FR2770235A1 - Mineral metalling for road surfaces - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une structure stabilisée comportant des éléments minéraux séparés individuels et un procédé de stabilisation d'une telle structure à l'aide d'un complexe de stabilisation. The present invention relates to a stabilized structure comprising individual separate mineral elements and a method for stabilizing such a structure using a stabilization complex.
Des structures comportant des éléments minéraux sont connues dans différents domaines tels que, par exemple, la construction de voies ferrées et la construction de routes. Dans de tels domaines, on rencontre des éléments minéraux ou pierreux, par exemple des cailloux issus de pierres concassées de roches magmatiques et de certaines roches métamorphiques. Ces éléments pierreux peuvent notamment être disposés de façon à former un lit de cailloux destiné à constituer le ballast d'une voie ferrée ou une couche de base dans la construction routière. Structures comprising mineral elements are known in various fields such as, for example, the construction of railways and the construction of roads. In such areas, we find mineral or stony elements, for example pebbles from crushed stones of magmatic rocks and certain metamorphic rocks. These stony elements can in particular be arranged so as to form a bed of pebbles intended to constitute the ballast of a railway or a base layer in road construction.
Dans la présente description, les expressions minéraux et pierreux qualifiant les éléments des structures et les expressions cailloux et éléments seront utilisées indifféremment. In the present description, the mineral and stony expressions qualifying the elements of the structures and the stones and elements expressions will be used interchangeably.
Dans ce type de structures d'éléments pierreux, il se pose souvent le problème de la stabilité. Ainsi, ce problème est apparu d'une manière éclatante avec l'essor des trains à grande vitesse, qui génèrent sur leur passage un effet d'aspiration provoquant un soulèvement des cailloux formant le ballast de la voie ferrée. In this type of structure of stone elements, there is often the problem of stability. Thus, this problem appeared in a striking manner with the rise of high-speed trains, which generate in their passage a suction effect causing a lifting of the stones forming the ballast of the railway.
II peut s'agir de cailloux de faible calibre, susceptibles d'atterrir sur la table de roulement des rails, et ainsi être écrasés par les roues en provoquant des empreintes. They may be pebbles of small caliber, liable to land on the running table of the rails, and thus be crushed by the wheels, causing fingerprints.
Mais il peut également s'agir de cailloux de plus gros calibre dont la projection est susceptible d'endommager des parties mécaniques des parties inférieures du train, voire même de porter atteinte à sa sécurité. However, it may also be pebbles of larger size, the projection of which is liable to damage mechanical parts of the lower parts of the train, or even to jeopardize its safety.
Dans le domaine de la construction routière, le manque de stabilité des structures d'éléments pierreux est en général moins spectaculaire. Cependant, les conditions d'application des couches de surface en enrobés bitumineux nécessitent souvent de stabiliser le lit de cailloux, notamment dans le cas des chaussées à structure réservoir. In the field of road construction, the lack of stability of the structures of stony elements is generally less spectacular. However, the conditions of application of the bituminous coated surface layers often require stabilizing the bed of stones, especially in the case of pavements with reservoir structure.
Le but de l'invention est de trouver une solution permettant de remédier aux inconvénients des structures comportant des éléments pierreux de différentes tailles, de manière simple, peu coûteuse et rapide et, en même temps, de conserver les propriétés essentielles de la structure ballastée, telles que, par exemple sa capacité de répartir les charges, son aptitude au drainage et à l'évacuation rapide des eaux. The object of the invention is to find a solution which makes it possible to remedy the drawbacks of structures comprising stony elements of different sizes, in a simple, inexpensive and rapid manner and, at the same time, to preserve the essential properties of the ballasted structure, such as, for example, its ability to distribute loads, its ability to drain and quickly evacuate water.
Selon l'invention, la structure comprend un complexe de stabilisation constitué par un complexe rapporté comportant un liant et avantageusement des fibres, et permettant d'assurer le maintien en place des éléments de la structure. Les éléments minéraux de surface sont partiellement enrobés par le complexe rapporté, ce qui assure une liaison entre eux et leur immobilisation les uns par rapport aux autres, sans altérer leur capacité de drainage et de percolation. On forme ainsi une sorte de filet de recouvrement des éléments pierreux de la structure. According to the invention, the structure comprises a stabilization complex constituted by an added complex comprising a binder and advantageously fibers, and making it possible to maintain the elements of the structure in place. The surface mineral elements are partially coated with the added complex, which ensures a bond between them and their immobilization with respect to each other, without affecting their drainage and percolation capacity. This forms a sort of net covering the stony elements of the structure.
Ce filet de recouvrement permet de créer des liens entre différents éléments de la structure, sans constituer pour autant une nappe, ou chape, continue et ainsi également de maintenir inchangée la capacité de la structure à répartir les charges, sans altérer sa capacité de drainage et d'évacuation rapide des eaux, et de percolation.This covering net makes it possible to create links between different elements of the structure, without however constituting a continuous sheet, or screed, and thus also to maintain unchanged the capacity of the structure to distribute the loads, without altering its drainage capacity and rapid evacuation of water, and percolation.
La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles. The present invention also relates to the characteristics which will emerge from the description which follows and which should be considered in isolation or in all their technically possible combinations.
Cette description est donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la Figure 1 est une vue en plan d'une portion de surface supérieure d'un ballast de voie ferrée montrant des moyens de stabilisation selon l'invention;
- la Figure 2 est une vue en coupe d'une couche supérieure du ballast selon la ligne II-II de la Figure 1;
- la Figure 3 est une vue en coupe d'une structure stabilisée par une variante de moyens de stabilisation selon l'invention;
- la Figure 4 est une vue en coupe d'une structure stabilisée par une autre variante de moyens de stabilisation selon l'invention ; et
- la Figure 5 est une vue en coupe d'une chaussée à structure réservoir incorporant des moyens de stabilisation selon l'invention.This description is given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a plan view of an upper surface portion of a railroad ballast showing stabilization means according to the invention;
- Figure 2 is a sectional view of an upper layer of the ballast along line II-II of Figure 1;
- Figure 3 is a sectional view of a structure stabilized by a variant of stabilization means according to the invention;
- Figure 4 is a sectional view of a structure stabilized by another variant of stabilization means according to the invention; and
- Figure 5 is a sectional view of a roadway with reservoir structure incorporating stabilization means according to the invention.
On se réfère d'abord aux Figures 1 à 4. We first refer to Figures 1 to 4.
De manière connue en soi et non représentée, les voies pour chemins de fer sont formées de rails fixés sur des traverses, elles mêmes immobilisées sur un ballast 1 composé d'éléments pierreux, tels que des cailloux 2, issus du concassage de roches magmatiques ou métamorphiques, et disposés entre les rails et de part et d'autre de ceux-ci. In a manner known per se and not shown, the tracks for railways are formed of rails fixed on sleepers, themselves immobilized on a ballast 1 composed of stony elements, such as pebbles 2, resulting from the crushing of magmatic rocks or metamorphic, and arranged between the rails and on either side of them.
L'étalement en vrac des cailloux 2 au moment de leur mise en place et leurs formes quelconques ont pour effet naturel de créer entre eux des interstices a, b, c, d... Ces interstices ont une fonction de drain. The spreading loose of pebbles 2 at the time of their placement and their arbitrary shapes have the natural effect of creating between them interstices a, b, c, d ... These interstices have a drain function.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention (représenté aux Figures 1 et 2), le ballast 1 comporte un complexe de stabilisation 3 constitué par un revêtement rapporté qui forme une sorte de filet de recouvrement desdits cailloux 2 des couches supérieures, sans altérer leur capacité de drainage et de percolation. Ce filet de recouvrement assure une liaison entre les cailloux et, conséquemment, leur immobilisation les uns par rapport aux autres. According to a first embodiment of the invention (represented in FIGS. 1 and 2), the ballast 1 comprises a stabilization complex 3 constituted by an attached coating which forms a sort of covering net for said pebbles 2 of the upper layers, without altering their drainage and percolation capacity. This covering net ensures a connection between the stones and, consequently, their immobilization with respect to each other.
Le complexe de stabilisation 3 du ballast 1 est constitué par un liant 4 auquel sont intégrées des fibres 5. Le liant 4 peut être une émulsion de bitume pur ou modifié ou un liant anhydre. The stabilization complex 3 of the ballast 1 is constituted by a binder 4 in which fibers 5 are integrated. The binder 4 can be an emulsion of pure or modified bitumen or an anhydrous binder.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les fibres 5 intégrées au liant 4 pour constituer le complexe de stabilisation 3 destiné à être rapporté au ballast 1, sont filiformes et de longueur e au moins égale à la distance séparant deux cailloux successifs 2, pour constituer entre eux un lien. L'ensemble de ces liens, obtenus à partir de moyens de stabilisation comprenant des fibres 51 appelées ci-après fibres longues et du liant 4, est disposé de manière aléatoire et selon un dosage permettant de réaliser un maillage de forme quelconque apte à solidariser les cailloux de surface 2 entre eux, tout en autorisant le drainage des eaux de pluie au travers de la couche supérieure des cailloux 2, puis de leurs couches inférieures. According to another characteristic of the invention, the fibers 5 integrated into the binder 4 to constitute the stabilization complex 3 intended to be attached to the ballast 1, are filiform and of length e at least equal to the distance separating two successive stones 2, for constitute a link between them. All of these links, obtained from stabilization means comprising fibers 51 hereinafter called long fibers and binder 4, are arranged in a random manner and according to a dosage making it possible to produce a mesh of any shape capable of joining the surface stones 2 between them, while allowing the drainage of rainwater through the upper layer of stones 2, then their lower layers.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention (représenté à la Figure 3), le ballast 1 comporte un complexe de stabilisation 31 qui est constitué par un liant 4 auquel sont intégrées des fibres 52 appelées ci-après fibres courtes . La longueur m des fibres courtes 52 et le dosage de ces fibres lors de leur application sont choisis de manière à obtenir un bouchage aléatoire d'une partie des interstices entre les cailloux. Dans les interstices ainsi bouchés, le liant est retenu lors de son application et forme un maillage de forme quelconque d'une manière similaire au premier mode de réalisation. According to a second embodiment of the invention (shown in Figure 3), the ballast 1 comprises a stabilization complex 31 which is constituted by a binder 4 which are integrated fibers 52 hereinafter called short fibers. The length m of the short fibers 52 and the dosage of these fibers during their application are chosen so as to obtain a random blockage of part of the interstices between the stones. In the interstices thus blocked, the binder is retained during its application and forms a mesh of any shape in a manner similar to the first embodiment.
Alors que les fibres longues 51 peuvent avoir une longueur e allant de 10 mm à 200 mm, les fibres courtes 52 ont une longueur m inférieure à 1 mm et sont notamment des fibres micronisées. Les longueurs préférées des fibres longues 51 sont 25, 50, 90 et 130 mm, la longueur particulièrement avantageuse étant située entre 25 et 60 mm. While the long fibers 51 can have a length e ranging from 10 mm to 200 mm, the short fibers 52 have a length m of less than 1 mm and are in particular micronized fibers. The preferred lengths of the long fibers 51 are 25, 50, 90 and 130 mm, the particularly advantageous length being between 25 and 60 mm.
Grâce à l'invention, le cycle de vie du ballast sans entretien peut aller jusqu'à trois, voire cinq ans, alors qu'avec les ballasts traditionnels, ce cycle de vie ne dépasse pas un an dans les conditions d'utilisation les plus sévères, par exemple celles des lignes à grande vitesse. Thanks to the invention, the life cycle of the maintenance-free ballast can go up to three or even five years, while with traditional ballasts, this life cycle does not exceed one year under the most severe, for example those of high speed lines.
De plus, le revêtement de stabilisation a la faculté d'être facilement détruit lors des opérations de bourrage manuel ou mécanique du ballast, ce qui conserve au ballast son caractère de matériau recyclable. In addition, the stabilization coating has the ability to be easily destroyed during manual or mechanical tamping operations of the ballast, which keeps the ballast its character as recyclable material.
Le revêtement de stabilisation permet également de conserver un comportement de couche ballastée capable de supporter les vibrations au passage des circulations des trains. II reste suffisamment souple pour suivre les déformations du support et accepter un affaissement de faible amplitude. The stabilization coating also makes it possible to maintain a behavior of a ballasted layer capable of withstanding vibrations when passing train movements. It remains flexible enough to follow the deformations of the support and accept a low amplitude sag.
De plus, il conserve les caractéristiques d'isolement électrique de la voie. In addition, it retains the electrical isolation characteristics of the track.
Également, il n'est pas toxique et répond aux exigences d'hygiène et de santé du personnel. Also, it is not toxic and meets the hygiene and health requirements of the personnel.
Les différents essais réalisés ont montré qu'il est possible de mettre en oeuvre une grande variété de fibres textiles pour usage technique, telles que verre, polypropylène, polyamide, ou des composites renforcés, tels que des fibres de verre associées à des fibres naturelles, telles que lin, chanvre, etc... A titre d'exemple, de très bons résultats ont été obtenus avec des fibres de verre commercialisées par la Société Saint-Gobain sous la marque ISOVER. The various tests carried out have shown that it is possible to use a wide variety of textile fibers for technical use, such as glass, polypropylene, polyamide, or reinforced composites, such as glass fibers combined with natural fibers, such as flax, hemp, etc. As an example, very good results have been obtained with glass fibers sold by the Saint-Gobain Company under the ISOVER brand.
En ce qui concerne le liant, I'utilisation d'une émulsion de bitume connu sous la dénomination SACERCID, référence 65, a montré de très bonnes capacités d'association avec les fibres précitées. As regards the binder, the use of a bitumen emulsion known under the name SACERCID, reference 65, has shown very good capacities for association with the abovementioned fibers.
En termes de résistance mécanique et de perméabilité, le complexe de stabilisation 3 du ballast 1 comprend, à titre d'exemple, une émulsion de bitume pur ou modifié dont le dosage est compris entre 1500 et 1800 g/m2 ou un liant anhydre dont le dosage est compris entre 800 et 1200 gtm2, et à laquelle émulsion ou auquel liant anhydre, sont intégrées des fibres longues 51 dont le dosage est compris entre 50 et 600 g/m2. In terms of mechanical strength and permeability, the stabilization complex 3 of the ballast 1 comprises, for example, an emulsion of pure or modified bitumen whose dosage is between 1500 and 1800 g / m2 or an anhydrous binder whose dosage is between 800 and 1200 gtm2, and to which emulsion or to which anhydrous binder, long fibers 51 are integrated whose dosage is between 50 and 600 g / m2.
Des exemples de dosage du liant avec fibres sont donnés plus loin. Examples of dosage of the binder with fibers are given below.
Dans le mode de réalisation de l'invention mettant en oeuvre un liant sans fibres, on utilise un liant hydrocarboné (à base de bitume) modifié ou non par des additifs appropriés (par exemple: polymères de type SBS), de façon à ce que l'intervalle de plasticité soit suffisamment grand pour éviter la fragilité à basse température et la perte de consistance à température élevée (point Bille Anneau > 50"C). In the embodiment of the invention using a fiber-free binder, a hydrocarbon binder (based on bitumen) is used which may or may not be modified by suitable additives (for example: polymers of SBS type), so that the plasticity interval is large enough to avoid brittleness at low temperature and loss of consistency at high temperature (point ball ring> 50 "C).
Ce type de liant, obtenu par exemple par adjonction ou non de 1,5 à 3 % de polymère SBS dans un bitume de pénétration donnée a une viscosité fonction de la température au moment du répandage. Des expérimentations en vraie grandeur ont montré qu'une viscosité obtenue en répandant le liant défini ci-dessus à une température comprise entre 40"C et 90"C permettait le collage du ballast par point en surface et la pénétration sur une épaisseur de 1 à 3 cailloux de ballast. This type of binder, obtained for example by adding or not 1.5 to 3% of SBS polymer in a bitumen of given penetration has a viscosity depending on the temperature at the time of spreading. Full-scale experiments have shown that a viscosity obtained by spreading the binder defined above at a temperature between 40 "C and 90" C allowed the bonding of the ballast by point on the surface and penetration over a thickness of 1 to 3 ballast pebbles.
La température descend en un temps compris entre 0 s et 600 s à une valeur < 25"C, ce qui permet un collage par point du ballast, irréversible à température ambiante, suffisant pour empêcher que les cailloux ne s'envolent au passage des trains, mais suffisamment faible pour qu'une action mécanique puissante par vibration par exemple, permette de rétablir l'indépendance mécanique de chaque caillou et donc de retravailler la géométrie de la voie par bourrage du ballast. The temperature drops in a time between 0 s and 600 s to a value <25 "C, which allows bonding by point of the ballast, irreversible at room temperature, sufficient to prevent stones from flying away when trains pass , but sufficiently weak for a powerful mechanical action by vibration for example, to restore the mechanical independence of each pebble and therefore to rework the geometry of the track by stuffing the ballast.
A température ambiante (200 C), la contrainte de traction requise pour séparer deux cailloux du ballast ainsi collés, est comprise entre 50 g/cm2 et 2000 g/cm2 à 30 minutes, ce qui est largement suffisant pour ne pas gêner les opérations de bourrage. At room temperature (200 C), the tensile stress required to separate two pebbles from the ballast thus glued, is between 50 g / cm2 and 2000 g / cm2 at 30 minutes, which is more than enough to not hinder the operations of stuffing.
II a aussi été constaté grâce aux essais que l'émulsion de bitume offrait des résultats particulièrement bons lorsqu'elle avait une viscosité comprise entre 0,5 et 15 Engler. It has also been found through tests that the bitumen emulsion offers particularly good results when it has a viscosity of between 0.5 and 15 Engler.
L'invention a également pour objet un procédé mettant en oeuvre un complexe de stabilisation pour obtenir une structure telle qu'elle vient d'être décrite. Ce procédé comprend une étape consistant à former une sorte de filet de recouvrement des éléments minéraux des couches supérieures de la structure à stabiliser. The invention also relates to a method using a stabilization complex to obtain a structure as just described. This process includes a step consisting in forming a sort of net covering the mineral elements of the upper layers of the structure to be stabilized.
Pour former ce filet, on épand un film d'un liant bitumineux et, en général, des fibres. Le liant s'écoulant partiellement par les interstices entre les éléments de la structure, il en résulte une répartition aléatoire de plots de liants qui assurent les liens entre les éléments, selon le cas avec des fibres longues ou des fibres courtes. To form this net, a film of a bituminous binder and, in general, fibers is spread. The binder partially flowing through the interstices between the elements of the structure, this results in a random distribution of binder pads which ensure the links between the elements, as the case may be with long fibers or short fibers.
Lorsqu'on utilise un complexe de stabilisation contenant des fibres, le procédé peut être mis en oeuvre selon différentes variantes, par exemple comme suit:
- l'épandage du film de liant est effectué avant l'épandage des fibres,
- l'épandage du film de liant est effectué après l'épandage des fibres,
- l'épandage du liant et l'épandage des fibres sont effectués simultanément, de manière que le liant soit mélangé avec les fibres; le mélange peut être fait juste avant l'introduction du liant et des fibres dans un applicateur d'épandage.When a fiber-containing stabilization complex is used, the method can be implemented according to different variants, for example as follows:
- the spreading of the binder film is carried out before the spreading of the fibers,
- the spreading of the binder film is carried out after the spreading of the fibers,
the spreading of the binder and the spreading of the fibers are carried out simultaneously, so that the binder is mixed with the fibers; the mixing can be done just before the introduction of the binder and the fibers in a spreading applicator.
Ainsi, à titre d'exemple sur la base de ces variantes, le procédé peut consister soit:
- a épandre un film d'une émulsion de bitume pur ou modifié dosée entre 1500 et 1800 g/m2 et à le recouvrir ensuite par des fibres dosées entre 50 et 600 g/m2;
- à épandre un lit de fibres dosées entre 50 et 600 g/m2 et à le recouvrir ensuite par un film d'une émulsion de bitume pur ou modifié dosée entre 1500 et 1800 g/m2;
- à épandre d'abord une première couche de fibres dosées entre 50 et 600 g/m2, à la recouvrir d'un film d'un liant anhydre dosé entre 800 et 1200 g/m2, et à épandre une deuxième couche de fibres.Thus, by way of example on the basis of these variants, the method can consist of either:
- spreading a film of a pure or modified bitumen emulsion dosed between 1500 and 1800 g / m2 and then covering it with fibers dosed between 50 and 600 g / m2;
- spreading a bed of fibers dosed between 50 and 600 g / m2 and then covering it with a film of an emulsion of pure or modified bitumen dosed between 1500 and 1800 g / m2;
- first spread a first layer of fibers dosed between 50 and 600 g / m2, cover it with a film of an anhydrous binder dosed between 800 and 1200 g / m2, and spread a second layer of fibers.
Selon un premier exemple de mise en oeuvre du procédé, des fibres de grande longueur 51 sont coupées in situ par l'intermédiaire d'un coupeur de fibres de type chopper constitué d'un cylindre tournant muni de lames hâcheuses périphériques, alimenté par une trémie de chargement, un tel coupeur étant associé à un épandeur de bitume 4 disposé en amont ou en aval dudit coupeur, sur un même train roulant. According to a first example of implementation of the method, very long fibers 51 are cut in situ by means of a chopper type fiber cutter consisting of a rotating cylinder provided with peripheral chopping blades, fed by a hopper loading, such a cutter being associated with a bitumen spreader 4 disposed upstream or downstream of said cutter, on the same running gear.
Selon un second exemple de mise en oeuvre du procédé, des fibres prédécoupées sont amenées sur le chantier pour être mises en oeuvre antérieurement ou postérieurement à l'épandage du bitume 4, par projection avec un pistolet actionné manuellement ou mécaniquement. According to a second example of implementation of the method, precut fibers are brought to the site to be implemented before or after the spreading of bitumen 4, by projection with a gun actuated manually or mechanically.
La structure stabilisée selon l'invention peut être mise en oeuvre par le procédé décrit ci-avant dans les limites indiquées plus haut et en choisissant, par exemple, une mise en oeuvre avec les paramètres suivants:
- épandage de fibres de verre à raison de 50 g/m2 de 130 mm de longueur et de 13 ptm de diamètre (fibres ISOVER ST GOBAIN) recouvertes par 1,5 kg/m2 d'émulsion à base de bitume 70/100 modifié par addition de styrène (SBS)
- épandage de fibres de verre à raison de 143 g/m2 de 25 mm de longueur et de 13 am de diamètre (fibres ISOVER ST GOBAIN) recouvertes par 1,5 kg/m2 d'émulsion à base de bitume 70/100 modifié par addition de styrène (SBS)
- épandage de fibres de verre à raison de 573 g/m2 de 25 mm de longueur et de 13 ptm de diamètre (fibres ISOVER ST GOBAIN) recouvertes par 1,5 kg/m2 d'émulsion à base de bitume 70/100 modifié par addition de styrène (SBS)
- épandage de fibres de verre à raison de 150 g/m2 de 130 mm de longueur et de 13 pLm de diamètre (fibres ISOVER ST GOBAIN) recouvertes par 1,8 kg/m2 d'émulsion à base de bitume 70/100 modifié par addition de styrène (SBS)
En ce qui concerne les conditions de mise en oeuvre, le procédé peut être réalisé dans la plage de températures allant de + 5"C à + 40"C. Le traitement peut être effectué sur un ballast humide en utilisant un liant d'émulsion de bitume. L'efficacité du procédé est obtenue quelles que soient les conditions climatiques après mise en oeuvre dans un délai maximal de 24 heures.The stabilized structure according to the invention can be implemented by the method described above within the limits indicated above and by choosing, for example, an implementation with the following parameters:
- spreading of glass fibers at the rate of 50 g / m2 of 130 mm in length and 13 ptm in diameter (ISOVER ST GOBAIN fibers) covered with 1.5 kg / m2 of bitumen emulsion 70/100 modified by addition of styrene (SBS)
- spreading of glass fibers at the rate of 143 g / m2 25 mm long and 13 am in diameter (ISOVER ST GOBAIN fibers) covered with 1.5 kg / m2 of bitumen emulsion 70/100 modified by addition of styrene (SBS)
- spreading of glass fibers at the rate of 573 g / m2 25 mm long and 13 ptm in diameter (ISOVER ST GOBAIN fibers) covered with 1.5 kg / m2 of bitumen emulsion 70/100 modified by addition of styrene (SBS)
- spreading of glass fibers at a rate of 150 g / m2 of 130 mm in length and 13 pLm in diameter (ISOVER ST GOBAIN fibers) covered with 1.8 kg / m2 of bitumen emulsion 70/100 modified by addition of styrene (SBS)
As regards the conditions of implementation, the process can be carried out in the temperature range from + 5 "C to + 40" C. The treatment can be carried out on a wet ballast using a bitumen emulsion binder. The efficiency of the process is obtained whatever the climatic conditions after implementation within a maximum period of 24 hours.
L'invention a été présentée comme concernant une structure stabilisée comportant des éléments minéraux, séparés individuels, comprenant un complexe de stabilisation constitué par un complexe rapporté qui recouvre partiellement les éléments minéraux de surface de cette structure et qui comprend un liant et des fibres. The invention has been presented as relating to a stabilized structure comprising individual mineral elements, separate, comprising a stabilization complex constituted by an added complex which partially covers the surface mineral elements of this structure and which comprises a binder and fibers.
Cependant, le but de l'invention peut également être atteint par un complexe de stabilisation constitué par un liant seul ou, pour le moins, par un complexe de stabilisation rapporté ne comportant pas de fibres. However, the object of the invention can also be achieved by a stabilization complex consisting of a binder alone or, at the very least, by an added stabilization complex comprising no fibers.
Ce principe est représenté de manière schématique sur la Figure 4. Sur cette Figure, on voit que les éléments des couches supérieures de la structure à stabiliser sont collés I'un à l'autre par des plots de liant.This principle is shown schematically in Figure 4. In this Figure, it can be seen that the elements of the upper layers of the structure to be stabilized are bonded to each other by binder pads.
Cette alternative de réalisation aboutit à des résultats proches de ceux du deuxième mode de réalisation de l'invention décrit plus haut dans lequel les fibres utilisées sont courtes et servent essentiellement à arrêter l'écoulement du liant lors de son épandage, avant que celui-ci se solidifie et forme les liens entre les éléments de la structure. Le fait de renoncer aux fibres implique un choix particulier de la viscosité du liant. This alternative embodiment leads to results close to those of the second embodiment of the invention described above in which the fibers used are short and serve essentially to stop the flow of the binder during its spreading, before it solidifies and forms the links between the elements of the structure. The fact of renouncing the fibers implies a particular choice of the viscosity of the binder.
Par ailleurs, ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, la description illustrative détaillée est relative à la stabilisation d'une structure de type ballast de chemin de fer. II doit être bien entendu, cependant, que l'invention n'est pas limitée à une telle application et qu'elle peut être utilisée pour stabiliser n'importe quelle structure pierreuse comprenant des éléments pierreux. L'homme du métier peut, par des essais de routine et en utilisant les enseignements de la présente description, déterminer dans chaque cas, selon la nature et les dimensions de la structure à stabiliser, les caractéristiques correspondantes du liant et des fibres. Furthermore, as indicated above, the detailed illustrative description relates to the stabilization of a structure of the railway ballast type. It should be understood, however, that the invention is not limited to such an application and that it can be used to stabilize any stony structure comprising stony elements. Those skilled in the art can, by routine tests and using the teachings of the present description, determine in each case, according to the nature and the dimensions of the structure to be stabilized, the corresponding characteristics of the binder and of the fibers.
Ainsi, dans une application routière, on cherche à stabiliser les éléments de la structure et l'on n'a pas besoin de prévenir le problème d'aspiration de petits éléments inhérente à l'application ferroviaire. Dans l'application routière, la réalisation d'une structure stabilisée sert à permettre la circulation des camions de chantier qui réalisent la couche de surface d'une route. La mise en oeuvre d'une structure stabilisée selon l'invention est particulièrement avantageuse, dans le domaine des applications routières, dans le cas des chaussées à structure réservoir. Thus, in a road application, it is sought to stabilize the elements of the structure and there is no need to prevent the problem of aspiration of small elements inherent in the railway application. In the road application, the realization of a stabilized structure is used to allow the circulation of construction trucks which realize the surface layer of a road. The implementation of a stabilized structure according to the invention is particularly advantageous, in the field of road applications, in the case of roadways with reservoir structure.
Une telle application est représentée sur la Figure 5.Such an application is shown in Figure 5.
Une chaussée à structure réservoir comprend, outre le sol support 11 sur lequel elle est réalisée, une couche de forme 12, une couche de fondation 13, une couche de base 14 et une couche de surface 15. Le sol de support 11, la couche de forme, la couche de fondation et la couche de base sont séparées l'une de l'autre par des interfaces 16, 17 et 18 réalisées par un géotextile ou une géomembrane. A pavement with a reservoir structure comprises, in addition to the support soil 11 on which it is produced, a form layer 12, a foundation layer 13, a base layer 14 and a surface layer 15. The support soil 11, the layer in form, the foundation layer and the base layer are separated from each other by interfaces 16, 17 and 18 produced by a geotextile or a geomembrane.
Le complexe de stabilisation 3 est appliqué sur les couches supérieures d'éléments minéraux de la couche de base 14. La Figure 5 représente ce complexe selon le mode de réalisation représenté sur et décrit en référence à la Figure 3. The stabilization complex 3 is applied to the upper layers of mineral elements of the base layer 14. FIG. 5 represents this complex according to the embodiment shown in and described with reference to FIG. 3.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la structure stabilisée peut être mise en oeuvre dans le domaine de l'application routière en utilisant des microfibres de saupoudrage. Ces microfibres sont uniquement en matière organique et appliquées, soit avec des pistolets, soit avec une rampe. Leur principal effet consiste à éviter à tout objet ou véhicule entrant en contact avec le complexe de stabilisation fraîchement déposé, de coller
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. According to yet another characteristic of the invention, the stabilized structure can be implemented in the field of road application by using dusting microfibers. These microfibers are only made of organic material and applied, either with guns or with a ramp. Their main effect is to avoid any object or vehicle coming into contact with the freshly deposited stabilization complex, from sticking
The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims, have the sole purpose of facilitating the understanding of the latter, and in no way limit their scope.
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