Un sol fonctionnel et adapté est la clé d'un environnement de production sûr et hygiénique dans les usines agroalimentaires. Des sols hygiéniques, antidérapants, faciles à nettoyer et durables participent à un lieu de travail sûr et attrayant. Choisir le bon sol et bien le réaliser sont essentiels pour chaque environnement de travail. Cet article traite de la manière de sécuriser ces deux étapes pour obtenir un revêtement de sol satisfaisant et durable dans un environnement de transformation alimentaire.
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La conception du sol support - comme de tous les autres éléments d'une zone de production, notamment les piliers, les murs, les équipements et les drains - dépend beaucoup de la disposition générale du bâtiment. L'en-semble de ces éléments influencera la manière dont le support sera posé et l'emplacement des joints de sol.
Les revêtements de sol hygiéniques sont généralement installés sur des supports cimentaires. Il s'agit de struc-tures en béton "in-situ" installées directement sur le sol, ou de structures suspendues.
Les chapes ne sont pas aussi épaisses que les dalles et sont normalement utilisées pour créer des pentes ou une nouvelle base de plancher dans un projet de rénovation. Les chapes peuvent être adhérentes ou désolidarisées.
Les dalles bien conçues se caractérisent par le plus petit nombre possible de joints et par leur placement dans des zones à faible risque.
L'une des raisons pour lesquelles il est nécessaire de réaliser des joints de sol est de compenser le mouvement de la dalle de béton située en dessous. La taille et la flexibilité des joints sont déterminées par l’importance des mouvements au sein du bâtiment.
Les joints sont généralement l'un des points les plus faibles d'un sol. Prenez la résistance chimique, par exemple. Celle des mastics d’étanchéité est souvent bien plus faible que celle du revêtement de sol.
Les joints ne peuvent pas être totalement éliminés, mais leur nombre peut et doit être réduit autant que pos-sible. Ils doivent être placés à l'écart des zones soumises à un trafic intense, mais à proximité des zones où les variations de température sont importantes (afin de permettre le mouvement du sol qui en résulte) et près des points élevés pour éviter l'humidité. Ils doivent également être configurés correctement pour résister aux contraintes causées par les petites roues en plastique dur et le trafic, de préférence en utilisant des profils de joints préfabriqués.
Les caniveaux et les avaloirs doivent être placés à proximité, mais jamais en dessous, des équipements de transformation. Cela leur permet d’assurer leur fonction tout en restant accessibles pour le nettoyage et l'entretien. Le déplacement des liquides sur le sol jusqu'à une évacuation se fait de préférence en utilisant la gravité créée par des pentes graduelles. Il n'existe pas de normes de pente fixes pour les sols dans les usines agroalimentaires, mais elles se situent généralement entre 1:100 et 1:80.
Les pentes, drainages et jonctions ont une incidence sur le nombre de joints et leur positionnement. Une jonction avec une évacuation circulaire, par exemple, n'a pas besoin de joint, alors qu'une jonction entre un long et large caniveau et le sol - surtout s'il est exposé à un trafic intense, à des liquides chauds et à des mouvements - en aura besoin. Le mouvement peut être minimisé en plaçant correctement une armature en béton sous le caniveau. Les pentes peuvent être simplifiées en utilisant des caniveaux plus longs.
Les sols des usines agroalimentaires doivent répondre à différentes exigences. La surface doit être facile à nettoyer et ne doit pas favoriser le développement des bactéries. Elle doit empêcher les glissades et les chutes, tout en étant attrayante. Elle doit être suffisamment robuste pour supporter toutes les agressions possibles, telles que le passage des chariots élévateurs, les produits de nettoyage agressifs, les chocs méca-niques, ainsi que les chocs thermiques.
La directive européenne sur la sécurité alimentaire 852/2004 stipule ce qui suit pour les revêtements de sol :
"Les surfaces de sol doivent être maintenues dans un état sain et elles doivent être faciles à nettoyer et, si nécessaire, à désinfecter. Cela nécessite l'utilisation de matériaux imperméables, non absorbants, lessivables et non toxiques, à moins que les exploitants du secteur alimentaire ne puissent prouver à l'autorité compétente que d'autres matériaux sont appropriés. Le cas échéant, les sols doivent permettre un drainage de surface adéquat. "
Le concept clé qui sous-tend cette disposition et le reste de la réglementation est simple : si les sols ne sont pas correctement entretenus et désinfectés, ils peuvent devenir un terrain propice à la prolifération de micro-organismes dangereux. Listeria Monocytogenesca, par exemple, est un agent pathogène communément trouvé sur les sols des locaux alimentaires. Des études ont montré qu'il peut devenir persistant s'il n'est pas géré correctement.
Il est vrai que les revêtements de sol ne sont pas des surfaces en contact avec les aliments, et certains pour-raient affirmer que pour cette raison, il n'est pas nécessaire de leur accorder beaucoup d'attention. Cette attitude est très risquée, tout simplement parce que les micro-organismes, s'ils sont présents sur le sol, peuvent potentiellement être transportés par des gouttelettes d'eau, des particules d'air ou d'autres moyens sur les produits alimentaires et les matériaux d'emballage qui les contiennent.
Il est essentiel que les sols hygiéniques soient faciles à nettoyer et exempts de toute croissance bactérienne. Une caractéristique importante d'un sol hygiénique est son imperméabilité, ou l'absence de porosité. Cette caractéristique est souvent mieux assurée par des systèmes denses riches en résine. Certains systèmes à base de résine contiennent des agrégats dans le liant liquide.
Il faut toutefois faire attention à la quantité d’agrégats utilisée. En effet, si le rapport entre le poids des agrégats et le liant dépasse 8:1, les pores de la résine entourant les agrégats ne se refermeront pas correctement. Il est possible d’utiliser des revêtements imperméabilisants pour compenser ce problème, mais ces derniers ont tendance à s'user rapidement sous l’effet du trafic et de l'abrasion, ce qui entraîne une diminution des performances du sol et de la sécurité alimentaire, ainsi qu’une possible augmentation des temps d’entretien et d'arrêt de l'usine.
La méthode la plus courante pour assurer l'adhérence d'un nouveau revêtement de sol consiste à saupoudrer des agrégats sur la surface humide avant qu'elle ne durcisse. Les agrégats varient en taille et en type et peuvent créer des résultats très variés. Les plus courants sont la silice, le quartz, le silex et l'oxyde d'aluminium. Des couches de finition transparentes ou pigmentées sont appliquées sur les agrégats pour les fixer. Elles empêchent le détachement prématuré et prolongent ainsi la durée de vie de la surface antidérapante. Certains systèmes à base de mortier et de résine sont livrés avec des agrégats déjà inclus, mais la surface obtenue n’est généralement pas aussi rugueux qu’avec les systèmes où les agrégats sont saupoudrés.
Plus la résistance au glissement doit être importante, plus la surface doit être rugueuse. Mais cela rend le sol plus difficile à nettoyer. Le compromis entre les deux critère est déterminé par ce qui se passe sur le sol, la méthode de nettoyage et le type de contaminants présents.
Le degré de résistance au glissement nécessaire variera probablement d'une partie de l'usine à l'autre. Les zones de transformation et de cuisson chargées d'huile et d'humidité seront par exemple plus exigeantes que les zones d'emballage et d'expédition plus sèches. Il existe un certain nombre d'outils qui peuvent aider les producteurs à définir le niveau de résistance au glissement dont ils ont besoin. Parmi les plus connus, citons le test du pendule (EN 13036-4) et le test de la rampe (DIN 51130). Les fabricants de revêtements de sol disposent de résultats d'essais indépendants basés sur ces normes d'essai et d'autres. Demandez à les voir. Par ailleurs, bien que toutes les données papier soient utiles, il est toujours bon de faire un test de rugosité en situation réelle, dans une petite zone isolée, du sol que vous souhaitez installer avant de procéder à l’application sur tout l'espace.
Une mauvaise odeur peut entraîner une perte de produits en production et une perte de ventes au détail. Les odeurs à l'intérieur de l'usine peuvent venir de solvants puissants, tels que le styrène, et d'autres matériaux très volatils, qui, s'ils sont inhalés, peuvent sérieusement affecter la santé des employés.
Les solvants et autres composés organiques volatils (COV) peuvent laisser une forte odeur, certains plus que d'autres, et la meilleure protection contre l'exposition à ces odeurs est simplement d’en supprimer la source. La plupart des usines alimentaires ont interdit l'utilisation des systèmes de revêtement contenant des solvants ou générant des odeurs dangereuses.
Il existe sur le marché des revêtements et des matériaux de surface qui émettent des odeurs lorsqu'ils sont appliqués, mais qui deviennent "non contaminants" une fois qu'ils ont durci. Dans ces cas-là, il est important de suivre le temps que met le produit à durcir et à devenir inodore. N'utilisez que des matériaux dont le poten-tiel « non contaminant » a été testé par un laboratoire indépendant.
Chocs et impacts mécaniques
Les chocs et impacts mécaniques, l'usure, l'abrasion, l'exposition aux agents chimiques, les chocs thermiques, les charges ponctuelles élevées et le déplacement des palettes sont autant d'exemples des nombreuses con-traintes appliquées aux sols dans une usine de transformation alimentaire. Les chutes d'objets lourds, de cou-teaux, de crochets ou d'autres objets pointus peuvent entraîner des fissures dans le sol.
Plus l'épaisseur du sol est importante, plus il est capable de fournir une bonne résistance à ces agressions et à d'autres. L'épaisseur à retenir dépendra d'une évaluation détaillée du type et de l'ampleur des contraintes spécifiques auxquelles le sol sera soumis. Pour un sol à base de résine dans une installation de transformation alimentaire, une épaisseur de 3 mm est un minimum, mais une épaisseur de 6 mm ou plus est préférable, en particulier dans les zones humides.
Résistance chimique
En ce qui concerne la résistance chimique, les revêtements de sol réagissent différemment au type de produit, à la concentration, à la température et à la durée d'exposition, et doivent être évalués individuellement. Les acides phosphoriques ou nitriques, ainsi que les solutions caustiques ou chlorées utilisées pour nettoyer les équipements de production, les sols et les murs, sont des produits particulièrement agressifs.
D'autres agressions émanent de substances issue de la production, notamment les acides lactique, citrique et acétique, le sang, le sucre humide, les huiles, les graisses et autres. Il est important de noter que même si les quantités de ces substances sont relativement faibles, l'évaporation peut augmenter leur concentration et leurs propriétés corrosives.
Température
Les températures peuvent exercer des contraintes importantes. En effet, dans une usine de produits alimen-taires ou de boissons, les températures varient souvent fortement et rapidement. La température du sol adja-cent à un congélateur peut par exemple varier de 0° C ou moins à une température ambiante de 21° C ou plus. Le système de revêtement de sol doit être capable d’accepter l’ensemble de ces conditions. Les chocs thermiques sont plus difficiles à gérer. Ils sont causés par un changement soudain et important de la température, jusqu'à 100° C ou plus, puis un retour à la température normale, en quelques minutes ou même quelques se-condes. Les chocs thermiques peuvent être causés par des déversements à haute température provenant de la cuisson, du lavage et du nettoyage des récipients et des casseroles. Ils peuvent également provenir de l’évacuation sur le sol des solutions de nettoyage en place (NEP) et de rinçage à haute température.
Choc thermique
Un choc thermique peut provoquer la fissuration du système de revêtement de sol et, dans certains cas, sa délamination. Pour éviter cela, le sol doit avoir un coefficient de dilatation thermique proche de celui du sup-port en béton situé en dessous, une bonne cohésion et un bas module d'élasticité. L'épaisseur du sol joue éga-lement un rôle important. La couche supérieure ne doit pas avoir une épaisseur inférieure à 9 mm pour les décharges d'eau ou de produits chimiques à +90°C ou plus.
Appliquer un revêtement de sol dans un environnement alimentaire peut s’avérer difficile, en particu-lier s’il s’agit d’une rénovation. L'une des raisons est que le substrat peut avoir une forte teneur en humidité, ce qui peut affecter l'adhérence. Une autre raison est que le substrat peut être contaminé par des détergents et autres résidus de production.
Gérer des conditions d'humidité supérieures à la moyenne est une question de choix. Certains systèmes de revêtement de sol autorisent des niveaux d'humidité dans le béton plus élevés que d'autres, ainsi que des températures de durcissement plus basses et des durées de durcissement plus courtes, de quelques heures seulement.
Il est important de choisir une entreprise expérimentée dans la gestion de ces variables, et dont les applicateurs sont certifiés par le fabricant de revêtements de sol pour installer les produits que vous avez choisis. Un bon résultat dépend d'une bonne planification et d'une bonne coopération entre toutes les parties impliquées dans le projet.
Les finitions hygiéniques des murs sont un aspect important de toute usine alimentaire. Les murs intérieurs de l’usine ne peuvent pas être défectueux : les surfaces ne doivent pas s'écailler, les murs ne doivent pas émettre de particules ou de gaz susceptibles d’affecter la qualité et la sécurité des aliments traités, ils doivent pouvoir être nettoyés facilement et efficacement à n'importe quelle température, ils doivent résister aux méthodes de nettoyage et de désinfection en place, ils doivent pouvoir se dilater et se contracter sans se fissurer, ils doivent offrir une surface lisse, avoir une bonne résistance aux chocs et, enfin et surtout, être abordables.
Remarques finales
Plusieurs raisons peuvent expliquer la défaillance d’un revêtement de sol. Le sol support peut avoir été mal conçu ou mal réalisé, la finition du sol peut être inadaptée à l’usage, l’application peut être mal réalisée, le traitement des points singuliers négligé.
Cela peut sembler ironique, mais ce sont souvent les sols les plus chers qui sont les plus défectueux. Et lorsque cela arrive, ce n'est pas une mince affaire. La remise à neuf et la réparation d'un sol entraînent un arrêt de production, qui se traduit par une perte de revenus. En moyenne, il faut compter au moins une semaine pour une remise à neuf d'un sol. Le temps nécessaire varie en fonction de la taille et de la complexité de la réparation.
Une caractéristique importante des sols en résine est qu'ils sont continus. Et avec une bonne conception du support, l'ensemble de la surface du sol peut être réalisé sans joint, ce qui améliore considérablement l'hygiène. La réduction des joints permet d’abaisser les risques en matière d’hygiène, tout en améliorant la durabilité et la durée de vie du sol. Chez Sika, nous pouvons vous aider à obtenir le bon revêtement de sol dès le départ. N'hésitez pas à nous contacter. En plus de faire en sorte que votre projet se réalise dans les délais et le budget impartis, nous sommes disponibles à tout moment pour répondre à vos questions.
Références
- H.L.M Levieveld, M.A Mostert and J. Holah: Handbook of Hygiene Control in the Food Industry. 2005
- EN 13036 (British Standard): Road and airfield surface characteristics – Test Methods. Part 4: Method of measurement of the slip/skip resistance of a surface: The pendulum test.
- DIN 51130 (Germany). Testing of floor coverings; Determination of the anti-slip property – Workrooms and fields of activities with slip danger, walking method – ramp test.
- J. Holah and H. L. M Levieveld: Hygienic design of food factories. 2011 Fussboden Technik: Bodenanforderungen in der Lebensmittelverabeitung. 01/2002
Auteur
Ari Tanttu
Market Development Manager
Target Market Flooring
Sika Services AG