Fondant routier
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Un fondant routier est un produit utilisé dans l’action de salage des routes en période hivernale. Il a pour effet de faire fondre la pellicule de glace ou la neige compactée et durcie accumulée sur le revêtement des chaussées des suites des effets de phénomènes climatiques hivernaux et d’une température basse.
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[modifier] Principes
Un fondant routier fait fondre la glace ou la neige accumulée sur la chaussée en abaissant le point de congélation de l'eau. Pour une quantité de fondant donnée, la quantité de glace fondue décroît avec l'abaissement de la température du mélange. A une certaine température limite, dite eutectique, il ne peut plus se former de solution de sel et la fonte cesse.
[modifier] Concentration eutectique
La concentration eutectique est la quantité de fondant nécessaire pour abaisser le point de congélation à la température eutectique. A cette température, la fonte est très lente. Si on ajoute trop de sel (c'est-à-dire, si la concentration est supérieure à la concentration eutectique), les cristaux de sel sont précipités sans abaisser davantage le point de congélation. Ainsi, l'usage de trop de sel constitue un gaspillage car il diminue l'efficacité de la fonte de la glace par action chimique.
[modifier] Courbe de température
La chaleur nécessaire pour faire fondre la glace provient de l'air et de la chaussée, sous la couverture de glace ou de neige. Lorsqu'un fondant est d'abord ajouté à la glace, l'élimination de la chaleur nécessaire pour la fonte de la glace abaisse la température du mélange de glace et d'eau jusqu'à ce qu'elle soit égale à celle de la concentration de solution saline. Toutefois, à mesure que la glace fond, la concentration de sel diminue et la température d'équilibre augmente (c'est-à-dire que le point de congélation est supérieur). Il s'ensuit donc que la fonte de la glace par l'addition de fondant entraîne un abaissement initial de la température, suivi de l'accroissement graduel de la température au fur et à mesure que la glace fond.
[modifier] Types de fondants routiers [1]
[modifier] Chlorure de sodium
Le chlorure de sodium (NaCl).est le fondant le plus couramment utilisé tant en Europe qu’en Amérique du Nord. Il est formé (en % de la masse) d'environ 40 % de sodium et 60 % de chlore. En Amérique du Nord, des éléments en traces, y compris des métaux en traces, peuvent constituer jusqu'à 5 % du poids total du sel. Les substances qui peuvent être présentes sont le phosphore, le soufre, l'azote, le cuivre et le zinc.
Il ne peut être produit que par :
- extraction de sel gemme ;
- cristallisation de saumure obtenue après dissolution de sel gemme ou concentration d'eau de mer.
[modifier] Chlorure de calcium
Le chlorure de calcium (en % de la masse, 36 % calcium et 64 % chlore) est le deuxième sel de voirie le plus utilisé en Amérique du Nord et en Europe. Au Canada, il est également le principal abat-poussière chimique en usage.
[modifier] Chlorure de magnésium
Le chlorure de magnésium (en % de la masse, 26 % magnésium et 74 % chlore) est aussi utilisé comme fondant routier pour le déglaçage des routes. Au Canada ce sont entre 25 000 et 35 000 tonnes de chlorure de magnésium qui sont utilisées chaque année.
[modifier] Ferrocyanures
Des produits additifs, dits antimottants ou antiagglomérants, peuvent être utilisés pour éviter la reprise en masse. Les antimottants utilisables sont les hexacyanoferrates de sodium, de potassium, ou de calcium.
Le traitement antimottant est caractérisé par la teneur en ion hexacyanoferrate [Fe(CN)6]4-, exprimé en mg/kg de masse sèche de produit.
[modifier] Mélanges
Des mélanges de chlorures de sodium et de chlorures de calcium ou de magnésium peuvent aussi être envisagés.
Pour être plus efficaces, ces produits peuvent être utilisés en solution sous forme de :
[modifier] Propriétés physico-chimiques[1]
Le tableau suivant présente les propriétés physico-chimiques de quatre sels inorganiques (le chlorure de sodium, le chlorure de calcium, le chlorure de magnésium et le chlorure de potassium) et des ferrocyanures utilisés comme sels de voirie.
| Substance | Utilisation spécifique | Poids moléculaire | Température eutectique | Température d'emploi
(°C) |
Solubilité dans l'eau (g/100mL) (°C) |
|---|---|---|---|---|---|
| Chlorure de sodium, NaCl |
déglaçage des routes, anti-givrage et additif de déglaçage pour le sable | 58,44 | -21°C | 0 à -15°C | 35,7 à 0°C |
| Chlorure de calcium, CaCl2 | déglaçage des routes, additif de déglaçage, anti-givrage, pré-mouillage, abat-poussière, construction des routes | 110,99 | -51,1°C | <-23°C | 37,1 à 0°C |
| Mélange de chlorure de sodium et de chlorure de calcium (80/20) | déglaçage des routes, anti-givrage | s.o. | -12 | ||
| Chlorure de magnésium, MgCl2 | déglaçage des routes, additif de déglaçage, anti-givrage des routes, abat-poussière | 95,21 | -33,3°C | -15°C | 54,25 à 20°C |
| Mélange de chlorure de sodium et de chlorure de magnésium (80/20) | déglaçage des routes | s.o. | <-15 | ||
| Chlorure de potassium, KCl | agent de déglaçage de remplacement pour les routes | 74,55 | -10,5°C | -3,89°C | 56,7 à 100°C |
| Ferrocyanure de sodium, Na4Fe(CN)6•10H2O | additif anti-agglomérant | 484,07 | 31,85 à 20°C | ||
| Ferrocyanure ferrique, Fe4[Fe(CN)6]3 | additif anti-agglomérant | 859,25 | insoluble |
