Brevet FR2365660A1 — publié le 19780421

L'invention a pour objet une chape faisant partie d'un sol pour jeux ou pour la pratique des sports et que l'on appelle ici chape d'impacts parce qu'elle est destinée è encaisser principalement les chocs produits par les pieds, notamment les talons des sportifs et des joueurs; l'invention couvre aussi un procédé de préparation de cette chape qui doit, de toute façon, etre supportée par une sousstructure. On connaît déjà de nombreux exemples de sols et de terrains de jeux qui sont obtenus au moyen d'une ou de plusieurs couches confectionnées sur place et qui ont, chacune, rme composition homogène. Or, il est de fait aussi, que ces diverses couches ne donnent pas totalement satisfaction aux sportifs, en particulier aux athlètes. L'invention découle de cette constatation inattendue que le résultat médiocre des sols connus provient de ce que la couche résistante supérieure qui encaisse les chocs produits par les pieds n'a pas les qualités voulues. En effet, on a pensé, jusqu a présent, que l'on parviendrait à l'effet recherché, soit au moyen d'une structure hétérogène composée de plusieurs couches superposées assez peu épaisses et homogènes chacune, mais de natures différentes, soit au moyen d'une couche unique, épaisse, homogène dans toute sa masse. Selon l'invention, au contraire, on parvient au résultat souhaité, c'est-à-dire à une couche apte à encaisser les chocs sans brutalité et sans ---- élasticité, au moyen d'une chape unique relativement épaisse, de 4 cm environ en béton léger à base d'argile expansée, dont la compacité a été fortement accrue dans sa zone superficielle par la fermeture totale des pores du béton; on a donc ainsi, selon l'invention, une chape supérieure unique et hétérogène dans le sens de son épaisseur. On peut accroître encore la rigidité de la surface de cette chape en y répandant une couche de 1 à 2 n d'épaisseur de résine époxy. Comme cette dernière est d'un prix plutSt élevé, on peut, selon une variante de l'invention, diminuer la quantité de résine époxy employée en étalant d'abord sur la surface plus compacte de la chape un enduit de silice fine, de ciment et d'acétate de polyvinyle. Le rôle de cet enduit est de finir de remplir les vides qui subsistent à la surface de la zone plus compacte de la chape. Ainsi, la quantité de résine époxy nécessaire est moins grande. Cependant, l'uti lisation de cette résine n'est jamais remplacée par l'enduit quand celui-ci existe.Outre son rôle de durcissement ou de raidissement très superficiel, la résine sert aussi, selon l'invention, à assurer le collage sur la face supérieure de la chape d'impacts d'un revêtement terminal approprié qui est, de préférence, un tapis aiguilleté, quand un tel revêtement est jugé souhaitable. Bien entendu, la chape de l'invention ne compose pas à elle seule la totalité du sol ou du terrain de jeux. Cette chape, tout à fait appropriée à recevoir et à transmettre les impacts des pieds, a besoin d'strie supportée par une sous-structure qui fait partie du sol ou du terrain de jeux et de sports. Plusieurs types de sous-structures peuvent être adoptés pour servir de support à la chape de l'invention. Toutefois, il a été constaté aussi, de façon inattendue, que la chape définie précédemment a un comportement nettement plus satisfaisant quand on l'emploie avec une sous- structure comprenant une dalle de stabilisation reposant sur le sol naturel et soutenant une couche à élasticité modérée sur laquelle repose la chape d'impacts. Inversement, il a été constaté aussi que la sous-structure décrite ci-dessus et supportant une couche unique homogène ou plusieurs couches classiques différentes, ne conduit pas à un sol procurant des résultats aussi satisfaisants pour les athlètes. L'association de la chape d'impacts de l'invention et de la sous-structure définie plus haut est donc, en réalité, une combinaison qui procure des résultats supérieurs inattendus; pour cette raison, afin d'obtenir la plus grande satisfaction avec la chape de l'invention, il est préférable de l'employer avec cette sous-structure, bien que, comme on l'a dits cette chape apporte déjà, par elle-meme, des avantages nets en comparaison des chapes ou couches de surfaces connues antérieurement. Pour bien faire comprendre comment on peut réaliser la chape d'impacts de l'invention, on décrira Min tenant un exemple réel d'exécution. On prépare un béton d'argile expansée ayant la composition suivante argile expansée (granulométrie de 3 à 8 n) 250 1 sable (granalométrie O à 6 ns) 125 1 ciment 80 1 acétate de polyvinyle 9 1 eau 30 à 40 1 L'acétate de polyvinyle est un adjuvant connu; la qnsntité employée peut être modifiée dans d'assez grandes mesures. De plus, il est évident que les proportions indiquées ne sont pas absolues nais que l'on peut les faire varier sans sortir du cadre de l'invention, à partir du moment où l'on obtient un béton cellulaire léger. On répand ce béton en couche de 5 cl d'épaisseur et on provoque un tassement en compactant principalement sa zone supérieure jusqu'à réduire son épaisseur totale à 4 cm. Pour réaliser ce compactage préférentiel, on a constaté que le moyen le plus commode consiste & exécuter un frottement giratoire de la surface à l'aide d'un disque ayant un diamètre de un mètre et tournant entre 300 et 400 t/mn. D'autres moyens pourraient servir en vue de parvenir à ce résultat aais celui que l'on vient de décrire permet l'exécution la plus rapide et la plus satisfaisante. Après cette opération, la chape est fermée ou bloquée de façon quasiment totale 'dans sa zone supérieure mais elle ne l'est pas dans son épaisseur en dessous de cette zone. autrement dit, elle est hétérogène en compacité, en sens ver- tical. En surface sone, il subsiste de petits creux ou vides entre les grains; il est avantageux de combler ces viLes afin d'économiser de la résine éposy comme on l'a ait plus haut. On prépare donc l'enduit suivant t - silice fine (granulométrie 1 à 2 ws) 4 1 - ciment Il - acétate de polyvinyle (1 1) préala -blement mélangé à de l'eau (2 1). Ces proportions ont, naturellement, un caractère approximatif. On répand cet enduit en très faible épaisseur, pour combler les vides superficiels. Après séchage, on étale une couche finale de résine époxy, à raison de 1 à 2 l/m2, qui a pour rôle d'accrottre la dureté superficielle de la chape. En même temps, en opérant avant le séchage final de cette résine, on lui fait jouer le ralle de moyen de collage du revêtement terminal qui peut être, par exemple, un tapis aiguilleté. De préférence, on utilise une résine époxy comme dfinieplus loin, à laquelle on ajoute un durcisseur au moment de l'emploi. Comme tapis aiguilleté, on emploie un tapis composé de 50 ss de fibres en polyamide de 135 dtex/90 mm et de 50 % de fibres en polypropylène de 70 dtex/90 mm ayant un poids spécifique apparent de 2900 g/m2 ; ce tapis est emprégné de résine acrylique en quantité de 800 g/m2, après séchage, ce qui lui donne un poids spécifique final de 3700 g/m2 environ. Quand il est comprimé par une charge de 600g/dm2, le tapis utilisé a une épaisseur de 12 mm environ. Ce tapis a pour rôle de recevoir des crampons ou les pointes des chaussures en préservant la face de la chape. En outre, il est poreux et traversé totalement par l'eau qui ntest donc pas retenue en surface mais évacuée grâce à une légère pente donnée à la surface de la chape et à un circuit de drainage in corporé à cette chape. Ainsi, la surface n'étant pas gorgée d'eau on peut utiliser le sol dès l'arrêt de la pluie. Pour certains autres usages de la chape, le revêtement terminal peut entre différent. Il peut mtme être supprimé, la couche de résine époxy etant alors visible et colorée selon les besoins. On peut adopter- aussi un autre genre de revêtement terminal comme un parquet ou une moquette mince se fixant en bandes ou en plaques, par collage. Dans ce cas, on remplace la couche de résine époxy par une couche de même épaisseur de mortier d'époxy compatible avec la colle employée. Ainsi quton 1's expliqué précédemment, il est avantageux que la chape de l'invention soit supportée par une couche à élasticité modérée, par exemple une mousse de matière synthé tique, telle que la mousse de polystyrène expansé, ayant un poids spécifique de 20 à 40 kg/m3, de préférence de 30 kg/m3 environ, et une épaisseur de 2 à 3 cm. C'est sur cette couche que l'cn confee ionne directement la chape d'impacts comme on vient de 1'expliquer. Bien entendu, la couche à élasticité modérée doit être soutenue elle e de façon très régulière ; on la fait donc sur une dalle de stabilisation en béton léger étendu sur le sol naturel. Il doit entre compris que l'invention couvre toutes les variantes portant sur les quantités, les proportions et la nature des ratdriaux, du moment que l'on en sort pas de son esprit. Par exemple, à la place de l'argile expansée on peut employer tout matériau de densité inférieure à l'unité tel que les schistes, les pouzzolanes, les pierres ponces. Le tapis aiguilleté décrit plus haut comme exemple a, de préférence, une densité d'aiguilletage de 40 coups d'aiguille /cm2; cependant cette densité peut varier dans des limites assez larges, par exemple entre 30 et 50 coups d'aiguille/cm. La résine époxy préférée est une résine époxy équivalent 185 disponible dans le commerce avec une adjonction d'huile anthracène prépolymérisée à raison de 12% environ en volume par rapport à la résine. Le durcisseur ou catalyseur utilisé est un mélange de deux polyamines du commerce dont l'une est d'effet plus rapide que l'autre. Leur dosage exact est à déterminer en fonction de la rapidité de prise désirée compte tenu de la température, ce qui ne présente pas de difficulté particulière à l'homme de l'art. Il est avantageux d'ajouter à la résine époxy une charge qui peut être du sable, du talc, de la silice, ou un pigment colorant approprié ayant une granulométrie ne dépassant pas 0,4 mm environ. Les proportions sont telles que le liant (comprenant la résine et le catalyseur ou durcisseur) représente 30 à 40% environ, en poids, du mélange; ce dernier a alors une densité de 1,7 à 1,8 environ et donne, par étalement, une couche d'une épaisseur de 1 mm environ. Une résine avec charge ainsi composée convient bien pour durcir la chape en surface. Quand le liant est présent en proportion de 30 à 35% environ, on obtient ce qu'on a appelé plus haut un mortier d'époxy a rôle durcissant sur lequel on peut étaler une colle appropriée pour coller un revêtement quelconque convenable. Quand le liant est présent en proportion de 35 à zou environ, il sert en même temps de colle pour la fixation du tapis aiguilleté défini plus haut. Dans ce cas, on étale d'abord la résine époxy, ce qui peut demander une durée de 15 mn environ, à 300C, pour un étalement complet, puis on pose le tapis qui s'enfonce légèrement dans la résine; cette pose doit se faire dans l'intervalle de temps qui s'écoule entre 15 et 30 mn après le début de l'étalement. REVENDICATIONS 1. Chape d'impacts pour sols et terrains de sports et de jeux caractérisée en ce qu'elle a une épaisseur de plusieurs centimètres et qu'elle présente une hétérogénéité notable de compacité en sens vertical entre sa zone supérieure à compact accrue et le reste de l'épaisseur. 2. Chape d'impacts selon la revendication 1 caracté- risée en ce qu'elle est réalisé à une épaisseur finale de 4 cm en béton leger ayant substantiellement la composition suivante : - argile expansée (granulométrie de 3 à 8 mm) 250 l - sable (granulométrie 0 à 6 mm) 125 1 - ciment 80 1 - acétate de polyvinyle, environ 9 1 - eau 30 à 40 1 3. Chape d'impacts selon la revendication 1, carac térisée en ce quelle est recouverte en surface d'une couche de résine époxy à raison de 1 à '2 l/m2. 4. Chape selon la revendication 3 caractérisée en ce qu'un enduit ayant substantiellement la composition suivante est interposé entre la chape elle-mêe et la couche de résine époxy - silice fine (granulométrie 1 à 2 mm) 4 1 - ciment il - acétate de polyvinyle (1 1) préalablement mélangé à de l'eau (2 1) 5. Chape impacts selon l'une quelconque des reven dictions 3, 4 caractérisée en ce qu'elle est pourvue dcun revête- ment terminal de surface constitué par un tapis aiguilleté. 6. Chape d'impacts selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est recouverte en surface d'une couche de mortier d'époxy compatible avec une colle pour le collage d'un revê- tement terminal tel qu'un parquet, une moquette mince. 7. 7. Chape d'impacts selon la revendication 5, caracté- risée en ce que le tapis aiguilleté est composé de 50 % de fibres en polyamide de 135 dtex (90 mm environ) et de 50 % de fibres en polypropylène de 70 dtex (90 mm environ) avec un poids spécifique apparent de 2900 g/m2, et il est imprégné de résine acrylique lui donnant un poids spécifique final de 3700 g/m2, ce tapis ayant une densité d'aiguilletage de 30 à 50 coups d'aiguille/cm2 environ. 8. Chape d'impacts selon la revendication 3 caractérisée en ce que la couche de résine époxy comprend une charge ayant une granulométrie ne dépassant pas une valeur de 0,4 mm environ, un liant composé d'une résine époxy avec une adjonction d'huile anthracène prépolymérisée, un catalyseur composé de deux polyamines au moins à effets durcissant différents. 9. Chape d'impacts selon les revendications 5 et 8 réunies caractérisée en ce que le liant représente 35 à 40% environ du mélange celui-ci ayant une densité de 1,7 à 1,8 environ, la résine époxy servant de colle pour retenir en place le tapis aiguilleté. 10. Chape d'impacts selon la revendication 8 caractérisée en ce que l'huile anthracène prépolymérisée est ajoutée à une résine époxy équivalent 185 à raison de 12% environ en volume par rapport à cette résine. 11. Chape d'impacts selon les revendications 6 et 8 réunies caractérisée en ce que le liant représente 30 à 35% environ du mélange et constitue un-mortier d'époxy apte à supporter un revêtement quelconque approprié et collé. 12. Procédé de réalisation de la chape d'impacts selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on étale en épaisseur de 5 cm environ un béton préalablement préparé puis on soumet cette couche à un frottement giratoire superficiel à l'aide d'un disque tournant pour obtenir la compacité accrue de la zone supérieure sans affecter la compacité du reste de la couche, ce frottement étant effectué jusqu'à une réduction de I cm environ de l'épaisseur de la couche de béton. 13. Procédé de réalisation de la chape d'impacts selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on confectionne cette chape en la coulant sur une sous-structure comprenant une couche à élasticité modérée sur laquelle repose ladite chape et une dalle de stabilisation soutenant la couche à élasticité modérée.