FR2712014A1 - Dalle de revêtement de sols en enrobés routiers. - Google Patents

Abstract

Cette dalle (1) de revêtement de sols est composée de granulats solides (7) enrobés d'un liant et compactés sous forme de dalles présentant au moins une face plane (3). Le liant est un matériau thermoplastique durcissant à température ambiante, notamment un matériau hydrocarboné du type des goudrons ou des bitumes. Les granulats et le liant sont du type de ceux utilisés pour la fabrication d'enrobés routiers.

Description

La présente invention concerne une dalle de revêtement de sols, un procédé de fabrication de ladite dalle, et un dispositif pour mettre en oeuvre ledit procédé de fabrication.

On connaît dans l'état de la technique une multitude de produits de revêtement de sols, qu'il s'agisse de sols extérieurs, ou de sols à l'intérieur des bâtiments.

Dans le domaine des revêtements de sols extérieurs du genre des routes, chemins d'accès, parkings et autres, on utilise de façon courante des revêtements routiers à base d'agrégats enrobés de goudron. Ces revêtements routiers doivent être étalés à chaud et en continu par un personnel spécialisé, puis comprimés et aplanis à l'aide d'un matériel routier lourd.

Les contraintes de mise en oeuvre mentionnées cidessus rendent l'usage des revêtements routiers conventionnels peu pratique dans le cadre de travaux à petite échelle, par exemple lorsqu'il s'agit de réaliser un revêtement de sol de parking, de chemin d'acces, de cour, de cave, d'atelier, ou de tout autre surface limitée que l'on désire revêtir. En outre, comme les enrobés routiers sont utilisés à chaud, ils sont préparés dans une centrale spécialisée, puis acheminés en vrac à l'aide de camions sur le site d'utilisation, où ils doivent être utilisés dans un délai relativement court de deux ou trois heures, afin d'éviter un trop grand refroidissement qui les rendrait inutilisables.

Toutes ces raisons font que, dans l'état actuel de la technique, les enrobés routiers formés d'un mélange d'agrégats et d'un goudron ont été réservés à l'usage à grande échelle par des professionnels, et bien qu'ils soient intrinsèquement économiques, ils n'ont pas pu être utilisés à petite échelle, notamment par les particuliers.

De ce fait, les besoins de revêtement de sols de petites surfaces ou de sols d'accès relativement difficile chez des particuliers ont été résolus principalement par d'autres types de revêtements de sols, par exemple des chapes ou des dalles en béton, ou des pavés auto-bloquants.

Les chapes en béton sont d'une mise en oeuvre relativement délicate et coûteuse, et les dalles en béton ou les pavés auto-bloquants demandent une pose soignée et coûteuse sur un lit de sable et de gravier. En effet, une dalle en béton posée sur une surface qui n'est pas parfaitement plane à tendance à basculer et à se briser sous l'application d'une charge, notamment lors du passage d'un véhicule.

Etant donné l'état de la technique, l'invention a pour but de fournir une dalle de revêtement de sol qui résolve l'intégralité des inconvénients mentionnés précédemment, dans le cadre du revêtement de sols de surface relativement faible ou d'accès limité. En particulier, 1 invention a pour but de fournir un revêtement modulaire, présentant une certaine souplesse lui permettant de s'adapter au terrain, et pouvant par conséquent être posé avec une extrême facilité sur un sol plat ou approximativement plat, sans nécessiter la mise en oeuvre de moyens humains spécialisés ou de moyens techniques conséquents.

A cet effet, l'invention concerne une dalle de revêtement de sol, caractérisée en ce qu'elle est composée de granulats solides enrobés d'un liant et compactés sous forme de dalles présentant au moins une face plane.

Suivant d'autres caractéristiques des dalles selon l'invention
- ledit liant est un matériau thermoplastique durcissant à température ambiante, notamment un matériau hydrocarboné du type des goudrons ou des bitumes
- lesdits granulats et ledit liant sont du type de ceux utilisés pour la fabrication d'enrobés routiers, et sont utilisés dans ladite dalle dans les mêmes proportions que dans la réalisation d'enrobés routiers
- lesdits granulats solides sont constitués par des particules de caoutchouc, notamment des particules de pneus usagés concassés
- lesdits granulats sont constitués par des particules en matière plastique, notamment des matériaux plastiques recyclés broyés
- le liant comporte en outre une faible quantité d'additifs, notamment des dopes d'adhésivité, et/ou des colorants.

L'invention concerne également un procédé de fabrication de dalles de revêtement de sol présentant les caractéristiques ci-dessus et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Le procédé de fabrication selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à
- verser une quantité prédéterminée d'agrégats enrobés chauds dans un moule définissant une forme plane appropriée présentant une épaisseur de quelques centimètres
- vibrer ladite quantité prédéterminée d'agrégats enrobés afin de provoquer leur étalement régulier ;
- à l'aide de moyens de compression, comprimer ledit mélange dans ledit moule sous une pression d'environ supérieure à environ 12000 Newton/m2 de façon à réaliser une dalle en enrobés compactés présentant une forme correspondant à la forme intérieure du moule et à la forme desdits moyens de compression
- démouler la dalle ainsi formée, et la refroidir.

Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication est caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une table tournante sur laquelle est répartie une pluralité de moules, et d'autre part une pluralité de postes de travail répartis autour de la table, chaque moule et chaque poste de travail correspondant à une étape du procédé, et ladite table tournante passant séquentiellement d'un poste de travail au suivant, de façon à commencer et terminer la fabrication d'une dalle à chaque tour de table.

L'invention va être décrite plus en détail cides sous en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif sur lesquels
- la Figure 1 est une vue en perspective d'une dalle de revêtement de sol selon l'invention
- la Figure 2 est une variante de la dalle de la
Figure 1, présentant une face supérieure en V
- la Figure 3 est une autre variante de la dalle de la Figure 1, présentant une face supérieure convexe
- la Figure 4 est une vue de dessus du dispositif de fabrication de la dalle de revêtement de la Figure 1
- la Figure 5 est une vue en élévation et en coupe d'un moule intégré dans le dispositif de fabrication selon la Figure 4
- la Figure 6 est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif de dosage de revêtement utilisé dans le dispositif de la Figure 4
- la Figure 7 est une vue en élévation et en coupe d'un système de compression du dispositif selon la
Figure 4
- la Figure 8 est une vue en élévation et en coupe du système d'éjection de dalle du dispositif de fabrication de la Figure 4.

On se réfère aux Figures 1, 2 et 3.

Dans ces Figures, on a représenté des variantes de formes d'une dalle de revêtement de sol 1 selon l'invention. La dalle de la figure 1 est une dalle parallélépipédique présentant un fond 3 et une face supérieure 5 plats, correspondant à la forme classique des dalles de revêtement. Ces dalles sont de dimensions quelconques appropriées, mais des dalles de 0,50m x 0,50 m x 0,03 m s'avèrent pratiques en usage courant. La dalle de la figure 2 est également à fond plat et présente une face supérieure 5' sensiblement en forme de V très ouvert. Ce type de forme de dalle convient particulièrement aux rigoles d'évacuation d'eau sur le bord d'un chemin ou d'une route. Dans la Figure 3, on a représenté une dalle présentant un fond plat 3 et une face supérieure 5" de forme convexe légèrement arrondie, convenant bien à la réalisation de passages surélevés sur un chemin ou une route, ou pour la réalisation de ralentisseurs.

Selon l'invention, les dalles des Figures 1, 2 et 3 se composent d'agrégats solides partiellement représentés en 7, par exemple des agrégats classiques du type des graviers de granularité en général inférieure à 15 mm, enrobés d'un liant thermoplastique hydrocarboné durcissant à température ambiante, par exemple du goudron ou du bitume. Selon un mode de réalisation particulièrement pratique et économique de l'invention, on utilise pour la fabrication des dalles des enrobés du type de ceux utilisés pour la réalisation des routes. L'homme du métier a à sa disposition une quantité d'ouvrages donnant les compositions et caractéristiques physico-chimiques des enrobés routiers, par exemple le "Cours routes, couches de roulement", de P. Herschkorn, aux Presses de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées.

Les agrégats enrobés sont utilisés à chaud, versés dans un moule pour la fabrication de la dalle, répartis et vibrés, et éventuellement comprimés sous une certaine pression pour leur donner leur forme définitive de dalle parallélépipédique. Celle-ci est ensuite refroidie ou laissée se refroidir, afin de lui donner une rigidité suffisante pour permettre sa manipulation ultérieure, tout en conservant une souplesse suffisante pour éviter qu'elle ne se brise sous l'effet d'une charge.

Selon une variante de réalisation du matériau composant les dalles, les particules solides constituant les agrégats sont constituées par des particules de caoutchouc, notamment des particules de pneus usagés et concassés. Selon un autre mode de réalisation, les particules solides sont constituées par des particules en matière plastique, notamment des matériaux plastiques recyclés et broyés. De façon générale, toute particule solide qui peut être liée par un liant thermoplastique et qui présente un coût de revient faible conviendra pour la réalisation des dalles selon la présente invention. Si nécessaire, on pourra ajouter au matériau constituant le liant, une dope d'adhésivité, du type des dopes utilisées pour les enrobés routiers, et/ou des colorants pour modifier l'aspect des dalles. Selon une variante supplémentaire des dalles, les dalles décrites ci-dessus pourront être accolées, au niveau de leur face supérieure ou inférieure, à une dalle ou à un revêtement d'une composition différente (béton, plastiques, etc...), afin de réaliser des dalles composites.

On se réfère maintenant aux Figures 4 à 8.

La Figure 4 présente une vue de dessus d'un dispositif 9 pour la fabrication des dalles parallélépipédiques de la Figure 1. Ce dispositif comporte une table tournante 11 présentant des orifices 13 de forme correspondant à la forme de la dalle, et dans lesquels sont positionnés des moules 15 pour le formage des dalles. Chaque moule correspond à une étape du procédé de fabrication de dalles, décrit ci-dessus, et à un poste de travail 17.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, un moule 15 donné passe d'un poste de travail 17 au suivant par rotation de la table dans le sens indiqué par la flèche 19, ce qui permet de fabriquer et d'éjecter une dalle à chaque quart de tour de rotation de la table tournante 11.

Bien entendu, la vitesse de rotation de la table et son calage précis en face de chaque poste de travail 17 sont obtenus de façon manuelle ou automatique à l'aide de moyens d'entraînement en rotation et de positionnement connus en soi, non représentés.

De préférence, la table est montée sur un axe central qui peut être animé par des vérins hydrauliques, électriques ou à air comprimé, d'un mouvement axial permettant de soulever et d'abaisser la table 11 et par conséquent les moules 15 qui y sont positionnés, d'une certaine distance entre une position basse où la rotation est interdite, et une position haute où elle est permise.

Chaque poste de travail 17 représenté schématiquement et disposé à la périphérie de la table 11 pour la mise en oeuvre d'une étape du procédé comporte un support massif 21 (figure 6), notamment un support en béton, coopérant avec le fond 23 d'un moule, et un organe de travail agissant sur les enrobés placés dans le moule qui se trouve en regard du poste de travail à l'instant considéré. Ainsi, une dalle est commencée et terminée pendant un tour complet de la table, et trois autres dalles sont en cours de fabrication.

Un premier poste de travail 17 est constitué par un poste de dosage 25 du matériau de fabrication des dalles. Puis, dans le sens de rotation de la table tournante, un second poste est constitué par un poste vibreur 27 destiné à soumettre le moule rempli d'enrobés à des vibrations d'une certaine fréquence, appropriée pour l'étalement du matériau dans le moule. Le poste vibreur 27 est suivi par un poste 29 comportant des moyens de compactage ou de compression, dans lequel le matériau préalablement dosé et réparti et comprimé à une pression suffisante, par exemple une pression d'au moins 12000 Newton/m2, pour lui donner la forme de la dalle définitive. Enfin, le poste de compression est suivi dans le sens de rotation de la table par un poste de démoulage et d'éjection 31 de la dalle formée. L'ensemble de ces postes est décrit plus en détail plus loin.

On se réfère à la Figure 5.

Dans cette Figure, on a représenté en élévation et en coupe un moule 15 utilisé pour le formage des dalles selon l'invention. Chaque moule 15 présente une paroi latérale 33 en un matériau rigide, notamment en acier, et un fond de moule 23 constitué d'une plaque mobile en acier.

La plaque en acier repose sur un rebord 35 prolongeant la paroi latérale 33 du moule. L'ensemble de chaque moule 15 est intégré dans un orifice 13 aménagé dans la table tournante 11. Il est à noter qu'on pourra avantageusement disposer sur le fond 23 du moule, une feuille métallique rigide (non représentée) qui sera éjectée en même temps que la dalle chaude, afin d'éviter que celle-ci se déforme avant son refroidissement.

On se réfère à la Figure 6 représentant le poste de dosage 25 du matériau de fabrication des dalles selon l'invention.

Le poste de dosage 25 comporte principalement un réservoir 37 contenant le matériau chaud (généralement aux alentours de 200 C) en vrac, destiné à être utilisé pour la fabrication des dalles, et des moyens de dosage et de pesage du matériau devant être versé dans le moule. De préférence, le réservoir 37 est composé d'une trémie basculante, thermiquement isolée, et pourvue de moyens de chauffage ou de réchauffage des enrobés. L'orifice de la trémie est pourvu d'une trappe 41 dont l'ouverture est réglable pour assurer un certain débit de versement des enrobés 43 dans le moule situé en regard de la trappe de versement. Sous le moule 15 est disposé un support 21 dans lequel est de préférence intégrée une balance 39 pour la pesée d'une quantité de matériau prédéterminée nécessaire à la fabrication d'une dalle. La table tournante 11 portant les moules est agencée par rapport au support 21 et à la balance 39 de façon à ce que, en position basse de la table, le fond 23 du moule repose sur le plateau de la balance 39. La trappe 41 du réservoir est de préférence asservie au résultat de la pesée de la balance 39, de façon à pouvoir interrompre le versement des enrobés dans le moule dès que la quantité nécessaire de matériau y a été versée. De tels moyens d'asservissement sont connus en euxmêmes et ne seront pas détaillés davantage.

Lorsque la quantité de matériau nécessaire à la fabrication d'une dalle a été versée dans le moule, la table tournante 11 est soulevée en position haute par l'intermédiaire de l'axe de rotation et des vérins qui l'actionnent, puis elle peut être tournée d'un quart de tour afin d'amener le moule 15 rempli d'enrobés en vrac vers le prochain poste de travail 27. Celui-ci est de préférence constitué d'un poste vibreur dont le but est d'étaler les enrobés de façon uniforme dans le moule. A cet effet, un support 21 similaire au support représenté dans la Figure 6 est utilisé, et sur ce support on dispose un plateau vibrant connu en soi. Lorsque la table tournante 11 est abaissée, le plateau vibrant coopère avec le fond 23 du moule pour lui transmettre les vibrations, ce qui a pour effet d'étaler le matériau uniformément dans le moule.

A nouveau, la table tournante 11 est soulevée en position haute, puis tournée d'un quart de tour afin que le moule contenant le matériau en vrac vibré et réparti soit positionné en regard du prochain poste de travail, qui est décrit en relation à la Figure 7.

Ce poste de travail est constitué par un poste 29 de compression des enrobés constituant la dalle. Ce poste 29 de compression comporte un support massif 21, notamment en béton, disposé sous la position du moule 15 rempli de matériau en vrac étalé et vibré. Le poste de compression 29 comporte en outre un organe de pression constitué d'un bras 45 portant un vérin de compression 47, l'extrémité duquel est pourvue d'un plateau de formage 49 destiné à agir sur la surface supérieure des enrobés. A cet effet, afin d'éviter que la table tournante soit fléchie sous l'action du vérin du système de compression, la table est tout d'abord remise en position basse, afin que le fond 23 du moule 15 repose sur la face supérieure plane du support massif 21. De préférence, le support massif 21 sera pourvu d'épaulements latéraux 47 en tôle métallique, sur lesquels prennent appui les rebords des parois latérales 35 du moule. Ainsi, lors de l'action du haut vers le bas du vérin 47 portant le plateau de formage 49, le moule 15 et la table tournante 11 restent dans une position fixe et plane.

A la fin d'un temps de compression de l'ordre de quelques secondes, le vérin 47 est remonté, la table tournante est soulevée en position haute et tournée d'un quart de tour afin de positionner le moule contenant la dalle fraîchement formée en face du prochain poste de travail, à savoir le poste d'éjection de la dalle, qui est décrit en relation à la Figure 8.

Le poste d'éjection 31 comporte un support massif 21 disposé sous l'orifice 13 correspondant de la table tournante. Ce support 21 possède une hauteur calculée de telle manière que, lorsque la table tournante 11 est abaissée, les parois latérales 33 du moule se dégagent des parois latérales 51 de la dalle fraîchement formée ce qui correspond au démoulage de ladite dalle. Dans cette position, tel que représenté dans la Figure 8, la dalle est prête à être saisie par des moyens d'éjection appropriés, afin d'être évacuée vers une zone de refroidissement et de stockage.

Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'éjection de la dalle fraîchement formée sont constitués par un bras de préhension 53 horizontal actionné en translation par un vérin 55. L'extrémité du bras horizontal 53 porte un bras articulé vertical 57 dont un côté est rappelé par un ressort 59, l'autre côté portant une griffe 61 permettant d'agripper la dalle. Ainsi, lors du mouvement du bras horizontal 53 en direction de la dalle, le bras articulé vertical 57 se replie et, arrivé à l'extrémité la plus éloignée de la dalle, se déplie sous l'action du ressort 59, afin de venir agripper le chant latéral 51 de la dalle. Puis, l'actionnement du bras horizontal vers la droite provoque l'enlèvement de la dalle. Cette dernière est de préférence éjectée sur un convoyeur 63 à tapis roulant, qui amène les dalles succes sivement formées, vers une zone de stockage (non représentée).

Il est à noter qu'en sortie du poste d'éjection des dalles, celles-ci se trouvent encore à une température élevée de l'ordre de 100 à 1500C. Comme elles sont constituées d'un d'agrégats enrobés d'un matériau thermoplastique du type goudron, elles présentent encore une certaine mollesse. Afin d'éviter la déformation des dalles lors de leur stockage, le dispositif de fabrication selon l'invention est encore pourvu de moyens de refroidissement des dalles, constitué notamment par une rampe d'arrosage (non représentée) disposée au-dessus du convoyeur à tapis roulant. Ainsi, les dalles successives sont refroidies par ruissellement d'eau pendant tout leur trajet vers la zone de stockage.

Il résulte de ce qui précède que les dalles de revêtement de sols, leur procédé de fabrication et le dispositif de mise en oeuvre de ce procédé répondent parfaitement aux objectifs fixés, en permettant la fabrication de dalles à partir d'un matériau très bon marché, à des cadences de production élevées, puisqu'à la différence des procédés de fabrication de dalles en béton, aucune période de prise et séchage des dalles n'est nécessaire.

Ainsi, dès la sortie du système de refroidissement, les dalles peuvent être stockées et/ou utilisées pour une pose extrêmement simple par un personnel non spécialisé, notamment le grand public. Les dalles en revêtement routier selon l'invention trouvent notamment leur application dans la réalisation de chemins de roulement pour véhicules, ou pour tout type de chemins d'accès de caractère permanent ou provisoire.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dalle (1) de revêtement de sols, caractérisée en ce qu'elle est composée de granulats solides (7) enrobés d'un liant et compactés sous forme de dalles présentant au moins une face plane (3).

2. Dalle (1) de revêtement de sols selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit liant est un matériau thermoplastique durcissant à température ambiante, notamment un matériau hydrocarboné du type des goudrons ou des bitumes.

3. Dalle (1) de revêtement de sols selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits granulats (7) et ledit liant sont du type de ceux utilisés pour la fabrication d'enrobés routiers, et sont utilisés dans ladite dalle dans les mêmes proportions que dans la réalisation d'enrobés routiers.

4. Dalle (1) de revêtement de sol selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits granulats solides sont constitués par des particules de caoutchouc, notamment des particules de pneus usagés concasses.

5. Dalle (1) de revêtement de sol selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits granulats sont constitués par des particules en matière plastique, notamment des matériaux plastiques recyclés broyés.

6. Dalle (1) de revêtement selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le liant comporte en outre une faible quantité d'additifs, notamment des dopes d'adhésivité, et/ou des colorants.

7. Procédé de fabrication de dalles (1) de revêtement de sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à

- verser une quantité prédéterminée d'agrégats enrobés chauds dans un moule (15) définissant une forme plane appropriée présentant une épaisseur de quelques centimètres ;

- vibrer ladite quantité prédéterminée d'agrégats enrobés afin de provoquer leur étalement régulier

- à l'aide de moyens de compression (47,49), comprimer les enrobés dans ledit moule sous une pression supérieure à environ 12000 Newton/m2 de façon à réaliser une dalle (1) en enrobés compactés présentant une forme correspondant à la forme intérieure du moule (15) et à la forme desdits moyens de compression (49)

- démouler la dalle (1) ainsi formée, et la refroidir.

8. Dispositif (9) de fabrication de dalles (1) mettant en oeuvre le procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part une table tournante (11) sur laquelle est répartie une pluralité de moules (15), et d'autre part une pluralité de postes de travail (25,27,29,31) répartis autour de la table (11), chaque moule (15) et chaque poste de travail (25,27,29,31) correspondant à une étape du procédé selon la revendication 7, et ladite table tournante (11) passant séquentiellement d'un poste de travail au suivant, de façon à commencer et terminer la fabrication d'une dalle à chaque tour de table (11).

9. Dispositif (9) de fabrication selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moules (15) sont encastrés dans des orifices (13) aménagés dans la table tournante (11) au niveau desdits postes de travail, ladite table étant mobile dans une direction verticale entre une position haute et une position basse, et chaque poste de travail comportant un support (21) coopérant avec le fond (23) d'un moule et un organe de travail (39,49,53) agissant sur les enrobés placés dans ledit moule.

10. Dispositif de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits organes de travail comportent

- une balance (39) pour le pesage d'une quantité prédéterminée d'enrobés versés dans un moule (15)

- des moyens vibreurs, placés sur l'un desdits supports, afin de répartir les enrobés dans le moule par vibration

- des moyens de compactage des enrobés, sous la forme d'un vérin (47) pourvu d'un organe de formage (49) agissant sur la surface supérieure des enrobés répartis dans le moule, pendant que le fond (23) du moule (15) prend appui sur l'un desdits supports (21)

- des moyens d'éjection de la dalle compactée, sous la forme d'un bras de préhension (53,57)) qui vient accrocher la dalle (1) terminée et l'éjecter sur un tapis de convoyage (63).