FR2882759A1 - Bitumen binder for sealing membrane comprises bitumen, polymers and mineral fillers, which are glass derivatives in form of puffed or expanded glass balls - Google Patents

Bitumen binder for sealing membrane comprises bitumen, polymers and mineral fillers, which are glass derivatives in form of puffed or expanded glass balls Download PDF

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Abstract

Bitumen binder for sealing membrane comprises bitumen, polymers and mineral fillers, which are glass derivatives in the form of puffed or expanded glass balls. Independent claims are included for the following: (1) a membrane comprising fibrous reinforcements reinforced by impregnation by the bituminous binders; and (2) in situ hot/cold sealant having the bitumen binder.

Description

La présente invention a pour domaine les matériaux bitumineux utilisésThe subject of the present invention is the bituminous materials used

dans la construction de maisons individuelles, d'immeubles ou de locaux industriels, d'ouvrages d'art ou de génie civil ou l'équivalent. Plus particulièrement l'invention a pour  in the construction of detached houses, buildings or industrial premises, civil engineering works or the equivalent. More particularly, the invention

domaine les matériaux bitumineux en vue de réaliser l'étanchéité par exemple des toitures, des terrasses, des ponts, des ouvrages enterrés ou l'équivalent.  in the field of bituminous materials in order to seal, for example roofs, terraces, bridges, buried structures or the equivalent.

D'une manière générale, les matériaux bitumineux forment des membranes. Les membranes d'étanchéité d'épaisseur importante sont dénommées chapes; les membranes d'étanchéité d'épaisseur réduite sont dénommées films.  In general, bituminous materials form membranes. Sealing membranes of significant thickness are called screeds; reduced thickness waterproofing membranes are referred to as films.

II est connu d'utiliser soit des membranes d'étanchéité préfabriquées se présentant alors par exemple sous forme de rouleaux, soit des membranes sous forme liquide mises en oeuvre in situ à chaud ou à froid.  It is known to use either prefabricated waterproofing membranes then, for example, in the form of rolls, or membranes in liquid form implemented in situ hot or cold.

Les membranes d'étanchéité peuvent comporter une couche fibreuse composée de fibres, tissées ou non tissées. II peut s'agir de fibres de polyamide, de verre, de polyester ou l'équivalent, utilisées seules ou en combinaison. Les fibres forment une ou plusieurs armatures renforcées par imprégnation d'un liant bitumineux.  The waterproofing membranes may comprise a fibrous layer composed of fibers, woven or non-woven. It may be polyamide fibers, glass, polyester or the equivalent, used alone or in combination. The fibers form one or more reinforcements reinforced by impregnation of an asphalt binder.

Dans tous les cas, les membranes d'étanchéité comportent un liant bitumineux à base de bitume. Le terme bitume, au sens stricte, couvre à la fois l'asphalte et le brai de goudron. En variante, en substitution du bitume, le liant peut également être constitué d'un liant clair , mélange clair d'huiles et de résines, ou d'huiles et d'élastomères. Dans la suite, nous utiliserons le terme général de bitume pour désigner ces différentes variantes sous la même appellation. Le liant bitumineux comporte une fraction de bitume entre environ 50 et 70 % en poids Pour conserver, entre autres caractéristiques, une certaine souplesse au matériau, il est connu de modifier le bitume par addition d'une fraction d'un ou de plusieurs polymères. Un polymère largement utilisé est le Styrène Butadiène Styrène (SBS), utilisé seul pour donner un liant bitumineux élastomère, ou en combinaison avec d'autres polymères du type polyoléfine (APP, TPO, ou combinaisons de celles-ci). Le liant bitumineux comporte de préférence entre 3 et 20 % en poids de SBS, et de manière préférentielle environ 12% en poids.  In all cases, the waterproofing membranes comprise a bituminous binder based on bitumen. The term bitumen, in the strict sense, covers both asphalt and tar pitch. Alternatively, in substitution of the bitumen, the binder may also consist of a clear binder, a clear mixture of oils and resins, or oils and elastomers. In the following, we will use the general term of bitumen to designate these different variants under the same name. The bituminous binder comprises a fraction of bitumen between about 50 and 70% by weight. In order to preserve, among other characteristics, a certain flexibility in the material, it is known to modify the bitumen by adding a fraction of one or more polymers. A widely used polymer is Styrene Butadiene Styrene (SBS), used alone to provide an elastomeric bituminous binder, or in combination with other polyolefin polymers (APP, TPO, or combinations thereof). The bituminous binder preferably comprises between 3 and 20% by weight of SBS, and preferably about 12% by weight.

Enfin le liant bitumineux comporte entre environ 10 et 45 % en poids d'une charge. II s'agit d'une poudre minérale dénommée filler . Il est connu d'utiliser en tant que charge du calcaire, de l'ardoise, de l'oxyde de magnésium, de l'hydrate d'aluminium ou d'autres poudres naturelles utilisées seules ou en mélange.  Finally, the bituminous binder comprises between about 10 and 45% by weight of a filler. It is a mineral powder called filler. It is known to use as a filler limestone, slate, magnesium oxide, aluminum hydrate or other natural powders used alone or in mixture.

De telles charges naturelles présentent le désavantage de nécessiter l'extraction du minerai par exploitation de carrières puis le traitement du minerai pour obtenir une charge ayant une composition chimique prédéfinie et une granulosité standardisée.  Such natural fillers have the disadvantage of requiring the extraction of ore by quarrying and then processing the ore to obtain a load having a predefined chemical composition and standardized granulosity.

Par ailleurs, réglementairement, un ouvrier ne peut transporter qu'un poids maximum prédéfini. Dans le cas de membranes préfabriquées, cette contrainte conduit à des rouleaux ayant un poids proche de ce poids maximum et qui ne permettent de couvrir qu'une surface prédéfinie. Il serait avantageux de disposer de rouleaux qui, à poids égal pour respecter la réglementation, permettraient de couvrir des surfaces plus importantes. Incidemment, la longueur des joints entre deux lés serait réduite. Or la réalisation d'un joint est une opération délicate, qui prend du temps et qui constitue souvent le point faible du revêtement d'étanchéité réalisé.  In addition, by law, a worker can only carry a pre-defined maximum weight. In the case of prefabricated membranes, this constraint leads to rolls having a weight close to this maximum weight and which cover only a predefined surface. It would be advantageous to have rollers which, for equal weight to comply with the regulations, would cover larger areas. Incidentally, the length of the joints between two strips would be reduced. Or the realization of a joint is a delicate operation, which takes time and is often the weak point of the waterproofing coating made.

Dans le cas où le revêtement est réalisé in situ, les composants sont mélangés, chauffés puis malaxés pendant plusieurs heures sur place pour obtenir un fluide visqueux. Puis, l'ouvrier transporte sur la toiture une quantité de fluide ainsi obtenu. Une fois encore la quantité de fluide transportable par l'ouvrier en une opération correspond au poids maximum. Il serait avantageux de disposer d'un liant bitumineux qui serait à poids égal plus couvrant.  In the case where the coating is made in situ, the components are mixed, heated and kneaded for several hours in situ to obtain a viscous fluid. Then, the worker carries on the roof a quantity of fluid thus obtained. Once again the quantity of fluid transportable by the worker in one operation corresponds to the maximum weight. It would be advantageous to have a bituminous binder that would be equal weight plus covering.

Ainsi, dans les deux cas de mises en oeuvre, les coûts de réalisation seraient avantageusement diminués en réduisant le temps de pose par la mise en oeuvre d'un liant bitumineux permettant de réaliser en une opération une surface de membrane plus importante que ce qui est réalisable avec les liants bitumineux actuels.  Thus, in both cases of implementation, the costs of production would be advantageously reduced by reducing the exposure time by the implementation of a bituminous binder making it possible in one operation a membrane surface larger than that which is achievable with current bituminous binders.

L'invention a pour but de résoudre les inconvénients précités 5 spécifiques aux membranes d'étanchéité.  The object of the invention is to solve the aforementioned drawbacks specific to waterproofing membranes.

Pour cela l'invention a pour objet un liant bitumineux pour membrane d'étanchéité, comportant du bitume; un ou plusieurs polymères; et, une ou plusieurs charges minérales. Le liant bitumineux selon l'invention se caractérise en ce qu'au moins une charge minérale parmi lesdites charges comporte un dérivé de verre se présentant sous forme de billes de verre soufflées ou expansées.  For this the invention relates to a bituminous binder for waterproofing membrane, comprising bitumen; one or more polymers; and, one or more mineral fillers. The bituminous binder according to the invention is characterized in that at least one mineral filler among said fillers comprises a glass derivative in the form of blown or expanded glass beads.

De préférence, les billes de verre ont une granulométrie donnée, les billes ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm.  Preferably, the glass beads have a given particle size, the beads having a mean diameter between 0.1 and 2 mm.

Avantageusement, le dérivé de verre est réalisé à partir d'un verre issu de la filière de recyclage.  Advantageously, the glass derivative is made from a glass from the recycling stream.

De préférence, le bitume représente entre 45 et 85 % en poids du liant, les polymères représentent entre 5 et 15 % en poids du liant et la charge de dérivé de verre représente entre 10 et 45 % en poids du liant.  Preferably, the bitumen represents between 45 and 85% by weight of the binder, the polymers represent between 5 and 15% by weight of the binder and the glass compound filler represents between 10 and 45% by weight of the binder.

Dans un mode de réalisation particulier au moins un polymère parmi les polymères est un élastomère. De préférence encore, cet élastomère est du type Styrène Butadiène Styrène (SBS).  In a particular embodiment at least one polymer among the polymers is an elastomer. More preferably, this elastomer is of the Styrene Butadiene Styrene (SBS) type.

Dans un mode de réalisation actuellement préféré, à l'incertitude de mesure près, le bitume représente 59 % en poids dudit liant, le Styrène Butadiène Styrène représente 12 % en poids dudit liant et la charge en dérivé de verre représente 29 % en poids dudit liant.  In a presently preferred embodiment, to the measurement uncertainty, the bitumen represents 59% by weight of said binder, Styrene Butadiene Styrene represents 12% by weight of said binder and the glass-derived filler represents 29% by weight of said binder. binder.

De préférence, le liant bitumineux possède une masse volumique comprise entre environ 800 et environ 1200 kg/m3.  Preferably, the bituminous binder has a density of between about 800 and about 1200 kg / m3.

De préférence encore, le liant comporte au moins un additif ignifugeant.  More preferably, the binder comprises at least one flame retardant additive.

L'invention a également pour objet une membrane comportant une ou plusieurs armatures fibreuses et un ou plusieurs liants 35 bitumineux, les armatures étant renforcées par au moins un des liants bitumineux. La membrane selon l'invention se caractérise en ce que ledit au moins un liant bitumineux est un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus.  The invention also relates to a membrane comprising one or more fibrous reinforcements and one or more bituminous binders, the reinforcements being reinforced by at least one of the bituminous binders. The membrane according to the invention is characterized in that said at least one bituminous binder is a bituminous binder as described above.

L'invention a également pour objet une étanchéité coulée in situ soit à chaud, son liant étant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus, soit à froid, la partie non volatile de son liant étant un liant bitumineux tel que décrit ci-dessus.  The subject of the invention is also a seal cast in situ either while hot, its binder being a bituminous binder as described above, or cold, the non-volatile part of its binder being a bituminous binder as described above. .

Avantageusement, le liant bitumineux selon l'invention valorise le verre de recyclage en substituant tout ou partie de la charge de filler naturel par une charge de billes de verre.  Advantageously, the bituminous binder according to the invention enhances the recycling glass by substituting all or part of the natural filler load with a charge of glass beads.

Le verre issu de la filière de recyclage ne trouve pas d'application dans le secteur de l'emballage alimentaire, le verre obtenu ne satisfaisant pas les normes en vigueur pour ce type d'industrie. II est donc nécessaire de trouver de nouveaux débouchés pour valoriser ces déchets.  Glass from the recycling sector does not find application in the food packaging sector, the glass obtained does not meet the standards in force for this type of industry. It is therefore necessary to find new outlets to promote this waste.

De récentes avancées ont permis de mettre au point des procédés dans lesquels le verre recyclé broyé subit un traitement d'expansion conduisant à la formation de billes.  Recent advances have led to processes in which milled recycled glass undergoes expansion processing leading to the formation of beads.

Pour des lots de billes dont le diamètre rnoyen est entre environ 0,1 et environ 2,0 mm, la masse volumique s'échelonne entre environ 200 et environ 400 kg/m3. Le liant bitumineux selon l'invention a donc une masse volumique entre environ 800 et environ 1200 kg/m3. Cette densité est plus faible que celle des liants bitumineux actuellement disponibles qui ont une masse volumique de l'ordre de 1300 kg/m3.  For batches whose average diameter is between about 0.1 and about 2.0 mm, the density ranges from about 200 to about 400 kg / m 3. The bituminous binder according to the invention therefore has a density between about 800 and about 1200 kg / m3. This density is lower than that of the currently available bituminous binders which have a density of the order of 1300 kg / m3.

Donc, pour un poids donné, et à épaisseur constante, le liant bitumineux selon l'invention permet de couvrir une plus grande surface en une seule opération. Ceci conduit à un coup de mise en oeuvre réduit. Par ailleurs, il est avantageux d'utiliser par exemple sur une toiture une membrane d'étanchéité dont la masse surfacique est réduite.  Therefore, for a given weight, and at constant thickness, the bituminous binder according to the invention makes it possible to cover a larger area in a single operation. This leads to a reduced implementation shot. Furthermore, it is advantageous to use, for example on a roof, a waterproofing membrane whose surface mass is reduced.

Des tests de vieillissement ont permis de constater que le liant bitumineux selon l'invention possède un vieillissement amélioré par rapport à l'état de l'art.  Aging tests have shown that the bituminous binder according to the invention has improved aging compared to the state of the art.

En variante, la proportion de dérivé de verre par rapport au bitume et aux polymères peut être augmentée tout en conservant les propriétés physico-chimiques du liant bitumineux. Ceci conduit à un liant dont le taux de matière combustible est réduit par rapport aux liants connus. Le liant bitumineux selon l'invention est par conséquent moins combustible. Cette propriété peut encore être améliorée en ajoutant des additifs ignifuges dans la composition du liant bitumineux selon l'invention.  Alternatively, the proportion of glass derivative with respect to bitumen and polymers can be increased while maintaining the physicochemical properties of the bituminous binder. This leads to a binder whose level of combustible material is reduced compared to known binders. The bituminous binder according to the invention is therefore less combustible. This property can be further improved by adding flame retardant additives in the composition of the bituminous binder according to the invention.

Le liant bitumineux selon l'invention peut être mis en oeuvre in situ à chaud: pour cela le liant bitumineux est chauffé sur place jusqu'à obtenir une pâte fluide visqueuse. Celle-ci est ensuite versée par exemple sur la toiture à étanchéifier, étalée par exemple manuellement par un ouvrier au moyen d'un outil. Le liant bitumineux prend sa place sous l'effet de la gravitation et se rigidifie en se refroidissant formant ainsi la membrane d'étanchéité.  The bituminous binder according to the invention can be used in situ while hot: for this purpose the bituminous binder is heated on site until a viscous fluid paste is obtained. This is then poured for example on the roof to be sealed, spread for example manually by a worker by means of a tool. The bituminous binder takes its place under the effect of gravitation and stiffens on cooling thereby forming the waterproofing membrane.

Le liant bitumineux selon l'invention peut également être mis en oeuvre in situ à froid: pour cela il est fluidifié par mélange dans un solvant volatil. Le fluide obtenu est étendu par exemple sur la toiture à étanchéifier. Le solvant s'évapore progressivement conduisant à la formation de la membrane d'étanchéité.  The bituminous binder according to the invention can also be used in situ under cold conditions: for this it is fluidized by mixing in a volatile solvent. The fluid obtained is extended for example on the roof to be sealed. The solvent evaporates gradually leading to the formation of the waterproofing membrane.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons qui entrent dans le cadre de l'invention.  Although the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is obvious that it is in no way limited and that it includes all the technical equivalents of the described means as well as their combinations which fall within the scope of the invention. of the invention.

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Liant bitumineux pour membrane d'étanchéité, comportant: du bitume; un ou plusieurs polymères; et, une ou plusieurs charges minérales, caractérisé en ce qu'au moins une charge minérale parmi lesdites charges minérales comporte un dérivé de verre se présentant sous forme de billes de verre soufflées ou expansées.  A bituminous binder for a waterproofing membrane, comprising: bitumen; one or more polymers; and one or more mineral fillers, characterized in that at least one mineral filler among said mineral fillers comprises a glass derivative in the form of blown or expanded glass beads. 2. Liant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites billes de verre ont une granulométrie donnée, les billes ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm.  2. Binder according to claim 1, characterized in that said glass beads have a given particle size, the beads having a mean diameter between 0.1 and 2 mm. 3. Liant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le dérivé de verre est réalisé à partir d'un verre issu de la filière de recyclage.  3. Binder according to claim 1 or claim 2, characterized in that the glass derivative is made from a glass from the recycling stream. 4. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce le bitume représente entre 45 et 85 % en poids dudit liant, les polymères représentent entre 5 et 15 % en poids dudit liant et la charge de dérivé de verre représente entre 10 et 45 % en poids dudit liant.  4. Binder according to any one of the preceding claims, characterized in that the bitumen represents between 45 and 85% by weight of said binder, the polymers represent between 5 and 15% by weight of said binder and the glass derivative charge represents between 10 and and 45% by weight of said binder. 5. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un polymère parmi lesdits polymères est un élastomère.  Binder according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of said polymers is an elastomer. 6. Liant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit au moins élastomère est du type Styrène Butadiène Styrène (SBS).  6. Binder according to claim 5, characterized in that said at least one elastomer is of the Styrene Butadiene Styrene (SBS) type. 7. Liant selon la revendication 6, caractérisé en ce que, à l'incertitude de mesure près, le bitume représente 59 % en poids dudit liant, le Styrène Butadiène Styrène représente 12 % en poids dudit liant et la charge en dérivé de verre représente 29 % en poids dudit liant.  Binder according to claim 6, characterized in that, to the measurement uncertainty, the bitumen represents 59% by weight of said binder, Styrene Butadiene Styrene represents 12% by weight of said binder and the glass-derived filler represents 29% by weight of said binder. 8. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède une masse volumique comprise entre environ 800 et environ 1200 kg/m3.  8. Binder according to any one of the preceding claims, characterized in that it has a density of between about 800 and about 1200 kg / m3. 9. Liant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un additif ignifugeant.  9. Binder according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one flame retardant additive. 10. Membrane comportant une ou plusieurs armatures fibreuses et un ou plusieurs liants bitumineux, lesdites armatures étant renforcées par imprégnation par au moins un desdits liants bitumineux, caractérisée en ce que ledit au moins un liant bitumineux est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.  10. Membrane comprising one or more fibrous reinforcements and one or more bituminous binders, said reinforcements being reinforced by impregnation with at least one of said bituminous binders, characterized in that said at least one bituminous binder is a bituminous binder according to any one of Claims 1 to 9. 11. Etanchéité coulée in situ à chaud, caractérisée en ce que son liant est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.  11. In-situ hot-melt sealing, characterized in that its binder is a bituminous binder according to any one of claims 1 to 9. 12. Etanchéité coulée in situ à froid, caractérisée en ce que la partie non volatile de son liant est un liant bitumineux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.  12. Sealing poured in situ cold, characterized in that the non-volatile portion of its binder is a bituminous binder according to any one of claims 1 to 9.
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