FR2647822A3 - ROAD COATING COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING A COATING - Google Patents
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Abstract
On décrit une composition de revêtement de route comportant un béton hydrocarboné connu en soi et des fibres du type acrylonitrile, de préférence en forme de reins, à raison de 0,1 à 1 % en poids. Une telle composition présente une bonne résistance à l'orniérage.A road surfacing composition comprising a hydrocarbon concrete known per se and fibers of the acrylonitrile type, preferably in the form of kidneys, in an amount of 0.1 to 1% by weight is described. Such a composition has good resistance to rutting.
Description
COMPOSITION DE REVETEMENT DE ROUTE ET PROCEDE POUR LAROAD COATING COMPOSITION AND METHOD FOR THE
FABRICATION D'UN REVETEMENT.MANUFACTURE OF A COATING.
La présente invention est relative à une composi- The present invention relates to a compound
tion destinée à un revêtement de route amélioré qui pré- tion for an improved road surface which pre-
sente une résistance accrue à l'orniéraae des couches de finition et/ou de base, notamment un revêtement de route en béton hydrocarboné. Elle concerne également un procédé pour feels increased resistance to the ornamentation of the top and / or base layers, in particular a road surface in hydrocarbon concrete. It also relates to a method for
la fabrication dudit revêtement.the manufacture of said coating.
Dans le document US-A-3 728 211, on a déjà décrit l'utilisation de fibres synthétiques ou minérales, telles que des fibres de verre ou des fibres de nylon, dans de l'asphalte. In document US Pat. No. 3,728,211, the use of synthetic or mineral fibers, such as glass fibers or nylon fibers, has already been described in asphalt.
Par le document US-A-4 360 483, on connaît l'uti- From document US-A-4 360 483, the utility is known.
lisation de fibres de verre traitées en surface dans des glass fibers treated on the surface in
compositions de bitume en vue du renforcement de celles-ci. bitumen compositions for strengthening thereof.
Le document EP-A-0 058 290 est relatif à une com- The document EP-A-0 058 290 relates to a com-
position d'asphalte comportant des fibres minérales. asphalt position with mineral fibers.
Le document EP-A-0 018 491 décrit une armature pour des revêtements bitumineux, qui consiste en des fibres et en des filets de fibres de polypropylène. On a toutefois constaté que les fibres de polypropylène ne présentent pas un comportement adéquat aux températures de mise en oeuvre des compositions de bitume, notamment à des températures Document EP-A-0 018 491 describes a reinforcement for bituminous coatings, which consists of fibers and of polypropylene fiber nets. However, it has been found that the polypropylene fibers do not exhibit adequate behavior at the processing temperatures of the bitumen compositions, in particular at temperatures
supérieures à 160oC.higher than 160oC.
Le but de la présente invention consiste à four- The object of the present invention is to provide
nir une composition destinée à un revêtement de route qui nir a composition intended for a road surface which
exice une augmentation de l'énergie à fournir pour la rup- exice an increase in the energy to be supplied for the rup-
ture. Un but complémentaire de la présente invention consiste à fournir une composition destinée a un revêtement ture. An additional aim of the present invention consists in providing a composition intended for a coating
de route dont la cohésion du liant hydrocarboné est aug- road whose cohesion of the hydrocarbon binder is increased
mentée et notamment une composition du type susmentionné qui présente une meilleure résistance à la déformation, au fluage et à l'orniérage. Les buts de la présente invention sont atteints par une composition comportant un béton hydrocarboné connu en soi et des fibres du type acrylonitrile, de préférence mented and in particular a composition of the aforementioned type which has better resistance to deformation, creep and rutting. The aims of the present invention are achieved by a composition comprising a hydrocarbon concrete known per se and fibers of the acrylonitrile type, preferably
en forme de reins.kidney shaped.
Dans la suite de la présente invention, on entend In the remainder of the present invention, it is meant
par "béton hydrocarboné" tout mélange d'un liant hydrocar- by "hydrocarbon concrete" any mixture of a hydrocarbon binder
boné avec des charges minérales telles que graviers, gravil- good with mineral fillers such as gravels, gravels
lons, sable, filler..etc. Par "lianthydrocarboné", on entend lons, sand, filler..etc. "Hydrocarbon binder" means
tout type de liant, à base de bitume, de brai ou d'un me- any type of binder, based on bitumen, pitch or a medium
lange de ceux-ci ainsi que les liants modifiés par des diaper of these as well as the binders modified by
additions de polymères et/ou d'huiles de toute nature. additions of polymers and / or oils of all kinds.
Selon une forme d'exécution particulièrement pré- According to a particularly pre-
férée, les fibres d'acrylonitrile présentent une longueur fairy, acrylonitrile fibers have a length
hors tout comprise entre 2 et 20 mm. overall between 2 and 20 mm.
Selon l'invention la composition contient lesdi- According to the invention, the composition contains the
tes fibres d'acrylonitrile selon une teneur allant de 0,1 à 1 %. En effet, une teneur inférieure à 0,1 %ne procure pas your acrylonitrile fibers in a content ranging from 0.1 to 1%. Indeed, a content lower than 0.1% does not provide
de résultat économiquement intéressant et à des teneurs su- of economically interesting result and at higher levels
périeures à 1 % on observe des difficultés de malaxage, below 1%, mixing difficulties are observed,
tout en n'obtenant pas un résultat sensiblement amélioré. while not obtaining a significantly improved result.
Conformément à un autre aspect, la présente inven- In accordance with another aspect, the present invention
tion est relative à un procédé pour la fabrication d'un re- tion relates to a process for manufacturing a
vêtement de route, dans lequel on mélange un béton hydrocar- road clothing, in which a hydrocarbon concrete is mixed
boné connu en soi, àchaud, avec des fibres du type acryloni- boné known per se, hot, with fibers of the acryloni- type
trile. On applique le mélange ainsi obtenu sur le support à trile. The mixture thus obtained is applied to the support to
recouvrir et on effectue un compactage de manière classique. cover and compacting is carried out in a conventional manner.
La cohésion du revêtement de route ainsi obtenu sur le support àa recouvrir dépend essentiellement de trois paramètres: 1. les forces inter et intra moléculaires, caractéristique intrinsèque du matériau: 2. les forces d'adhérence, l'adhérence est conditionnée: - par la nature chimique des corps en contact; - par la préparation des surfaces des corps en contact: The cohesion of the road surface thus obtained on the support to be covered depends essentially on three parameters: 1. the inter and intra molecular forces, intrinsic characteristic of the material: 2. the adhesion forces, adhesion is conditioned: - by chemical nature of the bodies in contact; - by preparing the surfaces of the bodies in contact:
l'invention s'étend à toute addition au liant hydrocar- the invention extends to any addition to the hydrocarbon binder
boné dont le but est d'améliorer la liaison. boné whose goal is to improve the bond.
La cohésion sera d'autant plus grande que: - l'enrobage des fibres par le bitume est élevé; The cohesion will be all the greater as: - the coating of the fibers with the bitumen is high;
- le développement de surface des fibres est grand. - the surface development of the fibers is large.
Cela signifie que, pour un poids de fibres donné, This means that, for a given fiber weight,
la configuration de fibres doit être telle qu'elles présen- the fiber configuration must be such that they present
tent le plus de surface possible, ce qui peut être obtenu try as much area as possible, which can be achieved
en diminuant la section des fibres et/ou le type de sec- by reducing the fiber section and / or the type of dryness
tion. Il est bien évident que ce développement de surface ne doit pas excéder une certaine valeur pour une teneur en liant hydrocarboné donnée, afin de garantir que l'enrobage tion. It is quite obvious that this surface development must not exceed a certain value for a given content of hydrocarbon binder, in order to guarantee that the coating
des fibres puisse être total.fibers may be total.
On constate que les fibres incorporées ne sont pas déformées de manière substantielle pendant l'opération de compactage. Elles ne relient donc pas les agrégats It can be seen that the incorporated fibers are not substantially deformed during the compacting operation. They therefore do not link the aggregates
entre-eux et ne sont pas nécessairement liées entre-elles. between them and are not necessarily related to each other.
Le revêtement conforme à la présente invention améliore de manière substantielle la résistance au fluage, ou en d'autres termes, la susceptibilité thermique de la The coating according to the present invention substantially improves the creep resistance, or in other words, the thermal susceptibility of the
phase "liant". Un béton hydrocarboné fabriqué selon la pré- "binding" phase. Hydrocarbon concrete manufactured according to the pre-
sente invention ne présente dès lors pas d'augmentation sub- invention therefore does not present a sub-
stantielle de la contrainte de rupture en compression. Par contre, l'énergie de rupture est multipliée par un facteur stantielle of the rupture stress in compression. However, the breaking energy is multiplied by a factor
de 1,5 à 2, par rapport à un béton hydrocarboné classique. 1.5 to 2, compared to a conventional hydrocarbon concrete.
Il s'ensuit une amélioration considérable de la résistance This results in a considerable improvement in resistance
à l'orniérage, sous des charges statiques, dynamiques ou pé- rutting, under static, dynamic or heavy loads
riodiques ou sous l'effet d'une augmentation de tempéra- periodically or under the effect of an increase in temperature
ture. i1 est important de noter qu'un enrobage complet de ture. It is important to note that a complete coating of
chaque fibre par le liant hydrocarboné doit être garanti. each fiber by the hydrocarbon binder must be guaranteed.
Pour ce faire, l'incorporation des fibres est de préférence To do this, the incorporation of the fibers is preferably
effectuée dans l'installation de mélange du béton hydrocar- performed in the hydrocarbon concrete mixing plant
boné.goodness.
L'incoruoration de fibres sur chantier ne oeut être envisagée eue pour autant que l'enrobage complet soit garanti. Incorporation of fibers on site cannot be considered, provided that complete coating is guaranteed.
Par ailleurs, il y a lieu d'observer au'une dimi- Furthermore, it should be noted that
nution de la susceptibilité thermique du liant peut aussi être obtenue par adjonction de filler ou par emploi de Nution of the thermal susceptibility of the binder can also be obtained by adding filler or by using
liants plus durs. Mais ces techniques diminuent la déforma- harder binders. But these techniques reduce the deformation
bilité du liant, et donc sa résistance à la fissuration, bility of the binder, and therefore its resistance to cracking,
inconvénients que l'invention ne présente pas. disadvantages that the invention does not present.
On peut également faire appel à un liant qui est We can also use a binder which is
traité pour augmenter l'adhérence ou la durabilité de l'ad- treated to increase adhesion or durability of the
hérence aux fibres.fiber inheritance.
L'invention est décrite plus en détail ci-dessous dans les exemples étayés par les dessins dans lesquels: - la figure 1 est un tableau de résultat d'un essai de fluage ne contenant pas de fibres; - les figures2 et 3 sont des tableaux de résultat d'essais de fluage sur des compositions contenant des fibres d'acrylonitryle; et - la figure 4 est une représentation des résultats d'essai The invention is described in more detail below in the examples supported by the drawings in which: - Figure 1 is a table of results of a creep test not containing fibers; - Figures 2 and 3 are results tables of creep tests on compositions containing acrylonitryl fibers; and - Figure 4 is a representation of the test results
à l'orniérage.rutting.
Dans les divers essais décrits ci-dessous, on a comparé des compositions à diverses teneurs en fibres, le In the various tests described below, compositions with various fiber contents were compared, the
béton hydrocarboné étant conservé rigoureusement identique. hydrocarbon concrete being kept strictly identical.
La composition contient: granulat 10/20: 8 % The composition contains: 10/20 aggregate: 8%
7/10: 29,4 %7/10: 29.4%
2/7: 17 %2/7: 17%
0/2: 37 %0/2: 37%
filler: 8,6 % bitume: 6 % et fibres: o,3 % éprouvette n 1 0,3 % éprouvette n 2 0 % éprouvette n 3 filler: 8.6% bitumen: 6% and fibers: o, 3% test piece n 1 0.3% test piece n 2 0% test piece n 3
Le mélange est effectué dans un malaxeur chauf- The mixing is carried out in a heated mixer
fant, à 160 C. Le mélange est ensuite déposé dans un moule (100 x 100 x 5 cm) o il est compacté à l'aide d'une plaque fant, at 160 C. The mixture is then placed in a mold (100 x 100 x 5 cm) where it is compacted using a plate
vibrante.vibrant.
On a effectué des essais d'orniérage et le but de cet essai est d'estimer dans des conditions expérimenta!es Rutting tests have been carried out and the purpose of this test is to estimate under experimental conditions!
données, la susceptibilité à l'orniérage d'un mélange hydro- data, the susceptibility to rutting of a hydro-
carboné compacté. La surface d'une éprouvette de mélange compacted carbonaceous. The surface of a mixing test tube
hydrocarboné est soumise à l'action de deux roues chargées. hydrocarbon is subjected to the action of two loaded wheels.
Une carotte de + 63 cm de diamètre et de 5 cm d'épaisseur est placée dans un moule fixé sur le plateau rotatif du simulateur de trafic. Les deux roues tournent dans un plan vertical fixe, autour d'un axe horizontal. Ces A core of + 63 cm in diameter and 5 cm thick is placed in a mold fixed on the turntable of the traffic simulator. The two wheels rotate in a fixed vertical plane, around a horizontal axis. These
roues sont chargées au moyen d'une série de poids de 10 kg. wheels are loaded by means of a series of weights of 10 kg.
Caractéristiques: - vitesse maximum: + 1 m/s - poids appliqué sur chaque roue: 40 kg - pneus Vredestein 260 x 85 - 4 P/R Characteristics: - maximum speed: + 1 m / s - weight applied to each wheel: 40 kg - Vredestein tires 260 x 85 - 4 P / R
- température d'essai de 40 + 1IC.- test temperature of 40 + 1IC.
Un compteur permet de déterminer le nombre de A counter determines the number of
tours et les mesures de profondeur d'orniérage sont effec- ruts and rutting depth measurements are performed
tuées à l'aide d'un comparateur. Les mesures ont été prises killed using a comparator. Actions have been taken
suivant deux diamètres perpendiculaires. along two perpendicular diameters.
Les résultats sont représentés à la figure 4. The results are shown in Figure 4.
Les mesures d'empreintes ont donné les valeurs maximales suivantes: éprouvette 1: d= 3,6mm - éprouvette 2: d= 3,6mm - éprouvette 3: d=9,6 mm The impression measurements gave the following maximum values: test piece 1: d = 3.6 mm - test piece 2: d = 3.6 mm - test piece 3: d = 9.6 mm
On constate donc une nette amélioration du compor- There is therefore a marked improvement in the behavior
tement des compositions conformes & l'invention. of the compositions according to the invention.
Les avantages de la composition conforme à la pré- The advantages of the composition in accordance with the pre-
sente invention sont également mis en évidence par un essai sente invention are also highlighted by an essay
de fluage.of creep.
Des carottes de type MARSHALL (diamètre 10 cm; h MARSHALL type carrots (diameter 10 cm; h
= 6,5 cm) sont placées dans un bain thermostatisé de glycé- = 6.5 cm) are placed in a thermostatically controlled glycerin bath.
rine; un programmateur de température permet de faire va- rine; a temperature programmer allows you to
rier celle-ci de façon continue.laugh it continuously.
Une agitation supplémentaire est prévue afin Additional agitation is planned to
d'améliorer l'homogénéité de la température dans le bain. to improve the uniformity of the temperature in the bath.
Des poids sont disposés sur l'éprouvette de telle sorte que Weights are placed on the test piece so that
la pression exercée sur celle-ci soit de 1,5 kg/cm2. Un com- the pressure exerted on it is 1.5 kg / cm2. A com-
parateur permet de suivre l'évolution et le comportement du parateur allows to follow the evolution and the behavior of the
matériau en fonction de la température. material as a function of temperature.
Diverses compositions ont été soumises à l'essai, Various compositions have been tested,
notamment une composition de bitume ne contenant pas de fi- in particular a composition of bitumen containing no fi-
bre (fi;ure 1), une composition de bi:ume contenant des fibres acryvlonitrle VT 10 30/6 (DOLANIT HOECHST) (figure 2) et une composition contenant des fibres acrylonitrile vF 1 00/6 (DOLANIT HOECHST) (fig. 3), chacune à raison de 0,3 %. bre (fi; ure 1), a bi: ume composition containing acryvlonitrle fibers VT 10 30/6 (DOLANIT HOECHST) (Figure 2) and a composition containing acrylonitrile fibers vF 1 00/6 (DOLANIT HOECHST) (fig. 3), each at a rate of 0.3%.
Les résultats obtenus sont représentés aux figu- The results obtained are shown in the figures.
res 2 et 3 dans lescuelles!'enfoncement (en mm) est donné en fonction de la température ('C). On constate aisément que le comportement de la composition contenant des fibres est sensiblement meilleur aux températures res 2 and 3 in the cuelles! the recess (in mm) is given as a function of the temperature ('C). It can easily be seen that the behavior of the composition containing fibers is significantly better at temperatures.
d'utilisation réelle.of actual use.
Selon une forme d'exécution particulièrement préférée, les fibres d'acrylonitrlle présentent un diamètre compris According to a particularly preferred embodiment, the acrylonitrile fibers have a diameter included
entre 10 et 120 nm.between 10 and 120 nm.
On peut utiliser le revêtement de route conforme à l'invention comme couche d'usure ou comme sous-couche, éventuellement combinée avec une couche constituée mar The road surface according to the invention can be used as a wear layer or as an undercoat, possibly combined with a layer made up of
un béton hydrocarboné comportant des fibres métallisues. a hydrocarbon concrete comprising metallized fibers.
Outre un bon développement de surface amélio- In addition to good surface development,
rant l'adhésion dans la composition de bitume, les fibres en forme de reins améliorent encore!'adhérence By virtue of the adhesion in the bitumen composition, the kidney-shaped fibers further improve the adhesion.
par un mecanisme complémentaire qui est un effet méca- by a complementary mechanism which is a mechanical effect
nique par lequel le liant est "coincé" dans le creux picnic where the binder is "stuck" in the hollow
entre les deux bombages de la forme de reins. between the two kidney-shaped bulges.
De plus, les fibres en forme de reins ont une tendance faible à s'agglomérer lors du malaxage de la composition car, pour ce faire, il faudrait que les fibres scient orientées en face à face de sorte que les In addition, the kidney-shaped fibers have a low tendency to agglomerate during the kneading of the composition because, to do this, the scient fibers should be oriented face to face so that the
bombages "s'emboizent" dans les creux: ce qui est sta- bombings "fit together" in the hollows: what is static
tlsticuemenz peu probable.tlsticuemenz unlikely.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6187428B1 (en) | 1997-12-30 | 2001-02-13 | Colas S.A. | Wheel rut-resistant carriageway and process for obtaining such a carriageway |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3406910A1 (en) * | 1984-02-25 | 1985-09-05 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | MONOFILES AND BRUSHES MADE OF HOMO- OR COPOLYMERISATEN OF ACRYLNITRILE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
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1990
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- 1990-05-30 DE DE19904017377 patent/DE4017377A1/en not_active Withdrawn
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US6187428B1 (en) | 1997-12-30 | 2001-02-13 | Colas S.A. | Wheel rut-resistant carriageway and process for obtaining such a carriageway |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2647822B3 (en) | 1991-05-03 |
DE4017377A1 (en) | 1990-12-06 |
BE1004245A3 (en) | 1992-10-20 |
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