Brevet FR2719855A1 — publié le 19951117

Revêtements praticables pour piétons et véhicules La présente invention a pour objet un revêtement praticable pour piétons 1 0 et véhicules, utilisable en particulier pour des couches de base liées par du ciment, à base de résines réactives durcies, ayant éventuellement une teneur en charges minérales et autres constituants. Des matériaux de revêtement s'étalant librement, chargés et pigmentés, sont utilisés pour des chaussées, des surfaces praticables pour piétons et 1 5 véhicules, telles que sur des ponts, des parcs de stationnement, des hangars de stockage, des trottoirs et autres, le plus souvent à couches de base liées par du ciment, pour une protection contre les contraintes mécaniques et chimiques, telles que l'abrasion, I'usure, le salage, I'essence, I'huile de moteur, les acides et les intempéries. On utilise ici, en tant que liant, des résines réactives, par exemple des résines époxydes, rendues éventuellement élastiques à l'aide de polyuréthanne, des polyuréthannes, des résines polyester insaturées ou des résines poly(méthacrylate de méthyle). Ces revêtements durcissables à froid, le plus souvent à deux composants, contiennent, pour augmenter la résistance mécanique, des charges minérales qui ne sont incorporées souvent que sur le lieu d'utilisation. De plus, après application du revêtement, on répand à la surface de celui-ci un matériau de répandage. Comme charge et comme matériau de répandage, on utilise généralement du sable quartzeux ayant différentes distributions granulométriques. Les revêtements de ce type sont soumis à des contraintes considérables. En plus de l'adhérence, d'une faible absorption d'humidité et d'une résistance thermique, il leur faut présenter, d'une part, une résistance élevée à l'abrasion ainsi qu'une bonne résistance aux produits chimiques, et d'autre part, une bonne capacité à recouvrir les fissures même dans des conditions dynamiques. Ainsi, les revêtements mis en oeuvre dans des ouvrages qui sont placés sous la responsabilité du Ministère Fédéral de la Circulation ou de l'inspection des Travaux Publics doivent répondre à des exigences particulièrement strictes. Celles-ci sont fixées dans le cadre des "Conditions supplémentaires de contrat 1 0 technique" (ZTV-SIB 90) ou dans les Directives pour la Protection et la Maintenance des constructions en béton et, aussi, dans les "Conditions techniques de livraisons". Des conditions particulièrement difficiles à remplir simultanément sont la faible abrasion (= dureté élevée) et la bonne capacité à recouvrir les fissures 1 5 dans des conditions statiques et/ou dynamiques (= élasticité élevée), car ces caractéristiques sont antagonistes et s'excluent mutuellement. En conséquence, les revêtements de ce type sont appliqués le plus souvent en deux couches. La première couche, molle, non chargée, a comme fonction de recouvrir les fissures. La deuxième couche chargée de sable quartzeux, sur laquelle on répand principalement, après son application, mais à l'état o elle est encore capable de liaison, du sable servant au moins en partie également de charge, assure la résistance élevée à l'abrasion du revêtement global. Des systèmes usuels à deux couches sont généralement constitués d'une couche intermédiaire ou légère en résine réactive non chargée, et d'une couche de recouvrement en résine réactive chargée. Dans ces revêtements bicouches, le liant de chaque couche peut être ajusté de façon optimale en fonction des conditions données. Ainsi, I'élasticité de la couche légère molle, non chargée, est ajustée à une valeur telle, qu'une capacité à recouvrir les fissures dans des conditions dynamiques soit assurée même à -20 C. La couche 3 0 de recouvrement chargée de sable, plus dure, présente par ailleurs la résistance élevée à l'abrasion et aux produits chimiques voulue. Toutefois, dans le cas de revêtements monocouches, le liant doit répondre aux deux types d'exigences. Ainsi, I'élasticité du liant doit être ajustée à une valeur telle, qu'à -20C, une capacité àa recouvrir les fissures dans des conditions dynamiques suffisante, par exemple 0,3 mm, soit assurée. Les liants mous de ce type présentent déjà en eux mêmes l'inconvénient d'une faible résistance à abrasion. A cela s'ajoute que la fixation du sable réepandu n'est réalisée que dans une faible mesure, ce qui va encore à l'encontre de la résistance à l'abrasion. Si l'on ajuste le liant à une consistance plus dure, on rencontre des problèemes concernant la capacité à recouvrir les fissures dans des conditions dynamiques, se traduisant par des fissures à la surface. En conséquence, des résines époxyde modifiées par exemple par du polyuréthanne, chargées de 1 0 sable, ne sont pas appropriées en tant que liant, car ces matériaux ne présentent pas une élasticité suffisante à -20 C. Les sables quartzeux utilisés habituellement, qui sont utilisées à la fois en tant que charge et pour le sablage, sont effectivement nécessaires pour atteindre une résistance élevée à l'abrasion, mais ils diminuent l'élasticiteé du revêtement final. i 5 On a maintenant découvert de manièiere surprenante que des revêtements à base de résine réactive, en particulier à base de résine époxyde modifiée éventuellement par du polyuréthanne, présentent, par suite de l'incorporation de granulés élastomères, une capacité à recouvrir les fissures nettement améliorée, qui est conservée même en preésence de charges et d'agents de répandage minébraux augmentant la réesistance à I'abrasion. En conséquence, la présente invention a pour objet un revêtement praticable pour piétons et véhicules, pour couche de base liée par du ciment, à base de résines réactives durcies, ayant éventuellement une teneur en charges minérales et autres constituants, le revêtement comprenant, conformément à l'invention, des particules élastomères 2 5 ayant une taille de particule de 0,3 à 2 mm. Les liants préférés sont les résines époxyde, en particulier modifiées par des polyuréthannes. D'autres exemples de liants utilisables avantageusement sont les polyuréthannes, les résines polyester insaturées et les résines poly(méthacrylate de méthyle). L'invention permet de remplacer le système bicouche coûteux en travail, 3 0 nécessaire pour le revêtement des couches de base usuelles liées par du ciment, sans avoir à prendre en compte les inconvénients inhérents aux systèmes monocouches antérieurs. Le revêtement selon l'invention présente plutôt les caractéristiques en elles-mêmes contradictoires d'une résistance à l'abrasion et d'une stabilité aux produits chimiques élevée ainsi que d'une grande capacité à recouvrir les fissures, dans une mesure complètement satisfaisante. Bien entendu, le revêtement selon l'invention peut être également mis en oeuvre dans des systèmes bicouches, pour améliorer la capacité à recouvrir les fissures, tout en conservant une résistance à l'abrasion et une stabilité aux produits chimiques élevées. A cet effet, le granulé élastomère peut être contenu dans l'une des couches ou dans les deux. Au moins la face extérieure de la couche la plus éloignée de la couche de base est remplie ici de sable quartzeux de répandage, pour augmenter la résistance à l'abrasion, alors que les deux couches peuvent présenter également des compositions 1 0 identiques. Le revêtement selon l'invention contient de préférence des particules élastomères ayant une taille de particule de 0,4 à 1,8, en particulier de 0,5 à 1,5 mm. En tant que particules élastomères, c'est-à-dire de granulés élastomères, on peut utiliser des élastomères naturels ou synthétiques, comme 1 5 par exemple du caoutchouc naturel ou synthétique, de la gomme, de l'EPDM, des matières régénérées (par exemple des produits de recyclage de l'industrie des pneumatiques et autres). Il est particulièrement avantageux de concentrer les particules élastomères, dans la couche du revêtement selon l'invention, proche de la couche de base liée par du ciment. Un rapport en poids du liant aux granulés de 2:1 à 10:1, en particulier de 2: 1 à 7:1, s'est révélé le plus avantageux. Le revêtement selon l'invention contient, en tant que liant, des résines réactives durcies, par exemples des résines polyuréthannes, des résines 2 5 polyester insaturées et/ou des résines poly(méthacrylate de méthyle). On préfère en particulier les époxydes, éventuellement aussi modifiés, en particulier basés sur des résines époxy à base de bisphénol A et/ou de bisphénol F, éventuellement modifiées, par exemple avec des isocyanates aromatiques bloqués, que l'on a fait réagir avec des amines cycloaliphatiques, araliphatiques 3 0 et/ou aliphatiques. Les résines époxydes peuvent contenir des diluants réactifs aromatiques ou aliphatiques. Les liants époxydes, qui sont rendus élastiques à l'aide de polyuréthannes, contiennent à cet effet de préférence des prépolymères de polyuréthanne bloqués, à base de polyéther-polyols. Les revêtements selon l'invention peuvent contenir, en plus de charges et d'agents de répandage, d'autres constituants connus en soi, tels que des pigments, des accélérateurs, des stabilisants, des agents de réglage de la viscosité, des solvants, en particulier des solvants réactifs, et autres. Pour préparer le revêtement selon l'invention, on applique de préférence d'abord le matériau de revêtement à l'état liquide, contenant la résine réactive, de préférence une résine époxyde, en tant que liant, et des particules élastomères, sur la couche de base liée par du ciment éventuellement préimprégnée et, de préférence, après que la sédimentation des particules 1 0 élastomères soit pratiquement terminée, et avant le durcissement du liant, on répand éventuellement l'agent augmentant la résistance à l'abrasion mais jouant également le rôle de charge. D'après l'expérience, lorsqu'on utilise le liant, la sédimentation préférée suffisante des particules élastomères, se produisant sous l'effet de la gravité, a 1 5 lieu après environ 20 à 60 minutes, de sorte que le répandage, par exemple de sable quartzeux, peut être alors réalisé. Ce mode opératoire particulier présente l'avantage que les particules élastomères concentrées dans la zone du revêtement proche de la couche de base sont alourdies par l'agent de répandage partiellement déposé. L'invention sera mieux comprise à l'aide de l'exemple suivant. Exemple En tant que liant, on utilise un mélange constitué de: Bisphénol A résine époxyde 13% en poids Prépolymère de PUR bloqué (polyéther-polyol) 44 % en poids 2 5 Pigment oxyde de fer rouge 2,5 % en poids Charge (poudre de quarz, craie) 25 % en poids Agent d'aération 0,5 % en poids Durcisseur polyamine (indice d'activité H 135) 15 % en poids On mélange le liant avec un granulé EPDM coloré, ayant une taille de 3 0 particule de 0,5 à 1,5 mm, et on l'applique sur le béton en couche de base et sur lequel on a répandu du sable quartzeux. Dans le revêtement on incorpore, après environ 30 minutes, du sable quartzeux ayant une taille moyenne de particule de 0,7 à 1,2 mm. Après le durcissement, le revêtement ainsi obtenu répond aux conditions du TL/TP-OS, point 6,15 (capacité à recouvrir les fissures dans des conditions dynamiques IIT + V). Les données concernant la taille de particule se rapportent à une série de cribles, c'est-à-dire que toutes les tailles de particule comprises entre les limites indiquées peuvent être contenues individuellement. Une distribution granulométrique selon une courbe de Gauss en cloche, avec une taille moyenne de particule comprise dans le domaine indiqué, est également acceptable. 1 0 Le revêtement selon l'invention répond aux exigences du ZTV- SIB 90. Par comparaison avec un revêtement autre que celui de l'invention, on obtient les résultats suivants Exemple Exemple comparatif Liant 100 100 Granulé de matière synthétique 0,5-1,5 mm 25 - Sable quartzeux, 0 0,7-1,2 mm (sable de 50 75 répandage) Moment du répandage: après une période de... 30 30 (minutes) Test d'abrasion, n. TL/TP-OS de ZTV-SIB 90 satisfaisant satisfaisant Test de la capacité à recouvrir les fissures, satisfaisant non n. TL/TP-OS de ZTV-SIB 90 satisfaisant REVENDICATIONS 1. Revêtement praticable pour piétons et véhicules pour couche de base liée par du ciment, à base de résine réactive durcie, ayant éventuellement une teneur en charges minérales et autres constituants, caractérisé par le fait que le revêtement comprend des particules élastomères ayant une taille de particule de 0,3 à 2 mm. 2. Revêtement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient des particules ayant une taille de particule de 0,4 à 1,8, en particulier de 0,5 à 1,5 mm. 1 0 3. Revêtement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les particules élastomères, en particulier des granulés, comprennent du caoutchouc synthétique et/ou naturel. 4. Revêtement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le rapport en poids du liant aux granulés est dans la gamme allant de 2: 1 à 10:1, en particulier de 2: 1 à 7: 1. 5. Revêtement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les particules élastomères sont concentrées dans la zone du revêtement proche de la couche de base. 6. Procédé de préparation d'un revêtement selon l'une quelconque des 2 0 revendications précédentes, comprenant les étapes consistant à appliquer une masse de stratification liquide, comprenant une résine réactive durcissable, sur une couche de base liée par du ciment éventuellement préimprégnée, et à durcir, caractérisé par le fait que la masse de stratification appliquée comprend des particules élastomères ayant une taille de particule de 0,3 à 2 mm, en 2 5 particulier de 0,4 à 1,8 et de préférence de 0,5 à 1,5 mm. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les particules élastomères sont concentrées dans la zone du revêtement proche de la couche de base liée par du ciment. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la concentration est réalisée sous l'effet de la gravité avant le durcissement du revêtement. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape consistant à incorporer dans le revêtement, ou à répandre sur celui-ci, avant le durcissement du revêtement, une charge et/ou un matériau de répandage augmentant la résistance à l'abrasion. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que le matériau de répandage n'est appliqué qu'après la concentration 1 0 des particules élastomères dans la zone proche de la couche de base.