FR2743095A1 - PROCESS FOR THE COLD PRODUCTION OF BITUMINOUS DENSITY COILS AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD - Google Patents
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Abstract
Des enrobés denses bitumineux sont obtenus à froid par un procédé, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, selon lequel des gros éléments et des éléments fins d'un matériau à enrober sont introduits séparément dans un malaxeur, l'introduction des gros éléments étant suivie d'un ajout d'une première émulsion bitumineuse et l'introduction des éléments fins étant suivie d'un ajout d'une deuxième émulsion bitumineuse obtenue de la première émulsion par ajout d'un agent.Dense bituminous mixes are obtained cold by a process, and a device for the implementation of this process, according to which large elements and fine elements of a material to be coated are introduced separately into a mixer, the introduction of large elements being followed by an addition of a first bituminous emulsion and the introduction of fine elements being followed by the addition of a second bituminous emulsion obtained from the first emulsion by adding an agent.
Description
L'invention concerne un procédé d'obtention à froidThe invention relates to a process for obtaining cold
d'enrobés 'denses bitumineux par enrobage sélectif total. of bituminous dense asphalt by total selective coating.
L'invention concerne également un dispositif pour la mise en The invention also relates to a device for the implementation
oeuvre du procédé.process.
Plus particulièrement, la présente invention concerne des enrobés denses bitumineux constitués de gros éléments et d'éléments fins, les gros éléments étant des éléments de granulométrie comprise entre 2 et 31,5 mm et les éléments fins More particularly, the present invention relates to dense bituminous mixes consisting of large elements and thin elements, the large elements being elements with a particle size of between 2 and 31.5 mm and fine elements.
étant des éléments de granulométrie comprise entre 0 et 6 mm. being elements with a particle size of between 0 and 6 mm.
De tels enrobés denses bitumineux susceptibles d'être stockés sont généralement obtenus selon une technique à chaud. Cette technique à chaud implique de chauffer, soit les granulats, Such dense bituminous mixes that can be stored are generally obtained by a hot technique. This hot technique involves heating, either the aggregates,
soit le liant d'enrobage.either the coating binder.
Cependant, le chauffage qui est nécessaire conduit à However, the heating that is needed leads to
des coûts de production importants. significant production costs.
Ainsi, on a déjà proposé des procédés de fabrication à froid d'enrobés denses bitumineux. Le document FR-A-2.623.219 décrit un procédé pour fabriquer à froid des enrobés denses bitumineux stockables dans lequel on sépare l'enrobage des matériaux en fonction de leur granulométrie. Plus particulièrement, on enrobe d'abord les éléments fins de granulométrie 0/2 ou 0/4 mm avec une émulsion cationique de liant bitumineux renfermant du bitume fluidifié. Les matériaux Thus, it has already been proposed cold manufacturing processes of dense bituminous mixes. Document FR-A-2,623,219 describes a process for cold manufacturing storable bituminous mixes in which the coating of the materials is separated according to their particle size. More particularly, the fine elements of particle size 0/2 or 0/4 mm are initially coated with a cationic emulsion of bituminous binder containing fluidized bitumen. The materials
ainsi enrobés sont ensuite stockés. thus coated are then stored.
On réalise par ailleurs l'enrobage des gros éléments en utilisant une émulsion cationique de bitume fluxé ou fluidifié Coating of the large elements is also carried out using a cationic emulsion of fluxed or fluidized bitumen.
différente de celle utilisée pour les éléments fins. different from that used for fine elements.
On incorpore ensuite les éléments fins, préalablement enrobés et qui ont été stockés, aux gros éléments également enrobés, et on continue le malaxage pendant quelques secondes The fine elements, previously coated and which have been stored, are then incorporated into the large elements also coated, and kneading is continued for a few seconds.
pour obtenir à la fin un produit susceptible d'être stocké. to obtain at the end a product that can be stored.
Ce procédé connu donne satisfaction, mais impose une étape de mûrissement ou de stockage d'une fraction granulaire de plusieurs jours. De plus, la reprise de cette fraction préalablement enrobée conduit à des coûts de main d'oeuvre importants. Le but de l'invention est de pallier ces inconvénients, et notamment de simplifier le procédé, par exemple, par suppression de la période de mûrissement ou de stockage intermédiaire, et de réduire le temps de production et les This known method is satisfactory, but requires a step of ripening or storage of a granular fraction of several days. In addition, the recovery of this pre-coated fraction leads to significant labor costs. The object of the invention is to overcome these disadvantages, and in particular to simplify the process, for example, by eliminating the period of ripening or intermediate storage, and to reduce the production time and the
coûts de production.production costs.
Le but de l'invention est atteint par un procédé d'obtention à froid d'enrobés denses bitumineux par enrobage sélectif total, comprenant les étapes: introduction de gros éléments dans un malaxeur, introduction d'une première émulsion dosée de manière à obtenir un film de liant homogène et uniforme sur les éléments gros, introduction d'éléments fins et d'une deuxième émulsion dosée pour obtenir un enrobage total du mélange. Le dosage cumulé des deux émulsions, compris entre 6 et 10%, est adapté en fonction du module de richesse The object of the invention is achieved by a process for cold preparation of dense bituminous coatings by total selective coating, comprising the steps: introduction of large elements into a kneader, introduction of a first emulsion assayed so as to obtain a homogeneous and uniform binder film on the coarse elements, introduction of fine elements and a second metered emulsion to obtain a total coating of the mixture. The cumulative dosage of the two emulsions, between 6 and 10%, is adapted according to the wealth module
recherché pour le mélange.searched for the mixture.
Conformément à l'invention, la deuxième émulsion est obtenue pendant le malaxage à partir de la première émulsion According to the invention, the second emulsion is obtained during mixing from the first emulsion
par ajout d'un agent à cette dernière. by adding an agent to it.
Plus particulièrement, la deuxième émulsion est obtenue par mélange de la première émulsion avec un agent cationique More particularly, the second emulsion is obtained by mixing the first emulsion with a cationic agent
aqueux, appelé par la suite aussi solution SV. aqueous, subsequently called also SV solution.
La première émulsion est une émulsion cationique à The first emulsion is a cationic emulsion with
rupture moyenne composée de bitume pur ou de bitume fluidifié. average breakage composed of pure bitumen or fluidized bitumen.
La deuxième émulsion est une émulsion cationique The second emulsion is a cationic emulsion
stabilisée composée de bitume pur ou de bitume fluidifié. stabilized composed of pure bitumen or fluidized bitumen.
La solution SV comprend avantageusement des additifs qui permettent d'obtenir une émulsion ayant une viscosité The SV solution advantageously comprises additives which make it possible to obtain an emulsion having a viscosity
comprise entre 3 et 1000 STV.between 3 and 1000 STV.
La solution SV est composée de surfactifs et d'acides en qualité et quantité nécessaire à l'obtention d'un bon enrobage du mélange des gros éléments et des éléments fins, ainsi que d'une maniabilité suffisante pour assurer, dans de bonnes conditions, le transport et la mise en oeuvre de The SV solution is composed of surfactants and acids in quality and quantity necessary to obtain a good coating of the mixture of large elements and fine elements, as well as a sufficient maneuverability to ensure, in good conditions, transport and implementation of
l'enrobé dense à froid.cold dense asphalt.
La solution SV est avantageusement dosée à raison de The SV solution is advantageously dosed at the rate of
0,5 à 2% du mélange de gros éléments et d'éléments fins. 0.5 to 2% of the mixture of coarse elements and fine elements.
Le but de l'invention est également atteint par un dispositif pour l'obtention à froid d'enrobés denses bitumineux par enrobage sélectif total. Ce dispositif comprend un malaxeur, des premiers moyens d'apport destinés à l'ajout de gros éléments, des deuxièmes moyens d'apport destinés à l'ajout d'éléments fins, des troisièmes moyens d'apport destinés à l'ajout d'eau, des quatrièmes moyens d'apport destinés à l'ajout d'une première émulsion, et des cinquièmes The object of the invention is also achieved by a device for cold preparation of dense bituminous mixes by total selective coating. This device comprises a kneader, first filler means for adding large elements, second filler means for the addition of fine elements, third filler means for the addition of water, fourth means of supply for the addition of a first emulsion, and fifth
moyens d'apport destinés à l'ajout d'une deuxième émulsion. feed means for adding a second emulsion.
Conformément à l'invention, le dispositif comprend également des moyens de répartition du flux de la première émulsion permettant d'en dériver une partie pour la préparation de la deuxième émulsion par mélange de la partie dérivée de la première émulsion avec un agent apporté par des sixièmes moyens d'apport, les quatrièmes et cinquièmes moyens d'apport étant disposés de manière à ce que la première et la deuxième émulsion entrent dans le malaxeur à une distance According to the invention, the device also comprises flow distribution means of the first emulsion making it possible to derive part of it for the preparation of the second emulsion by mixing the portion derived from the first emulsion with an agent provided by sixth supply means, the fourth and fifth supply means being arranged in such a way that the first and second emulsions enter the mixer at a distance
définie l'une de l'autre.defined one from the other.
Avantageusement, la distance entre l'endroit de mélange de la première émulsion avec l'agent et l'endroit d'introduction de la deuxième émulsion dans le malaxeur est Advantageously, the distance between the mixing place of the first emulsion with the agent and the place of introduction of the second emulsion into the kneader is
supérieure à i m.greater than i m.
Pour obtenir une bonne dispersion de la deuxième émulsion dans le mélange des gros éléments et éléments fins, l'eau nécessaire peut être introduite dans les cinquièmes moyens d'apport de la deuxième émulsion, en aval de To obtain a good dispersion of the second emulsion in the mixture of large elements and fine elements, the necessary water can be introduced into the fifth supply means of the second emulsion, downstream of
l'introduction de la solution SV.the introduction of the SV solution.
Les principaux avantages de l'invention sont les suivants: - Il suffit de fabriquer une seule émulsion et de la The main advantages of the invention are the following: - It is sufficient to manufacture a single emulsion and the
stocker en usine ou en centrale d'enrobage. store in factory or asphalt plant.
- Le procédé permet de travailler avec des émulsions dont la température est supérieure à 50'C, ce qui assure une meilleure tenue du film de liant sur la fraction des gros éléments. - Une seule pompe est nécessaire pour maîtriser le The method makes it possible to work with emulsions whose temperature is greater than 50 ° C., which ensures a better hold of the binder film on the fraction of the large elements. - Only one pump is needed to control the
dosage en liant.binding dosage.
- La maniabilité de l'enrobé peut être modulé durant l'enrobage en fonction des délais de transport, des conditions climatiques et de mise en oeuvre sans perturber la qualité - The workability of the asphalt mix can be modulated during the coating according to the transport times, climatic conditions and implementation without disturbing the quality
d'enrobage des gros éléments.coating large elements.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
ressortiront à la lecture de la description détaillée d'un will be apparent from the detailed description of a
exemple de réalisation du procédé de l'invention ainsi que de embodiment of the method of the invention as well as
la description d'un exemple de réalisation du dispositif de the description of an exemplary embodiment of the device for
l'invention, description faite à l'aide de la Figure unique the invention, description made using the single Figure
jointe à la présente demande.attached to this application.
La Figure 1, figure unique, montre schématiquement le Figure 1, single figure, shows schematically the
procédé de l'invention et les moyens pour sa mise en oeuvre. method of the invention and the means for its implementation.
Le procédé continu de la présente invention met en oeuvre un enrobage sélectif total d'un matériau composé de gros éléments GG et d'éléments fins GF, dans un malaxeur 1 dans lequel on introduit d'abord les gros éléments GG alimentés par un premier convoyeur 2. Les gros éléments ont une granulométrie 2/6, 2/10, 2/14, 2/20 ou 4/6, 4/10 ou 4/14 The continuous process of the present invention implements a total selective coating of a material composed of large GG elements and GF fine elements, in a mixer 1 in which the large GG elements fed by a first conveyor are introduced first. 2. Large elements have a particle size of 2/6, 2/10, 2/14, 2/20 or 4/6, 4/10 or 4/14
ou 6/10, 6/14, 6/20.or 6/10, 6/14, 6/20.
Ensuite, on introduit de l'eau au moyen d'une première canalisation 3 et une première émulsion EBPF (émulsion de Then, water is introduced by means of a first pipe 3 and a first emulsion EBPF (emulsion of
bitume pur/fluidifié) au moyen d'une deuxième canalisation 4. pure / thinned bitumen) by means of a second pipe 4.
Plus loin, dans le malaxeur, considéré dans la direction de l'évolution du matériau à enrober à l'intérieur du malaxeur, on introduit les éléments fins GF ayant une granulométrie 0/2, 0/4 ou 0/6 au moyen d'un deuxième convoyeur ainsi qu'une deuxième émulsion ESBPF (émulsion stabilisée de Further, in the mixer, considered in the direction of the evolution of the material to be coated inside the kneader, are introduced the thin elements GF having a particle size of 0/2, 0/4 or 0/6 by means of a second conveyor and a second emulsion ESBPF (stabilized emulsion of
bitume pur/fluidifié) au moyen d'une troisième canalisation 6. pure / thinned bitumen) by means of a third pipe 6.
La première émulsion de bitume EBPF se compose d'un The first EBPF bitumen emulsion consists of a
bitume pur'de grade 25/35 à 180/220 ou d'un bitume fluidifié. pure bitumen of grade 25/35 to 180/220 or a fluidized bitumen.
Le bitume pur correspond à ceux utilisés normalement pour l'obtention d'enrobés non stockables appliqués en couches de fondation ou de roulement. Le bitume fluidifié a une viscosité adaptée à la durée de stockage de l'enrobé et à la procédure Pure bitumen corresponds to those normally used to obtain non-storable mixes applied as foundation or rolling layers. The fluidized bitumen has a viscosity adapted to the duration of storage of the mix and the procedure
de mise en oeuvre, soit manuelle, soit mécanisée. implementation, either manual or mechanized.
L'émulsion EBPF est une émulsion du type ECM65 ou The EBPF emulsion is an ECM65 type emulsion or
ECM69, IREC < 140.ECM69, IREC <140.
La deuxième émulsion ESBPF, obtenue après l'introduction d'un agent cationique aqueux, c'est-à-dire d'une solution SV, dans la première émulsion EBPF, est une The second ESBPF emulsion, obtained after the introduction of an aqueous cationic agent, that is to say an SV solution, into the first EBPF emulsion, is a
émulsion du type ECL, IREC > 180.ECL type emulsion, IREC> 180.
La solution SV est composée de surfactifs tels que suif propylène polyamine et d'acides tels que l'acide chlorhydrique The SV solution is composed of surfactants such as tallow propylene polyamine and acids such as hydrochloric acid
et de fluidifiant pétrolier.and petroleum fluidifier.
La qualité et la quantité de ces deux groupes d'additifs sont choisies de manière à obtenir une deuxième émulsion ayant une viscosité comprise entre 3 et 1000 STV. La solution SV elle-même est stable pendant plusieurs semaines, à une viscosité comprise entre 0,2 et 4 poises et peut être The quality and the quantity of these two groups of additives are chosen so as to obtain a second emulsion having a viscosity of between 3 and 1000 STV. The SV solution itself is stable for several weeks at a viscosity between 0.2 and 4 poise and can be
stockée à température ambiante dans une cuve. stored at room temperature in a tank.
Par le procédé décrit ci-avant, on obtient, en effectuant l'ajout successif des différentes composantes, des enrobés denses bitumineux prêts à l'emploi ou prêts au By the process described above, the successive additions of the various components produce dense bituminous mixes ready for use or ready for use.
transport vers l'endroit de leur emploi. transportation to the place of their employment.
Le procédé continu de la présente invention procure ainsi un gain de temps important par rapport à d'autres procédés par le fait qu'il n'y a pas de stockage intermédiaire The continuous process of the present invention thus provides a significant time saving over other processes in that there is no intermediate storage
d'une quelconque fraction granulaire, ni de prise du matériau. any granular fraction, or setting of the material.
De plus, le procédé continu de la présente invention est plus simple à mettre en oeuvre dans la mesure o il requière la In addition, the continuous process of the present invention is simpler to implement insofar as it requires the
préparation d'une seule émulsion.preparation of a single emulsion.
Le dispositif pour l'obtention à froid d'enrobés denses bitumineux par enrobage sélectif total représenté schématiquement sur la Figure 1 comprend un malaxeur 1 entraîné par un moteur 7. Le malaxeur 1 est muni de deux axes 8 et 9 dont chacun est muni d'éléments 10 formés et agencés de manière à assurer un bon mélange des composantes successivement ajoutées dans le malaxeur. Le malaxeur 1 présente une première extrémité 11 à laquelle est située une première entrée 31 ainsi qu'une deuxième extrémité 12 à laquelle est située une sortie 22 du malaxeur. Les gros éléments GG sont introduits dans le malaxeur par des premiers moyens d'apport dont fait partie le premier convoyeur 2. Le convoyeur 2 est disposé à l'entrée 31 du malaxeur 1 de manière telle que les gros éléments GG y entrent, soit directement, soit par exemple, au moyen d'une The device for cold preparation of dense bituminous mixes by total selective coating shown schematically in Figure 1 comprises a mixer 1 driven by a motor 7. The mixer 1 is provided with two axes 8 and 9 each of which is provided with elements 10 formed and arranged to ensure a good mix of components successively added in the mixer. The mixer 1 has a first end 11 to which is located a first inlet 31 and a second end 12 which is located an outlet 22 of the mixer. The large elements GG are introduced into the mixer by first supply means which includes the first conveyor 2. The conveyor 2 is disposed at the inlet 31 of the mixer 1 so that the large elements GG enter, or directly for example, by means of a
goulotte.chute.
Les éléments fins GF sont introduits plus loin dans le malaxeur 1 au moyen de deuxièmes moyens d'apport dont fait partie le deuxième convoyeur 5 disposé tel, que les éléments fins GF entrent dans le malaxeur 1 par une deuxième entrée 32 The fine elements GF are introduced further into the mixer 1 by means of second supply means which includes the second conveyor 5 arranged such that the fine elements GF enter the mixer 1 by a second inlet 32
située à peu près au milieu du malaxeur 1. located approximately in the middle of the mixer 1.
L'eau nécessaire pour obtenir un mélange homogène des différentes composantes ajoutées successivement dans le malaxeur 1, est introduite par des troisièmes moyens d'apport comprenant essentiellement une première canalisation 3 The water necessary to obtain a homogeneous mixture of the various components successively added in the mixer 1, is introduced by third supply means essentially comprising a first pipe 3
disposée proche de la première entrée 31 du malaxeur 1. disposed near the first inlet 31 of the mixer 1.
Egalement proche de la première entrée 31 du malaxeur 1 sont disposées des quatrièmes moyens d'apport comprenant une pompe 14 reliée par une canalisation 15 à une vanne de répartition 16 et la deuxième canalisation 4 destinée à Also close to the first inlet 31 of the kneader 1 are fourth feed means comprising a pump 14 connected by a pipe 15 to a distribution valve 16 and the second pipe 4 intended for
l'ajout de la première émulsion EBPF aux gros éléments GG. the addition of the first EBPF emulsion to large GG elements.
La première émulsion EBPF est stockée dans un réservoir 13 à partir duquel elle est pompée au moyen de la pompe 14 et au travers de la canalisation 15 vers la vanne de répartition 16. La vanne de répartition 16 divise le flux de la première émulsion EBPF en une première quantité partielle entrant par la deuxième canalisation 4 dans le malaxeur 1 et une deuxième quantité partielle passant par une canalisation 17 vers des cinquièmes moyens d'apport comprenant la troisième canalisation 6. Le rapport volumique entre la quantité passant dans la deuxième canalisation 4 et la quantité passant dans la canalisation 17 est choisi parmi les rapports allant d'environ :60 à environ 60:40 dérivant environ 40 à 60% du flux de la première émulsion EBPF pour la préparation de la deuxième The first EBPF emulsion is stored in a tank 13 from which it is pumped by means of the pump 14 and through the pipe 15 to the distribution valve 16. The distribution valve 16 divides the flow of the first EBPF emulsion into a first partial quantity entering through the second pipe 4 into the mixer 1 and a second partial quantity passing through a pipe 17 to fifth supply means comprising the third pipe 6. The volume ratio between the quantity passing in the second pipe 4 and the amount passing through line 17 is selected from ratios of from about 60 to about 60:40 deriving from about 40 to 60% of the flow of the first EBPF emulsion for the preparation of the second
émulsion ESBPF.ESBPF emulsion.
La canalisation 17 est reliée à la troisième canalisation 6, par un mélangeur 21. Ce mélangeur 21 est formé par une pièce de raccordement présentant un raccord double d'un côté, destiné au raccordement des canalisations 17 et 20, et un raccord simple de l'autre côté, destiné au raccordement The pipe 17 is connected to the third pipe 6, by a mixer 21. This mixer 21 is formed by a connecting piece having a double connector on one side, for the connection of the pipes 17 and 20, and a single connection of the other side, for connection
de la canalisation 6.of Line 6.
La solution SV est stockée dans un réservoir 18 et est apportée au mélangeur 21 par des sixièmes moyens d'apport comprenant une pompe 19 et une canalisation 20. Au mélangeur 21, la solution SV est introduite dans la troisième canalisation 6 pour y être mélangée avec la première émulsion EBPF afin d'obtenir la deuxième émulsion ESBPF. La troisième canalisation 6 est disposée dans le malaxeur 1 de manière telle que la deuxième émulsion ESBPF est introduite dans le malaxeur 1 après que les éléments fins GF aient été introduits The solution SV is stored in a tank 18 and is supplied to the mixer 21 by sixth supply means comprising a pump 19 and a pipe 20. At the mixer 21, the solution SV is introduced into the third pipe 6 to be mixed with the first EBPF emulsion to obtain the second ESBPF emulsion. The third pipe 6 is placed in the mixer 1 in such a way that the second emulsion ESBPF is introduced into the mixer 1 after the fine elements GF have been introduced.
dans le malaxeur.in the mixer.
Par ailleurs, il convient de noter que la distance entre le mélangeur 21, c'est-à-dire entre l'endroit de piquage de la première émulsion EBPF pour l'introduction de la solution SV, et une embouchure de la canalisation 6 dans le malaxeur 1, doit être supérieure à 1 m pour assurer une bonne Furthermore, it should be noted that the distance between the mixer 21, that is to say between the stitching place of the first EBPF emulsion for the introduction of the SV solution, and a mouth of the line 6 in mixer 1, must be greater than 1 m to ensure good
dispersion de la solution SV dans la première émulsion EBPF. dispersion of the SV solution in the first EBPF emulsion.
Dans une variante représentée sur la Figure 1 par une ligne en pointillé 24, l'eau d'ajout nécessaire à une bonne dispersion de l'émulsion ESBPF dans le mélange des gros éléments GG et les éléments fins GF peut être introduite au moyen d'une canalisation 24 reliée à la canalisation 6 en un point de jonction 25 disposé en aval de l'introduction de la In a variant shown in FIG. 1 by a dotted line 24, the addition water required for a good dispersion of the ESBPF emulsion in the mixture of the large GG elements and the GF fine elements can be introduced by means of a pipe 24 connected to the pipe 6 at a junction point 25 disposed downstream of the introduction of the
solution SV.SV solution.
Les enrobés denses bitumineux obtenus dans le malaxeur i en sortent par une sortie 22 o ils sont pris en charge, par exemple, par des moyens de transport les acheminant vers des The dense bituminous mixes obtained in the kneader i exit through an outlet 22 o they are supported, for example, by means of transport routing them to
lieux de stockage ou d'application.places of storage or application.
La solution SV destinée à être ajoutée à la première émulsion EBPF pour obtenir la deuxième émulsion ESBPF peut The SV solution to be added to the first EBPF emulsion to obtain the second ESBPF emulsion can
avantageusement être la solution COLSTAB (marque déposée). advantageously be the COLSTAB solution (registered trademark).
Les signes de référence insérés après les caractéris- The reference signs inserted after the characteristics
tiques techniques mentionnées dans les revendications, ont technical features mentioned in the claims, have
pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, for the sole purpose of facilitating the understanding of the latter,
et n'en limitent aucunement la portée. and in no way limit its scope.
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