Études comparatives de différents matériaux de surface de protection d’aires de jeu Réalisées par Sylvie Melsbach
Table des matières 1 PRÉAMBULE ............................................................................................................................................................................ 6 2 BUT ET CONTEXTE DE CETTE ÉTUDE DE MISE À L’ESSAI DE SURFACES APPROPRIÉES AU JEU LIBRE DES ENFANTS .. 7 3 PROGRAMME DES MISES À L’ESSAI ....................................................................................................................................... 8 3.1 Procédure de mises à l’essai ..................................................................................................................................................................................................................... 8 3.2 Enregistrement des données du TRIAX ............................................................................................................................................................................................... 9 4 LES ÉCHANTILLONS .............................................................................................................................................................. 10 4.1 Sable .................................................................................................................................................................................................................................................................. 10 4.1.1 Résultats des essais terrains sur la surface de sable (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur ..................................................................... 12 4.1.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 14 4.1.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 15 4.1.4 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 17 4.2 Gravillon moyen ........................................................................................................................................................................................................................................... 18 4.2.1 Résultats des essais terrains sur la surface de gravillon (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur ............................................................. 19 4.2.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 21 4.2.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 22 4.2.4 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 24 4.3 Fibre de cèdre ............................................................................................................................................................................................................................................... 25 4.3.1 Résultats des essais terrains sur la surface de fibre de cèdre (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur ................................................... 27 4.3.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 29 4.3.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 30 4.3.4 Commentaire ................................................................................................................................................................................................................................................ 32 4.4 ............................................................................................................................................................................................................................................................................. 32 4.4 Caoutchouc coulé sur place ..................................................................................................................................................................................................................... 33 4.4.1 Résultats des essais terrains sur la surface de caoutchouc coulé sur place (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur ....................... 34 4.4.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 36 4.4.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 37 4.4.4 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 39 4.5 Le tapis SurfacePlay SP6 .......................................................................................................................................................................................................................... 40 4.5.1 Résultats des essais terrains sur la surface SurfacePlay -‐ Feutre (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur ........................................... 42 4.5.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 44
4.5.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 45 4.5.4 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 49 4.5.5 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 50 4.5.6 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 52 4.6 Le FireSmart .................................................................................................................................................................................................................................................. 53 4.6.1 Résultats des essais terrains sur la surface FireSmart – Terrain existant (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur .......................... 55 4.6.2 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 57 4.6.3 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 58 4.6.4 Résultats des essais terrains sur la surface FireSmart – Gazon neuf (norme F1292) à 1,2 m et à 1,8 m de hauteur .................................... 60 4.6.5 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m ......................................................................................................... 62 4.6.6 Comparaison entre la moyenne des chutes 2 et 3 et la moyenne des chutes 4 et 5 (sur 5 chutes) ......................................................................... 63 4.6.7 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 65 5 DISCUSSION ........................................................................................................................................................................... 66 5.1 Comparaison des coûts des différentes surfaces installées ...................................................................................................................................................... 66 5.1.1 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 67 5.2 Rapport comparatif des performances de toutes les surfaces à 1,2 m du dégel au prégel ......................................................................................... 68 5.3 Comparaison des performances de toutes les surfaces à 1,8 m du dégel au prégel ...................................................................................................... 69 5.3.1 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 70 5.4 Comparaison entre les critères de traumatisme crânien à 1,2 m et ceux à 1,8 m de toutes les surfaces en période de gel ........................ 71 5.4.1 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 72 5.5 Valeur de la différence des performances selon la hauteur pour toutes les surfaces ................................................................................................... 73 5.5.1 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 74 5.6 Stabilité des matériaux * .......................................................................................................................................................................................................................... 75 5.7 Stabilité des matériaux – Rapport entre la moyenne des chutes 4-‐5 et la moyenne des chutes 3-‐2 de toutes les surfaces à 1.8 m ........ 76 5.7.1 Commentaires .............................................................................................................................................................................................................................................. 77 5.8 MATÉRIAUX MIS À L’ESSAI RECOMMANDABLES SELON LA SITUATION ......................................................................................................................... 78 6 CONCLUSIONS ....................................................................................................................................................................... 79
7 ANNEXE 1 -‐ Matériaux de surfaces de jeux extérieurs ...................................................................................................... 81 7.1 Résultats détaillés des mises à l’essai (Tableaux) ......................................................................................................................................................................... 81 7.1.1 Sable à 1,2 m ................................................................................................................................................................................................................................................. 81 7.1.2 Sable à 1,8 m ................................................................................................................................................................................................................................................. 82 7.1.3 Gravillon à 1,2 m ......................................................................................................................................................................................................................................... 83 7.1.4 Gravillon à 1,8 m ......................................................................................................................................................................................................................................... 84 7.1.5 Fibre de cèdre à 1,2 m .............................................................................................................................................................................................................................. 85 7.1.6 Fibre de cèdre à 1,8 m .............................................................................................................................................................................................................................. 86 7.1.7 Caoutchouc coulé sur place à 1,2 m ................................................................................................................................................................................................... 87 7.1.8 Caoutchouc coulé sur place à 1,8 m ................................................................................................................................................................................................... 88 7.1.9 Tapis SurfacePlay -‐ Sous-‐couche feutre 1,2 m ............................................................................................................................................................................... 89 7.1.10 Tapis SurfacePlay -‐ Sous-‐couche feutre 1,8 m ............................................................................................................................................................................. 90 7.1.11 Tapis SurfacePlay -‐ Sous-‐couche tuile 1,2 m ................................................................................................................................................................................ 91 7.1.12 Tapis SurfacePlay -‐ Sous-‐couche tuile 1,8 m ................................................................................................................................................................................ 92 7.1.13 Gazon naturel à 1,2 m ............................................................................................................................................................................................................................ 93 7.1.14 Gazon naturel à 1,8 m ............................................................................................................................................................................................................................ 94 7.1.15 Terre battue à 1,2 m ............................................................................................................................................................................................................................... 95 7.1.16 Terre battue à 1,8 m ............................................................................................................................................................................................................................... 96 7.1.17 Tuile FireSmart (une couche) -‐ Condition extrême – à 1,2 m ............................................................................................................................................... 97 7.1.18 Tuile FireSmart (une couche) -‐ Condition extrême – à 1,8 m ............................................................................................................................................... 98 7.1.19 FireSmart -‐ Butte aplanie et gazonnée à neuf à 1,2 m ............................................................................................................................................................ 99 7.1.20 FireSmart -‐ Butte aplanie et gazonnée à neuf à 1,8 m ............................................................................................................................................................ 99 7.2 MISES À L’ESSAIS COMPLÉMENTAIRES FAITES LE 22 FÉVRIER 2012 – SURFACES GELÉES SOUS LA NEIGE ............................................. 100 7.2.1 Fibre de cèdre à 1,2 m – Sous fine couche de neige tassée .................................................................................................................................................... 100 7.2.2 Fibre de cèdre à 1,2 m – Sous fine couche de neige tassée .................................................................................................................................................... 100 7.2.3 Tapis SurfacePlay – 1,2m – Zone libre de neige près de l’équipement ............................................................................................................................. 101 7.2.4 Tapis SurfacePlay – 1,8m – Zone libre de neige près de l’équipement ............................................................................................................................. 101 7.2.5 Caoutchouc coulé sur place – 1,2 m – Zone libre de neige près de l’équipement ........................................................................................................ 102 7.2.6 Caoutchouc coulé sur place – 1,8 m – Zone libre de neige près de l’équipement ........................................................................................................ 102 BIBLIOGRAPHIE DE SYLVIE MELSBACH ................................................................................................................................. 103
1 PRÉAMBULE Soucieux de la sécurité des enfants accueillis en services de garde, le Regroupement des centres de la petite enfance de la Montérégie a entrepris, au fil des ans, de nombreux travaux portant sur les aires de jeu : les revêtements de sol, les matériaux de surfaces ou les équipements utilisés ont fait tour à tour l’objet de réflexions et de recherches afin de soutenir les milieux de garde dans leurs obligations réglementaires et leur mission éducative. Encore aujourd’hui, le RCPEM s’assure de mettre à jour les connaissances et de questionner toute donnée relative à ce dossier. En matière d’aires de jeu extérieures, tout autant que pour une application intérieure en salle de motricité, le RCPEM a conduit des mises à l’essai sur les différents matériaux régulièrement utilisés comme surface de protection sous et autour de l’équipement et sur différents revêtements de sol. Les données de mises à l’essai pour les surfaces intérieures peuvent être consultées dans le document Études comparatives de différents revêtements de sol pour application intérieure en salle de motricité. Cette présente étude rapporte donc les résultats des différentes mises à l’essai que nous avons effectuées sur les matériaux utilisés à l’extérieur, sous et autour de l’équipement des aires de jeu que fréquentent nos enfants. Nous avons testé une gamme de matériaux organiques libres (fibre de bois), inorganiques libres (sable, gravillon) et synthétiques unitaires (tuiles de caoutchouc, caoutchouc coulé sur place et tapis). Les mises à l’essai de ces matériaux ont été basées sur les procédures proposées dans la norme ASTM 1292-‐04 — Impact Attenuation of Surfacing Materials within the Use Zone of Playground Equipment. Le choix des sites a été établi en considérant la qualité de l’installation et de l’entretien des surfaces, désirant des mises à l’essai exécutées sur des systèmes de surface en bonne condition. Le facteur de décélération maximale de la tête pendant l'impact (Gmax) et le critère de traumatisme crânien (CTC) ont été déterminés pour chaque système de surface de protection à une hauteur de 1,2 m et à une hauteur de 1,8 m sous différentes conditions climatiques (dégel, prégel, sécheresse, et gel) pour établir un comparatif entre les capacités des matériaux à conserver leurs propriétés amortissantes à travers les saisons. Les données des mises à l’essai démontrent les caractéristiques d’atténuation de l’impact des matériaux selon la hauteur de chute et les conditions climatiques. À la lumière des résultats de nos travaux, nous sommes persuadées que cet outil permettra de guider les consommateurs et de les aider à mieux cibler leurs besoins en terme d’achat d’une surface à privilégier pour leur aire de jeu, considérant leur budget, le type d’équipement implanté et l’intensité de l’utilisation de cet équipement. Le Québec connaît d’importantes variations de température et de climat; celles-‐ci doivent donc être prises en compte pour pouvoir augmenter d’autant les possibilités de jouer à l’extérieur, à chaque saison qui nous revient… 6
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