La présente invention a trait à des compositions pour la préparation de revêtements routiers, notamment adaptées à l'élaboration de voies de circulation telles que des routes, des pistes cyclables ou des voies piétonnières, et possédant des propriétés réfléchissantes renforcées.
En matière de sécurité routière, pour attirer l'attention d'un usager, automobiliste ou piéton, sur d'éventuels dangers, ou bien tout simplement pour le guider, il est usuel de mettre en évidence certaines voies de circulation, ou certaines parties de ces voies de circulation.
A cet effet, de façon classique, il a largement été fait usage de peintures ou de bandes de marquage déposées à la surface de la chaussée. En particulier, on a largement utilisé des peintures ou des bandes de marquage à caractère réfléchissant, contenant par exemple des microbilles de verre.
De façon plus spécifique, il a été proposé, plus récemment, de conférer des propriétés réfléchissantes au revêtement de chaussée lui-même, en y incorporant des particules de verre. Dans ce cadre, la demande EP 911 304 propose une solution particulièrement intéressante, qui consiste à incorporer à des revêtements de chaussée des débris de verre dont au moins 10% sont des débris essentiellement réfléchissants qui soit possèdent au moins une surface métallisée, ou émaillée, soit contiennent des inclusions métalliques.
Les compositions de revêtement de chaussée de EP 911 304 présentent de nombreux avantages. Ainsi, elles conduisent à des revêtements ayant, entre autres, de très bonnes propriétés réfléchissantes, ce qui permet en particulier d'améliorer la visibilité de surfaces de circulation, par exemple lorsque l'éclairage est insuffisant, ou dans des zones de circulation à risque (carrefours, virages, passages piétons, par exemple). Ces propriétés réfléchissantes peuvent en outre être obtenues à faible cout, dans la mesure où les débris de verre utilisables peuvent par exemple être issus du recyclage de miroirs, ou bien de verres métallisés utilisés par exemple dans l'industrie du bâtiment ou la construction automobile.
Toutefois, en marge de ces différents avantages, il a été mis en évidence que lorsque les revêtements de chaussée de EP 911 304 sont des revêtements bitumineux, ils présentent, dans le cas général, des propriétés d'adhésivité qui peuvent se révéler insatisfaisantes, lorsqu'ils sont soumis à l'action du trafic en présence d'eau.
Par "revêtement bitumineux", on entend ici une composition adaptée au revêtement de surface d'une chaussée et qui comprend des granulats (incluant des débris de verre, dans le cas des compositions de EP 911 304) et un liant bitumineux (en général un bitume, pur ou modifié) assurant une cohésion entre lesdits granulats. Il s'agit typiquement d'un enrobé à chaud.
L'"adhésivité" d'un tel revêtement bitumineux, désigne, au sens de la présente description, la capacité plus ou moins prononcée que présente le liant bitumineux à adhérer aux granulats en maintenant la cohésion entre les granulats lorsque le revêtement bitumineux est mis en présence d'eau. Cette adhésivité du liant bitumineux reflète la résistance à la désolidarisation entre les granulats et le revêtement en présence d'eau.
Ainsi, au sens où il est employé ici, le terme "adhésivité" se réfère à la force de liaison (ou "affinité") existant entre le liant et les granulats en présence d'eau, ce que certaines publications désignent sous le terme d'adhésivité "passive" (par opposition à l'adhésivité dite "active" qui désigne la capacité que présente initialement le liant bitumineux à coller les granulats, c'est-à-dire les propriétés initiales de mouillage du liant).
Pour un revêtement bitumineux donné, l'adhésivité au sens de la présente description (adhésivité "passive") peut notamment être quantifiée en étudiant le maintien des liaisons entre liant et granulats après un séjour dans un milieu aqueux, en particulier en mettant en oeuvre la méthode de la norme XP T66043 ("Essai d'adhésivité passive des liants anhydres en présence d'eau") ou bien celle de la norme NF EN 12697-11 ("Méthode d'essai pour mélange hydrocarboné à chaud, partie 11: détermination de l'affinité granulat-bitume").
L'adhésivité d'un revêtement bitumineux peut également être quantifiée en comparant les résistances du revêtement à l'écrasement sous compression à sec (résistance R) et après un contact prolongé avec un milieu aqueux (résistance modifiée r), l'adhésivité étant d'autant plus élevée que le rapport r/R est proche de 1. De tels tests de résistance à l'écrasement sous compression peuvent en particulier être conduits en mesurant le rapport r/R dans les conditions de l'Essai DURIEZ, définies selon la norme NF P 98 251-1 ("Essais relatifs aux chaussées - essais statiques sur mélanges hydrocarbonés - Partie 1: essai DURIEZ sur mélanges hydrocarbonés à chaud") ou bien selon l'essai MARSHALL, tel que défini selon la norme NF EN 12 697-34.
Les caractéristiques d'adhésivité des revêtements du type de ceux décrits dans EP 911 304 se révèlent en général insuffisantes pour maintenir une solidarisation entre les granulats et le liant, et en particulier entre les débris de verre et le liant, lorsque le revêtement est mis en présence d'eau, par exemple sous l'effet de la pluie. Cette tendance à la désolidarisation entre granulats et liant bitumineux induit en particulier les deux problèmes suivants: - d'une part les particules de verre réfléchissantes tendent à êtres arrachées du revêtement sous l'effet du trafic, ce qui est susceptible de conduire à une perte des qualités de brillance du revêtement.
- d'autre part, la tendance à la désolidarisation entre granulats et liant bitumineux, et en particulier entre les débris de verre et le liant, peut nuire à la résistance mécanique du matériau, et elle peut en particulier induire des dégradations de la chaussée, notamment des plumages, pelages et/ou arrachements.
Pour éviter ces inconvénients, il a été proposé d'introduire des dopes d'adhésivité dans les compositions des revêtements bitumineux de EP 911 304 pour améliorer l'affinité entre les granulats et les particules. Néanmoins, à l'heure actuelle, la nature exacte des dopes d'adhésivité à utiliser dans ce cadre n'a pas été optimisée.
En particulier, il s'avère que les dopes d'adhésivité usuels sont mal adaptés dans le cas particulier de compositions de revêtements de EP 911 304 qui sont destinées à assurer une résistance à un trafic important. En effet, les compositions mises en oeuvre dans ce cadre sont généralement des compositions qui comprennent des liants de consistance élevée, en particulier en vue d'assurer une résistance mécanique du revêtement la plus importante possible, notamment vis-à-vis des phénomènes d'orniérage.
Lorsqu'on utilise de tels liants de consistance élevée, le revêtement bitumineux est en général un enrobé à chaud, qui nécessite, autant pour sa préparation autant que son application ultérieure, que le liant soit porté à des températures élevées, à savoir à des températures typiquement d'au moins 150 DEG C, le plus souvent d'au moins 160 DEG C, voire de l'ordre de 170 DEG C, ou plus.
La mise en oeuvre de telles températures est d'une part requise lors du processus d'enrobage à chaud, pour assurer une fluidification suffisante du liant, permettant un enrobage satisfaisant des granulats et des particules de verre du revêtement, et notamment pour mouiller convenablement et lier entre eux les débris de verre.
D'autre part, les températures précitées doivent en général être maintenues lors de la mise en oeuvre ultérieure de l'enrobé, à savoir lors de son application à titre de couche de revêtement. En effet, s'il est employé à des températures plus faibles, l'enrobé s'avère beaucoup plus difficile (voir impossible) à manipuler et à appliquer, en particulier lorsque l'application est réalisée manuellement.
Or, les températures précitées induisent un traitement thermique du liant qui dégrade généralement, au moins en partie, les dopes d'adhésivité présents dans le liant, ce qui réduit leur efficacité, voire peut les inhiber totalement si les températures mises en oeuvre sont trop élevées.
Pour préserver l'efficacité les dopes d'adhésivité, il s'avère par conséquent nécessaire de diminuer les températures auxquelles l'enrobé à chaud est préparé et est mis en oeuvre, ce qui implique généralement une perte des qualités mécaniques du matériau et rend en outre l'enrobé plus difficile à manipuler. En effet, pour diminuer la température de mise en oeuvre de l'enrobage à chaud en conservant des qualités d'enrobage optimal, il est le plus souvent nécessaire d'utiliser des bitumes de moindre consistance et moins résistants mécaniquement.
Alternativement, si on emploie des bitumes de consistance élevée à des températures préservant les dopes d'adhésivité, ces températures se révèlent en général insuffisantes pour assurer un enrobage optimal des granulats et pour permettre une application adéquate de l'enrobé, ce qui, là encore, se traduit par une perte de la résistance mécanique du revêtement.
Ainsi, dans les compositions de revêtement bitumineux du type de EP 911 304, l'amélioration des propriétés de résistance mécanique se fait généralement au détriment de l'adhésivité, et inversement. De ce fait, les compositions de EP 911 304 s'avèrent en général inadaptées pour fournir des revêtements résistant aux agressions d'un trafic important avec à la fois un bon maintien des qualités de brillance du revêtement au cours du temps et une bonne résistance à l'orniérage.
Un but de la présente invention est de fournir des compositions de revêtements bitumineux qui présentent des propriétés réfléchissantes au moins analogues à celle des revêtements bitumineux de EP 911 304, et qui présentent en outre de bonnes propriétés à la fois en termes d'adhésivité et de résistance mécanique, leur permettant de résister à un trafic important.
A cet effet, la présente invention a pour objet une composition d'enrobé à chaud pour revêtement routier à propriétés réfléchissantes, qui comprend de 10 à 80% en poids de débris de verre, et un liant bitumineux, et dans laquelle: - les débris de verre contiennent au moins 10% en poids de débris de verre essentiellement réfléchissants possédant au moins une surface métallisée ou émaillée contenant des inclusions métalliques, de dimensions inférieures à 20 mm; et - le liant bitumineux contient: (i) des composés azotés à titre d'agents améliorant l'adhésivité; et (ii) un agent fondant.
Outre les particules de verre et le liant précités, la composition contient le plus souvent d'autres granulats (granulats minéraux, sables, fillers ...). Ces granulats additionnels représentent en général de 10 à 90% en poids par rapport au poids total de la composition de l'enrobé, de préférence au moins 50% en poids, par exemple entre 60 et 85%, et typiquement entre 70 et 80% en masse.
Par "composés azotés", on entend, au sens de la présente description, des composés, généralement organiques, qui contiennent un ou plusieurs atomes d'azote, et qui sont présents dans le liant sous une forme disponible pour assurer l'effet d'amélioration d'adhésivité recherché. Il s'agit typiquement d'aminés, d'hétérocycles aminés, ou de mélanges de tels composés.
Le terme "agent fondant" désigne quant à lui un additif qui modifie les caractéristiques d'évolution de la viscosité du liant en fonction de la température, et qui réduit: - la température à laquelle le liant peut être mis en oeuvre pour réaliser un enrobage à chaud efficace de granulats et de particules de verre; et - la température à laquelle l'enrobé peut être appliqué sous la forme d'une couche de revêtement de surface.
Le plus souvent, il s'agit de cires ou de mélanges de cires, qui permettent généralement d'abaisser la température de mise en oeuvre d'au moins quelques dizaines de degrés, par exemple de 20 DEG C à 40 DEG C. On appelle "cire", au sens de la présente description, un polymère de type thermoplastique de bas poids moléculaire, solide à température ambiante, et ayant un point de fusion relativement bien défini et une faible viscosité à l'état fondu. Les cires se distinguent des polymères thermoplastiques usuels, qui ne présentent pas un tel point de fusion défini, mais qui passent progressivement de l'état solide à l'état de liquide lorsqu'on élève leur température avec une gamme de température assez large de transition, où le polymère est dans un état ramolli entre l'état solide et l'état liquide.
Les cires, dont les plus usuelles sont les cires d'hydrocarbures, présentent le plus souvent un aspect caractéristique, translucide à opaque, et généralement non vitreux.
Les travaux des inventeurs ont maintenant permis d'établir que, si on introduit l'association précitée de composés azotés et d'agent fondant de type cire dans la phase liante d'une composition d'enrobé à chaud du type de celles de EP 911 304, on observe à la fois une amélioration des propriétés d'adhésivité et de la tenue mécanique du revêtement, ce qui est particulièrement inattendu au vu des résultats généralement observés jusqu'à présent.
L'amélioration des propriétés d'adhésivité du revêtement qui est observée est due à la présence des composés azotés, dont l'efficacité est préservée par la présence de l'agent fondant qui permet de conduire l'enrobage à chaud à une température plus faible qu'avec un liant usuel ne comprenant pas un tel agent fondant. Ainsi, compte tenu de la présence de l'agent fondant, l'enrobage à chaud peut typiquement être conduit à des températures de mise en oeuvre inférieures à 170 DEG C, généralement inférieures à 150 DEG C, et typiquement de l'ordre de 130 DEG C, ce qui permet de préserver l'efficacité des promoteurs d'adhésivité azotés du liant.
Dans ce cadre, la présence des composés azotés dans le liant conduit, à une très nette amélioration de la solidarisation des débris de verre avec le liant bitumineux, ce qui permet une bonne tenue de la liaison entre les particules de verre et le liant, même lorsque la couche de revêtement est mise en contact de façon répétée avec de l'eau, et ce même sous trafic important.
Cette solidarisation accrue des débris de verre avec le liant bitumineux améliore notamment les propriétés suivantes du revêtement: - maintien de la brillance et des effets de scintillement du revêtement au cours du temps; - résistance aux arrachements de type plumage ou pelage; - résistance à l'écrasement sous compression.
L'amélioration conjointe des propriétés mécaniques qui est obtenue selon l'invention est particulièrement surprenante. Il s'avère en effet que la présence de l'agent fondant dans le liant ne se limite pas à induire la diminution précitée des températures auxquelles peuvent être effectués l'enrobage à chaud et l'application ultérieure de l'enrobé. De façon inattendue, la présence de cet agent fondant conduit parallèlement à une augmentation de la consistance du liant à température ambiante (c'est-à-dire à la température "de service" du revêtement, c'est-à-dire typiquement entre -10 DEG C et + 50 DEG C), ce qui se traduit en particulier par une diminution de la pénétrabilité du liant bitumineux.
Par ailleurs, la présence d'un agent fondant de type cire conduit en général à une augmentation de la température de ramollissement bille/anneau. Ainsi, on constate par exemple que, si on introduit 3 à 5% d'un agent fondant de type cire dans un bitume de pénétrabilité 50/70 et ayant une température de ramollissement bille/anneau de l'ordre de 50 DEG C, on obtient un liant bitumineux modifié de pénétrabilité 30/40 et ayant une température de ramollissement de l'ordre de 80 DEG C. Ainsi, la présence de l'agent fondant dans le liant permet à la fois de préserver l'efficacité des composés azotés à titre d'agents d'adhésivité et d'améliorer les propriétés mécaniques du revêtement. L'amélioration des propriétés mécaniques obtenue pour le revêtement se traduit notamment par une résistance accrue à l'orniérage.
Les compositions de revêtement bitumineux de l'invention vont maintenant être décrites plus en détails ci-après. Les composés azotés présents dans le liant
A titre de composés azotés particulièrement bien adaptés pour améliorer l'adhésivité au sein d'une composition selon l'invention, on peut notamment citer les aminés, les alkylamidoamines, les aminés polyéthylénées, les dérivés de la pyrimidine, les dérivés de la pipérazine, les imidoazolines, et les mélanges de ces composés. Se révèlent particulièrement intéressants dans ce cadre la pipérazine-1-éthanamine et ses dérivés (par exemple les produits de réaction de la pipérazine-1-éthanamine avec des acides gras, par exemples des acide gras de tallöl), les alkyl-[(tétrahydropyrimidinyl)-3 propyl] (en particulier les suif-[(tétrahydropyrimidinyl)-3 propyl]), et les mélanges d'alkylamido aminé et de diéthylène amine.
On peut introduire les composés azotés de ce type en tant que tels dans le liant bitumineux de la composition, ou bien encore sous la forme de compositions les comprenant, telles que les compositions commercialisées sous le nom de TPH par la société Chemoran, ou bien le Cecabase L280 ou le Polyram L200 de la société Arkema. Les composés aminés peuvent alors être introduits dans le bitume au moment de l'enrobage des débris de verre et du liant bitumineux, ou bien ils peuvent être prémélangés au liant bitumineux, par exemple lors d'un malaxage préalable du liant bitumineux, notamment dans un bac muni d'un agitateur, ou bien en continu par injection dans la canalisation d'amenée du liant.
Selon un autre mode de réalisation plus spécifique, on peut utiliser dans la composition un produit hydrocarboné (généralement un hydrocarbure lourd miscible au liant bitumineux, de type bitume ou asphalte) contenant de façon naturelle des composés azotés actifs à titre de promoteurs d'adhésivité, ce produit ayant de préférence une teneur en azote d'au moins 1% en masse, et de préférence à raison d'au moins 2% en masse. A cet effet, on peut notamment utiliser un produit hydrocarboné de la classe des asphaltites, tel que, par exemple, la Gilsonite, qui a en général une teneur en azote (N) de l'ordre de 3% en masse de composés azotés.
Un tel produit hydrocarboné, riche en composés azotés actifs à titre de promoteur d'adhésivité, peut avantageusement être introduit dans le liant bitumineux avec une teneur de 1 à 10% en masse par rapport à la masse totale du liant bitumineux. Cette introduction peut être effectuée préalablement à l'utilisation du liant bitumineux, ou bien au moment de l'enrobage, par exemple par introduction du produit hydrocarboné riche en composés azotés dans le malaxeur d'enrobage.
En fonction de la nature exacte des composés azotés utilisés à titre d'agents améliorant l'adhésivité, la teneur en ces composés à mettre en oeuvre dans le liant pour assurer une amélioration optimale des propriétés d'adhésivité peut varier en une très large mesure.
On utilise de préférence une quantité de composés azotés suffisante pour obtenir une adhésivité caractérisée par un rapport r/R d'au moins 0,8, de préférence d'au moins 0,85, et plus préférentiellement d'au moins 0,9 dans les conditions de l'essai DURIEZ.
Le liant bitumineux de la composition de l'invention peut contenir, en plus des composés azotés utiles à titre de promoteurs du type précité, d'autres composés azotés dits ici "inactifs", à savoir des composés azotés qui ne jouent pas de rOle dans l'amélioration de l'adhésivité. De tels composés azotés "inactifs" sont en effet présents dans la plupart des liants bitumineux usuels, en des proportions variables. Le liant des compositions de la présente invention a la spécificité de comprendre, outre de tels composés inactifs, des composés azotés qui sont spécifiquement actifs pour la promotion de l'adhésivité.
De ce fait, dans une composition selon l'invention, ce n'est pas la teneur globale en composés azotés dans le liant qui est déterminante, mais plus spécifiquement celle des composés azotés qui sont effectivement utiles à titre d'agents améliorant l'adhésivité. La teneur en ces composés azotés utiles à titre d'agents améliorant l'adhésivité, exprimée par la quantité d'azote apportée par ces composés, rapportée à la masse totale du liant, est de préférence d'au moins 200 ppm d'azote, en général entre 200 et 2000 ppm d'azote en masse par rapport à la masse totale du liant. Avantageusement, cette teneur est d'au moins 300 ppm d'azote, préférentiellement d'au moins 400 ppm d'azote, cette teneur étant typiquement entre 400 et 1500 ppm, plus spécifiquement entre 450 et 1200 ppm d'azote, par rapport à la masse totale du liant.
En général, on préfère que le rapport massique composés azotés utiles à titre d'agents améliorant l'adhésivité /liant bitumineux (à savoir le ratio de la masse totale des composés azotés "actifs" introduits rapportée à la masse totale du liant bitumineux) soit compris entre 0,2% et 1%, ce rapport étant avantageusement compris entre 0,3% et 0,8%.
Dans le cas particulier où les composés azotés actifs à titre d'agents promoteurs d'adhésivité sont introduits sous forme d'un produit hydrocarboné de la famille des asphaltites tel que la Gilsonite (contenant typiquement de l'ordre de 3% en masse d'azote), le rapport de la masse du produit hydrocarboné introduit sur la masse totale du liant est de préférence compris entre 2 et 10%. On préfère en général que la quantité d'azote (N) apportée par le produit hydrocarboné dans le liant soit de l'ordre de 600 à 3000 ppm d'azote, par rapport à la masse totale du liant. L'agent fondant
Dans le cadre de l'invention, on utilise de préférence des cires pour assurer le rOle de l'agent fondant. Cette cire a de préférence un point de fusion supérieur à 85 DEG C, tel que mesuré dans les conditions des normes ASTM D3945 et D 3418.
A titre d'exemple de cires adaptées, on peut notamment citer les cires d'hydrocarbures, par exemple les cires d'hydrocarbures ayant un poids moléculaire inférieur à 6000 g/mol, par exemple entre 500 et 6000 g/mol. Il s'agit par exemple de cires de polyéthylène ou de polypropylène. Ces cires d'hydrocarbure ont de préférence un point de fusion d'au moins 85 DEG C, tel que mesuré selon les normes précitées.
Selon un mode de réalisation particulier, ces cires sont mises en oeuvre en association avec des cires d'ester d'acide gras, ayant de préférence un point de fusion d'au moins 85 DEG C, tel que mesuré selon les normes précitées. Ces cires d'esters d'acide gras sont généralement à base d'unités ester d'acides carboxyliques à longue chaîne, comprenant par exemple au moins 20, et avantageusement au moins 30 atomes de carbone. Ces esters sont de préférence des esters de monoacides carboxyliques à chaîne linéaire. Les esters utilisés peuvent par exemple être des esters naturels d'huiles végétales ou d'huiles fossiles comme des cires fossiles de lignite, mais on peut aussi utiliser des esters de synthèse.
A titre de cires d'esters d'acide gras bien adaptées selon l'invention, on peut citer les cires d'esters d'acide montanique (acide de formule brute C 28 H 56 O 2 ) ou d'acide tétracosanoïque (acide de formule brute C 24 H 48 O 2 ).
Les cires précitées peuvent être utilisées seules ou en combinaisons. Selon un mode de réalisation particulièrement intéressant, on utilise à titre d'agent fondant un mélange de cires d'hydrocarbures et de cires d'esters d'acide gras du type précité, par exemple un mélange d'une cire de polyéthylène ou de polypropylène et d'une cire d'ester d'acide gras, ce mélange ayant de préférence un point de fusion supérieur à 85 DEG C. On utilisera avantageusement un mélange où le rapport massique d'hydrocarbure / cire d'acide gras est compris entre 10 : 90 et 90 : 10. Selon un mode de réalisation intéressant, le mélange utilisé dans ce cadre contient une cire de polyéthylène ou de polypropylène et une cire d'ester d'acide montanique.
Quelle que soit la nature de l'agent fondant utilisé, sa teneur dans le liant est en général comprise entre 2% et 10% en masse par rapport à la masse totale du liant. Cette teneur en agent fondant est en général inférieure à 9%. En particulier, lorsque l'agent fondant est une cire ou un mélange de cires, sa teneur est typiquement comprise entre 2,5 et 8%, avantageusement entre 3% et 5%, en masse par rapport à la masse totale du liant.
Selon un mode de réalisation avantageux, le liant comprend à titre d'agent fondant: - de 0,1 à 10% en masse, de préférence entre 0,2 et 9% et typiquement entre 0,2 et 5% en masse d'une cire d'hydrocarbure, de préférence une cire de polyéthylène ou de polypropylène; et - de 0,1 à 10% en masse, de préférence entre 0,2 et 9% et typiquement entre 0,2 et 5% en masse d'une cire d'ester d'acide gras, de préférence une cire d'ester d'acide montanique. Autres caractéristiques du revêtement
Les compositions de l'invention comprennent de préférence entre 20% et 50% en masse de débris de verre, et plus préférentiellement au moins 25% de débris de verre. De préférence, les débris de verres présents dans la composition ont pour l'essentiel (avantageusement pour au moins 95% en masse, et plus préférentiellement pour au moins 98% en masse) une taille inférieure ou égale à 10 mm.
Notamment pour obtenir des caractéristiques de brillance particulièrement intéressantes, il s'avère particulièrement avantageux qu'au moins 30% en masse, et plus avantageusement au moins 40%, des débris de verre présents dans la composition soient des débris de verre essentiellement réfléchissants possédant au moins une surface métallisée ou émaillée contenant des inclusions métalliques, de dimensions inférieures à 20 mm. Selon un mode de réalisation particulier, les débris de verre présents peuvent être essentiellement constitués des débris de verre essentiellement réfléchissants du type précité. Toutefois, il n'est pas nécessaire que 100% des débris présents soient des débris essentiellement réfléchissants, pour obtenir des revêtements ayant de bonnes propriétés de réflexion.
Ainsi, typiquement, les débris de verre présents dans une composition selon l'invention contiennent entre 20% et 70%, par exemple entre 30% et 50% en masse de débris de verre essentiellement réfléchissants du type précité, sur la base de la masse totale des débris de verre présents.
Au sens de la présente description on entend par "débris de verre essentiellement réfléchissants", des débris de verres spéciaux présentant essentiellement des propriétés réfléchissantes par opposition aux débris de verre ordinaire qui sont transparents ou translucides et pour lesquels les propriétés de réflexion ne sont pas primordiales.
Les débris de verres spéciaux mis en oeuvre selon l'invention sont en général issus de verres qui ont subi un traitement, par exemple un traitement de métallisation, pour exalter leurs propriétés réfléchissantes.
Parmi les verres utilisables selon l'invention, on peut citer les miroirs classiques, les verres métallisés et les verres émaillés. Les verres présentant au moins une surface métallisée, notamment les verres pour le bâtiment tel que le verre Antélio< <TM> >, sont également utilisables selon l'invention, de même que les verres à inclusions métalliques comme ceux des lunettes arrières de véhicules munis d'un filament métallique pour dégivrage. En variante, on peut envisager l'utilisation de verres cérames ou flammés, ou de verres pour automobiles tels que les verres colorés "anti-éblouissement" pour vitrage, ou les verres de sécurité de type Sécurit< <TM> >.
Les débris de verre utilisés selon l'invention peuvent provenir de déchets de fabrication ou encore de la récupération des matières à partir de véhicules, de la démolition de bâtiments. On peut aussi utiliser d'autres types de verres, notamment des verres d'écrans informatiques, en mélange avec des verres spéciaux. La composition peut contenir des mélanges de débris de verre ordinaire et des débris de verres spéciaux. On adaptera les proportions des débris de verres spéciaux selon le taux de réfléchissement que l'on souhaite obtenir.
Les débris de verre utilisés dans la composition de l'invention peuvent par exemple être obtenus en brisant et/ou concassant des verres spéciaux du type précité par tout moyen connu jusqu'à obtenir des débris de dimension inférieure à 20 mm.
Selon un mode de réalisation, au moins 5% en masse des débris de verre présents dans la composition ont des dimensions inférieures ou égales à 2 mm. Dans ce cas, les débris de verre présents dans la composition peuvent notamment comprendre entre 5 et 30%, par exemple entre 10 et 20% de débris ayant des dimensions inférieures ou égales à 2 mm. Selon un mode de réalisation spécifique, les débris de verres contiennent entre 2 et 15% de débris ayant des dimensions inférieures ou égales à 1 mm.
Les débris de verre utilisés dans la composition de l'invention sont de préférence des débris dits "de classe 0/8", à savoir des débris dont 80% en masse (et de préférence au moins 90% en masse) ont des dimensions comprise entre 0 et 8 mm, avec au plus 20% des débris de dimensions entre 8 et 10 mm, et essentiellement aucune particules de dimensions supérieures à 10 mm. Des débris de verre de classe 0/8 particulièrement adaptés selon l'invention sont des débris ayant une répartition statistique de taille entre 0 et 8 mm, avec avantageusement de 5 à 25% des débris de verre entre 0 et 2 mm. Par exemple, on peut utiliser des débris de verre de classe 0/8 contenant de 5 à 25% des débris de verre entre 0 et 2 mm, de 50 à 90% de débris de verre entre 2 et 6 mm, et de 5 à 25% de débris de verre entre 6 et 8 mm.
Les résultats obtenus avec cette granulométrie sont particulièrement intéressants, à la fois en termes de brillance et d'adhésivité.
Les compositions d'enrobé à chaud de l'invention peuvent être obtenues par tout moyen usuel de préparation d'un revêtement bitumineux de ce type, en prévoyant l'incorporation supplémentaire de débris de verres à titre de granulats, a savoir en mettant en contact le liant à l'état fondu, les débris de verre, le plus souvent en association avec d'autres granulats. Ces compositions peuvent typiquement être réalisées en mettant en oeuvre les procédés décrits dans EP 911 304.
Pour préparer un revêtement routier à partir d'une composition selon l'invention, il est préférable de conduire l'enrobage à chaud à une température inférieure à 170 DEG C, avantageusement inférieure à 150 DEG C, voire de l'ordre de 130 DEG C pour ne pas dégrader les composés azotés. La présence de l'agent fondant permet dans ce cadre, malgré la faible température utilisée, d'assurer un enrobage satisfaisant des granulats ainsi qu'une bonne mise en oeuvre ultérieure de l'enrobé lors de son application.
On peut prévoir un traitement de surface final du revêtement ou de l'élément après sa formation, destiné à laisser apparaître en surface les débris de verre qui auparavant étaient recouverts de liant. Le trafic peut notamment participer à cet effet.
Selon un autre aspect, la présente invention a également pour objet des revêtements routiers à propriétés réfléchissantes qui comprennent une couche superficielle à base d'une composition du type précité.
L'invention a également pour objet l'utilisation d'un tel revêtement pour la réalisation d'une voie de circulation à propriétés réfléchissantes et adapté pour résister aux agressions d'un trafic important dans un environnement soumis à des précipitations.
Les voies de circulation comprenant une couche superficielle à base d'un revêtement obtenu en utilisant la composition de l'invention présentent une très bonne tenue mécanique et elles résistent en particulier très bien à l'orniérage, y compris lorsqu'elles sont soumises à de fortes pluies ou à des précipitations répétées. Leurs propriétés réfléchissantes sont par ailleurs stables sur de très longues périodes, y compris lorsqu'elles sont soumises à un trafic intense.
Différents aspects et avantages de l'invention ressortiront encore des exemples illustratifs exposés ci-après. Exemples
On a réalisé trois revêtements R1, R2 et R3 en mettant en oeuvre respectivement les compositions de liant C1, C2 et C3 définies dans le tableau I ci-dessous, où les pourcentages indiqués sont en masse par rapport à la masse totale de la composition.
On a réalisé, dans chacun des cas, un enrobage à chaud d'une composition solide, qui contient en masse: - 25% de débris de verre réfléchissants (classe 3/8); - 37% de granulats de la Noubleau (classe 6/10) - 35% de sable de la Noubleau (classe 0/2) - 3% de filler calcaire
L'enrobage des granulats a été effectué en malaxant les débris de verre et les granulats en utilisant 5,5 parties en poids de composition de liant (C1, C2 ou C3) à l'état fondu, pour 100 parties en poids de composition solide.
Les températures de mise en oeuvre de l'enrobage à chaud et de l'application de l'enrobé pour former les revêtements R1, R2 et R3 sont reportées dans le tableau I. Tableau I: compositions C1à C3 et température de mise en oeuvre de l'enrobage à chaud
<tb><TABLE> Columns = 4 <tb>Head Col 1: Composition <tb>Head Col 2: C1 <tb>Head Col 3: C2 <tb>Head Col 4: C3 <tb><SEP> Liant hydrocarboné <(1)><SEP> 100%<SEP> 99,5%<SEP> 95,5% <tb><SEP> Promoteur d'adhésivité azoté <(2)><SEP> -<SEP> 0,5%<SEP> 0,5% <tb><SEP> Agent fondant<(3)><SEP> -<SEP> -<SEP> 4% <tb><SEP> Température de mise en oeuvre<SEP> 160 DEG C<SEP> 160 DEG C<SEP> 130 DEG C <tb></TABLE>
(1) : bitume de pénétrabilité 50/70
(2) : Cecabase 260
(3) : 3% de cire d'hydrocarbure + 1% de cire d'ester de l'acide montanique
Les propriétés d'adhésivité et les propriétés mécaniques des revêtements R1, R2 et R3 ainsi obtenus sont reportés dans le tableau II ci-dessous. Tableau II: propriétés des revêtements R1 à R3
<tb><TABLE> Columns = 4 <tb>Head Col 1: Revêtement <tb>Head Col 2: R1 <tb>Head Col 3: R2 <tb>Head Col 4: R3 <tb><SEP> essai DURIEZ <tb><SEP> résistance à l'écrasement à sec (R)<SEP> 9,3<SEP> 10,3<SEP> 9,4 <tb><SEP> résistance à l'écrasement après séjour dans l'eau (r)<SEP> 7,3<SEP> 9,1<SEP> 8,6 <tb><SEP> Rapport r/R<SEP> 0,78<SEP> 0,88<SEP> 0,91 <tb><SEP> Propriétés mécaniques<SEP> - <tb><SEP> Profondeur de l'orniérage (*)<SEP> 19,78<SEP> 13,5 <tb></TABLE>
<(*) >mesurée selon la norme NF P 98-253-1 à 60 DEG C-10000 cycles.
The present invention relates to compositions for the preparation of road surfaces, particularly adapted to the development of traffic lanes such as roads, bicycle paths or pedestrian paths, and having enhanced reflective properties.
In terms of road safety, to attract the attention of a user, motorist or pedestrian, about possible dangers, or simply to guide it, it is customary to highlight certain lanes, or parts of these lanes.
For this purpose, conventionally, it has been widely used paint or marking strips deposited on the surface of the roadway. In particular, paints or marking strips of a reflective nature, containing for example glass microbeads, have been widely used.
More specifically, it has been proposed, more recently, to impart reflective properties to the pavement itself, by incorporating glass particles therein. In this context, the application EP 911 304 proposes a particularly interesting solution, which consists in incorporating into road surfaces debris of glass of which at least 10% is essentially reflective debris that has at least one metallized surface, or enamelled, either contain metallic inclusions.
The pavement compositions of EP 911 304 have many advantages. Thus, they lead to coatings having, inter alia, very good reflective properties, which allows in particular to improve the visibility of traffic surfaces, for example when the lighting is insufficient, or in areas of risk circulation (crossroads, turns, pedestrian crossings, for example). These reflective properties can also be obtained at low cost, insofar as the used glass debris can for example be derived from the recycling of mirrors, or metallized lenses used for example in the building industry or automotive industry.
However, in addition to these various advantages, it has been demonstrated that, when the road coatings of EP 911 304 are bituminous coatings, they have, in the general case, adhesiveness properties which may be unsatisfactory, when they are subject to the action of traffic in the presence of water.
By "bituminous coating" is meant here a composition adapted to the surface coating of a roadway and which comprises aggregates (including glass debris, in the case of EP 911 304 compositions) and a bituminous binder (generally a bitumen, pure or modified) ensuring cohesion between said aggregates. It is typically a hot mix.
The "adhesiveness" of such a bituminous coating designates, within the meaning of the present description, the more or less pronounced ability of the bituminous binder to adhere to the aggregates by maintaining the cohesion between the aggregates when the bituminous coating is set. presence of water. This adhesiveness of the bituminous binder reflects the resistance to separation between the aggregates and the coating in the presence of water.
Thus, in the sense used herein, the term "adhesiveness" refers to the binding force (or "affinity") existing between the binder and the aggregates in the presence of water, which some publications refer to as "Passive" adhesiveness (as opposed to so-called "active" adhesiveness which refers to the capacity initially present in the bituminous binder to bond the aggregates, that is to say, the initial properties of wetting the binder).
For a given bituminous coating, the adhesiveness in the sense of the present description ("passive" adhesiveness) can in particular be quantified by studying the maintenance of the bonds between binder and granules after a stay in an aqueous medium, in particular by implementing the method of the XP standard T66043 ("Passive adhesion test of anhydrous binders in the presence of water") or that of the standard NF EN 12697-11 ("Test method for hot hydrocarbon mixture, part 11: determination granulate-bitumen affinity ").
The adhesiveness of a bituminous coating can also be quantified by comparing the resistances of the coating to the compression under dry compression (resistance R) and after prolonged contact with an aqueous medium (modified resistance r), the adhesiveness being as much higher than the ratio r / R is close to 1. Such crush strength tests under compression can in particular be conducted by measuring the ratio r / R under the conditions of the test DURIEZ, defined according to the standard NF P 98 251-1 ("Tests relating to roadways - static tests on hydrocarbon mixtures - Part 1: DURIEZ test on hot hydrocarbon mixtures") or according to the MARSHALL test, as defined according to standard NF EN 12 697 -34.
The adhesiveness characteristics of the coatings of the type described in EP 911 304 are generally insufficient to maintain bonding between the aggregates and the binder, and in particular between the glass debris and the binder, when the coating is applied. presence of water, for example under the effect of rain. This tendency to dissociate between aggregates and bituminous binder induces in particular the following two problems: on the one hand, the reflective glass particles tend to be torn off the coating as a result of the traffic, which is likely to lead to a loss. gloss qualities of the coating.
on the other hand, the tendency towards separation between aggregates and bituminous binder, and in particular between the glass debris and the binder, can adversely affect the mechanical strength of the material, and it can in particular induce degradation of the pavement, in particular plumage, peeling and / or tearing.
In order to avoid these drawbacks, it has been proposed to introduce tackifying dopes into the bituminous coating compositions of EP 911 304 to improve the affinity between aggregates and particles. Nevertheless, at present, the exact nature of the adhesiveness dopes to be used in this context has not been optimized.
In particular, it turns out that the usual tackifiers are poorly suited in the particular case of EP 911 coating compositions 304 which are intended to provide resistance to a large traffic. Indeed, the compositions used in this context are generally compositions which comprise binders of high consistency, in particular with a view to ensuring the highest possible mechanical strength of the coating, particularly with respect to the phenomena of rutting.
When using such binders of high consistency, the bituminous coating is generally a hot mix, which requires, both for its preparation as its subsequent application, the binder is raised to high temperatures, namely at temperatures typically at least 150 ° C., most often at least 160 ° C., or even on the order of 170 ° C., or more.
The implementation of such temperatures is firstly required during the hot-coating process, to ensure a sufficient fluidification of the binder, allowing a satisfactory coating of aggregates and glass particles of the coating, and in particular to wet properly and bind the pieces of glass together.
On the other hand, the aforementioned temperatures must generally be maintained during the subsequent implementation of the bituminous material, namely during its application as a coating layer. Indeed, if it is used at lower temperatures, the mix is much more difficult (see impossible) to handle and apply, especially when the application is done manually.
However, the above-mentioned temperatures induce a thermal treatment of the binder which generally degrades, at least in part, the adhesivity dopes present in the binder, which reduces their effectiveness, or may totally inhibit them if the temperatures used are too high. .
In order to preserve the effectiveness of the adhesiveness dopes, it is therefore necessary to reduce the temperatures at which the hot mix is prepared and is used, which generally implies a loss of the mechanical qualities of the material and makes it possible besides the asphalt more difficult to handle. Indeed, to reduce the temperature of implementation of the hot coating while maintaining optimum coating qualities, it is most often necessary to use bitumen of less consistency and less mechanically resistant.
Alternatively, if bitumens of high consistency are used at temperatures that preserve the adhesiveness dopes, these temperatures are generally insufficient to ensure optimum coating of the aggregates and to allow adequate application of the bitumen, which again , results in a loss of the mechanical strength of the coating.
Thus, in bituminous coating compositions of the type of EP 911 304, the improvement of the mechanical strength properties is generally to the detriment of adhesiveness, and vice versa. As a result, the compositions of EP 911 304 are generally unsuitable for providing coatings resistant to the aggressions of a large traffic with both a good maintenance of the gloss qualities of the coating over time and a good resistance to rutting.
An object of the present invention is to provide bituminous coating compositions which have reflective properties at least similar to that of bituminous coatings of EP 911 304, and which also have good properties both in terms of adhesiveness and mechanical resistance, allowing them to withstand heavy traffic.
To this end, the subject of the present invention is a hot mix composition for road surfacing with reflective properties, which comprises from 10 to 80% by weight of glass debris, and a bituminous binder, and in which: debris of glass contain at least 10% by weight of substantially reflective glass scrap having at least one metallized or enamelled surface containing metal inclusions of dimensions less than 20 mm; and the bituminous binder contains: (i) nitrogen compounds as tackifiers; and (ii) a fluxing agent.
In addition to the above-mentioned glass particles and binder, the composition most often contains other aggregates (mineral aggregates, sand, fillers, etc.). These additional aggregates generally represent from 10 to 90% by weight relative to the total weight of the composition of the mix, preferably at least 50% by weight, for example between 60 and 85%, and typically between 70 and 80% in mass.
For the purpose of this specification, the term "nitrogen compounds" means compounds, generally organic, which contain one or more nitrogen atoms, and which are present in the binder in a form available to ensure the effect of improvement of adhesiveness sought. These are typically amines, amino heterocycles, or mixtures of such compounds.
The term "fluxing agent" refers to an additive that modifies the evolution characteristics of the viscosity of the binder as a function of temperature, and which reduces: the temperature at which the binder can be used to effect a coating hot-work efficient aggregates and glass particles; and the temperature at which the coating can be applied in the form of a surface coating layer.
Most often, these are waxes or mixtures of waxes, which generally make it possible to lower the operating temperature by at least a few tens of degrees, for example from 20 ° C. to 40 ° C. "Wax" as used herein means a low molecular weight thermoplastic polymer which is solid at room temperature and has a relatively well defined melting point and low melt viscosity. Waxes are distinguished from conventional thermoplastic polymers, which do not have such a defined melting point, but which progressively change from solid to liquid when their temperature is raised with a fairly wide transition temperature range. wherein the polymer is in a softened state between the solid state and the liquid state.
The waxes, the most common of which are hydrocarbon waxes, most often have a characteristic appearance, translucent to opaque, and generally non-vitreous.
The work of the inventors has now made it possible to establish that, if the aforementioned association of nitrogen compounds and of wax-type melting agent is introduced into the binder phase of a hot mix composition of the type of those of EP 911 304, there is both an improvement in the adhesive properties and the mechanical strength of the coating, which is particularly unexpected given the results generally observed so far.
The improvement of the adhesiveness properties of the coating which is observed is due to the presence of nitrogen compounds, the effectiveness of which is preserved by the presence of the fluxing agent which makes it possible to conduct the hot coating at a lower temperature. than with a conventional binder not including such a fluxing agent. Thus, given the presence of the fluxing agent, the hot coating can typically be conducted at operating temperatures below 170 ° C., generally below 150 ° C., and typically in the order of 130 ° C. DEG C, which preserves the effectiveness of the promoters of nitrogen adhesiveness of the binder.
In this context, the presence of nitrogen compounds in the binder leads to a very clear improvement of the bonding of the glass debris with the bituminous binder, which allows a good strength of the bond between the glass particles and the binder, even when the coating layer is contacted repeatedly with water, even under heavy traffic.
This increased bonding of the glass debris with the bituminous binder enhances in particular the following properties of the coating: maintenance of the brightness and the effects of flickering of the coating over time; - resistance to plumage or peeling type of tearing; - resistance to crushing under compression.
The joint improvement of the mechanical properties which is obtained according to the invention is particularly surprising. It turns out that the presence of the fluxing agent in the binder is not limited to inducing the above-mentioned decrease in the temperatures at which the hot coating can be carried out and the subsequent application of the coating. Unexpectedly, the presence of this fluxing agent leads in parallel to an increase in binder consistency at room temperature (i.e., at the "service" temperature of the coating, i.e., typically between -10 ° C and + 50 ° C), which results in particular in a decrease in the penetrability of the bituminous binder.
On the other hand, the presence of a melting agent of the wax type generally leads to an increase in the ball / ring softening temperature. Thus, it is found, for example, that if 3 to 5% of a melting agent of the wax type is introduced into a 50/70 penetrability bitumen and having a ball / ring softening temperature of the order of 50.degree. obtained a modified bituminous binder of penetrability 30/40 and having a softening temperature of the order of 80 ° C. Thus, the presence of the fluxing agent in the binder makes it possible both to preserve the effectiveness of nitrogen compounds at as tackifiers and to improve the mechanical properties of the coating. The improvement in the mechanical properties obtained for the coating results in particular in increased resistance to rutting.
The bituminous coating compositions of the invention will now be described in greater detail hereinafter. Nitrogen compounds present in the binder
As nitrogen compounds which are particularly well suited for improving the adhesiveness within a composition according to the invention, there may be mentioned in particular amines, alkylamidoamines, polyethylenated amines, pyrimidine derivatives, piperazine derivatives, imidoazolines, and mixtures of these compounds. Particularly interesting in this context are piperazine-1-ethanamine and its derivatives (for example the reaction products of piperazine-1-ethanamine with fatty acids, for example tall oil fatty acids), alkyl - [(tetrahydropyrimidinyl) 3-propyl] (especially tallow - [(tetrahydropyrimidinyl) -3 propyl]), and mixtures of alkylamido amine and diethylene amine.
Nitrogen compounds of this type can be introduced as such into the bituminous binder of the composition, or else in the form of compositions comprising them, such as the compositions marketed under the name of TPH by the company Chemoran, or the Cecabase L280 or Polyram L200 from Arkema. The amine compounds can then be introduced into the bitumen at the time of coating the glass debris and the bituminous binder, or they can be premixed with the bituminous binder, for example during a preliminary mixing of the bituminous binder, in particular in a tank equipped with an agitator, or continuously by injection into the supply line of the binder.
According to another more specific embodiment, it is possible to use in the composition a hydrocarbon product (generally a bituminous binder miscible with bituminous binder, of bitumen or asphalt type) naturally containing active nitrogen compounds as promoters of adhesiveness, this product preferably having a nitrogen content of at least 1% by weight, and preferably at least 2% by weight. For this purpose, it is possible in particular to use a hydrocarbon product of the class of asphaltenites, such as, for example, Gilsonite, which generally has a nitrogen content (N) of the order of 3% by weight of nitrogen compounds.
Such a hydrocarbon product, rich in active nitrogen compounds as a promoter of adhesiveness, can advantageously be introduced into the bituminous binder with a content of 1 to 10% by weight relative to the total weight of the bituminous binder. This introduction can be carried out prior to the use of the bituminous binder, or at the time of coating, for example by introducing the hydrocarbon product rich in nitrogen compounds in the coating kneader.
Depending on the exact nature of the nitrogen compounds used as tackifiers, the content of these compounds to be used in the binder to provide optimum improvement in tack properties can vary to a very large extent.
A quantity of nitrogen compounds which is sufficient to obtain a tackiness characterized by a ratio r / R of at least 0.8, preferably of at least 0.85, and more preferably of at least 0.9, is preferably used. the conditions of the DURIEZ test.
The bituminous binder of the composition of the invention may contain, in addition to nitrogen compounds useful as promoters of the above-mentioned type, other nitrogen compounds referred to herein as "inactive", namely nitrogen compounds which do not play a role in the improvement of adhesiveness. Such "inactive" nitrogen compounds are in fact present in most of the usual bituminous binders, in variable proportions. The binder of the compositions of the present invention has the specificity of comprising, in addition to such inactive compounds, nitrogen compounds which are specifically active for the promotion of adhesiveness.
Therefore, in a composition according to the invention, it is not the overall content of nitrogen compounds in the binder which is decisive, but more specifically that of the nitrogen compounds which are actually useful as adhesion improving agents. . The content of these nitrogen compounds useful as adhesion-improving agents, expressed by the amount of nitrogen provided by these compounds, relative to the total mass of the binder, is preferably at least 200 ppm of nitrogen, in general between 200 and 2000 ppm of nitrogen by weight relative to the total mass of the binder. Advantageously, this content is at least 300 ppm nitrogen, preferably at least 400 ppm nitrogen, this content typically being between 400 and 1500 ppm, more specifically between 450 and 1200 ppm nitrogen, relative to the total mass of the binder.
In general, it is preferred that the nitrogen compound weight ratio useful as tackifier / bituminous binder (i.e., the ratio of the total mass of "active" nitrogen compounds introduced relative to the total weight of the bituminous binder) is between 0.2% and 1%, this ratio being advantageously between 0.3% and 0.8%.
In the particular case where the nitrogen compounds active as adhesion promoters are introduced in the form of a hydrocarbon product of the family of asphaltenites such as Gilsonite (typically containing about 3% by weight of nitrogen), the ratio of the mass of the hydrocarbon product introduced to the total mass of the binder is preferably between 2 and 10%. It is generally preferred that the amount of nitrogen (N) provided by the hydrocarbon product in the binder is of the order of 600 to 3000 ppm of nitrogen, relative to the total mass of the binder. The melting agent
In the context of the invention, waxes are preferably used to ensure the role of the fluxing agent. This wax preferably has a melting point above 85 ° C, as measured under the conditions of ASTM D3945 and D 3418.
By way of example of suitable waxes, there may be mentioned hydrocarbon waxes, for example hydrocarbon waxes having a molecular weight of less than 6000 g / mol, for example between 500 and 6000 g / mol. These are, for example, polyethylene waxes or polypropylene waxes. These hydrocarbon waxes preferably have a melting point of at least 85 ° C., as measured according to the aforementioned standards.
According to a particular embodiment, these waxes are used in combination with fatty acid ester waxes, preferably having a melting point of at least 85 ° C., as measured according to the aforementioned standards. These fatty acid ester waxes are generally based on long chain carboxylic acid ester units, comprising for example at least 20, and advantageously at least 30 carbon atoms. These esters are preferably straight-chain carboxylic monoacid esters. The esters used may for example be natural esters of vegetable oils or fossil oils such as fossil waxes of lignite, but it is also possible to use synthetic esters.
Suitable fatty acid ester waxes according to the invention include montanic acid ester waxes (acid of empirical formula crude formula C 24 H 48 O 2).
The aforementioned waxes can be used alone or in combination. According to a particularly advantageous embodiment, a mixture of hydrocarbon waxes and fatty acid ester waxes of the abovementioned type, for example a mixture of a polyethylene or polypropylene wax, is used as a melting agent. and a fatty acid ester wax, which mixture preferably has a melting point of greater than 85 ° C. It is advantageous to use a mixture in which the mass ratio of hydrocarbon / wax of fatty acid is between 10 ° C. : 90 and 90: 10. According to an interesting embodiment, the mixture used in this context contains a polyethylene or polypropylene wax and a montanic acid ester wax.
Whatever the nature of the melting agent used, its content in the binder is in general between 2% and 10% by weight relative to the total mass of the binder. This content of fluxing agent is generally less than 9%. In particular, when the melting agent is a wax or a mixture of waxes, its content is typically between 2.5 and 8%, advantageously between 3% and 5% by weight relative to the total weight of the binder.
According to an advantageous embodiment, the binder comprises as a fluxing agent: from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.2 to 9% and typically from 0.2 to 5% by weight of a hydrocarbon wax, preferably a polyethylene wax or polypropylene wax; and from 0.1 to 10% by weight, preferably between 0.2 and 9% and typically between 0.2 and 5% by weight of a fatty acid ester wax, preferably a wax of montanic acid ester. Other characteristics of the coating
The compositions of the invention preferably comprise between 20% and 50% by weight of glass debris, and more preferably at least 25% of glass debris. Preferably, the glass debris present in the composition has essentially (advantageously for at least 95% by weight, and more preferably for at least 98% by mass) a size of less than or equal to 10 mm.
In particular, in order to obtain particularly advantageous gloss characteristics, it is particularly advantageous that at least 30% by weight, and more advantageously at least 40%, of the glass debris present in the composition are substantially reflective glass debris having at least less a metallized or enamelled surface containing metal inclusions, of dimensions less than 20 mm. According to a particular embodiment, the glass debris present may consist essentially of essentially reflective glass debris of the aforementioned type. However, it is not necessary that 100% of the debris present be essentially reflective debris, to obtain coatings having good reflective properties.
Thus, typically, the glass debris present in a composition according to the invention contains between 20% and 70%, for example between 30% and 50% by weight of essentially reflective glass debris of the aforementioned type, on the basis of mass. total of the glass debris present.
For the purposes of the present description, "substantially reflective glass scrap" is understood to mean special glass scrap with essentially reflective properties as opposed to ordinary glass scrap which is transparent or translucent and for which the reflective properties are not critical. .
The debris of special glasses used according to the invention are generally derived from glasses which have undergone a treatment, for example a metallization treatment, to exalt their reflective properties.
Among the glasses that can be used according to the invention, mention may be made of conventional mirrors, metallized glasses and enamelled glasses. Glasses having at least one metallised surface, in particular glasses for the building such as Antélio glass < <TM>> are also usable according to the invention, as well as metal inclusion glasses such as those of rear vehicle goggles equipped with a metal filament for defrosting. Alternatively, it is possible to envisage the use of ceramic or flame lenses, or automotive lenses such as colored "anti-glare" glasses for glazing, or safety-type security glasses. < <TM>>.
The glass scrap used according to the invention can come from manufacturing waste or the recovery of materials from vehicles, the demolition of buildings. It is also possible to use other types of glasses, particularly computer screen glasses, mixed with special glasses. The composition may contain mixtures of ordinary glass debris and special glass debris. The proportions of the special glass debris will be adjusted according to the reflection rate that is desired.
The glass debris used in the composition of the invention may for example be obtained by breaking and / or crushing special glasses of the aforementioned type by any known means until debris less than 20 mm in size.
According to one embodiment, at least 5% by weight of the glass debris present in the composition have dimensions less than or equal to 2 mm. In this case, the glass debris present in the composition may in particular comprise between 5 and 30%, for example between 10 and 20% of debris having dimensions less than or equal to 2 mm. According to a specific embodiment, the glass debris contains between 2 and 15% of debris having dimensions less than or equal to 1 mm.
The glass debris used in the composition of the invention are preferably debris called "class 0/8", namely debris of which 80% by weight (and preferably at least 90% by weight) have dimensions of between 0 and 8 mm, with not more than 20% of the debris of dimensions between 8 and 10 mm, and essentially no particles larger than 10 mm. Particularly suitable class 0/8 glass scrap according to the invention are debris having a statistical size distribution of between 0 and 8 mm, with advantageously 5 to 25% of the glass debris between 0 and 2 mm. For example, class 0/8 glass debris containing 5 to 25% of glass debris between 0 and 2 mm, 50 to 90% of glass debris between 2 and 6 mm, and 5 to 5 mm of glass debris can be used. 25% glass debris between 6 and 8 mm.
The results obtained with this particle size are particularly interesting, both in terms of gloss and adhesiveness.
The hot mix compositions of the invention can be obtained by any conventional means for preparing such a bituminous coating, by providing for the additional incorporation of glass debris as aggregates, namely by putting in contact with each other. the binder in the molten state, the glass debris, most often in combination with other aggregates. These compositions can typically be made using the methods described in EP 911,304.
To prepare a road surface from a composition according to the invention, it is preferable to conduct the hot coating at a temperature below 170 ° C., advantageously below 150 ° C., or even in the order of 130 ° C. C not to degrade the nitrogen compounds. The presence of the fluxing agent makes it possible in this context, in spite of the low temperature used, to ensure a satisfactory coating of the aggregates as well as a good subsequent use of the asphalt during its application.
It is possible to provide a final surface treatment of the coating or the element after its formation, intended to reveal on the surface the glass debris which previously was covered with binder. In particular, traffic can participate to this effect.
According to another aspect, the present invention also relates to road surfaces with reflective properties which comprise a surface layer based on a composition of the aforementioned type.
The invention also relates to the use of such a coating for the production of a traffic lane with reflective properties and adapted to withstand the aggressions of heavy traffic in an environment subject to precipitation.
The traffic routes comprising a surface layer based on a coating obtained by using the composition of the invention have a very good mechanical strength and they are particularly resistant to rutting, including when subjected to heavy rain or repeated rainfall. Their reflective properties are also stable over very long periods, even when they are subjected to intense traffic.
Various aspects and advantages of the invention will become apparent from the illustrative examples set forth below. Examples
Three coatings R1, R2 and R3 were made using respectively the binder compositions C1, C2 and C3 defined in Table I below, where the percentages indicated are by weight relative to the total mass of the composition.
In each case, a hot coating of a solid composition, which contains by weight: - 25% of reflective glass debris (class 3/8); - 37% Noubleau aggregates (class 6/10) - 35% Noubleau sand (class 0/2) - 3% limestone filler
The coating of the aggregates was carried out by mixing glass debris and aggregates using 5.5 parts by weight of binder composition (C1, C2 or C3) in the molten state, per 100 parts by weight of solid composition .
The temperatures of implementation of the hot coating and the application of the coating to form the coatings R1, R2 and R3 are reported in Table I. Table I: compositions C1 to C3 and temperature of implementation of hot coating
<Tb> <TABLE> Columns = 4 <tb> Head Col 1: Composition <tb> Head Col 2: C1 <tb> Head Col 3: C2 <tb> Head Col 4: C3 <Tb> <SEP> Hydrocarbon binder <(1)> <SEP> 100% <SEP> 99.5% <SEP> 95.5% <Tb> <SEP> Promoter of nitrogen adhesiveness <(2)> <SEP> - <SEP> 0.5% <SEP> 0.5% <Tb> <SEP> Fondant Agent <(3)> <SEP> - <SEP> - <SEP> 4% <Tb> <SEP> Temperature of implementation <SEP> 160 DEG C <SEP> 160 DEG C <SEP> 130 DEG C <Tb> </ TABLE>
(1): penetration bitumen 50/70
(2): Cecabase 260
(3): 3% hydrocarbon wax + 1% montanic acid ester wax
The adhesive properties and the mechanical properties of the coatings R1, R2 and R3 thus obtained are reported in Table II below. Table II: Properties of Coatings R1 to R3
<Tb> <TABLE> Columns = 4 <tb> Head Col 1: Coating <tb> Head Col 2: R1 <tb> Head Col 3: R2 <tb> Head Col 4: R3 <Tb> <SEP> DURIEZ trial <Tb> <SEP> resistance to dry crushing (R) <SEP> 9.3 <SEP> 10.3 <SEP> 9.4 <Tb> <SEP> crush resistance after stay in water (r) <SEP> 7.3 <SEP> 9.1 <SEP> 8.6 <Tb> <SEP> R / R report <SEP> 0.78 <SEP> 0.88 <SEP> 0.91 <Tb> <SEP> Mechanical properties <SEP> - <Tb> <SEP> Depth of rutting (*) <SEP> 19.78 <SEP> 13.5 <Tb> </ TABLE>
<(*)> measured according to standard NF P 98-253-1 at 60 DEG C-10000 cycles.