FR2904977A1

FR2904977A1 - Treatment of hard mineral surfaces or concrete, e.g. to remove dirt and restore the non-slip surface of paths and public spaces, involves cleaning, degreasing and high-temperature flaming to cause surface splitting

Info

Publication number: FR2904977A1
Application number: FR0607412A
Authority: FR
Inventors: Gouez Pierre Le; Guy Debord
Original assignee: Gouez Pierre Le; Guy Debord
Current assignee: TEOS, FR
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-22
Anticipated expiration: 2026-08-21
Also published as: FR2904977B1

Abstract

A method for the treatment of hard mineral surfaces or concrete, involves (a) preparatory surface treatment, including degreasing and washing followed by (b) flame treatment causing thermal shock between 2500 and 2900 (preferably between 2700 and 2800) [deg]C so as to produce surface splitting to a depth of 0.5-4 (preferably 0.7-3) mm.

Description

1 La présente invention est relative à un procédé de traitement deThe present invention relates to a method for the treatment of

surfaces dures. Dans le cadre de l'invention, on appelle surfaces dures des surfaces minérales, telles que des surfaces de calcaires durs ou de granite, ainsi que des surfaces de béton, qui sont utilisées couramment comme sols d'espaces publics urbains mais également d'espaces privés. Les surfaces minérales dures ou de béton présentent à l'origine un aspect plus ou moins rugueux évitant tout risque de glissance pour les utilisateurs. Après un certain temps d'utilisation la rugosité d'origine disparaît en raison, d'une part, d'un phénomène d'usure par abrasion due à l'utilisation par les piétons ou des véhicules, et, d'autre part, de l'accumulation de souillures et salissures, notamment de graisses, d'excréments de volatiles et canins, de gommes à mâcher (chewing-gums) et d'autres déchets. Outre la détérioration de l'esthétique des sols, ces derniers deviennent glissants et présentent ainsi un danger pour l'utilisateur. L'hygiène, l'aspect des surfaces dures et la sécurité des utilisateurs sont donc un souci constant pour les services de voierie qui doivent éliminer les salissures et pourvoir à la rénovation des sols en vue de leur rendre leurs qualités initiales de rugosité qui assurent la sécurité des piétons et facilitent un freinage efficace. Ces préoccupations sont les mêmes pour les sols durs en milieu privé. Plusieurs procédés ont été proposés afin de remettre les surfaces dures dans leur état originel. Ces procédés qui comprennent le grattage manuel, le jet sous pression, le lavage avec des solutions chimiques, présentent souvent l'inconvénient de leur coût et de leur dangerosité. La mise en oeuvre de ces procédés provoque des atteintes à l'environnement, notamment par l'utilisation de produits chimiques dont le dosage doit être conduit avec soin. Par ailleurs, ces procédés ne permettent pas de redonner à la surface dure sa rugosité d'origine, car l'usure abrasive piétonne ou roulante ainsi que l'accumulation des dépôts conduisent à un lissage de la surface. Il y a accroisse-ment de la glissance des surfaces, d'où un risque d'accident pouvant conduire à la mise en cause de la responsabilité des prescripteurs, architectes, élus, et entreprises. Une norme a été élaborée, précisant les caractéristiques que doivent présenter les sols pour satisfaire aux exigences anti-glissance. Plus précisément, la norme européenne EN 1342 : 2001 a le statut de norme nationale en France sous le numéro NF EN 1341. Elle spécifie des exigences de performance relatives aux surfaces dures pour emploi en revêtement de sol. hard surfaces. In the context of the invention, hard surfaces are called mineral surfaces, such as hard limestone or granite surfaces, as well as concrete surfaces, which are commonly used as floors of urban public spaces but also as spaces. private. Hard mineral or concrete surfaces initially have a more or less rough appearance avoiding any risk of slippage for users. After a certain period of use, the original roughness disappears due, on the one hand, to a phenomenon of abrasive wear due to the use by pedestrians or vehicles, and, on the other hand, to the accumulation of dirt and stains, including fats, volatile feces and canines, chewing gums and other wastes. In addition to the deterioration of the aesthetics of the floors, they become slippery and present a danger to the user. Hygiene, the appearance of hard surfaces and the safety of the users are therefore a constant concern for the road services which must eliminate soils and provide for the renovation of the grounds in order to restore their initial qualities of roughness which ensure the pedestrian safety and facilitate effective braking. These concerns are the same for hard floors in a private environment. Several methods have been proposed to restore the hard surfaces to their original state. These methods which include manual scraping, pressurized jet, washing with chemical solutions, often have the disadvantage of their cost and dangerousness. The implementation of these processes causes damage to the environment, particularly by the use of chemicals whose dosage must be conducted carefully. Moreover, these methods do not make it possible to give back to the hard surface its original roughness, because the pedestrian or rolling abrasive wear as well as the accumulation of the deposits lead to a smoothing of the surface. There is an increase in the slipperiness of the surfaces, resulting in a risk of accident that could lead to the blaming of the responsibility of the prescribers, architects, elected officials, and companies. A standard has been developed outlining the characteristics that soils must meet to meet anti-slip requirements. More specifically, the European standard EN 1342: 2001 has the status of national standard in France under the number NF EN 1341. It specifies performance requirements for hard surfaces for use in flooring.

2904977 2 Pour éliminer les causes d'accidents et satisfaire aux normes applicables, on a recherché différents procédés dont la mise en oeuvre permettrait d'assurer une rénovation satisfaisante des surfaces dures en leur redonnant leur aspect et leur rugosité d'origine. Ces procédés doivent, en outre, être faciles à mettre en oeuvre, performants 5 en termes de superficie traitée par heure et ne pas engendrer de déchets polluants. Dans cette vue, divers procédés ont été proposés. Il s'agit, par exemple, du grenaillage, du bouchardage, de la frappe à la smille, et du sablage, ainsi que de traitements chimiques. Le grenaillage consiste en une projection de billes métalliques pour éclater su- 10 perficiellement la surface en la rendant rugueuse, sans porter atteinte à son intégrité. La récupération des billes s'avère délicate et peut même présenter un risque de chute pour les utilisateurs ; de surcroît, il existe un risque d'apparition de traces de rouille qui modifie l'esthétique de la surface traitée. Le bouchardage où la frappe orthogonale répétée de la surface à traiter avec 15 une boucharde ù outil muni de pointes plus ou moins espacées ù provoque de nombreux points ronds de meurtrissures rendant ainsi la surface rugueuse par le jeu des creux et des bosses (profondeur de 1 à 3 mm). Le bouchardage qui est une opération manuelle n'est possible que pour des épaisseurs généralement égales ou supérieures à 3 cm et présente l'inconvénient de blanchir la surface minérale qui est abîmée par le 20 choc, ce qui induit une altération de l'esthétique de la surface. La frappe à la smille ù sorte de marteau à deux pointes qui sert à dégrossir les moellons, à en régulariser les faces ù ou à la broche de la surface éclatée efface les bosses les plus importantes en laissant l'empreinte de traces courtes, nombreuses, parallèles, séparées par de petites cassures d'éclatement. Ce traitement présente 25 l'inconvénient de ne s'appliquer généralement qu'aux bordures, de ne pas être homo- gène et de blanchir la surface à traiter, ce qui altère l'esthétique de cette dernière. Le sablage s'effectue par projection de sable sur la surface pour la rendre ru-gueuse sans porter atteinte à son intégrité. Ce procédé est inadapté pour des surfaces de grandes dimensions en raison de la difficulté à récupérer tout le sable et des pous- 30 sières engendrées. Ce traitement, dont la mise en oeuvre nécessite des précautions particulières en raison de la pulvérisation de silice qui est corrosive et pathogène, n'est pas envisageable pour le traitement de surfaces minérales dures. Il serait encore possible d'envisager des traitements chimiques par épandage d'acide fluorhydrique, mais ce type de traitement implique une grande dangerosité.In order to eliminate the causes of accidents and to meet the applicable standards, various processes have been investigated, the implementation of which would make it possible to ensure satisfactory renovation of the hard surfaces by restoring them to their original appearance and roughness. These processes must, in addition, be easy to implement, efficient in terms of area treated per hour and not generate polluting waste. In this view, various methods have been proposed. Examples include shot blasting, bush-hammering, smilting, sand blasting, and chemical treatments. Shot blasting consists of a projection of metal balls to superficially explode the surface, making it rough, without compromising its integrity. The recovery of logs is tricky and may even present a risk of falling for users; in addition, there is a risk of appearance of rust traces that changes the aesthetics of the treated surface. The bush-hammering, where the repeated orthogonal striking of the surface to be treated with a tool-bush with more or less spaced points, causes many round marks of bruising, thus rendering the surface rough through the play of hollows and bumps (depth 1 at 3 mm). The bush hammering which is a manual operation is possible only for thicknesses generally equal to or greater than 3 cm and has the disadvantage of whitening the mineral surface which is damaged by the impact, which induces an alteration of the aesthetics of the surface. The smille strike, a kind of double-pointed hammer used to roughen the rubble, regularize its faces, or the pin of the exploded surface, erases the most important bumps, leaving the imprint of short, numerous traces. parallel, separated by small burst breaks. This treatment has the disadvantage that it is generally applicable only to borders, not to be homogeneous and to whiten the surface to be treated, which alters the aesthetics of the latter. Sandblasting is done by blasting sand onto the surface to make it rough without compromising its integrity. This method is unsuitable for large surfaces because of the difficulty in recovering all the sand and dust generated. This treatment, the implementation of which requires special precautions because of the silica spray which is corrosive and pathogenic, is not feasible for the treatment of hard mineral surfaces. It would still be possible to consider chemical treatments by spreading hydrofluoric acid, but this type of treatment involves great danger.

2904977 3 Ces procédés traditionnels sont souvent difficiles et pénibles à mettre en oeuvre dans le cadre d'opérations d'entretien de sols. Un traitement manuel peut toujours être pratiqué pour de petites surfaces mais il ne répond pas aux impératifs de grandes sur-faces, notamment en voirie. En outre, une normalisation peut difficilement être envisa- 5 gée compte tenu de l'importance de l'intervention humaine. Par suite, la présente invention a pour objet un procédé de traitement de surfa-ces dures, notamment de surfaces minérales ou de béton, qui satisfasse à la norme évoquée ci-dessus, qui permette non seulement d'enlever les salissures mais égale-ment de redonner à la surface traitée les qualités de rugosité originelle requises pour 10 ne pas présenter de risque de glissance, et qui puisse être mis en oeuvre à un coût raisonnable. Pour atteindre ces objectifs, la présente invention propose un procédé comprenant les étapes suivantes : û un nettoyage préparatoire de la surface incluant un dégraissage et un lavage, 15 û l'application d'un flammage provoquant un choc thermique entre 2500 C et 2900 C, de préférence entre 2700 C et 2800 C, en vue de faire éclater la surface dure sur une profondeur comprise entre 0,5 mm et 4 mm, de préférence entre 0,7 mm et 3 mm. L'étape essentielle du procédé réside en l'application d'un flammage, procédé qui 20 consiste à appliquer un choc thermique violent sans chauffer le coeur du minéral pour provoquer l'éclatement de la couche superficielle de la surface en la rendant plane et rugueuse. Comme le flammage fait éclater la surface à traiter sur une profondeur comprise entre 0,5 mm et 4 mm, ce procédé permet de rendre à la surface la rugosité désirée pour qu'elle ne soit pas glissante, même en cas de pluie. Ce procédé permet le 25 respect de la norme évoquée ci-dessus. Ce procédé présente aussi l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre sur des surfaces de faible épaisseur, de l'ordre de 1 cm. Pour être efficace, le flammage doit être précédé d'une phase préparatoire qui comprend : 30 û un nettoyage mécanique, à sec ou par projection d'eau, pour éliminer les salissures non adhérentes, - un séchage partiel du support, si le nettoyage mécanique a impliqué une projection d'eau, û un dégraissage par application par pulvérisation d'une lessive dégraissante, 2904977 4 ù un lavage à l'aide d'un jet cyclone sur coussin d'eau, ù un rinçage final par jet plat. Selon une autre caractéristique de l'invention, le gaz de flammage est un hydrocarbure de la classe des alcènes, notamment le propylène (C3H6), et le comburant 5 est de l'oxygène. L'utilisation de propylène (C3H6) permet d'obtenir des résultats très satisfaisants contrairement à l'utilisation d'autres gaz, tels que de l'acétylène ou du propane. L'élimination de la partie superficielle de la surface nécessite l'apport d'une énergie thermique intense et ponctuelle. Par conséquent, dans la vue de créer un choc thermique, il est nécessaire d'utiliser un mélange gazeux possédant les caractéristi- 10 ques suivantes : température de combustion la plus élevée possible et libération maxi- mum de chaleur dans un minimum de temps. Pour accentuer le choc thermique, il est avantageusement prévu selon l'invention que la surface à traiter soit humidifiée immédiatement avant l'opération de flammage.These traditional processes are often difficult and difficult to implement in the context of soil maintenance operations. A manual treatment can always be practiced for small areas but it does not meet the requirements of large surfaces, especially roads. In addition, standardization can hardly be considered in view of the importance of human intervention. Consequently, the subject of the present invention is a process for the treatment of hard surfaces, in particular mineral or concrete surfaces, which satisfies the standard mentioned above, which makes it possible not only to remove dirt but also to restore to the treated surface the qualities of original roughness required to not present a risk of slippage, and which can be implemented at a reasonable cost. To achieve these objectives, the present invention provides a method comprising the following steps: preparative cleaning of the surface including degreasing and washing, application of a flame causing a thermal shock between 2500 C and 2900 C, preferably between 2700 C and 2800 C, in order to burst the hard surface to a depth of between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 0.7 mm and 3 mm. The essential step of the process is the application of flame, a process which involves applying a violent heat shock without heating the core of the mineral to cause the surface layer to burst, making it flat and rough. . As the flame burst the surface to be treated to a depth of between 0.5 mm and 4 mm, this process makes it possible to render the surface roughness desired so that it is not slippery, even in the event of rain. This method allows the respect of the standard mentioned above. This method also has the advantage of being able to be used on thin surfaces, of the order of 1 cm. To be effective, the flaming must be preceded by a preparatory phase which comprises: 30 - mechanical cleaning, dry or by spraying water, to remove non-adhering dirt, - partial drying of the support, if the mechanical cleaning has involved water spraying, degreasing by spray application of a degreasing liquor, washing with a cyclone jet on a water cushion, final flushing with a flat jet. According to another characteristic of the invention, the flaming gas is a hydrocarbon of the class of alkenes, especially propylene (C3H6), and the oxidant 5 is oxygen. The use of propylene (C3H6) makes it possible to obtain very satisfactory results, unlike the use of other gases, such as acetylene or propane. The elimination of the superficial part of the surface requires the contribution of an intense and punctual thermal energy. Therefore, in order to create a thermal shock, it is necessary to use a gaseous mixture having the following characteristics: highest possible combustion temperature and maximum heat release in a minimum of time. To accentuate the thermal shock, it is advantageously provided according to the invention that the surface to be treated is moistened immediately before the flaming operation.

15 Toujours selon l'invention, le flammage est suivi d'un nettoyage mécanique pour éliminer les déchets provenant de la surface flammée. L'invention sera décrite plus en détail au cours de la description qui va suivre. Le procédé selon l'invention comporte deux étapes principales : nettoyage et flammage.Still according to the invention, the flame is followed by mechanical cleaning to remove waste from the flamed surface. The invention will be described in more detail in the following description. The method according to the invention comprises two main stages: cleaning and flaming.

20 La première phase qui est nécessaire pour préparer la surface à traiter à l'opération de flammage se déroule avantageusement comme suit : ù De préférence, on procède d'abord à un nettoyage mécanique pour éliminer les souillures et salissures non adhérentes, tels que des cailloux, papiers et matières organiques, qui peut être effectué à sec ou par projection d'eau.The first phase which is necessary to prepare the surface to be treated in the flaming operation is advantageously carried out as follows: Preferably, mechanical cleaning is carried out first to remove non-adhering dirt and soil, such as pebbles, papers and organic materials, which can be carried out dry or by splashing water.

25 Après séchage partiel du support, si le nettoyage mécanique a impliqué un projection d'eau, l'on pratique un dégraissage par application par pulvérisation d'une lessive dégraissante, de préférence de classe alimentaire, qui agit pendant une quinzaine de minutes. Un brossage peut être utile sur les parties les plus sales. ù Ensuite, on effectue un lavage à l'aide d'un jet cyclone ayant une pression de 30 l'ordre de 200 à 250 bars et un débit d'au moins 45 litres par minute, sur coussin d'eau. ù L'on procède alors à un rinçage final par jet plat, de préférence à l'aide d'une lance de rinçage à double jet, avec une pression de l'ordre de 300 à 350 bars, ce qui éli- 2904977 5 mine tout élément non adhérent. Des taches particulières, notamment les taches de rouille sont supprimées en utilisant un désoxydant adapté. Cette première phase de préparation de la surface est nécessaire pour optimiser les résultats de l'opération de flammage.After partial drying of the support, if the mechanical cleaning has involved a splash of water, degreasing is carried out by spray application of a degreasing liquor, preferably of food grade, which acts for about fifteen minutes. Brushing can be useful on the dirtiest parts. Then, a washing is carried out using a cyclone jet having a pressure of the order of 200 to 250 bars and a flow rate of at least 45 liters per minute, on a cushion of water. This is followed by a final flat-jet rinsing, preferably with the aid of a double-jet rinsing lance, with a pressure of the order of 300 to 350 bars, which eliminates the need for a thorough cleaning. any non-adherent element. Special spots, especially rust stains are removed using a suitable deoxidizer. This first phase of preparation of the surface is necessary to optimize the results of the flaming operation.

5 La seconde phase du procédé conforme à l'invention consiste en un flammage qui se pratique avec un chalumeau utilisant un gaz de flammage (carburant) et un comburant. Le flammage provoque un choc thermique violent entre 2500 C et 2900 C, de préférence entre 2700 C et 2800 C, qui fait éclater la surface dure sur une profondeur comprise entre 0,5 mm et 4 mm, de préférence entre 0,7 mm et 3 mm. Le gaz de 10 flammage (carburant) est un hydrocarbure de la classe des alcènes, notamment le propylène (C3H6) tel que commercialisé sous la dénomination tétrène . Pour accroître le choc thermique, la surface à traiter est avantageusement humidifiée immédiate-ment avant l'application du flammage. Le comburant utilisé pour l'opération est de l'oxygène. A l'occasion de ce choc thermique, les graisses résiduelles incrustées dans 15 le support à traiter remontent en surface et sont brûlées. Bien entendu, le flammage est pratiqué en prenant les précautions usuelles. Le matériel de flammage doit satisfaire aux normes et le personnel doit pouvoir justifier d'un stage de formation lié à l'utilisation de la flamme. Finalement, un nouveau nettoyage mécanique élimine les déchets (paillettes) provenant de la surface flammée.The second phase of the process according to the invention consists of a flaming which is carried out with a torch using a flaming gas (fuel) and an oxidant. The flame causes a violent thermal shock between 2500 C and 2900 C, preferably between 2700 C and 2800 C, which burst the hard surface to a depth of between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 0.7 mm and 3 mm. Flaming gas (fuel) is a hydrocarbon of the class of alkenes, especially propylene (C3H6) as marketed under the name tetrene. To increase the thermal shock, the surface to be treated is advantageously moistened immediately before the application of flaming. The oxidant used for the operation is oxygen. On the occasion of this thermal shock, the residual greases encrusted in the support to be treated rise to the surface and are burned. Of course, the flaming is practiced by taking the usual precautions. The flaming equipment must meet the standards and the staff must be able to justify a training course related to the use of the flame. Finally, a new mechanical cleaning eliminates the waste (flakes) coming from the flamed surface.

Claims

claims

1. A method for treating hard mineral surfaces or concrete characterized by the following steps: ù preparatory cleaning of the surface including degreasing and washing, application of a flame causing a thermal shock between 2500 C and 2900 C, preferably between 2700 C and 2800 C, in order to burst the hard surface to a depth of between 0.5 mm and 4 mm, preferably between 0.7 mm and 3 mm.

2. A method of treating hard mineral surfaces or concrete according to claim 1 characterized in that the preparatory cleaning preferably comprises the following steps: mechanical cleaning, dry or water spray, to remove non-adherent dirt, drying partial cleaning of the support, if the mechanical cleaning involved a projection of water, ù degreasing by spray application of a degreasing liquor, ù washing with a cyclone jet on a water cushion, ù final jet rinse dish.

3. Process for treating hard mineral surfaces or concrete according to claim 2, characterized in that the washing using a cyclone jet on a water cushion is carried out with a pressure of the order of 200 to 250 bar. and a flow rate of at least 45 liters per minute.

4. A method of treating hard mineral surfaces or concrete according to claim 2 characterized in that the final rinse by flat jet is carried out with a pressure of the order of 300 to 350 bar.

5. Process for treating hard mineral surfaces or concrete according to claim 1 characterized in that the flaming gas is a hydrocarbon of the class of alkenes, especially propylene (C3H6), and the oxidant is oxygen. 5 2904977 7

6. Process for treating hard mineral surfaces or concrete according to claims 1 and 5 characterized by a humidification of the surface to be treated immediately before the flaming operation.

7. A method of treating hard mineral surfaces or concrete according to one of claims 1 to 6 characterized in that the flame is followed by mechanical cleaning to remove waste from the flamed surface. 10