Brevet FR2053171A1 — publié le 19710416

La présente invention concerne un procédé de stabilisation de terrains à surface dure, par exemple de terrains de sport ou des parcs à voitures. I1 est connu de stabiliser des sols sujets ci une érosion par le vent et la pluie, en les recouvrant d'une couche mince et cohérente d'une matière plastique. À cet effet on arrose le sol d'une dispersion a@ueuse d'un co@posé de polyvinyle insoluble dans l'eau pour qu'il se forme a la surface du sol une croûte élastique et insoluble dans l'cau. (voir le brevet alle@and n 1 290 007). I1 est connu égale@ent de traiter des pelouses et des terrains de sport avec une dispersion aqueuse d'une résine vinylique formant une pellicule insoluble dans l'eau et contenant un colorant, de façon à r-couvrir la surface truitée d'une pellicule visqueuse, élastique, collante et cohérente, qui est résistante aux influences atmosphériques er à l'abrasion. (voir le breve des . U. . n 2 870 037). On connait en outre des terrains à surface dure, c'est-à-dire des terrains plans dont le revêtement est constitué par plusieurs couches de matières granuleuses uinérales qui ne contiennent pas de liant artificiel C' est plus parti- culièrement la chape, c'est-à-dire la couche supérieure du revêtement qui est soumise à une forte usure sous l'effet de contraites. I1 se forme, dans ce cas des produits d'abrasion fins et très fins qui remplis ent les cavité des couines infcrieures en réduisant ainsi sansiblement le volune des pores de ces couches en empêchant ainsi, partiellement bu en totalité la pénétration de l'eau quand il fit un temps sec, la formation de poussière est nuisible car les particules de la chape perdent leurs liaisons mutuelles, tandis qu'après des pluies le terrain devient boueux, l'eau de pluie ne pouvant pas s'écouler d'une manière setisfaisante en direotion verticale. La présente invention a pour objet un procédé de stabilisation de terrains a surface dure pour éviter ou r-duire les phénomène d'usure. La D enanderesse a trouvé que l'on pouvait stabiliser des terrains > surface dure contre l'abrasion mécanique en mél@ngeant la matière minérale destinée à la chape, avant sa compres ion, avec une dispersion aqueuse d'hono- ou de copoly- meres de composés vinyliques insolubles dans l'eau. Les couches individuelles du revêtement des terrains à surface dure sont constituées par des matières minérales en grains de différentes grosseurs et de différentes compositions (voir la figure 1). #lles sont désignées par "chape" -(1), "couche dynamique" (2),"couche porteuse" (v), et "couche filtrante" (4), la couche orteuse et la couche filtrante for@ent ensemble la "fondation". Les couches d'un terrain à surface dure rem@lissent les fonctions suivantes : La couche filtrante doit empêcher la pénétration du sous-sol détrempé dans la couche porteuse et de ce fait, une di@inution du volu@e de pores et la perméabilité de celle-ci. Par son ossature de gravier stable, la couche porteuse doit augmenter la portance de la construction du revêtement en répartissant les charges rovenant de la chape de sorte que leur action sur le sous-sol soit di@inué. La couche porteuse doit avoir un r nd volume de pores par mètre carré pour que l'eau de pluie puisse être absorbée rapidement. La couche dynamique assure l'clasticité du revêtement sous charge verticale, en particulier sous une charge dynamique La couche dynamique sert de transition entre la chape et la fondation. Elle doit éviter que les particules fines de la chape pénêtrent dans la fondation à grains grossiers par l'eau d'infiltration et des contraintes mécaniques. La chape doit être résistante au glissement et au cisaillement pour que la surface plane du terrain soit autant que possible maintenue sous l'action de contraintes mécaniques La chape doit être perméable à l'eau de façon a Oviter la formation de flaques d'eau de pluie Elle doit en outre avoir un grand pouvoir de rétention de l'eau pour rester humide même par temp sec et di@inuer la formation de poussière. L'épaisseur des couches individuelles est comme suit - chape 2 à 6 cm - couche dynamique........... 4 à 8 cm - couche porteuse............. G à 25 cm,de préférence 8 à 15cm - couche filtrante........... 6 à 25 cm, de préférence 8 à 15cm Les couches individuelles sont constituées de matières minérales. Comme matière pour la couche filtr@nte. on utilise des mélanges de débris de pierres ayant une grosseur de grain comprise entre 10 et 100 mm, de préférence entre 20 et 60 mn, par exemple des cailloux, du gravillon, de la pierraille ou du gros ravier. Comme couche porteuse on met en oeuvre des matières minérales dont la grosseur des gr@ins est comprise entre 5 et 50 mn, de préférence entre 10 et 30 mn, par exemple des aggrégate concasses, de la lave solidifiée, ou du laitier. rour la couche dynamique on peut utiliser des mélanges de débris de pierres dont la grosseur des grains varie entre 3 et 50 mn, de préférence entre 5 et 15 mm, les Trains individuels étant compacts à arêtes vives et résistantes, par exemple des pierres concassées, du gravillon ou des scories.Pour la chape on utilise des mélanges dont la grosseur des grains va jusqu'à 3 mn, la proportion des grains ayant un diamètre inférieur à 0,02 mm étant comprisse de préférence entre 5 et 16 % en poids, par exemple du grès, de la terre grase rouge ml:e de quartz écrasé ou de la poudre de brique. Les couches du revêtement sont appliquées successivement sur le sous-sol nivelé, on le aplanit individuellement et on les comprime de maniare usuelle, par exemple à l'aide de rouleaux ou de pilonneuses. Avant la co@pression on arrose le m lange de ma- tière minérale d) la chape d'une dispersion aqueuse d'un polymère et on mélange le deux composantes, la dispersion a une teneur en matières solides comprise entre 5 et 60 %, de référence entre 10 et 50 %, en poids. On. l'utilise en une quantité de 20 à 1 600, de préférence de 200 à 1 000 g par mètre carré. avant l'arrosage on peut diluer la dispersion avec de l'eau dans un rapport de 1 : 3 à 1 : 40. Comme dispersion on utilise des dispersions aqueuses de compo@és de polyvinyle. Par composés de polyvinyle on entend tous les composts vinyliques polymères insolubles dans l'eau et aptes à être dispersés dans l'eau. il est particulièrement recommandé d'utilis-ar des homo- ou co@olymères, aptes à être dispersés dans l'eau rependant G la formule (I). R' - HC = CH - R" (I) d:ns laquelle R' représente un atome d'hydrogène ou de chlore, un groupe cyano ou carboxyle, un groupe alkyl-carboxyle ayant de 2 è 10 atomes de carbone, de préférence de 3 à 8 atomes de carbone, un groupe acyl-oxy ayant de 2 à 12, de préférence de 2 à 6 atones de carbone, un groupe phényle ou un groupe vinyle et R" représente un atome d'hydrogène, ou dans laquelle R' et R" représentent chacun un groupe alkylcarboxyle ayant de 2 à 10 atomes de carbone, de préférence de 3 à 8 atomes de carbone On obtient des résultats particulièrement satisfaisants en utilisant des homo- ou copolymères, aptes à être dispersés dans liteau, d'esters vinyliques, c'est-à-dire de composés répondant à la formule (II)~ H2C = CH - 0 - CO - R"' (II) dans laquelle R"' représente un reste alkyle aliphatique ayant de 1 à 11, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone A titre d'exemple de composas vinyliques on peut mentionner : l'acétate de vinyle, le propionate de vinyle, le laurate de vinyle, l'éthylène, l'isobutylène, des éthers vinyliques, par exerile l'éther vinyl- isobutylique, le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène, l'acrylonitrile, l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, des esters des acides acrylique et méthacrylique, tels que l'ester octylique de l'acide acrylique, le styrène,le butadiène et des diesters de l'acide maléique, tels que la maléate de dioctyle On obtient des ré- sultats perticulièrement bons si l'on utilise des copolymères d'esters vinyliques avec des composés de la formule (I) contenant de 99 à 25 %, de préférence de 95 à 35 /o, en poids, d'ester vinylique et de 1 à 75 %,.de de préférence de 5 à 65 %, en poids, de comonomère. Les dispersions de polyrières mises en oeuvre dans le procédé conforme à l'invention contiennent avantageusement de 1 à 3 % en poids d'émulsionnant, par exemple des éthers polyglycoliques d'alkyl-phénols, des oxydes de polypropylène hydrozyéthylés et des esters organiques d'acide phosphorique et--de 1 à 3 % en poils de colloides protecteurs polymères hydrosolubles, par exemple d'alcool polyvinylique, des éthers et des esters de cellulose et des éthers et des ester d'amidon Le mélange de la matière minérale de la chape avec la dispersion de polymère s'effectue à l'aide d'outils de frai sage, par exemple de ciochets de rippage, de-herses, de fraiseuses de labour ou similaires Four distribuer la dispersion sur la chape meuble on peut utiliser des pulvérisateurs connus ? main ou à moteur, par exemple des arroseuses, des pulvérisateurs pour la protection des plantes et des Dulvéri- sateurs haute pression (15 atmosphères) avec pompe de circu- lation. il est étalement possible de mélanger au préalable . les débris de pierres utilis@s pour la chape avec la dispersion de polymère, par exemple dans un malaxeur à tambour, et d'appliquer ensuite le mélange minéral contenant la dis version sur la couche dyna@ique. La couche couvrante est appliquée soit sur la surface entre du terrain, soit sur les endroits us s lorsqu'il s'agit de la réparation d'un terrain existant Lorsqu'on veut réparer des revête@ents de terrains boueux, imperméables à l'eau, on peut creuser dans le revêtement des trous allant jusqu'à la couche filtrante et remplir ceux-ci d'un @élange de pierres ayant une grosseur de grain de 10 à 30 mm et d'une dispersion de polymère dans un rapport de 10 : 1 à 5 : 1 Le nombre de trous, dont le diamètre est de 4 à 8 cm, et qui peuvent être évasés en entonnoir dans la zone de la chape est de 9 à 16-par mètre carré. (voir figure 2). Le traitement des terrains à stabiliser s'effectue lorsqu'il ne géle pas, c'est-à-dire à des températures supérieures à 5 C. Le terrain stabilisé peut être utilise 1 à 3 jours après le traitement. Le procédé conforme à l'invention est rapide et simple à mettre en oeuvre. Les terrains stabilises sont plus durables, plus élastiques et ont une portance supérieure à celle des terrains actuels. Grâce à la per@éabilité à l'eau améliorée, la formation de boue et de poussière est r@duite. Je plus, l'entretien des ter-ains ainsi stabilises est sim- pliflé. Le procédé conforme à l'invention permet de stabiliser par exemple des percn c voitures, des terrains de jeux pour enfants, des terrains de sports pour athlétisme et jeux de ballon, en particulier de- pistes et terrains de tennis, ainsi que des allée as dans des jardins et des parcs. Les exemple, suivants sont destinés à la présente invention. EXEMPLE 1 La piste d'un terrain de sport pour athlétisme a ét refaite à neuf en appliquant un revêtement en quatre couches sur le sous-sol nivelé. Comme couche filtrante on a utilisé des débris de pierres ayant une grosseur de grains comprise entre 2u et 40 um, l'épaisseur de la couche étant de 15 cm. iour la couche porteuse on a utilis@ également des débris de pierres ayant une grosseur de grains comprise entre 10- et 20 mm, l'épaisseur de la couche tant de 6 cm Pour la couche dynamique on a utilis de la scorie d'une grosseur de grains de'5 à 15 mm, l'épaisseur de la couche étant de 4 cm. Pour produire la chape on a appliqué sur la couche dynamique aplanie et comprimée, -une couche de 5 cm de terre grasse rouge mêlée de quartz écrasé (densité apparente 1,4g/ml, grosseur des grains de 0,01 à 3 mn) qu'on a avec un rateau. La quantité de matériaux utilise pour la chape était de 70 kL par mètre carré Au moyen d'un pulvérisateur portatif on a appliqué sur la chape une dispersion d'acétate de polyvinyle, diluée avec de l'eau d@ns un rapport de I : 10(teneur en matières solides environ 50./% en poids On a utilisé 7 kg de dispersion par mètre carré. On a mélangé ensuite les débris de pierres et la dispersion de polymère à l'aide d'une fraise de labour, après ouoi on a aplani et comprimé la chape à l'aide d'un rouleau (environ 500 kg par mètre lin@aire de bandage) à une épaisseur de 4 cmo La piste taist prête à l'usage 2 ours après le traitement. Elle s'est signalée par de bonnes propriétés anti-gli@santes et par l'abscence de poussière. EXEMPLE 2 : Pour stabiliser un terrain de football, devenu fortement boueux à la suite de chutes de pluie, on a creusc 12 trous Bar entre carré (diamètre 5 cm, profondeur environ 20- cm) et on les a re@pli ensuite d'un nélange de 10 parties en poids de gravier (grosseur des grains de 10 a 30 mm) et 1 partie en poids d'une dispersion aqueuse d'un copolymère à partir de 92 a en poids d'ac tate de vinyle et de 8 @ en poids d'éthylène (teneur en matières solides environ 50 % en poids), cette dispersion étant dilu e avec de l'eau dGns un rapport de 1 :: 5. lies charges ont été dames à l'aide de pilons à main et comprimées. Un jour après sa stabilisation partielle on pouvait jouer du football sur le terrain 1 ne s'est plus formé des flaques d'eau après des chutes de pluie 3X 3 3 La chape d'un terrain de tennis constituée de poudre de briques et de pierres naturelles routes (grosseur des grains allant jusqu'à 2 min, épaisseur de 1 couche 2 cm) a été ameu- blée au moyen de crocnets de rippage. La chape ameublée, a été arrosée à l'aide d'un pulvérisateur portatif à main, d'une dispersion d'acétate de polyvinyle (teneur en matières solides environ 45 % en poids), diluée avec de l'eau dans un rapport de 1 : 8,et la dispersion a été mélangée avec la matière de la chape par égalisation et épandege.On a ensuite passé un rou leau. et comprimé la chape. Pour augmenter d'avantage sa résis- tance à l'usure on a arrosé la chape comprimée d'une dispersion d'acétate de polyvinyle (teneur en matières solides environ 45 %) qui a été diluée avec de l'eau dans un rapport de 1 : 15. On a utilisé par entre carré 12 kg de la dispersion diluée dans un rapport de 1 : 8 et 5 kg de la dispersion diluée dans un rapport de 1 : 15. Trois jours après le traitement on a pu jouer à nouveau sur le terrain, sa surface n'était pas glissante, elle était libre de poussière et elle ne se salissait pluso EXEMPLE 4 La chape d'un terrain de sport scolaire constitué de roche calcaire roue dure (grosseur des grains al-lant jusqu'à 3 mm, épaisseur de la couche 4 cm) et contenant environ 15 % en poids d'oxyde de fer, a été rendue rugueuse à l'aide de râteaux, arrosée au moyen d'un pulvérisateur à main d'une dispersion d'acétate de polyvinyle (teneur en matières solides environ 50 % eh poids), diluée avec de l'eau dans un..rapport de 1 : 20, après quoi elle a été aplanie à nouveau. La quantité de dispersion diluée utilisée a été de .1 kg par mètre carré. Trois jours après le traitement on pouvait jouer sur le terrain sans risque de se salir. Le raitem?nt- conforme à l'invention a complètement supprimé la formation de pou s- sière, obser@ée antérieurement. REVENDICATIONS 1.- Un procédé de stabilisation de terrains à surface dure contre l'usure mécanique, caractérisé en ce que le mélange de matière minérale de la chape est mélangée, avant la compres@ion, avec une dispersion aqueuse d'homo- ou de copolymères de composés de vinyle insolubles dans l'eau. 20- Un procédé selon la revendication 1, caracteri- so en ce que la dispersion aqueuse a une teneur en matières so lides de 5 à 60 % en poids 3. - Un procédé selon la revendication 1 ou 2, carac térisé en ce que la quantité de dispersion aqueuse utilisée est de 20 à @ 600 g par mètre carre. 4.- Un procédé selon l'une quelconque des revendi cations 1 à , caractérisé en ce que l'on utilise une disper sion d'homo- ou copolymères de composés répondant à la formule (I) R' - HC = CH - R" dans laquelle R' représente un atom d'hydrogène ou de chlore un groupe cyano ou carboxyle, un groupe alkyl-carboxyle ayant de 2 à 1C atones de carbone, un groupe acyl-oxy de 2 à 12 atomes de carbone, un groupe phényle ou vinyle, et R" représente un atome d'hydrogène, ou les restes R' et R" représentent chacun un groupe alkylcarboxyle ayant de 2 à 10 atomes de carbone. 5.- Un procédé selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise une disper sion d'homo- ou de copolymères d'esters vinyliques.