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Title:
BINDER FOR IMPROVING THE STABILITY AND COHESION OF GRANULAR MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/161448
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a binder for improving the stability and cohesion of granular material. The binder comprises at least one siloxane compound and at least one vinyl polymer. The binder is preferably in the form of an aqueous solution.

Inventors:
JACQUINET JEAN-PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/FR2020/050220
Publication Date:
August 13, 2020
Filing Date:
February 07, 2020
Export Citation:
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Assignee:
JACQUINET JEAN-PIERRE (FR)
International Classes:
C09K17/22; A63K1/00; C09K17/38
Foreign References:
US7956113B22011-06-07
US20100119851A12010-05-13
US5836390A1998-11-17
Attorney, Agent or Firm:
LE CACHEUX, Samuel et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Liant sous forme de poudre comprenant au moins :

- un composé siloxane A répondant à la formule générale (I) ci-dessous :

dans laquelle R1 à R6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi : un groupe hydroxyle, un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, ou un groupement alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, « n » est un entier naturel allant de 1 à 50 et de préférence allant de 20 à 50 ; de préférence R1 à R6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un groupe hydroxyle, ou un groupement alkyle ou alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 5 atomes de carbones; et

- un composé polymère vinylique B.

2. Liant selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le composé siloxane A représente, en masse, par rapport à la masse totale du liant, de 20% à 80%, de préférence de 25% à 60% et typiquement de 30% à 50%.

3. Liant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé polymère vinylique B représente, en masse, par rapport à la masse totale du liant, de 20 à 80%, de préférence de 40 à 75% et typiquement de 60% à 70%.

4. Liant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le composé polymère vinylique B présente une température de transition vitreuse (Tg) mesurée selon la norme ASTM E1356 allant de 0°C à 40°C, de préférence de 20°C à 35°C.

5. Liant selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le composé polymère vinylique B est choisi parmi : un polyacrylate, un styrène-acrylique, un polyacétate de vinyle, ou un de leurs mélanges, de préférence le composé polymère vinylique B est un polyacrylate.

6. Solution aqueuse comprenant un liant sous forme de poudre selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 et de l’eau, dans laquelle l’eau représente, en masse, par rapport à la masse totale de ladite solution aqueuse de 15% à 85%, de préférence de 35% à 70%.

7. Solution aqueuse selon la revendication 6, dans laquelle le liant sous forme de poudre représente, en masse, par rapport à la masse totale de ladite solution aqueuse de 15% à 85%, de préférence de 30% à 65%.

8. Solution aqueuse selon la revendication 6 ou 7, présentant un pH allant de 2 à 7.

9. Procédé de fabrication d’une solution aqueuse selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le liant sous forme de poudre est mélangé avec au moins de l’eau de manière à obtenir une solution aqueuse comprenant, en masse, par rapport à sa masse totale,

- de 15% à 85%, de préférence de 35% à 70% d’eau, et

- de 85% à 15%, de préférence de 65% à 30% dudit liant sous forme de poudre.

10. Matériau, caractérisé en ce qu’il comprend ladite solution aqueuse selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, et un sol et/ou un mélange granulaire.

1 1. Matériau selon la revendication 10, comprenant pour un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire, de 0,3 L à 100 L de ladite solution aqueuse.

12. Matériau selon la revendication 10 ou 11 , dans lequel

- le sol est choisi parmi des marnes, des calcaires, des argiles, des calcaires argileux, des limons, des latérites ou un de leurs mélanges, et

- le mélange granulaire est choisi parmi des sables, des gravillons, des fillers, des sablons, des poussières ou un de leurs mélanges.

13. Procédé de fabrication d’un matériau selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, comprenant l’étape suivante :

i) le mélange de ladite solution aqueuse avec ledit sol et/ou ledit mélange granulaire de sorte qu’un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire comprenne de 0,3 L à 100 L de ladite solution aqueuse.

14. Procédé de fabrication d’un matériau selon la revendication 13, comprenant en outre l’étape suivante ou les étapes suivantes :

ii) le mélange obtenu à l’étape i) est soumis à une pression comprise entre 1 tonne et 20 tonnes par mètre carré, de préférence de 10 tonnes à 20 tonnes par mètre carré, et/ou

iii) le mélange obtenu à l’étape i) ou ii) est mis en vibration ou en compression mécanique ou subit une trituration manuelle afin d’accroître sa cohésion.

15. Utilisation d’un liant sous forme de poudre selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 ou d’une solution aqueuse selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, pour améliorer la stabilité, la cohésion et l’hydrophobie d’un sol et/ou d’un mélange granulaire.

Description:
Liant pour améliorer la stabilité et la cohésion d’un matériau granulaire

Domaine technique de l'invention

[1] La présente invention concerne le domaine technique des liants destinés à renforcer et à améliorer la cohésion d’un matériau granulaire, tel qu’un sol et/ou un mélange granulaire.

[2] En particulier, l’invention concerne une composition de liant sous forme de poudre à base d’un composé siloxane et d’un composé polymère vinylique, ainsi qu’une solution aqueuse comprenant ledit liant. L’invention porte également sur un matériau comprenant la solution aqueuse et un sol et/ou un mélange granulaire, ainsi que son procédé de fabrication. Enfin, l’invention a également trait à l’utilisation du liant ou de la solution aqueuse afin d’améliorer la cohésion, la stabilité et l’hydrophobie d’un sol et/ou d’un mélange granulaire.

[3] La présente invention peut en effet être utilisée pour la réalisation d’ouvrage d’art tel qu’un revêtement de voie de circulation ou la fabrication de matériaux de construction (briques, parpaings, dalles, etc. à base de terre ou d’un sol) ou bien la mise en forme de matériau granulaire (sculpture).

État de la technique

[4] Préalablement à la réalisation d’un ouvrage d’art, il est nécessaire d’émietter, tamiser, niveler le terrain en fonction des dimensions de l’ouvrage d’art, afin que celui-ci puisse supporter la construction ainsi que l’utilisation de l’ouvrage (trafics routier ou ferroviaire, bâtiments, superstructures...). Selon une première étape de préparation, le terrain est émietté, tamisé, nivelé en fonction des dimensions de l’ouvrage d’art puis, selon une seconde étape, le terrain est compacté à l’aide de moyens mécaniques. L’étape de compactage est réalisée soit au moyen de compacteurs statiques (à pneus ou à pieds dameurs) qui agissent uniquement par leur poids, soit de compacteurs vibrants (à bille lisse ou à pieds dameurs) qui agissent par leur poids et leur vibration.

[5] Afin d’accroître la compacité et donc la portance du terrain, il est connu l’utilisation de liants. Les liants sont mélangés au sol préalablement à l’étape de compactage. Les liants permettent de modifier les propriétés de cohésion et de sensibilité à l’eau du sol, afin d’accroître la stabilité et la cohésion du terrain.

[6] L’invention vise à proposer un nouveau type de liant, permettant d’améliorer la stabilité, la cohésion voire l’hydrophobie d’un sol et/ou d’un mélange granulaire. Présentation de l’invention

[7] À cet effet, la présente invention a pour objet un liant sous forme de poudre comprenant au moins :

- un composé siloxane A répondant à la formule générale (I) ci-dessous :

dans laquelle R 1 à R 6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi : un groupe hydroxyle, un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, ou un groupement alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, « n » est un entier naturel allant de 1 à 50 et de préférence allant de 20 à 50 ; de préférence R 1 à R 6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un groupe hydroxyle, ou un groupement alkyle ou alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 5 atomes de carbones; et

- un composé polymère vinylique B.

[8] Selon l’invention, un groupe comprenant de 1 à 10 atomes de carbones comprend les valeurs suivantes ou tous intervalles entre ces valeurs : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 et 10.

[9] Egalement, Selon l’invention, « n » allant de 1 à 50 comprend les valeurs suivantes ou tous les intervalles entre ces valeurs : 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 ; 15 ; 16 ; 17 ; 18 ; 19 ; 20 ; 21 ; 22 ; 23 ; 24 ; 25 ; 26 ; 27 ; 28 ; 29 ; 30 ; 31 ; 32 ; 33 ; 34 ; 35 ; 36 ; 37 ; 38 ; 39 ; 40 ; 41 ; 42 ; 43 ; 44 ; 45 ; 46 ; 47 ; 48 ; 49 ; 50.

[10] La présente invention porte également sur une solution aqueuse et son procédé de fabrication.

[11] En particulier, la solution aqueuse selon l’invention comprend un liant sous forme de poudre tel que défini ci-dessus et de l’eau, dans laquelle l’eau représente, en masse, par rapport à la masse totale de ladite solution aqueuse de 35% à 85%, de préférence de 45% à 70%.

[12] L’invention a également trait à un procédé de fabrication d’une solution aqueuse telle que définie ci-dessus, caractérisé en ce que le liant sous forme de poudre est mélangé avec au moins de l’eau de manière à obtenir une solution aqueuse comprenant, en masse, par rapport à sa masse totale,

- de 15% à 85%, de préférence de 35% à 70% d’eau, et

- de 85% à 15%, de préférence de 65% à 30% dudit liant sous forme de poudre. [13] Pour le reste de la description, à moins qu’il n’en soit spécifié autrement, l’indication d’un intervalle de valeurs « de X à Y » ou « entre X et Y », dans la présente invention, s’entend comme incluant les valeurs X et Y.

[14] L’invention concerne également un matériau, caractérisé en ce qu’il comprend ladite solution aqueuse telle que définie ci-dessus, et en outre un sol et/ou un mélange granulaire.

[15] L’invention porte aussi sur le procédé de fabrication d’un matériau tel que défini ci-dessus, comprenant l’étape suivante :

i) le mélange de ladite solution aqueuse avec ledit sol et/ou ledit mélange granulaire de sorte qu’un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire comprend de 0,3 L à 100 L de ladite solution aqueuse.

[16] Enfin, la présente invention a trait à l’utilisation d’un liant sous forme de poudre tel que défini ci-dessus ou d’une solution aqueuse telle que définie ci-dessus, pour améliorer la stabilité, la cohésion et l’hydrophobie d’un sol et/ou d’un mélange granulaire.

Description des modes de réalisation

[17] Le Demandeur s’est attaché au développement de nouvelles compositions de liant adaptées aux exigences des professionnels des « ouvrages d’art » et permettant notamment le traitement de sols aptes à supporter des infrastructures, telles que des infrastructures de transport (revêtement routier, etc.) ou des bâtiments.

[18] Il s’est en particulier attaché au développement de liant destiné à traiter des sols ou des mélanges granulaires problématiques, à savoir comprenant des argiles, comme des argiles gonflantes ou encore des silicates éventuellement associés à des carbonates.

[19] À cet effet, la présente invention concerne un liant sous forme de poudre comprenant au moins :

- un composé siloxane A répondant à la formule générale (I) ci-dessous :

dans laquelle R 1 à R 6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi : un groupe hydroxyle, un groupement alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, ou un groupement alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, « n » est un entier naturel allant de 1 à 50 et de préférence allant de 20 à 50 ; de préférence R 1 à R 6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un groupe hydroxyle, ou un groupement alkyle ou alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 5 atomes de carbones; et

- un composé polymère vinylique B.

[20] Dans le cadre de l’invention, le liant sous forme de poudre est sous forme déshydratée et ne comprend de l’eau qu’à l’état de trace, à savoir l’eau représente, en masse, par rapport à la masse totale du liant sous forme de poudre moins de 5%, de préférence moins de 3%.

[21] De par ces caractéristiques et en particulier la combinaison du composé siloxane A et du composé polymère vinylique B, le liant selon l’invention, présente de nombreux avantages.

[22] Il permet de traiter des sols en place et/ou des mélanges granulaires de sorte à améliorer leur stabilité et leur cohésion.

[23] Le Demandeur a notamment découvert, de manière surprenante, que le liant selon l’invention permettait d’augmenter la résistance mécanique des sols et/ou de mélanges granulaires, rendant ainsi possible l’emploi de terre crue destinée à subir des sollicitations dynamiques (comme des ouvrages en béton pour le bâtiment ou des infrastructures routières ou ferroviaires). La combinaison des composés A et B selon l’invention renforce en effet le processus réactionnel et développe une nouvelle cohésion avec le sol et/ou le mélange granulaire favorisant sa stabilité et son hydrofugation.

[24] Le Demandeur a en effet découvert que le liant selon l’invention, notamment lorsqu’il se trouve sous forme d’une solution aqueuse forme, après évaporation de l’eau, un gel qui favorise à la fois l’hydrophobation et l’adhésion (forte) entre les différents éléments composant le sol et/ou le mélange granulaire. Ce gel permet ainsi d’augmenter la cohésion du matériau ainsi formé. Sans être lié par une quelconque théorie, il semblerait en effet que le liant selon l’invention forme un réseau tridimensionnel de macromolécules entourées d’eau présentant de nombreuses liaisons, notamment des liaisons siloxanes dues à l’emploi du composé A selon l’invention. Ce composé A serait en outre apte à piéger les « flocons » liés à l’emploi du composé B (propriétés floculantes). Après évaporation de l’eau, le réseau tridimensionnel formerait un gel apte à induire une nouvelle cohésion avec les différents éléments du sol et/ou du mélange granulaire.

[25] Le liant ne présente en outre aucun danger latent pour l’homme.

[26] Tel que mentionné ci-dessus, le liant sous forme de poudre selon l’invention comprend tout d’abord un composé siloxane A (polysiloxane) de formule générale (I) :

[27] Ce composé A présente en effet l’avantage de former un réseau tridimensionnel, qui associé aux propriétés du composé polymère vinylique B, va développer une structure réticulée apte à assembler de façon définitive les particules d’un sol et/ou d’un mélange granulaire, même de mauvaise qualité. En effet, l’association des composés A et B selon l’invention n’est pas arbitraire et donne de bons résultats. L’utilisation conjointe des deux composants permet d’associer les propriétés floculantes du composé polymère vinylique B avec la formation d’un liant réticulé induite par le composé A qui est apte à piéger les flocons.

[28] Selon un mode de réalisation, les groupements R 1 à R 6 sont choisis indépendamment les uns des autres parmi un groupe hydroxyle, ou un groupement alkyle ou alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de manière encore plus préférée ayant de 1 à 3 atomes de carbone.

[29] Selon une caractéristique de l’invention, le groupement R 1 est un groupe alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone et typiquement de 1 à 3 atomes de carbone.

[30] Selon une autre caractéristique de l’invention, le groupement R 6 est un groupe alcoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 1 à 10 atomes de carbones, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone et typiquement de 1 à 3 atomes de carbone.

[31] Selon une autre caractéristique de l’invention, le groupement groupe R 2 est un groupe hydroxyle.

[32] Avantageusement, le groupe R 1 est un groupe méthyle, le groupe R 2 est un groupe hydroxyle, les groupes R 3 à R 6 sont des groupes alcoxy ayant de 1 à 10 atomes de carbones tels que définis ci-dessus et « n » va de 20 à 50.

[33] En général, le composé siloxane A représente, en masse, par rapport à la masse totale du liant sous forme de poudre, de 20% à 80%, de préférence de 25% à 60% et typiquement de 30% à 50%.

[34] Dans le cadre de l’invention, 20% à 80% en masse de composé siloxane A inclut les valeurs suivantes ainsi que tous les intervalles compris entre ces valeurs : 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40 ; 45 ; 50 ; 55 ; 60 ; 65 ; 70 ; 75 ; et 80. [35] Le composé siloxane A se trouve avantageusement sous forme de poudre et peut présenter par exemple un diamètre maximum (D max ) inférieur ou égale à 2000 pm, voire inférieur ou égal à 200 pm.

[36] Puis, le liant sous forme de poudre selon l’invention comprend également un composé polymère vinylique B.

[37] Selon l’invention, un polymère vinylique B est formé par polyaddition de monomère à double liaison contenant le motif R-CH=CH2.

[38] Avantageusement, ce composé polymère vinylique B présente une température de transition vitreuse (Tg) allant de 0°C à 40°C, de préférence de 20°C à 35°C mesurée selon la ASTM E1356.

[39] Egalement, dans le cadre de l’invention, une température de transition vitreuse allant de 0°C à 40°C inclut les valeurs suivantes ainsi que tous les intervalles compris entre ces valeurs : 0 ; 5 ; 10 ; 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40.

[40] À titre d’exemple, le polymère vinylique B peut être choisi parmi : un polyacrylate, un styrène-acrylique, un polyacétate de vinyle (PVA), ou un de leurs mélanges.

[41 ] De préférence, le composé polymère vinylique B est un polyacrylate.

[42] Ce composé présente en effet l’avantage de pouvoir absorber jusqu’à trois fois son poids en eau. En outre, il présente l’avantage de former un gel apte à se résorber après le séchage (évaporation de l’eau) et ce de manière irréversible, tout en laissant une structure réticulée permanente. Cette structure réticulée permet notamment de renforcer la cohésion d’un matériau granulaire.

[43] Généralement, le composé polymère vinylique B représente, en masse, par rapport à la masse totale du liant, de 20 à 80%, de préférence de 40 à 75% et typiquement de 60% à 70%.

[44] Selon l’invention, 20% à 80% en masse de composé polymère B inclut les valeurs suivantes ainsi que tous les intervalles compris entre ces valeurs : 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40 ; 45 ; 50 ; 55 ; 60 ; 65 ; 70 ; 75 ; et 80.

[45] Le composé B se trouve également avantageusement sous forme de poudre et peut présenter par exemple un diamètre maximum (D max ) inférieur ou égal à 2000 pm, voire inférieur ou égal à 200 pm.

[46] Afin de faciliter le mélange de liant sous forme de poudre avec le sol et/ou le matériau granulaire, de l’eau peut être ajoutée afin de former une solution aqueuse de liant.

[47] Ainsi, la présente invention a également pour objet une solution aqueuse comprenant le liant sous forme de poudre tel que décrit ci-dessus et de l’eau, dans laquelle l’eau représente, en masse, par rapport à la masse totale de ladite solution aqueuse de 15% à 85%, de préférence de 35% à 70%.

[48] Dans le cadre de l’invention, 15% à 85% en masse d’eau inclut les valeurs suivantes ainsi que tous les intervalles compris entre ces valeurs : 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40 ; 45 ; 50 ; 55 ; 60 ; 65 ; 70 ; 75 ; 80 ; 85.

[49] Ainsi, le liant sous forme de poudre représente, en masse, par rapport à la masse totale de ladite solution aqueuse de 15% à 85%, de préférence de 30% à 65%.

[50] Egalement, selon l’invention, 15% à 85% en masse de liant sous forme de poudre inclut les valeurs suivantes ainsi que tous les intervalles compris entre ces valeurs : 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40 ; 45 ; 50 ; 55; 60 ; 65 ; 70 ; 75 ; 80 ; 85. .

[51] De préférence, la solution aqueuse de liant présente un pH allant de 2 à 7.

[52] Le Demandeur a en effet découvert qu’il est préférable que la solution aqueuse de liant soit acide à neutre afin de faciliter la formation du gel qui permettra d’améliorer la cohésion d’un sol et/ou d’un mélange granulaire.

[53] Il est à noter que le liant sous une forme de poudre ou sous forme de solution aqueuse, peut également contenir d’autres composés tels un composé organométallique à base d’aminosiloxanes ou encore des additifs usuellement utilisés dans le domaine des liants (comme des additifs permettant de modifier la viscosité).

[54] Selon l’invention, le caractère métallique du « composé organométallique », est conféré par la présence des siliciums Si.

[55] Cependant, de préférence, le liant sous forme de poudre ou sous forme de solution aqueuse selon l’invention ne comprend pas de liant hydraulique comme les ciments (ciment Portland, aluminate de calcium, etc.) ou encore de la chaux.

[56] La présente invention a également trait au procédé de fabrication de ladite solution aqueuse telle que décrite ci-dessus, dans lequel le liant sous forme de poudre est mélangé avec au moins de l’eau de manière à obtenir une solution aqueuse de liant comprenant, en masse, par rapport à sa masse totale,

- de 15% à 85%, de préférence de 35% à 70% d’eau, et

- de 85% à 15%, de préférence de 65% à 30% dudit liant sous forme de poudre.

[57] La présente invention concerne également un matériau, caractérisé en ce qu’il comprend ladite solution aqueuse telle que décrite ci-dessus, un sol et/ou un mélange granulaire.

[58] Dans le cadre de la présente invention, un « sol » peut-être défini selon la norme NF P 11-300 « classification de matériaux utilisables dans la construction des remblais et des couches de forme d’infrastructures routières ». Cette norme permet de classer les sols en fonction d’un certain nombre de paramètres :

• Classe A - sols fins, • Classe B - sols sableux et graveleux avec fines,

• Classe C - sols comportant des fines et des gros éléments

• Classe D - sols insensibles à l’eau.

[59] A titre d’exemple, le sol est choisi parmi des marnes, des calcaires, des argiles, des calcaires argileux, des limons, des latérites ou un de leurs mélanges.

[60] En particulier, le liant selon l’invention est idéal pour traiter les sols de classe A et B.

[61] Selon l’invention, « un mélange granulaire » comprend des granulats pouvant correspondre à des granulats naturels, artificiels ou recyclés répondant notamment à la norme NF P 18-545 et est généralement composé de sables, sablons (sables à grains très fins), de gravillons, de graves, de fillers, de ballasts, de poussières ou d’un mélange de ces constituants.

[62] Le liant selon l’invention est idéal pour un mélange granulaire à base de granulats naturels notamment à base de roches sédimentaires. Celles-ci se forment à ia surface de la terre par accumulation de sédiments et elles résultent de l’érosion des roches éruptives ou des dépôts de sédiments marins. On les rencontre souvent sous la forme de roches meubles telles que les ailuvions siliceuses, silico-calcaires ou calcaires. Les roches sédimentaires comprennent notamment les roches silicates à base de grès, grès quartzites, silex, chaiiles, sédiments glaciaires ; et les roches carbonatées à base de calcaires et de dolomies.

[63] En particulier, le mélange granulaire comprend des granulats présentant une dimension de particules inférieure ou égale à 10 mm, de préférence allant de 50 pm à 10 mm.

[64] De Demandeur a en effet découvert, que le liant selon l’invention était idéal pour stabiliser et consolider un mélange granulaire ou un sol comprenant un mélange granulaire dont les granulats ont des dimensions allant de 50 pm à 10 mm (meilleure compaction).

[65] Les caractéristiques géométriques des granulats peuvent notamment être mesurées selon la norme NF EN 933-1. La dimension d'une particule, et plus généralement d'un constituant d'un mélange granulaire, correspond à son diamètre si ce constituant est de forme sphérique. Si le constituant n'a pas une forme sphérique, sa dimension correspond à la longueur de son axe primaire, c'est-à-dire la plus longue ligne droite qui peut être dessinée entre une extrémité de ce constituant et une extrémité opposée.

[66] En fonction de leur origine, le sol et/ou mélange granulaire peut comprendre des silicates, des carbonates ou encore de hydroxydes et convient également pour la gestion des argiles, dont les argiles gonflantes. De préférence, le mélange granulaire est composé de grains dont le diamètre équivalent est compris entre 50 pm et 10 mm, pour 60% des grains composant le mélange ou pour 90% des grains composant le mélange.

[67] Selon un premier mode de réalisation, on peut fabriquer le matériau selon l’invention à partir du liant sous forme de poudre.

[68] Selon ce mode, une première étape consiste à mélanger le liant sous forme de poudre avec le sol et/ou le mélange granulaire, de sorte qu’un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire comprend entre 0,15 Kg et 50 Kg de liant sous forme de poudre.

[69] Eventuellement, dans une deuxième étape, on peut ajouter de l’eau, de sorte à favoriser le compactage ultérieur du matériau.

[70] Le compactage peut être effectué par un phénomène de vibrations ou de tassage mécanique ou manuel.

[71] A titre d’exemple, un mètre cube de matériau peut comprendre entre 1 ,5 Kg et 18 Kg de liant sous forme de poudre, lorsqu’on souhaite réaliser une chaussée, une voie de circulation, une aire de jeux à partir du matériau granulaire ; ou comprendre entre 12 Kg et 50 Kg, lorsqu’on souhaite réaliser par la suite des matériaux de construction, comme des briques, des poteries, des modelages, des moulages, des dalles de sol ou autre, sans pour cela recourir à une étape de cuisson.

[72] De façon avantageuse, le liant selon l’invention permet d’accroître la cohésion du sol et/ou du mélange granulaire, sans qu’il soit pour cela nécessaire de le cuire. L’invention est donc particulièrement avantageuse pour la réalisation de forme nécessitant préalablement une étape de cuisson, pour permettre leur utilisation, comme les statues, briques, parpaings, dalles ou autres.

[73] Selon un deuxième mode de réalisation, on peut fabriquer le matériau selon l’invention à partir de la solution aqueuse de liant.

[74] Ainsi, la présente invention a également pour objet un matériau qui comprend, pour un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire, de 0,3 L à 100 L de la solution aqueuse telle que décrite ci-dessus.

[75] Le Demandeur a constaté de façon surprenante que les composés siloxanes A et les polymères vinyliques B, agissent en synergie pour accroître la stabilité du matériau granulaire. En effet, les propriétés hydrophobes et la cohésion du matériau granulaire sont bien supérieures lorsque celui-ci est mélangé avec le liant.

[76] En particulier, le procédé de fabrication du matériau selon ce mode, comprenant l’étape suivante : i) le mélange de ladite solution aqueuse avec ledit sol et/ou ledit mélange granulaire de sorte qu’un mètre cube de sol et/ou de mélange granulaire comprend de 0,3 L à 100 L de ladite solution aqueuse.

[77] Le procédé de fabrication du matériau selon ce deuxième mode peut comprendre en outre le ou les étapes suivantes :

ii) le mélange obtenu à l’étape i) est soumis à une pression comprise entre 1 tonne et 20 tonnes par mètre carré, de préférence de 10 tonnes à 20 tonnes par mètre carré, et/ou

iii) le mélange obtenu à l’étape i) ou ii) est mis en vibration ou en compression mécanique ou subit une trituration manuelle afin d’accroître sa cohésion.

[78] Selon ce mode de réalisation, la solution aqueuse de liant peut être mélangée avec un sol tel que décrit ci-dessus sur une épaisseur comprise entre 7 cm et 40 cm, de préférence entre 10 cm et 20 cm, de manière à contenir entre 3 L et 35 L de solution par mètre cube de sol. Puis, le sol est compacté à l’aide d’un compacteur statique (à pneus ou à pieds dameurs) qui agit uniquement par son poids. De préférence, le sol est compacté à l’aide d’un compacteur vibrant (à bille lisse ou à pieds dameurs) qui agit par son poids et ses vibrations. Le compacteur se caractérise par un poids compris entre 16 tonnes et 20 tonnes. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté pour permettre au sol de supporter un ouvrage d’art comme une chaussée, une voie de circulation, une aire de jeux ou autres. Ce procédé outre qu’il confère de la portance à la surface traitée, pour la rendre apte aux usages prévus, dont le trafic, favorise aussi le malaxage du mélange en diminuant l’effet de « mottage » et réduit l’effet de matelassage au compactage.

[79] Selon une autre variante de ce mode de réalisation, la solution aqueuse de liant peut être mélangée avec un sol/mélange granulaire tel que défini ci-dessus, de manière à contenir entre 25 L et 100 L de solution par mètre cube de sol/mélange granulaire. Selon une deuxième étape, le sol/mélange granulaire est mis en vibration ou compression mécanique ou subit une trituration manuelle, de manière à augmenter la cohésion dudit sol/mélange granulaire grâce à la présence du liant. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour réaliser des matériaux de construction, par exemple la fabrication de briques, de poteries, de modelages, des moulages, des dalles de sol ou autre, sans pour cela recourir à une étape de cuisson.

[80] Selon une autre variante de ce deuxième mode de réalisation, la solution est injectée dans un mur composé d’un mélange granulaire tel que défini ci-dessus, de manière à contenir entre 10 L et 30 L de liant par mètre cube de mur. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour consolider des murs friables et/ou hydrophiles. [81] Selon une autre variante de ce deuxième mode de réalisation, la solution est projetée contre un mur composé d’un mélange granulaire tel que défini ci-dessus, de manière à déposer entre 0,3 L et 1 L de solution par mètre carré de surface de mur. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour protéger le mur des intempéries.

[82] Le Demandeur a en effet constaté que le liant selon l’invention permettait une action de consolidation de sol existant et/ou de mélange granulaire. Cette action de consolidation repose notamment sur une amélioration des propriétés de service du matériau formé en mélangeant le liant avec un sol et/ou un mélange granulaire et sur une amélioration de taux de retrait permettant de limiter les risques de gerçures.

[83] La présente invention a également trait à l’utilisation d’un liant sous forme de poudre ou d’une solution aqueuse pour améliorer la stabilité, la cohésion et l’hydrophobie d’un sol et/ou d’un mélange granulaire.

[84] L’exemple suivant illustre l’invention sans la limiter.

[85] Le Demandeur a réalisé la composition suivante :

[86] Une solution aqueuse de liant a été préparée et comprend 40% d’eau et 60% de liant sous forme de poudre.

[87] Cette solution aqueuse a été mélangée à un sol de classe B. Le matériau obtenu a été compacté à l’aide d’un compacteur vibrant (à bille lisse) de sorte à forme une brique de construction et ce, sans qu’une étape de cuisson soit nécessaire.

[88] Le Demandeur a constaté que le liant selon l’invention permettait une action de consolidation de ce sol.