Brevet FR2640633A1 — publié le 19900622

PROCEDE DE VIEILLISSEMENT ARTIFICIEL DE PAROIS ROCHEUSES. La présente invention concerne un nouveau procédé pour le vieillissement artificiel de parois rocheuses, et notamment pour tout type de parois rocheuses récentes. De nombreuses carrières et autres fronts de taille mis à jour lors d'opération de construction de routes, canaux, les talus routiers, les terrassements en milieu rocheux, etc., font apparaître des ruptures inésthétiques dans la continuité de l'environnement paysager. En effet, les contrastes de couleur, les plaies dans le paysage dûs à ces fronts de taille se démarquent nettement sur le fond paysager. Ces discontinuités sont en général laissées en l'é- tat et ne sont éventuellement gommées que par l'action des intempéries dans le temps, qui sont à I'origine d'une "patine" naturelle des roches. On a cherché à donner rapidement à des fronts de taille récents l'apparence de roches vieillies naturellement sous l'effet de plusieurs dizaines d'années, par des moyens artificiels. On a tout d'abord proposé de teindre les parois rocheuses avec de la fumée comprenant du noir de carbone, en brûlant, par exemple, à la base desdites parois des pneus. Ce procédé, très simple à mettre en oeuvre, reste toutefois d'efficacité limitée, puisque d'une part, il ne peut stappliquer qu'à des parois suffisament verticales, et d'autre part, le dépôt de noir de carbone sur les roches est limité dans le temps, et disparait sous l'action des intempéries. De plus, ce procédé est relativement polluant. I1 est possible, dans le cadre de parois en bétons, de procéder à la projection de béton teint dans la masse, mais cela engendre un surcoût disproportionné par rapport au résultat recherché. On a alors proposé d'enduire les parois rocheuses avec un mélange de sels métalliques, notamment du sulfate de cuivre et des oxydes de fer . Le cuivre en s'oxydant sur le support rocheux, provoque l'apparition d'une coloration dudit support. Toutefois, ce procédé s'est avéré limité, puisque le support rocheux susceptible de présenter une réaction avec le mélange de sels doit impérativement être calcaire ou bétonné. De plus les effets du mélange n'apparaissent qu'après une durée minimum de dix jours, rendant les effets de l'enduction aléatoires en cas d'intempéries survenant pendant ce délai, et nécessitant de fait une nouvelle application. De plus, les sels métalliques utilisés sont toxiques pour les végétaux. Tous les procédés décrits ci-déssus ne permettent qu'une coloration, parfois très aléatoire de parois rocheuses. Aucun d'entre eux ne favorise une éventuelle apparition de végétation, qui compléte obligatoirement le vieillissement naturel des roches. La présente invention pallie ces inconvénients. Elle vise un procédé de vieillissement artificiel des roches, facile à mettre en oeuvre, efficace sur toutes sortes de parois rocheuses, et dont les effets sont immédiats. Elle vise de plus un procédé apte à permettre une revégétalisation accélérée de parois rocheuses, appliqué de manière simultanée avec le procédé de vieillissement. Ce procédé de vieillissement artificiel de parois rocheuses, dans lequel on projette sur la dite paroi une composition aqueuse d'agents colorants, se caractérise en ce que la dite composition aqueuse, réalisée au moment de l'emploi, comprend - un agent colorant choisi dans le groupe constitué par une émulsion de bitume et une composition d'au moins deux oxydes métalliques susceptibles de réagir entre eux par oxydo-réduction, - un mélange de graines, - un mélange de colloïdes destinés à faire adhérer les graines sur la paroi, comprenant de la cellulose et des alginates - des amendements organiques, destinés à assurer le développement de la microflore et des plantes semées. En d'autres termes, l'invention se caractérise en ce que l'on projette de manière simultanée sur une paroi rocheuse des agents réagissant entre eux pour donner une coloration et des graines végétales fixées à la dite paroi rocheuse au moyen de colloïdes, afin de permettre un vieillissement accéléré de la roche, par patine ac célérée de celle-ci d'une part, et par végétalisation d'autre part. Avantageusement, en pratique - la composition aqueuse contient en poids de 12 % à 30 %, de préférence de 10 à 20% d'agents colorants de 2 % à 6 % , de préférence de 2,5 à 3,5% de graines de 15 à 25 % de colloïdes, de préférence 20 % de cellulose et de 1 % à 2 % d'alginates, . de 10 % à 30 % d'amendements organiques, le complément à 100% étant constitué par de l'eau,et représente 20 à 40% du poids total;; - les agents colorants sont principalement constitués par un mélange d'oxydes de fer, de cuivre, de manganèse, d'aluminium, de chrome ou de zinc - les graines végétales sont constituées en majorité de graines de plantes saxicoles sauvages - la cellulose utilisée est issue de pâte à papier mécanique, non traitée chimiquement - les alginates utilisés sont issus indifféremment d'algues brunes ou d'algues rouges ; - les amendements organiques sont constitués de déchets végétaux naturels - les différents composants sont mélangés à température ambiante dans l'eau, et sont brassés par une turbopompe, puis pulvérisés au moyen d'un canon sur la paroi à traiter. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit. Selon le procédé conforme à l'invention, on traite des fronts de taille plus ou moins récents par épandage d'une composition aqueuse contenant pour 500 Kg d'eau - 200 kg d'agents colorants ; on a constaté qu'en dessous de 100 kg, l'effet de coloration était généralement insuffisant, et qu'au dessus de 300 kg, on n'obtenait pas d'augmentation de coloration significative, et conduisait en revanche à un surcoût ; le dosage d'agents colorants dépend bien entendu de la coloration désirée ; - 75 kg de graines saxicoles sauvages ; le choix de ce type de graine est fonction du relevé végétal du milieu environnant de la paroi à revégétaliser.Mais de manière générale, les plantes saxicoles sauvages sont très bien adaptées aux parois rocheuses, car elles peuvent se developper dans des conditions relativement dif ficiles ; on a constaté qu'en dessous de 50 kg, la végétation démariait assez lentement, et qu'en revanche, au dessus de 100 kg, on n'observait pas une augmentation de végétation en rapport avec la quantité de graines, et qui plus est ne faisait qu'augmenter le coût - 300 kg de cellulose ; son rôle sera décrit plus en détail ultérieurement t on peut toutefois noter qu'en dessous de 200 kg, ses propriétés d'adhérence ne sont plus suffisantes pour assurer la fixation des graines contenues dans la composition aqueuse ; en revanche, il est inutile de dépasser le seuil des 300 kg, qui n'engendrait qu'un surcoût - 10 kg d'alginates ; leur rôle, en combinaison avec celui de la cellulose sera décrit plus en détail ultérieurement ; on a observé qu'en dessous de 5 kg, leur efficacité était insuffisante pour permettre unne bonne adhérence des graines sur la paroi rocheuse traitée. Si la masse d'alginates dépasse 30 kg , on constate alors une prise en masse de la composition aqueuse, rendant alors impossible sa pulvérisation; ces alginates sont issus, de manière connue, d'algues marines brunes ou rouges; - 200 kg de produits organiques ; ces derniers sont constitués d'amendements organiques aptes à activer biologiquement le développement des graines mentionnées précédemment. Ils proviennent généralement de déchets végétaux naturels. Ils permettent notamment le développement d'une microflore de support, essentiellement constituée de bactéries, d'algues, de cyanophycées et de champignons. Ces produits organiques renferment notamment de l'azote, mais uniquement sous forme organique . En effet, toute trace d'azote minéral provoque la précipitation des oxydes minéraux avant leur épandage, ruinant rédhibitoirement leur action colorante sur le support rocheux ; on a constaté qu'en dessous de 150 kg, leur action est in suffisante,et qu'en revanche il n'existe pas de limite supérieure si ce n'est le surcout engendré. Les agents colorants sont comme déja dit, composés d'un mélange d'oxydes métalliques, notamment de fer et de manganèse. I1 importe que le potentiel oxydo-réducteur de chacun des métaux impliqués dans ces oxydes ne soit pas identique, afin qu'une réaction d'oxydo-réduction entre ces deux métaux puisse avoir lieu. La concentration de ces agents dépend de la coloration souhaitée. Lors de l'épandage de la composition aqueuse, les agents colorants réagissent, et forment un précipité à l'origine de la coloration, qui se dépose sur la paroi rocheuse. C'est pourquoi, il importe de ne mélanger les constituants du mélange colorant qu'au moment de l'épandage. Afin de pouvoir obtenir une coloration homogène, il importe que les constituants soient miscibles dans l'eau en toute proportion. Comme on l'a mentionné précédemment, les graines utilisées pour la revégétalisation des fronts de taille sont de type saxicol sauvage. En effet, ce type de graine est le plus approprié pour se développer en milieu hostile. Selon une caractéristique importante de l'invention, ces graines sont enfermées dans un gel colloïdal formé d'alginates présents dans la composition aqueuse. Les alginates associés à la cellulose permettent d'obtenir l'adhérence et la germination desdites graines sur la paroi rocheuse, afin que celles-ci puissent se développer, aidées en cela par les produits organiques. Une telle fixation des graines sur la paroi rocheuse résiste dans le temps aux intempéries. La cellulose utilisée en association avec les alginates est issue de pâte à papier mécanique non traitée chimiquement Selon le type de roche et selon la coloration voulue, on peut également utiliser comme agent colorant des oxydes de cuivre ou d'aluminium. I1 est également possible de réaliser des mélanges ternaires voire supérieures à partir d'oxydes de fer, cuivre, manganèse, aluminium, chrome et zinc. Dans une autre forme de réalisation, on utilise comme agent colorant une émulsion de bitume. De la même manière que précédemment, on mélange à celle-ci des graines de type saxicol, des alginates, de la cellulose, ainsi que des produits organiques fertilisants. La composition aqueuse est réalisée à température ambiante au moment de l'épandage, dans la cuve d'un véhicule équipée en conséquence. La dite cuve présente un orifice permettant l'introduction des différents constituants de la composition. Le brassage et l'homogénéisa- tion de la composition est réalisée au moyen d'une turbo- pompe provoquant une circulation forcée de l'eau dans la cuve. La cuve se prolonge d'un canon, susceptible de pulvériser la dite composition aqueuse jusqu'à 45 mètres de bauteur. Dans une variante, la pulvérisation de la composition aqueuse s'effectue sous l'action d'air comprimé. De fait, lorsque la composition aqueuse est prête, l'opérateur dirige le canon vers la paroi rocheuse à traiter, et pulvérise la dite composition . Le résultat est instantané et une seule pulvérisation est nécessaire. Ainsi, l'invention présente des avantages que les procédés connus à ce jour ne permettaient pas d'obtenir On peut citer - la possibilité d'obtenir une coloration et un ensemencement simultanés de tout type de parois rocheuses, acides ou basiques - un résultat instantané obtenu par une seule application - la facilité de mise en oeuvre. De la sorte, le procédé conforme à l'invention est tout particulièrement adapté au vieillissement artificiel de toute falaise, front de taille, éboulis rocheux, berges de rivière, canaux, ouvrages en béton, situés en pleine nature, ou non. REVENDICATIONS 1/ Procédé de vieillissement artificiel de parois rocheuses, dans lequel on projette sur lesdites parois une composition aqueuse d'agents colorants, caractérisé en ce que la dite composition aqueuse, réalisée au moment de l'emploi, comprend - un agent colorant choisi dans le groupe consti tué par une émulsion de bitume et une composi tion d'au moins deux oxydes métalliques suscep tibles de réagir entre eux par oxydo-réduction, - un mélange de graines, - un mélange de colloïdes destinés à faire adhérer les graines sur les parois, comprenant de la cellulose et des alginates - des amendements organiques, destinés à assurer le développement de la microflore et des plantes semées. 2/ Procédé de vieillissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition aqueuse contient en poids - de 12 à 30 %, de préférence de 10 à 20% d'agents colorants - de 2 % à 6 % , de préférence de 2,5 à 3,5 % de graines - de 15 à 25 % de colloïdes, de préférence 20 % de cellulose et de 1 % à 2 % d'alginates, - de 10 8 à 30 % d'amendements organiques, - le complément à 100 % étant constitué par de l'eau et représentant 20 à 40 % du poids total. 3/ Procédé de vieillissement selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les agents colo rants sont constitués par un mélange d'oxydes de fer, de cuivre, de manganèse, d'aluminium, de chrome ou de zinc 4/ Procédé de vieillissement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les graines végétales sont constituées de graines de plantes saxicoles sauvages 5/ Procédé de vieillissement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cellulose utilisée est issue de pâte à papier mécanique, non traitée chimiquement 6/ Procédé de vieillissement selon lune des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les alginates utilisés sont issus d'algues brunes ou d'algues rouges. 7/ Procédé de vieillissement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les amendements organiques utilisés sont constitués de déchets végétaux naturels. 8/ Procédé de vieillissement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les différents composants sont mélangés à température ambiante dans l'eau, et sont brassés par un moyen choisi dans le groupe constitué par une turbo-pompe et l'injection d'air comprimé, puis pulvérisés au moyen d'un canon sur la paroi à traiter. DEPOSANT : . Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Compagnie Nationale du Rhône (CNR) MANDATAIRE : Cabinet LAURENT et GUERRE