Brevet FR2712205A1 — publié le 19950519

Surface artificielle adaptée à la réalisation de pistes hippiques La présente invention concerne une surface artificielle adaptée à la réalisation de pistes hippiques. La surface classiquement utilisée pour les courses et les concours hippiques est l'herbe qui présente l'inconvénient d'être sensible au gel et de donner lieu à une usure rapide en cas d'utilisation intense. Pour cette raison, l'herbe est réservée à des pistes qui ne sont utilisées qu'à la belle saison ou à des terrains ayant une surface suffisamment grande pour lui permettre de se régénérer. Lorsque ces conditions ne sont pas remplies, on a pensé à remplacer l'herbe par des surfaces artificielles le plus souvent à base de sable, le cas échéant associé à des matériaux tels que fibres de bois, cendres provenant des centrales thermiques ou encore matériaux syllthétiques broyés, notamment chlorure de polyvinyle. Les surfaces ainsi fabriquées ne se sont pas avérées satisfaisantes vu qu'elles se dégradent en vieillissant et surtout qu'elles manquent de cohésion et de tenue. Lors des recherches visant à la réalisation de telles surfaces artificielles, on s'est, jusqu'à présent, essentiellement attelé à tenter d'obtenir des couches suffisamment portantes. Or, il est connu que la portance est une fonction exponentielle de l'angle de frottement dans le sol. En conséquence, pour augmenter la portance, on a cherché à introduire au sein du sol, des sources de frottement supplémentaires. La première idée qui est venue à l'esprit des spécialistes a consisté à tenter d'adapter à la réalisation de surfaces artificielles destinées à des pistes hippiques des granulats concassés anguleux tels qu'usuellement mis en oeuvre dans la technique routière ; il est aisé de concevoir que de tels granulats peuvent, de par leur caractère anguleux, se coincer géométriquement les uns contre les autres sous l'action de la circulation de véhicules, entraînant ainsi une augmentation de la portance par effet mécanique. Il s'est toutefois avéré que de tels granulats ne peuvent pas convenir pour un usage équestre vu qu'ils bloquent le pied des chevaux. Pour remédier à cet inconvénient, on a pensé à mettre en oeuvre des sables de granulométrie classiquement comprise entre 0,01 et 2 mm, dont la portance est intrinsèquement insuffisante, et de les stabiliser en y dispersant des fibres synthétiques, notamment des fibres de polypropylène ; de telles fibres sont en effet de nature à augmenter la cohésion et la portance du sable grâce au frottement mécanique contre les grains du sable ainsi engendré. Cette technique a permis d'obtenir des surfaces ayant des caractéristiques largement satisfaisantes l'incorporation des fibres au sable peut, cependant, être source de difficultés, ce qui fait que les surfaces ainsi fabriquées sont relativement onéreuses, ce qui limite la mise en oeuvre de cette technique. Une autre idée qui est déjà venue à l'esprit des spécialistes a consisté à tenter d'améliorer la portance d'un sable, non pas par action mécanique en augmentant le frottement par blocage géométrique des grains, mais par action physico-chimique ou électrique en créant entre les grains des forces d'attraction de nature à entraver leur liberté de mouvement les uns par rapport aux autres. On a ainsi déjà proposé de mettre en oeuvre des sables fins siliceux présentant un caractère anguleux ayant intrinsèquement une certaine portance du fait du frottement mécanique entre les grains et de les arroser fréquemment pour augmenter leur portance du fait des forces de liaison ainsi introduites entre l'eau et les grains ; l'expérience a toutefois montré que l'entretien de telles surfaces exige l'apport de quantités d'eau extrêmenent importantes, ce qui est, là encore, de nature à limiter leur utilisation. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé de mettre en oeuvre pour la réalisation de pistes hippiques, non pas des sables siliceux, mais des sables argileux, ou d'y introduire une certaine quantité d'argile dans le but d'en augmenter la portance ; on a ainsi pu améliorer la cohésion et la tenue de tels sols grâce à la présence de l'argile qui intervient au niveau de phénomènes électriques et de plasticité. De tels sols ne se sont toutefois pas révélés satisfaisants à l'usage compte tenu du fait qu'ils supportent mal les fortes humidités et deviennent très fortement plastiques en présence d'eau, ce qui entraîne un abaissement de leur portance quand ils sont très mouillés. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients susmentionnés en proposant une surface artificielle adaptée à la réalisation de pistes hippiques ayant une portance largement satisfaisante quel que soit son degré d'humidité, et dont la mise en oeuvre n'entraîne parallèlement pas des frais trop importants, permettant ainsi une utilisation très large. A cet effet, l'invention concerne une surface artificielle caractérisée en ce qu'elle est constituée pour au moins 70 % d'un sable extrêmement fin de granulométrie inférieure à 80 pm et présente une teneur en silice supérieure à 60 %. Il est à noter que la partie restante est essentiellement constituée de carbonates, notamment de carbonate de calcium. La caractéristique essentiellement de l'invention réside dans le choix d'un sable essentiellement constitué par du quartz, donc particulièrement dur, mais se distinguant par sa granulométrie, extrêmement faible, le rattachant au domaine des fines, qui permet d'augmenter considérablement sa surface spécifique. Par suite de ses caractéristiques particulières, il importe peu que ce sable soit constitué par des grains non pas angulaires mais passablement arrondis dont la géométrie ne peut entraîner des phénomènes de blocage de nature à intensifier les phénomènes de frottement. La portance nécessaire est, en effet, obtenue grâce à la présence d'eau, qui de manière surprenante se trouve absorbée par le sable sur une grande surface et conservée au sein de celui-ci en étant électriquement liée aux grains par des forces de type Van Der Waals qui contribuent largement à en améliorer la cohésion et la portance. On a, en outre, pu constater que de tels sols au sein desquels les phénomènes de liaison électrique se trouvent considérablement amplifiés grâce à la surface spécifique remarquablement importante du matériau mis en oeuvre, demeurent, en fait, toujours mouillés et ne demandent par suite pratiquement pas d'entretien. Selon une autre caractéristique de 1 ' invention, la surface artificielle contient du chlorure de sodium en quantité d'environ 0,5 0/ou. La présence de ce chlorure de sodium permet d'activer la surface en y amenant des ions de nature à renforcer les liaisons existant entre l'eau et les grains de sable de façon à augmenter la cohésion de la surface et à en améliorer la portance. L'invention permet donc d'obtenir un sol extrêmement portant, mais parallèlement très souple, donc, ne présentant pas pour les chevaux les inconvénients des surfaces à base de granulats concassés similaires à celles mises en oeuvre dans le cadre des techniques routières. Un avantage essentiel de la portance obtenue conformément à l'invention est lié au fait que de telles surfaces peuvent être appliquées sur une épaisseur d'environ 40 à 150 mm, directement sur un sol quelconque. Il est ainsi possible de réaliser une économie de sous-couches très importante. On a, en effet, pu remarquer que, dans le cas d'une surface classique à base de sable siliceux grossier, appliquée sur une épaisseur de 10 cm, le sabot d'un cheval pénètre à une profondeur de 8 cm, alors qu'il ne rentre que d'1 ou 2 cm dans une surface conforme à l'invention. Celle-ci permet, en conséquence, de réaliser sur un sol quelconque des pistes monocouches d'environ 10 cm d'épaisseur. Les spécialistes dans le domaine équestre savent maintenant que l'appui du pied d'un cheval se décompose en deux phases. Lors de la première phase, le cheval encaisse les chocs sous contrôle neuromusculaire ; il s'agit donc là d'une phase passive. La seconde phase est, au contraire, une phase active vu que le cheval pousse sur le sol pour assurer sa locomotion. En conséquence, dans les sols équestres, on cherche toujours à obtenir un rapport élevé entre la portance et la fréquence des chocs. Or, la surface conforme à l'invention permet de satisfaire à ces impératifs grâce à l'obtention d'un sol très portant mais parallèlement ayant de bonnes propriétés d'absorption des chocs. En effet, sous l'action d'une sollicitation vibrée (première phase) on observe un phénomène de liquéfaction (mise sous pression interstitielle) et de désorganisation granulaire (thixotropie) dont la conséquence est une bonne absorption des chocs. Au contraire, lors de la phase active, le sol a une portance très élevée. Il est à noter qu'un tel comportement n'avait jamais pu être obtenu avec des sols de minéralogie ou de granularité différentes. REVENDICATIONS 1-) Surface artificielle adaptée à la réalisation de pistes hippiques, caractérisée en ce qu'elle est constituée pour au moins 70 % d'un sable extrêmement fin de granulométrie inférieure à 80 pm et présente une teneur en silice supérieure à 60 %. 2-) Surface artificielle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'elle contient du chlorure de sodium en quantité d'environ 0,5 0/oxo. 3-) Surface artificielle selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle présente une épaisseur d'environ 40 à 150 mm et est appliquée directement sur un sol quelconque.