Brevet FR3058739A1 — publié le 20180518

SUPPORT POUR UNE SURFACE ENGAZONNEE DE JEUX La présente invention se rapporte à un support pour constituer une surface sportive en gazon naturel renforcé, utilisable de façon intensive en toutes saisons et convenant tout particulièrement au football, au rugby ou autres jeux de balle, ainsi 5 que les activités équestres et hippiques. Les terrains de jeux en gazon naturel réalisés en terre végétale ont un temps d'utilisation limité à quelques heures par semaines. Malgré un drainage performant, par temps pluvieux, il faut laisser au substrat le temps de s'assainir pour éviter la formation de boue et l'asphyxie du gazon. La régénération de ce 10 dernier et très longue et nécessite des travaux réguliers et couteux ainsi que des interruptions de jeux inacceptable de la part des utilisateurs. Etat de la technique Quel que soit le substrat retenu, les travaux d'infrastructure selon la norme NF P90113 consistent à créer une plate-forme avec une légère pente pour l'évacuation 15 des eaux superficielles, sur laquelle on vient réaliser un système de drainage qui peut être : - soit continu avec des drains de bases et une couche drainante en gravillon - soit discontinu avec des drains de bases et des tranchées drainantes fortement densifiées, recoupant le substrat composant le support et les 20 drains de bases. Le substrat est posé au-dessus du système de drainage. Le substrat en terre végétale : Après analyse granulométrique, on corrige la granulométrie par un apport de sable 25 siliceux que l'on mélange avec la terre végétale, la perméabilité s'en trouve améliorée pour atteindre l'exigence de la nonne soit au minimum deux 3 0 5 8 73 9 2 centimètres/heure. C'est la technique la plus économique mais aussi la moins performante, la durée d'utilisation hebdomadaire n'est que de quelques heures. Le gazon sur un mélange terre-sable reste très sensible au piétinement en période hivernale avec des arrachements et des déformations du sol ; la qualité du jeu et la sécurité des joueurs s'en trouvent compromises. Des travaux de décompactage sont nécessaires à chaque printemps pour redonner de l'oxygène aux racines. Les substrats élaborés : Les substrats élaborés sont fabriqués sans terre végétale, avec des mélanges composés de sable siliceux, de pouzzolane et de matière organique selon le brevet io FR 90 11462 ou de pouzzolane, de mâchefer et de matière organique selon le brevet FR 93 10697. Cette solution a reçu un vif succès, la perméabilité généralement supérieure à 18 centimètres/heure, tel que l'exige la nonne française, permet une utilisation presqu'en tout temps avec une durée hebdomadaire doublée par rapport au 15 substrat terre/sable. Les substrats élaborés ne se compactent pas, c'est un avantage en termes d'entretien. Par contre, ce procédé a un inconvénient majeur c'est l'effet béton que ressentent les sportifs avec de réels traumatismes sur les articulations. Des mesures comparatives d'amortissement à l'aide d'un accéléromètre selon la nonne EN 14809 donnent une moyenne 24,8 % sur un 20 substrat élaboré composé de pouzzolane et de mâchefer, et de 61 % sur une pelouse en terre végétale pure alors que, à titre purement informel puisqu'il n'existe pas de référence officielle en gazon naturel, la norme européenne de gazon synthétique exige une valeur au moins égale à 55 %, valeur qui est atteinte avec la présente invention. 25 Les substrats renforcés. 1) Les sables fibrés : 3058739 3 Ces substrats sont réalisés à partir d'un sable siliceux, d'une granulométrie généralement comprise entre 100 et 400 microns, auquel on incorpore des fibres synthétiques, procédé décrit dans le brevet FR 86 17402. Conçu pour les sols équestres et hippiques, ce procédé est aussi utilisé pour des parkings végétalisés 5 ou des voies légères à usage occasionnel grâce à une excellente portance pouvant atteindre 50 Mpa. Malheureusement le sable fibré présente le même inconvénient que les substrats élaborés, c'est-à-dire l'effet béton et les traumatismes articulaires qui en découlent. Autre inconvénient, pour que les fibres soient solidaires des granulats de sable, généralement arrondis, il est nécessaire d'utiliser une granulométrie assez fine comme décrit précédemment ce qui réduit la perméabilité du substrat. D'autre part, la capacité d'absorption en eau des granulats de sable siliceux est quasiment nulle, la rétention en eau du substrat est donc très faible, un arrosage quotidien est nécessaire en période estivale. Pour améliorer la capacité d'échange cationique, on ajoute généralement des composants argilo-humiques en très faible quantité comprenant de la zéolithe, de la smectite, ou autres, ces éléments améliorent la capacité de rétention en eau mais en trop faible quantité pour alimenter la plante en eau pendant plusieurs jours. Le brevet FR 07 54822 , résumé dans le brevet FR 10 02299, ne résout pas le problème de rétention en eau par ses granulats, par contre il a résolu le problème de la dureté du substrat en incorporant du liège dans le mélange sable/fibre. Lors de l'impact entre le pieds du sportif et le gazon, le substrat amorti le choc en s'écrasant sous la surface de la chaussure, c'est un sol sportif à déformation élastique ponctuelle selon la définition de l'article 3-2 de la norme EN 14809 alors que l' invention décrite ci-après est un sol sportif à déformation élastique surfacique selon l'article 3-1 de ladite nonne. En principe cette nonne ne s'applique pas aux sols sportifs en gazon naturel, elle a été conçue pour les sols artificiels, mais, c'est à ce jour la référence idéale pour distinguer les différentes techniques. L'élasticité en surface pose un inconvénient majeur, c'est le 3058739 4 sectionnement d'une partie des racines dans une zone particulièrement sensible. En effet, pour limiter l'arrachement des mottes de gazon on recherche un enracinement maximum dans les premiers centimètres, ce brevet va à l'encontre de cette recherche. 5 2) Les gazons mixtes Il existe à ce jour deux techniques de gazon mixte que l'on appelle aussi gazon hybride. La première consiste, sur un substrat sableux semé en gazon naturel, à venir 10 injecter des fibres de gazon synthétique sur une profondeur de 20 cm environ à raison d'une touffe tous les 2 centimètres au carré. Cette technique a l'avantage de solidifier le substrat mais aussi de renforcer la partie aérienne du gazon naturel. Par contre on retrouve le problème de blocage du substrat et sa dureté. 15 La seconde consiste à poser sur du sable amendé, ou sur un substrat élaboré, un gazon synthétique manufacturé aux touffes nettement plus espacées qu'un gazon synthétique classique, le support W09823817 étant constitué d'une trame en coton ou d'un mixte (coton/synthétique) et d'une fibre droite de six à sept centimètres de hauteur. Ensuite on recouvre 20 partiellement ce gazon du même substrat qu'utilisé en dessous sur 4 à 5 centimètres de hauteur, de façon à laisser 1 à 2 centimètres en partie aérienne. Avec le temps, le coton se dégrade et laisse passer l'enracinement. La résistance à l'arrachement est excellente mais une fois de plus on trouve ici aussi les problèmes de dureté ressentis par les joueurs. 25 Un des résultats que vise l'invention est d'éviter l'effet béton. La solution. 3058739 5 L'invention a pour objet un support pour un gazon naturel renforcé comprenant des matériaux granuleux et des éléments additionnels améliorant la cohésion caractérisé en ce que, d'une part, le support est organisé en deux couches distinctes appelées respectivement couche 5 inférieure et couche supérieure et, d'autre part, la couche inférieure contient des granulats d'élastomères mélangés avec des matériaux granuleux. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite en regard du dessin qui représente : 10 FIG 1 : coupe vertical d'un support pour un gazon naturel renforcé FIG 2 : coupe vertical d'une variante de réalisation FIG 3 : détail d'un support sans représentation du drainage FIG 4 : variante d'un support sans représentation du drainage En se reportant au dessin on voit que pour former une surface engazonnée 15 avec du gazon naturel on utilise un substrat 1 servant de support d'enracinement d'un gazon naturel. Par substrat on comprendra la nature du matériau. La disposition dans l'espace du substrat forme un support pour le gazon naturel. Ce substrat pour gazon renforcé comprend des matériaux granuleux et des 20 éléments additionnels améliorant la cohésion de la couche réalisée. La présente invention consiste en un substrat renforcé élaboré comprenant deux couches 2,3 distinctes, avec la couche 3 inférieure qui contient des granulats 20 d'élastomère. Le substrat a une épaisseur pouvant varier sensiblement entre 12 à 20 centimètres. 25 La couche 2 supérieure est un mélange de matériaux granuleux avec des fibres 10 de renforcement pour améliorer la cohésion. Il y a incorporation de fibres synthétiques dans la couche supérieure. 3058739 6 La couche inférieure est constituée de matériaux granuleux mélangée avec des granulats 20 d'élastomères. On obtient ainsi une surface de jeu ferme avec un amortissement en sous-couche. La couche supérieure s'appuie donc sur une couche souple. C'est, en comparaison 5 avec la norme EN 14809, un sol sportif en gazon naturel à déformation élastique surfacique. Le substrat est posé sur un fond de forme drainé soit : - Sur un drainage continu constitué d'une couche 4 drainante en gravillon et de drains 5 principaux (figure 1) - Sur un drainage discontinu constitué de drains 5 principaux et de tranchées io 6 drainantes très denses réalisées sous le fond de forme (figure 2). Les drains principaux sont espacés de 5 à 10 mètres. Les tranchées drainantes sont espacées de 0,80 in à 1,50 in. 15 Honnis leurs propres spécificités décrites ci-après, les deux couches sont constituées d'un mélange granuleux composé : - de 50 à 60 % de sable siliceux 0/2 mm dont la granulométrie est comprise entre 200 et 600 microns qui représente au moins 60 % du poids total, - de 40 à 50 % de pouzzolane concassée, ou de toutes autres roches volcaniques 20 concassées, de granulométrie 0/2 à 0/3 mm ayant moins de 5 % d'éléments inférieur à 20 microns. Les roches volcaniques comme la pouzzolane ont une structure caverneuse (structure ouverte) qui renforce la capacité de rétention en eau. La proportion de 3 0 5 8 73 9 7 40 à 50 % du poids permet au substrat final d'obtenir une capacité de rétention en eau de plus de 30 % du poids total. A ce mélange est ajouté un amendement organique de l'ordre de 1 à 4 %, du poids total, de matière organique assimilable, ainsi que des composants argilo-humiques 5 en très faible quantité comprenant de la zéolithe, de la montmorillonite ou autres composants similaires, pour favoriser la capacité d'échange cationique. Selon une réalisation, la couche supérieure est renforcée par une incorporation de fibres 10 synthétiques en polypropylène ou en nylon, d'une longueur pouvant varier de trente à cinquante millimètres et d'un diamètre de l'ordre de 100 10 microns. En fonction de la résistance souhaitée, le dosage peut varier de 1 à 5 kilogrammes par mètre cube. La forme agressive des granulats de pouzzolane augmente l'adhésion de ses derniers avec les fibres synthétiques ce qui permet d'avoir une granulométrie supérieure à tout autre procédé à base de sable donc une meilleure perméabilité et une meilleure oxygénation du substrat. 15 Dans une solution très haut de gamine, on peut a remplacé le renforcement de la fibre 10 synthétique par la pose d'un gazon-mixte composé d'un gazon synthétique manufacturé et d'un gazon naturel. Dans ce cas, la couche supérieure est un mélange de matériaux granuleux contenant une trame 12 aérée supportant des fibres synthétiques formant des 20 touffes de gazon synthétiques, les vides entre les touffes synthétiques étant destinés à être occupé par du gazon naturel. Cette trame comprend du coton. Ensuite on recouvre partiellement ce gazon avec le mélange granuleux sur 4 à 5 centimètres de hauteur, de façon à laisser 1 à 2 centimètres en partie aérienne. A la couche inférieure on ajoute par mélange des granulats 20 élastomère d'une 25 granulométrie la plus proche possible de la pouzzolane, c'est-à-dire comprise entre 0,5 et 2,5mm pour 80 % du poids. En fonction de la souplesse souhaitée, le dosage de l'élastomère est compris entre 5 et 10 % du volume de la couche. La 3058739 8 forme agressive des granulats de pouzzolane concassée permet un blocage parfait avec les granulats d'élastomère et évite ainsi une remontée de ces derniers par effet de compression/décompression. Les granulats d'élastomère peuvent être issus : 5 - Soit de produits manufacturés tels que l'EPDM (éthylène-propylène-diène- monomère) - Soit du recyclage de produits industriels tels que les pneumatiques couramment défini par le sigle SBR (Styrène-Butadiène-Rubber) , d'EPDM, ou autres élastomères. io Les deux couches 2,3 ne sont pas nécessairement de la même épaisseur. REVENDICATIONS1) Support (1) pour un gazon naturel renforcé comprenant des matériaux granuleux et des éléments additionnels améliorant la cohérence caractérisé en ce que, d'une part, le substrat est organisé en deux couches (2,3) distinctes appelées couche inférieure (3) et couche supérieure (2) et, d'autre part, la couche (3) inférieure contient des granulats (20) d'élastomères mélangés avec des matériaux granuleux. 2) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couche supérieure (2) est un mélange de matériaux granuleux avec des fibres (10) de renforcement. 3) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la couche supérieure (2) est un mélange de matériaux granuleux contenant une trame (12) aérée supportant des fibres synthétiques formant des touffes de gazon synthétiques les vides entre les touffes synthétiques étant destinés à être occupé par du gazon naturel. 4) Support pour un gazon naturel renforcé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le mélange de matériaux granuleux est composé: - de 50 à 60 % de sable siliceux 0/2 mm dont la granulométrie comprise entre 200 et 600 microns représente au moins 60 % du poids, - de 40 à 50 % de pouzzolane concassée, ou de toutes autres roches volcaniques concassées, de granulométrie 0/2 a 0/3 mm ayant moins de 5 % d'éléments inférieur à 20 microns. 5) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la granulométrie des granulats d'élastomère est proche de la granulométrie de la pouzzolane. 3058739 10 6) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la couche supérieure est renforcée par incorporation de fibres synthétiques tel que le polypropylène ou le nylon, d'une longueur variant entre trente et cinquante millimètres. 5 7) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 1 ou 5 caractérisé en ce que le dosage de l'élastomère est compris entre 5 et 10 % du volume de la couche. 8) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les fibres (10) synthétiques ont un diamètre de 100 10 microns. 9) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 1 caractérisée en ce que le support est posé sur un drainage continu constitué d'une couche (4) drainante en gravillon posée sur un fond de forme et de drains principaux (5). 15 10) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support est disposé sur un drainage discontinu constitué de drains principaux (5) et de tranchées (6) drainantes très denses espacées de 0,80 in à 1,50 in. 11) Support pour un gazon naturel renforcé selon la revendication 9 ou 20 10 caractérisé en ce que les drains principaux sont espacés de 5 à 10 mètres.