Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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SYSTEME D'ETANCHEITE SUR BETON
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
L'invention concerne une structure d'étanchéité et un édifice
comprenant une telle structure. L'invention concerne également un procédé
d'étanchéité d'une couche de la structure d'un édifice, comme une couche
de béton, ainsi qu'un procédé d'entretien d'un tel édifice.
ETAT DE L'ART
Les édifices de construction (ouvrages d'art, ponts, tunnels,...) sont
soumis à des règles de construction permettant d'accroître leur durée de vie
et d'assurer la sécurité des usagers.
En particulier, il est nécessaire de prévoir des structures permettant
d'assurer l'étanchéité desdits édifices.
En général, ces édifices comprennent successivement une couche
de béton, faisant partie de la structure de l'édifice, une couche
d'étanchéité,
et un revêtement de surface, comme par exemple la chaussée dans le cas
d'un pont.
Le plus souvent, la couche d'étanchéité est une couche bitumineuse
ou à base de résine étanche.
Le revêtement de surface comporte des propriétés en rapport avec
les sollicitations extérieures, comme par exemple l'adhérence dans le cas
de voies de circulation, adaptées à l'utilisation de l'édifice.
Le revêtement de surface s'use au cours du temps, et il est donc
nécessaire de changer ce revêtement.
Durant les opérations d'entretien, le revêtement de surface est
déconstruit par des machines, puis est reconstitué. Or, les structures
d'étanchéité et les procédés d'entretien connus à ce jour entrainent souvent
l'endommagement de la couche bitumineuse étanche. Ceci remet alors en
cause l'étanchéité de l'édifice
Par conséquent, le changement du revêtement implique le plus
souvent le changement du système d'étanchéité, alors même que celui-ci
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n'a pas atteint son âge limite (ses propriétés mécaniques avant
endommagement par le procédé d'entretien étaient satisfaisantes), ce qui
est, d'une part, pénalisant pour les usagers, et, d'autre part, coûteux.
Enfin, on cherche aussi à améliorer la robustesse et la durée de vie
des structures d'étanchéité connues à ce jour.
Il convient donc de proposer une solution permettant de pallier ces
inconvénients et d'améliorer les solutions connues à ce jour.
PRESENTATION DE L'INVENTION
L'invention propose une structure d'étanchéité, adaptée pour assurer
l'étanchéité d'une couche de béton, caractérisée en ce qu'elle comprend
successivement (de bas en haut) une couche bitumineuse étanche, et, au-
dessus, une couche d'enrobé, comprenant des granulats enrobés d'un
mastic, présentant des propriétés d'étanchéité.
On parlera de couche de béton pour désigner la couche de structure
de l'édifice à étanchéifier, car celle-ci est le plus souvent en béton.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques
suivantes, prises seuls ou en une quelconque de leur combinaison
techniquement possible :
- la couche bitumineuse étanche est composée d'une feuille
bitumineuse préfabriquée ou d'un liant bitumineux ;
- la teneur en vide de l'enrobé est inférieure ou égale à 5% de vides ;
- le mastic comprend un liant hydrocarboné, un liant de synthèse, ou
un liant végétal ;
- la couche d'enrobé comprend en outre un avertisseur visuel pour un
opérateur, afin de permettre une protection de la structure durant des
opérations d'entretien ;
- l'avertisseur visuel est un avertisseur visuel interne à la couche
d'enrobé de la structure d'étanchéité choisi parmi
o un pigment de coloration dans la couche d'enrobé, et/ou
o des granulats colorés, et/ou
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o un liant de couleur différente du liant utilisé dans le
revêtement de surface ;
de telle sorte que la couleur de l'avertisseur visuel interne tranche de
la couleur du revêtement de surface ;
- la structure comprend en outre un avertisseur visuel externe en une
couche superficielle colorée au-dessus de la couche d'enrobé ;
- la couche d'enrobé a une épaisseur comprise entre 2cm et 5cm ;
- les granulats de la couche d'enrobé ont une taille comprise entre 0 et
mm, avantageusement entre 0 et 8 mm, plus avantageusement
10 entre 0 et 6 mm.
L'invention concerne également un édifice comprenant
successivement (de bas en haut) une couche de béton, éventuellement une
couche de liaison, une structure d'étanchéité telle que précédemment
décrite, éventuellement une autre couche de liaison, et un revêtement de
surface.
L'invention concerne également un procédé d'étanchéité d'une
couche de béton d'un édifice, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes
consistant à:
- déposer une couche bitumineuse étanche au-dessus de la couche
de béton,
- déposer, au-dessus la couche bitumineuse étanche, une couche
d'enrobé, ladite couche d'enrobé, qui comprend des granulats
enrobés d'un mastic, présentant des propriétés d'étanchéité,
- déposer un revêtement de surface au-dessus de la couche d'enrobé.
Avantageusement, le procédé d'étanchéité comprend les
caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur
combinaison techniquement possible :
- la couche d'enrobé comprend un avertisseur visuel interne pour un
opérateur, choisi parmi :
o un pigment de coloration, et/ou
o des granulats colorés, et/ou
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o un
liant de couleur différente du liant utilisé dans le revêtement
de surface ;
de telle sorte que la couleur de l'avertisseur visuel interne tranche de
la couleur du revêtement de surface.
- le procédé
comprend l'étape consistant à déposer une couche
superficielle colorée au-dessus de la couche d'enrobé, cette couche
superficielle servant d'avertisseur visuel externe pour un opérateur.
- la couche bitumineuse étanche est déposée par soudage à chaud en
pleine surface, ou par dépôt en semi-adhérence, ou par répandage à
chaud d'un liant bitumineux.
L'invention concerne également un procédé d'entretien d'un édifice tel que
décrit précédemment, dans lequel :
la couche d'enrobé comprend un avertisseur visuel interne pour un
opérateur, choisi parmi un pigment de coloration dans la couche d'enrobé,
et/ou des granulats colorés, et/ou un liant de couleur différente du liant
utilisé dans le revêtement de surface, et/ou
une couche superficielle colorée est présente au-dessus de la
couche d'enrobé, cette couche superficielle servant d'avertisseur visuel
externe pour un opérateur,
ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à:
- opérer une déconstruction du revêtement de surface de l'édifice, et
- adapter l'opération de déconstruction en cas d'apparition à la surface
de l'avertisseur visuel interne et/ou externe,
afin d'éviter ou limiter un endommagement de la couche d'enrobé et ainsi
éviter tout endommagement de la couche bitumineuse étanche et.
Avantageusement, le procédé d'entretien comprend les étapes
consistant à opérer, au cours de la vie de l'édifice, une pluralité
d'opérations
de renouvellement du revêtement de surface sans endommager la couche
bitumineuse étanche et sans endommager ou en limitant l'endommagement
dei la couche d'enrobé, permettant ainsi de préserver l'étanchéité de la
structure d'étanchéité.
L'invention présente de nombreux avantages.
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Un avantage de l'invention est de proposer une solution permettant
d'assurer la pérennité de l'étanchéité.
Un autre avantage de l'invention est de proposer une solution
permettant de protéger la couche d'étanchéité.
5 Un autre avantage encore de l'invention est de réduire la durée et le
coût des opérations d'entretien des différentes couches de l'édifice.
Enfin, un autre avantage de l'invention est de proposer une solution
s'appliquant à une vaste gamme d'édifices, de manière simple et efficace,
aussi bien en travaux neufs qu'en cours de vie des édifices.
PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention
ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non
limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la Figure 1 est une représentation schématique d'une structure
d'étanchéité selon l'invention, protégeant une couche de béton d'un
édifice ;
- la Figure 2 est une représentation schématique d'étapes d'un
procédé selon l'invention ;
- la Figure 3 est une représentation schématique d'étapes d'un autre
procédé selon l'invention ;
DESCRIPTION DETAILLEE
Présentation de la structure d'étanchéité
On a représenté en Figure 1 un mode de réalisation d'une structure 1
d'étanchéité selon l'invention.
Cette structure est adaptée pour assurer l'étanchéité aux liquides
(eaux de pluie, de ruissellement, ...) d'une couche de béton 8 d'un édifice
de manière optimale. Cette couche de béton appartient en général à la
structure porteuse de l'édifice, et il est donc nécessaire d'en garantir
l'intégrité en la protégeant des infiltrations d'eau.
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Comme explicité par la suite, la structure 1 est destinée à être
intercalée entre la couche de béton dont elle assure l'étanchéité, et un
revêtement 5 de surface servant de couche de roulement.
A cet effet, la structure 1 comprend successivement une couche 3
bitumineuse étanche, et une couche 4 d'enrobé la recouvrant. Ainsi, la
couche 4 d'enrobé est au-dessus de la couche 3 bitumineuse étanche.
Description de la couche d'enrobé
La couche 4 d'enrobé comprend des granulats enrobés d'un mastic ;
c'est-à-dire un mélange de granulats et d'un mastic. Le mastic est quant à
lui un mélange de fines et d'un liant.
La couche 4 d'enrobé comprend ainsi avantageusement:
- un liant,
- des granulats, comprenant :
o des gravillons, ayant une taille majoritairement
supérieure à 2 mm et inférieure à 10 mm,
avantageusement supérieure à 2 mm et inférieure à 8
mm, plus avantageusement supérieure à 2 mm et
inférieure à 6 mm;
o du sable, ayant une taille majoritairement inférieure à 4
mm,
- des fines ou fillers , ayant une taille majoritairement
inférieure à une centaine de microns, avantageusement une
soixantaine de microns (en particulier, 63 microns).
La taille des granulats peut être mesurée par les essais décrits dans
la norme NF EN 933-2 (version mai 1996).
Avantageusement, la granulométrie de la couche 4, c'est-à-dire la
taille des granulats de cette couche 4, est comprise entre 0 et 10 mm,
avantageusement entre 0 et 8 mm, plus avantageusement entre 0 et 6 mm.
Il s'agit donc d'un enrobé à faible granulométrie, parfois appelé micro-
enrobé par l'homme du métier.
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On entend par enrobé des granulats parfaitement enrobés par
ledit mastic. En particulier, tous les granulats sont enrobés par ledit
mastic.
On note que la couche d'enrobé se distingue totalement d'une
couche d'asphalte ou d'une couche d'asphalte coulé, aussi bien dans sa
composition, que dans sa fabrication, son transport, et sa mise en oeuvre.
Classiquement, la couche d'enrobé est fabriquée par mélange dans
un malaxeur des gravillons, des fines, du liant et du sable. L'enrobé est
fabriqué dans une usine d'enrobé, le procédé de fabrication étant rapide (à
titre indicatif, environ 30 secondes), à des températures typiquement
inférieures à 180 C.
Un asphalte coulé est quant à lui fabriqué dans une usine spéciale,
destinée uniquement à la fabrication d'asphalte coulé. En particulier, le
procédé de fabrication d'un asphalte coulé se caractérise par un malaxage
long (1 heure minimum), à des températures élevées (typiquement
supérieures à 180 C).
De plus, le transport de l'enrobé est effectué via des moyens
classiques (camions), sans conditions de transport particulières. A contrario,
l'asphalte coulé nécessite des moyens de transport spéciaux (camions
pétrins ), assurant le chauffage et le malaxage en continu du produit
pendant le transport.
Enfin, la mise en oeuvre est différente. L'enrobé peut être mis en
oeuvre par l'intermédiaire de moyens mécanisés routiers classiques, la mise
en oeuvre comprenant en général une étape de compactage. A contrario,
l'asphalte coulé est réputé auto-plaçant , et ne nécessite pas de
compactage.
On notera que l'utilisation d'un enrobé permet de réduire les coûts,
puisque ce type de matériau est plus facile à fabriquer, transporter et
appliquer que d'autres matériaux utilisés dans l'art antérieur, comme
l'asphalte coulé.
Sur le plan normatif, les enrobés et les asphaltes coulés sont décrits
par des normes différentes. Ainsi, les enrobés sont décrits par la norme NF
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EN 13108-1, tandis que les asphaltes coulés sont décrits par la norme NF
EN 13108-6.
Le liant est un produit qui sert à agglomérer en masse solide des
particules solides sous forme de granulats.
Le liant est soit un liant hydrocarboné, soit un liant de synthèse, soit
un liant végétal.
Dans tous les cas, le liant peut être modifié par un ou plusieurs
polymères. Parmi les polymères utilisables pour modifier les liants
bitumineux, on peut citer les copolymères styrène-butadiène, les
copolymères styrène-
isoprène, les copolymères d'éthylène, les
terpolymères, tel que par exemple le composé d'une chaîne éthylénique
avec des groupements fonctionnels d'acrylate de butyle et de glycidyl
acrylate de méthyle qui assurent une bonne stabilité au mélange liant
bitumineux/polymère, les élastomères et les plastomères permettant une
amélioration importante des performances mécaniques. Ces bitumes
polymères peuvent être fabriqués selon différents procédés,
avantageusement par un mélange physique ou par réticulation. Les bitumes
modifiés par des polymères sont définis par la norme NF EN 14023 et le
document guide technique : emploi des liants modifiés, des bitumes
spéciaux et des bitumes avec additifs en techniques routières publié par
le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées LCPC (ISSN 1151-1516
ISBN 2-7208-7140-4).
Si le liant est modifié par des polymères, la teneur en polymère est
avantageusement de 1 à 20% (pourcentage en poids par rapport au poids
total du liant).
Dans un mode de réalisation avantageux, le liant est modifié par du
SBS (Styrène-Butadiène-Styrène), ou SB (Styrène-Butadiène), ou EVA
(Ethylene-Vinyl Acetate).
Le liant hydrocarboné comprend principalement, mais non
limitativement, le bitume. Dans le mode de réalisation où le liant est du
bitume, la couche 4 d'enrobé est un enrobé bitumineux comprenant des
granulats enrobés d'un mastic bitumineux.
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Les liants de synthèse sont connus de l'homme du métier. Il s'agit en
général de liants obtenus à partir du traitement chimique de bitume. Ils sont
parfois également appelés bitumes de synthèse.
Le liant végétal est un liant obtenu à partir d'agro-ressources et/ou
des matières végétales. Ce liant peut éventuellement comprendre en outre
des polymères (ex: SBS, SB, EVA).
Tout type de liant peut être utilisé, qu'il soit mou ou dur.
La teneur totale en liant est avantageusement de 5 à 12% en poids,
par rapport au poids total de l'enrobé.
Dans un mode de réalisation, la couche d'enrobé comprend en outre
des fibres, minérales ou de synthèse. On entend par fibres minérales ou
fibres de synthèse des fibres inertes qui peuvent être utilisées en tant
qu'additif. A titre d'exemple de fibres minérales, on peut citer la laine de
roche. A titre d'exemple de fibres de synthèse, on peut citer les fibres
polymères, en particulier les fibres de polyester, ou des fibres de cellulose.
L'utilisation de telles fibres permet d'augmenter la durabilité de la
couche d'enrobé. L'utilisation de telles fibres permet également
d'augmenter la résistance mécanique de la couche d'enrobé.
Les fibres utilisées peuvent être aussi bien des fibres de taille longue
que de taille courte.
La teneur en fibres dans la couche d'enrobé varie avantageusement
de 0,1 à 1% en poids, plus avantageusement de 0,3 à 0,5% en poids, par
rapport au poids total de l'enrobé.
Par ailleurs, la formulation granulats/mastic est réglée pour assurer
l'étanchéité de ladite couche 4. En particulier, la proportion en mastic par
rapport aux quantités de granulats et à leur taille est telle que la couche
d'enrobé est étanche ou quasi-étanche. De manière schématique, le mastic
sert à colmater des espaces présents dans la couche 4, afin de réduire le
pourcentage en vide de la couche, et ainsi en assurer l'étanchéité.
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Dans un mode d'application préféré de la couche d'enrobé, une
étape de compactage de la couche permet de réduire d'avantage le
pourcentage en vide.
Cette propriété d'étanchéité peut se qualifier par une teneur en vide
5 dans la couche 4. La couche d'enrobé, avantageusement après
compactage, présente ainsi une teneur en vide inférieure ou égale à 5%.
Plus avantageusement, le pourcentage en vide est inférieur ou égal à
3%, encore plus avantageusement inférieur ou égal à 2%.
La teneur en vide peut être mesurée par des essais de compactage
10 en laboratoire (essais PCG), selon la norme NF EN 12-697-31.
Par ailleurs, une sélection des composants de l'enrobé permet
également de réduire la teneur en vide de l'enrobé.
En particulier, une sélection des gravillons, du sable et des fines, sur
des critères de forme, de densité et de caractéristiques intrinsèques permet
d'optimiser l'arrangement granulaire, c'est-à-dire le squelette formé par
l'ensemble des composants hors liant.
Il résulte de cette optimisation du squelette granulaire une faible
teneur en vide au coeur de l'enrobé.
Avantageusement, les vides de la couche d'enrobé ne
communiquent pas entre eux, c'est-à-dire qu'il n'existe pas de cheminement
possible faisant la jonction entre les vides.
Cette propriété interdit donc tout trajet de l'eau à travers l'enrobé, ce
qui améliore l'étanchéité de la couche.
La combinaison d'un pourcentage faible en vide avec le fait que ces
vides ne communiquent pas entre eux améliore les propriétés d'étanchéité
de l'enrobé.
Protection de la structure d'étanchéité
La structure 1 est destinée à être intercalée entre la couche de béton
dont elle assure l'étanchéité, et un revêtement 5 de surface servant de
couche de roulement.
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Le revêtement 5 de surface est la couche la plus exposée de
l'édifice, et doit donc présenter des caractéristiques compatibles avec cette
utilisation (support du trafic, résistance aux conditions extérieures et
climatiques, garantie d'adhérence des usagers, garantie de niveau de bruit
de roulement, de confort, de drainabilité, d'esthétique, etc.).
En général, la structure d'étanchéité et le revêtement 5 de surface
ont des durées de vie différentes. En particulier, le revêtement 5 de surface
perd ses caractéristiques de surface et doit être remplacé avant la structure
d'étanchéité. A titre d'exemple, l'ordre de grandeur de la durée de vie du
revêtement 5 de surface est de 10 à 15 ans, et de 20 à 30 ans pour la
structure d'étanchéité.
Lors du remplacement de revêtement de surface, il faut donc assurer
l'intégrité et le non-endommagement de la structure d'étanchéité.
A cet effet, selon un mode de réalisation de l'invention, la couche 4
d'enrobé comprend en outre un avertisseur visuel pour un opérateur, afin de
permettre une protection de la structure durant des opérations d'entretien.
L'avertisseur visuel permet de faciliter le repérage de la couche 4, en
particulier pour les opérations d'entretien d'édifices comprenant la structure
1 selon l'invention. Ainsi, la structure d'étanchéité pourra être préservée
intégralement ou quasi-intégralement, et en tout état de cause, la couche 3
bitumineuse étanche est intégralement préservée, même si plusieurs
opérations d'entretien sont menées sur l'édifice, ce qui permet de ne pas la
changer alors que ses propriétés mécaniques sont encore satisfaisantes.
L'avertisseur visuel peut être interne à la couche 4 d'enrobé ; il est
alors avantageusement choisi parmi :
- un pigment 12 de coloration, et/ou
- des granulats colorés, qui peuvent être avantageusement des
gravillons colorés et/ou
- un liant de couleur différente du liant utilisé dans le revêtement 5
de surface ;
de telle sorte que la couleur de l'avertisseur visuel interne tranche
de la couleur du revêtement 5 de surface.
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Pour assurer la fonction d'avertisseur visuel, la couleur de
l'avertisseur visuel est choisie de sorte à trancher avec la couleur du
revêtement 5 de surface, située au-dessus de la couche 4 d'enrobé.
Le liant du revêtement 5 de surface sera le plus souvent un liant
bitumineux, le liant de couleur différente sera donc avantageusement un
liant de synthèse ou le liant végétal. Si le liant du revêtement 5 de surface
est un liant de synthèse ou le liant végétal, le liant de couleur différente
sera
alors avantageusement un liant bitumineux. En effet, le liant de synthèse et
le liant végétal sont translucides en film mince, ce qui permet de trancher
avec la couleur foncée du liant bitumineux.
Concernant le pigment de coloration et les granulats colorés, la
couleur de ces avertisseurs visuels est choisie de sorte à être aisément
visible pour un opérateur, en comparaison avec le revêtement 5 de surface.
Les matériaux classiquement utilisés dans le revêtement 5 de
surface ont une couleur grise ou foncée. Par conséquent, des exemples
non limitatifs de couleur pour le pigment ou les granulats incluent le rouge
ou le blanc, car ils tranchent avec les couleurs des matériaux classiquement
utilisées dans le revêtement 5 de surface.
Il est clair que si le revêtement 5 de surface a une couleur plutôt
claire, une couleur du pigment ou des granulats servant d'avertisseur visuel
est alors une teinte foncée (par exemple, mais non limitativement, le noir).
La teneur en pigment ou en granulats colorés est facilement adaptée
par l'homme du métier sur la base de ses connaissances générales, en
fonction de l'effet visuel recherché.
Dans le cas où le pigment de coloration présente une couleur rouge,
ce pigment 12 de coloration peut être de l'oxyde de fer. Sa teneur dans
l'enrobé est adaptée par l'homme du métier en fonction de la coloration
recherchée.
Le pigment est incorporé initialement dans le malaxeur avec les
granulats, les fines, le liant, et le sable, lors de la phase de fabrication
de
l'enrobé.
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Les granulats sont soit naturellement colorés, soit colorés
artificiellement.
On entend par naturellement colorés le fait que la couleur de ces
granulats provient d'une particularité ayant trait à la géologie de la roche
utilisée pour élaborer les granulats. Il s'agit notamment de la teinte
naturelle
de la roche utilisée pour élaborer ces granulats, ou d'une brillance
particulière.
La coloration artificielle des granulats est réalisée par des procédés
industriels connus de l'homme du métier.
Avantageusement, la couche 4 d'enrobé est colorée dans la masse,
c'est-à-dire que le pigment 12 ou les granulats naturellement colorés sont
présents dans toute l'épaisseur de la couche 4.
Un avantage des granulats colorés est qu'ils ne nécessitent pas
obligatoirement l'ajout d'un pigment dans la couche 4.
Dans le cas où un liant de couleur différente du liant utilisé dans le
revêtement 5 de surface est utilisé, la fonction avertisseur de la couche
4 ne nécessite plus de pigment de coloration ou des granulats colorés,
même si des pigments ou des granulats peuvent tout de même être utilisés
dans la couche 4.
Il est également envisageable de prévoir un avertisseur visuel
externe par l'application sur la couche 4 d'enrobé d'une couche superficielle
colorée (résine colorée, lait de chaux,...). Dans ce cas, la structure 1
comprend en outre une couche superficielle colorée au-dessus de la
couche 4 d'enrobé. Cette couche superficielle présente une épaisseur
typiquement inférieure à 1cm.
La couche 4 d'enrobé a une double fonction : elle protège la couche
3 bitumineuse étanche, et complète l'étanchéité de ladite couche 3.
L'association de la couche 4 d'enrobé étanche et de la couche 3
bitumineuse étanche permet de produire une structure d'étanchéité robuste
et pérenne. La pérennité est notamment obtenue grâce à l'avertisseur visuel
présent dans la couche 4 et/ou au-dessus de la couche 4. Ainsi, la structure
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d'étanchéité pourra être préservée, en particulier la couche 3 bitumineuse
étanche est intégralement préservée, même si plusieurs opérations
d'entretien sont menées sur l'édifice, ce qui permet de préserver l'intégrité
de la couche 3 bitumineuse étanche et de ne pas la changer tant que ses
propriétés mécaniques satisfont aux exigences.
Avantageusement, mais non limitativement, la couche 4 présente
une épaisseur comprise entre 2cm et 5cm.
La surépaisseur constituée par la couche 4, et présente au-dessus
de la couche 3 bitumineuse, participe également à la protection de ladite
couche 3 bitumineuse étanche.
La couche 3 bitumineuse étanche est avantageusement une feuille
bitumineuse préfabriquée, ou un liant répandu à chaud, comprenant
éventuellement des polymères (SBS, SB, EVA,... ).
Une épaisseur typique d'une telle couche 3 bitumineuse, donnée à
titre d'exemple, est de 0,5cm.
Dans un mode de réalisation, la couche 3 bitumineuse étanche est
une feuille préfabriquée comprenant un bitume modifié par un polymère, en
particulier de type styrène-butadiène, avec une armature en non tissé de
polyester, et recouverte d'un granulat de protection de granularité comprise
entre environ 1 et 3mm. Le procédé d'application est un procédé classique
connu de l'homme du métier.
Edifice comprenant la structure d'étanchéité, et procédés
d'étanchéité
En Figure 1, on a représenté la structure 1 d'étanchéité utilisée pour
assurer l'étanchéité d'une couche 8 de béton d'un édifice.
L'édifice comprend successivement :
- une couche 8 de béton,
- une structure 1 d'étanchéité telle que décrite précédemment,
et
- un revêtement 5 de surface.
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L'édifice comprend éventuellement une couche 6 de liaison, qui est
habituellement appelée couche d'accrochage, entre la couche 8 de béton et
la structure 1 d'étanchéité, ainsi qu'une couche 7 de liaison entre la
structure 1 d'étanchéité et le revêtement 5 de surface.
5 La couche de béton 8 est, par exemple, mais non limitativement, une
couche de béton armé ou de béton précontraint, classiquement utilisée
dans les édifices de construction. On entend par couche de béton 8 une
couche comprenant principalement du béton.
La structure 1 d'étanchéité est avantageusement liée à la couche 8
10 de béton par l'intermédiaire d'une couche 6 de liaison.
Avantageusement, cette couche 6 de liaison comprend un vernis
d'imprégnation. Dans un mode de réalisation, ce vernis d'imprégnation est
dosé à environ 300g.m-2. Ce dosage est ajusté en fonction de l'état de la
couche 8 de béton.
15 La couche 6 de liaison permet à la couche 3 bitumineuse étanche de
mieux adhérer à la couche 8 de béton.
De même, on peut insérer une couche 7 de liaison pour augmenter
l'adhérence du revêtement 5 de surface à la couche 4 d'enrobé de la
structure d'étanchéité 1 (ou à la couche superficielle colorée précitée, et
située au-dessus de la couche 4).
Par exemple, la couche 7 de liaison est à base d'une émulsion de
bitume.
Le revêtement de surface 5 est en fait la couche ou les couches
utile(s) de l'édifice, comme par exemple la chaussée d'une route.
En général, il s'agit d'une couche de roulement en enrobé
bitumineux.
La composition et l'épaisseur du revêtement 5 de surface dépendent
de l'utilisation de l'édifice (route, pont, etc.). La composition et
l'épaisseur du
revêtement 5 sont choisies de manière à répondre aux sollicitations
imposées audit revêtement.
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On décrira à présent en référence à la Figure 2 un procédé particulier
d'étanchéité d'une couche de béton 8 d'un édifice, à partir de la structure
d'étanchéité précédemment décrite.
De manière classique, la couche de béton 8 est tout d'abord
nettoyée.
Le procédé comprend une étape El consistant à déposer une
couche de liaison 6 en contact de la couche de béton 8 de l'édifice. Cette
couche de liaison 6 est déposée manuellement ou en application
mécanisée. Il s'agit d'une couche de liaison 6 telle que décrite
précédemment. Cette étape reste optionnelle et dépend de l'utilisation ou
non d'une couche de liaison 6.
Une autre étape E2 consiste à déposer une couche 3 bitumineuse
étanche en contact de la couche de béton 8, ou le cas échéant, de la
couche 6 de liaison. Il s'agit d'une couche 3 bitumineuse étanche telle que
précédemment décrite.
La couche 3 bitumineuse étanche peut par exemple être une feuille
bitumineuse préfabriquée et conditionnée en rouleaux, ou un liant répandu
à chaud, et comprenant éventuellement des polymères (SBS, SB, EVA,...).
Son application est soit manuelle, soit mécanisée par l'emploi d'une
machine de pose automatique, ou d'une répandeuse
Avantageusement, la face inférieure de la couche 3 bitumineuse,
tournée vers la couche 8 de béton, est chauffée de façon à souder la
couche 3 à la couche de béton 8 via la couche 6 de liaison lorsque celle-ci
est présente. Ce soudage à chaud est effectué en pleine surface pour
obtenir une adhérence totale. Ce soudage à chaud est généralement
effectué à des températures supérieures à 100 C.
Alternativement, la couche 3 est une couche semi-adhérente à la
couche de béton 8, via la couche de liaison 6.
Une étape ultérieure E3 consiste à déposer la couche 4 d'enrobé
telle que précédemment décrite, au-dessus de la couche 3 bitumineuse
étanche.
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Selon un aspect avantageux, la couche 4 comprend en outre un
avertisseur visuel interne tel que décrit précédemment. Alternativement, ou
en complément, une couche superficielle colorée est déposée au-dessus de
la couche 4, afin d'assurer la fonction d'avertisseur visuel externe.
La couche 4 est déposée, dans la plupart des cas, à l'aide de
moyens mécanisés routiers.
La couche 4 est en outre généralement compactée par un
compacteur connu de l'homme du métier.
Ainsi, le procédé précédemment décrit permet d'assurer une
étanchéité de la couche 8 de béton de l'édifice, avec une structure
d'étanchéité pérenne et robuste.
Le procédé comprend généralement une étape ultérieure E4
consistant à déposer une couche de liaison 7 au-dessus de la couche 4
d'enrobé, et à déposer un revêtement 5 de surface au-dessus de cette
couche de liaison 7. La couche de liaison 7 est toutefois optionnelle.
Le revêtement 5 est un revêtement 5 de surface tel que
précédemment décrit.
Bien sûr, dans le cas où une couche superficielle colorée a été
préalablement déposée en contact de la couche 4 d'enrobé, ladite couche
de liaison 7, ou ledit revêtement 5, sont déposés au-dessus de ladite
couche superficielle.
Procédés d'entretien
L'invention concerne également un procédé d'entretien du
revêtement de surface d'un édifice comprenant une structure d'étanchéité
selon l'invention.
Comme on le sait, le revêtement de surface s'use au cours du temps,
ce qui implique que des opérations d'entretien et/ou de remplacement sont
nécessaires.
Comme illustré en Figure 3, le procédé comprend une étape 51
consistant à opérer une déconstruction du revêtement 5 de surface de
l'édifice. Cette déconstruction peut par exemple être effectuée par des
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moyens routiers mécanisés, par exemple à l'aide de machines à tambour
rotatif munies de dents, se déplaçant sur la chaussée.
Le procédé comprend en outre une étape S2 consistant à adapter
l'opération de déconstruction en cas d'apparition à la surface d'un
avertisseur visuel, afin d'éviter un endommagement de la couche 3
bitumineuse étanche, et d'éviter ou de limiter un endommagement de la
couche 4 d'enrobé.
Par conséquent, il est possible d'effectuer une pluralité d'opérations
d'entretien du revêtement de surface, par exemple au cours de la vie de
l'édifice, sans avoir à changer la structure d'étanchéité, ce qui n'était pas
possible avec les procédés de l'art antérieur. La couche bitumineuse
étanche n'est ainsi pas endommagée, et la couche d'enrobé n'est pas
endommagée, ou de manière limitée. L'étanchéité de la structure
d'étanchéité est donc préservée.
Les procédés de l'art antérieur nécessitent un changement du
système d'étanchéité à chaque renouvellement du revêtement de surface,
étant donné que le système d'étanchéité n'est pas préservé dans ces
procédés.
L'avertisseur visuel interne est avantageusement le pigment 12 de
coloration de la couche 4, et/ou les granulats naturellement colorés
présents dans la couche 4, et/ou le liant de couleur différente du liant
utilisé
dans le revêtement 5 de surface, tels que décrits précédemment.
En effet, grâce à l'avertisseur visuel, un opérateur effectuant les
opérations de déconstruction du revêtement 5 peut immédiatement et
visuellement identifier que la surface de la couche 4 d'enrobé, située à
l'interface entre ladite couche 4 et le revêtement 5 (ou entre la dite couche
4
et la couche de liaison 7), a été atteinte.
Par conséquent, l'opérateur peut corriger la hauteur de travail et/ou
l'intensité de déconstruction. Ceci permet donc de préserver la couche 3
bitumineuse étanche et la couche 4 enrobé.
Alternativement, ou en complément, dans le cas où la structure 1
comprend en outre une couche superficielle colorée au-dessus de la
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couche 4 d'enrobé, c'est la couleur de la couche superficielle qui joue le
rôle
d'avertisseur visuel externe.
Ainsi, il est possible grâce à l'invention d'entretenir et de changer le
revêtement sans avoir à changer la couche 4 ni la couche 3 bitumineuse
étanche.
De plus, comme le comprend l'homme du métier, la couche 4
constitue une surépaisseur au-dessus de la couche 3, ce qui la protège
durant les opérations d'entretien.
Ceci permet en outre d'obtenir une épaisseur élevée dédiée à
l'étanchéité.
Exemples de réalisation
Dans cet exemple, la couche d'enrobé comprend (les pourcentages
sont en poids, par rapport au poids total de la couche d'enrobé) :
- diorite, de taille comprise entre 2 et 6 mm : 24,5 %
- diorite, de taille comprise entre 0 et 2 mm : 62,7%
- fillers, de taille inférieure à une soixantaine de microns : 1,0%
- oxyde de fer : 2,7 A
- liant (par exemple du Styrelf 13/40): 9,1 A.
Cette couche présente les performances mécaniques suivantes
(norme NF EN 12697-12, méthode A)) :
ITSD(kPa) 1003
ITSVV(kPa) 1000
ITSR % 99,7
ITSD Indirect Tensile Strenght Dry (résistance en traction indirecte pour les
éprouvettes
conservées à l'air)
ITSVV Indirect Tensile Strenght \Neer (résistance en traction indirecte pour
les éprouvettes
conservées à l'eau)
ITSR Indirect Tensile Strenght Ratio (égal au quotient ITSVV/ITSD)
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En outre, la teneur en vide de la couche d'enrobé est, à l'essai PCG
(presse à cisaillement giratoire) (20 girations), de 2,4%.
Le déposant dispose également de photographies couleur (ces
5 photographies ne sont pas annexées, car elles seraient illisibles en noir
et
blanc) d'un exemple de réalisation d'une structure d'étanchéité selon
l'invention, dans laquelle les vides de la couche d'enrobé sont visibles.
Dans ces photographies, les vides sont quasiment inexistants et ne
communiquent pas entre eux.
L'invention présente de nombreux avantages. Elle permet d'assurer
la pérennité de l'étanchéité, au cours de plusieurs séquences d'entretien
(renouvellement de la ou des couches du revêtement 5 de surface).
Grâce à l'invention, le coût des opérations d'entretien de l'édifice sont
réduits. La durée d'indisponibilité de l'édifice pour les usagers est réduite,
puisque la structure d'étanchéité est pérenne et robuste.
Enfin, on notera que l'invention peut s'appliquer à de nombreux
ouvrages en béton, de manière simple et efficace, aussi bien en travaux
neufs, qu'en cours de vie des édifices.
