Brevet FR2640296A1 — publié le 19900615

L'invention se rapporte à un revêtement en béton qui a une si bonne perméabilité à l'eau que la sup- pression de l'arrivée de l'eau jusqu'à la surface du sol, qui est devenue un problème sérieux,particulièrement dans les villes, peut être éliminée avec succès. Du fait de la tendance généralisée de l'ur- banisation, les effets néfastes de cette dernière devien- nent remarquables dans des domaines divers. L'eau de pluie qui pouvait traverser le sol ne peut plus maintenant y pénétrer étant donné qu'elle est empêchée d'atteindre le sol par les dallages ou les revête- ments en asphalte, en béton, par les bâtiments, etc. De toutes les influences néfastes de l'urbanisation, cette si- tuation d'empêchement de l'eau de pluie d'atteindre le sol et de l'humidifier est devenue un problème de plus en plus sérieux à mesure que l'urbanisation s'est développée. En d'autres termes, à mesure que la surface du sol qui pourrait être traversée par l'eau de pluie diminue, le volume de 1' eau souterraine diminue immédiatement de sorte que son ni- veau baisse, la croissance des arbres se ralentit et 1' écologie des organismes contenus dans le sol se modifie. De plus, en raison de la diminution mentionnée ci-dessus de la surface du sol perméable à l'eau et de la difficulté de retenir l'eau à la surface, quand les pluies tombent for- tement en peu de temps, les rivières débordent ou les rues sont inondées, ce qui est la cause de difficultés sérieuses bien que la quantité totale d'eau de pluie ne soit pas si grande. Il est souhaitable que les difficultés ci-dessus trouvent rapidement une solution. D'un point de vue différent de ce qui précède, plus récemment, avec un souci de rendre les villes plus agréables, il est devenu courant de colorer les trottoirs, tes jardins publics, etc. Actuellement, la méthode pour y parvenir, consiste fréquemment à mélanger divers pigments avec de l'asphalte ou du béton, à l'avance, et de malaxer le mélange au moment de l'utiliser: une autre méthode con- siste à projeter différents pigments sur une surface afin de colorer le revêtement du sol. Compte tenu de la nécessi- té exposée plus haut de conserver la propriété au sol d'être traversé par l'eau et de retenir l'eau,il a été envisagé de réaliser des dallagesdes revêtements,à l'aide d'asphalte perméable à l'eau. Toutefois, l'asphalte perméable à l'eau n'est pas toujours satisfaisant parce que sa perméabilité à l'eau et sa rétentionde l'eau ne sont pas aussi excellentes qu'il était espéré; l'asphalte tend à fondre sous le soleil et à se charger en absorbant les corps étrangers ce qui dé- tériore sa perméabilité à l'eau: le vieillissement agit aussi sur sa résistance. En conséquence, l'emploi de béton de ciment perméable à l'eau est devenu l'objet de l'atten- tion et la mise au point d'un béton de ciment, pratique à utiliser, et excellent au point de vue de la perméabilité à l'eau et de la rétention de l'eau, est souhaitable. De plus, au point de vue de la coloration, les méthodes mentionnés plus haut pour y parvenir fournissent une impression visuelle artificielle différente de l'effet des couleurs naturelles et, par conséquent, il ne peut pas être dit que ces méthodes réussissent à apporter l'aspect ornemental recherché. Le but de l'invention est par conséquent de par- venir à éliminer les inconvénients exposés ci-dessus. A la suite de recherches sérieuses, l'inventeur a réussi à réaliser un revêtement en béton de ciment qui est excellent au point de vue de la propriété de la per- méabilité à l'eau et de la rétention de l'eau et qui est pourvu de couleurs naturelles, ce qui élimine de cette fa- çon les inconvénients de la technique antérieure. Conformément à la présente invention, le revête- ment en béton de ciment est composé d'un mélange durci de béton de ciment dans lequel il existe: 300 à 400 kg de ciment de Portland 0,08 à 0,04 partie en poids de liant et 0,3 à 0,45 partie en poids d'eau pour une partie en poids de ciment, et un agrégat composé de sable et de pierre broyée n 7 avec un rapport en poids se situant dans une gamme de 5: 95 à 20: 80 qui sont substantiellement uniformément répartis par volume de 1 m3 de mélange durci de béton, et dans le- quel la partie du mortier de ciment adhérant à une surfa- ce de l'agrégat est éliminée à la surface du mélange durci de béton de ciment. Il est particulièrement préférable pour le revê-- tement en béton de ciment perméable à l'eau de choisir le rapport du sable à la pierre broyée n 7 dans une gamme de : 90 à 15: 85, parce que, quand le rapport se trouve dans cette plage, la résistance résultante convient à un revêtement pour trafic routier et la perméabilité à l'eau peut être conservée à une valeur requise. De plus, il est préférable de choisir le liant à une quantité de 0,015 à 0,03 partie en poids pour une par- tie en poids de ciment ou de choisir pour l'eau 0,35 à 0,40 partie en poids pour une partie en poids de ciment. La quantité de liant représente la quantité de la partie soli- de de résine en émulsion. De plus, pour l'équilibre entre la résistance et la perméabilité il est préférable d'utiliser le ciment en une quantité se situant dans une gamme de 320 à 370 kg par m3 de béton perméable à l'eau. Dans une zone revêtue conformément à la présente invention, sur un trottoir, dans un jardin public, etc., l'agrégat exposé à la surface du revêtement présente la couleur naturelle qu'il possède en soi, par suite d'un trai- tement de mise à nu par sablage, ce qui donne du charme à l'impression visuelle qu'ont les personnes qui regardent le trottoir, contrairement à l'impression visuelle artificiel- le donnée par les trottoirs colorés classiques. De plus, en raison de la constitution mentionnée plus haut, le revêtement conforme à l'invention, a la même propriété de rétention de l'eau que celle du sol ordinaire sous la pluie et produit une pénétration rapide de l'eau comparable à l'effet de revêtements classiques en asphalte ou à un revêtement en béton classique, cependant que le re- vêtement conforme à l'invention a une résistance suffisam- ment grande pour l'usage pratique. Avec un revêtement con- forme à l'invention, il est possible d'obtenir un débit d'absorption de l'eau de l'ordre de 10-1 - 10-4 cm/s, typiquement de l'ordre de 10- 1 10-3 cm/s. Le revêtement en béton perméable à l'eau confor- me à l'invention est remarquablement différent d'un revête- ment classique à l'asphalte perméable à l'eau en ce sens que, avec le premier, aucune absorption de produits étran- gers ne se produit, le vieillissement est lent, aucun ramollis- sement n'est provoqué par une température élevée, etc. En outre, le revêtement conforme à l'invention a, en dépit de sa résistance, des vides importants de 10 à %. En conséquence, même lorsque de la terre fine ou du sable ou des dépôts analogues se sont accumulés à la surface du revêtement, l'eau et le sable peuvent passer à travers les vides quand la pluie tombe de sorte que le revêtement est nettoyé sans qu'il se charge de corps étrangers. Le revêtement en béton perméable à l'eau confor- me à l'invention a une résistance qui est suffisante en pra- tique bien qu'il possède de grands vides et une perméabili- té à l'eau suffisante comme expliqué ci-dessus. Sa résis- tance à la compression est de 20 à 30 MPa (résistance après 4 semaines de durcissement dans de l'eau à température con- stante de 20 C), et sa résistance à la flexion est de 2 à 3 MPa (résistance après 4 semaines de durcissement dans de l'eau à température constante de 20 C). Le revêtement en béton perméable à l'eau, con- forme à l'invention, est obtenu par le procédé de l'inven- tion comprenant les opérations suivantes: malaxage,pour 1 m3 d'un mélange de béton, de 300 à 400 kg de ciment de Port- land, de 0,008 à 0,04 partie en poids (partie solide) d'un liant et de 0,3 à 0,45 partie en poids d'eau pour une partie de ciment, et d'un agrégat composant le solde constitué par du sable et de la pierre broyée n 7 dans un rapport se si- tuant dans une gamme de 5: 95 à 20: 80 en poids pour l'ob- tention d'un mélange de béton; coulage ou injection dans un moule du mélange ainsi obtenu, durcissement du mélange pour l'obtention d'un revêtement en béton, lavage de la surface du revêtement pour éliminer les parties de mortier qui adhè- rent à la surface des agrégats,à la surface du revêtement, à l'aide d'une machine de sablage et de balayage (habituel- lement une machine de nettoyage par sablage). Dans l'agrégat, conforme à l'invention, il est nécessaire de choisir le rapport en poids du sable et de la pierre broyée n 7 dans une gamme de 5: 95 à 20: 80. Le rapport 5: 95 convient pour la réalisation d'un revêtement pour trottoir cependant que le rapport supérieur à 10: 90 convient pour la réalisa- tion d'un revêtement destiné à un trafic léger. Une partie de l'agrégat, de préférence 10 à 30% en poids de l'agrégat, peut être remplacéepar de la pierre broyée n 6 ayant une dimension de particules de 13 à 5 mm. Dans ce cas, il appa- rait un inconvénient,en ce sens que l'apparence extérieure du revêtement devient peu agréable parce que la pierre bro- yée n 6 de plus grande dimension coexiste avec la pierre broyée n 7, bien que ceci soit un avantage en ce sens que la résistance du revêtement est augmentée dans une certaine mesure. La quantité de ciment de Portland est choisie de 300 à 400kg, de préférence de 320 à 370 kg pour lm3 de rélange complet de béton, y compris l'eau. Le liant est ajouté en une quantité de 0,008 à 0,04 partie en poids, de préférence de 0,015 - 0,03 partie en poids pour une partie en poids de cimrcnt. Comme liant il est possible d'utiliser tout liant qui est connu comme un additif au mortier de ciment. Autrement dit, du caoutchouc naturel ou synthétique par exemple, de la résine acrylique, de la résine époxyde, etc. peuvent servir de liant. En général, le liant est ajouté sous forme d'une émul- sion. Par exemple, quand un liant à base de latex de caout- chouc synthétique (connu sous la désignation JSR TOMAC SUPER, produit par la Société Japonaise Japan Synthetic Rubber Co., Ltd., ayant une partie solide de 0,45%) disponible sur le marché est utilisé dans une quantité qui se trou,: 'n- térieur de la gamme ci-dessus, la résistance à 1 peut être augmentée de 10 à 60%. Toutefois, quand la quan- tité de liant excède cette gamme, la perméabilité à l'eau est réduite considérablement de manière non souhaitable. La quantité d'eau est choisie pour être de 0,30 à 0,45 partie en poids, de préférence de l'ordre de 0,35 à 0,40 partie en poids, pour une partie en poids de ciment. La perméabilité à l'eau est médiocre lorsque la quantité d'eau excède la limite supérieure de la gamme et, au contrai- re, un malaxage convenable ne peut pas être exécuté lorsque la quantité d'eau est diminuée en dessous de la limite in- férieure de la gamme. Comme matière utilisée pour le sablage, c'est-à- dire l'opération de dénudage superficiel des agrégats, il est possible d'utiliser du fer sphérique (ayant un diamètre non supérieur à 2 mm environ) ou du sable (comme du sable de silice ou analogueen particules ayant un dia- mètre non supérieur à 0,6 mm). La matière qui sert au sabla- ge est projetée sur la surface du revêtement à l'aide d'une machine afin d'éliminer les parties du ciment ou du mortier qui adhèrent aux agrégats. REVENDICATIONS 1 - Revêtement en béton de ciment constitué par un mélange durci de béton de ciment dans lequel: 300 à 400 kg de ciment Portland 0,08 à 0,04 partie en poids d'un liant et 0,3 à 0,45 partie en poids d'eau pour une partie en Poids de ciment, un agrégat composé de sable et de pierre broyée n' 7 dans un rapport en poids se situant dans une gamme de : 95 à 20:80, sont substantiellement répartis uniformément dans un volume de 1 m3 du mélange de béton durci, et dans lequel la partie du mortier adhérant à une surface de 1' agrégat à la surface du mélange de béton durci est éliminée. 2 - Revêtement en béton selon la revendication 1, dans lequel le rapport du sable à la pierre broyée n 7 est choisi pour se situer dans une gamme de 10:90 à 15:85. 3 - Revêtement en béton selon la revendication 1, dans lequel la quantité du liant est choisieà la valeur de 0,015 à 0,03 partie en poids pour une partie en poids de ciment. 4 - Revêtement en béton selon la revendication 1, dans lequel la quantité d'eau est choisie pour avoir la valeur de 0,35 à 0,40 partie en poids pour une partie en poids de ciment. 5 - Revêtement en béton selon la revendication 1, dans lequel le ciment est utilisé dans une gamme de 320 à 370 kg pour 1 m3 de mélange de béton.