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" Procédé de modification de matières bitumineuses pour matériaux de revêtement routier*
La présente invention se rapporte à un procédé de modification de matières bitumineuses par l'addition d'un agent modificateur et en particulier à un procédé de modification d'asphalte dans la préparation de matériaux de revêtement des routes.
La couche superficielle des rues et routes est ordinairement préparée au moyen de revêtements bitumineux comprenant une matière pierreuse liée au moyen de bitume, soit en étalant la matière pierreuse et l'asphalte séparésent ou en mélangeant la matière pierreuse et l'asphalte en un béton asphaltique avant l'étalement.
Il est déjà connu de modifier l'agent liant de la matière pierreuse pour conférer certaines caractéristiques désirables au revêtement routier. Ces caractéristiques sont par exemple une bonne cohésion et une bonne adhérence, en sorte d'empêcher la séparation de la matière pierreuse
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d'avec l'asphalte, une élasticité'élevée pour empêcher la fissuration et une faible sensibilise aux températures pour prévenir le ramollissement et le suintement. Les agents mo- dificateurs qui apportent les meilleurs résultats à ces dif- férents égaras sont à base de caoutchouc sous différentes forces.
Le mélange de caoutchouc s'est effectué de diver- ses manières différentes et sous différents états du caout- chouc. Ainsi, on a mélangé l'asphalte avec du caoutchouc non durci sous la forme d'une poudre, d'un récupérat, etc.
Dans ces états le caoutchouc ne se dissout sensiblement pas dans l'asphalte et c'est pourquoi l'effet modificateur est faible en rapport avec la quantité d'agent modificateur ajoutée. Le caoutchouc a été également ajouté sous la forme d'une poudre de vulcanisât, mais, en raison de l'état élas- tique du caoutchouc, il n'était pas possible de réaliser ainsi la dissolution du caoutchouc dans l'asphalte, raison pour laquelle l'effet modificateur est dans ce cas également faible par rapport aux quantités d'agent modificateur qui s'avèrent acceptables pour des raisons économiques, Pour faciliter le mélange mutuel au caoutchouc et de 1'asphalte, le caou@chue a été également ajouté sous la forme ::
le solu- tions dans des solvants organiques, ce qui a donné des résul- tats non satisfaisants, et scus la forme CI-un latex, lequel apporte le meilleur effet modificateur par rapport à la quan- tité ajoutée de caoutchouc. '-,après ces résultats on peut en conclure que le mélange le plus rapide et le plus précis est obtenu lorsque l'agent modificateur est ajouté l'asphalte sous une force plastique et consiste en les molécules rela- tivement petites.
Toutefois, quand on utilise de petites quantités quantités d'agent modificateur, il est n'cessaire que l'agen modificateur consiste en des molécules relativement grandes obtenir si l'on veut/un effet modificateur élevé. Pour cette raison
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les molécules de caoutchouc dégradé de récupérats ont un moindre effet modificateur que le mène type de caoutchouc n'ayant pas de structures moléculaires dégradées et par conséquent le caoutchouc dans le revêtement routier final doit être vulcanisé en vue de produire le meilleur effet.
Dès lors il y a donc une contradiction entre la demande d'une petite dimension moléculaire et de la plasti- cité de l'agent moaificateur pour faciliter le mélange et la demande d'une grande dimension moléculaire et/ou élasti- cité pour produire le meilleur effet modificateur de l'agent modificateur dans le revêtement routier final. Comme on le mentionnait plus haut, les meilleurs résultats ont été obte- nus lorsque l'agent modificateur est ajouté sous la forme d'un latex qui est soit directement fourni au mélangeur de formulation de l'asphalte ou qui est utilisé pour préparer de l'asphalte modifié, lequel est dilué avec de l'asphalte non oàifié l'effet modificateur désiré, puis fourni au mélangeur de formulation de l'asphalte.
Un objet de la présente invention est donc d'ap- porter un procédé de modification ce matières bitumineuses, de préférence de l'asphalte, pour revêtements routiers, au moyen duquel les exigences précitées sont satisfaites et avec lequel on peut obtenir un mélange à la fois rapide et précis et aussi un bon effet modificateur.
Cet objet ainsi que d'autres sont réalisés par l'apport d'un procédé qui comprend les stades d'addition d'une matière caoutchouteuse a la matière bitumineuse, de mélange à fond de cette matière caoutchouteuse avec la matière bitumineuse alors que cette matière caoutchouteuse est dans un état liquide ou semi-liquide faiblement polymérisé et manque pratiquement d'effet modificateur, et d'apport à cette matière caoutchouteuse d'un effet modificateur par vulcanisation in situ.
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Conformément à une forme de réalisation de l'inven- tion, la matière caoutchouteuse est mélange intimement avec la matière bitumineuse à l'état monomère et après cela elle est amenée à un état liquide ou semi-liquide faiblement polymérisé, par exemple par polymérisation in situ.
Lorsque le caoutchouc est utilisé comme agent modificateur, il est ajouté l'asphalte dans un état non durci et sous la forme d'une masse cireuse ou d'un liquide sirupeux, que l'on peut mélanger rapidement et exactement avec l'asphalte, puis il est durci au moyen d'un agent dur- cissant ajoute à la formulation asphaltique. Le caoutchouc aussi bien que l'agent durcissant peuvent être ajoutés direc- tement au mélangeur de formulation de l'asphalte.
Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, on modifie l'asphalte au moyen de polychloroprène (neoprène), par exemple du "Neoprène FC" vendue par Du Font..
Le caoutchouc de neoprene est directement fourni au mélangeur de formulation de l'asphalte dans un état non durci et semi-liquide. La température de la formulation asphaiti- que sera ordinairement de 150-160 C et une quantité de 1 1/2 à 5 en poids convient ordinairement. On peut cisément et rapidement obtenir un mélange uniforme et précis en raison du fait que le caoutchouc est sous la forme je petites molécules et dans un état plastique. Après mélange, on durcit le caoutchouc au moyen d'un agent durcissant qui consiste en 9 parties d'oxyde de zinc, 13 parties d'huile de pétrole ( du type "Sundex 53"), 3 parties de di-ortho-tolylguandine, 4 parties de monoéthanolamine et 2 parties de phényl-Ó-naphtylamine pour 100 parties de caoutchouc.
L'agent durcissant peut aussi être fourni directement au mélangeur d'asphalte et il n'est pas nécessaire d'utiliser un équipement spécial pour mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention. Les molécules de caoutchouc relativement petites sont combinées en de plus grandes molécules de caout-
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chouc de la manière usuelle par réticulation lorsqu'elles sont durcies;
l'effet modificateur de ces grandes molécules est grand par rapport à la quantité de l'agent modificateur.
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l1l:.V.ES::J.I C.b.::!.' l O.xS 1. Procédé de codification de matières bitumineuses pour matériaux de revêtement routier, caractérisé
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par les stades d'addition d'une matière caoutchouzeuse à la matière bitumineuse, de mélange à fond de la matière caout- chouteuse avec la matière bitumineuse alors que cette matiè- re caoutchouteuse est dans un état liquide ou semi-liquide faiblement polymérisé et qu'elle manque pratiquement d'effet modificateur, et d'apport à la matière caoutchouteuse d'un effet modificateur par vulcanisation in situ.
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"Process for modifying bituminous materials for road surfacing materials *
The present invention relates to a method of modifying bituminous materials by adding a modifying agent and in particular to a method of modifying asphalt in the preparation of road surfacing materials.
The surface layer of streets and roads is ordinarily prepared by means of bituminous coatings comprising a stony material bound by means of bitumen, either by spreading the stony material and the asphalt separated or by mixing the stony material and asphalt into asphalt concrete. before spreading.
It is already known to modify the binding agent of the stony material to impart certain desirable characteristics to the road surface. These characteristics are, for example, good cohesion and good adhesion, so as to prevent the separation of the stony material.
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with asphalt, high elasticity to prevent cracking and low temperature sensitization to prevent softening and seepage. The modifiers which bring the best results to these different ways are rubber-based under different strengths.
The rubber mixing has taken place in various different ways and in different rubber states. Thus, the asphalt was mixed with uncured rubber in the form of powder, scrap, etc.
In these conditions the rubber does not dissolve substantially in the asphalt and therefore the modifying effect is small in relation to the amount of modifying agent added. The rubber was also added in the form of a vulcanizate powder, but, due to the elastic state of the rubber, it was not possible to thus achieve the dissolution of the rubber in the asphalt, reason for which the modifying effect is in this case also small compared to the amounts of modifying agent which are found to be acceptable for economic reasons. To facilitate the mutual mixing of the rubber and the asphalt, the rubber has also been added Under the form ::
the solution in organic solvents, which gave unsatisfactory results, and in the form CI-a latex, which provides the best modifying effect in relation to the added amount of rubber. After these results it can be concluded that the fastest and most precise mixing is obtained when the modifying agent is added to the asphalt under plastic force and consists of the relatively small molecules.
However, when small amounts of the modifier are used, it is necessary that the modifier consist of relatively large molecules to achieve a high modifying effect. For this reason
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the degraded rubber molecules from scraps have a less modifying effect than the common type of rubber which does not have degraded molecular structures and therefore the rubber in the final road paving must be vulcanized in order to produce the best effect.
There is therefore a contradiction between the demand for a small molecular size and the plasticity of the moaifying agent to facilitate mixing and the demand for a large molecular size and / or elasticity to produce the compound. better modifying effect of the modifying agent in the final road surface. As mentioned above, the best results have been obtained when the modifying agent is added in the form of a latex which is either supplied directly to the asphalt formulation mixer or which is used to prepare asphalt. modified asphalt, which is diluted with unaffected asphalt to achieve the desired modifying effect and then supplied to the asphalt formulation mixer.
An object of the present invention is therefore to provide a process for modifying this bituminous material, preferably asphalt, for road surfaces, by means of which the aforementioned requirements are satisfied and with which a mixture can be obtained at the same time. both fast and precise and also a good modifier effect.
This object and others are achieved by providing a process which comprises the stages of adding a rubbery material to the bituminous material, thoroughly mixing this rubbery material with the bituminous material while this material Rubber is in a weakly polymerized liquid or semi-liquid state and is practically lacking in modifying effect, and in providing this rubbery material with modifying effect by vulcanization in situ.
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According to one embodiment of the invention, the rubbery material is intimately mixed with the bituminous material in the monomeric state and thereafter it is brought to a weakly polymerized liquid or semi-liquid state, for example by polymerization in the form of a polymer. if you.
When rubber is used as a modifying agent, the asphalt is added in an uncured state and in the form of a waxy mass or syrupy liquid, which can be quickly and accurately mixed with the asphalt, then it is cured by means of a curing agent added to the asphalt formulation. The rubber as well as the hardening agent can be added directly to the asphalt formulation mixer.
In a preferred embodiment of the invention, the asphalt is modified by means of polychloroprene (neoprene), for example "Neoprene FC" sold by Du Font.
The neoprene rubber is supplied directly to the asphalt formulation mixer in an uncured, semi-liquid state. The temperature of the asphalt formulation will ordinarily be 150-160 ° C and an amount of 1 1/2 to 5 by weight is usually suitable. A uniform and precise mixture can be obtained quickly and shearly due to the fact that the rubber is in the form of small molecules and in a plastic state. After mixing, the rubber is hardened by means of a hardening agent which consists of 9 parts of zinc oxide, 13 parts of petroleum oil (of the "Sundex 53" type), 3 parts of di-ortho-tolylguandine, 4 parts of monoethanolamine and 2 parts of phenyl-Ó-naphthylamine per 100 parts of rubber.
The hardening agent can also be supplied directly to the asphalt mixer and it is not necessary to use special equipment to carry out the process according to the invention. The relatively small rubber molecules are combined into larger rubber molecules.
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cabbage in the usual manner by crosslinking when they are hardened;
the modifying effect of these large molecules is large relative to the amount of the modifying agent.
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l1l: .V.ES :: J.I C.b. ::!. ' l O.xS 1. Method of coding bituminous materials for road surfacing materials, characterized
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by the stages of adding a rubbery material to the bituminous material, thoroughly mixing the rubbery material with the bituminous material while this rubbery material is in a weakly polymerized liquid or semi-liquid state and qu 'it practically lacks a modifying effect, and of providing the rubbery material with a modifying effect by vulcanization in situ.