Brevet FR2931149A1 — publié le 20091120

La présente invention est relative à un procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton, plus particulièrement à un procédé de traitement intégrant un grenage, à savoir un traitement par impacts consistant à rendre la surface d'un corps légèrement rugueuse. Entrent dans le cadre de l'invention des surfaces minérales dures, telles que des surfaces de calcaires durs ou de granite, des surfaces de béton, ainsi que des surfaces minérales plus tendres telles que des surfaces de calcaires tendres. Ces sur-faces ou revêtements sont utilisées couramment comme sols d'espaces publics urbains et plus généralement d'espaces accessibles au public, tels des quais de gare, mais également comme sols d'espaces privés. Les surfaces minérales ou les surfaces de béton présentent à l'origine un aspect plus ou moins rugueux évitant tout risque de glissance pour les utilisateurs. Après un certain temps d'utilisation, la rugosité d'origine disparaît en raison, d'une part, d'un phénomène d'usure par abrasion dû à l'utilisation par des piétons ou des véhicules, et, d'autre part, de l'accumulation de souillures et salissures, notamment de graisses, d'excréments de volatiles et canins, de gommes à mâcher (chewing-gums) et d'autres déchets durs ou plastiques. Outre la détérioration de l'esthétique des sols, ces derniers deviennent glissants et présentent ainsi un danger pour l'utilisateur. L'hygiène, l'aspect des surfaces et la sécurité des utilisateurs sont donc un souci constant pour les ser- vices de voirie ou les entreprises chargées de l'entretien des espaces accessibles au public, qui doivent éliminer les salissures et pourvoir à la rénovation des sols en vue de leur rendre leurs qualités initiales de rugosité garantissant la sécurité des piétons et facilitant un freinage efficace des véhicules. Ces préoccupations sont les mêmes pour les surfaces de sol en milieu privé. II peut aussi être nécessaire de conférer à des sur- faces de voirie ou des revêtements de sol neufs les qualités de rugosité nécessaires pour répondre à l'évolution des normes liées à la sécurité d'usage et prévenir tout risque de glissance. Des normes ont été élaborées, précisant les caractéristiques que doivent présenter les sols extérieurs pour satisfaire aux exigences anti-glissance. Plus précisé- ment, la norme NF EN 1341 spécifie les exigences de performance relatives aux sur-faces dures pour un emploi en revêtement de sol, et plus particulièrement les qualités de rugosité exigées. Un coefficient de 0,35 est considéré comme satisfaisant les exigences anti-glissance pour des espaces. extérieurs, à l'état sec ou mouillé. Des exigences plus strictes sont définies par la norme NF P 18-578, concernant plus particu- lièrement les espaces accessibles aux personnes handicapées. En application de cette dernière norme, un revêtement de sol est considéré comme non glissant lorsque son coefficient d'adhérence mesuré au pendule de frottement SRT (Skid Resistance Tes-ter) est supérieur à 0,45 à l'état sec comrne à l'état mouillé. L'on connaît différents procédés appliqués pour remettre les surfaces minérales ou de béton dans leur état originel ou plus généralement pour conférer la rugosité souhaitée à des surfaces de sol. Ces procédés qui comprennent notamment le grattage manuel, le jet de sable sous pression, le lavage avec des solutions chimiques, présentent souvent l'inconvénient de leur coût et de leur dangerosité. La mise en oeuvre de ces procédés provoque des atteintes à I environnement, notamment par l'utilisation de produits chimiques dont le dosage doit être conduit avec soin. Par ailleurs, ces procédés ne permettent pas de redonner à la surface sa rugosité d'origine, car l'usure abrasive piétonne ou roulante ainsi que l'accumulation des dépôts conduisent à un lissage de la surface. Il y a accroissement de la glissance des surfaces, d'où un risque accru d'accident pouvant conduire à la mise en cause de la responsabilité des prescripteurs, architectes, élus, et entreprises. Pour éliminer les causes d'accidents et satisfaire aux normes applicables, on a recherché différents procédés dont la mise en oeuvre permettrait de conférer aux sur-faces de sols les qualités de rugosité souhaitées ou d'assurer une rénovation satisfai- sante des surfaces minérales ou de béton en leur redonnant leur aspect et leur rugosité d'origine. Ces procédés doivent, en outre, être faciles à mettre en oeuvre, performants en termes de coût et de superficie traitée par heure, et, ne pas engendrer de déchets polluants. Dans cette vue, divers procédés ont été proposés. Il s'agit, par exemple, du grenaillage, du bouchardage, de la frappe à la smille, et du sablage, ainsi que de trai- tements chimiques. Le grenaillage consiste en une projection de billes métalliques pour faire éclater superficiellement la surface en la rendant rugueuse, sans porter atteinte à son intégrité. La récupération des billes s'avère délicate, les billes pouvant même présenter un risque de chute pour les utilisateurs ; de surcroît, ce procédé risque d'altérer l'esthétique de la surface traitée par apparition de striures dans le revêtement ou de traces de rouille. L'emploi d'une grenailleuse interdit en outre sur un chantier une approche fine du mobilier urbain, ce qui rend son utilisation délicate pour des espaces de voirie. Le bouchardage où la frappe orthogonale répétée de la surface à traiter avec une boucharde ù outil muni de pointes plus ou moins espacées ù provoque de nombreux points ronds de meurtrissures rendant ainsi la surface rugueuse par le jeu des creux et des bosses (profondeur de 1 à 3 mm). Le bouchardage qui est une opération manuelle n'est possible que pour des épaisseurs généralement égales ou supérieures à 3 cm ; il présente l'inconvénient de blanchir la surface minérale qui est abîmée par le choc, ce qui induit une altération de l'esthétique de la surface. De surcroît, certains matériaux ne présentent pas le degré de dureté nécessaire pour supporter le choc des marteaux. La frappe à la smille ù sorte de marteau à deux pointes qui sert à dégrossir les moellons, à en régulariser les faces ù ou à la broche de la surface éclatée efface les bosses les plus importantes en laissant l'empreinte de traces courtes, nombreuses, parallèles, séparées par de petites cassures d'éclatement. Ce traitement présente l'inconvénient de ne s'appliquer généralement qu'aux bordures, de ne pas être homo- gène et de blanchir la surface à traiter, ce qui altère l'esthétique de cette dernière. Le sablage s'effectue par projection de sable sur la surface pour la rendre ru-gueuse sans porter atteinte à son intégrité. Ce procédé est inadapté pour des surfaces de grandes dimensions en raison de la difficulté à récupérer tout le sable et les poussières engendrées. Ce traitement, dont la mise en oeuvre nécessite des précautions particulières en raison de la pulvérisation de silice qui est corrosive et pathogène, n'est pas envisageable pour le traitement de surfaces minérales dures. De fait, l'utilisation de la technique du sablage a été fortement limitée en France par le décret 69-558 du 6 juin 1969 qui précise que l'abrasif utilisé lors du sablage ne doit pas contenir plus de 5% en poids de silice libre. De plus, I"utilisation de ce procédé est interdite en milieu non confiné. Il est encore possible d'envisager des traitements chimiques, notamment par épandage d'acide fluorhydrique, mais ce type de traitement implique une grande dangerosité. Ces procédés traditionnels sont souvent difficiles et pénibles à mettre en oeuvre dans le cadre d'opérations d'entretien de sols. Un traitement manuel peut toujours être pratiqué pour de petites surfaces mais il ne répond pas aux impératifs de grandes sur-faces, notamment en voirie. En outre, une normalisation peut difficilement être envisagée compte tenu de l'importance de l'intervention humaine. Il a été proposé également par la demande de brevet FR 2904977 un procédé de traitement de surfaces dures minérales ou de surfaces de béton intégrant un flammage qui provoque un choc thermique en vue de faire éclater la surface dure à traiter sur une profondeur allant jusqu'à 4 mm. Ce procédé qui satisfait à la norme évoquée ci-dessus, qui peut être mis en oeuvre à un coût tout à fait raisonnable et qui permet de conférer à la surface traitée les qualités de rugosité requises pour ne pas présenter de risque de glissance, est parfaitement adapté et efficace pour beaucoup de matériaux. Cependant certains revêtements tels que des calcaires tendres ne supportent pas l'utilisation de la flamme à haute température. De plus, un éclatement assez important de la surface à traiter allant jusqu'à 4 mm de profondeur peut ne pas être souhaité. Une autre difficulté est liée au stockage des gaz nécessaires pour le flammage, qui est souvent interdit en milieu urbain ce qui revient à exclure de fait la mise en oeuvre d'un traitement par flammage. Il convient enfin de tenir compte de ce que les villes HEQ (haute qualité environnementale) préfèrent éviter l'utilisation du flammage en raison de la quantité de CO2 rejetée dans l'atmosphère, jugée trop importante. Par suite, la présente invention a pour objet un procédé de traitement de sur-faces minérales ou de béton qui satisfasse aux normes évoquées ci-dessus, qui per-mette non seulement d'enlever les salissures mais également de redonner à la surface traitée les qualités de rugosité originelle requises pour ne pas présenter de risque de glissance, et qui puisse être mis en oeuvre à un coût raisonnable sur une large gamme de matériaux. Pour atteindre ces objectifs, la présente invention propose un procédé comprenant les étapes suivantes : nettoyage préparatoire de la surface incluant un dégraissage et un lavage, application d'un grenage par projection à voie humide à haute pression d'un produit abrasif contenant moins de 5% en poids de silice libre, cette projection étant effectuée avec une pression comprise entre 300 et 370 bars, de préférence de l'ordre de 350 bars, et avec un débit d'eau de l'ordre de 40 litres d'eau par minute, le rinçage étant effectué au fur et à mesure de l'avancement du travail de grenage par jet d'eau avec une pression de l'ordre de 150 bars. L'étape essentielle du procédé réside en l'application d'un grenage, procédé qui consiste à appliquer un choc mécanique violent pour provoquer l'éclatement de la couche superficielle de la surface en la rendant plane et rugueuse. Comme le grenage fait éclater la surface à traiter sur une profondeur comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm, il est parfaitement adapté pour une très large gamme de matériaux, y compris pour du calcaire tendre. Ce procédé permet de restituer la rugosité souhaitée à la surface traitée pour qu'elle ne soit pas glissante, même lorsqu'elle est mouillée, en accord avec les normes évoquées ci-dessus. Conformément à l'invention, le grenage est effectué à l'aide d'une lance de traitement double sortie HP/BP (haute pression / basse pression), la haute pression étant utilisée pour la projection du produit abrasif, la basse pression pour le rinçage. De type hydro-pneumatique, le grenage est mis en oeuvre conformément à l'invention avec un mélange produit abrasif/eau/air avec de préférence des proportions de l'ordre de 10% de produit abrasif, 80% d'eau, 10% d'air. Toujours selon l'invention, le produit abrasif utilisé pour le grenage est constitué de préférence d'un granulat d'origine minérale à base d'une masse fondue de verre de silicate d'aluminium obtenue par fusion contrôlée à haute température, cet abrasif con-tenant moins de 5% en poids de silice libre. Le produit abrasif utilisé pour le grenage est de préférence un granulat anguleux tranchant, non homogène. Selon une autre caractéristique de l'invention, la granulométrie du produit abrasif est choisie pour obtenir un coefficient de glissance compris entre 0,35 et 0,65 par mesure au pendule de frottement SRT (Skid Resistance Tester). La granulométrie est de préférence comprise entre 0,2 mm et 0,3 mm. Selon un mode préférentiel de l'invention, le procédé de traitement de surfaces minérales dures ou de béton est mis en oeuvre à l'aide d'une cabine mobile. Toujours selon l'invention, pour être efficace, le grenage est précédé d'une phase préparatoire qui comprend : un nettoyage mécanique, à sec ou par projection d'eau, pour éliminer les salissures non adhérentes, un dégraissage par pulvérisation d'une lessive dégraissante, un lavage à l'aide d'un jet cyclone sur coussin d'eau effectué avec une pression de l'ordre de 200 à 250 bars et un débit d'eau d'au moins 45 litres par minute, û un rinçage final par jet plat effectué avec une pression de l'ordre de 300 à 350 bars en vue de l'élimination des résidus restant en surface L'invention sera décrite plus en détail à titre purement indicatif au cours de la description qui va suivre. Le procédé selon l'invention comporte deux étapes principales : nettoyage et grenage, le rinçage étant effectué simultanément au grenage. La première phase qui est nécessaire pour préparer la surface à traiter préala- blement à l'opération de grenage, se déroule avantageusement comme suit : û De préférence, il est procédé d'abord à un nettoyage mécanique pour éliminer les souillures et salissures non adhérentes, tels que des cailloux, papiers et matières organiques, qui peut être effectué à sec ou par projection d'eau. Il est pratiqué ensuite un dégraissage par pulvérisation d'une lessive dégraissante, de préférence de classe alimentaire, qui agit pendant une quinzaine de minutes. Un brossage peut être utile sur les parties les plus sales. Ensuite, est effectué un lavage à l'aide d'un jet cyclone sur coussin d'eau avec une pression de l'ordre de 200 à 250 bars et un débit d'eau d'au moins 45 litres par minute. Il est procédé ensuite à un rinçage final par jet plat, de préférence à l'aide d'une lance de rinçage à double jet, avec une pression de l'ordre de 300 à 350 bars, ce qui élimine tout élément non adhérent. Des taches particulières, notamment les taches de rouille, sont supprimées en utilisant un désoxydant adapté. Cette première phase de préparation de la surface est nécessaire pour optimi- ser les résultats de l'opération de grenage. La seconde phase du procédé conforme à l'invention est constituée d'un grenage qui consiste en une projection à voie humide à haute pression d'un abrasif conte- nant moins de 5% en poids de silice libre afin de se conformer aux exigences légales relatives au sablage. Le produit 'abrasif utilisé est constitué de préférence d'un granulat d'origine minérale à base d'une masse fondue de verre de silicate d'aluminium obtenue par fusion contrôlée à haute température. Il s'agit de préférence d'un granulat anguleux tranchant, non homogène. Sa granulométrie est choisie de façon à obtenir un coeffi- cient de glissance compris entre 0,35 et 0,65. Elle est comprise avantageusement entre 0,2 mm et 0,3 mm. Le coefficient de glissance est mesuré à l'aide d'un pendule de frottement SRT (Skid Resistance Tester). Une valeur du coefficient supérieure à 0,45 est considérée comme sécuritaire rnême pour des personnes handicapées, c'est-à-dire correspondant aux exigences d'anti-glissance et permettant la sécurité des utili- sateurs de la surface. Conformément à l'invention, le grenage est effectué à l'aide d'une lance de traitement double sortie HP/BP (haute pression / basse pression), la haute pression étant utilisée pour la projection du produit abrasif, la basse pression pour le rinçage. Selon l'invention, le rinçage est en effet effectué au fur et à mesure de l'avancement du tra- vail de grenage par jet d'eau avec une pression de l'ordre de 150 bars, ce qui est possible du fait de l'utilisation d'une buse à clouble sortie HP/BP. Pour être efficace, la projection doit être effectuée avec une pression de l'ordre de 350 bars et avec un débit d'eau de l'ordre de 40 litres d'eau par minute. La haute pression et un débit d'eau im- portant sont nécessaires pour préserver l'esthétique de la surface et éviter toute trace de striure sur la surface après traitement. De type hydro-pneumatique, le grenage est mis en oeuvre avec un mélange produit abrasif/eau/air avec des proportions de l'ordre de 10% de produit abrasif, 80% d'eau, 10% d'air. Toujours selon l'invention, il est prévu que le procédé soit de préférence mis en oeuvre à l'aide d'une cabine mobile, constituée plus particulièrement d'un cadre métallique monté sur quatre roues, dont deux avec frein. La cabine présente par exemple une dimension d'environ 2 m de long, de 2 m de haut et de 1,2 m de large. L'utilisation de la cabine permet d'éviter les projections vers l'extérieur. De telles projections impliquent un coût supplémentaire dû à leur enlèvement et risquent d'endommager des équipements se trouvant sur ou à proximité de la surface à traiter. Le procédé conforme à l'invention peut ensuite être complété, si nécessaire ou souhaité, par un traitement antisalissure constitué d'un traitement de minéralisation à l'aide d'un produit minéralisant afin de consolider la surface de support.20 Revendications1. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton caractérisé par les étapes suivantes : nettoyage préparatoire de la surface incluant un dégraissage et un lavage, application d'un grenage par projection à voie humide à haute pression d'un produit abrasif contenant moins de 5% en poids de silice libre, cette projection étant effectuée avec une pression comprise entre 300 et 370 bars, de préférence de l'ordre de 350 bars, et avec un débit d'eau de l'ordre de 40 litres d'eau par minute, le rinçage étant effectué au fur et à mesure de l'avancement du travail de grenage par jet d'eau avec une pression de l'ordre de 150 bars. 2. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon la revendication 1 caractérisé en ce que le grenage esi: effectué à l'aide d'une lance de traitement double sortie HP/BP (haute pression / basse pression), la haute pression étant utilisée pour la projection du produit abrasif, la basse pression pour le rinçage. 3. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendica- tions 1 à 2 caractérisé en ce que le grenage de type hydro-pneumatique est mis en oeuvre avec un mélange produit abrasif/eau/air avec des proportions de l'ordre de 10% de produit abrasif, 80% d'eau, 10% d'air. 4. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendica- tions 1 à 3 caractérisé en ce que le produit abrasif utilisé pour le grenage est de préférence un granulat d'origine minérale à base d'une masse fondue de verre de silicate d'aluminium obtenue par fusion contrôlée à haute température. 5. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendica- tions 1 à 4 caractérisé en ce que le produit abrasif utilisé pour le grenage est constitué d'un granulat anguleux tranchant, non homogène. 6. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendications 1 et 5 caractérisé en ce que la granulométrie du produit abrasif est choisi pourobtenir un coefficient de glissance compris entre 0,35 et 0,65 par mesure au pendule de frottement SRT (Skid Resistance Tester). 7. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendica- tions 1 à 6 caractérisé en ce que le produit abrasif utilisé pour le grenage présente une granulométrie comprise de préférence entre 0,2 mm et 0,3 mm. 8. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu' il est mis en oeuvre de préférence à l'aide d'une ca- bine mobile. 9. Procédé de traitement de surfaces minérales ou de béton selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nettoyage préparatoire comprend de préférence les étapes suivantes : nettoyage mécanique, à sec ou par projection d'eau, pour éliminer les salissures non adhérentes, dégraissage par pulvérisation d'une lessive dégraissante, lavage à l'aide d'un jet cyclone sur coussin d'eau effectué avec une pression de l'ordre de 200 à 250 bars et un débit d'eau d'au moins 45 litres par minute, rinçage final par jet plat effectué avec une pression de l'ordre de 300 à 350 bars en vue de l'élimination des résidus restant en surface.