Brevet FR2601705A1 — publié le 19880122

"SURFACES UTILISABLES PAR TOUS TEMPS" La présente invention a trait à des surfaces utilisables en toute saison et plus particulièrement à des surfaces appropriées pour la pratique de l'équitation, ainsi qu'à des surfaces utilisables en tous temps et convenant particulièrement aux jeux de ballon dans lesquels il se produit des contacts corporels entre les joueurs ou bien entre les joueurs et la surface de jeu. La surface naturelle pour la plupart des sports 10 hippiques, et en particulier pour le saut, est l'herbe. Ceci convient pour de grandes surfaces telles que les champs de course o le taux d'utilisation est faible, ce qui laisse à l'herbe le temps de se régénérer entre deux séances de courses. Là o la surface est plus largement utilisée, par 15 exemple sur les terrains d'entraînement, surtout en automne et en hiver, l'herbe s'use et il se forme des flaques de boue. Une fois séchées, ces flaques de boue deviennent des surfaces dures et poussiéreuses. En été, le gazon peut devenir dur et entraîner une incidence inacceptable de blessures aux jambes. 20 Ceci concerne aussi les périodes de gel. C'est pourquoi l'herbe n'est pas acceptable pour les terrains d'entraînement ou pour les champs de course utilisés en toutes saisons. Ceci s'applique surtout à l'herbe qui pousse sur un sol naturel. En alternative à l'herbe, on a utilisé toutes sortes de surfaces artificielles. Une des premières connues contient des fibres de bois naturelles, qui constituent une bonne surface tant qu'elles sont neuves. Mais il s'agit d'un matériau naturel qui se dégrade en vieillissant. Il faut donc 30 le remplacer, et comme ce matériau est assez coûteux, le coût de renouvellement est élevé. Un deuxième type de surface connue contient du chlorure de polyvinyle (PVC) finement hâché, provenant souvent de la récupération de l'isolant de câbles électriques usagés. Ceci produit une bonne surface, mais si on l'utilise sous une forte épaisseur, la surface manque de tenue, et le coût du matériau est très élevé. Un troisième type de surface connue contient des cendres provenant des centrales thermiques. Les cendres fournissent une 5 surface facile à drainer par temps humide, tant qu'elle est récente, mais par temps sec elle dégage de la poussière et se tasse en durcissant, surtout après une utilisation prolongée. Un autre type possible de surface est le sable siliceux qui constitue une bonne surface par temps humide, 10 mais par temps sec c'est une surface extrêmement difficile, tant pour le saut que pour la réception après un saut, surtout dans le cas d'une carrière d'entraînement pour les cavaliers. Le principal problème avec le sable siliceux est son manque de cohésion, ce qui en fait une surface à la fois 15 trop profonde et manquant de tenue. La surface naturelle pour la plupart des jeux est l'herbe. Les dégâts subis par le gazon et par la structure du sol à la suite d'une utilisation normale sont compensées par la régénération naturele,mais dans le cas d'une utilisa20 tion intensive l'étendue des dégâts peut dépasser le taux de cette régénération. Ceci est particulièrement prononcé dans des endroits tels que l'avant-but et le cercle central, o le gazon est exposé à être totalement détruit et le sol à être rendu dangereusement compact. Par temps humide, ceci 25 rend le terrain boueux, et par temps sec le terrain est dur et bosselé. En alternative à l'herbe, on a utilisé toutes sortes de surfaces artificielles. Une des premières connues, désignée couramment sous le nom de surface poreuse dure, contient des 30 mélanges de gravillons, de sable et d'argile en proportions variées, normalement déposés sur une couche drainante de matériau ayant une plus grosse granulométrie. Cette surface manque d'élasticité et est trop abrasive. En outre, la matière en surface perd sa structure et, de ce fait, sa perméabilité. Par temps sec, la poussière devient un problème. Un deuxième type de surface connue comporte un matériau synthétique conçu pour imiter le gazon naturel, qui peut être posé sur le sol ou sur une couche drainante en sable ou autre. Ce gazon synthétique pourra être, ou non, complété par une couche superficielle de sable. Cette surface coûtecher à poser et manque d'élasticité pour les joueurs venant à tomber. L'entretien et les réparations sont difficiles et coûteux. Un troisième type de surface connue comprend une couche de fibres qui sont réunies les unes aux autres en formant une 10 texture lâche, placée dans un lit de sable qui peut à son tour être posé sur une couche drainante faite d'un autre matériau. L'entretien et les réparations sont difficiles et coûteux. Les caractéristiques de jeu sont médiocres. Un quatrième type de surface connue comporte une couche 15 de sable ou de matière granuleuse liée par du "bitumastic" ou autre matériau analogue. Cette surface manque d'élasticité, elle est trop abrasive, et elle est difficile et coûteuse à réparer et à entretenir. La présente invention a pour principal objectif de réaliser une surface utilisable par tous les temps pour la pratique de l'équitation et d'autres sports, cette surface comprenant une couche de matériau posée sur le sol ou sur une couche drainante préparée, cette surface étant caractérisée en ce que ce matériau comprend un mélange de sable et de 25 fibres synthétiques. De préférence, les particules de sable ont une granulométrie allant de 100 microns à 1 mm, et la longueur des fibres va de 25 à 75 mm, de préférence entre 35 et 50 mm. L'épaisseur de la couche est de préférence comprise 30 entre 75 et 150 mm. Le diamètre des fibres va de 50 à 150 deniers. Une valeur préférée est voisine de 100 deniers, avec une épaisseur de couche d'environ 100 mm. Les fibres sont faites, avantageusement en un matériau polymère ou inorganique, mais sont de préférence en polypropylène sous une forme non crêpée, connue couramment sous le nom de fibre droite ordinaire. Le pourcentage de fibre dans le mélange est de préférence compris entre 0,1 et 0,9 % en poids, la valeur préférée étant de l'ordre de 0,45 %, mais pouvant varier entre 0,4 et 0,5 %. Le sable pourra être un sable siliceux, ou un sable lié 10 avec de l'argile activée par de l'eau, ou encore un sable lié avec de l'argile activée par un liquide organique. Lorsqu'on utilise un mélange à base de sable siliceux, le pourcentage de fibres sera de préférence compris entre 0,3 et 0,6 % en poids. Pour un sable lié par de l'argile activée 15 à l'eau ou par un liquide organique, le pourcentage de fibres sera de préférence compris entre 0,2 et 0,5 % en poids dans le premier cas, et entre 0,1 et 0,4 % en poids dans le deuxième cas, c'est à dire lorsque l'argile a été activée par un liquide organique. Les fibres pourront être colorées pour s'accorder à la couleur du sable, de telle sorte qu'elles seront pratiquement invisibles à l'usage. Il y a trois principaux types de sables qui conviennent pour les surfaces destinées à l'équitation, à savoir le sable 25 siliceux tel quel, le sable lié avec de l'argile activée à l'eau, et le sable lié avec de l'argile activée par un liquide organique. Chacun de ces types de sables, une fois combinés avec les fibres de manière homogène, donne une bonne surface pour un terrain d'entraînement d'équitation, mais chacun 30 d'eux a ses propres caractéristiques qui le rendent mieux approprié à certaines conditions. Chaque type a été soumis à des essais pratiques comme suit: 1. Sable siliceux I1 s'agit d'un sable relativement propre, exempt d'argile, et bien calibré par criblage en phase humide. En pratique, une fois mélangé à la fibre, on obtient un mélange 5 qui convient à l'utilisation en salle aussi bien qu'en plein air. Ce mélange requiert une teneur en fibres relativement forte, se situant de préférence entre 0,4 et 0,5 % de fibres, en poids. Ceci tient au fait que le sable est très mobile, avant l'opération de mélange, et que par conséquent il a besoin d'une teneur en fibres relativement forte pour obtenir le résultat souhaité. Le mélange de sable siliceux et de fibres convient particulièrement bien pour l'utilisation en plein air dans des régions o les pluies sont très abondantes, car il se 15 prête à un bon drainage, surtout quand il est posé sur une sous-couche bien drainée. Il peut aussi être utilisé en salle, o il tirera avantage d'un arrosage à l'eau périodique pour produire une bonne surface pour l'équitation. Alternativement, on peut ajouter au sable un agent favorisant la 20 rétention de l'eau, tel que le chlorure de calcium, pour l'aider à conserver son humidité. 2. Sable lié avec de l'argile activée à l'eau Il s'agit d'un sable dont Ies grains sont revêtus d'argile activée à l'eau, ce qui lui donne une certaine 25 cohésion, qui dépend des proportions d'argile et d'eau. Lorsqu'il est arrosé d'eau pendant son utilisation, ce sable au sein duquel sont mélangées des fibres retient l'eau. Il convient donc bien pour l'utilisation en salle, un simple arrosage suffisant à le maintenir dans l'état voulu pendant un temps suffisant. Selon la proportion d'argile, il se peut que le mélange ne soit pas particulièrement approprié à l'utilisation en plein air, surtout dans un climat humide. Mais dans les régions sèches, les propriétés de rétention d'eau de l'argile ajoutée pourront contribuer avantageusement à réduire la quantité d'arrosage nécessaire lorsqu'on désire avoir un terrain plus lourd. A cause des caractéristiques du sable, la quantité de fibres à incorporer n'a pas besoin d'être aussi importante que dans le cas du mélange à base de 5 sable siliceux, une gamme préférée allant de 0,2 à 0,5 % en poids s'avérant être la plus pratique. 3. Sable lié avec une argile activée par un liquide organique Il s'agit d'un sable dont les particules sont recouvertes d'un complexe organoargile, c'est à dire d'argile activée par un agent organique tel que du pétrole. Le degré de cohésion du sable dépend des quantités de complexe organo-argile et de pétrole. Ce type d'argile, lorsqu'elle est combinée aux fibres à l'état de mélange, n'est pas sensiblement affecté par l'eau. 15 Il en résulte que le mélange convient aussi bien pour l'utilisation en salle que pour l'utilisation en plein air. Lorsqu'il est utilisé en salle, il n'a pas besoin d'arrosage, et en plein air lapluie n'a pas d'effet important sur la surface parceque la pluie s'écoule en traversant le mélange ou s'écoule en surface sans augmenter la cohésion du sable. Dans les régions o de fortes gelées sont courantes, ce mélange est particulièrement avantageux parcequ'il ne gèle pas comme le ferait du sable revêtu d'argile activée à l'eau ou du sable siliceux. Selon le type d'hydrocarbure huileux choisi, son point de congélation se situera normalement en dessous de -20 C et par conséquent la surface d'un terrain d'entraînement pourra être plus largement utilisée par temps froid sans qu'il y ait risque de dommages pouvant par exemple affecter les chevaux dans le cas d'un sol gelé. Un inconvénient du sable lié avec une argile activée par un liquide organique est celui du coût, qui est plus élevé que celui du sable siliceux ou du sable lié avec une argile activée à l'eau. Etant donné que le sable est lié avec une argile, la teneur en fibres requise pour une bonne surface est moindre qu'avec le sable siliceux, et une gamme préférée, allant de 0,1 à 0,4 % en poids, s'est avérée comme donnant de bons résultats en pratique. Le sable et les fibres devront être mélangés de manière à former un mélange substantiellement homogène dans lequel les fibres sont réparties en tous sens dans toute la masse du sable. Bien que la proportion de fibre soit faible, exprimée 10 en poids, le fait que la fibre présente une densité en vrac beaucoup plus faible que celle du sable a pour effet que la fibre est bien dispersée en tous sens dans toute la masse du mélange. La surface utilisable en tous temps est préparée, selon 15 un premier exemple, en extrayant le gazon et la couche supérieure du sol sur une épaisseur d'environ 10 cm. On utilise un mélange de sable et de fibres pour remplacer le sol retiré. On pourra retirer une plus grande épaisseur de sol si ses caractéristiques de drainage sont mauvaises, et la couche 20 inférieure du sol pourra être remplacée par une couche drainante faite de pierres concassées propres ou de gravier propre de grosseur appropriée, posée à une épaisseur convenable en suivant les règles usuelles des travaux de drainage. Le mélange sera préparé en prenant une certaine quantité 25 de sable (normalement, plusieurs tonnes) à l'état assez humide, et en incorporant au sable, par mélangeage, une certaine quantité de fibres de polypropylène ayant de 35 à 50 mm de longueur. Le sable aura de préférence une granulométrie allant de 100 microns à 1 mm, avec des grains arrondis ou tout au moins sans arêtes vives, et les fibres sont mélangées au sable par exemple dans un malaxeur à haute intensité du type contrarotatif qui mélange les fibres de manière homogène et répartie en tous sens dans toute la masse du sable. La dispersion des fibres en tous sens a pour effet de renforcer le sable en lui conférant une résistance au mouvement des particules sous l'effet d'une charge exercée par exemple par les sabots des chevaux, etc.., ce qui minimise 5 les projections de sable et la pénétration des sabots, en assurant une bonne prise de pied. Cet effet est obtenu sur un terrain humide aussi bien que sur un terrain sec. La longueur des fibres devra être suffisante pour que les fibres soient entremêlées, ce qui empêche le sable de se 10 déplacer sous la pression des sabots des chevaux ou des pieds des joueurs ou encore sous l'effet d'autres utilisations, par exemple des véhicules à roues ou des machines agricoles à roues. La granulométrie du sable, ainsi que le diamètre et la 15 longueur des fibres devront donc être soigneusement choisis pour réaliser l'effet recherché. Il est nécessaire d'utiliser des fibres relativement droites (donc, non crêpées), étant donné que des fibres crêpées ne peuvent pas être commodément mélangées pour obtenir un mélange sensiblement homogène. La longueur des fibres est particulièrement importante car elle assure, au sein du mélange, l'entrecroisement des fibres qui est nécessaire pour empêcher le mélange de se disperser sous l'effet des chocs provoqués par les sabots des chevaux ou les pieds 25 des joueurs, ou encore par des véhicules à roues ou des machines agricoles. A la suite du mélange réalisé dans un malaxeur à haute intensité du type contrarotatif ou autre,le produit obtenu est apporté sur le terrain et étalé sur une profondeur de 5 30 à 15 cm, ou de préférence de 75 à 125 mm pour obtenir les caractéristiques voulues de la surface. Les caractéristiques de la surface pourront être modifiées par le choix de la granulométrie du sable et du pourcentage de fibres incorporées au sable. Le drainage pourra être complété de la manière normale en prévoyant une couche de gravier sous la couche de sable. R E V E N D I C A T I ONS 1. Surface utilisable en tout temps pour la pratique de l'équitation ou d'autres sports comprenant une couche de matériau posée sur un sol ou sur une couche drainante préparée, 5 c a r a c t é r i s é e en ce que le matériau comprend un mélange de sable et de fibres synthétiques pour produire une surface relativement souple. 2. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 1, dans laquelle la taille des particules de sable va de 10 100 microns à 1 mm et la longueur des fibres est de 25 à 75mm. 3. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 2, dans laquelle la longueur des fibres est entre 35 et 50 mm. 4. Surface utilisable en tout temps, selon la revendica15 tion 1, dans laquelle l'épaisseur de la couche va de 75 à mm et le diamètre des fibres va de 50 à 150 deniers. 5. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 1, dans laquelle le diamètre des fibres est de préférence voisin de 100 deniers et l'épaisseur de la couche est 20 voisine de 100 mm. 6. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 1, dans laquelle les fibres sont constituées d'un matériau polymère ou inorganique. 7. Surface utilisable en tout temps, selon la revendica25 tion 6, dans laquelle les fibres sont en polypropylène sous un forme non crêpée, habituellement désignée sous le nom de fibre droite courante. 8. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 7, dans laquelle le pourcentage de fibre dans le mélange 30 se situe entre 0,1 % et 0,9 % en poids. 9. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 8, dans laquelle le pourcentage de fibres est de 0,45 % en poids. 10. Surface utilisable en tout temps, selon la revendica5 tion 8, dans laquelle le pourcentage de fibres est compris entre 0,4 et 0,5 % en poids. 11. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 1, dans laquelle le sable est du sable siliceux. 12. Surface utilisable en tout temps, selon la revendica10 tion 1, dans laquelle le sable est un sable lié par de l'argile activée à l'eau. 13. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 1, dans laquelle le sable est un sable lié avec une argile activée par un liquide organique. 14. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 11, dans laquelle le pourcentage de fibres se situe entre 0,3 et 0,6 % en poids. 15. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 12, dans laquelle le pourcentage de fibres se situe 20 entre 0,2 et 0,5 %. 16. Surface utilisable en tout temps, selon la revendication 13, dans laquelle le pourcentage de fibres se situe entre 0,1 et 0,4 % en poids. 17. Surface utilisable en tout temps, selon lar revendica25 tion 1, dans laquelle les fibres sont colorées pour s'accorder à la couleur du sable de manière à être pratiquement invisible à l'usage. 18. Mélange de sable destiné à constituer une surface pour la pratique de l'équitation, ce mélange comprenant un sable sélectionné contenant un petit pourcentage pondéral de fibres allongées, ces fibres étant incorporées au sable de manière homogène par mélange dans un malaxeur à haute intensité, les fibres allongées étant constituées d'un polymère et étant sous une forme non crêpée.