not dissolve becomes a course of elastic aggregate. These aggregates provide high impact resistance and at the same time prolong the useful life of the surfacing The gummy and coughing rubber that is obtained by dissolving the rubber in the bituminous binding oils also cooperate with the particles of cork present in the mixture.
The rubber cement adhered very strongly to the cork particles
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and some of it is absorbed into the porets, which produces an aggregate of rubberized cork whose properties are substantially permanent * It follows that the cork particles are made essentially compatible with bituminous liquids and remaining elastic. , tern when the outer or bare rubber becomes hard and brittle at the
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IloxydAtiont towers In addition,
the atrisau ai bound your prégné are ettioément and energetically interfered with contiguous rubbery aggregates as well as aggregates of stones or gravel and other charges would undermine t Idsbres present in the ma t of surtaqa4el, and which d6! MM says ohom $ 4 d $ ê stable to all * let temperature variations from the spacephere 4b to the normally encountered temperatures * Another advantage is that the
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charcoal, coagulation or agglomeration of parties *
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cult are suppressed and the mixing can be carried out at significantly lower temperatures than it. was previously possible.
As mentioned, one advantage of the cork particles is that they increase the amount of bituminous binder that can be tolerated in the surfacing mixture.
This fact is important since it prolongs the durability of the surfacing and compensates for the hardening due to the oxidation of its bituminous constituents. Comparable amounts of liquid bituminous binders could not hitherto be used due to the seepage, liquefaction and excessive slippage that would occur in the early years of construction.
Of course, other fillers also increase the amount of binder that can be used in the mixture, but they do not have the elasticity and damping properties of cork. Nevertheless, it is preferable to introduce mineral material. Finely divided light rale such as centers, mineral dust, diatomaceous earth, Portland cement or pulverized slag in the surfacing mixtures according to the invention. In addition, as said, adding a light mineral filler to a rubber and cork premix reduces the risk of spontaneous combustion.
The low weight mineral filler also aids in the protection of the relatively weak cork particles, thereby increasing the resistance to wear and tearing.
In the development and practice of the invention
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Well, it has been found that certain criteria must be taken into account in order to obtain a surfacing composition possessed. with all or the above characteristics *
In the first place it is necessary that for * substantial center, mail not all,
of the rubber incorporated in the mixture is as it and dissolves and amalgamates with the residual oil or emulsified bituminous binder. The proportion of such rubber should be at least 30-90% (and preferably about 60%).
Second, it is necessary that for each part by weight of cork about 3.5 to 18 parts by weight of rubber are used. The preferred cc ratio of about 6.5: 1.
Third, the rubber and the cork are applied with water. in the form of a premix, it must also contain a fine mineral filler such as light ash or diatomaceous earth, the rubber, the cork and the mineral filler being mixed according to the formula
70 to 90 parts by weight of rubber,
5 to 20 parts by weight of cork,
5 to 10 percent by weight of a light non-flammable mineral filler,
Fourth, the total amount of putchouc and cork (plus possibly the charge would undermine)
should be less than about 3% and should not exceed approximately 45% by weight of the final surfacing composition at the destination of the composition.
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Various forms of rubber can be used in the practice of the invention. Preference was given to waste rubber. An excellent source of rubber waste is old tires.
matics of automobiles and trucks., They are grinded in an attempt to remove the cables, water ± perhaps the composition should be fluid enough to be usable as a thin surface coating for sealing purposes. "Nylon" or rayon in the waste tire * matics are not troublesome in the invention.
On the other hand, it does not seem to be the best result cellar obtained in the inventions. Of course, the rubber need not consist of waste.
New natural or synthetic rubber can also be used, but for economic reasons new rubber is not recommended in practice. De Marna, although vulcanized rubber is available for the present invention, unvulcanized rubber can also be used. However, whatever its chemical nature, the rubber should be in particulate form or. aggregates for use in the invention.
The molding of soluble rubber into small particles facilitates the formation of the aforementioned rubbery cement, while that of insoluble rubber provides a mass of acregâta which can be homogeneously and uniformly distributed in the surfacing mixture.
The size of the cork and rubber particles varies depending on the type of surfacing composition to be made. Thus, for example, for a composition of
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...> '
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aurfacaga proper to Constitute the bottom bed of unw ttUi ",;
'"the dimensions must be appreciably larger than
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in the case of a * composition 1 use for 18 bed eup..f laughing from the road or as a surface layer for a playground, a running track or a De Mente tennis court, the granuloma sorts cork and rubber must
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be much finer for the composition * and intended for the area used as a clean etanoheite composition for application on an existing surfacing.
For a bottom bed, it is preferable that the particles of cork and
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rubber have a md111N11 size of about # µ MX,. / For # beds 1 \. \ ,. "101t18 the difathoien 11 \" '' '' 'head per sheet of cork and rubber must area 6 k SM approximately. For sealants, said particles must pass completely through a 0.84 mm titrated sieve.
A suitable partial composition for rubber and cork is as follows *
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Granuloma tris A
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<tb> Dimension <SEP> of <SEP> Read <SEP> of <SEP> background <SEP> Read <SEP> superficial
<tb>
<tb>
<tb> meshes <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP>% <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> sieves <SEP> minimum <SEP> -maximum <SEP> Minimum <SEP> Water
<tb>
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3 m 100 100 1r'l6 75 100 100 2038 35 80 90 t 00 '', t.
19 25 50 50 80 44
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<tb> 0.42 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 50
<tb>
EMI14.9
A suitable particulate composition * for waw surface layer * here t waterproofing or colored surfacing * and follow it *
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Granulometry B
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1 LICE-6 * 0t e eti weight Dlttientiort dis Maillas with a sieve 'minimum mi'
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<tb> 0.84 <SEP> 100
<tb>
<tb> 0.42 <SEP> 70 <SEP> 100
<tb>
<tb>
<tb> 0.074 <SEP> 25 <SEP> 60
<tb>
Light mineral filler,
preferably
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ash or carbon dioxide has a particle size smaller than that of rubber and is usually small enough to pass through a mesh screen. of 0.074 mm.
Mineral aggregates, for example gravel *,
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* pebbles, slag or commercial light weight minerals used in the surfacing mix to provide body, strength, resistance to
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wear and reduce the price, must Il oontot'8tr 'to exiw Sine ,. standard. A ranuloI14t.ri. type for this% Mineral aggregates .1 '..iylft' ..
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Dimension clen Mt d <i bottom Lit aup rfiel> l mesh n weight in polish tagu r) rr. ffiliffl ffffWff ffiitp maximum 12.5 n 1ï, am 100 '= 4.76 75 100 "<00 2138 50 oc) 0 100 11 135 60 16;, f0 0.4t to 1 $ 9 10 0.17? T": f // '\ 10
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<tb> 0.074 <SEP> 2
<tb>
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For sealants *, aggregates
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minerals should be smaller in diameter, and preferably pass entirely M mit with meshs of 76 or 2.38 Ma. In general, the average op40ic weight of the mineral aggregates used in the surface compositions * is of the order of 115 to 3.0,
The bituminous component of the cement in the compositions formed according to the invention is of the type of asphalts or tars * If it is asphalt, it may
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be tSmule1onn 'asphalt, natural asphalt or powdered asphalt with an oily solvent such as kerosene or heavy oil. Tar can be in amen' liquid form,
by heating or can be expanded and fluidified by the addition of volatile oil * $ 'light tar containing bensene, naphthalene} toluene,
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and other hydrocarbon oils which also dissolve part of the rubber. In general,
tar or as-
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phalte have a specific weight adjusted oomprll between 038 'iL 1149 The binder tJ1mintWC can ln n' "4 # rt MMtitH <of a mixture of $ 4f * bphâlto and tar * Dan * the ease of working of the lob di green constituents can be modified between beds' following units * depending on the nature of the desired product and the intended use.
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'jMatilr a.
Cork-rubber or 3. $ rubber -load Minir4t, "'| 4S Aggregate! Min4: ra V <* i 84 Bituminous binder ** # eitêtfl, fi-;.; Li * 3B #
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Within the above limitations, it is possible to produce hot and cold tar mixes without charcoal in a plant manufacturing the hot and cold asphalt mixes, despite the fact that the mineral aggregates are sieved. a temperature of at least 120 C when loti is added to the mixture. In the present invention, the term “mixture” is understood to mean. cold * mixtures with a temperature of 46 C or monk.
The problem of coal tar is suppressed by rubber and binding, as well as light mineral charges when used. Rubber. cabbage, cork and light mineral fillers are not heated before use. Therefore, they quickly absorb heat from mineral aggregates, which reduces the temperature of the mixture. Since the volume per unit weight of cork and rubber is significantly greater than that of mineral aggregates, they tend to absorb heat from the aggregates.
In this regard, it should be noted that the volume ratio per unit weight of rubber and cork aggregates to mineral aggregates is about 6.5 / 1. Thus, for example, in a mixture comprising approximately 12% mineral cork, rubber and fillers and 70% mineral aggregates, the volume thereof is substantially equal to the volume thereof.
The volumes being approximately equal, the re- eulating temperature is about half the temperature difference between these two groups of materials * Therefore, in spite of this that the aggregates were heated to a tempera-
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temperature of 120 C, the tar does not carbonate when in
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adds the * mineral aggregates and the cork the oaoutohouo '.,' # '#' and the mineral load * These latter constituents absorb 'enough heat from the heavy aggregates to reduce the
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$ <ap <MlntM at vrA tompératart too low for 1. prt m duia * 1, hlrbOftn'l'1lnt. ie if4fi <ur <to M * 8. ':
, ",
The following table illustrates the hot * and cold mixtures of coal-free tar obtained according to the invention despite the fact that the mineral aggregates are at a temperature of 150 ° C. when added to the mixture. In this table, the premix of cork, rubber and ash
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consists of 80% rubber waste, 66 cork and 4% ash. The rubber waste consists of about 75% soluble butadiene-styrene rubber and about 25% butyl rubber. The solvent is toluene; tar is a standard surfacing tar.
TABLE I
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y6 agglomerate% aggregate% 801 before 9: Ttmpiraturt cork- mineral tar- tar of the rubber mixture at 150 C rubber d 3'aC resulting in 21 CrI i 21 0 1 (oc), - 8 bzz 0.7 1790 82-93,
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<tb> 10 <SEP> 70.0 <SEP> 0.9 <SEP> 19.1 <SEP> 77- <SEP> 88
<tb> 12 <SEP> 66.0 <SEP> 1.1 <SEP> 20.9 <SEP> 71 <SEP> - <SEP> 82
<tb>
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16 z, 4 1.6 24.0 60 of 18 54.6 2.0 25.4 54.5-63, ". 20 50.8 y4 26.8 51, S-51 zip.,.
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<tb> 22 <SEP> 47.1 <SEP> 2.9 <SEP> 28.0 <SEP> 49 <SEP>. <SEP> 57
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 24 <SEP> 43.6 <SEP> 3.4 <SEP> 29.0 <SEP> 46 <SEP> - <SEP> 54.5
<tb>
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26 40.2 4.0 29.8 43 - 54.1S., '28 36.7 bzz bzz 40.5 ""':
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<tb> 30 <SEP> 33.4 <SEP> 5.3 <SEP> 31.3 <SEP> 40.5 * 49
<tb>
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the following table U.luu, t. 11. mibre of which in can prepare the mixture hot and tro14 ... ph '. for eurfacing according to the invention using d Ilaephalte at an initial temperature of 15000. The mixture of lîbge and rubber comprises ashes and * and mOlli composition .., tion that the mixture describes relatively in Table I,
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TABLE II
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% agglom * z6 aggregate. % oils zur penetration Teapératum Penetration cork-minerals to minealon 85-100 of the resulting mixture * rubber 177 C to 21 0 asphalts obtained from to 21 0 edmult to (? 0} 1 'asphalt., w..rw .. ,, w ..., rwrr, .ww.w., ...... w. 1SO 0, .ww ..w ... w ...
4 <4, a 0, 11.0 <4C <f) M 140 * 110 6 6i, e 112 ilic OS48 0 <.: 60 e 77.0 los bzz 12M38 170--220 10 72, a 1.8 16 , 0 107-121 180-230 12 z 2.1 18.0 99 * 107 90, .o 14 64, 2 2, 3 19, S / # 90.898: Ô00-250 16 60.8 2.5 20.7 z 8S90, S. : 210-260 18 5795 2.7 21ts -; T4 88, #: ï 320-Ê80 20 1 ', a? 2.9 22.8 65es ** 74 r ^ f 230-300, 22 51.0 3.3 23.7 '' 1 ';
6., '230-300 24 47.3 4, 2 24.5', 1, o, '2f3d0, 26 43.7 5.2 bzz, 1. 49-57 230.300 28 bzz3.1 6.3 25.6 4, fi 230300 30 36.6 7.4 26.0 43-5016 '230-300 32 $ 382 8.5 26.3 4095- 49 \ 230-300 '34 29.8 9.7 26.5 \, a 40.5 * 49 J 23 (400, 36 26.3 loti 26.8 <"" 40.5 * 49. | 230-300 38' 22.8 12.2 2710 $ 98. R,. 230 * 300
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In this table, the milu4os obtained! can be alaoo $ a in hot, semi-hot and cold # .te i3angsa '. hot are those at 4 <9800 # mixes @ are-hot * from 98 to 46 C, the note represents the 4 langée cold.
Here are examples of how to mix
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aephaltiquos and tarry according) e 1'limentton, In these examples, cork and; rubber have a particulate composition in accordance with analysis A, mineral aggregates
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correspond to analysis C * Rubber * and mfcne in * both cases and includes approximately 80% of waste from August.
dlioue butadibneestyr4ne and 80% of dioh1 of polytiulturd4 pxec) Dl <tL A mixture of supertacao is prepared having the following prc> o portions of constituent- * 1
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OMUtchouo-li & go 10
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<tb> Aggregates <SEP> minerals <SEP> (gravel <SEP> and
<tb>
<tb> pebbles <SEP> crushed) <SEP> 72
<tb>
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Asphalt (penetration 89120}., - ",,. ', * I6i'a0èr1 !!,' \ hiF f 1;
,, Napht "'. * 1 /. ;; #" * 0.2. ^ Cork and rubber 9% are added separately
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not as a pre-mix. the ratio of rubber to cork is 82% at 18, The caou1; ohouo, 1 liige, the kd ", 4400 and the naphtha are all at a temperature of 2100 with use
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in the mixture * The asphalt is preheated to a temperature of around 177 C,
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The order of m'lange and the following * We first add the rubber and cork to the hot aggregate and mix
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for about twenty seconds, we then add the asphalt
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hot,
kdro44n and naphtha in mime% esups as long as stirring the mixture Stirring is continued until all 194 particles are uniformly diluted and coated ... It should be noted that usually agitation
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half a minute to two minutes * is sufficient to ensure a uniform over-tacking mixture.
In this case, the temperature of the m41àngu after a $ d ni-rainut two minutes from mixing is about 110 C.
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loIl \ Dl, 2., A tarry surfacing mixture is prepared according to the following formula, by weight t
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SUBJECT PrentMa L1 ''. Caoutc1uo.a.ndre. 24
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<tb> Aggregates <SEP> minerals <SEP> (gravel <SEP> and <SEP> pebbles) <SEP> 43
<tb>
<tb> Tar <SEP> from <SEP> tower <SEP> to <SEP> coke <SEP> (T-12) <SEP> 29
<tb> Toluene <SEP> 4
<tb>
Rubber, cork and ash are us
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volume of a premix formulated according to reports 20/4/1.
The particle distribution of rubber and cork is according to composition A. The mineral aggregates are in accordance with the particle analysis C. The temperatures. starting points are oo luiv1t "1 Oloutchouo.116s..o.ndrw., 2tOC. aggregate * minerals, 1630 Ci tar, 93001 toluene, 21 arc.
We start by adding the pre-mix of atout-chouc-l1'se-c.ndrt. to the aggregates, stirring them regularly. After twenty seconds, the tar and the toluene are added at the same time. We keep on mixing
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during enoort about one donteainutt at deu winuttt, JN1. we d4ohorige 1 .. '1 & 111' We saw * from 1tapplioa \ ioft. ture of the mixture in the # two nights following the adA4 * tion of the tar was about 46,000 ol ..'- .. cl1r. that it is a cold mixture according to the definition èi.d.t .. te. mixture of tar from coke towers and below are tough and .tabll '1 hot and ductile <t' la.ti'1 & trt \ 1d.
Also, and * Blended tar are r..1.t # nt8 to combuattble oils and r'ao engine fuels. tion and to 1..lne .., of aorta that they constitute an ex- aotllomt lurtaçal 'for airborne, parking, stations 41 .... no ..
#to * In practice, it was found that in the dot case, asphalt mix * 4 for bottom beds, the best results were obtained using the following proportions!
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u..4> .-- minimum ffjajflffluty L1'se-oa sucre or 1i '". rubber-ohars, m1n'rll .. 10 Mineral aggregate 15 # ± Asphalt and eolvanta 1 15.
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The temperature of Charet should be 93-300. 11, For uphal t1qu mixtures ,.
for bed <4upero & 101'11 specially suitable for tennis courts * of ports and courts, the best rieultati are obtained using the following proportions
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eââiir.u Percent in pold4 illaim aua. # a '
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<tb> Rubber-lias' <SEP> (or <SEP> chars *
<tb>
EMI22.6
cork rubber) 10 16 Agr6g <ttamin4ï'tux 60 72 Auphalte 14 ai)
teï.vM6Mph <"<temeh $ u <il $ etµ
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It should be noted that in the invention the light weight asphalt concrete mixtures can be manufactured under a weight less than half that of the bituminous concrete.
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usual vinous * The overagages in betcni bitutneu ueM3.t, e '<tAr <made using alph9e eu 48 tars of rab, a, grtvitr and (or) onilloux p3.ia weigh about 2400 kg per vane meter at maximum settlement The invention makes it possible to provide bituminous concrete * whose weight is only about fiera.
The following table compares the various weights per cubic meter at maximum settlement with the percentages to-
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rate of rubber-llège-oendrae aggregates in the mixture * The results of Table III relate to mixtures as-
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phalticea formulated according to the table Il @
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..
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Percent "'1,',:, '," "" "# i te / 8 tftsa in n"' ..iMaoas m4te44 * '(t, 1604-1764 12, i²²;,:' ;;! G: , 1524.1684 14 1444 * 1604 16 1376-1536 18 # y /,% d 1312-1472 20 ', J': ', ";,;': -: i ::,;, '. 1248.1408 22 .J' w * '1184-1344 24 r <1120-1280 -' # '' '##). 26;, #' i \> r; 1056-1216 "# '####; -. * / v> ##. '### /:' #: '.
28, -: - * '*,, 1008-1168 30 "#:' #.:.; #; ' . # '. 960 ... 1120,;> VJ 32 "', .., ',';. ',) .: t .. (' ;, i ',., 912-1072;'" :; .: "1 34 ':" S?} I0; iifJl: 880-1040. ": 36 ::'.; ';.;'), (..: .i ', \ ?: i1 (? I; , 048..1008 '38.' R '' "/ / 816- 976 '.: #: # J,"' A? *. '######. # *' "#
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Las oaraClt4r1at1qu., A, 'iÀ.I'. dl. cements 4 <. rubber.11tg..aaphal te pr4Pai - '.,. o'¯e in txemplt 1), were terminated nu ave <n dw aK) ta'by <mx tests. have been determined "4:"., .., '<. 1 ",', '",' I '\ :: tests *:,.; \', ..
1 Penetration is about half of '0.11 .'.'- of standard asphalt at 20: \] r \ fi .¯ V' #:> '; µ ;; J 2) While most ".c1 .., Ó'mlnt. 4'UPhaltt ,, ':::, are too pouty for pdnrxia. 4'0; .e t.ment 4.' - :: '; \ i>
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ae, outahaual.a.xaphe, 7.ta shows at 430500 the penetrations * normally found at 2fiaC,
3) At 4.2 0 the new cement shows a penetration of 1.5 to 2 levels of standard asphalt cement *
4) The new asphalt cement has a ductility of three to five times that of ordinary asphalt content at 4.2 C,
5) The melting point is about 16.5 C au.
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above normal asphalt cement.
6) The stability is four to ten times that of ordinary asphalt cementa., According to the standard flow method 7) While standard asphalt * concrete * does not
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poeeed'M))) <naib3.ea <n6 not 4'éUitiolté an old Or OOM px'eaaicn 4t M aanit'rlaa pu de rtbondi4bon appreciable after impact or load the concrete $ of liégolocaoutchovoué asphalt are stable $ elastic and show a re -
EMI25.4
appreciable bounce after impact or load at temperatures not exceeding 12 C and up to 6000, 8)
The coefficient of friction of surfacings f <bricked with cork-rubber-asphalt concrete is approximately twice that of surfacings made with standard asphalt concrete) in addition, the angle of friction * and d 'one and a half times larger.
9)] The impact resistance is five to ten times greater, according to the * standard drop tests.
10) Due to the high percentage of bitu-
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miners, ofoot, that is to say of asphalt and hydro-carbonated oil which can be tolerated in the present invention, as well as
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relatively small diaieensions, $ ldsia, xt, euhry dr1; °, G ,,.;: v. rubber and cork, it * and "'ehi6tiv' ltelfit: .ij7l, .t '," "ei, .v.;., y¯;:.'.. put in place the mixes .gsrauahaua a4ph.te" ': .v.;, eoue of @ thicknesses the packed state dt 6 12.5 ma,, "v:'" '11) The mixtures libgo-cacutçhoue-aoph & 14, "" z, do not require circulation for stay "alive".
So ..... '### are ideal for surfaces such as "median strips, sidewalks, roofs, * te # * # on which eirouo" bzz .. lotion may be relatively weak. The rubber-cork-tar concretes, as proposed in Example II, have improved t4 rietiquee cards comparable to those described p,}:?; common for the mix of eutohoua'.ia-'Mphtteet 8iM sntindui the examples and 114 term and 0 prt # 4tons used in os which preoldt have a predominantly descriptive value of output that the invention was aim *
EMI26.2
oeptible of variations, modifications and extensions without one * 'deviating from its framework and its spirit