Brevet FR2899912A1 — publié le 20071019

La présente invention concerne un procédé de traitement des surfaces soumises aux intempéries, telles que toitures, chaussées, surfaces de voirie, ou analogues, en vue de prévenir l'accrochage de la neige, et de faciliter leur déneigement. La présente invention entre dans le domaine des couvertures de bâtiment, ainsi que dans celui de la voirie. L'invention concerne plus particulièrement les surfaces horizontales ou de faible inclinaison, dont le profil ne permet pas, à lui seul, l'évacuation de la neige lorsqu'elle tombe de façon abondante et vient à recouvrir rapidement de telles surfaces. La généralisation de construction, en zone montagneuse, ou à climat semi-continental, ou continental, de bâtiments industriels ou commerciaux conçus pour des zones de faible enneigement, présente un risque majeur, dans la mesure où les toitures de tels bâtiments, à inclinaison faible voire nulle, ne permettent pas l'évacuation de la neige lors de fortes précipitations. La neige qui vient alors à s'accumuler représente très rapidement une surcharge, pour laquelle la charpente de tels bâtiments n'est en général pas calculée. Sous l'effet de telles surcharges, il n'est pas rare que les charpentes fléchissent, entraînant généralement la destruction du bâtiment tout entier. Ceci est particulièrement grave dans le cas de bâtiments en charpente métallique, dont la destruction par fléchissement et vrillage est extrêmement rapide, et entraîne la perte de vies humaines, en raison de l'impossibilité de s'extraire à temps de tels bâtiments. Un problème de surcharge similaire est connu, encore, quand une toiture, soumise à un dégel diurne et à des gelées nocturnes, se couvre d'une forte couche de glace. Sans présenter un risque de même nature, l'accumulation de neige sur des éléments de voirie, chaussées, trottoirs, ponts, ou similaires, nécessite une intervention rapide, à toute heure, d'équipes de déneigement, équipées de moyens mécaniques et/ou chimiques, pour maintenir ces éléments de voirie propres à la circulation en sécurité des personnes et des véhicules. Là encore, dans le cas des éléments de voirie, l'alternance de périodes de gel et de dégel peut favoriser l'apparition de verglas, tout comme des précipitations sur un sol gelé. Les mesures préventives, dans les régions usuellement soumises à de fortes précipitations hivernales, ont, dans le passé, traditionnellement consisté dans le choix d'architectures spécifiques, tant en ce qui concerne les bâtiments, avec de fortes charpentes soutenant des toitures de forte inclinaison, qu'en ce qui concerne les voiries, avec des profils bombées ou en dévers, et des moyens de drainage en rapport avec les volumes à évacuer. Ces mesures préventives sont coûteuses, en raison du surdimensionnement ou/et de la complexité des structures de construction ou de génie civil. Et il n'est pas rare de voir, en zone montagneuse ou de climat continental, la réalisation d'infrastructures plus appropriées à des zones de plaine en climat tempéré. Les mesures curatives prennent alors nécessairement le relais des mesures préventives défaillantes. Elles ne sont pas toujours possibles, rien par exemple n'étant prévu quant aux circulations en toiture, ni aux chenaux d'évacuation de neige en très gros volume, ni à la circulation d'engins de déneigement. Le déneigement, quand il est encore possible, doit être effectué de façon manuelle, ce qui rajoute un danger supplémentaire pour ces intervenants. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en apportant une solution fiable et bon marché à ces problèmes, en mettant à la disposition des concepteurs de bâtiments et d'infrastructures de voirie un procédé de traitement des surfaces en vue de prévenir l'accrochage de la neige, et de faciliter leur déneigement. A cet effet, l'invention concerne un procédé de traitement des surfaces soumises aux intempéries, telles que toitures, chaussées, surfaces de voirie, ou analogues, en vue de prévenir l'accrochage de la neige, et de faciliter leur déneigement, caractérisé par le fait qu'il consiste à incorporer des aimants permanents dans la partie de la surface à protéger et qui est soumise aux intempéries. Selon une caractéristique de l'invention, lesdits aimants permanents sont incorporés dans une couche de matériau destiné à 5 recouvrir la surface à protéger. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite couche de matériau incorporant lesdits aimants permanents est constituée de produits bitumineux ou analogues. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits 10 aimants permanents sont incorporés, en usine de fabrication, à des éléments de construction ou de voirie, tels qu'éléments de couverture ou de parement, tuiles, dalles, ou analogues, installés ensuite sur site de construction ou de génie civil en recouvrement des installations à protéger. 15 Selon une autre caractéristique encore de l'invention, lesdits éléments de couverture ou de pavement sont eux-mêmes constitués d'aimants permanents. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits aimants permanents sont protégés contre la corrosion. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention. L'invention entre dans le domaine des couvertures de bâtiment, ainsi que dans celui de la voirie. 25 L'invention concerne plus particulièrement un procédé de traitement des surfaces soumises aux intempéries, telles que toitures, chaussées, surfaces de voirie, ou analogues, en vue de prévenir l'accrochage de la neige, et de faciliter leur déneigement. 30 Dans le cadre de la mise au point de l'invention, il a été recherché une alternative aux solutions mécaniques, chimiques (salage), ou thermiques, usuellement mises en oeuvre pour le déneigement. Il a été plus particulièrement recherché un procédé 35 permettant la rupture du flocon de neige, lors de son arrivée sur une surface, afin d'empêcher que ce flocon ne s'amalgame avec d'autres flocons déjà fixés sur cette surface, pour constituer un volume. La rupture du flocon de neige permet, encore, de réduire le volume, et donc l'inertie thermique, de chaque élément arrivant au contact de la surface. La mise au point de l'invention s'est donc attachée à l'étude de la formation du flocon ou du cristal de neige, afin d'en imaginer le processus inverse. La formation de la neige résulte de la congélation de vapeur d'eau, contenue dans une masse d'air saturée, autour de petits noyaux de condensation, tels que poussières ou similaires. Sous l'effet des conditions atmosphériques et physiques du moment, se forment alors des cristaux, de forme et de taille variable, dont plusieurs centaines de types ont été recensés. On notera qu'en général, ces cristaux possèdent bel et bien une structure cristalline, comme celles qu'on peut connaître en métallurgie par exemple. Ces structures cristallines sont reproductibles, dans leurs formes sinon dans leurs dimensions. Elles sont, encore, la plupart du temps régulières. Ceci suppose l'existence d'un équilibre de nature électrostatique ou/et électromagnétique. Dans une démarche inventive, il a été imaginé de perturber les équilibres magnétiques internes au cristal, lors de son arrivée sur la surface. Dans une optique de sécurité, d'économie de moyens, et d'autonomie (absence de raccordement à des sources d'énergie), des aimants permanents ont été choisis pour les premières expérimentations. Celles-ci ont porté sur l'incorporation d'aimants permanents à des surfaces soumises à l'action de la neige, comparativement à des surfaces de même matériau, dépourvues d'aimant permanent, dans les mêmes conditions atmosphériques, notamment de température. De façon surprenante, il a été constaté une fusion accélérée de la neige, lors de son impact, sur les surfaces comportant des aimants permanents, par rapport à celles qui en sont dépourvues. Cette expérimentation a été poursuivie en soumettant les mêmes surfaces, non plus à la chute de la neige, mais au contact avec des surfaces préalablement verglacées, de diverses épaisseurs. Si le différentiel de vitesse de fusion est moindre que dans la cas de la neige, entre une surface équipée d'aimant permanent, et une autre qui en est dépourvue, la fusion reste, là aussi, plus rapide au niveau de la surface équipée d'aimant permanent. Le procédé de traitement de surface selon l'invention comporte donc l'incorporation d'aimants permanents dans la partie de la surface à protéger et qui est soumise aux intempéries. Plusieurs modes de mise en oeuvre de ce procédé sont possibles : soit a posteriori, par la protection d'une surface existante, soit a priori, en concevant, en usine de fabrication, une élaboration d'éléments de construction ou de voirie, ou autres, protégés par ce procédé de traitement des surfaces. Dans le premier cas, les aimants permanents sont 20 avantageusement incorporés dans une couche de matériau destiné à recouvrir la surface à protéger. Dans une réalisation préférée, mais nullement limitative, cette couche de matériau incorporant lesdits aimants permanents est constituée de produits bitumineux ou analogues. 25 Dans un second mode de mise en oeuvre du procédé, lesdits aimants permanents sont incorporés, en usine de fabrication, à des éléments de d'éléments de construction ou de voirie, couverture ou de parement, tels que tuiles, dalles, ou analogues, installés ensuite sur site de construction ou de 30 génie civil en recouvrement des installations à protéger. Dans une réalisation préférée, de tels éléments de construction ou de voirie sont réalisés en matériaux à base de béton, ou encore de produits bitumineux, ou similaires. Dans des applications particulières, en particulier pour 35 des zones peu accessibles ou de grande hauteur, les éléments de couverture ou de pavement peuvent, encore, être eux-mêmes constitués d'aimants permanents. Les aimants permanents présentent, naturellement, une bonne résistance à la corrosion. Pour des applications particulières, ils peuvent recevoir une protection spéciale contre la corrosion. Selon le type d'aimants permanents utilisés, les propriétés magnétiques peuvent être garanties pour une très longue durée, et notamment à vie dans le cas d'aimants permanents en céramique. L'utilisation d'électro-aimants pour les mêmes applications est envisageable ; elle requiert néanmoins le raccordement à des sources d'énergie, et donc une mise en sécurité particulière des installations. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement des surfaces soumises aux intempéries, telles que toitures, chaussées, surfaces de voirie, ou analogues, en vue de prévenir l'accrochage de la neige, et de faciliter leur déneigement, caractérisé par le fait qu'il consiste à incorporer des aimants permanents dans la partie de la surface à protéger et qui est soumise aux intempéries. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que lesdits aimants permanents sont incorporés dans une couche de matériau destiné à recouvrir la surface à protéger. 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que ladite couche de matériau incorporant lesdits aimants permanents est constituée de produits bitumineux ou analogues. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits aimants permanents sont incorporés, en usine de fabrication, à des éléments de construction ou de voirie, tels qu'éléments de couverture ou de parement, tuiles, dalles, ou analogues, installés ensuite sur site de construction ou de génie civil en recouvrement des installations à protéger. 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que de tels éléments de construction ou de voirie sont réalisés en matériaux à base de béton, ou encore de produits bitumineux, ou similaires. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que lesdits éléments de construction ou de voirie sont eux-mêmes constitués d'aimants permanents. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits aimants permanents sont protégés contre la corrosion. 7