Brevet FR2900677A1 — publié le 20071109

La présente invention se rapporte à des revêtements de sol coulés comportant des débris de bois. Les débris de bois sont par exemple des copeaux de bois issus de l'industrie du bois, telle que de scieries, de fabricants de parquets en bois et de palettes, des fibres de bois et divers rebuts du bois. Les revêtements de sol à base de bois, comme le parquet, les matériaux stratifiés et les matériaux agglomérés, se présentent sous la forme de lames ou de dalles qui sont mutuellement assemblées. Leur utilisation comme revêtement de sol présente des inconvénients. L'inconvénient majeur réside dans le fait que de tels revêtements sont sensibles à la présence de toute forme d'humidité dans le sol à revêtir, aussi bien au moment de leur pose que tout au long de leur durée de vie. Ceci peut conduire à des sinistres, tels que la dégradation irréversible par gonflement et le décollement du revêtement. C'est la raison pour laquelle les locaux comportant de tels revêtements doivent être protégés, préalablement à leur pose, contre les remontées d'humidité, fréquentes sur des dallages sur terre-plein, ou les inondations. En outre, la sensibilité de ces revêtements à l'hygrométrie des locaux, nécessite d'en contrôler la teneur par un réglage constant de =leur température. Un autre inconvénient de ces revêtements de sol est leur faible aptitude d'amortissement sonore des bruits de pas ou de chocs par impact, ce qui peut conduire à des nuisances sonores inacceptables. Selon les types de revêtement à base de bois cités ci-dessus, d'autres inconvénients spécifiques peuvent apparaître. Ainsi, les parquets en bois classiques sur lambourdes ou collés à même le sol présentent une résistance à l'usure satisfaisante mais ont une résistance au poinçonnement limité. De même, les matériaux stratifiés présentent l'inconvénient de ne comporter qu'une faible couche de bois noble et ne peuvent donc pas être rénovés par ponçage, ce qui limite leur durée de vie. De plus, une utilisation de ces matériaux dans des locaux engendre une réverbération sonore indésirée. De plus, l'assemblage mentionné plus haut de lames ou de dalles comporte habituellement de nombreux interstices entre chacun de ces éléments, lesquels peuvent être à la source de développements microbiens et bactériens, et les joints peuvent comprendre des produits organiques aromatiques polluants. Pour pallier les inconvénients de l'art antérieur, il serait utile de mettre à disposition des revêtements de sol à base de bois, imputrescibles, c'est-à-dire résistant à l'humidité, et évitant les développements bactériens et microbiens. Ils devraient être quasi inaltérables dans des conditions d'usure habituelles, présenter des propriétés d'isolation phonique, tout en ayant un aspect extérieur attrayant, proche de celui des parquets et/ou de matériaux stratifiés ou agglomérés. A cet effet, l'invention concerne un revêtement de sol coulé sur site comportant des débris de bois incorporés dans un liant de type polymère, caractérisé en ce que les débris de bois sont répartis dans le liant selon un gradient globalement croissant de concentration desdits débris depuis une surface inférieure du revêtement, en contact avec le sol, jusqu'à une surface supérieure, d'usure, du revêtement. Les revêtements de sol coulés sur site comportant des débris de bois incorporés dans le liant selon ce gradient croissant en concentration de débris de bois présentent une résistance très élevée aux effets néfastes de l'humidité. De tels revêtements ne sont ni déformables par gonflement, conduisant à des revêtements gondolés, ni sujets à des décollements. En effet, comme la partie inférieure du revêtement comporte moins de débris de bois, voire aucun, elle présente une étanchéité meilleure que la partie supérieure et constitue ainsi fonctionnellement d'étanchéité ou une semelle qui évite totalement, ces remontées Typiquement, au niveau de cette sous-concentration en débris de bois dans la est comprise entre 0% et 10% en poids par rapport au poids total du revêtement. La sous-couche représente par exemple 10% de l'épaisseur totale du revêtement. 15 Dans la couche au-dessus de la sous-couche précédente, la concentration en débris de bois globalement augmente selon l'épaisseur, de façon constante ou pas, jusqu'à la surface supérieure d'usure, de façon à ce qu'un tel revêtement de sol 20 présente un aspect esthétique proche des matériaux tels que les matériaux agglomérés et surtout les parquets. De manière très avantageuse, de tels revêtements de sol sont d'un seul tenant, c'est-à-dire qu'ils ne 25 comportent pas d'interstices entre des portions individuelles de tels revêtements, ce qui serait le cas pour des revêtements de l'art antérieur lorsque de grandes surfaces de sol à recouvrir sont nécessaires. Par ailleurs, l'absence d'interstices évite le 30 développement microbien et bactérien, l'encrassement du revêtement et en simplifie l'entretien. Ils ont des performances satisfaisantes en termes de résistance à l'usure, de tenue au poinçonnement statique et à la déformation rémanente et présentent une bonne capacité 35 d'amortissement sonore. Les revêtements de sol coulés, de préférence sans joints, ainsi obtenus présentent les avantages une sous-couche limite, voire d'humidité. couche, la souscouche suivants . - ils sont d'entretien facile, - ils peuvent être aisément rénovés et réparés par ponçage, et application d'une couche de vernis de 5 finition, - ils sont imputrescibles du fait de leur protection contre les remontées d'humidité, permettant leur utilisation sur des dallages en terre-plein où l'on rencontre le plus de sinistres de revêtements de sol, 10 et - ils présentent un aspect esthétique proche des matériaux tels que les matériaux agglomérés et les parquets. L'utilisation de tels débris provenant de 15 l'industrie du bois représente une voie de valorisation alternative aux autres usages classiques, telles que l'incinération. Ces revêtements de sol peuvent donc avantageusement recouvrir les sols de divers bâtiments 20 ou des planchers de voitures de transport en commun. La nature des sols à recouvrir peut être diverse, tel qu'en béton, en bois, en bitume ou en métal. On peut utiliser les débris ou rebuts de tout bois, bien que certains soient moins préférés du fait 25 de leur faible densité, c'est-à-dire en fait de leur moindre résistance mécanique. La densité du bois peut varier en fonction de sa nature. Certaines espèces d'arbres, comme le pin, ont une densité, mesurée à 15% d'humidité, d'environ 0,4 30 et d'autres, telles que certains bois tropicaux, ont une densité d'environ 1,40. Par ailleurs, la teneur naturelle en humidité du bois est très variable d'une espèce d'arbre à l'autre, par exemple de plus de 50% pour le peuplier à moins de 20% pour le charme. 35 Lorsqu'il est mis en oeuvre des débris de bois de résineux, par exemple les conifères, ou de feuillus très légers et légers, tels que le peuplier et le bouleau, les revêtements obtenus ont des performances citées ci-dessus moins favorables, mais acceptables dans le contexte de l'invention. On utilise, de préférence, le chêne ou le hêtre, dont la densité est supérieure à 0,70, mesurée à 15% d'humidité. Dans le cadre de l'invention, il est ainsi très préférable que les débris de bois présentent une teneur en humidité comprise entre 15 et 20% qui peut être obtenue par simple stockage du bois, avant qu'il ne soit mis sous la forme de débris, ou des débris de bois. Toutefois, il convient de prévoir un séchage des débris de bois afin d'en maintenir l'humidité à une teneur comprise entre environ 8% et environ 12% dans le cas de l'utilisation d'une résine polyuréthane, notamment une résine polyuréthanne bi-composant, à savoir un polyéther-polyester et un di-isocyanate aromatique ou aliphatique. En effet, lorsque ces débris présentent un taux d'humidité supérieur à 15% en poids, l'eau réagit avec le composant à base d'isocyanate en libérant du gaz carbonique et provoque, par conséquent, un gonflement indésiré du revêtement. Ces débris sont de préférence des copeaux de bois de diverses provenances, par exemple ceux provenant des scieries, de fabricants de palettes ou des parqueteries, ou sont des fibres de bois. Les débris de bois ont de préférence des longueurs comprises entre 1 mm et 50 mm, des largeurs comprises entre 1 mm et 20 mm et des épaisseurs comprises entre 1 mm et 10 mm. Dans le cadre de l'invention, le liant de type polymère représente un mélange d'une résine appropriée et d'un durcisseur afin que le revêtement puisse se présenter sous la forme solide par réaction classique de la résine avec le durcisseur. Avantageusement, le liant est choisi dans le groupe constitué par les résines époxy, les résines de type méthacrylate et les résines polyuréthannes. Avantageusement, la dureté de la résine est comprise entre 80 et 95 Shore A, mais il est envisageable d'utiliser des résines ayant des duretés plus élevées, par exemple des résines époxy dont la dureté se situe sur l'échelle D de la dureté Shore. Dans le revêtement de l'invention, les débris de bois sont en une proportion se situant entre 10% et 40% en poids par rapport au poids du liant. Le liant peut être translucide ou bien être coloré par la présence d'un colorant classiquement utilisé pour teinter un tel type de revêtement. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un revêtement de sol coulé sur site selon l'invention, comprenant les étapes consistant à: a) appliquer sur un sol à revêtir un mélange de débris de bois et d'un liant dont la densité est comprise entre 1,0 et 1,6 et dont la viscosité initiale est d'au plus 10 000 mPa.s à 20 C, le bois desdits débris ayant une densité inférieure à celle du liant, jusqu'à l'obtention d'une couche d'épaisseur prédéterminée, et b) poncer la surface du revêtement, après séchage, pour compenser des défauts de surface. Le procédé est donc utilisé pour l'élaboration de revêtements de sol coulés in situ, et, très préférablement, ils sont élaborés sans interstices, comme indiqué précédemment. Le mélange débris de bois/liant de l'étape a) est coulé sur toute la surface du sol à recouvrir, de préférence au moyen d'une lisseuse, l'épaisseur de la couche ainsi obtenue étant très avantageusement comprise entre 5 mm et 15 mm. Comme indiqué plus haut, un des avantages surprenants de la mise en oeuvre d'un tel procédé réside dans le fait que le revêtement de l'invention ainsi obtenu présente une partie inférieure où la concentration en débris de bois est quasi nulle, voire nulle, et une surface inférieure, c'est-à-dire celle en contact avec le sol. La partie inférieure forme alors une sorte de sous-couche isolante au regard notamment de l'humidité du sol, les débris de bois se trouvant ainsi protégés contre cette humidité, ce qui évite leur dégradation. La concentration des débris de bois dans le liant augmente dans l'épaisseur du revêtement, depuis la surface inférieure jusqu'à la surface supérieure, constituant la couche d'usure. Egalement, une telle variation de la concentration des débris de bois dans l'épaisseur du revêtement limite, de manière surprenante, la transmission sonore engendrée par des bruits de pas ou par des chocs d'impact. La Demanderesse a trouvé que, pour pouvoir obtenir un revêtement de sol de l'invention, présentant un gradient de concentration de débris de bois, il convient de choisir les densités, à savoir celle des débris de bois et du liant, et la viscosité du liant. Pour la commodité de la mise en oeuvre, on choisit un liant à vitesse de durcissement limitée, par exemple offrant un temps de travail supérieur à environ 30 minutes. On entend par temps de travail, le laps de temps qui sépare l'instant de l'opération de mélange du liant avec les débris de bois par rapport à un instant correspondant à l'atteinte d'un durcissement du liant correspondant à une viscosité du liant supérieure à 15 000 mPa.s à 20 C, valeur de seuil haut pour laquelle il est considéré que la viscosité empêche la poursuite de remontée des débris de bois par poussée d'Archimède. Ainsi, pour obtenir les revêtements de l'invention, la densité du liant doit être comprise entre 1,0 et 1,6 et la viscosité initiale doit être d'au plus 10 000 mPa.s à 20 C. De préférence, la densité du liant est comprise entre 1,2 et 1,5 et, en particulier, elle est proche de 1,45 à 20 C. La viscosité du liant est préférablement comprise entre 2500 et 8000 mPa.s et, en particulier, est comprise entre 4000 et 6000 mPa.s à 20 C. En outre, la densité du bois a également une influence sur la qualité du revêtement de l'invention, dans la mesure où elle doit être inférieure à celle du liant utilisé. Il a été observé que lorsqu'il est mis en œuvre une résine de forte densité, telle que supérieure à 1,6, et de faible viscosité initiale, telle qu'inférieure à 2500 mPa.s, associée à des débris de bois de faible densité, telle qu'inférieure à 0,50, ceux-ci restent en grande majorité à la surface du liant. Après le ponçage, la surface d'usure du revêtement présente des zones où des débris de bois sont absents, la surface obtenue étant ainsi hétérogène. Le revêtement obtenu présente alors un aspect esthétique non optimal et des performances limitées notamment en termes de résistance à l'usure et de tenue au poinçonnement statique. Lorsqu'il est mis en œuvre une résine de faible densité, telle qu'inférieure à 1,0, et de faible viscosité initiale, telle qu'inférieure à 2500 mPa.s, associée à des débris de bois de forte densité, telle que supérieure à 1,20, la sous-couche du revêtement présente une concentration de débris de bois supérieure à 1o%, rendant ainsi le revêtement plus sensible au remontées d'humidité. De préférence, la densité du bois des débris est comprise entre 0,50 et 1,4 et, en particulier, entre 0,60 et 1,0. De telles densités sont ici mesurées pour une teneur en humidité comprise entre 15 et 20%. A titre d'exemple, un revêtement de l'invention présentant le gradient croissant de concentration de débris de bois est fabriqué avec un liant coloré de type polyuréthanne de densité 1,45, de viscosité 5000 mPa.s à 20 C, et des débris de chêne, de densité 0,70 mesurée pour une teneur en humidité de 15%, le temps de travail étant de 60 minutes. L'étape b) de ponçage consiste soit à éliminer des morceaux de débris de bois qui émergent trop de la surface supérieure du revêtement, soit à éliminer une couche du liant présent à la surface d'usure, exempte de débris de bois, pour ainsi révéler lesdits débris de bois. Le procédé peut comprendre, avant l'étape a), une étape consistant à appliquer sur le sol à recouvrir une couche primaire de résine polyuréthanne monocomposant de type MDI (4,4'di-isocyanate de diphénylméthane) ou de résine époxy de faible viscosité, exempte de composé saponifiables, différente de la résine époxy constitutive du liant, suivie d'une étape de durcissement. Cette résine époxy de faible viscosité est avantageusement mise en oeuvre dans le cas où l'humidité résiduelle du sol est susceptible de réagir chimiquement avec le liant. Une telle réaction peut par exemple induire un dégagement de gaz carbonique conduisant à un gonflement du revêtement de sol et, par conséquent, en altérer les propriétés. De préférence, le mélange de l'étape a) est constitué de 10 à 40% en poids de débris de bois, le reste étant constitué du liant. Le liant est tel que défini précédemment, et est, de ;préférence, de type des résines époxy, résines méthacrylate ou résines polyuréthannes, citées plus haut. Dans le cas où le liant est une résine polyuréthanne, la teneur en humidité des débris de bois devra être comprise entre 8% et 12%. Les épaisseurs habituellement obtenues sont fonction des utilisations des revêtements de sol coulés. Habituellement, leur épaisseur varie entre 5 5 et 15 mm. Préalablement à l'étape b), le procédé peut comprendre une étape initiale d'élimination de bulles d'air éventuellement présentes dans le revêtement. Cette élimination peut être effectuée par tout moyen, 10 tel qu'un rouleau débulleur. La durée du séchage de l'étape b) est habituellement comprise entre 12 h et 24 heures, en fonction de la température. L'étape b) de ponçage peut être mise en oeuvre par 15 tout moyen connu, tel qu'une ponceuse à parquet munie de bandes abrasives. Les défauts de surface peuvent représenter les défauts de planéité qu'il convient donc de compenser, comme indiqué ci-dessus. L'étape b) peut en outre être suivie d'une étape 20 c) de masticage consistant à appliquer un composé pour combler, en surface supérieure, des cavités laissées par des bulles d'air, selon des techniques connues de l'homme du métier. De préférence, le composé est une résine polyuréthanne bi-composant. 25 Enfin, le procédé peut comprendre, après l'étape c), une étape consistant à lustrer la surface supérieure du revêtement et à appliquer une couche de vernis de finition classique, afin de faciliter l'entretien du revêtement de sol fini et d'éviter une 30 dégradation de celui-ci par les rayons UV, selon des techniques connues de l'homme du métier. La figure 1 est une coupe en épaisseur d'un revêtement selon une forme de réalisation de 35 l'invention, et la figure 2 est un tracé montrant l'évolution d'un gradient de concentration de débris de bois selon le niveau d'épaisseur dans le revêtement. Un tel revêtement 1, d'épaisseur e, présente un gradient croissant de concentration de débris de bois 10 dans un liant 11 depuis la surface inférieure 12, limitant une première tranche formant une sous-couche 14, jusqu'à la surface supérieure 13, limitant une seconde tranche supérieure 15. La figure 2 montre un tracé de la concentration de débris de bois 10 en fonction de l'épaisseur e du revêtement. On voit que la courbe de densité ou de concentration de débris de bois partant de la surface inférieure 12 de la sous-couche 14 est nulle ou quasiment nulle dans la sous-couche 14, alors qu'elle croît globalement dans la tranche supérieure 15 jusqu'à la surface supérieure, d'usure, 13. 1120 Revendications 1. Revêtement de sol coulé sur site comportant des débris de bois (10) incorporés dans un liant (11) de type polymère, caractérisé en ce que les débris de bois (10) sont répartis dans le liant (11) selon un gradient globalement croissant de concentration desdits débris (10) depuis une surface inférieure (12) du revêtement, en contact avec le sol, jusqu'à une surface supérieure (13), d'usure, du revêtement. 2. Revêtement de sol selon la revendication 1, dans lequel les débris de bois (10) sont des copeaux de bois ou des fibres de bois. 3. Revêtement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les débris de bois (10) ont des longueurs comprises entre 1 mm et 50 mm, des largeurs comprises entre 1 mm et 20 mm et des épaisseurs comprises entre 1 mm et 10 mm. 4. Revêtement selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le liant (11) est choisi dans le groupe constitué par les résines époxy, les résines de type méthacrylate et les résines polyuréthannes. 5. Revêtement selon la revendication 4, dans lequel le liant (11) étant une résine polyuréthanne, les débris de bois ont une teneur en humidité comprise entre environ 8% et environ 12%. 6. Revêtement selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les débris de bois (10) sont en une proportion se situant entre 10% et: 40% en poids par rapport au poids du liant (11). 7. Procédé de fabrication d'un revêtement coulé sur site, selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant les étapes consistant à : a) appliquer sur un sol à revêtir un mélange de débris de bois et d'un liant dont la densité est comprise entre 1,0 et 1,6 et dont la viscosité initiale est d'au plus 10 000 mPa.s à 20 C, le bois desdits débris(10) ayant une densité inférieure à celle du liant (11), jusqu'à l'obtention d'une couche d'épaisseur prédéterminée, et b) poncer la surface du revêtement, après séchage, 5 pour compenser des défauts de surface. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape b) consiste à éliminer des morceaux de débris de bois (10) qui émergent trop de la surface (13) du revêtement. 10 9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape b) consiste à éliminer une couche du liant (11) présent à la surface (13) du revêtement, exempte de débris de bois (10), pour ainsi révéler lesdits débris de bois (10). 15 10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant, avant l'étape a), une étape consistant à appliquer sur le sol à recouvrir une couche primaire de résine polyuréthanne monocomposant de type MDI (4,4'di-isocyanate de diphénylméthane) ou de résine 20 époxy de faible viscosité, exempte de composé saponifiables, suivie d'une étape de durcissement. 11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, comprenant, préalablement à l'étape b), une étape initiale d'élimination de bulles d'air éventuellement 25 présentes dans le revêtement. 12. Procédé selon l'une des revendications 7 à 11, comprenant, après l'étape b), une étape c) de masticage consistant à appliquer un composé, de préférence une résine polyuréthanne bi-composant, pour 30 combler, en surface supérieure (13), des cavités laissées par des bulles d'air. 13. Procédé selon la revendication 12, comprenant, après l'étape c), une étape consistant à lustrer la surface supérieure (13) du revêtement et à 35 appliquer une couche de vernis de finition classique.