Brevet FR2767330A1 — publié le 19990219

Procédé pour assurer la viabilité hivernale d'une chaussée à revêtement drainant L'invention concerne un procédé pour assurer la viabilité hivernale d'une chaussée comprenant un revêtement drainant. La construction de chaussées à revêtement drainant (notamment à revêtement bitumineux du type à enrobés drainants) tend à se généraliser. Ce type de revêtement possède en effet la propriété d'être perméable à l'eau, ce qui est de nature à renforcer la sécurité des usagers par temps pluvieux en réduisant notamment le risque d'aquaplanage, les projections d'eau et le risque d'éblouissement. En hiver, en période de gel ou de chute de neige, il s'est toutefois révélé difficile d'assurer la viabilité de ce type de chaussée au moyen de fondants chimiques. L'action des fondants chimiques sur ces chaussées est en effet éphémère, de sorte que celles-ci se prêtent mal aux épandages préventifs et nécessitent des épandages fréquents, grevant le coût du traitement de viabilité. Cette particularité désavantageuse des chaussées à revêtement drainant serait attribuable à leur perméabilité, qui aurait pour conséquence une évacuation accélérée des fondants chimiques à travers les pores du revêtement. L'invention tend à remédier à ce désavantage en fournissant un procédé qui facilite et améliore la viabilité hivernale des chaussées à revêtement drainant. En conséquence, l'invention concerne un procédé pour assurer la viabilité hivernale d'une chaussée à revêtement drainant, par épandage d'un fondant chimique sur le revêtement, selon lequel, on applique sur le revêtement un agent d'imprégnation liquide, qui est normalement solide à la température de l'épandage et qui est normalement liquide et hydrosoluble à une température supérieure à celle de l'épandage. Dans le procédé selon l'invention, on entend désigner par revêtement drainant, un revêtement qui présente plus de 5 % (de préférence de 8 à 30 %) de pores ouverts, uniformément répartis à sa superficie, de manière qu'il soit perméable à l'eau. Le fondant chimique est tout produit liquide ou solide qui, présent sur le revêtement d'une chaussée, empêche la formation de verglas en période de gel ou provoque la fusion de la neige ou du verglas. Dans le procédé selon l'invention, le fondant chimique peut être mis en oeuvre indifféremment à l'état solide, à l'état d'une solution aqueuse ou à l'état d'un brouet. Des exemples de fondants -2- chimiques concernés par l'invention sont les chlorures des métaux alcalins ou alcalino-terreux. Le chlorure de sodium et le chlorure de calcium et leurs mélanges sont spécialement recommandés. L'épandage du fondant chimique sur la chaussée peut être opéré par tout moyen adéquat, habituellement par l'intermédiaire d'une épandeuse mobile ou d'une installation fixe d'épandage. La quantité de fondant chimique à mettre en oeuvre va dépendre de divers paramètres, notamment du fondant chimique sélectionné, du trafic de la chaussée et des conditions météo-routières. Il doit être déterminé dans chaque cas particulier. L'agent d'imprégnation a pour fonction d'imperméabiliser temporairement le revêtement de la chaussée avant l'épandage du fondant chimique, de manière à empêcher que celui-ci s'échappe dans les pores du revêtement. L'agent d'imprégnation est dès lors appliqué à l'état liquide sur le revêtement, à une température voisine de la température de l'épandage, de manière qu'il s'écoule dans les pores du revêtement et s'y solidifie quasi instantanément. Lorsque la température ambiante dépasse la température à laquelle on exécute normalement l'épandage du fondant chimique, l'agent d'imprégnation se liquéfie et s'échappe des pores du revêtement. En présence d'eau (par exemple de l'eau de pluie ou de ruissellement), l'agent d'imprégnation peut s'y dissoudre ce qui peut faciliter son évacuation hors des pores. Conformément à l'invention, l'agent d'imprégnation doit dès lors posséder la propriété d'être solide à la température à laquelle on opère normalement l'épandage du fondant chimique et d'être liquide et hydrosoluble aux températures supérieures. Dans le cadre de l'invention, l'expression "solide" désigne un état de l'agent d'imprégnation, de consistance suffisante pour retenir l'agent d'imprégnation dans les pores du revêtement et empêcher que le fondant chimique s'échappe dans ceux-ci. Il s'étend dès lors également à l'état pâteux et aux gels. Inversement, dans le cadre de l'invention, l'agent d'imprégnation est dit "liquide" dès qu'il est capable de s'écouler librement dans les pores du revêtement. La température à laquelle on opère l'épandage du fondant chimique est normalement adaptée aux conditions météo-routières. Elle se situe habituellement entre -15 et +5 C, plus généralement entre -5 et +2 C. On recommande dès lors de sélectionner l'agent d'imprégnation parmi les composés qui sont normalement solides aux températures inférieures à + 2 C et liquides aux températures supérieures à +10 C. Des composés qui conviennent spécialement bien sont -3 - ceux qui passent de l'état solide à l'état liquide (selon les définitions ci-dessus) à une température située entre +0,5 et +10 C, de préférence entre +1 et + 8 C. Moyennant le respect des propriétés définies ci-dessus, le choix de l'agent d'imprégnation n'est pas critique pour l'obtention du résultat de l'invention. Toutefois, en pratique, l'agent d'imprégnation doit être choisi parmi les composés qui ne risquent pas de réduire sensiblement le coefficient de frottement du revêtement de la chaussée, ni d'endommager le revêtement de la chaussée ou les véhicules y circulant, qui ne sont pas toxiques pour la faune et la flore et qui ne risquent pas de polluer les nappes aquifères. L'eau est exclue. L'agent d'imprégnation est avantageusement choisi parmi les polymères hydrosolubles, dont des exemples peuvent être trouvés parmi les polymères dérivés de l'acide acrylique, les polyacétals, les polyamides, les polymères cellulosiques, les polyimides, les polyamines, les polypeptides et les polysaccharides. En variante, l'agent d'imprégnation peut comprendre un polymère normalement insoluble dans l'eau, qui a été modifié pour le rendre soluble dans l'eau aux températures supérieures à la température de l'épandage définie plus haut. Des exemples de tels polymères comprennent les polymères d'amine vinylique additionnés d'hydroxyde ou de chlorure de sodium, le polyéthylèneglycol et l'oxyde de propylène additionnés d'acide éthylène diamine tétraacétique. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, on sélectionne l'agent d'imprégnation parmi les oligomères de l'éthylène glycol et les oligomères de la caprolactone. Les oligomères de la caprolactone sont spécialement avantageux, parmi lesquels ceux passant de l'état solide à l'état liquide à une température de 0 à +10 C ont la préférence. Des exemples de telles polycaprolactones sont les produits CAPA 305 et CAPA 203 [SOLVAY (Société Anonyme)]. L'agent d'imprégnation est appliqué à l'état liquide sur le revêtement. Le mode d'application n'est pas critique et peut par exemple consister en un badigeonnage du revêtement ou une projection à l'état finement divisé au moyen d'un réseau de tuyères. Pour faciliter son application sur le revêtement, il peut être souhaitable de préchauffer l'agent d'imprégnation. La température du préchauffage doit être réglée pour permettre une dispersion de l'agent d'imprégnation sur le revêtement et sa solidification quasi instantanée dans les pores de celui-ci. Elle va dès lors dépendre de l'agent d'imprégnation, de la méthode utilisée pour l'appliquer sur le revêtement, de la température ambiante et de la température du revêtement. - 4 - Dans une forme d'exécution particulière du procédé selon l'invention, l'application de l'agent d'imprégnation sur le revêtement précède l'épandage du fondant chimique. Dans cette forme d'exécution du procédé, on recommande de réduire autant que possible le temps séparant ces deux opérations. En pratique, les deux opérations peuvent par exemple être réalisées au moyen d'un véhicule unique circulant sur la chaussée. Dans une autre forme d'exécution du procédé selon l'invention, l'application de l'agent d'imprégnation sur le revêtement et l'épandage du fondant chimique sont exécutés simultanément. Dans cette forme d'exécution particulière du procédé selon l'invention, le fondant chimique est mis en oeuvre à l'état solide, en l'absence d'eau; il consiste avantageusement en des granules de chlorure de métal alcalin ou alcalino-terreux, par exemple de sodium, de magnésium ou de calcium. Dans la mise en oeuvre de cette forme d'exécution du procédé selon l'invention, le fondant chimique est par exemple dispersé dans l'agent d'imprégnation, maintenu à l'état liquide au moment de son application sur le revêtement routier. Le procédé selon l'invention trouve une application spécialement avantageuse pour les chaussées pourvues d'un revêtement du type à enrobés drainants, qui sont bien connus en technique routière. Des informations concernant ce type de revêtement drainant sont notamment accessibles dans Techniques de l'Ingénieur, C5501, 8-1992, pages 3 et 4, dans l'étude intitulée "Enrobés drainants" parue dans la Note d'information n 40 du Ministère français de l'Equipement, du Logement, de l'Aménagement du Territoire et des Transports, de mars 1988 et dans l'étude intitulée "Comportement hivernal des enrobés drainants - Essais de simulation de verglas en laboratoire" de Y. DECOENE, publiée par le Centre de recherches routières - Bruxelles - CR 29/87. L'invention est explicitée dans la forme de réalisation particulière décrite ci-dessous. Le procédé est appliqué à une autoroute à grande circulation, portant, sur un soubassement perméable, un revêtement de béton bitumineux du type à enrobés drainants, de 4 cm d'épaisseur. Ce revêtement comprend 40 % de granulats de porphyre de 7 à 10 mm de diamètre, 40 % de granulats de porphyre de 10 à 14 mm, et moins de 20 % de sable, le tout enrobé de bitume à titre de liant. - En période hivernale, en prévision d'une période de gel, on disperse sur l'autoroute un oligomère de la caprolactone, de marque CAPA 203 [SOLVAY (Société Anonyme)], présentant une température de solidification située entre 5 et 10 C. L'oligomère est dispersé sur la route à l'état liquide, la température extérieure se situant aux environs de +5 C et celle du revêtement routier étant du même ordre de grandeur. Au contact de la route, l'oligomère s'écoule dans les pores du revêtement de la route, qu'il obture en s'y solidifiant. Le revêtement de la route est ainsi temporairement étanche. Après la dispersion de l'oligomère de la caprolactone sur la route, on épand sur celle-ci du chlorure de calcium ou de sodium à l'état solide. Ce fondant chimique empêche la formation de verglas sur la route durant la période de gel qui suit l'épandage. A l'issue de la période de gel, dès que la température ambiante et celle du revêtement de la route excède +5 C, l'oligomère de la caprolactone se trouvant dans les pores du béton se liquéfie et s'échappe de celui- ci vers le soubassement de la route, par gravité, rendant ainsi au béton du revêtement ses propriétés drainantes. L'évacuation de l'oligomère est accélérée sous l'effet de sa dissolution dans l'eau provenant d'une pluie locale. -6- REVENDICATIONS 1 - Procédé pour assurer la viabilité hivernale d'une chaussée à revêtement drainant, par épandage d'un fondant chimique sur le revêtement, caractérisé en ce qu'on applique sur le revêtement un agent d'imprégnation liquide, qui est normalement solide à la température de l'épandage et qui est normalement liquide et hydrosoluble à une température supérieure à celle de l'épandage. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on sélectionne l'agent d'imprégnation parmi les composés qui sont normalement solides aux températures inférieures à +2 C et normalement liquides aux températures supérieures à +10 C. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on sélectionne l'agent d'imprégnation parmi les composés qui passent de l'état solide à l'état liquide à une température située entre +1 et +8 C. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent d'imprégnation est un polymère. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on sélectionne l'agent d'imprégnation parmi les oligomères de l'éthylène glycol et les oligomères de la caprolactone. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fondant chimique est mis en oeuvre à l'état de particules solides ou à l'état d'une solution aqueuse. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on sélectionne le fondant chimique parmi les chlorures des métaux alcalins et alcalino-terreux. 8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fondant chimique comprend du chlorure de sodium et/ou du chlorure de calcium. 9 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le revêtement comprend un béton bitumineux du type à enrobés drainants.