EP1712680B1 - Procédé pour fabriquer un enrobé bitumineux avec préenrobage - Google Patents

Procédé pour fabriquer un enrobé bitumineux avec préenrobage Download PDF

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EP1712680B1
EP1712680B1 EP06290506.2A EP06290506A EP1712680B1 EP 1712680 B1 EP1712680 B1 EP 1712680B1 EP 06290506 A EP06290506 A EP 06290506A EP 1712680 B1 EP1712680 B1 EP 1712680B1
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solid fragments
binder
temperature
fragments
drying
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Francois Olard
Patrick Huon
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1059—Controlling the operations; Devices solely for supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1068—Supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1072—Supplying or proportioning the ingredients the solid ingredients

Definitions

  • the invention generally relates to a method for manufacturing a coating comprising solid fragments coated with a binder, the method comprising a step of drying the solid fragments followed by a step of coating all the solid fragments with a binder, in particular by hot binder.
  • the invention relates to a method as defined in the preamble of claim 1.
  • a method is known from the document EP-A-1469038 .
  • solid fragments is meant here any solid fragments used for the production of asphalt, in particular for road construction, including in particular natural mineral aggregates, and asphalt aggregates resulting from the recycling of materials recovered during road repairs. .
  • Binder is understood to mean any hydrocarbon binder of fossil or vegetable origin that can be used for the production of bituminous mixes, in particular pure bitumen or added with fluxing agents and / or plasticizers and / or modified by the addition of polymers, this binder possibly being suitable for present in the form of an emulsion or a foam.
  • the drying step is carried out so as to eliminate substantially all the moisture of the aggregates, which requires considerable energy expenditure because of the large amount of water initially contained. in the aggregates.
  • drying and raising of temperature result in the release of fumes containing dust-laden water vapor. Given their large quantity, these fumes are difficult to treat and the implementation of the process therefore causes a significant pollution of the environment.
  • EP 1 469 038 A proposes to bring the drying step on a first part of the granules, substantially free of fines, to coat with hot bitumen this first part, and then add to the mixture thus obtained a second part of the aggregates, including sands and fines.
  • This process requires two granule fractions, one free of fines and the other containing fines, which may involve difficulties.
  • this method can not be effectively implemented in some existing coating plants, and may therefore require an expensive arrangement thereof.
  • the object of the invention is to eliminate all or part of these disadvantages.
  • the invention aims in particular a method of the kind defined in the introduction, and provides that the drying step is carried out under conditions allowing a fraction of the initial moisture of the solid fragments to remain.
  • the drying step only concerns a first part of the solid fragments, which is then coated, then the remaining part, having retained its initial moisture, is added to the mixture obtained, at least the first part containing fines.
  • the invention is illustrated hereinafter by examples of which only example 4 is within the scope of the invention and the other examples are contained for reasons of comparison.
  • the solid fragments are mineral aggregates with a particle size of 0/10 mm
  • the binder is a 35/50 penetrability bitumen according to standard NF EN 1426 and the drying is carried out at 130 ° C. when it bears only on a first part of aggregates and at 90 ° C when it covers all aggregates. The proportions indicated are in mass.
  • the solid fragments consist of 98% aggregates of 0/10 mm granulometry and 2% fine limestone.
  • 98% 0/10 aggregates consist of porphyry and have the following particle size distribution: 6/10 44 2/6 22 0/2 32
  • fractions 6/10 and 2/6 and the fines are mixed and dried at 130 ° C., then the 0/2 fraction, whose moisture content is 4%, is added at ambient temperature. 5.6% of 35/50 bitumen is then introduced at 160 ° C. in order to carry out the coating.
  • composition of the solid fragments and the amount of binder are the same as in Example 1.
  • the drying is carried out on all the solid fragments, after which 1.5% of water is added relative to the mass of these, before carrying out the coating by introducing the binder at 160 ° C.
  • the set of solid fragments is homogeneously divided into a first part representing 65% by weight and a second part representing 35% by mass.
  • the first part is dried at 130 ° C., then the second part is added at ambient temperature, the moisture content of which is 4%. 5.6% of 35/50 bitumen is then introduced at 160 ° C. in order to carry out the coating.
  • the set of solid fragments is homogeneously divided into a first portion representing 80% by weight and a second portion representing 20% by weight.
  • the drying is carried out on the first part, which is then coated with the binder introduced at 160 ° C., after which the second part is added which is at ambient temperature and which has a moisture content of 4%.
  • the solid fragments are composed in mass of 2% of calcareous fines, as in the preceding examples, and of 98% of silico-calcareous aggregates of particle size 0/10 mm, the particle size distribution of the latter being as follows: 6/10 29 4/6 28 0/4 41
  • Example 3 The procedure is as in Example 3, except that the two parts of the solid fragments do not have the same particle size composition, the first part comprising all the fractions 6/10 and 4/6 and fines and a proportion of part of the fraction 0/4 corresponding to 16% of the total of the solid fragments, and the second part being constituted by the remaining 25% of the fraction 0/4, having a moisture content of 4%. Moreover, the amount of binder is increased to 5.9% of the mass of the solid fragments.

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Description

  • L'invention concerne en général un procédé pour fabriquer un enrobé comprenant des fragments solides enrobés d'un liant, le procédé comprenant une étape de séchage des fragments solides suivie d'une étape d'enrobage de la totalité des fragments solides par du liant, en particulier par du liant chaud.
  • Plus particulièrement l'invention concerne un procédé comme définie dans le préambule de la revendication 1. Un tel procédé est connu du document EP-A-1469038 .
  • Par "fragments solides", on entend ici tous fragments solides utilisables pour la réalisation d'enrobés notamment pour la construction routière, comprenant notamment les granulats minéraux naturels, et les agrégats d'enrobés résultant du recyclage des matériaux récupérés lors de la réfection des routes.
  • On entend par "liant" tout liant hydrocarboné d'origine fossile ou végétale utilisable pour la réalisation d'enrobés, notamment du bitume pur ou additionné de fluxants et/ou de fluidifiants et/ou modifié par adjonction de polymères, ce liant pouvant éventuellement se présenter sous la forme d'une émulsion ou d'une mousse.
  • Dans le procédé classique d'enrobage à chaud, l'étape de séchage est réalisée de manière à éliminer sensiblement en totalité l'humidité des granulats, ce qui nécessite une dépense d'énergie considérable en raison de la grande quantité d'eau contenue initialement dans les granulats. De plus, le séchage et l'élévation de température entraînent un dégagement de fumées contenant de la vapeur d'eau chargée en poussières. Compte tenu de leur grande quantité, ces fumées sont difficiles à traiter et la mise en oeuvre du procédé entraîne donc une pollution non négligeable de l'environnement.
  • Pour résoudre ce problème, EP 1 469 038 A propose de faire porter l'étape de séchage sur une première partie des granulats, sensiblement dépourvue de fines, d'enrober de bitume chaud cette première partie, et d'ajouter ensuite au mélange ainsi obtenu une deuxième partie des granulats, comprenant des sables et des fines.
  • Ce procédé nécessite de disposer de deux fractions de granulats, l'une dépourvue de fines et l'autre contenant des fines, ce qui peut impliquer des difficultés. De plus, ce procédé ne peut être mis en oeuvre efficacement dans certaines installations d'enrobage existantes, et peut donc nécessiter un aménagement coûteux de celles-ci.
  • Le but de l'invention est d'éliminer tout ou partie de ces inconvénients.
  • L'invention vise notamment un procédé du genre défini en introduction, et prévoit que l'étape de séchage est réalisée dans des conditions laissant subsister une fraction de l'humidité initiale des fragments solides.
  • Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires, sont énoncées ci-après:
    • L'étape de séchage est réalisée à une température supérieure à 100 °C, de préférence à une température d'environ 130 °C.
    • La limite supérieure de la granulométrie de ladite partie restante est inférieure, égale ou supérieure à la limite supérieure de la granulométrie de ladite première partie.
    • La limite supérieure de la granulométrie de ladite partie restante est inférieure ou égale à la limite inférieure de la granulométrie de ladite première partie.
    • La granulométrie de ladite partie restante est choisie parmi 0/2 et 0/4.
    • L'étape de séchage est réalisée à une température inférieure à 100 °C, de préférence à une température d'environ 90 °C.
    • Une quantité contrôlée d'eau est ajoutée aux fragments solides entre les étapes de séchage et d'enrobage et/ou après l'étape d'enrobage.
    • Le liant est mis en oeuvre à une température comprise entre 100 et 200 °C, de préférence d'environ 160 °C, ou entre 30 et 90 °C dans le cas d'un liant sous forme d'émulsion.
  • Dans une variante du procédé selon l'invention, l'étape de séchage porte seulement sur une première partie des fragments solides, qui est ensuite enrobée, puis la partie restante, ayant conservé son humidité initiale, est ajoutée au mélange obtenu, au moins la première partie contenant des fines.
  • L'invention est illustrée ci-après par-des examples dont seulement l'exemple 4 est dans le cadre de l'invention et les autres exemples sont contenues pour des raisons de comparaison. Dans ces exemples, les fragments solides sont des granulats minéraux de granulométrie 0/10 mm, le liant est un bitume de pénétrabilité 35/50 selon la norme NF EN 1426 et le séchage est effectué à 130 °C lorsqu'il porte seulement sur une première partie des granulats et à 90 °C lorsqu'il porte sur la totalité des granulats. Les proportions indiquées sont en masse.
    • Exemple 1
  • Les fragments solides sont constitués de 98 % de granulats de granulométrie 0/10 mm et de 2 % de fines calcaires. Les 98 % de granulats 0/10 sont constitués de porphyre et présentent la répartition granulométrique suivante :
    6/10 44
    2/6 22
    0/2 32
  • Les fractions 6/10 et 2/6 et les fines sont mélangées et séchées à 130 °C, puis on ajoute à température ambiante la fraction 0/2 dont le taux d'humidité est de 4 %. On introduit ensuite 5,6 % de bitume 35/50 à 160 °C pour réaliser l'enrobage.
    • Exemple 2
  • La composition des fragments solides et la quantité de liant sont les mêmes que dans l'exemple 1.
  • Le séchage est effectué sur la totalité des fragments solides, après quoi on ajoute 1,5 % d'eau par rapport à la masse de ceux-ci, avant de réaliser l'enrobage par introduction du liant à 160 °C.
    • Exemple 3
  • La nature et la répartition granulométrique des fragments solides et la quantité de liant sont les mêmes que dans les exemples 1 et 2.
  • L'ensemble des fragments solides est divisé de manière homogène en une première partie représentant 65 % en masse et une seconde partie représentant 35 % en masse. La première partie est séchée à 130 °C, puis on ajoute à température ambiante la seconde partie dont le taux d'humidité est de 4 %. On introduit ensuite 5,6 % de bitume 35/50 à 160 °C pour réaliser l'enrobage.
    • Exemple 4
  • La nature et la répartition granulométrique des fragments solides et la quantité de liant sont les mêmes que dans les exemples 1, 2 et 3.
  • L'ensemble des fragments solides est divisé de manière homogène en une première partie représentant 80 % en masse et une seconde partie représentant 20 % en masse. Le séchage est effectué sur la première partie, qui est ensuite enrobée par le liant introduit à 160 °C, après quoi on ajoute la seconde partie qui est à température ambiante et qui présente un taux d'humidité de 4 %.
    • Exemple 5
  • Dans cet exemple, les fragments solides sont composés en masse de 2 % de fines calcaires, comme dans les exemples précédents, et de 98 % de granulats silico-calcaires de granulométrie 0/10 mm, la répartition granulométrique de ces derniers étant la suivante :
    6/10 29
    4/6 28
    0/4 41
  • On procède comme dans l'exemple 3, à ceci près que les deux parties des fragments solides n'ont pas la même composition granulométrique, la première partie comprenant la totalité des fractions 6/10 et 4/6 et des fines et une quote-part de la fraction 0/4 correspondant à 16 % du total des fragments solides, et la seconde partie étant constituée par les 25 % restant de la fraction 0/4, présentant un taux d'humidité de 4 %. Par ailleurs, la quantité de liant est portée à 5,9 % de la masse des fragments solides.
  • Le tableau ci-après donne pour chacun des exemples la température finale de l'enrobé et diverses caractéristiques de celui-ci. À titre de comparaison, les données correspondantes sont fournies pour des enrobés de référence obtenus à partir des mêmes composants par le procédé classique consistant à sécher la totalité des fragments solides à 160 °C avant l'enrobage.
    Exemple 1 2 3 4 Référence
    T finale (°C) = 85 = 90 = 85 = 90 160
    Température PCG 95 95 95 95 160
    PCG % 7,1 6,8 7,1 8,8 9,3
    % d'eau 0,3 0,3 0,4 0,2 -
    % de vides 5,7 7,4 9,2 7,4 6,2
    Orniérage 6,4 9,6 6,2 5,2 6,4
    r/R 0,84 0,81 0,801 0,82 0,90
    Exemple 5 Référence
    T finale (°C) = 90 160
    Température PCG 95 160
    PCG % 9,9 10,8
    % d'eau 0,1 -
    % de vides 8,0 5,8
    Orniérage 5,7 6,4
    r/R 0,70 0,88
  • Dans le tableau :
    • "Température PCG" représente la température en °C à laquelle l'enrobé est porté pour réaliser l'essai PCG selon la norme française P 98-252 ,
    • "PCG %" représente le pourcentage de vides obtenu pour 60 girations lors de l'essai à la presse à cisaillement giratoire (PCG) selon la norme française P 98-252 ,
    • "% d'eau" représente la teneur en eau en masse de l'enrobé à l'issue de l'enrobage,
    • "% de vides" représente le pourcentage de vides initial de l'éprouvette soumise à l'essai d'orniérage ,
    • "Orniérage" représente le pourcentage de vides après 30 000 cycles lors de l'essai d'orniérage selon la norme française P 98-253-1 ,
    • "r/R" représente le rapport r/R obtenu lors de l'essai Duriez selon la norme française P 98-251-1 .

Claims (6)

  1. Procédé pour fabriquer un enrobé comprenant des fragments solides enrobés d'un liant, dans lequel on sèche et on enrobe une première partie des fragments solides après quoi la partie restante des fragments solides, ayant conservé son humidité initiale, est ajoutée au mélange obtenu, caractérisé en ce qu'au moins ladite première partie des fragments solides contient des fines.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble des fragments solides est divisé de manière homogène en ladite première partie et ladite seconde partie.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel lesdites première et seconde parties représentent respectivement 80 % et 20 % en masse des fragments solides.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de séchage est réalisée à une température supérieure à 100 °C, de préférence à une température d'environ 130 °C.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une quantité contrôlée d'eau est ajoutée aux fragments solides entre les étapes de séchage et d'enrobage et/ou après l'étape d'enrobage.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le liant est mis en oeuvre à une température comprise entre 100 et 200 °C, de préférence d'environ 160 °C, ou entre 30 et 90 °C dans le cas d'un liant sous forme d'émulsion.
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