PARTENAIRES POUR L`HIVER
Contents
1. L utilisation du sel pour viter les chutes remonte d j plus d un si cle Dans les ann es 1880 des intemp ries importantes conduisent envisager le salage des rues Des cantonniers arm s de brouettes de sel et de pelles sillonnaient les rues jour et nuit Le concept de viabilit hivernale est apparu dans les ann es soixante Au cours du temps le mat riel s est consid rablement am lior les agents sont form s pour une meilleure utilisation des fondants Cer tains v hicules d intervention peuvent m me tre quip s de syst me GPS pour faciliter l organisation des circuits d pandage et de d neigement 1 Les diff rents types de fondants a Le sel chlorure de sodium ou NaCl Le sel ou chlorure de sodium est de tr s loin le fon dant le plus utilis dans le monde car il offre le meilleur rapport efficacit prix C est la raison pour laquelle il est couramment appel sel de d vergla age Il repr sente plus de 99 des quantit s de fon dants Il peut tre utilis jusqu 8 C La granulom trie duseljoueunr leimportantsurson efficacit Une granulom trie fine de o 2 millim tres Les fondants routiers permetunehumdificationtr srapideetdoncuneeffi cacit quasi instantan e mais aussi une dilution plus rapide Il convient mieux sur des routes peu fr quen t es Une granulom trie plus large de o 5 millim tres permet un passage en solution tal dans le temps et donc une ef2. Travail personnel 2008 Infrastructures D partement Infrastructures et Environnement Service technique provincial Rue Darchis 33 4000 Li ge T l 04 230 48 00 Fax 04 230 48 10 sel provincedeliege be Les l ments contenus dans la pr sente brochure rev tent un caract re purement informatif La responsabilit de la Province de Li ge ne peut en aucun cas tre engag e sur base de l utilisation des informations contenues dans le pr sent document Les communes gardent la pleine et enti re responsabilit de la gestion de leur r seau de voirie ainsi que des cons quences qui en d coulent iT Province de Li ge Place Saint Lambert 18A 4000 Li ge eur gt ae
3. strictement aux besoins Il faut s assurer que le sel r pandu soit fortement dilu avant d atteindre les milieux naturels et ne soit pas utilis dans la mesure du possible dans des zones naturelles fragiles e Les fondants routiers doivent tre r pandus uni quement sur de la neige d j balay e racl e et en partie vacu e e Sur les zones de v g tation sensible les syst mes d vacuation des eaux de surface doivent tre pr vus afin de limiter les ruissellements et l accumu lation e Les aires de stockage de sel doivent tre adapt es de fa on limiter les fuites et le ruissellement Les abrasifs comme le sable de rivi re les gravillons les cendres les copeaux de bois etc n ont pas d im pact sur la faune et la flore ni sur les eaux de sur face ou souterraines Par contre le bilan carbone li l utilisation des abrasifs de leur production jusqu l pandage est bien plus mauvais que celui du sel principalement cause des quantit s mettre en uvre Actions de la Province D s l hiver 2011 2012 la Province de Li ge a mis en place un syst me de commande group e et de stoc kage afin de garantir aux Villes et Communes un approvisionnement rapide et s curis en sel de d neigement Le Service technique provincial propose aux 84 Villes et Communes de la province de Li ge de se joindre un march public de sel de d neigement le but tant la mutualisat
4. cumulo nimbus quand de forts courants ascendants trans portent des gouttelettes d eau une haute altitude dans les couches sup rieures des nuages o les tem p ratures sont en dessous du point de cong lation Ces petites gouttes gel es grossissent quand elles en rencontrent d autres amen es par les courants ascendants Et ce processus se poursuit jusqu ce que les particules de glace soient trop grosses alors elles tombent sous forme de gr le af F E r DES NA SFr z u TH CHA s WAZ C p re Ar 1 Tew des Le verglas est un d p t de glace compacte et lisse g n ralement transparent provenant d une pluie d une bruine d eau ou d un brouillard en tat de sur fusion qui se cong le en entrant en contact avec le sol dont la temp rature est inf rieure 0 C La glace est une forme particuli re de verglas due la cong lation d une mince pellicule d eau laiss e sur la chauss e par la fonte de neige lorsque les tem p ratures taient positives y TPS Le givre est un d p t lent de microgouttelettes d eau en surfusion sur une surface froide d une temp ra ture inf rieure 0 C Lors d un tel contact les gout telettes d eau passent directement l tat solide formant des cristaux de glace Si la temp rature du sol et des objets baign s par la nappe de brouillard est inf rieure 0 C les goutte lettes en suspen
5. pr occupants sur les sols et les nappes phr atiques Le sel d vers sur les axes routiers en hiver a des cons quences impr vues sur la biodiversit Des plantes maritimes ne poussant normalement que sur des sols satur s en sel trouvent le long des routes un milieu dont la salinit est devenue pro pice leur d veloppement Elles gagnent peu peu l int rieur du continent Le ph nom ne est observ en Europe depuis les an n es 70 Belgique Allemagne Angleterre Pays Bas Pologne R publique Tch que et Suisse voient d sor mais des esp ces halophiles qui aiment le sel s ins taller sur les bas c t s des axes routiers notamment des autoroutes Ces plantes adapt es aux sols enrichis en sel ne risquent pas de devenir invasives Leur pr sence se limite aux bords des routes Le mode de production et de transport du sel in L HE A j t fluence galement son impact sur l environnement L extraction de sel de mer est environ deux fois moins missive en gaz effet de serre que celle d un sel de mines Dans ce contexte le transport de sel par voie fluviale est privil gier M me s il est limit le sel a un impact sur l environ nement Il faut concilier le maintien de la v g tation et de la biodiversit avec les contraintes d exploita tion des routes e Le sel de d vergla age ne doit tre utilis que si c est absolument n cessaire e L apport de sel doit tre ajust
6. provincial L efficacit de l pandage d pend non seulement peut tablir en collaboration avec les communes de la qualit des produits utilis s mais aussi de la une cartographie des circuits de d neigement per mettant ainsi un pandage optimum a m l l a L pr v 4 h ma moo Bibliographie e Minist re de l Ecologie du D veloppement durable e Salage des routes et migration des plantes mari et de l Energie France times http www gerbeaud com nature environ Dossier de viabilit hivernale 2012 nement sel route migration plante maritime php http www developpement durable gouv fr Consult le 15 juillet 2014 e Comit des Salines de France Sel et Savoir faire e Minist re de l Ecologie du D veloppement durable http www salines com Consult le 15 juillet 2014 et de l Energie France Viabilit hivernale e Rock http www rock fr Consult le 15 juillet 2014 http www viabilite hivernale equipement gouv fr e Ecowizz Comment d neiger et enlever le verglas e Portail m t o http www meteolafleche com en pr servant l environnement 2010 http www consult le 15 juillet 2014 ecowizz net Consult le 15 juillet 2014 e De icing http www de icing eu fr e Le sel gemme http selgemme net consult le 15 juillet 2014 e Asselvia http www asselvia fr e Diagramme de phase soumis la licence CC BY SA Consult le 15 juillet 2014 3 0 auteur roulex_45
7. Province de Li ge Communes H Province PARTENAIRES POUR L HIVER SERVICE HIVERNALI MODE D EMPLOI D o vient le sel 1 Le sel marin Il s agit de la m thode la plus ancienne de produc tion L eau de mer qui contient environ 35 grammes de sel par litre est achemin e vers des bassins natu rels ou artificiels Sous l effet conjugu du soleil et du vent l eau s vapore jusqu l obtention d une saumure forte concentration et des cristaux de sel dans le fond des bassins C est ce sel que les paludiers ou les sauniers r coltent La M diterran e est une r gion propice ce mode de production avec un taux d vaporation exc dant le taux de pr cipitation Aigues Mortes Salin de Gi raud etc tout comme le littoral atlantique r chauf f par le Gulf Stream Gu rande R Noirmoutier etc 2 Le sel gemme Deux origines g ologiques diff rentes a Le sel issu des salars En Am rique du sud le terme salar d signe tradition nellement une cro te de sel en milieu continental Mais ce terme a t g n ralis tous les environ nements sal s qui ne sont pas d origine marine Ils proviennent de l ass chement partiel ou total d un lac sal EE PS ma l hi eu cal F t nt ne ait BRU ul he CHEN k T d Le A k LR Li a a PR L LUE Deux conditions sont n cessaires pour qu un salar puisse se former Il faut tout d abord un bassi
8. es d eau qui tombent lors de cette pluie rentrent en tat de surfusion et au moindre contact avec un objet ayant une temp rature inf rieure 0 C comme une route un arbre ou un toit elles g lent imm diatement pour se transformer en verglas D o le terme pluie ou bruine vergla ante ce que la surfusion une mati re par exemple d qui demeure en phase se liquide alors que Sa empar A que son point de solidification C nl m tastable c est dire qu une petite P Aa dae peut suffire pour d clencher e gement vers la phase solide Qu est La surfusion est l tat d la pluie OU le brouillar Le gr sil se forme dans les m mes conditions que la bruine ou la pluie vergla ante Les gouttelettes d eau se forment dans la couche d air sup rieure plus chaude et tombent dans la couche d air inf rieure plus froide Dans le cas du gr sil cependant la couche d air froid est suffisamment profonde pour donner aux gouttelettes d eau le temps de geler avant d atteindre le sol p Le 2 Cu m Le cumulonimbus est un nuage fort d veloppement vertical issu d un cumulus nuage de basse altitude c est dire inf rieure 2 000 m tres dans lequel de forts courants verticaux provoquent d importantes turbulences Il est souvent caract ris par une forme d enclume et une base sombre il est le signe d une probable d t rioration des conditions m t orologiques La gr le se forme uniquement dans des
9. eur Durant les 15 minutes qui suivent l pandage le chlorure de calcium fait fondre 4 fois plus de glace qu un sel routier traditionnel et l efficacit est encore plus marqu e basse temp rature Le passage des v hicules va acc l rer ce processus Le sel est hygroscopique c est dire lorsque l hu midit relative de l air est inf rieure celle du sel il s ass che Son efficacit tant meilleure quand il est humide il est donc inutile de l employer en grains seul surtout par temps sec et froid Le tableau ci dessous montre les conditions d utili sation des diff rents fondants Bouillie Sel Saumure de sel Possible Possible Possible T gt Puad d La meilleure option reste le stockage en hangar o le sel peut se conserver quasi ind finiment S il est entrepos l ext rieur il est n cessaire de le recou vrir avec une b che tanche Pour le sel en vrac il est recommand de le d poser sur une surface tanche d asphalte ou de b ton afin d viter toute infiltration dans le sous sol et de le b cher Afin d viter la prise en masse du sel celui ci doit tre trait avant sa livraison avec un agent anti agglom rant ou anti mottant Le sel tant tr s corrosif il est n cessaire d utiliser du mat riel de manutention adapt 4 Les anti mottant Des hexacyanoferrates de sodium de potassium ou de calcium sont employ s pour viter la pri
10. ficacit plus durable et meilleure sur la neige apr s le passage de la lame Celui ci est obli gatoire avant tout d neigement afin de r duire au maximum la couche de neige une paisseur qui sera ainsi plus facilement attaqu e par la dose de sel pandue par la saleuse b Le chlorure de calcium CacCl Le chlorure de calcium est plus efficace que le chlo rure de sodium en raison d une lib ration de chaleur lors de sa dissolution Du fait de sa forte hygroscopi cit il est beaucoup plus difficile stocker De plus comme sa production passe par une phase de recris tallisation de saumure semblable au sel raffin il est donc plus cher Pour cette raison le chlorure de calcium est utilis en m lange avec le chlorure de sodium Un produit mixte compos de 30 35 de chlorure de calcium et de 65 70 de chlorure de sodium permettra d tre efficace des temp ratures jusqu 15 C En dessous de 15 C les sels ne sont plus efficaces c La saumure La saumure est une solution saline obtenue par dis solution de sel solide dans l eau Elle a une teneur en sel typique de 23 Une valeur inf rieure dimi nue son efficacit d action alors qu une valeur sup rieure fait courir le risque d apparition de dihydrates et cause une augmentation du point de cong lation L action de la saumure du fait d une teneur en eau importante est limit e dans le temps et ne fonc tionne que pour de fines couche
11. ion des co ts ainsi que l assu rance de disposer de fondants routiers avant l hiver En d cembre 2013 le nombre de communes partici pant ce march tait de 69 couvrant ainsi 77 du territoire de la province Il n y a pas d exploitation de sel en Belgique le sel est donc import depuis diff rents pays en fonction de ses sp cificit s Le sel achemin est stock dans un hall de 8 500 m tres carr s Celui ci est situ en bord de Meuse pour privil gier les approvisionnements par voie fluviale ce qui limite l empreinte carbone Les fondants chimiques solides command s sont du chlorure de sodium granulom trie tal e sel cali br de o 5 millim tres chlorure de sodium raffin sel calibr de o 2 mil lim tres produit mixte compos de 30 35 de chlorure de calcium et de 65 70 de chlorure de sodium Les conditionnements propos s sont le vrac les big bags de 1 000 kg ou les sacs de 25 kg et 10 kg Des hexacyanoferrates de sodium de potassium ou de calcium sont employ s pour viter la prise en masse du produit stock La teneur en additif anti mottant est comprise entre 10 et 200 milligrammes par kilo de mati re s che et permet de stocker le sel pendant une longue p riode Les quantit s de sel command es en 2012 sont d en mani re dont ils sont r pandus ainsi que de la vitesse viron 23 000 tonnes tous types confondus laquelle ils le sont Le Service technique
12. ions d ann es du Royaume Uni la Pologne Plus r cemment il y a environ 16 millions d ann es la mer M diterran e s est presque compl tement ass ch e cr ant d importantes mines de sel aujourd hui encore exploit es dans le sud de l Espagne Les mines de sel peuvent tre localis es partir de 100 m tres et jusqu 1500 m tres de profondeur A l int rieur des mines les r seaux de tunnels et de routes souterraines form s au gr de l avancement de l exploitation peuvent atteindre des centaines de kilom tres c L exploitation du sel Les sels de salars sont exploit s ciel ouvert tandis que le sel de mine est extrait par deux principales m thodes La premi re consiste en l exploitation au moyen de forages et d explosifs Des v hicules de forage creusent des trous dans lesquels sont plac s des explosifs Chaque explosion peut lib rer jusqu 5 000 tonnes de sel Le sel est ensuite concass puis remont la surface o il sera moulu puis tamis pour obtenir le grain d sir L autre m thode est une exploitation continue la progression dans la mine se fait au moyen d engins similaires ceux utilis s pour creuser les tunnels Les morceaux de sel sont r colt s directement et achemin s vers les broyeurs pour atteindre la taille d sir e De nos jours les applications du sel sont tr s nom breuses On peut n anmoins en regrouper les principales utilisations de la mani re s
13. n topo graphiquement ferm formant une sorte de cuvette ensuite une vaporation sup rieure la pluviosit c est dire un climat aride La superficie d un salar peut aller de quelques centaines de m tres carr s plusieurs milliers de kilom tres carr s On rencontre les plus grands en Am rique du sud en Bolivie au Chili et en Argen tine Dans le reste du monde il en existe plusieurs milliers notamment dans les zones d sertiques en Am rique du nord au Sahel au Moyen Orient au Tibet en Australie etc Les salars ont des caract ristiques chimiques tr s vari es En effet les teneurs en sels des eaux vont d pendre des types de roche qu elles rodent avant de s accumuler dans les lacs Par ailleurs au cours de leur trajet les eaux des nappes souterraines peuvent dissoudre des couches de sels d pos es des poques g ologiques plus anciennes notam ment l poque tertiaire si ge d une activit volca nique importante Parmi les sels rencontr s les plus abondants sont le chlorure de sodium NaCl les sulfates de sodium Na SO et de calcium CaSO le carbonate de so dium Na CO et les borates BO b Le sel de mine La plupart des gisements salif res se sont form s il y a 200 250 millions d ann es suite l vapora tion des mers Les d p ts de la mer de Zechstein en sont un exemple remarquable aujourd hui totale ment vapor e cette mer s tendait il y a 250 mil l
14. s de verglas Le diagramme ci dessous montre les diff rentes phases du sel G DOA Mai Hi Hs pa F T f Gouto ge aiga ou wai Sul Temp rature en C Cornprcraithcn d La bouillie de sel Elle consiste en un m lange de sel en grains et de saumure A l efficacit de la saumure pour le d mar rage du m canisme de fonte s ajoute alors celle du sel en grains qui entretiendra ce m canisme au fur et mesure de sa fonte La proportion de saumure que l on ajoute au sel repr sente en g n ral de 10 30 De plus la bouillie de sel permet aux fondants de mieux adh rer la surface de la chauss e et de moins se disperser 2 Actions des fondants e Le sel abaisse le point de cong lation de l eau Autrement dit dans une certaine plage de tem p rature le fait d pandre du sel sur de la glace va provoquer sa fonte e La dissolution du sel consomme des calories il s agit dun ph nom ne endothermique En effet la dissolution d un gramme de sel consomme 7 8 calories cela s ajoute la consommation de calories due la fusion de la glace Un gramme de glace a besoin de 80 calories pour passer l tat liquide En cons quence en l absence d apport de chaleur ext rieure la fonte de la glace va s accompagner d une baisse de temp rature Cet apport de chaleur proviendra de la dissolution du chlorure de calcium qui est un ph nom ne exothermique c est dire producteur de chal
15. se en masse du produit stock La teneur en anti mottant sera comprise entre 10 et 200 milligrammes par kilo de mati re s che Ceci permettra de conserver le sel plusieurs ann es sans alt ration La r sistance du sel la prise en masse et li e sa teneur en anti mottant est caract ris e par la teneur en ions hexacyanoferrates Fe CN exprim e en milligrammes par kilo de masse s che de produit Techniques d pandage nt efficace des voiries Ad paer _ ice hivernal soit attentif l est essentiel que le gestionnaire du service ilest e aux pr visions m t orologiques Sur base des pr visions d livr es par les services de m t orologie les gestionnaires routiers doivent d cider des traitements les plus appropri s Deux types de traitement peuvent tre effectu s le traitement pr ventif visant anticiper les ph no m nes hivernaux pour en limiter les cons quences et le traitement curatif lorsque l pisode neigeux est en cours ou que le verglas se forme 1 Le traitement pr ventif Le salage En fondant sous l effet de l humidit le sel de d nei gement emp che l eau pr sente sur la chauss e de se solidifier en glace et pr vient la formation de ver glas pandage de sel effectu avant l apparition du verglas et de la neige ne permet d en faire fondre qu une quantit limit e mais retardera l accumula tion de la neige ou la formation du verglas Pour le givre s
16. sion g lent en se d posant formant du givre ou du verglas 8 Gel e blanche La gel e blanche est un d p t de glace qui provient de la vapeur d eau contenue dans l air par passage direct de la phase gazeuse la phase solide le plus souvent en p riode nocturne Elle ne met donc pas en jeu la surfusion de l eau au contraire du givre plus larges La forme et la grosseur des flocons de neige d pendent de la temp rature qu il fait et de la quantit de vapeur d eau pr sente dans le nuage o ils se forment ainsi que dans l air qu ils traversent dans leur chute La seule caract ristique commune tous les cristaux est leur structure hexagonale 9 Neige Dans les nuages tr s froids des hautes couches de l atmosph re la vapeur d eau se condense directe ment en cristaux de glace sur des particules en sus pension poussi res fum es etc S ils ne rencontrent que des couches d air de temp rature inf rieure 0 C pendant leur chute les cristaux s agglutinent et se combinent pour former des flocons de plus en Pour fondre la neige ou la glace n a besoin que de chaleur R chauffer les routes serait technique ment tr s efficace mais conomiquement ruineux De tr s nombreux produits poss dent la propri t remarquable d abaisser le point de cong lation de l eau et donc de provoquer la fusion de la glace des temp ratures inf rieures 0 C permettant ainsi de rendre les routes praticables
17. sseur de neige Il est indispensable d vacuer de la neige par le passage de la lame et de se servir du sel uniquement pour aider faire fondre le reliquat 2 g Le raclage pr c dant le salage diminue les quantit s de sel utiliser En effet en cas de pr sence de 5 cen tim tres de neige pour une temp rature de chauss e de 1 C il faudrait 375 grammes de sel au m tre car r tandis que 15 grammes par m tre carr suffisent apr s raclage c Le sablage Les abrasifs comme le sable de rivi re gravillons cendres copeaux de bois etc n ayant pas d action fondante ne sont utilis s qu en traitement cura tif Leur efficacit est tr s relative sans parler des risques de projections et de d rapages lors du d gel Les quantit s mettre en uvre sont beau coup plus importantes qu avec du sel envi ron dix fois plus et comme par d finition ils ne sont pas solubles se pose aussi le probl me de leur limination source d importantes missions de poussi re et risque de colmatage des gouts Impacts environnementaux Le sel utilis sur nos routes est entra n par les eaux de pluie ou par la fonte des neiges vers les cours d eau les plans d eau et les nappes phr atiques augmentant ainsi leur teneur en sel A condition de respecter les r gles de bon sens dans l utilisation des fondants routiers c est dire les tudes effectu es en Europe ne montrent pas de ph nom nes
18. uivante l ali mentation humaine l agriculture le traitement de l eau les applications industrielles et l pandage sur les routes 3 Le sel raffin Du fait de la localisation et des propri t s de certains gisements de sel on pratiquera l extraction par dissolution Cette m thode consiste produire du sel partir de saumure Gr ce des sondes plac es dans le sous sol on proc de au lessivage du gisement de sel en y injectant de l eau douce L eau est par la suite extraite sous forme de saumure Celle ci contient environ 300 g l de sel Le processus d vaporation de l eau s effectue sous vide En effet l vaporation de telles quantit s d eau par l nergie thermique ne serait pas rentable Apr s cristallisation du sel l eau libre restant dans la bouillie est limin e par essorage A ce stade on obtient un sel avec 3 d eau qui sera s ch dans un s cheur lit fluidifi pour arriver un sel sec A partir du sel ainsi obtenu on peut par compaction agglom ration des cristaux de sel sous l effet d une forte pression fabriquer des pastilles ou berlingots et des plaques avant de les broyer et de les cribler afin d obtenir des grains de la taille voulue Les conditions hivernales Pour voir apparaftre ce ph nom ne m t orologique les temp ratures au niveau du sol doivent se situer entre 0 et 1 C et une couche d air chaud doit s tre install e entre les nuages et le sol Les goutt
19. ur les voiries seul le traitement pr ventif est recommand Le tableau ci dessous reprend les quanti t s indicatives de sel pandre de mani re pr ventive en fonction de l tat de la chauss e et de la temp rature Chauss e R s che 2 g A 5 g m2 Chauss e Humide Chauss e 2 2 Le traitement curatif a Le salage Celui ci d pend de chaque situation Un m lange de sel permet de traiter le verglas jusqu 2 3 millim tres d paisseur Un deuxi me passage devra tre effectu si l paisseur de glace est sup rieure A titre indicatif en traitement curatif les valeurs sont sur neige tass e ou verglas de 20 40 grammes par m tre carr b Le raclage Cas particulier de la neige Le probl me est plus d licat en situation de neige Comme on le fait souvent remarquer il est difficile d emp cher celle ci de se poser sur la route On se retrouve donc dans le cas d un traitement curatif dont la finalit est de faire dispara tre la neige Il faut peu pr s la m me quantit de chaleur pour faire passer un gramme de glace de l tat solide l tat liquide que pour porter ce m me gramme de 0 100 C La fonte de la neige va se traduire par un abaisse ment de la temp rature de la chauss e la r action est endothermique ce qui risque de nous ramener au point de d part par la formation de verglas Le sel ne doit donc pas tre pandu sur une trop grosse pai
Download Pdf Manuals
Related Search