FR2735798A1

FR2735798A1 - Procedure for treating road cracks

Info

Publication number: FR2735798A1
Application number: FR9507596A
Authority: FR
Inventors: Denys Fontaine; Jean Pierre Mercat
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1996-12-27
Anticipated expiration: 2001-06-23
Also published as: FR2735798B3

Abstract

The procedure for treating road cracks consists of locally spreading on the crack a hydrocarbon binder containing a mixture of glass fibre strands. The quantity of glass fibre strands is between 20 and 300 gm per square metre of treated surface. The length of the cut fibres is between 8 and 100 mm. The treatment assembly is mounted on a tubular chassis (1) resting on two wheels (2). A bar (3) enables guiding and positioning the assembly on the crack (4). A cutter (5) is fixed to the binder sprayer (6) and the assembly is adjustable in height by means of a fixing system (7). The cutter consists of a cutting rotor and several pressure rollers. The cutting rotor speed determines the flow rate of the glass fibres. The fibres are contained on a reel (8). The thread of glass fibres (9) is led to the cutter through a thread guide (10). The jet of cut fibres (12) is channelled through a chute (14) and directed into the binder jet (13).

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de réparation des fissures de chaussées . Le procédé consiste à réaliser localement le répandage, sur une faible largeur, d'un liant hydrocarboné dans lequel on mélange par projection des brins de fibres de verre. Le liant est ainsi renforcé et le complexe ainsi réalisé permet de traiter principalement les fissures des chaussées, il pourra également être utilisé pour la réparation d'autre dégradations. Le dispositif permet la mise en oeuvre du procédé; c'est un outil qui est alimenté par des matériels classiques d'entretien des chaussées du type "point-à-temps" il peut être branché sur tout autre type de machine équipé d'un dispositif de répandage de liant. On pourra utiliser l'invention soit seule, soit en interposition avant l'ajout d'une nouvelle couche de revêtement. The present invention relates to a method and a device for repairing roadway cracks. The method consists in locally spreading, over a narrow width, a hydrocarbon binder in which the strands of glass fibers are mixed by spraying. The binder is thus reinforced and the complex thus produced makes it possible to treat mainly cracks in the roadways, it can also be used for repairing other degradations. The device allows the implementation of the method; it is a tool which is supplied by conventional road maintenance materials of the "point-in-time" type. It can be connected to any other type of machine equipped with a binder spreading device. The invention can be used either alone or in interposition before adding a new coating layer.

La fissuration des chaussées constitue un problème majeur pour leur pérennité. Les fissures laissent pénétrer l'eau de surface ce qui provoque une perte de portance des sols supports affaiblissant ainsi la structure même de la chaussée. Il existe plusieurs types de fissures on distingue: - les fissures de retrait thermique des chaussées dont les couches sont réalisées au moyen de graves traitées avec des liants hydrauliques, - les fissures dues au mouvement des sols supports, - les fissures de fatigue des chaussées souples. Pavement cracking is a major problem for their sustainability. The cracks allow surface water to penetrate, which causes a loss of bearing capacity of the supporting floors, thus weakening the very structure of the pavement. There are several types of cracks, a distinction is made between: - thermal shrinkage cracks in pavements, the layers of which are produced using gravels treated with hydraulic binders, - cracks due to the movement of supporting soils, - fatigue cracks in flexible pavements .

Dans tous les cas il est important de traiter ces fissures et d'éviter ou différer leur remontée à travers les couches d'entretien des chaussées. On notera que ces fissures se produisent toujours aux mêmes endroits de la chaussée lorsque l'on applique un nouveau revêtement, le traitement local des fissures est donc approprié. In all cases it is important to treat these cracks and to avoid or delay their recovery through the maintenance layers of the roadways. Note that these cracks always occur in the same places on the road when applying a new coating, local treatment of cracks is therefore appropriate.

Plusieurs méthodes existent pour lutter contre la fissuration: - la première consiste à interposer une couche épaisse de matériaux déformables avant le nouveau revêtement. Cette méthode est efficace mais d'un coût élevé, elle conduit à des épaisseurs de chaussées importantes et renchérit ainsi le coût des travaux. Several methods exist to fight against cracking: - the first consists in interposing a thick layer of deformable materials before the new coating. This method is effective but of high cost, it leads to significant thicknesses of pavements and thus increases the cost of the work.

- la seconde consiste à interposer une membrane anti-fissure entre la chaussée à revêtir et le nouveau revêtement. Plusieurs types de membranes existent, on peut utiliser des géotextiles, des tissus armés de fibres, des grilles métalliques ou encore des liants hydrocarbonés modifiés par des polymères. Toutes ces membranes permettent de retarder l'apparition de la fissure mais sont d'un coût élevé car on les applique sur toute la surface de la chaussée. - the second consists of interposing an anti-crack membrane between the pavement to be coated and the new coating. Several types of membranes exist, it is possible to use geotextiles, fabrics reinforced with fibers, metallic grids or even hydrocarbon binders modified by polymers. All these membranes make it possible to delay the appearance of the crack but are of a high cost because they are applied to the entire surface of the floor.

la troisième consiste à "ponter" les fissures au moyen d'un liant hydrocarboné spécialement adapté, suffisamment mou pour absorber les mouvements de la fissure. Cette dernière méthode donne de bons résultats mais provoque des remontées de liant à travers les couches de revêtements quand la réparation est recouverte. the third consists in "bridging" the cracks by means of a specially adapted hydrocarbon binder, sufficiently soft to absorb the movements of the crack. The latter method gives good results but causes binder to rise through the layers of coverings when the repair is covered.

Ces deux dernières méthodes nécessitent d'autre part des matériels spécifiques d'un coût d'achat élevé qui nuit à la généralisation de leur utilisation. These last two methods also require specific materials with a high purchase cost which hinders the generalization of their use.

La présente invention vise à solutionner tous ces inconvénients, le dispositif de mise en oeuvre du procédé est simple et peut s'adapter sur la quasi totalité des machines existantes pourvu qu'elles soient munies d'un dispositif de stockage et de mise en pression du liant hydrocarboné. The present invention aims to solve all of these drawbacks, the device for implementing the method is simple and can be adapted to almost all existing machines provided that they are provided with a device for storing and pressurizing the hydrocarbon binder.

L'invention consiste à appliquer localement sur la fissure à traiter un complexe composé d'un liant hydrocarboné et de fibres de verre. Le traitement sera réalisé sur une largeur compnse entre S et 50 centimètres (préférentiellement de l'ordre de 15 cm). On obtiendra ainsi la même efficacité que les méthodes à base de membranes mais on ne traitera qu'une faible partie de la surface ( environ 2 % pour une chaussée en grave hydraulique) ce qui permet de diminuer les coûts de façon significative. The invention consists in applying locally to the crack to be treated a complex composed of a hydrocarbon binder and glass fibers. The treatment will be carried out over a width of between S and 50 centimeters (preferably around 15 cm). We will thus obtain the same efficiency as the membrane-based methods, but we will only treat a small part of the surface (around 2% for a pavement with severe hydraulics), which makes it possible to reduce costs significantly.

L'invention utilise des matériaux courants. Les fibres employées sont des fibres de verre du type Roving utilisées dans l'industrie. Les fibres seront, selon le procédé coupées sur place, le procédé de coupe sera utilisé pour mélanger par dispersion les fibres dans le jet de liant qui les appliquera et les collera sur la surface à traiter. La longueur des fibres, une fois coupées, sera comprise entre 8 et 100 mm, préférentiellement on choisira des longueurs comprises entre 12 et 50 mm. The invention uses common materials. The fibers used are Roving type glass fibers used in industry. The fibers will, according to the process cut on the spot, the cutting process will be used to mix by dispersion the fibers in the jet of binder which will apply them and stick them on the surface to be treated. The length of the fibers, once cut, will be between 8 and 100 mm, preferably lengths between 12 and 50 mm will be chosen.

Le liant hydrocarboné peut être un liant classique utilisé pour la confection des enduits superficiels. On préférera cependant un liant sous forme d'émulsion pour plusieurs raisons: - ce type de liant est souple d'utilisation et sa disponibilité est généralisée, - l'émulsion permet, de par sa faible viscosité et de par sa dilution le répandage à de faibles dosages. The hydrocarbon binder can be a conventional binder used for making surface coatings. However, a binder in the form of an emulsion will be preferred for several reasons: - this type of binder is flexible to use and its availability is widespread, - the emulsion allows, by its low viscosity and by its dilution, spreading to low dosages.

D'autre part la projection de fibres dans l'émulsion favorise sa rupture et évite ainsi les problèmes de coulures qui constituent l'un des inconvénients de ce type de produit. On the other hand the projection of fibers in the emulsion promotes its rupture and thus avoids the problems of sagging which constitute one of the drawbacks of this type of product.

Les dosages de fibres appliqués sur la fissure seront compris entre 20 et 300 grammes par mètres carré de surface traitée, préférentiellement il sera appliqué entre 80 et 150 grammes de fibres par mètre carré. The dosages of fibers applied to the crack will be between 20 and 300 grams per square meter of treated surface, preferably it will be applied between 80 and 150 grams of fibers per square meter.

Le dosage en liant résiduel sera compris entre 200 et 1500 grammes par mètre carré. Lorsque le procédé sera appliqué sans recouvrement ultérieur le dosage en liant sera préférentiellement compris entre 900 et 1500 grammes de liant résiduel par mètre carré. Lorsque le procédé sera appliqué en tant que couche d'interposition le dosage en liant résiduel sera préférentiellement compris entre 200 et 600 grammes par mètre carré. La réparation ainsi réalisée pourra être sablée au moyen d'un gravillon. La granulométrie et le dosage de ce sablage seront adaptés selon que la réparation est effectuée en interposition ou en couche de roulement. On utilisera préférentiellement des gravillons 6/10 si la réparation est livrée telle quelle à la circulation alors que l'on utilisera préférentiellement des gravillons 2/4 en interposition. The dosage of residual binder will be between 200 and 1500 grams per square meter. When the process will be applied without subsequent recovery, the binder dosage will preferably be between 900 and 1500 grams of residual binder per square meter. When the process is applied as an interposing layer, the dosage of residual binder will preferably be between 200 and 600 grams per square meter. The repair thus carried out can be sanded using a gravel. The grain size and the dosage of this sanding will be adapted according to whether the repair is carried out in interposition or in a wearing course. We will preferentially use 6/10 gravel if the repair is delivered as is to traffic whereas we will preferentially use 2/4 gravel in interposition.

Le dispositif qui permet l'application du procédé sera mieux compris en se reportant à la figure (1) qui en représente le schéma d'ensemble. Ce dispositif est destiné à être utilisé et alimenté par un véhicule de travaux publics disposant d'un stockage de liant, de moyens de mise en pression du liant et de source d'énergie ( préférentiellement électrique). The device which allows the application of the method will be better understood by referring to Figure (1) which represents the overall diagram. This device is intended to be used and supplied by a public works vehicle having a binder storage, means for pressurizing the binder and an energy source (preferably electric).

Le dispositif est monté sur un châssis tubulaire (1) qui est tiré par l'opérateur. Ce châssis tubulaire repose sur deux roues (2), une barre (3) permet le guidage et le positionnement de l'ensemble sur la fissure à traiter (4). L'opérateur chargé de la réalisation travaille en reculant ou en avançant (sur le schéma il opère en reculant). The device is mounted on a tubular frame (1) which is pulled by the operator. This tubular frame rests on two wheels (2), a bar (3) allows the guidance and positioning of the assembly on the crack to be treated (4). The operator in charge of the work works by reversing or advancing (on the diagram he operates by reversing).

Le coupeur (5) est solidaire du dispositif de pulvérisation du liant (6) et cet ensemble est réglable en hauteur par l'intermédiaire du dispositif de fixation (7). On peut ainsi faire varier la largeur du traitement en réglant plus ou moins haut l'ensemble de répandage. The cutter (5) is integral with the binder spraying device (6) and this assembly is adjustable in height by means of the fixing device (7). The width of the treatment can thus be varied by adjusting the spreading assembly more or less high.

Le coupeur est un matériel connu en soi, il est constitué d'un rotor de coupe et de divers rouleaux presseurs; la vitesse de rotation du rotor de coupe détermine le débit des fibres. Les fibres sont conditionnées en bobine de fil (8). Le fil de fibres de verre (9) est amené vers le coupeur (5) par l'intermédiaire de guide-fils (10). Il est également possible de disposer la bobine de fil de fibres sur le véhicule d'accompagnement et de faire passer le fil dans un conduit d'approvisionnement qui sera rendu solidaire du tuyau flexible de transport de liant (11). The cutter is a material known per se, it consists of a cutting rotor and various pressure rollers; the speed of rotation of the cutting rotor determines the flow rate of the fibers. The fibers are packaged in a spool of thread (8). The glass fiber thread (9) is brought to the cutter (5) by means of thread guides (10). It is also possible to arrange the spool of fiber thread on the accompanying vehicle and to pass the thread in a supply duct which will be made integral with the flexible binder transport pipe (11).

Le rotor de coupe du coupeur peut être entraîné par tout type de forme d'énergie. On préférera l'entraînement électrique qui permet un meilleur réglage des débits de fibres coupées. Le moteur électrique sera alimenté à partir du véhicule par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse. The cutter's cutting rotor can be driven by any type of energy. We prefer electric drive which allows better adjustment of the cut fiber flow rates. The electric motor will be powered from the vehicle via a variable speed drive.

Le jet de fibres coupées (12) est dirigé directement dans le jet de liant hydrocarboné (13), le jet de fibres est canalisé par une goulotte (14) qui protège également le coupeur des salissures. Le liant est diffusé sous forme d'un pinceau plat et réparti et colle les fibres sur la fissure à traiter. The jet of cut fibers (12) is directed directly into the jet of hydrocarbon binder (13), the jet of fibers is channeled by a chute (14) which also protects the cutter from dirt. The binder is distributed in the form of a flat brush and distributed and sticks the fibers on the crack to be treated.

Le dispositif de diffusion de liant est équipé d'un orifice interchangeable (15). Le changement d'orifice permet le réglage des débits et l'on peut ainsi appliquer des dosages variant de 200 à 2000 grammes par mètre carré selon l'orifice utilisé et selon que l'on utilise des liants anhydres ou des émulsions. Le liant est amené sous pression au diffuseur par l'intermédiaire du flexible ), ce flexible peut être approvisionné par tout type de véhicule équipé d'un stockage de liant sous pression. The binder diffusion device is equipped with an interchangeable orifice (15). The change of orifice allows the adjustment of the flow rates and it is thus possible to apply dosages varying from 200 to 2000 grams per square meter depending on the orifice used and depending on whether anhydrous binders or emulsions are used. The binder is brought under pressure to the diffuser via the hose), this hose can be supplied by any type of vehicle equipped with storage of pressurized binder.

On voit donc qu'à partir d'un dispositif simple, utilisable à partir de nombreux matériels de travaux publics, on peut appliquer le procédé de traitement des fissures de chaussées. We therefore see that from a simple device, usable from many public works materials, we can apply the process for treating pavement cracks.

La présente invention apporte donc une solution simple et satisfaisante au traitement des chaussées que se soit avant l'application d'un nouveau revêtement ou que se soit seule en tant que réparation. The present invention therefore provides a simple and satisfactory solution to the treatment of pavements whether before the application of a new coating or whether alone as a repair.

Claims

1. A method of treating pavement cracks and other degradations, characterized in that a hydrocarbon binder is spread locally over the crack in which strands of glass fibers are mixed by projection.

2. Method according to claim 1 characterized in that the dosage of glass fibers is between 20 and 300 grams per square meter of treated surface.

3. Method according to claim 1 characterized in that the dosage of hydrocarbon binder spread over the crack is between 200 and 1500 grams of residual binder per square meter.

4. Method according to any one of claims 1 and 2 characterized in that the length of the cut glass fibers is between 8 and 100 mm.

5. Device for implementing the process, characterized in that it comprises means for storing glass fibers on a reel, means for cutting said fibers, and means for spreading the hydrocarbon binder.

6. Device according to claim 5 characterized and in that the jet of cut fibers produced by the cutting means is projected into the jet of binder, thus allowing the mixing of the fibers and the binder.

7. Device according to claims 5 and 6 characterized in that the binder spreading means and the fiber cutting means are integral

8. Device according to claims 5, 6 and 7 characterized in that the cutter-diffuser binder assembly is installed on a small movable frame equipped with wheels and in that the height of the cutter-diffuser assembly is adjustable relative to the roadway.