Brevet FR3011561A1 — publié le 20150410

L'invention concerne une dalle de béton extérieure chauffante permettant la fonte de la neige ou de la glace qui recouvre la dalle. La dalle selon l'invention concerne la réalisation d'une surface de 5 déplacement comme une route, une aire de stationnement ou un chemin, par exemple. Les surfaces extérieures sont soumises aux conditions climatiques et sont parfois recouvertes de glace ou de neige, ce qui les rend glissantes et peu praticables, voire dangereuses. 10 Un des moyens connus pour débarrasser les surfaces extérieures de glace et de neige est le passage d'un engin du type chasse-neige. Ce type d'intervention mécanique présente notamment l'inconvénient d'être chronophage. De plus, le passage d'un engin du type chasse-neige peut laisser 15 subsister une pellicule de glace sur la surface ainsi traitée. On connait plusieurs types de dalles de béton chauffantes permettant la fonte de la neige ou de la glace, comme la dalle décrite et représentée dans le document US-6,825,444. Selon ce document, la dalle comporte une première couche 20 supérieure équipée d'un moyen de chauffage, une seconde couche inférieure de support agencée au dessous de la première couche supérieure et une couche intermédiaire isolante thermiquement. La couche supérieure, formant surface de roulement, est réalisée en béton qui présente des caractéristiques de conducteur d'électricité. 25 Complémentairement, deux électrodes sont noyées dans la couche supérieure de façon à chauffer la portion de béton qui est interposée entre les deux électrodes, lorsque les électrodes sont traversées par un courant électrique. Bien qu'efficace pour faire fondre la neige et la glace, ce type de 30 dalle de béton peut présenter une certaine fragilité mécanique, qui en particulier ne la rend pas apte à être disposée sur un terrain naturel. En effet, le béton est un matériau capable de supporter des efforts en compression importants, alors que sa résistance aux efforts de traction est faible, de l'ordre du dixième de sa résistance à la compression. 35 De plus, le béton supporte mal les différences de température qui peuvent contraindre mécaniquement le béton. Pour pallier notamment ces problèmes, l'invention propose une dalle de béton extérieure chauffante, comportant au moins : - une première couche supérieure de béton qui est délimitée par au moins un bord d'appui latéral et qui est équipée d'au moins un moyen de 5 chauffage, - une seconde couche inférieure de support agencée au dessous de la première couche supérieure, caractérisée en ce qu'elle comporte une bordure latérale formant butée qui s'étend le long du bord d'appui de la première couche supérieure, et en ce que la seconde couche inférieure 10 présente une pente inclinée par rapport à l'horizontale, vers la butée, la pente étant adaptée pour contraindre la première couche supérieure contre la butée. Cette caractéristique permet de contraindre en compression, ou pré-contraindre, la couche supérieure de la dalle de sorte que cette précontrainte en compression s'oppose à une contrainte en traction. 15 Selon une autre caractéristique, la seconde couche inférieure et la butée sont réalisées venues de matière en béton en un seul élément. Ainsi, une seule étape de coulage de béton permet de réaliser la seconde couche inférieure de la dalle et la butée simultanément. De plus, la dalle comporte une première armature de renfort qui est 20 noyée dans la seconde couche inférieure et dans la butée. Cette caractéristique permet de lier la butée et la première couche supérieure de la dalle entre elles afin de répartir les charges. Aussi, la dalle comporte une seconde armature de renfort qui est noyée dans la première couche supérieure. 25 Selon un exemple de réalisation préféré, la seconde couche inférieure présente une pente proche de 1,5 pourcent par rapport à l'horizontale. Il est à noter qu'une pente supérieure, par exemple entre 2 et 4 pourcent est également envisageable. Cette pente permet le « glissement » de la couche supérieure 30 contre la butée, sous l'effet de son propre poids. De plus, la dalle comporte un joint élastomère deformable élastiquement qui est interposé entre la butée et le bord d'appui de la première couche supérieure. Le joint est prévu pour se déformer pour protéger la couche 35 supérieure contre des contraintes importantes, comme une contrainte en compression. Selon un autre aspect, la dalle comporte une troisième couche intermédiaire qui est interposée entre la première couche supérieure et la seconde couche inférieure, et qui présente un état de surface lisse permettant le glissement de la première couche supérieure vers la butée associée. La troisième couche intermédiaire est un film en matériau plastique. Aussi, le moyen de chauffage comporte au moins un conduit qui est noyé dans la première couche supérieure de la dalle et qui est conçu pour être relié à une source de liquide caloporteur. L'invention concerne aussi une surface de déplacement comportant 10 une pluralité de dalles juxtaposées entre elles, selon l'une quelconque des revendications précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue d'ensemble de dessus, qui illustre un tronçon de route constitué de trois dalles de béton chauffantes, selon l'invention ; - la figure 2 est une vue d'ensemble en section transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1, qui illustre une dalle de la figure 1 en pente, 20 comportant une couche supérieure, une couche inférieure et une couche intermédiaire ; - la figure 3 est une vue de détail en section transversale, qui illustre une extrémité amont de la dalle de la figure 2, suivant le sens de la pente ; 25 - la figure 4 est une vue de détail en section transversale, qui illustre une extrémité aval de la dalle de la figure 2, suivant le sens de la pente. Dans la présente demande, les termes « supérieur », « inférieur », « horizontal », « vertical », et leurs dérivés font référence à la position ou à l'orientation d'un élément ou d'un composant, cette position ou cette orientation 30 étant considérée lorsque la dalle selon l'invention est en configuration posée sur un sol horizontal. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. A noter que dans la présente demande de brevet, les termes « amont » et «aval » doivent s'entendre par rapport à la pente de la dalle, l'amont étant à gauche et l'aval à droite en référence à la figure 2. On a représenté à la figure 1 une surface de déplacement formant 5 route 10 comportant trois dalles 12 de béton chauffantes qui sont alignées et juxtaposées suivant une direction longitudinale. Pour ne pas alourdir inutilement la description, seule une dalle 12 de béton chauffante représentée aux figures 2 à 4, appelée « dalle 12 », est décrite par la suite, les trois dalles 12 étant identiques. 10 Comme on peut le voir à la figure 2, la dalle 12 comporte une première couche supérieure 14 de béton, une seconde couche inférieure 16 de béton de support agencée au dessous de la première couche supérieure 14, et une troisième couche intermédiaire 18 qui est interposée verticalement entre la première couche supérieure 14 et la seconde couche inférieure 16. 15 La couche inférieure 16 est délimitée verticalement par une face inférieure 20 horizontale et une face supérieure 22 d'appui. La face inférieure 20 s'étend horizontalement sur un géotextile 24 posé sur un sol 26 horizontal. La face supérieure 22 s'étend transversalement en pente inclinée 20 par rapport à l'horizontale, d'amont en aval et de la gauche vers la droite en référence à la figure 2, la pente présentant ici une inclinaison de 1,5 pourcent. De plus, la couche inférieure 16 est délimitée transversalement par une bordure formant butée 28 saillante verticalement qui s'étend longitudinalement et qui est agencée à une extrémité aval 30 de la face 25 supérieure 22 en pente. La butée 28 et la couche inférieure 16 sont réalisées venue de matière par coulage de béton en un seul élément. La couche inférieure 16 à notamment pour fonction de contrer la poussée du sol 26 pour protéger la dalle 12, et de supporter la couche 30 supérieure 14. A cet effet, un treillis 32 métallique formant armature est noyé à la fois dans la couche inférieure 16 et dans la butée 28, de façon à répartir les efforts qui s'exercent entre la butée 28 et la couche inférieure 16. Le treillis 32 comporte une partie plane 34 interposée entre la face 35 inférieure 20 et la face supérieure 22, et une partie latérale 36 longitudinale de section annulaire noyée dans la butée 28, représentée à la figure 4. Selon un autre aspect, la couche intermédiaire 18 présente un état de surface lisse permettant le glissement de la couche supérieure 16 vers la butée 28 associée. Dans ce but, la couche intermédiaire 18 est constituée d'un film 5 mince en matériau plastique, du type connu sous la dénomination commerciale Polyane ®. Avantageusement, la couche intermédiaire 18 présente des caractéristiques d'isolation thermique, pour isoler la couche supérieure 14 contre le froid provenant de la couche inférieure 16. 10 Comme on peut le voir à la figure 2, la couche supérieure 14 s'étend transversalement en pente sur la couche intermédiaire 18, depuis une bordure amont 38 saillante verticalement vers le haut, jusqu'à un bord d'appui 40 aval en appui transversal sur la butée 28. De plus, la couche supérieure 14 est délimitée verticalement par 15 une face supérieure 42 de roulement et une face inférieure 44 qui est en appui vertical sur la couche intermédiaire 18. Selon la figure 2, la couche supérieure 14 présente une section transversale d'épaisseur constante, de sorte que la couche supérieure 14 présente la même pente, ici de 1,5 pourcent, que la couche inférieure 16. 20 Ainsi, la pente formée par la couche inférieure 16 contraint transversalement en compression la couche supérieure 14 qui est entraînée vers la butée 28 sous l'effet de son propre poids. Cette contrainte en compression induite par la pente tend à s'opposer à une éventuelle contrainte en traction appliquée sur la couche 25 supérieure 14, par exemple en cas de dilatation de la dalle 12. Comme on peut le voir en détail à la figure 4, la dalle 12 comporte un joint 46 élastomère deformable élastiquement qui est interposé transversalement entre la butée 28 et le bord d'appui 40 de la couche supérieure 14 et qui est conçu pour protéger la couche supérieure 14, 30 notamment contre des contraintes mécaniques dues à la dilatation de la dalle 12. De plus, le joint 46 loge un drain 48 longitudinal qui est conçu pour drainer l'eau de ruissellement qui s'écoule sur la couche supérieure 14 et à travers le joint 46. Aussi, la couche supérieure 14 de la dalle 12 forme une goulotte 56 qui s'étend longitudinalement en dessous de la bordure 38 et dans laquelle s'étend un fourreau 58 pour le passage d'un câble électrique (non représenté). De la même manière que la couche inférieure 16, la couche 5 supérieure 14 comporte un treillis 60 métallique formant armature qui est noyé dans le béton. Le treillis 60 comporte une partie plane 62 interposée verticalement entre la face supérieure 42 et la face inférieure 44 de la couche supérieure 14. De plus, le treillis 60 comporte une première partie amont 64 de 10 section annulaire qui s'étend longitudinalement dans la bordure amont 38, autour des canalisations 52, 54, et une seconde partie amont 66 de section annulaire qui s'étend longitudinalement dans la goulotte 56, autour du fourreau 58. En référence à la figure 3, la dalle est équipée d'un moyen de 15 chauffage comportant un circuit de chauffage 50 par circulation d'un liquide caloporteur et un dispositif d'alimentation (non représenté) en liquide caloporteur, comme une pompe à chaleur. Le circuit de chauffage 50 comporte une première canalisation d'adduction 52 et une seconde canalisation de retour 54 qui s'étendent 20 chacune longitudinalement le long de la route 10, à l'intérieur de la bordure 38, de façon à permettre la circulation du liquide caloporteur à travers la bordure 38. De plus, le circuit de chauffage 50 est équipé d'une trame chauffante 68 qui est noyée dans la couche supérieure 14 de la dalle 12. 25 Comme on peut le voir à la figure 1, la trame chauffante 68 comporte un premier conduit 70 et un second conduit 72 qui s'étendent parallèlement entre eux suivant une direction longitudinale et qui forment chacune un serpentin dans la dalle 12. Le premier conduit 70 et le second conduit 72 forment chacun une 30 boucle qui présente un tronçon d'entrée relié sur la canalisation d'adduction 52 et un tronçon de sortie relié sur la canalisation de retour 54, pour permettre la circulation du liquide caloporteur dans la dalle 12. Le premier conduit 70 et le second conduit 72 sont agencées de façon à répartir au mieux la chaleur sur la couche supérieure 14 de la dalle 12. Complémentairement, la dalle 12 est associée à un capteur de température (non représenté) agencé dans, ou sur, la dalle 12 associée, pour mesurer la température de la dalle 12. De même, le capteur de température coopère avec un moyen de commande (non représenté) qui permet de commander notamment la circulation du liquide caloporteur dans le circuit de chauffage 50, de façon manuelle ou de façon automatique en fonction de certains paramètres comme la température de la dalle 12. A titre non limitatif, la dalle 12 peut comporter tout type de moyens 10 de détection supplémentaires susceptibles de coopérer avec le moyen de commande, comme une sonde de parking par exemple. La présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif. On comprendra que le circuit de chauffage 50 peut être constitué 15 par d'autres types de moyens de chauffage, comme un moyen de chauffage par résistance électrique par exemple. REVENDICATIONS1. Dalle (12) de béton extérieure chauffante, comportant au moins : - une première couche supérieure (14) de béton qui est délimitée 5 par au moins un bord d'appui (40) latéral et qui est équipée d'au moins un moyen de chauffage (50), - une seconde couche inférieure (16) de support agencée au dessous de la première couche supérieure (14), caractérisée en ce qu'elle comporte une bordure latérale formant butée (28) qui s'étend le long du bord 10 d'appui (40) de la première couche supérieure (14), et en ce que la seconde couche inférieure (16) présente une pente inclinée par rapport à l'horizontale, vers la butée (28), la pente étant adaptée pour contraindre la première couche supérieure (14) contre la butée (28). 2. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon la 15 revendication 1, caractérisée en ce que la seconde couche inférieure (16) et la butée (28) sont réalisées venues de matière en béton en un seul élément. 3. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une première armature (32) de renfort qui est noyée dans la seconde couche 20 inférieure (16) et dans la butée (28). 4. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde armature (60) de renfort qui est noyée dans la première couche supérieure (14). 25 5. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la seconde couche inférieure (16) présente une pente proche de 1,5 pourcent par rapport à l'horizontale. 6. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque 30 des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un joint (46) élastomère deformable élastiquement qui est interposé entre la butée (28) et le bord d'appui (40) de la première couche supérieure (14). 7. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une 35 troisième couche intermédiaire (18) qui est interposée entre la première couche supérieure (14) et la seconde couche inférieure (16), et qui présente un état desurface lisse permettant le glissement de la première couche supérieure (14) vers la butée (28) associée. 8. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon la revendication 7, caractérisée en ce que la troisième couche intermédiaire (18) 5 est un film en matériau plastique. 9. Dalle (12) de béton extérieure chauffante selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyen de chauffage (50) comporte au moins un conduit (70, 72) qui est noyé dans la première couche supérieure (14) de la dalle (12) et qui est conçu pour être relié à une 10 source de liquide caloporteur. 10. Surface (10) de déplacement comportant une pluralité de dalles (12) juxtaposées entre elles, selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15