La présente invention concerne un revêtement routier destiné à etre appliqué dans des régions ou à des endroits qui présentent un risque de formation de verglas et qui sont exposés aux chutes de neige.
On sait que le verglas se forme, selon le taux d'humidité relatif de l'air, entre + 2 C et -8 C. Les principales chutes de neige se produisent dans cette même fourchette. En dessous de -8"C, le taux d'humidité n'est plus suffisant pour une condensation en surface du revêtement routier et les chutes de neige sont moins importantes.
Pour lutter contre la formation de verglas et le maintien de la neige sur les routes, on a déjà utilisé, par exemple sur des ponts, des revêtements chauffés à l'aide de résistances électriques noyées dans le tapis, ou à l'aide d'un circuit de tubes dans lesquels on a fait circuler de l'eau chaude. Ces installations sont évidemment assez coûteuses et consomment l'énergie devant être fournie par une source extérieure.
Il est également courant de saler la surface des routes au moyen de chlorure de calcium ou de chlorure de sodium qui sont des produits fortement hygroscopiques et permettent d'abaisser le point de fusion de l'eau. Cet effet n'est pourtant en général que de courte durée car les véhicules en passant chassent le sel sur le bord de la chaussée et l'eau dont le point de fusion a été abaissé par le sel coule sur les bas-côtés de la route.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et de fournir un revêtement routier permettant de faire fondre la neige et d'empêcher efficacement la formation de verglas sur la route.
A cet effet, le revêtement routier selon la présente invention comporte des particules incorporées au moins dans la couche supérieure du revêtement subissant une abrasion par l'utilisation de la route, ces particules étant petites par rapport à l'épaisseur de ladite couche supérieure et comportant une enveloppe étanche en matière plastique, une partie au moins des particules contenant au moins un produit qui, au contact de l'eau, forme un mélange réfrigérant.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un tel revêtement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à enrober le noyau des particules d'une matiére plastique, à disperser les particules dans au moins un des constituants du revêtement et à appliquer le revêtement sur son support.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du revêtement routier selon l'invention.
La fig. I est une coupe verticale à travers une partie de la couche supérieure du revêtement.
La fig. 2 est un détail agrandi de la fig. 1.
La fig. 3 est le schéma de certaines étapes de la fabrication du revêtement selon l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée en coupe aux fig. 1 et 2, la couche supérieure 1 du revêtement dont l'épaisseur est d'environ 4 à 6 cm contient un grand nombre de particules 2, 3 réparties de façon irrégulière dans la matière de base 4 du revêtement constitué par exemple d'un mélange de bitume et de sable.
Les particules incorporées dans le revêtement représenté contiennent, à l'intérieur d'une enveloppe étanche 7, les unes des cristaux de chlorure de calcium 5, les autres des granules de soude caustique 6, les dimensions de ces particules sont petites par rapport à l'épaisseur de la couche 1; ainsi les cristaux ou paillettes de sel ont une longueur d'environ 5 mm et une épaisseur d'environ 1 mm.
L'effet produit par ce revêtement s'explique comme suit.
On sait que les routes à trafic moyen ou intense subissent par le passage des véhicules une abrasion qui réduit l'épaisseur du revêtement d'environ 5 mm à I cm par année selon l'importance du trafic. Lorsque l'usure de la route munie du revêtement décrit ci-dessus commence, un certain nombre de particules subissent également l'abrasion à leur partie supérieure, ce qui ouvre les enveloppes étanches et met leur contenu au contact de l'humidité de l'air, de l'eau de pluie ou de la neige.
Ainsi, la soude caustique, fortement hygroscopique, s'hydrate en engendrant une réaction fortement exothermique qui commence à faire fondre la neige tombant sur la route. L'eau ainsi obtenue vient en contact avec le chlorure de calcium également fortement hygroscopique, qui est contenu dans les enveloppes ouvertes. Le point de fusion de cette eau est fortement abaissé et des zones couvertes d'eau fortement salée se forment autour des petites cavités contenant les cristaux de chlorure de calcium. Cette eau, en s'étendant progressivement sur tout le revêtement routier, empêche d'une manière très efficace la formation de verglas.
Si la route reste humide, les cavités dont le contenu s'épuise sont remplacées au fur et à mesure de la progression de l'usure du revêtement par de nouvelles particules mises à jour. Meme par fortes pluies qui excluent d'ailleurs la formation de neige ou de verglas, les dimensions quasi capillaires des cavités contenant les cristaux de sel ou les granules de soude ouvertes à une extrémité seulement (voir fig. 2), empêchent la disparition trop rapide des substances actives. D'autre part, lorsque la route redevient sèche, le sel contenu dans les cavités cristallise de nouveau et reste donc disponible pour une nouvelle réaction.
Le choix du chlorure de calcium est motivé d'une part par des considérations économiques et d'autre part par le fait qu'il permet d'abaisser le point de fusion de l'eau le plus fortement, qu'il fournit une réaction exothermique et qu'il est très hygroscopique.
En dehors de ce sel, on peut utiliser d'autres chlorures, des iodures, des bromures ou des mélanges réfrigérants.
La soude caustique est également un produit très avantageux du point de vue prix et du point de vue des propriétés utilisées, notamment le dégagement de chaleur et l'hygroscopie. Il est à noter que le chlore libéré par l'hydrolyse du chlorure de calcium conduit, en réagissant avec le sodium résultant de l'hydrolyse de la soude caustique, à la formation de chlorure de sodium qui contribue à abaisser la température de fusion de l'eau, ce phénomène réduisant en même temps la pollution que constituerait le dégagement de chlore.
D'autres produits ayant une réaction exothermique au contact d'H20 pourraient être utilisés au lieu de la soude caustique, notamment un autre hydroxyde ou un mélange d'hydroxydes.
L'enveloppe étanche des cristaux de sel et des granules de soude caustique a la fonction importante d'empêcher une hydratation prématurée des matières hygroscopiques qui se trouvent à l'intérieur du revêtement routier, ce dernier n'étant pas tout à fait étanche, notamment à la vapeur d'eau contenue dans l'air. Cette enveloppe 7 (fig. 2) est constituée par une matière plastique, par exemple un acétate de vinyle, une résine époxy, une résine acrylique ou une matière similaire étanche et à faible absorption d'humidité. Il est évidemment important que la matière plastique ne soit pas attaquée par la soude caustique ou par un autre produit utilisé. D'autre part, elle doit pouvoir supporter des températures d'environ 150-C pouvant se produire lors de la préparation du revêtement.
L'élasticité de la matière plastique est également un avantage pour la protection du contenu de l'enveloppe pendant la fabrication du revêtement.
Il s'est avéré utile, en outre, de traiter les cristaux de sel et les granules de soude caustique pour leur donner une première enveloppe étanche 8 et pour les séparer de l'enveloppe extérieure en matière plastique avant de les enrober dans celle-ci. A cet effet, on peut ainsi faire passer les cristaux et granules dans un bain d'huile de lin ou d'une autre huile appropriée non collante.
La fig. 3 montre schématiquement la préparation des particules dans le cadre de la fabrication du présent revêtement.
Les cristaux de sel et les granules de soude sont versés par une trémie 10 sur une bande de transport 11, perforée ou en forme de treillis et agencée pour transporter les particules à travers des bacs d'immersion et permettre leur égouttement. Au lieu de faire passer les particules dans un bain, elles pourraient être enrobées par exemple par giclage. La bande de transport est également munie d'un dispositif de vibration destiné à faciliter l'égouttement et à répartir les particules sur la surface de la bande. L'ensemble de la préparation des particules doit s'effectuer en atmosphère très sèche en vue des propriétés hygroscopiques des matières traitées.
Sur la bande 11, les particules passent d'abord dans un bain d'huile 12 à la sortie duquel elles sont égouttées et présentent déjà une première enveloppe étanche. Puis ces particules passent dans un bain de résine synthétique 13, sont égouttées à la sortie et traversent un tunnel 14 de séchage, c'est-à-dire de durcissement de l'enrobage, ce tunnel étant muni par exemple d'un dispositif de chauffage à rayons infrarouges. A la sortie du tunnel, les particules sont déchargées dans un bac 15 pour être stockées avant d'être utilisées, ou elles sont incorporées directement au bitume qui est livré en blocs à l'endroit de préparation et d'application du revêtement routier.
Il est à remarquer enfin que les quantités absolues et relatives des substances actives, incorporées sous forme de particules dans le revêtement, dépendent essentiellement du genre et de l'intensité du trafic et des conditions climatiques régionales et locales à l'endroit du tronçon de route considéré.
Bien que l'exemple de revêtement décrit aux fig. 1 et 2 concerne le cas particulier dans lequel le revêtement contient deux sortes de particules, il est tout à fait possible, dans certains cas, de n'utiliser que des particules contenant du chlorure de calcium ou un autre chlorure, bromure ou iodure par exemple, pour obtenir l'effet désiré.
The present invention relates to a road surface for application in regions or places which present a risk of ice formation and which are exposed to snowfall.
We know that ice forms, depending on the relative humidity of the air, between + 2 C and -8 C. The main snowfalls occur in this same range. Below -8 "C, the humidity level is no longer sufficient for condensation on the surface of the road surface and snowfall is less important.
To fight against the formation of ice and the maintenance of snow on the roads, it has already been used, for example on bridges, coatings heated by means of electric resistances embedded in the carpet, or by means of a circuit of tubes in which hot water has been circulated. These installations are obviously quite expensive and consume the energy to be supplied by an external source.
It is also common to salt road surfaces with calcium chloride or sodium chloride, which are highly hygroscopic products and allow the melting point of water to be lowered. However, this effect is usually only short-lived because passing vehicles chase the salt off the edge of the road and the water whose melting point has been lowered by the salt flows on the side of the road. .
The object of the present invention is to remedy the drawbacks mentioned above and to provide a road surface which makes it possible to melt snow and effectively prevent the formation of ice on the road.
To this end, the road surface according to the present invention comprises particles incorporated at least in the upper layer of the coating undergoing abrasion by the use of the road, these particles being small compared to the thickness of said upper layer and comprising a sealed plastic envelope, at least part of the particles containing at least one product which, on contact with water, forms a cooling mixture.
The subject of the invention is also a process for manufacturing such a coating, characterized in that it comprises the steps of coating the core of the particles with a plastic material, in dispersing the particles in at least one of the constituents of the coating. and applying the coating to its support.
The appended drawing illustrates, by way of example, one embodiment of the road surface according to the invention.
Fig. I is a vertical section through part of the top layer of the coating.
Fig. 2 is an enlarged detail of FIG. 1.
Fig. 3 is the diagram of certain steps in the manufacture of the coating according to the invention.
In the embodiment shown in section in FIGS. 1 and 2, the top layer 1 of the coating, the thickness of which is approximately 4 to 6 cm, contains a large number of particles 2, 3 distributed irregularly in the base material 4 of the coating consisting for example of a mixture bitumen and sand.
The particles incorporated in the coating shown contain, inside a sealed envelope 7, some crystals of calcium chloride 5, the others granules of caustic soda 6, the dimensions of these particles are small compared to l 'thickness of layer 1; thus the salt crystals or flakes have a length of about 5 mm and a thickness of about 1 mm.
The effect produced by this coating is explained as follows.
It is known that roads with medium or heavy traffic suffer from the passage of vehicles an abrasion which reduces the thickness of the coating from about 5 mm to 1 cm per year depending on the amount of traffic. When the wear of the road with the coating described above begins, a number of particles also experience abrasion at their upper part, which opens the sealed envelopes and brings their contents into contact with the moisture of the air, rainwater or snow.
Thus, the caustic soda, strongly hygroscopic, hydrates by generating a strongly exothermic reaction which begins to melt the snow falling on the road. The water thus obtained comes into contact with the also strongly hygroscopic calcium chloride, which is contained in the open envelopes. The melting point of this water is greatly lowered and areas covered with strongly saline water form around the small cavities containing the calcium chloride crystals. This water, by gradually spreading over the entire road surface, very effectively prevents the formation of ice.
If the road remains wet, the cavities with depleted contents are replaced as the pavement wear progresses with new updated particles. Even in heavy rains which exclude moreover the formation of snow or ice, the quasi-capillary dimensions of the cavities containing the salt crystals or the soda granules open at one end only (see fig. 2), prevent their too rapid disappearance. active substances. On the other hand, when the road becomes dry again, the salt contained in the cavities crystallizes again and therefore remains available for a new reaction.
The choice of calcium chloride is motivated on the one hand by economic considerations and on the other hand by the fact that it makes it possible to lower the melting point of water the most strongly, that it provides an exothermic reaction and that it is very hygroscopic.
Besides this salt, other chlorides, iodides, bromides or cooling mixtures can be used.
Caustic soda is also a very advantageous product from a price point of view and from the point of view of the properties used, in particular the release of heat and hygroscopy. It should be noted that the chlorine released by the hydrolysis of calcium chloride leads, by reacting with the sodium resulting from the hydrolysis of caustic soda, to the formation of sodium chloride which contributes to lowering the melting temperature of the water, this phenomenon reducing at the same time the pollution that would constitute the release of chlorine.
Other products having an exothermic reaction on contact with H2O could be used instead of caustic soda, in particular another hydroxide or a mixture of hydroxides.
The tight envelope of the salt crystals and the caustic soda granules has the important function of preventing premature hydration of the hygroscopic materials which are found inside the road surface, the latter not being completely waterproof, in particular to water vapor contained in the air. This envelope 7 (FIG. 2) is made of a plastic material, for example a vinyl acetate, an epoxy resin, an acrylic resin or a similar waterproof material and low moisture absorption. It is obviously important that the plastic material is not attacked by caustic soda or by any other product used. On the other hand, it must be able to withstand temperatures of around 150-C which may occur during the preparation of the coating.
The elasticity of the plastic material is also an advantage for the protection of the contents of the casing during the manufacture of the coating.
It has also proved useful to treat the salt crystals and the caustic soda granules to give them a first sealed envelope 8 and to separate them from the outer plastic envelope before coating them therein. . For this purpose, the crystals and granules can thus be passed through a bath of linseed oil or another suitable non-sticky oil.
Fig. 3 schematically shows the preparation of the particles within the scope of the manufacture of the present coating.
The salt crystals and the sodium hydroxide granules are poured through a hopper 10 onto a conveyor belt 11, perforated or in the form of a lattice and arranged to transport the particles through immersion tanks and allow their drainage. Instead of passing the particles through a bath, they could be coated for example by spraying. The conveyor belt is also provided with a vibrating device intended to facilitate the dripping and to distribute the particles on the surface of the belt. The whole preparation of the particles must be carried out in a very dry atmosphere in view of the hygroscopic properties of the materials treated.
On strip 11, the particles first pass through an oil bath 12 at the outlet of which they are drained and already have a first sealed envelope. Then these particles pass through a synthetic resin bath 13, are drained at the outlet and pass through a drying tunnel 14, that is to say for curing the coating, this tunnel being provided for example with a device for infrared heating. At the exit of the tunnel, the particles are unloaded in a tank 15 to be stored before being used, or they are incorporated directly into the bitumen which is delivered in blocks to the place of preparation and application of the road surface.
Finally, it should be noted that the absolute and relative quantities of the active substances, incorporated in the form of particles in the coating, depend essentially on the type and intensity of the traffic and on the regional and local climatic conditions at the location of the road section. considered.
Although the example of the coating described in Figs. 1 and 2 concern the particular case in which the coating contains two kinds of particles, it is quite possible, in certain cases, to use only particles containing calcium chloride or another chloride, bromide or iodide for example , to achieve the desired effect.