Brevet FR2944810A1 — publié le 20101029

Revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment, et procédé de réalisation de ce revêtement de sol. 5 L'invention concerne un revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment. Elle s'étend également à un procédé de réalisation de ce revêtement de sol. Les revêtements de sol extérieurs poreux présentent de nombreux avantages par rapport aux revêtements de sol extérieurs non perméables à l'eau, parmi lesquels on peut citer : suppression des pentes de drainage des eaux pluviales, et des regards de collecte des eaux drainées, absence de risques de formation de couche de gel en période hivernale... Par contre, de tels revêtements de sol extérieurs poreux présentent actuellement un inconvénient majeur résidant dans leur coût de mise en oeuvre, notamment lorsqu'ils sont destinés à former des chaussées de circulation de véhicules, et doivent donc présenter une résistance mécanique adéquate. 20 Notamment, à l'heure actuelle, il n'est pas envisageable de réaliser des revêtements de sol extérieurs destinés à la réalisation de chaussées, composés de béton de ciment c'est à dire d'un des matériaux le plus attractif en termes de coût de revient. En effet, les bétons de ciment poreux actuels présentent tous une faible résistance mécanique qui interdit leur 25 utilisation comme chaussée, et de façon unanime, ce type de revêtement de sol est classé comme inapte à constituer une couche de roulement d'une chaussée. A l'encontre de ce préjugé, la présente invention a consisté à mettre au point un revêtement de sol poreux composé d'un béton de 30 ciment et présentant une résistance mécanique autorisant la réalisation de chaussées. A cet effet, l'invention vise un revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment réalisé par mélange d'eau, 10 15 2 de ciment et de granulats, et se caractérisant en ce que les granulats consistent en des granulats sédimentaires calcaires. De façon surprenante et non totalement expliquée à l'heure actuelle, l'utilisation exclusive de granulats calcaires s'avère conférer au béton de ciment une porosité conséquente sans toutefois altérer de façon significative sa tenue mécanique. De plus, cette porosité s'avère constante dans l'épaisseur du revêtement de sol. Les différents essais réalisés sur des échantillons de béton de ciment conformes à l'invention ont ainsi mis en lumière que ce béton de ciment possédait une résistance mécanique suffisante pour la réalisation de chaussées et une porosité accessible à l'eau très supérieure à celle des bétons de ciment classiques actuels. De façon avantageuse selon l'invention, les granulats sont constitués d'un mélange de sable calcaire et de gravillons calcaires, dans des proportions consistant avantageusement en sensiblement 30 % de sable et sensiblement 70% de gravillons. De plus, les gravillons consistent alors avantageusement en des gravillons de type � grains de riz � présentant des dimensions sensiblement comprises entre 2 et 6 mm. Les granulats sédimentaires calcaires consistent, en outre, avantageusement en des granulats de calcite, tels que par exemple des granulats extraits de gisements alluvionnaires de Soreze. Par ailleurs, de façon avantageuse selon l'invention, le béton de ciment est constitué d'un mélange d'eau, de ciment et de granulats comportant de l'ordre de 250 kg de ciment par métre-cube de granulats, et une proportion eau/ciment sensiblement égale à 1/2. En vue de la réalisation de revêtements de sols colorés, le béton de ciment selon l'invention peut également avantageusement intégrer un additif colorant notamment à base d'oxydes métalliques. Il est à noter que, lors de l'addition de ce colorant, les granulats calcaires s'avèrent présenter une porosité vis-à-vis de ce dernier qui permet de faciliter l'opération de coloration et d'obtenir un matériau teinté dans la masse, et dont la teinte s'atténue donc très peu dans le temps. 2944810 -3- Par ailleurs, en vue d'augmenter la tenue mécanique du revêtement de sol, notamment pour la réalisation de chaussées destinés à supporter une circulation relativement intense, le béton de ciment est avantageusement armé de fibres synthétiques, dans des proportions calculées 5 en fonction de la résistance mécanique du revêtement de sol. L'invention s'étend à un procédé de réalisation d'un revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment, consistant à réaliser un mélange, dans des proportions prédéfinies, de ciment, d'eau et de granulats, et à répandre ledit mélange, en vue de former une chape, 10 sur une couche compactée de matériaux concassés. Selon l'invention, ce procédé consiste, en premier lieu, à utiliser, en vue de la réalisation du béton de ciment, un béton de ciment dont les granulats consistent en des granulats sédimentaires calcaires, ledit béton de ciment présentant, en outre éventuellement, de façon avantageuse, l'une quelconque des caractéristiques 15 définies dans les revendications. En vue de garantir l'obtention des caractéristiques de porosité et de tenue mécanique du revêtement de sol selon l'invention, la réalisation de ce revêtement de sol consiste avantageusement à former une chape de béton de ciment d'épaisseur prédéterminée, puis à procéder à une 20 finition consistant successivement à égaliser l'épaisseur de la chape au moyen d'un racloir apte à racler la couche superficielle de béton, et à lisser ladite chape au moyen d'une masse mobile telle qu'un rouleau. Cette procédure de finition conduit à lisser la surface de la chape sans notamment, d'une part affecter la porosité de la face supérieure 25 de la chape, ni d'autre part, entraîner une remontée de l'eau renfermée dans la chape qui serait susceptible d'altérer la porosité de cette dernière. De plus, également dans l'optique de garantir l'obtention des caractéristiques de porosité et de tenue mécanique du revêtement de sol selon l'invention, on réalise des volumes unitaires de béton de ciment 30 n'excédant pas sensiblement 350 litres, en un lieu situé à une distance du lieu de réalisation du revêtement de sol adaptée pour permettre un transport du volume de béton sans mise en vibration de ce dernier. Ce mode de mise en oeuvre conduit, en effet, à permettre 4 une parfaite � aération � du produit du fait des faibles volumes unitaires réalisés, et garantit la pérennité de cette aération du fait de l'absence de vibrations lors du transport. Par ailleurs, selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé selon l'invention de réalisation d'un revêtement de sol, on forme : - en premier lieu, une couche compactée de matériaux concassés comportant une face supérieure présentant une pente de drainage des eaux vers un système de drainage affleurant ladite face supérieure, - puis une chape de béton de ciment de hauteur variable adaptée pour que le revêtement de sol présente une face supérieure sensiblement horizontale. Il est à noter que ce mode de mise en oeuvre avantageux est autorisé grâce à la propriété du béton de ciment selon l'invention, de posséder une porosité constante dans toute son épaisseur. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - la figure 1 est une coupe schématique par un plan vertical représentant un revêtement de sol selon l'invention, - et les figures 2a à 2e sont des schémas représentatifs des étapes successives de réalisation d'un revêtement de sol selon l'invention. Le revêtement de sol notamment extérieur selon l'invention consiste en un béton de ciment composé d'un mélange de ciment, d'eau et de granulats, et dont, en premier lieu, les granulats sont des granulats de calcite de roches sédimentaires calcaires, et consistent en un mélange constitué de préférence, de sensiblement 30 % de sable et de sensiblement 70% de gravillons de type � grains de riz �, par exemple et de préférence des matériaux calcaires sédimentaires du cambrien, de forme rhomboédriques, allongés, semi-rugueux, concassés et non altérés, de préférence en provenance des gisements naturel alluvionnaire de Sorèze. 2944810 5- Les granulats calcaires auront de préférence le calibrage suivant : - Sable : calibrage en 0/2, - Gravillons type � Grain de riz � : calibrage en 2/6 soit 5 présentant des dimensions sensiblement comprises entre 2 et 6 mm, ou de préférence en 2/4, avec une marge de 10 %. De plus, ce béton de ciment comporte avantageusement une quantité de ciment comprise entre 350 kg et 250 kg de ciment par mètre- 10 cube de granulats, de préférence de l'ordre de 250 kg, et une proportion eau/ciment sensiblement égale à 1/2. À titre d'exemple, le ciment utilisé est un ciment Lafarge CPAL 325. En vue de la réalisation de revêtements de sol colorés, un 15 additif colorant à base d'oxydes métalliques, tels qu'oxydes de fer, est, en outre, rajouté dans ce béton de ciment. La nature calcaire des granulats autorise en outre une excellente prise aux colorants. De plus, si nécessaire au vu des exigences en termes de tenue mécanique, ce béton de ciment sera armé de fibres, dans des 20 proportions calculées en fonction de la résistance mécanique du revêtement de sol, de préférence des fibres synthétiques de longueur inférieure à 1 centimètre, par exemple un apport de fibres Labofrance, à raison de 300 grammes par mètre cube de béton. Tel que représenté à la figure 1, ce revêtement de sol est 25 destiné à être mis en oeuvre sous forme d'une chape 5 coulée sur un sol 1 préalablement aplani sur lequel est de préférence déroulée une toile de géotextile 2 du type � bidim �, de type connue, elle-même recouverte d'une couche compactée 3 de matériaux concassés. Tel que représenté à la figure 2a, le béton de ciment est 30 réalisé dans une bétonnière 6 d'une contenance maximale de 350 litres afin de maintenir le béton suffisamment aéré, par exemple une bétonnière de 200 ou 350 litres, à faible vitesse de rotation, située à proximité du lieu du chantier de mise en place, de façon à éviter un transport du béton générant des vibrations. 2944810 -6- Il sera veillé à ne pas créer de ségrégation du mélange lors de la mise en oeuvre du béton en bétonnière. En outre, les deux types de granulats décrits plus haut seront avantageusement introduits en bétonnière après avoir été mélangés, afin de gagner du temps et éviter les erreurs de dosage. 5 En l'exemple représenté, ce transport est effectué au moyen d'un tombereau 7, et le béton ainsi véhiculé est ensuite répandu sur le sol préalablement préparé, au moyen d'une pelle 8 (figure 2b). L'étape suivante (figure 2c) consiste à réaliser un régalage de la couche de béton 5 au moyen d'un râteau 9 dont la hauteur des dents 10 10 est avantageusement conjuguée de l'épaisseur prédéfinie de la chape 5. L'étape suivante, de finition, (figure2d) consiste à racler la surface supérieure de la chape 5 au moyen d'un racloir 11 constitué d'une règle montée sur un manche 12 perpendiculairement à celui-ci, par exemple une règle dont la longueur est comprise entre 1 m et 1,3 mètres. Il y aura lieu 15 d'éviter l'utilisation de la règle traditionnelle afin de ne pas vibrer la surface libre du revêtement. Enfin, tel que représenté à la figure 2e, la chape 5 est lissée au moyen d'un rouleau 13 tel qu'un rouleau métallique d'un poids de quelques dizaines de kilogrammes, par exemple un rouleau de 30 kilogrammes, 20 afin d'éviter toute fermeture et la remontée de fines qui nuiraient à la porosité du produit. En dernier lieu, tous les 10 à 20 m2 environ et de préférence, de façon usuelle, des joints de dilatation sont taillés dans la masse du revêtement à partir de sa surface supérieure libre, de préférence lorsque le 25 revêtement n'est pas sec, par exemple des joints d'une largeur comprise entre 3 et 5 millimètres, pour éviter toute déformation de la chape. Par ailleurs, et tel que représenté à la figure 1, la couche compactée de matériaux concassés 3 peut être formée de façon à comporter une face supérieure présentant une pente P de drainage des eaux vers un 30 système de drainage 4 affleurant ladite face supérieure. La chape de béton de ciment 5 présente alors une hauteur h variable adaptée pour que le revêtement de sol présente une face supérieure sensiblement horizontale. 7 Les chapes de béton 5 selon l'invention présentent une épaisseur pouvant varier entre 6 cm lors de la réalisation de chaussées piétonnières, allées ou trottoirs, et 10 cm lors de la réalisation de chaussées à circulation semi lourde. De plus, en vue de la réalisation de chaussées destinées à supporter une circulation intense, le béton peut être armé de fibres synthétiques, comme indiqué plus haut. Quelle que soit cette épaisseur, de telles chapes 5 réalisées à partir d'un béton de ciment composé d'un mélange de matériaux conformes à l'invention, mis en oeuvre sur chantier selon le procédé de mise en oeuvre conforme à l'invention, présentent une porosité accessible à l'eau notablement supérieure à celle des chapes de béton de ciment classiques, alliée à une résistance mécanique autorisant la réalisation de chaussées. À titre d'exemple, des essais réalisés sur des échantillons de béton de ciment sec conformes à l'invention ont révélé une masse volumique apparente en moyenne de l'ordre de 2,22 grammes par centimètre cube, et une porosité accessible à l'eau de 22%. REVENDICATIONS1/ Revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment réalisé par mélange d'eau, de ciment et de granulats, caractérisé en ce que les granulats consistent en des granulats sédimentaires calcaires. 2/ Revêtement de sol selon la revendication 1, caractérisé en ce que les granulats sont constitués d'un mélange, dans des proportions prédéfinies, de sable calcaire et de gravillons calcaires. 3/ Revêtement de sol selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange de granulats est constitué de sensiblement 30 % de sable et de sensiblement 70% de gravillons. 4/ Revêtement de sol selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les gravillons consistent en des gravillons de type � grains de riz � présentant des dimensions sensiblement comprises entre 2 et 6 mm. 5/ Revêtement de sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les granulats sédimentaires calcaires consistent en des granulats de calcite. 6/ Revêtement de sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le béton de ciment est constitué d'un mélange d'eau, de ciment et de granulats comportant de l'ordre de 250 kg de ciment par métre- cube de granulats, et une proportion eau/ciment sensiblement égale à 1/2. 7/ Revêtement de sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le béton de ciment intègre un additif colorant notamment à base d'oxydes métalliques. 8/ Revêtement de sol selon l'une des revendications précédentes, 2944810 -9- caractérisé en ce que le béton de ciment est armé de fibres synthétiques, dans des proportions calculées en fonction de la résistance mécanique du revêtement de sol. 5 9/ Procédé de réalisation d'un revêtement de sol, notamment extérieur, composé d'un béton de ciment, consistant à réaliser un mélange, dans des proportions prédéfinies, de ciment, d'eau et de granulats, et à répandre ledit mélange, en vue de former une chape (5), sur une couche compactée (3) de matériaux concassés, ledit procédé se caractérisant en ce que l'on utilise, en 10 vue de la réalisation du béton de ciment, des granulats identiques à ceux utilisés dans le revêtement de sol conforme à l'une des revendications 1 à 5. 10/ Procédé de réalisation d'un revêtement de sol selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on forme une chape de béton de ciment 15 (5) d'épaisseur prédéterminée, et en ce que l'on procède à une finition consistant successivement à égaliser l'épaisseur de la chape (5) au moyen d'un racloir (11) apte à racler la couche superficielle de béton, puis à lisser ladite chape au moyen d'une masse mobile (13) telle qu'un rouleau. 20 11/ Procédé de réalisation d'un revêtement de sol selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on réalise des volumes unitaires de béton de ciment n'excédant pas sensiblement 350 litres, en un lieu situé à une distance du lieu de réalisation du revêtement de sol adaptée pour permettre un transport du volume de béton sans mise en vibration de ce 25 dernier. 12/ Procédé de réalisation d'un revêtement de sol selon l'une des revendications 9 à 11, selon lequel on forme une couche compactée (3) de matériaux concassés comportant une face supérieure présentant une pente (P) 30 de drainage des eaux vers un système de drainage (4) affleurant ladite face supérieure, caractérisé en ce que l'on forme une chape de béton de ciment (5) de hauteur (h) variable adaptée pour que le revêtement de sol présente une face supérieure sensiblement horizontale. 9