Brevet FR2429427A1 — publié le 19800118

La présente invention vise a fournir un procédé pour contrôler la viabilité des routes en période hivernale, plus particulierement en période de gel ou de chute de neige. Elle concerne plus particulierement un procede pour doser une quantite de fondant chimique present sur une route. Pour assurer la viabilite des routes en période de gel ou de chute de neige, en particulier pour leur conserver une adherence suffisante, il est de pratique courante d'y epandre des fondants chimiques tels que, par exemple, du chlorure de metal alcalin ou alcalino-terreux, de l'urée, des alcools, etc. Bien que ces fondants chimiques puissent être épandus sur les routes apres qu'il s'y soit formé une couche glissante de givre, de verglas ou de neige en vue de la fondre, ils staverent toutefois, en general, plus actifs lorsqu'ils sont epandus à titre préventif, ctest- -dire avant qu'une telle couche glissante ait eu le temps de se former. Cette pratique présente l'avantage supplémentaire d'empêcher en permanence la formation d'une couche de verglas, de givre ou de neige sur les routes, ce qui est évidemment de nature a renforcer la sécurité des usagers. L'épandage préventif des fondants chimiques présente toutefois l'incon vénient que ceux-ci sont progressivement éliminés des routes sous l'effet du trafic et du vent, ainsi que par ruissellement lors des précipitations de sorte qutil stavere nécessaire de procéder à des épandages périodiques. I1 est des lors important de pouvoir contrôler périodiquement si la quantité de fondant chimique présente par unité d'aire de la route est suffisante pour la sécurité des usagers. A cet effet, on a déjà proposé de mesurer la résistance électrique du film de fondant chimique qui recouvre la route (H20 Tijdschrift voor watervoorziening en afvalwaterdeling, vol. 10, 24 nov. 1977, p.N96). Quoique facile et rapide, ce procédé de contrôle connu s'est révélé en pratique non fiable car incapable d'assurer une mesure précise et reproductible de la quantité de fondant présente sur la route. La présente invention remédie à cet inconvénient de ce procédé connu, en fournissant un procédé qui permet un contrôle facile, rapide et précis de la quantité de fondant chimique présente sur une route. L'invention concerne à cet effet un procédé pour doser un fondant chimique sur une route, par une mesure de la résistance électrique d'une couche d'une solution du fondant chimique sur la route, selon lequel on pose sur la route un manchon de section prédéterminée et on introduit dans la chambre délimitée entre le manchon et la route, une quantité réglée d'un solvant du fondant en sorte de constituer la couche de solution susdite. Dans le procédé selon l'invention, on entend, par fondant chimique, une substance susceptible d'abaisser suffisamment le point de congélation de l'eau pour empecher la formation de couches de glace, de givre ou de neige en période hivernale normale. Des fondants chimiques communément utilisés sur les routes, dans le cadre de l'invention sont les chlorures de métaux alcalins ou alcalino-terreux, à I1état particulaire ou en solutions aqueuses, par exemple le chlorure de sodium et le chlorure de calcium. On utilise avantageusement des mélanges de chlorure de sodium et de chlorure de calcium. Le manchon a pour fonction de délimiter sur la route une surface d'aire définie. La forme de sa section n'est pas critique; elle peut être par exemple circulaire, ovale ou polygonale. Le manchon doit néanmoins être agencé de manière à assurer un contact étanche avec la route. A cet effet, il peut par exemple être muni d'une bande élastique étanche sur son bord destiné à être appliqué sur la surface de la route. Dans le procédé selon l'invention, on choisit de préférence un solvant qui ne réagit pas avec le matériau constituant la route, par exemple avec les revêtements hydrocarbonés. On utilise de préférence des solvants peu volatils dans lesquels la dissolution du fondant chimique est rapide. Les solvants aqueux, en particulier l'eau, constituent une classe de solvants préférés dans le cadre de l'invention. Pour accélérer la dissolution du fondant chimique dans le solvant, on peut éventuellement chauffer celui-ci avant de l'introduire dans le manchon. Selon l'invention, la quantité de solvant introduite dans le manchon doit être suffisante pour que toutes les aspérités de la portion de route délimitée par le manchon soient recouvertes par la solution. D'une manière générale, il est opportun de régler la quantité de solvant introduite dans le manchon de maniere que la couche de solution atteigne dans le manchon une épaisseur au moins égale à cinq fois l'épaisseur moyenne du film de fondant chimique sur la route. On règle avantageusement la quantité de solvant introduite dans le manchon de maniere que la couche de solution y atteigne une épaisseur au moins égale à dix fois, de préférence à vingt fois l'épais- seur moyenne du film de fondant chimique sur la route.Des quantités de solvant adéquates sont celles qui permettent d'atteindre dans le manchon des couches de solution dont l'épaisseur est au moins égale à 2 mm par exemple comprises entre 4 et 10 mm. D'une maniere générale, pour mesurer la résistance électrique de la solution, on y plonge deux électrodes et on mesure la résistance électrique de la couche de solution séparant les électrodes. Dans le procédé selon l'invention, il est préférable de soumettre la solution à une agitation mécanique pendant l'introduction du solvant dans le manchon de maniere à accélérer son homogénéisation. A cet effet, on peut par exemple faire usage d'agitateurs tels que des brosses, déplacés dans le manchon. Suivant une forme de réalisation préférée du procédé selon l'invention, pour agiter la solution, on projette le solvant sous pression contre la route pendant son introduction dans le manchon. Dans le procédé selon l'invention, la mesure de la résistance électrique de la solution de fondant chimique dans le manchon est une mesure de la teneur en fondant chimique de cette solution; par voie de conséquence, connaissant la quantité de solvant introduite dans le manchon et l'aire delimitée par ce dernier sur la route, elle est une mesure de la quantité de fondant chimique par unité d'aire de la route. Pour l'exécution du procédé suivant l'invention, on peut utiliser un dispositif qui, conformément à l'invention comprend un manchon conçu pour être appliqué de manière étanche sur la route, au moins deux électrodes disposées dans le manchon et raccordées à un organe de mesure de la résistance électrique entre les électrodes, et un organe pour l'introduction dans le manchon, d'un volume défini d'un solvant du fondant chimique. Le dispositif suivant l'invention doit comprendre au moins deux électrodes, qui sont généralement maintenues écartées l'une de l'autre d'une distance constante prédéterminée. A cet effet, elles peuvent avantageusement être fixées à la paroi du manchon. En variante, le dispositif suivant l'invention peut comprendre plus de deux électrodes. A cet effet, il peut par exemple comprendre une électrode disposée axialement dans le manchon et une série d'électrodes disposées à la périphérie du manchon et raccordées entre elles. Dans le dispositif selon l'invention, l'organe de mesure de la résistance électrique entre les électrodes peut par exemple consister en un ohmmètre ou en un pont de mesure de résistance tel qu'un pont de Wheatstone. En variante, on peut aussi faire usage d'un appareil de mesure de conductance. L'organe pour l'introduction du solvant dans le manchon peut avantageusement consister en une seringue. Celle-ci est de préférence munie d'un gicleur orienté vers le fond du manchon, de manière à assurer une projection du solvant contre la route. Le volume utile de la seringue doit être choisi en fonction de la section du manchon, de manière que, lorsque ce dernier est posé sur une route, la seringue soit capable d'y introduire un volume suffisant de solvant pour y noyer les électrodes et former une couche de solvant d'au moins 2 mm sur la route. Le volume utile de la seringue doit donc être au moins égal au volume délimité entre la paroi du manchon, son fond et un plan parallèle au fond et distant de celui-ci de 2 mm. En variante, on peut remplacer la seringue par un injecteur pneumatique ou tout autre appareil connu, capable de pulvériser et de projeter le solvant sous pression dans le manchon. Le dispositif selon l'invention étant conçu pour qu'une quantité égale de solvant soit introduite dans le manchon à chaque opération de dosage, il peut aisément être calibré au départ de solutions de concentrations connues en fondant chimique et afficher directement des valeurs de de la quantité de fondant par unité d'aire de la route en réponse aux mesures de la résistance entre les électrodes. Le procédé et le dispositif suivant l'invention présentent l'avantage de permettre des dosages rapides, précis et aisés de la quantité de fondant chimique présente sur une route. Par voie de conséquence, l'invention permet à tout moment, de contrôler si un épandage supplémentaire de fondant chimique s' avère nécessaire et, le cas échéant, de calculer la quantité de fondant qu'il convient d'épandre par unité d'aire de la route L'invention va être explicitée au moyen des exemples d'application suivants, en référence aux dessins annexes. La figure I est une représentation schématique, partiellement en section transversale verticale, d'une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 2 est un diagramme d'étalonnage du dispositif de la figure 1. Selon l'invention, le dispositif représenté à la figure 1 comprend un manchon cylindrique rigide 1 muni, sur une arête, d'un bourrelet souple 2, par exemple en caoutchouc. Le manchon 1 est en un matériau non conducteur de l'électricité, par exemple, en polychlorure de vinyle. il est muni sur sa face interne, au voisinage du bourrelet 2, de deux electrodes diamétralement opposées 3 et 4, raccordées à un organe de mesure de résistance 5 qui peut par exemple être un pont de mesure. Les deux électrodes 3 et 4 sont par exemple en nickel ou en argent. Le dispositif de la figure 1 est en outre équipé d'un organe 6 pour l'introduction d'un volume défini d'eau sous pression dans le manchon 1. Cet organe 6 consiste par exemple en une seringue manoeuvrable manuellement. Son orifice de sortie est orienté suivant l'axe du manchon 1; il est avantageusement muni d'un gicleur 7 destiné à pulvériser l'eau. Pour exécuter le procédé selon l'invention au moyen du dispositif de la figure 1, on pose le manchon 1 sur la surface de la route 8 sur laquelle a été épandue un fondant chimique consistant par exemple en particules de chlorure de sodium ou de chlorure de calcium ou en un film de saumure. Le bourrelet souple 2 assure l'étanchéité entre le manchon 1 et la surface de la route 8. On introduit ensuite un volume défini d'eau dans le manchon au moyen de la seringue 6. Pendant son introduction dans le manchon, l'eau est pulvérisée par le gicleur 7 et est projetée sur la route, ce qui accélere la dissolution du fondant chimique et assure l'obtention d'une solution homogene du fondant dans le manchon.La quantité d'eau introduite dans le manchon 1 par la seringue 6 est réglée de maniere que la couche de solution 9 ainsi formée dans le manchon noie entierement les deux électrodes 3 et 4. Apres introduction de la quantité requise d'eau dans le manchon 1, on mesure la resistance electrique de la couche de solution 9 entre les électrodes 3 et 4, au moyen du pont de mesure 5. La valeur de la résistance relevée est une mesure de la concentration de la solution en fondant chimique, et, par voie de conséquence, connaissant l'aire de la section transversale intérieure du manchon, elle est une mesure de la quantité de fondant présente par unité d'aire sur la route 8. Exemple On a répandu du chlorure de calcium uniformément sur une route en béton, 2 à raison de 0,8 g de chlorure de calcium par m de route, et on a appliqué le procédé suivant l'invention en utilisant à cet effet le dispositif représenté à la figure 1. Le manchon 1 du dispositif présentait un diamètre intérieur égal à 9 cm et le volume utile de la seringue 6 était égal à 40 cm . La résistance de la couche de solution 9 entre les électrodes 3 et 4 a été égale à 3,57 kfl. Exemples 2 à 6 On a répété l'essai de l'exemple 1, avec des quantités de chlorure de calcium sur la route respectivement égales aux valeurs suivantes : 2 g/m, 2,2 g/m2, 2,8 g/m2, 4,1 g/m2, 5,9 g/m2. Les résultats des exemples 1 à 6 ont été consignés au tableau suivant Exemple Quantité de CaCl2 Résistance de la couche (N ) sur la route (g/m) de solution (k#) 1 0,8 3,57 2 2,0 2,70 3 2,2 2,50 4 2,8 2,04 5 4,1 1,56 6 5,9 1,18 Ces résultats sont par ailleurs reproduits sur le diagramme de la figure 2, où l'échelle des abscisses reproduit la quantité de chlorure de calcium sur la route, exprimée en g/m et l'échelle des ordonnées reproduit la valeur mesurée de la résistance de la couche de solution dans le manchon, exprimée en kx2. Une observation du diagramme montre qu'apyres étalonnage avec quelques valeurs connues de la quantité de chlorure de calcium, le dispositif et le procédé suivant l'invention sont capables de fournir une mesure précise de la quantité de chlorure de calcium, présente par unité de surface de la route. il suffit en effet, dans chaque cas particulier, de porter sur la courbe d'étalonnage de la figure 2, la valeur mesurée de la résistance électrique, pour déterminer, sur l'échelle des abscisses, la valeur correspondante de la 2 quantité de chlorure de calcium par m de la route. Des courbes d'étalonnage similaires à celles du diagramme de la figure 2 peuvent évidemment être établies pour chaque fondant chimique envisagé, tel que, par exemple, le chlorure de sodium, le chlorure de calcium, des mélanges définis de chlorure de magnésium et de chlorure de sodium, des saumures, etc. L'invention n'est pas limitée a la description qui précède, de nombreuses modifications pouvant en effet y être apportées. R E Y E N D I C A T I O N S 1 - Procédé pour doser un fondant chimique sur une route, suivant lequel on mesure la résistance électrique d'une couche d'une solution du fondant chimique sur la route, caractérisé en ce qu'on pose un manchon de section prédéterminée sur la route et on introduit dans la chambre délimitée entre le manchon et la route, une quantité réglée d'un solvant du fondant chimique en sorte de constituer la couche de solution susdite. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le solvant est de l'eau. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on règle la quantité de solvant introduite dans la chambre du manchon, de manière que la couche de solution y atteigne une épaisseur au moins égale à dix fois l'épaisseur moyenne du film de fondant chimique sur la route. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on règle la quantité de solvant introduite dans la chambre du manchon, de manière que la couche de solution y atteigne une épaisseur au moins égale à 2 mm. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que pour mesurer la résistance électrique de la couche de solution, on y immerge au moins deux électrodes et on mesure la résistance de la couche de'solution entre les électrodes. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, carac térisé en ce qu'on introduit le solvant dans la chambre du manchon en le projettant sous pression contre la route. 7 - Dispositif pour doser un fondant chimique sur une route, carac térisé en ce qu'il comprend un manchon conçu pour être appliqué de maniere étanche sur la route, au moins deux électrodes disposées dans le manchon et raccordées à un organe de mesure de la résistance électrique entre les électrodes et un organe pour l'introduction dans le manchon, d'un volume défini d'un solvant du fondant chimique. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe d'introduction du solvant dans le manchon comprend une seringue. 9 - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le volume utile de la seringue est au moins égal au volume délimité entre la paroi du manchon, son fond et un plan parallèle au fond et distant de celui-ci de 2 mm. 10 - Dispositif suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la seringue est munie d'un gicleur orienté vers le fond du manchon.