EP3252231B1 - Substrat pour revetement de sol exterieur - Google Patents

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EP3252231B1
EP3252231B1 EP17173505.3A EP17173505A EP3252231B1 EP 3252231 B1 EP3252231 B1 EP 3252231B1 EP 17173505 A EP17173505 A EP 17173505A EP 3252231 B1 EP3252231 B1 EP 3252231B1
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Philippe Delmotte
Alain FRASNIER
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C13/00—Pavings or foundations specially adapted for playgrounds or sports grounds; Drainage, irrigation or heating of sports grounds
    • E01C13/08—Surfaces simulating grass ; Grass-grown sports grounds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C13/00—Pavings or foundations specially adapted for playgrounds or sports grounds; Drainage, irrigation or heating of sports grounds
    • E01C13/02—Foundations, e.g. with drainage or heating arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of floor coverings that can be used for outdoor activities and in particular as sports floors or floors for children's play areas.
  • the two most common types of exterior surfacing are synthetic bonded substrates and stabilized synthetic substrates.
  • the substrate comprises a binder which may be resin, or bitumen matrix or a cement type hydraulic binder. This is the case, for example, so-called “quick” tennis courts or athletic tracks in "tartan”.
  • a stabilized coating is in the form of substrates having no binder and mainly comprises sand. Stabilization is ensured by cohesion and mutual blocking of the constituent elements.
  • An object of the present invention is to create an artificial coating of relatively inexpensive soils.
  • Sand is the backbone of the substrate. It is preferentially chosen a siliceous sand.
  • the size of the sand grains is specified by the mesh size of the sieve permitting 10% of the mass of sand, diameter noted D10 thereafter.
  • D90 is the mesh size of the sieve allowing 90% of the mass of sand to pass.
  • the sand used is characterized by its D10 and its coefficient of uniformity D90 / D10.
  • the sand has a diameter D10 of between 0.15 mm and 0.27 mm and a uniformity coefficient D90 / D10 of between 1.54 and 2.04.
  • the elastic material is used for its flexibility and its ability to absorb shocks.
  • the elastic material is in the form of particles having a diameter or a length of between 1.5 and 30 mm.
  • the elastic material is preferably an elastomer advantageously comprising ground waste derived from the automotive die.
  • the elastomer mainly comprises crushed tires and tire retreading waste.
  • the fibers ensure the cohesion and blocking of the various elements: these fibers have the role of stabilizing the coating.
  • the substrate according to the invention is arranged to form a culture medium, for example turf.
  • the substrate also contains grass seeds.
  • the granulometries of the sand are provided to promote a compromise between the cohesion of the mixture (which must provide sufficient support for the users), the permeability, the retention capacity of part of the water received (so that grasses can be fed with water without having to water too often) and the ability to hold air (to promote the growth of grass roots).
  • the substrate can also accommodate fertilizer products.
  • the substrate contains microporous particles. These can be zeolite particles which have good water retention properties and mineral elements.
  • the resulting composition produces the desired substrate characteristics.
  • Sand is the bulk of the substrate. Sand grains 2 form the skeleton of the substrate.
  • the value of D10 is between about 0.15 mm and 0.27 mm.
  • the coefficient of uniformity D90 / D10 of the sand is between 1.54 and 2.04.
  • the finest sand particles must be greater than 53 ⁇ m.
  • Siliceous sand is preferred, for example, Fontainebleau sand. Silica provides a natural cohesion and also ensures the permeability function because the siliceous sand is only slightly compactable.
  • the elastomer particles 3 provide the flexibility of the substrate.
  • the elastomer is in the form of particles having a diameter or a length of between about 1.5 mm and 30 mm.
  • the elastomer here comprises crushed waste from the automotive industry. It mainly contains crushed tires or tire treading waste (the elastomer then comprises carbon black with a content between 30% and 34%).
  • the elastomer may also include seals, for example door seals, which are ground.
  • the percentage of polymers is here of the order of 15% to 20% of the mixing volume.
  • the textile fibers 4 ensure the cohesion and the blocking of the substrate.
  • the textile fibers have a length of between 24 mm and 80 mm and a diameter of between 0.034 mm and 0.1 mm.
  • the substrate is spread on the ground to have a thickness of between 12 and 20 centimeters.
  • the flooring substrate 1 is arranged to constitute a culture support 7, for example for grass.
  • grass seeds 8 are added to the composition.
  • the presence of grass improves the connection between the different components of the substrate.
  • the granulometry of the sand 2 favors spaces to obtain a compromise between the presence of air, the capacity of water retention and the permeability of the soil.
  • zeolite 5 is added which is used for its ability to retain water molecules through its micropores.
  • the zeolite particles have a diameter of between 0.5 mm and 1 mm. Between 15 and 50 kg of zeolite per m 3 of sand are incorporated into the composition of the substrate.
  • the composition further comprises fertilizer products 6, in order to improve the growth of the turf.
  • the dosage ranges of the various elements which are given as an indication and which are adjustable depending on the terrain specificities.
  • the elastic material may be a natural rubber or a synthetic elastomer, for example a EPDM or any other elastomeric material, or a mixture of different elastic materials.
  • the fibers may be natural fibers, for example cotton, hemp or linen; or synthetic fibers for example polyamide, polyethylene or polypropylene.
  • the fibers may be produced for use in the coating of the invention or recovered from final textile wastes or residues from the textile industry.
  • the fibrous mass may also comprise a mixture of fibers of various materials and provenances.
  • the substrate may not include grass seeds, zeolites and fertilizers.
  • the elastomer is advantageously loaded in carbon black with a content of between 10% and 34% by volume of the elastomer.
  • the composition comprises a microporous material in the form of particles having a diameter of between about 0.5 mm and 1 mm and in an amount of between 15 and 50 kg per m 3 of substrate.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • La présente invention concerne le domaine des revêtements de sols utilisables pour des activités extérieures et notamment comme sols sportifs ou encore sols d'aires de jeux pour enfants.
    • ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
  • L'utilisation de revêtements artificiels en remplacement des revêtements naturels pour des activités extérieures est bien connue. L'un des atouts majeurs de ce type de revêtement est son faible coût d'entretien.
  • Il existe différentes sortes de technologies de revêtements artificiels. Les deux catégories les plus répandues de revêtement à destination d'activités extérieures sont les substrats synthétiques liés et les substrats synthétiques stabilisés.
  • Dans le cas d'un revêtement lié, le substrat comporte un liant qui peut être de la résine, ou de la matrice bitume ou encore un liant hydraulique type ciment. C'est le cas, par exemple, des terrains de tennis dits « quick » ou des pistes d'athlétisme en « tartan ».
  • A l'inverse, un revêtement stabilisé se présente sous la forme de substrats n'ayant pas de liant et comporte majoritairement du sable. La stabilisation est assurée par cohésion et blocage réciproque des éléments le constituant.
  • L'un des inconvénients de ces revêtements de sols est qu'ils doivent être compactés pour être stables, ce qui les rend durs et augmente le risque de blessure pour les utilisateurs.
  • Pour donner de la souplesse et du confort d'utilisation à ces revêtements synthétiques stabilisés, il est connu d'y incorporer jusqu'à 30 % de liège. Néanmoins, le liège se dégrade au cours de l'utilisation et il est onéreux.
  • Nonobstant le fait que l'utilisation de sable en tant que composant majoritaire soit un facteur non négligeable dans la réduction des coûts, les substrats actuellement proposés ne permettent pas une stabilisation suffisante pour une telle proportion de sable. Un tel substrat est connu de US 2013/0125460 A1 .
    • OBJET DE L'INVENTION
  • Un but de la présente invention est de créer un revêtement artificiel de sols relativement peu onéreux.
    • BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
  • En vue de la réalisation de ce but, on propose, selon l'invention, un substrat pour revêtement de sol extérieur comprenant :
    • au moins 70 % du volume de substrat composé de sable ;
    • au moins 5 % du volume de substrat composé d'au moins un matériau élastique ;
    • entre 3,2 kg et 8 kg de fibres par m3 de sable.
  • Chacun de ces composants présente des propriétés différentes. La composition résultante produit les caractéristiques de substrat souhaitées
  • Le sable est le squelette du substrat. Il est préférentiellement choisi un sable siliceux. La taille des grains de sable est spécifié par le diamètre de maille du tamis laissant passer 10 % de la masse de sable, diamètre noté D10 par la suite. De la même manière, D90 est le diamètre de maille du tamis laissant passer 90 % de la masse de sable. Le sable utilisé est caractérisé par son D10 et son coefficient d'uniformité D90/D10.
  • Selon l'invention, le sable a un diamètre D10 compris entre 0,15 mm et 0,27 mm et un coefficient d'uniformité D90/D10 compris entre 1,54 et 2,04.
  • Le matériau élastique est utilisé pour sa souplesse et sa capacité d'absorption des chocs. Le matériau élastique est sous forme de particules ayant un diamètre ou une longueur compris entre 1,5 et 30 mm. Le matériau élastique est, de préférence, un élastomère comprenant avantageusement des déchets broyés issus de la filière automobile. L'élastomère comprend majoritairement des pneus broyés et des déchets de rechapage de pneus.
  • Les fibres assurent la cohésion et le blocage des différents éléments : ces fibres ont pour rôle de stabiliser le revêtement.
  • Avantageusement, le substrat selon l'invention est agencé pour former un support de culture, par exemple du gazon. A cet effet, le substrat contient également des graines d'herbe. Dans cette version de l'invention, les granulométries du sable sont prévues pour favoriser un compromis entre la cohésion du mélange (qui doit offrir un support suffisant pour les utilisateurs), la perméabilité, la capacité de rétention d'une partie de l'eau reçue (pour que les graminées puissent être alimentées en eau sans devoir arroser trop souvent) et la capacité à retenir de l'air (pour favoriser la pousse des racines des graminées). Dans ces espaces, le substrat peut aussi accueillir des produits fertilisants.
  • Toujours avantageusement, le substrat contient des particules microporeuses. Celles-ci peuvent être des particules de zéolithe qui présentent de bonnes propriétés de rétention d'eau et des éléments minéraux.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
    • BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
  • Il sera fait référence aux figures des dessins annexés où :
    • la figure 1 est une perspective coupée du revêtement selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue agrandie du substrat selon le premier mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 est une vue en perspective, avec un écorché, du revêtement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 4 est une vue agrandie du substrat selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLÉE DE L'INVENTION
  • En référence aux figures 1 et 2, la composition du substrat pour revêtement de sols 1 selon le premier mode de réalisation est la suivante :
    • au moins 70 % du volume de substrat composé de sable 2 ;
    • au moins 5 % du volume de substrat composé d'élastomère 3 ;
    • entre 3,2 kg et 8 kg de fibres textiles 4 par m3 de sable.
  • La composition résultante produit les caractéristiques de substrat souhaitées.
  • Le sable constitue l'élément majoritaire en volume du substrat. Les grains de sable 2 forment le squelette du substrat. La valeur de D10 est comprise entre 0,15 mm et 0,27 mm environ. Le coefficient d'uniformité D90/D10 du sable est compris entre 1,54 et 2,04. Les particules de sable les plus fines doivent être supérieures à 53 pm. On privilégiera un sable siliceux, par exemple un sable de Fontainebleau. La silice apporte une cohésion naturelle et assure également la fonction de perméabilité car le sable siliceux n'est que peu compactable.
  • Les particules d'élastomère 3 assurent la souplesse du substrat. L'élastomère se présente sous forme de particules ayant un diamètre ou une longueur compris entre 1,5 mm et 30 mm environ. L'élastomère comprend ici des déchets broyés issus de la filière automobile. Il contient majoritairement des pneus broyés ou encore des déchets de rechapage de pneus (l'élastomère comprend alors du noir de carbone avec une teneur comprise entre 30 % et 34%). L'élastomère peut également comprendre des joints, par exemple des joints de portière, qui sont broyés. Le pourcentage de polymères est ici de l'ordre de 15% à 20% du volume de mélange.
  • Les fibres textiles 4 assurent la cohésion et le blocage du substrat. Les fibres textiles ont une longueur comprise entre 24 mm et 80 mm et un diamètre compris entre 0,034 mm et 0,1 mm.
  • En utilisation, le substrat est répandu sur le sol pour avoir une épaisseur comprise entre 12 et 20 centimètres environ.
  • Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, et en référence à la figure 3 et à la figure 4, le substrat pour revêtement de sol 1 est agencé pour constituer un support de culture 7, par exemple pour du gazon. Dans ce but, des graines d'herbe 8 sont ajoutées à la composition.
  • La présence de gazon améliore le lien entre les différents composants du substrat. Pour favoriser la pousse du gazon, il est avantageux d'avoir un quart de volume d'air dans le substrat pour optimiser la croissance racinaire. Les granulométries du sable 2 favorisent les espaces pour obtenir un compromis entre la présence d'air, la capacité de rétention en eau et la perméabilité du sol.
  • De plus, il est ajouté de la zéolithe 5 qui est employée pour sa capacité à retenir les molécules d'eau grâce à ses micropores. Les particules de zéolithe 5 ont un diamètre compris entre 0,5 mm et 1 mm. Entre 15 et 50 kg de zéolithe par m3 de sable sont incorporés dans la composition du substrat.
  • La composition comprend en outre des produits fertilisants 6, ceci dans le but d'améliorer la pousse du gazon.
  • Comme le suggèrent la figure 2 et la figure 4, le mélange des composants du substrat doit être homogène.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications.
  • En particulier, les fourchettes de dosage des différents éléments qui sont données à titre indicatif et qui sont ajustables en fonction des spécificités terrains.
  • Le matériau élastique peut être un caoutchouc naturel ou bien un élastomère synthétique, par exemple un EPDM ou tout autre matériau élastomère, ou bien un mélange de différents matériaux élastiques.
  • Les fibres peuvent être des fibres naturelles, par exemple en coton, en chanvre ou en lin ; ou des fibres synthétiques par exemple en polyamide, en polyéthylène ou en polypropylène. Les fibres peuvent être produites aux fins d'une utilisation dans le revêtement de l'invention ou être récupérées parmi des déchets textiles finaux ou des résidus de l'industrie textile. La masse fibreuse peut également comprendre un mélange de fibres de divers matériaux et provenances.
  • Le substrat peut ne pas comprendre de graines d'herbes, de zéolithes et de fertilisants.
  • L'élastomère est avantageusement chargé en noir de carbone avec une teneur comprise entre 10 % et 34 % en volume de l'élastomère.
  • Avantageusement, la composition comprend un matériau microporeux sous forme de particules ayant un diamètre compris entre 0,5 mm et 1 mm environ et en quantité comprise entre 15 et 50 kg par m3 de substrat.

Claims (12)

  1. Substrat pour revêtement de sol d'extérieur, comprenant :
    - au moins 70 % du volume de substrat composé de sable (2) ayant un D10 compris entre 0,15 mm et 0,27 mm et un coefficient d'uniformité D90/D10 compris entre 1,54 et 2,04 ;
    - au moins 5 % du volume de substrat composé de matériau élastique (3) sous forme de particules ayant un diamètre ou une longueur compris entre 1,5 et 30 mm ;
    - entre 3,2 kg et 8 kg de fibres (4) par m3 de sable, les fibres ayant une longueur comprise entre 24 mm et 80 mm et un diamètre compris entre 0,034 mm et 0,1 mm.
  2. Substrat selon la revendication 1, dans lequel le matériau élastique est un élastomère.
  3. Substrat selon la revendication 2, dans lequel l'élastomère (3) est chargé en noir de carbone avec une teneur comprise entre 10 % et 34 % en volume de l'élastomère.
  4. Substrat selon l'une des revendications précédentes 2 et 3, dans lequel l'élastomère (3) comprend des déchets broyés issus de la filière automobile.
  5. Substrat selon la revendication 4, dans lequel les déchets broyés comprennent majoritairement des pneus broyés.
  6. Substrat selon la revendication 4, dans lequel les déchets broyés comprennent majoritairement des déchets de rechapage de pneus.
  7. Substrat selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les fibres (4) sont des fibres textiles.
  8. Substrat selon l'une des revendications précédentes, comprenant un matériau microporeux (5) sous forme de particules ayant un diamètre compris entre 0,5 mm et 1 mm environ et en quantité comprise entre 15 et 50 kg par m3 de substrat.
  9. Substrat selon la revendication 8, dans lequel le matériau microporeux est de la zéolithe.
  10. Substrat selon la revendication 1, dans lequel le sable (2) est un sable siliceux.
  11. Substrat selon l'une des revendications précédentes, comprenant des graines d'herbe (8).
  12. Substrat selon la revendication 11, dans lequel le substrat comprend également des produits fertilisants (6).
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