Usine de bitume modifié par polymères (PMB)

Qu'est-ce que le bitume modifié par polymères (PMB) ?

Le bitume modifié par polymères (PMB) est un liant obtenu en ajoutant au bitume un polymère tel que le SBS et en le dispersant de façon homogène dans un broyeur à fort cisaillement. Le polymère apporte de l'élasticité au bitume : le revêtement résiste beaucoup mieux à l'orniérage par fortes chaleurs, à la fissuration par basses températures et à la fatigue sous trafic lourd.

Le polymère le plus utilisé est le SBS (styrène-butadiène-styrène). Des polymères comme le SBR, l'EVA et l'APP sont également employés ; lorsque la poudrette de caoutchouc remplace le polymère, on parle de bitume modifié au caoutchouc (CRMB). Selon la recette, on ajoute des additifs tels que des huiles aromatiques et des fluxants, du soufre comme agent de réticulation et de l'acide polyphosphorique (PPA).

Le PMB ne sert pas qu'aux revêtements routiers : membranes d'étanchéité, produits de colmatage des fissures et des joints, émulsions modifiées et produits bitumineux industriels sont aussi fabriqués avec du bitume modifié par polymères.

Qu'est-ce qu'une usine de bitume modifié par polymères ?

Une usine de bitume modifié par polymères (usine PMB) est l'unité de production qui pèse le bitume chaud et le polymère selon la recette, les mélange et les fait passer dans un broyeur à fort cisaillement pour disperser finement et uniformément le polymère dans le bitume. Elle réunit l'alimentation en bitume et en polymère, le réservoir de mélange, le broyeur, le chauffage, l'automatisme et l'envoi du PMB vers le réservoir de stockage.

Usine de bitume modifié Vimpo VPM

La série Vimpo VPM est proposée avec une capacité maximale de 5 à 30 t/h en deux types de production : discontinu (VPM-B) et continu (VPM-C). Le type discontinu fait passer le mélange dans le broyeur par circulation, autant de fois que la recette le prévoit ; il convient aux producteurs de PMB de petite et moyenne taille et aux propriétaires de centrales d'enrobage. Le type continu produit en un seul passage dans le broyeur avec une alimentation dosée ; il est conçu pour les grandes raffineries, les terminaux et les exploitations à forte production continue. Les deux types sont fabriqués avec chauffage à l'huile thermique par double enveloppe ou chauffage électrique régulé par PT100.

Les usines discontinues utilisent notre broyeur colloïdal à fort cisaillement Vimpo VCM-P MultiShear™ et des réservoirs de mélange sur pesons ; les usines continues utilisent un broyeur Buckau-Wolf Supraton®, un débitmètre massique Coriolis et un dosage gravimétrique du SBS. Toutes les usines sont pilotées par recette via automate et SCADA, fabriquées et testées sur châssis avec cabine de commande climatisée dans notre usine d'Ankara.

Pourquoi les usines PMB Vimpo ?

• Technologie de broyage : broyeur colloïdal à fort cisaillement Vimpo VCM-P MultiShear™ de notre conception et fabrication pour le type discontinu, broyeur Buckau-Wolf Supraton® pour le type continu
• Précision du dosage : une teneur en polymère liée à la recette et reproductible grâce aux réservoirs sur pesons, au débitmètre massique Coriolis et au dosage gravimétrique du SBS
• Conception fiable et éprouvée : un procédé validé par des usines en service — nos références PMB comprennent Colas, Lukoil, Puma Energy et İstanbul Teknik
• Expérience du traitement de l'asphalte et du bitume depuis 1997 ; des équipements Vimpo en service dans plus de 40 pays
• Notre propre bureau d'études à Ankara — ingénierie avec SolidWorks et ANSYS
• Broyeurs, pompes à bitume et réservoirs de mélange fabriqués dans notre usine — 10 000 m² de surface de production couverte
• Discontinu ou continu, chauffage à l'huile thermique ou électrique, lignes d'additifs en option — une seule série pour chaque besoin
• Marquage CE ; ISO 9001 · ISO 14001 · ISO 45001
• Mise en service, formation des opérateurs et pièces détachées depuis Ankara, Herford (Allemagne) et Pune (Inde)

Comment fonctionne une usine de bitume modifié par polymères ?

Type discontinu (VPM-B) — circulation, plusieurs passages

Le bitume est pompé du réservoir de stockage vers le réservoir de mélange sur pesons et la quantité de la recette est pesée. Le SBS est introduit par vis ; deux agitateurs de 7,5 kW dispersent le polymère dans le bitume. Le mélange passe dans le broyeur Vimpo VCM-P MultiShear™ puis revient au réservoir — cette circulation est répétée autant de fois que la recette le définit. Le temps et la température de mélange sont régulés automatiquement ; la recette terminée, le PMB est envoyé automatiquement au réservoir de stockage.

Les modèles VPM-T-B-5, VPM-T-B-10 et VPM-E-B-10 ont un seul réservoir de mélange. Les modèles VPM-T-B-20 et VPM-E-B-20 en ont deux : l'un est rempli et pesé pendant que l'autre passe dans le broyeur, si bien que le broyeur ne reste jamais à l'arrêt.

Type continu (VPM-C) — passage unique

Le bitume est alimenté par une pompe Vimpo VN à variateur de fréquence et mesuré par un débitmètre massique Coriolis. Le SBS est dosé de façon gravimétrique selon la recette depuis une trémie pesée de 1 800 kg, par écluse rotative et vis. Le bitume et le SBS se réunissent dans un réservoir de prémélange de 1 000 kg sur pesons avec un agitateur de 5,5 kW, puis passent vers le stockage en un seul passage dans le broyeur Buckau-Wolf Supraton®. La production est ininterrompue ; recettes et dosages sont gérés depuis le pupitre opérateur. Si nécessaire, le prémélange peut être envoyé directement aux réservoirs par la ligne de by-pass.

Caractéristiques des usines PMB Vimpo VPM

Deux types de production

Le type discontinu (VPM-B) fait circuler le mélange entre le broyeur et le réservoir et produit avec souplesse différentes recettes et des teneurs élevées en polymère, avec le nombre de passages voulu. Le type continu (VPM-C) fonctionne en un seul passage dans le broyeur avec une alimentation dosée, pour une production élevée et ininterrompue. Les deux types sont proposés avec chauffage à l'huile thermique ou électrique.

Broyeur à fort cisaillement MultiShear™

Les usines discontinues utilisent le broyeur Vimpo VCM-P MultiShear™, de notre conception et fabrication : le VCM-P-10 est accouplé directement à un moteur de 90 kW ; le VCM-P-20 tourne à 1 950 tr/min avec un moteur de 160 kW et une transmission par courroies et poulies. Les broyeurs sont prévus pour une pression de service de 13 bar et disposent d'une double enveloppe à l'huile thermique ou d'un chauffage électrique. Les usines continues utilisent des broyeurs Buckau-Wolf Supraton® 349-5.03 (90 kW),449-5.03 (132 kW) et 549-5.03 (250 kW).

Dosage précis

Dans les usines discontinues, chaque réservoir de mélange est pesé par 4 pesons. Dans les usines continues, le débit de bitume est mesuré par un débitmètre massique Coriolis, le SBS est dosé de façon gravimétrique depuis la trémie pesée et le réservoir de prémélange est suivi par 3 pesons. La teneur en polymère reste ainsi liée à la recette et reproductible.

Automatisation par recette

L'usine est pilotée par automate et SCADA via un pupitre opérateur industriel et un ordinateur. Le temps et la température de mélange sont régulés automatiquement ; le transfert du broyeur vers le réservoir et l'envoi du PMB au stockage sont automatiques. Toutes les vannes de process sont à actionneur pneumatique et commandées depuis le pupitre. La cabine de commande est climatisée ; les armoires sont IP54 à l'intérieur et IP55 à l'extérieur.

Options de chauffage

Dans les usines chauffées à l'huile thermique (T), le réservoir, le broyeur, la pompe et toutes les lignes sont à double enveloppe ; une chaudière à huile thermique Vimpo VTH peut servir de source de chaleur. Dans les usines électriques (E), le réservoir, la pompe, le broyeur et toutes les lignes de process sont chauffés électriquement avec régulation PT100 ; aucun circuit d'huile thermique n'est nécessaire sur site.

Composants de qualité

Les pompes d'alimentation du bitume et du broyeur sont des pompes à engrenages hélicoïdaux Vimpo VN de notre fabrication. Les usines continues utilisent un automate et un SCADA Siemens, et les modèles 20 et 30 t/h un débitmètre Coriolis KROHNE (Endress+Hauser sur le modèle 50 t/h) et des variateurs ABB ; appareillage Schneider Electric ou Eaton, borniers Weidmüller et sécurité de niveau VEGA. Le câblage est résistant aux UV et conforme CEM.

Fabrication certifiée

Les usines VPM portent le marquage CE et sont construites selon la directive Machines 2006/42/CE et la directive CEM 2014/30/UE, avec un équipement électrique conforme aux normes EN IEC 60204-1 et EN IEC 61439. Les lignes de bitume et de chauffage des usines continues sont en tube étiré P235GH, soudé TIG selon EN ISO 3834, pour des conditions de calcul de 16 bar / 230 °C.

Lignes d'additifs en option

Les deux types d'usine peuvent recevoir, selon la recette, un dosage d'huile aromatique et de fluxant, un dosage de soufre comme agent de réticulation, un dosage de PPA et un échangeur de chaleur à huile thermique qui réchauffe le bitume avant le broyeur. Les additifs liquides sont dosés par débitmètre Coriolis et pompe d'additif à variateur, les additifs solides par trémie pesée et vis. Sur les usines discontinues, l'alimentation en SBS peut être automatisée avec l'unité de dosage gravimétrique Vimpo VPM-DOS-2000.

Polymères et additifs utilisables

Les usines VPM peuvent produire avec les polymères et additifs couramment utilisés sur le marché : polymères SBS tels que Kraton™, Calprene®, Globalprene® et Kumho KTR, APP (polypropylène atactique) pour la fabrication de membranes, EVA, polymère réactif Elvaloy™ RET et PPA. La recette est réglée ensemble lors de la mise en service selon le type et la teneur en polymère.

Bitume modifié au caoutchouc (CRMB)

Les usines VPM peuvent aussi produire du bitume modifié au caoutchouc (CRMB) avec de la poudrette issue de pneus usagés. Le CRMB valorise les pneus usagés dans la construction routière et apporte au revêtement élasticité ainsi que résistance à la fatigue et à l'orniérage. La teneur en caoutchouc et le système d'alimentation sont dimensionnés selon le projet.

Les marques citées appartiennent à leurs propriétaires respectifs.

Modèles d'usines de bitume modifié par polymères

Dans la série VPM, le code du modèle indique le type de chauffage (T : huile thermique, E : électrique), le type de production (B : discontinu, C : continu) et la capacité maximale.

Modèles de type discontinu

• VPM-T-B-5 : max. 5 t/h · broyeur VCM-P-10 (90 kW) · réservoir de mélange 1 × 5 m³ · pompe VN636 · huile thermique
• VPM-T-B-10 : max. 10 t/h · broyeur VCM-P-10 (90 kW) · réservoir de mélange 1 × 10 m³ · pompe VN636 · huile thermique
• VPM-E-B-10 : max. 10 t/h · broyeur VCM-P-10 (90 kW) · réservoir de mélange 1 × 10 m³ · pompe VN636 · électrique, PT100
• VPM-T-B-20 : max. 20 t/h · broyeur VCM-P-20 (160 kW) · réservoirs de mélange 2 × 10 m³ · pompe VN863 · huile thermique
• VPM-E-B-20 : max. 20 t/h · broyeur VCM-P-20 (160 kW) · réservoirs de mélange 2 × 10 m³ · pompe VN863 · électrique, PT100

Devis VPM-B sur WhatsApp

Modèles de type continu

• VPM-T-C-20 : max. 20 t/h · broyeur Supraton® 349-5.03 (90 kW) · réservoir de prémélange 1 000 kg · huile thermique
• VPM-E-C-20 : max. 20 t/h · broyeur Supraton® 349-5.03 (90 kW) · réservoir de prémélange 1 000 kg · électrique, PT100
• VPM-T-C-30 : max. 30 t/h · broyeur Supraton® 449-5.03 (132 kW) · réservoir de prémélange 1 000 kg · huile thermique
• VPM-E-C-30 : max. 30 t/h · broyeur Supraton® 449-5.03 (132 kW) · réservoir de prémélange 1 000 kg · électrique, PT100
• VPM-T-C-50 : max. 50 t/h · broyeur Supraton® 549-5.03 (250 kW) · réservoir de prémélange 2 000 kg · huile thermique

Les usines continues de 20 et 30 t/h sont livrées sur un châssis de 8 900 × 2 300 × 2 200 mm.

Devis VPM-C sur WhatsApp

Réservoir PMB Elvaloy™ RET : du PMB sans broyeur

1 Trémies d'alimentation · 2 Agitateurs 15 kW · 3 Isolation laine de roche · 4 Serpentin à huile thermique — Illustration, non à l'échelle.

L'Elvaloy™ RET est un terpolymère élastomère réactif. Il fond dans le bitume chaud et se lie chimiquement à lui ; un broyeur à fort cisaillement n'est donc pas nécessaire. Le réservoir PMB Elvaloy™ RET de Vimpo est un réservoir de bitume VBT chauffé et isolé, avec agitateurs et trémies d'alimentation. C'est une solution PMB plus économique à côté des usines VPM avec broyeur, pour les centrales d'enrobage, les entreprises et les terminaux qui produisent du PMB à partir de leur bitume.

Comment fonctionne-t-il ?

1. Remplir le réservoir de bitume chaud. Le chauffage à l'huile thermique maintient le bitume à la température de procédé.
2. Ajouter l'Elvaloy™ RET par les trémies d'alimentation. Des pesons sur les trémies peuvent peser chaque dose.
3. Mélanger avec les agitateurs : un agitateur de 15 kW par trémie. Un variateur de fréquence peut régler la vitesse.
4. Ajouter le PPA comme catalyseur et continuer à mélanger. Puis envoyer le PMB au stockage ou à la centrale d'enrobage.

Modèles de réservoir Elvaloy™ RET

• VBT-T-H-50-50-AG-RET : volume brut 50 m³ · lot de 40 t · virole 6 mm · laine de roche 50 mm, tôle galvanisée · 3 agitateurs de 15 kW, 127 tr/min · 3 trémies manuelles · huile thermique
• VBT-T-H-100-100-AG-RET : volume brut 100 m³ · lot selon projet · virole 8 mm · laine de roche 100 mm, tôle galvanisée · 4 agitateurs de 15 kW, 127 tr/min · 4 trémies manuelles · huile thermique
• Options : variateur de vitesse · pesons sur les trémies · vannes pneumatiques

Valeurs de procédé types (données publiées)

• Teneur en Elvaloy™ RET : 0,7 – 2 % de la masse de bitume. Ne pas dépasser 2,5 % : le bitume peut gélifier.
• PPA (catalyseur) : 0,2 – 0,3 %, après l'Elvaloy™ RET. Ne pas ajouter d'Elvaloy™ RET après le PPA.
• Durée de mélange : 2 – 3 h (Dow) ; en général 4 h entre l'ajout d'Elvaloy™ RET et le liant prêt.
• Température : selon la recette (études en laboratoire : 185 °C).

™ Elvaloy est une marque de Dow ou d'une société affiliée à Dow. Les valeurs de procédé sont des valeurs types publiées (Dow, DuPont / AMAP, études universitaires),sans garantie. La recette est fixée par essai en laboratoire à la mise en service, selon le bitume de base et la classe visée.

Quelle usine PMB vous convient ?

Le bon modèle se choisit selon votre échelle de production, la capacité nécessaire, l'infrastructure de chauffage du site et le produit à fabriquer.

• Discontinu (VPM-B) — petits et moyens producteurs, propriétaires de centrales d'enrobage : pour les entreprises et centrales qui produisent leur propre PMB, les changements de recette fréquents, les teneurs élevées en polymère et différentes classes de PMB. Le mélange circule dans le broyeur ; le nombre de passages est fixé par la recette.
• Continu (VPM-C) — grandes raffineries et productions importantes : pour les exploitations à production élevée et continue comme les raffineries, les terminaux bitumiers et les producteurs qui vendent du PMB. Le bitume et le SBS sont dosés et la production se fait en un seul passage dans le broyeur.
• Capacité : le besoin journalier en PMB et la durée de fonctionnement déterminent la capacité maximale — 5, 10 ou 20 t/h en discontinu ; 20, 30 ou 50 t/h en continu.
• Chauffage : T si le site dispose d'un circuit d'huile thermique ; sinon, ou si l'alimentation électrique le permet, E (électrique, régulé par PT100).
• Produit et additifs : la recette suit le produit — PMB routier, membrane ou produit de colmatage ; les lignes de dosage d'huile aromatique, de fluxant, de soufre et de PPA ainsi que l'échangeur de chaleur sont en option sur les deux types.

Indiquez-nous votre objectif de production et nous dimensionnerons ensemble le modèle VPM adapté.

Fourniture standard

• Broyeur à fort cisaillement et pompes d'alimentation du bitume et du broyeur
• Type discontinu : réservoir(s) de mélange sur pesons et agitateurs ; type continu : réservoir de prémélange sur pesons
• Alimentation SBS : vis en discontinu, trémie pesée et dosage gravimétrique en continu
• Chauffage à l'huile thermique par double enveloppe ou électrique régulé par PT100 ; isolation en laine de roche
• Vannes de process à actionneur pneumatique
• Cabine de commande climatisée, armoires de puissance et de commande, automate et SCADA
• Essais en usine, fiche technique, déclaration de conformité CE et manuel d'utilisation

La chaudière à huile thermique, les réservoirs de stockage de bitume et de PMB et le génie civil ne sont pas compris, sauf mention expresse dans l'offre.

Où le bitume modifié par polymères est-il utilisé ?

Outre les revêtements routiers soumis à un trafic lourd et à de larges écarts de température, le PMB est aussi utilisé dans les produits d'étanchéité et de colmatage qui exigent élasticité et adhérence :

• Autoroutes et trafic lourd : couches de roulement résistantes à l'orniérage et à la fatigue
• Aéroports et ponts : revêtements de pistes, aires de stationnement, voies de circulation et tabliers de pont
• SMA et enrobés drainants : enrobés grenus (SMA) et enrobés drainants
• Membranes d'étanchéité : membranes bitumineuses pour toitures, fondations et ponts
• Fissures et joints : produits de colmatage des fissures et des joints pour chaussées en enrobé et en béton
• Émulsions modifiées : liants pour enduits superficiels et enrobés coulés à froid — avec les usines d'émulsion de bitume
• Raffineries et terminaux : production de PMB, stockage et chargement de citernes
• Centrales d'enrobage : production de PMB au pied de la centrale

Pourquoi utiliser du bitume modifié par polymères ?

• Résistance à l'orniérage : un revêtement plus résistant aux déformations permanentes à haute température
• Résistance à la fissuration : un liant plus souple à basse température
• Durée de vie en fatigue : une durée de service plus longue sous charges lourdes et répétées
• Retour élastique : un liant qui reprend sa forme après le passage de la charge
• Moins d'entretien : des revêtements plus durables, avec moins de réparations et de coupures de circulation

Questions fréquentes sur les usines de bitume modifié par polymères

Comment exploiter une usine de bitume modifié par polymères ?

L'usine et les lignes sont portées à température de service par le système de chauffage. L'opérateur sélectionne la recette sur l'écran SCADA — teneur en polymère, temps de mélange, température et, en discontinu, nombre de passages — et lance la production. Pesage, dosage, mélange, broyage et envoi au stockage se déroulent automatiquement pendant que l'opérateur suit les valeurs à l'écran. En fin de production, les lignes et le broyeur sont vidangés. Vimpo assure la mise en service et la formation des opérateurs sur site.

Faut-il un broyeur pour produire du PMB avec l'Elvaloy™ RET ?

Non. L'Elvaloy™ RET fond dans le bitume chaud et se disperse par agitation ; un réservoir chauffé avec agitateurs, le réservoir PMB Elvaloy™ RET, suffit. Pour le PMB au SBS, le polymère doit être broyé : utilisez alors une usine VPM avec broyeur VCM-P MultiShear™.

De quoi dépend le prix d'une usine de bitume modifié par polymères ?

Le prix d'une usine PMB dépend de la capacité, du type de production (discontinu ou continu), du type de chauffage, du modèle de broyeur, des options comme le dosage automatique et les lignes d'additifs, et de l'inclusion ou non de réservoirs de stockage et d'une chaudière à huile thermique. Pour comparer correctement, il faut regarder non seulement l'investissement initial mais aussi la qualité du produit, la consommation d'énergie et le service après-vente. Contactez-nous pour un prix selon le modèle et la fourniture.

Comment entretenir une usine de bitume modifié par polymères ?

• Quotidien : températures, pressions de la pompe et du broyeur, agitateurs, et contrôle des fuites aux brides, vannes et garnitures.
• Périodique : contrôle de l'usure du rotor et du stator du broyeur, nettoyage du filtre à bitume, garnitures de la pompe et du broyeur, graissage.
• Étalonnage : contrôle régulier des pesons et des débitmètres — la justesse de la teneur en polymère en dépend.
• Chauffage : contrôle des fuites sur les lignes d'huile thermique ; contrôle des résistances et des PT100 sur les usines électriques.

Vimpo fournit les pièces détachées et le service après-vente de la série VPM.

Quelles mesures de sécurité dans une usine PMB ?

• Bitume et surfaces chauds : gants résistant à la chaleur, écran facial et vêtements de travail sont obligatoires ; les lignes doivent être isolées.
• Contact avec l'eau : l'eau introduite dans du bitume chaud provoque un moussage et un débordement brutaux ; l'eau doit être tenue à l'écart des réservoirs et des lignes.
• Entretien du broyeur : l'alimentation doit être coupée et consignée avant toute intervention sur le broyeur et les agitateurs.
• Poussière de polymère : la zone d'alimentation en SBS doit rester propre et l'accumulation de poussière doit être évitée.
• Verrouillages de sécurité : les verrouillages de niveau, de température et de pression ne doivent jamais être shuntés.

Problèmes fréquents dans les usines PMB

• Polymère mal dispersé : température trop basse, nombre de passages insuffisant ou broyeur usé.
• Dérive de la teneur en polymère : étalonnage des pesons ou du débitmètre, voûtage dans l'alimentation en SBS.
• Intensité du broyeur élevée : teneur en polymère ou débit d'alimentation supérieurs à la capacité du broyeur.
• Séparation au stockage : agitation et température insuffisantes dans le réservoir de PMB.
• Pression de pompe instable : filtre colmaté, température basse ou aspiration insuffisante.

Devis d'usine de bitume modifié par polymères

Indiquez-nous votre capacité de production, le type de polymère, le mode de chauffage et les conditions du site ; nous vous recommanderons le modèle VPM adapté et vous enverrons la fiche technique et le devis. Contactez-nous, écrivez à info@vimpo.com ou appelez le +90 312 354 85 09.