Brevet FR3108638A1 — publié le 20211001

L'invention concerne un procédé de réalisation d'un dallage de voirie, constitué d'un assemblage d'éléments de dalle (2) calepinés à titre de couche de roulement sur une couche de base (1), selon lequel sont collés, à faible distance les uns des autres, des éléments de dalle (2) sur une couche de base (1) souple ou semi-rigide formée d'une couche de roulement de chaussée préexistante, et selon lequel les espaces (4) qui séparent ces éléments de dalle (2) sont comblés avec un matériau de remplissage (5), caractérisé par le fait que l’on comble lesdits espaces (4) avec un matériau de remplissage (5) constitué de sable, de ciment et d’eau, puis que l’on laisse ledit matériau de remplissage sécher et faire une prise, de sorte qu’après séchage, ledit matériau de remplissage (5) constitue un joint qui s’étend en retrait desdits éléments (2), de telle sorte que les éléments de dalle (2) de l'assemblage constituent une structure monolithique avec la couche de base (1) dans la direction verticale, sans être monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. Figure pour l’abrégé : figure 5 Procédé de réalisation d’un dallage de voirie. DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention se situe dans le domaine général des travaux routiers. Elle se rapporte plus spécifiquement à un procédé de réalisation d’un dallage de voirie. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le document EP 1319752 au nom des présents demandeurs est notamment décrit un procédé de réalisation d'un dallage de voirie, constitué d'un assemblage d'éléments de dalles calepinés à titre de couche de roulement sur une couche de base, selon lequel sont collés, à faible distance les uns des autres, des éléments de dalles sur une couche de base souple ou semi-rigide formée d'une couche de roulement de chaussée préexistante constituée d'une grave bitumineuse ou d'un béton bitumineux. Selon cette technique, les éléments de dalles ont une même épaisseur uniforme et d'au plus deux centimètres, et une plus grande dimension comprise entre 10 et 20 fois leur épaisseur. Par ailleurs, les espaces qui séparent ces éléments de dalles sont comblés avec un matériau de remplissage souple et compressible en direction verticale (qui constitue ainsi un joint), sans cohésion mécanique avec les éléments de dalles, de telle sorte que les éléments de dalles de l'assemblage constituent une structure monolithique avec la couche de base dans la direction verticale, sans être monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. On peut même envisager que les espaces qui séparent ces éléments de dalles soient laissés vides. Un tel procédé donne généralement satisfaction. Toutefois, on rencontre certaines conditions particulières dans lesquelles un tel dallage se dégrade. Ainsi, sous l’effet combiné des éléments naturels atmosphériques (pluie, neige, gel notamment) ainsi que par les méthodes de nettoyage intensif utilisés par les collectivités (faisant usage notamment de balayeuses aspiratrices et de nettoyeurs haute pression), on constate dans certains cas une destruction rapide du joint, ce qui rend les bords des éléments de dalle sensibles à l’effritement. Dans ces conditions, des corps étrangers tels que des cailloux peuvent s’insérer entre deux éléments de dalle qui, par effet de coin sous l’action des roues des véhicules lourds et notamment les pneus des camions et des bus de transport en commun, dégradent les arêtes de ces éléments. D’importants dégâts peuvent être alors constatés sur certains parcours fréquentés par de tels véhicules, ce qui occasionne des coûts de réparation qui peuvent être significatifs. Ce phénomène est également constaté lorsque les espaces entre deux éléments de dalle sont laissés vides. Mais cet inconvénient est considérablement réduit lorsque la distance entre deux éléments de dalle dépasse cinq centimètres, taille rarement atteinte par les graviers routiers. La présente invention a pour but d’apporter une solution à ce problème. PRESENTATION DE L'INVENTION Ainsi, l’invention propose un procédé de réalisation d'un dallage de voirie, constitué d'un assemblage d'éléments de dalle calepinés à titre de couche de roulement sur une couche de base, selon lequel sont collés, à faible distance les uns des autres, des éléments de dalle sur une couche de base souple ou semi-rigide formée d'une couche de roulement de chaussée préexistante, et selon lequel les espaces qui séparent ces éléments de dalle sont comblés avec un matériau de remplissage, caractérisé par le fait que l’on comble lesdits espaces avec un matériau de remplissage constitué de sable, de ciment et d’eau, puis que l’on laisse ledit matériau de remplissage sécher et faire une prise, de sorte qu’après séchage, ledit matériau de remplissage constitue un joint qui s’étend en retrait desdits éléments, de telle sorte que les éléments de dalle de l'assemblage constituent une structure monolithique avec la couche de base dans la direction verticale, sans être monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. Alors que le EP 1319752 commenté plus haut enseignait de faire usage d’un matériau de remplissage souple et compressible en direction verticale sans cohésion mécanique avec les éléments de dalle, afin que les éléments de dalle de l'assemblage constituent une structure monolithique avec la couche de base dans la direction verticale, sans être monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement, les présents demandeurs ont constaté, contre toute attente, qu’il était possible de faire usage d’un matériau de remplissage constitué de sable et de ciment qui, lorsqu’il est humidifié convenablement, provoque une prise hydraulique donnant une bonne résistance à la compression de ce mélange. Cette prise s’accompagne d’un retrait tridimensionnel. Du fait de ce retrait, le joint ainsi formé n’est plus solidaire des éléments de dalle environnants. Le caractère monolithique du dallage avec la couche de base est donc conservé, mais les éléments de dalle ne sont pas monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. Les éléments de dalle restent donc indépendants les uns des autres, tout en étant fermement collés sur la couche de base, et entourés mais non solidaire d’un matériau rigide et non compressible organisé sous la forme d’un seul et même réseau semblable à une résille. De plus, un tel matériau, une fois sec, est particulièrement résistant, de sorte que toutes les dégradations du dallage détaillées en introduction sont évitées. On augmente ainsi considérablement la durée de vie du dallage et l’on évite des frais coûteux d’entretien. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison : - lesdits éléments de dalle présentent une même épaisseur e uniforme ; - lesdits éléments de dalle présentent une épaisseur e d'au plus deux centimètres ; - lesdits éléments de dalle présentent une plus grande dimension comprise entre 10 et 20 fois leur épaisseur e ; - l’on fait usage d’un matériau de remplissage qui présente les proportions suivantes : 250 à 400kg de ciment par m3 de sable et 5 à 20% d’eau, le pourcentage en eau étant pris en considérant le poids total de ciment et de sable ; - l’on fait usage d’un matériau de remplissage qui est constitué d’environ 350 kg de ciment par m3 de sable, le pourcentage en eau étant pris en considérant le poids total de ciment et de sable ; - l’on répand de l’eau sur l’ensemble du dallage avant séchage dudit matériau de remplissage ; - l’on fait usage, à titre de couche de base d’un béton bitumineux, éventuellement drainant ; - seule la face inférieure desdits éléments de dalle est enduite de colle, de sorte que les espaces qui les séparent en sont exempts ; - on utilise des éléments de dalle d'un seul et même matériau, ou des éléments de dalle de matériaux différents, ce ou ces matériaux étant choisis notamment parmi la pierre naturelle, le béton de ciment, la céramique, le verre, le bois, le métal, le caoutchouc et le plastique. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, différents modes de réalisation possibles. Sur ces dessins : est une vue en coupe et partielle d'un dallage routier en place sur une couche de base souple ou semi-rigide, réalisé conformément au procédé selon l'invention ; est une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un élément de dalle que l’on peut utiliser dans le cadre du présent procédé ; est une vue analogue à la figure 1 d'un dallage obtenu après mis en place d’un matériau de remplissage ; est une vue de détail du dallage de la figure 3 montrant plus spécifiquement le matériau de remplissage entre les éléments de dalle, avant que celui-ci ait commencé à sécher ; est une vue similaire à la précédente, le matériau de remplissage étant représenté après séchage ; est un schéma montrant la configuration en réseau du matériau de remplissage, relativement aux éléments de dalle. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION De l’ensemble du présent texte, y compris les revendications, les définitions suivantes s’appliquent. Par le terme « dallage », on entend un assemblage d'éléments de dalle (également appelés dallettes), de forme quelconque, calepinés de façon à constituer le revêtement d'une voirie. Le mot « élément » est pris dans un sens large, ce qui signifie qu'il englobe aussi bien des plaques dont le rapport surface/épaisseur est très élevé, par exemple supérieur à 300, que des inserts cubiques, cylindriques, etc. Avantageusement mais non obligatoirement, ces éléments présentent tous la même épaisseur. On entend par le terme « voirie » un espace public situé à l'extérieur, sur lequel sont amenés à se déplacer des véhicules (notamment des poids lourds et des véhicules de transport en commun, qui sont très agressifs pour les chaussées et particulièrement pour les revêtements rigides) et/ou des piétons. Cela inclut notamment les chaussées, les trottoirs et les places. L'expression « couche de base » utilisée ci-après désigne en technique routière la couche de matériaux, traités ou non avec un liant, située immédiatement sous une couche de surface (dénommée aussi couche de roulement). On verra plus loin, que dans le cadre du présent procédé, on peut dans certains cas utiliser l'ancienne couche de roulement comme couche de base. Les chaussées auxquelles s’applique la présente invention sont les chaussées dites souples ou semi-rigides, qui sont les plus courantes en France. La couche de roulement, sur laquelle est fixé le dallage selon le procédé objet de la présente invention est constituée de béton bitumineux, et n’est donc pas parfaitement rigide, quelle que soit la nature de la ou des couches sous-jacentes. Ce type de chaussées fonctionne mécaniquement comme une série de matelas superposés qui répartissent progressivement sur les couches sous-jacentes, en les atténuant, les contraintes de poids et de roulement, jusqu'au sol naturel qui ne reçoit plus qu'une contrainte compatible avec sa portance. Lorsque l'on veut revêtir ce type de chaussée d'une couche de roulement constituée d'un matériau modulaire rigide (pavés ou dalles, en pierre naturelle, en béton, brique, etc.), on a le choix entre deux méthodes. On peut utiliser des blocs massifs (idéalement de forme cubique), que l'on pose suivant un "calepinage" incluant des joints ou non, ces joints pouvant plus ou moins rigidifier l'assemblage. On peut aussi utiliser des éléments de plus faible épaisseur, par rapport à leurs dimensions de surface, en les assemblant entre eux de façon rigide. On doit veiller dans ce cas à ménager des joints de dilatation car leur absence peut causer de graves désordres. De plus, la chaussée travaillant à la flexion, l'effet de dalle ainsi réalisée est peu compatible avec des circulations agressives et les propriétés des matériaux utilisés qui, en général, ont une très bonne résistance à la compression, mais supportent très mal la flexion (béton de ciment, pierre naturelle, brique, etc.). Les figures annexées ont simplement pour but d'illustrer l'invention, afin de faire comprendre la mise en œuvre du procédé et la structure des différents éléments utilisés. Afin d'en faciliter la lecture, les proportions relatives de ces éléments n'ont pas été forcément respectées. On se reportera en premier lieu aux figures 1 à 3 annexées pour expliquer le début de la mise en œuvre du présent procédé. Selon ce procédé, on colle sur une couche de base, c'est-à-dire de support 1, des éléments de dalle 2. On a affaire ici à des éléments de même épaisseur e . Il s’agit toutefois d’une caractéristique préférentielle mais non obligatoire, les éléments pouvant avoir des épaisseurs différentes, par exemple pour délimiter une bordure de trottoir. Dans le mode de réalisation décrit ici, l’épaisseur e est d'au plus 2 centimètres. Mais à nouveau, il s’agit d’une caractéristique préférentielle, non obligatoire. On a représenté à la figure 2 une forme de réalisation possible d'une d’un tel élément 2. Il s'agit ici d'un parallélépipède rectangle, dont les deux grandes faces supérieure et inférieure ont été respectivement référencées 20 et 23. Ses chants avant et arrière portent les références 21, tandis que ses chants latéraux sont référencés 22. Dans le mode de réalisation préféré présenté ici, les éléments de dalle présentent une plus grande dimension L comprise entre 10 et 20 fois leur épaisseur e, ou le rapport L x l/e est supérieur à 100. Bien entendu, des formes autres qu’une forme de parallélépipède rectangle sont envisageables. La couche de base 1 est souple ou semi-rigide, constituée de béton bitumineux, éventuellement drainant. Il peut s'agir d'une chaussée préexistante. Si nécessaire, on peut procéder à un meulage superficiel de la chaussée existante, ceci afin de lui conférer une planéité conforme aux normes en vigueur. Un tel meulage est de préférence réalisé sur une hauteur d'un centimètre maximum. Dans l'hypothèse où un rabotage serait nécessaire afin d’enlever une quantité supérieure de matériaux, cette opération sera suivie d’un surfaçage, voire d’un ragréage à l’aide de matériaux adéquats. Bien entendu, la mise en œuvre du présent procédé peut être faite sur une couche de base qui vient juste d'être construite. Dans ce cas, comme dans le cas d’une mise en œuvre sur un revêtement ancien, on vérifiera que les caractéristiques d’état de surface et de résistance à la flexion et à la fatigue de la chaussée sont conformes aux normes en vigueur, qui tiennent compte du type de trafic prévu ainsi que de la durée de vie escomptée. Ces caractéristiques peuvent être calculées notamment en utilisant le logiciel connu sous l’appellation commerciale ALIZE de LCPC IFSTTAR. On enduit alors la surface de la couche 1 d'une épaisseur de colle 3. Par le terme "colle", on entend tout matériau apte à assurer une bonne adhérence entre deux matériaux de nature différente, et qui est configuré pour résister à de fortes contraintes thermiques et physiques. Une colle à base de résine époxydique, tel qu'un brai époxy, convient parfaitement. La colle peut être fluide ou épaisse et peut se présenter sous la forme d’un gel ou d’une émulsion. Dans ce dernier cas, elle peut être chargée de produits fibreux ou en poudre. Cette colle épaisse permet, le cas échéant, de compenser les différences d'épaisseur des éléments de dalle, qui découlent notamment des tolérances de découpe. On applique alors sur cette couche des éléments de dalle 2, en laissant un espace 4, par exemple de quelques millimètres à quelques centimètres, entre chacune d'entre eux. Dans un mode de réalisation non illustré ici, seule la face inférieure des éléments de dalle est enduite de colle, de sorte que les espaces 4 en sont exempts. Selon l’invention, les espaces 4 sont comblés avec un matériau de remplissage 5 qui est constitué de sable, de ciment et d’eau, constituants que l’on a pris soin préalablement, de mélanger intimement. Ce matériau est appliqué de la même manière qu’un joint classique. Selon un mode de réalisation avantageux, l’on fait usage d’un matériau de remplissage 5 qui présente les proportions suivantes de sable de ciment et d’eau : 250 à 400kg de ciment par m 3 de sable, et 5 à 20% d’eau, le pourcentage en eau étant pris en considérant le poids total de ciment et de sable. De manière encore préférée, ces proportions sont les suivantes : environ 350 kg de ciment par m 3 de sable, la quantité l’apport d’eau devant être adaptée aux conditions atmosphériques du moment (notamment température, hygrométrie, vent, précipitations éventuelles.) La figure 4 annexée représente l’état du dallage une fois que le matériau de remplissage 5 a été mis en place. Dans cet état, le matériau 5 comble les espaces 4, de sorte qu’il ceinture les éléments de dalle 2 en les touchant. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, une fois cette opération effectuée, on lave l’ensemble du dallage par pulvérisation d’eau, puis on laisse le matériau de remplissage 5 sécher et faire prise. Du fait de la grande quantité d’eau qui est présente dans celui-ci, quand cette dernière s’évapore, il s’opère un retrait du matériau de remplissage 5 (phénomène également qualifié de « fissuration de retrait »), de sorte qu’il se crée un léger espace 50 entre le matériau 5, de sorte que cet espace désolidarise la « résille » constituée par les joints des éléments de dalle. Quand bien même subsisterait une certaine adhérence entre le joint et les éléments de dalle, l’interface constitue un point de faiblesse qui se rompt sous l’effet du trafic, préservant ainsi l’ensemble du dallage d’une rupture ou de fissurations par effet de dalle. Le caractère monolithique du dallage avec la couche de base 1 est donc conservé, mais les éléments de dalle 2 ne sont pas monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. Les éléments de dalle restent donc indépendants les uns des autres, tout en étant fermement collés sur la couche de base 1, et entourés/ceinturés mais non solidaire d’un matériau rigide et non compressible 5 organisé sous la forme d’un seul et même réseau semblable à une résille R, ainsi que le montre la figure 6. De cette manière et du fait de la présence du matériau 5, la probabilité des cailloux s’insèrent entre deux éléments 2 est réduite à néant. La dégradation constatée dans les dallages de l’art antérieur et décrite en introduction n’est donc plus constatée. Comme indiqué plus haut, après avoir comblé la totalité des espaces 4 et avant de laisser sécher le matériau 5, on peut répandre de l’eau sur l’ensemble du dallage. Cette opération contribue à permettre un lavage de la face supérieure des éléments de dalle 2, mais également à saturer en eau le matériau de remplissage 5, ce qui contribue encore plus favorablement au processus de retrait expliqué plus haut. Procédé de réalisation d'un dallage de voirie, constitué d'un assemblage d'éléments de dalle (2) calepinés à titre de couche de roulement sur une couche de base (1), selon lequel sont collés, à faible distance les uns des autres, des éléments de dalle (2) sur une couche de base (1) souple ou semi-rigide formée d'une couche de roulement de chaussée préexistante, et selon lequel les espaces (4) qui séparent ces éléments de dalle (2) sont comblés avec un matériau de remplissage (5), caractérisé par le fait que l’on comble lesdits espaces (4) avec un matériau de remplissage (5) constitué de sable, de ciment et d’eau, puis que l’on laisse ledit matériau de remplissage sécher et faire une prise, de sorte qu’après séchage, ledit matériau de remplissage (5) constitue un joint qui s’étend en retrait desdits éléments (2), de telle sorte que les éléments de dalle (2) de l'assemblage constituent une structure monolithique avec la couche de base (1) dans la direction verticale, sans être monolithiques entre eux dans la direction horizontale de la couche de roulement. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits éléments de dalle (2) présentent une même épaisseur e uniforme. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits éléments de dalle (2) présentent une épaisseur e d'au plus deux centimètres. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lesdits éléments de dalle présentent une plus grande dimension comprise entre 10 et 20 fois leur épaisseur e. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’on fait usage d’un matériau de remplissage (5) qui présente les proportions suivantes : 250 à 400kg de ciment par m 3 de sable et 5 à 20% d’eau, le pourcentage en eau étant pris en considérant le poids total de ciment et de sable. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l’on fait usage d’un matériau de remplissage (5) qui est constitué d’environ 350 kg de ciment par m 3 de sable, le pourcentage en eau étant pris en considérant le poids total de ciment et de sable. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’on répand de l’eau sur l’ensemble du dallage avant séchage dudit matériau de remplissage (5). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l’on fait usage, à titre de couche de base (1) formée d'une couche de roulement de chaussée préexistante, d’un béton bitumineux, éventuellement drainant. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que seule la face inférieure (23) desdits éléments de dalle (2) est enduite de colle (3), de sorte que les espaces (4) qui les séparent en sont exempts. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on utilise des éléments de dalle (2) d'un seul et même matériau, ou des éléments de dalle (2) de matériaux différents, ce ou ces matériaux étant choisis notamment parmi la pierre naturelle, le béton de ciment, la céramique, le verre, le bois, le métal, le caoutchouc et le plastique.