Brevet FR3079850A1 — publié le 20191011

La présente invention a trait au domaine général des compositions pour revêtement de sol amortissant, en particulier pour sol hippique, leur préparation et leur utilisation en tant que couche de revêtement, en particulier de sol hippique (ou sol équestre). L'emploi de la pouzzolane (roche naturelle volcanique) ou du mâchefer (scories de hauts-fourneaux ou cendres de foyers) comme couche de revêtement de sol amortissant, au-dessus d'une couche de base plus épaisse stabilisée avec une émulsion de bitume, est bien connue dans le domaine des revêtements pour pistes de sport, en particulier dans les hippodromes. Cependant, la piste ainsi constituée est imperméable de par la présence d'émulsion de bitume dans la sous-couche. Cela pose problème car les flaques d'eau de pluie ne peuvent être résorbées que par évaporation, ce qui peut entraîner une indisponibilité prolongée du sol amortissant. Le revêtement à base de mâchefer, lui, pose des problèmes d'entretien, d'environnement, d'image et de conditions de travail car il est constitué de déchets industriels. L'invention concerne une composition pour revêtement de sol amortissant, palliant les inconvénients évoqués précédemment des compositions connues. Un des premiers objets de l'invention est de pallier les problèmes de l'art antérieur et en particulier de proposer une composition pour revêtement de sol amortissant dont la souplesse n'est pas altérée par les conditions météorologiques et qui présente la résistance requise. L'invention a particulièrement pour but de proposer une composition de revêtement de sol amortissant stable au martèlement des sabots et présentant une bonne aptitude à l'évacuation des eaux de pluie. Un autre des objets de l'invention est de fournir un revêtement de sol amortissant qui apporte un côté soyeux aux sabots tout en conservant une drainabilité du sol. 2 Composition L'invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, une composition pour revêtement de sol amortissant, ladite composition comportant au moins une composition granulaire comprenant des granulats de carrière et du sable, du 5 bitume et au moins une substance de remplissage, ladite composition étant caractérisée en ce que la composition granulaire comprend de 35 à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées entre 0 et 2 mm et de 35 à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées entre 2 mm et 4 mm. 10 De préférence, la composition est constituée d'au moins une composition granulaire, de bitume et de substance de remplissage. Selon un mode de réalisation préféré, la composition granulaire est constituée de granulats de carrière et de sable. De façon préférée, la composition granulaire est constituée de 35 à 55 % en 15 poids, par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées entre 0 et 2 mm et de 35 à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées entre 2 mm et 4 mm. La composition selon l'invention permet avantageusement une relative souplesse, tout en permettant une drainabilité, de la couche de revêtement 20 qu'elle peut constituer. La composition est avantageusement cohésive, c'est-à-dire qu'elle est apte à rester stable sous l'action de forces internes ou externes. En outre, la composition selon l'invention est avantageusement aisément manipulable, car elle présente une certaine viscosité tout en n'étant pas trop collante. 25 La composition granulaire est de préférence présente dans la composition en quantité de 87 à 96 °/0, de préférence de 88 à 95 °/0, en poids par rapport au poids total de la composition. Les particules calibrées entre 0 et 2 mm comprennent généralement principalement le sable. Les particules calibrées entre 2 mm et 4 mm comprennent généralement principalement les granulats de carrière. De 30 préférence, les particules calibrées entre 0 et 2 mm sont constituées de sable. De préférence, les particules calibrées entre 2 mm et 4 mm sont constituées de granulats de carrière. 3 La substance de remplissage est généralement présente dans la composition en quantité de 1 à 6 %, en poids par rapport au poids total de la composition. La substance de remplissage est choisie le plus souvent parmi les charges minérales. On peut citer par exemple le talc, le kaolin, la muscovite, la phlogopite, 5 l'ilménite, la barytine, la wollastonite, le calcaire, la dolomie et leurs mélanges. Accessoirement pour une meilleure souplesse et drainabilité, la composition peut en outre comporter des granulats de caoutchouc calibrés entre 0,5 mm et 6 mm, généralement en quantité de 1 à 10 %, en volume par rapport au volume total de la composition. 10 La présence de granulats de caoutchouc au sein de la composition permet avantageusement d'augmenter la souplesse et la drainabilité de la couche de revêtement qu'elle peut constituer. La quantité de bitume est choisie par l'homme du métier, en particulier en fonction de la quantité et la nature de la composition granulaire. De façon préférée, le 15 bitume est présent en quantité de 3 à 7 %, en poids par rapport au poids total de la composition. Selon l'invention, le bitume est généralement choisi parmi les bitumes purs, les bitumes fluidifiés et les bitumes modifiés. Cela exclut les bitumes routiers durs et les bitumes industriels durs qui ne sont pas adaptés. Tous les bitumes selon 20 l'invention sont usuellement des bitumes artificiels fabriqués industriellement à partir de pétrole brut dont ont été extraites les fractions les plus légères. De façon préférée, le bitume selon l'invention est un bitume modifié. Le bitume selon l'invention est de façon encore plus préférée un bitume modifié dont la pénétrabilité à l'aiguille à 25°C selon la norme NF EN 14023 est comprise 25 entre 10 et 500, de préférence entre 200 et 500. La composition peut avantageusement s'adapter en fonction de la zone de mise en oeuvre de la couche de revêtement qu'elle constitue, typiquement en fonction de paramètres tels que l'humidité, le climat et la déclivité de cette zone. Par « sol amortissant », on entend selon l'invention un sol destiné à atténuer 30 l'impact de chocs. Par « sol hippique », on entend selon l'invention un sol amortissant constituant d'une piste hippique. 4 Par « granulat de carrière », on entend selon l'invention un fragment de roche. Les granulats de carrière sont usuellement des particules ayant une taille (ou dimension moyenne) inférieure à 125 mm, et sont le plus souvent des composants de matériaux destinés à la fabrication d'ouvrages de travaux publics, 5 de génie civil et de bâtiment. Par « sable », on entend selon l'invention un matériau granulaire constitué de petites particules provenant de la désagrégation de matériaux d'origine minérale (essentiellement des roches) et/ou organique (coquilles, squelettes de coraux...). Le sable est usuellement constitué de particules ayant une taille comprise entre 10 63 um (limon) et 2 mm (gravier). Mais il peut aussi comporter des particules de taille plus petite, i.e. comprise entre 0 et 63 um. Ainsi qu'il est connu, le sable peut contenir jusqu'à 180 minéraux différents (quartz, micas, feldspaths...) ainsi que des débris calcaires. Par « bitume », on entend selon l'invention un mélange d'hydrocarbures à poids 15 moléculaire élevé. En général, le bitume est à l'état semi-solide (ou visqueux) à température ambiante (environ 20°C), et de couleur brunâtre noirâtre. Par « substance de remplissage » (ou « fines », voire « filler » en anglais), on entend selon l'invention un produit dont la taille des particules le constituant est comprise entre 0 et 125 um, de préférence entre 0 et 80 um. 20 Par « charge minérale », on entend selon l'invention un matériau inerte telle une roche ou un minerai. Une charge minérale, non soluble, est généralement sous forme finement broyée, et est utilisée dans le but d'améliorer ou de modifier les caractéristiques physiques du produit dans lequel elle est incorporée. Par « granulat de caoutchouc », on entend selon l'invention un fragment de 25 caoutchouc, généralement en SBR (pour styrène-butadiène, nommé « Styrene-Butadiene Rubber » en anglais) ou en EPDM (pour éthylènepropylène-diène monomère). La taille des granulats de caoutchouc est généralement comprise entre 0 et 8 mm. Par « calibré entre X et Y », X et Y étant deux dimensions données avec X plus 30 petit que Y, on entend selon l'invention que les particules sont obtenues par filtrages en tamis et constituent la fraction de taille de particules plus grande 5 obtenue par tamis de filtrage X et la fraction de taille de particules plus petite au tamis de filtrage Y. Par « compris entre x et y », on entend selon l'invention dans la plage de x à y, bornes exclues. 5 Les bitumes purs sont identifiés par la norme européenne applicable en France NF EN 12591. De préférence, le bitume pur selon l'invention est choisi dans le groupe formé par les bitumes purs appartenant aux dix classes suivantes : 20 - 30 ; 30 - 45 ; 35 - 50 ; 40 - 60 ; 50 - 70 ; 70 - 100 ; 100 - 150 ; 160 - 220 ; 250 - 330 ; 330 - 440 ; selon l'essai de qualification en pénétrabilité à l'aiguille à 10 25°C de cette norme. Les bitumes fluidifiés (ou « cut back » en anglais) sont des bitumes artificiels dont la viscosité a été réduite par ajout d'un solvant relativement volatile tel que du pétrole ou du kérosène. Les bitumes fluidifiés sont identifiés par la norme européenne applicable en France XP T 65-002. De préférence, le bitume fluidifié 15 selon l'invention est choisi dans le groupe formé par les bitumes fluidifiés appartenant aux trois classes suivantes : 10 - 15 ; 150 - 250 ; 400 - 600 selon l'essai de qualification en pseudo-viscosité à 25°C de cette norme. Les bitumes modifiés sont identifiés par la norme européenne applicable en France NF EN 14023. De préférence, le bitume modifié selon l'invention est 20 choisi dans le groupe formé par les bitumes modifiés appartenant aux dix classes suivantes : 10 - 40 ; 25 - 55 ; 45 - 80 ; 40 - 100 ; 65 - 105 ; 75 - 130 ; 90- 150 ; 120 - 200 ; 200 - 300 selon l'essai de qualification en pénétrabilité à l'aiguille à 25°C de cette norme. Mais le bitume modifié selon l'invention peut également avantageusement présenter une pénétrabilité à l'aiguille à 25° C selon cette 25 norme jusqu'à 500, par exemple de classe 300 à 450. Procédé de préparation de la composition L'invention concerne également, sous un deuxième aspect, un procédé de préparation de la composition selon l'invention, ledit procédé comprenant au 30 moins une étape de chauffage de la composition granulaire comprenant des granulats de carrière et du sable, et de la substance de remplissage, à température comprise entre 40 °C et 70 °C, de préférence entre 55 °C et 65 °C ; 6 au moins une étape de chauffage du bitume à température comprise entre 100 °C et 140 °C, de préférence entre 110 °C et 130 °C ; au moins une étape de malaxage de la composition granulaire, de la substance de remplissage et du bitume chauffés, auxquels sont optionnellement incorporés des granulats de 5 caoutchouc, pendant une durée comprise entre 3 et 15 secondes, de préférence entre 5 et 10 secondes, suivie d'au moins une étape de refroidissement, cette étape de refroidissement comportant de préférence un brassage du matériau malaxé en cours de refroidissement. Les granulats de caoutchouc peuvent également être préalablement chauffés. 10 La composition granulaire peut être apportée séparément, c'est-à-dire que les granulats de carrière peuvent être apportés séparément du sable, la composition granulaire n'étant effectivement réalisée qu'à l'étape de malaxage. L'étape de chauffage de la composition granulaire peut être effectuée simultanément (c'est-à-dire sur les deux composants en même temps) ou successivement (c'est-à- 15 dire sur les deux composants l'un après l'autre), de préférence simultanément. Selon l'invention, il est généralement procédé au refroidissement de façon passive en attendant une retombée de la composition à température ambiante. Ce refroidissement qui dure usuellement quelques heures, par exemple de 2 à 4 heures, est de préférence accompagné d'un brassage du matériau malaxé en 20 cours de refroidissement, c'est-à-dire d'une action de remuer la composition afin de l'aérer. Ce brassage permet avantageusement d'éviter une cohésion trop importante du produit final. 25 Utilisation de la composition Selon un mode de réalisation préféré, le procédé de préparation de la composition comprend en outre au moins une étape de dépôt du matériau malaxé obtenu à l'étape de malaxage en une couche de revêtement, ladite étape de dépôt étant effectuée avant l'étape de refroidissement. 30 De préférence, et selon la configuration des lieux, la couche de revêtement selon l'invention est déposée sur une couche drainante. 7 Par « couche drainante », on entend selon l'invention une couche qui favorise l'écoulement des liquides (typiquement les eaux de pluie) présents sur sa surface. Ainsi, selon l'invention, la présence d'une couche drainante permet une 5 évacuation des liquides provenant de la couche de revêtement. La couche drainante peut être déposée directement sur le sol. Cependant, de façon encore plus préférée, le procédé comprend une étape de dépôt de la couche drainante sur une couche de base. Par « couche de base », on entend selon l'invention une couche qui présente 10 une surface propre et sensiblement lisse. Ainsi, selon l'invention, la présence d'une couche de base permet une stabilisation de la couche drainante. La présence d'une couche de base dépend de la configuration des lieux. De préférence, la couche drainante est constituée d'au moins un mélange de 15 granulats de carrière et de sable. Selon un mode de réalisation préférée, la couche drainante peut comporter en outre du bitume. Dans ce cas, le bitume permet avantageusement un meilleur accrochage de la couche de revêtement selon l'invention sur la couche drainante. 20 L'invention concerne donc également, sous un troisième aspect, une utilisation d'une composition selon l'invention, en tant que couche de revêtement, en particulier d'une piste de sol hippique. L'invention concerne enfin, sous un quatrième aspect, une piste de sol hippique comportant au moins une couche de revêtement de sol amortissant constituée 25 d'une composition selon l'invention ou obtenue selon l'invention. La piste de sol hippique selon l'invention peut comprendre en outre au moins une couche drainante sur laquelle est superposée la couche de revêtement de sol amortissant. Dans ce cas, de façon particulièrement préférée, la piste de sol hippique comporte en outre une couche de base sur laquelle est superposée la 30 couche drainante. 8 La couche drainante comprend de préférence du bitume, qui est de façon encore plus préférée du bitume de composition semblable au bitume présent dans la composition de revêtement de sol amortissant. La présence ou non d'une couche drainante dépend de la configuration des lieux. 5 La présence ou non d'une couche de base dépend de la configuration des lieux. La couche de revêtement, la couche drainante et la couche de base sont telles qu'explicitées ci-dessus. EXEMPLES 10 Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans pour autant en limiter la portée. Exemple 1 Deux pistes hippiques, chacune correspondant à une formule différente de la 15 couche de revêtement, ont été mises en place. Chaque piste hippique était composée de trois couches superposées comme suit : une couche de base ; une couche drainante ; et une couche de revêtement. Au préalable, la zone concernée a été nivelée, puis une couche de base a été déposée, composée de granulats et sable calibrés au tamis 0/20 (mm) sur une 20 épaisseur de 10 cm. La couche de base permettait avantageusement d'obtenir une surface propre pour y déposer la couche drainante. Une couche drainante a ensuite été déposée sur la couche de base. Elle était constituée d'un mélange de granulats de carrière et de sable calibrés au tamis 0/20 mm, 4% de substance de remplissage (diorite calibrée au tamis 0/80 um), 25 et 2,3 % de bitume polymère, le total faisant 100%, en poids par rapport au poids total de la composition. Le bitume-polymère était un bitume modifié de classe 300 - 450. La couche drainante a été obtenue par simple mélange de ses constituants préalablement chauffés séparément, à savoir le mélange de granulats de carrière 30 et de sable chauffé à environ 60°C, et le bitume et la substance de remplissage chauffés à environ 120°C, puis malaxage de l'ensemble pendant quelques secondes, suivi du dépôt en une couche superposée à la couche de base. La 9 couche drainante permettait avantageusement d'améliorer la souplesse de la piste hippique dans laquelle elle était présente. La composition du mélange de granulats de carrière et sable utilisé pour la couche drainante était la suivante, en poids par rapport au poids total du 5 mélange : Particules calibrées au tamis 0/2 : 0%; Particules calibrées au tamis 4/6 : 8%; Particules calibrées au tamis 6/10 :12% ; Particules calibrées au tamis 10/14 :40% ; 10 Particules calibrées au tamis 14/20 : 40% Une couche de revêtement de 6 cm d'épaisseur a été mise en place par-dessus la couche drainante. Deux formules différentes de couches de revêtement selon l'invention ont été testées : une couche de revêtement A et une couche de revêtement B, pour former deux pistes hippiques différentes respectives A et B. 15 La couche de revêtement A comportait un mélange de granulats de carrière et de sable, le mélange étant constitué de 45%, en poids par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées au tamis 0/2 mm et de 50%, en poids par rapport au poids total de la composition, de particules calibrées au tamis 2/4mm. La couche de revêtement comportait ainsi 90 % de composition 20 granulaire, 5,5 % de substance de remplissage (filler de diorite 0/80 pm), et 4,5 % de bitume-polymère, en poids par rapport au poids total de la composition. Cette couche de revêtement A a été mise en oeuvre par simple mélange de ses constituants préalablement chauffés séparément, à savoir la composition granulaire et la substance de remplissage chauffées ensemble à environ 60°C, 25 et le bitume chauffé à part à environ 120°C, puis malaxage de l'ensemble pendant 7 secondes suivi du dépôt en couche superposée à la couche drainante. Après fabrication, la couche A a été laissée refroidir à l'air libre avec un brassage au chargeur pendant 3 à 4 heures pour que le produit ne colle pas trop en refroidissant. 30 La mise en oeuvre a été réalisée au finisseur de revêtement, principalement par lissage à la table. Dans le cas des tests, la table a été chauffée à environ 60°C. 10 Il aurait également été possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser une table froide, c'est-à-dire une table non chauffée. La couche de revêtement B a été mise en oeuvre selon le même protocole que la couche A. La composition de la couche de revêtement B était de 50 % de 5 particules calibrées au tamis 0/2 mm ; de 40 % de particules calibrées au tamis 2/4 mm ; de 5,5 % de substance de remplissage (filler de diorite 0/80 pm) ; et de 4,5 % de bitume-polymère, en poids par rapport au poids total de la composition. Des essais de trot ont été réalisés sur les deux pistes hippiques A et B. Les pistes A et B ont toutes deux donné satisfaction aux jockeys, tout particulièrement par 10 rapport aux pistes usuelles de roche broyée ou de mâchefer. Il est à noter que la piste B était préférée à la piste A. Exemple 2 Une piste hippique a été mise en place, composée de deux couches superposées 15 comme suit : une couche drainante ; et une couche de revêtement. Par rapport à la piste B de l'exemple 1, seule la nature de la couche drainante a été modifiée. La couche de revêtement est la même que la couche de revêtement B. Au préalable, la zone concernée a été nivelée. Le sol sensiblement lisse 20 permettait avantageusement d'obtenir une surface propre pour y déposer la couche drainante. Une couche drainante composée de sable, de granulats de carrière, d'une substance de remplissage et de bitume, a ensuite été déposée sur la couche de base. Elle comportait un mélange de granulats de carrière et de sable calibré au 25 tamis 0/10 mm et se répartissant comme suit, en poids par rapport au poids total de la composition : - 6 % de particules calibrées au tamis 0/2 mm ; - 10 % de particules calibrées au tamis 4/6 mm ; - 80 % de particules calibrées au tamis 6/10 mm. 30 La composition comprenait également 2 % de substance de remplissage (filler de diorite 0/8011m) et 2 % de bitume-polymère, en poids par rapport au poids total de la composition. 11 La couche drainante a été obtenue par malaxage de ses constituants préalablement chauffés séparément, à savoir le mélange de granulats de carrière, de sable et de substance de remplissage chauffé à environ 60°C, et le bitume chauffé à environ 120°C, suivi du dépôt en couche sur le sol. La couche 5 drainante permettait avantageusement d'améliorer la drainabilité et la protection contre toute pollution ultérieure de la piste hippique liée à une remontée depuis le sol lors des travaux d'entretien. Une couche de revêtement semblable à la couche de revêtement B de l'exemple 1 a été mise en place par-dessus la couche drainante, formant ainsi une piste 10 hippique, de la même façon qu'a l'exemple 1. Des essais de trot ont été réalisés sur la piste hippique. A l'instar de la piste B de l'exemple 1, la piste a donné satisfaction aux jockeys, tout particulièrement par rapport aux pistes usuelles de roche broyée ou de mâchefer,