Mélange de gilsonite dans du bitume
L'utilisation de modificateurs pour améliorer les performances des matériaux de pavage bitumineux est en augmentation dans le monde entier. Ces additifs vont des polymères et des fibres à la chaux. Un produit est maintenant considéré très sérieusement par les ingénieurs et les entrepreneurs en pavage soucieux à la fois de performances élevées et de rentabilité. La gilsonite est connue depuis longtemps comme un agent de renforcement et de durcissement du bitume. De nouvelles preuves, provenant à la fois du laboratoire et d'un nombre croissant de travaux sur le terrain, démontrent que Gilsonite offre une combinaison unique de hautes performances et d'économie pour les applications de pavage à fortes contraintes.
Le principal avantage de Gilsonite réside dans la production de mélanges de chaussées présentant une stabilité beaucoup plus élevée que les mélanges conventionnels. Hydrocarbure naturel unique et riche en asphaltènes et composés azotés, la gilsonite est un solide granulaire parfaitement compatible avec le bitume. Il peut être fondu dans du bitume chaud ou ajouté lors de la fabrication du mélange à chaud. Dans les deux cas, la gilsonite se dissout facilement dans le bitume et ne nécessite qu'une légère augmentation du temps de malaxage pour obtenir un enrobé à chaud uniforme et facile à travailler.
La stabilité accrue des revêtements fortifiés en gilsonite les rend plus résistants aux problèmes de déformation, tels que les ornières et les bousculades, et augmente la capacité de charge du revêtement. En outre, des essais en laboratoire et des résultats sur le terrain montrent qu'il est possible d'améliorer la résistance à la déformation tout en maintenant la ductilité initiale du revêtement et sa capacité à résister aux fissures à basse température. Parmi les autres avantages, citons l’augmentation de la résistance au stripping à l’eau et au vieillissement.

Procédé de mélange de gilsonite - Avantages du bitume naturel dans les mélanges de pavage d'asphalte

Lorsque du gilsonite est ajouté au bitume, il modifie le bitume pour en réduire la pénétration, augmenter la viscosité et augmenter le point de ramollissement. Pour la fabrication de mélanges routiers, Gilsonite augmente la stabilité du mélange, réduisant ainsi les problèmes de bousculement, d'orniérage et autres types de déformations résultant du trafic intense et des fortes chaleurs. La gilsonite réduit la sensibilité à la température de la plupart des bitumes, réalisant ainsi la performance à haute température de manière économique dans les caractéristiques à basse température. Il est extrêmement facile d'ajouter de la gilsonite, soit directement au mélange de pavage, soit au mélange de bitume chaud. Cela perturbe également le fonctionnement de l’entrepreneur. Le coût de la gilsonite ne représente qu'une petite fraction du coût de la plupart des autres modificateurs. La gilsonite se combine facilement avec d'autres composants mélangés à chaud; forme des solutions stables qui ne se séparent pas pendant le stockage à chaud et son utilisation ne nécessite pas de modification de la conception de la chaussée, ni des pratiques standard de pose de la chaussée de l’entrepreneur.

De manière générale, l'addition de gilsonite au bitume donne trois résultats principaux:

1. Il réduit la pénétration du bitume
2. Il augmente la viscosité du bitume
3. Il augmente le point de ramollissement

Pour la fabrication de mélanges routiers, ce sont les résultats de l'addition de gilsonite:

Augmente la stabilité du mélange, réduisant ainsi les problèmes de déformation provoqués par le trafic intense et la chaleur.
Réduit la sensibilité à la température de la plupart des bitumes, obtenant ainsi la performance à haute température sans sacrifier les caractéristiques à basse température.
Est extrêmement facile à ajouter, soit directement au mélange de pavage, soit au bitume chaud. Cela perturbe également le fonctionnement de l’entrepreneur.
Représente une fraction du coût de la plupart des autres modificateurs, soit environ un tiers du coût du copolymère d'éthylène acétate de vinyle (EVA) ou du styrène-butadiène-styrène (SBS).

L’utilisation du modificateur de gilsonite procure également plusieurs autres avantages. Ces avantages peuvent être importants lors de la fabrication et de la pose de revêtements à chaud et représentent souvent des problèmes pour les modificateurs polymères. gilsonite:

Se combine facilement avec d'autres composants mélangés à chaud;
Forme des solutions stables qui ne se séparent pas pendant le stockage à chaud;
Ne nécessite aucune modification de la conception de la chaussée ni des pratiques de pose standard de la chaussée de l’entrepreneur

Procédé de mélange de gilsonite - Ajout de méthode:

La gilsonite peut être facilement ajoutée au mélange chaud de différentes façons.

Il peut être pré-dissous dans du bitume chaud avant l'ajout du bitume au mélange.
Il peut être ajouté directement au mélange d’asphalte dans l’usine de traitement par lots ou
Il peut être ajouté directement au mélange d’asphalte dans le mélangeur à tambour.

Les trois méthodes sont décrites ci-dessous. En tant que solide solide granulaire sec et fluide, la gilsonite peut être ajoutée directement à de petits sacs en plastique thermofusibles préalablement pesés ou bien ajoutée en vrac à l'aide de doseurs à fil ou de vis.
Dans une expérience typique, la gilsonite a été ajoutée directement au réservoir de bitume. La température du bitume était d'environ 170 ° C et une recirculation continue par le haut de la cuve a été utilisée pour créer une action éclaboussante. Le produit se dissout facilement avec une agitation mécanique modérée. Une dissolution encore plus rapide peut être obtenue en utilisant un mélangeur capable de générer un vortex. En outre, la gilsonite est facilement combinée et parfaitement compatible avec les autres composants mélangés à chaud et les opérations de pavage ne sont pratiquement pas affectées, c'est-à-dire qu'aucun équipement spécialisé n'est requis.

Information technique - Processus de mélange de gilsonite dans le bitume:

C'est une procédure assez simple. Un réservoir de bitume avec un agitateur à hélice avec une action d'agitation suffisante pour créer un vortex est recommandé. Le meilleur choix est un mélangeur «lightning» ou un autre type de mélangeur électrique. Un moteur anti-déflagrant est préférable si de fortes concentrations de poussières sont susceptibles de se produire. La gilsonite doit être ajoutée lentement au vortex. Des dispositions devraient être prises pour faire recirculer le bitume chaud dans la tuyauterie de recirculation.

Le point le plus important est que la température minimale doit être comprise entre 170 et 175 ° C. Une température sensiblement inférieure à celle-ci prolongera le temps de mélange. Pour des concentrations de substitution typiques (5-10%), 2 à 4 heures de mélange après la fin de l'addition devraient suffire. Pour les concentrations de mélange maître (plus de 10% de gilsonite), une recirculation d'une nuit est préférable.
Le produit utilisé doit être broyé dans les mailles 30 à 50. Le point le plus important est que la température minimale doit être comprise entre 170 et 175 ° C. Une température sensiblement inférieure à celle requise pour rallonger le temps de mélange. Pour des concentrations de substitution typiques (5-10%), 2 à 4 heures de mélange après la fin de l'addition devraient suffire. Pour les concentrations de mélange maître (plus de 10% de gilsonite), une recirculation d'une nuit est préférable. Il est tellement évident que le pourcentage de gilsonite ajouté au bitume dépend des spécifications initiales du bitume et des caractéristiques du produit souhaité, mais toujours entre 5 et 18%.

Si le bitume ne peut pas être chauffé à une température supérieure à 170 ° C, vous pouvez envisager l’utilisation de Selects autre nuance (60 / 70mesh) ou de Selects Grade (200 mesh) au lieu du grade de modificateur HMA (point de ramollissement à 175 ° C) pour modification. Cependant, chacune de ces catégories choisies nécessitera l'ajout d'un peu plus de gilsonite, par rapport à la catégorie de modificateur HMA, pour obtenir le même niveau de modification du bitume.

Le gilsonite sec doit être versé lentement dans le bitume chaud. Si elle est ajoutée trop rapidement, elle risque de s'agglomérer ou de se «lisser» à la surface. Si cela se produit, il peut être nécessaire d'agiter manuellement pour disperser les agglomérations. Si vous utilisez un réservoir cylindrique horizontal, ajoutez de la gilsonite au niveau d'une ouverture au sommet (environ 0,5 à 1,0 mètre de diamètre). Encore une fois, il faut verser lentement et agiter avec un mélangeur ou une pale manuelle de sorte qu'il ne "boule" ou aggloméré. Une tuyauterie de recirculation sera nécessaire pour assurer un effet d’agitation et une dissolution adéquate.

La recirculation est très importante pour obtenir une dissolution adéquate. Si le mélange est effectué dans un réservoir horizontal, il est essentiel que le bitume modifié à la gilsonite soit remis en circulation de l'avant du réservoir vers l'arrière ou inversement. Cela devrait être accompli, même si une nouvelle plomberie du réservoir est nécessaire, en plus si un mélangeur en ligne est placé dans la conduite de recirculation, il faut alors atteindre le meilleur degré du mélange.

La gilsonite ne se dissout pas instantanément. Le mélange d’un réservoir contenant 10-15 MT de bitume et 5% d’addition de gilsonite prendra environ 2 à 4 heures, et un temps de mélange supplémentaire de 2 à 4 heures. Naturellement, des doses plus élevées de gilsonite nécessiteront des temps de mélange plus longs.

Malheureusement, lors du malaxage, il n’existe pas de test ni de liste de contrôle permettant de déterminer si le gilsonite se mélange bien au bitume. Cependant, si ce n'est pas le cas, de grosses billes ou de gros morceaux seront visibles dans le bitume s'il est dans un réservoir ouvert. Par la suite, la meilleure méthode pour vérifier si la gilsonite était complètement mélangée au bitume consiste à comparer les pénétrations initiale et finale du bitume.
Cette méthode nécessite que le bitume initial soit échantillonné et que sa pénétration précise soit déterminée. Comme on le voit, le processus est dans le système de traitement par lots. Couper la ligne d'alimentation et le produit indique le système de traitement par lots. Plus le flux de recyclage est élevé, meilleur mélange. La conception à 3 trémies vaut mieux qu'une trémie car elle provoque une distribution parfaite de la gilsonite dans le mélangeur.

Processus de mélange de gilsonite - Procédures de pavage:

La gilsonite peut être introduite dans une installation de mélange en continu via une vis sans fin. Il devrait être ajouté à un endroit dans le tambour où le bitume est ajouté. Un moteur de commande calibré en fonction du taux de production de l’usine devrait contrôler la vis sans fin. La tarière doit entrer dans le tambour à l'extrémité opposée de la flamme. Des précautions doivent être prises pour s'assurer que Gilsonite n'est pas pris dans le flux d'air et livré à la maison de sac. Il devrait être ajouté juste sous la sortie de bitume afin qu'une partie de la gilsonite soit enlevée par le bitume pour se mélanger à l'agrégat.

Aucune procédure de pavage spéciale n'est recommandée, simplement parce que du gilsonite a été ajouté au mélange de pavage. Après modification avec de la gilsonite, le bitume final aura une pénétration significativement réduite, une viscosité nettement accrue et un point de ramollissement légèrement augmenté. La modification par la gilsonite crée un mélange de pavé extrêmement stable et facile à travailler. Il est généralement recommandé de suivre les procédures de pavage normales et les températures de couchage normales. Si l’augmentation de la viscosité résultant de la modification de la gilsonite pose des problèmes de fluidité, nous recommandons au sous-traitant de fonctionner à la limite supérieure de sa plage de température de fonctionnement normale.
Par temps froid, entre 5 et 10 ° C, les mélanges modifiés avec de la gilsonite peuvent avoir tendance à se déposer un peu plus rapidement que les mélanges standard. Dans ce cas, le rouleau initial peut suivre le finisseur un peu près et le rouleau de finition peut ne pas avoir à rester aussi loin en arrière.