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Le sel de déneigement
F. BOEDT – Chris BOEYKENS – Bernard DEMASY
Le sel de déneigement
• Agenda
– Origines et exploitation du sel
– Le sel, ses propriétés et leurs conséquences
– Le sel en tant que fondant routier – enthalpie
– Utilisation de la saumure
– Fondants routiers alternatifs
– Normes Européennes
Le sel de déneigement
• Origines et exploitation du sel
– Le sel est un minéral que l’on retrouve dans la plupart
des mers et océans en raison de sa bonne solubilité.
– Les couches géologiques de sel sur terre sont issues de
lacs d’eau salée asséchés. Ces couches sont en général
âgées de 200 millions d’années.
Exemple: les couches de sel en Europe de l’Ouest
Le sel de déneigement
• La mer du «Zechstein»
– 220 millions d’années
– Epaisseur: ± 200 m
– Profondeur: 200 – 3 000 m
Le sel de déneigement
• Le procédé d’exploitation du sel gemme diffère
selon la profondeur et la géologie de la couche de
sel
– Exploitation minière «classique»
– Injection d’eau
Le sel de déneigement
• Exploitation minière
«classique»
– Profondeur de
400 à 1 000 mètres
– Epaisseur de la couche
de sel: ± 200 m
– Exploitation: ± 20 m
– Température: 30-50 °C
Le sel de déneigement
• Exploitation minière
«classique»
à ciel ouvert
– Mine de Salar Grande
– Production annuelle
de 8 millions de tonnes
– Concession de 500 km²
Le sel de déneigement
• Exploitation par injection
Sel raffiné
– Profondeur de l’ordre
de 3 000 mètres
– Produit par injection
d’eau et évaporation
Le sel de déneigement
• Exploitation par
évaporation naturelle
Sel de mer
– Nécessite un climat
chaud et sec, et de
grandes superficies!
• Le sel, ses propriétés et leurs conséquences
– NaCl – Chlorure de Sodium
– Pureté typique de 98 à 99 %
– Mineral naturel
– Impuretés: K, Ca, Mg, SO4
Le sel de déneigement
Le sel de déneigement
• Hygroscopicité
«tendance à absorber spontanément l’humidité»
– Cette propriété n’a en soi pas d’influence négative sur le
fonctionnement du sel en tant que fondant routier
– Elle augmente cependant le risque de mottage du sel!
Le sel de déneigement
• Capacité limitée à lier l’eau ~ 3 %
– Le sel ne peut lier plus de 3% d’eau
– Au-delà de cette concentration, l’eau n’est pas liée et
s’écoule en diluant le sel
formation de saumure au pied du tas!
Le sel de déneigement
• Bonne solubilité – jusqu’à 23 %
– Le sel se dissout rapidement et complètement dans
l’eau jusqu’à un maximum de 23,3 % (temp. ambiante)
• Question pratique: peut-on stocker le sel dehors?
– Oui mais le sel va absorber l’humidité et, une fois
saturé, il va former une saumure qui va s’écouler. D’où
perte de sel … bien entendu en fonction de la quantité de
précipitations stocker à l’abri et au sec!
Le sel de déneigement
• Recristallisation
«Propriété du sel par laquelle de petits cristaux
peuvent former de gros cristaux chimiquement liés»
– Le «mottage» du sel est une réaction chimique par
laquelle de petits cristaux vont se lier pour former de
gros cristaux. Ils peuvent aussi former un pont entre les
gros cristaux limiter la fraction fine du sel (poudre)
Le sel de déneigement
• Anti-mottant
– Afin de prévenir la formation de mottes de sel, on ajoute
à celui-ci un agent anti-mottant. Pour le sel de
déneigement, le dosage typique est de 70 à 100 ppm
(soit 70 à 100 g par tonne).
– La présence d’anti-mottant assure que le sel reste
friable.
Le sel de déneigement
• Pourquoi mon sel devient-il bleu par endroits? – Phénomène appelé «Bleu de Berlin». Il se produit lorsque l’agent
anti-mottant (ferrocyanure de potassium ou de sodium) entre en
contact avec des ions de fer (rouille)
formation d’une couleur bleue.
Cas typiques: des gouttes formées par
condensation tombent d’une structure
de toit métallique sur le tas de sel; contact
entre le sel et le fond du bateau, etc.
Le sel de déneigement
• Corrosivité
– Les chlorures corrodent la plupart des métaux
– Il existe toutefois des inhibiteurs de corrosion qui
peuvent être ajoutés
– La politique d’épandage doit aussi viser à épandre la
juste quantité de sel!
Le sel de déneigement
• Abaissement du point de congélation
– Le sel permet d’abaisser le point de congélation de l’eau
– Plus la concentration de
sel est élevée dans la
solution, plus le point de
congélation de l’eau sera
bas
Le sel de déneigement
• Le sel en tant que fondant routier – «enthalpie»
– Le sel doit être présent sous forme liquide pour
provoquer une baisse du point de congélation!
• Epandage préventif de sel lors de givre, verglas, brouillard
givrant, pluies en surfusion on provoque un abaissement
du point de congélation
• Epandage curatif en présence de neige ou de verglas:
Procédé de fusion passage de l’état solide à l’état liquide
Le sel de déneigement
• L’enthalpie est l’énergie nécessaire ou libérée lors
d’un processus chimique ou physique
– Besoin d’énergie processus endothermique
– Libération d’énergie processus exothermique
• La dissolution du sel est un processus
endothermique
Besoin d’énergie baisse de la température
Le sel de déneigement
• La dissolution de sel dans
l’eau consomme l’énergie
du milieu ambiant
la température baisse
100ml H2O à température
ambiante + 20gr NaCl
perte de 1 °C après < 1 min
Le sel de déneigement
• Autre réaction physique endothermique: transition
de la phase solide (glace, neige) vers la phase
liquide (eau).
– Eau Glace = dégagement d’énergie
– Glace Eau = apport d’énergie nécessaire
• Faire fondre la neige ou la glace en eau
est un procédé très endothermique!
Le sel de déneigement
• L’énergie nécessaire à ce changement de phase est
fournie par le milieu ambiant
• Après l’épandage de sel sec, on observe donc
pendant une courte période une baisse de
température marquée
Le sel de déneigement
Résultat du suivi du comportement hivernal d’une section expérimentale en enrobé drainant bicouche située à Bambois – X. COCU – CRR
22/12/03 12h au 23/12/03 12h
-5
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TBB
Tdrain
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3 épandages
généralisés +
déneigement
Le sel de déneigement
• Exemple pratique: verser du
sel sur de la glace fait chuter
la température jusqu’à -10 °C
100ml H2O à 3 °C + glaçons
+ 20gr NaCl
Perte de 2 °C après 1 min
Le sel de déneigement
• Traitement curatif
passer la lame !
– Toute neige raclée ne
demande pas d’énergie
pour fondre
– Toute neige non fondue ne
dilue pas la concentration
de sel sur la route
Le sel de déneigement
• Utilisation de saumure lors de l’épandage
Le sel est déjà dissous et ne consomme donc plus
d’énergie pour son changement de phase!
– Le processus de fonte démarre immédiatement sans
baisse de température
– A basses températures (< -10 °C), les cristaux de sel ont
du mal à capter de l’eau pour démarrer le processus de
fonte
Le sel de déneigement
• Fondants routiers alternatifs
Le sel de déneigement
• Fondants
– Chlorure de calcium (CaCl2) et chlorure de magnésium
(MgCl2)
• L’abaissement du point de congélation est plus marqué que
pour le NaCl
• La dissolution dans l’eau est un processus exothermique.
Ceci assure une action plus rapide!
Le sel de déneigement
• Fondants
– Acétates et formiates de sodium ou de potassium
• En raison de leur coût prohibitif, ces produits ne sont pas
utilisé comme fondant routier pour les routes mais surtout
pour les aéroports où l’utilisation de fondants potentiellement
corrosifs est absolument exclue
Le sel de déneigement
• Fondants
– Urée
• Non corrosif, abaissement limité du point de congélation,
dissolution à caractère endothermique
Le sel de déneigement
• Fondants
– Sucre – mélasse
• Des tests ont été effectué en Angleterre sans trop de succès.
• La dissolution de ces produits est endotherme. Ils permettent
une diminution du point de congélation de l’eau.
Le sel de déneigement
• Fondants
– Glycol d’éthylène
• Pas de corrosivité, produit liquide
• Relativement cher
• Typiquement utilisé pour le déneigement des ailes d’avions
Le sel de déneigement
• Abrasifs
– Laitier, pierrailles, sable de mer (3% de sel)
– Copeaux de bois (Suisse)
• A déconseiller / proscrire !
– Sels issus d’incinérateurs de déchets
– Sels issus de procédés de recyclage
Le sel de déneigement
• Chlorure de calcium (CaCl2)
– L’abaissement du point
de congélation est plus
marqué que pour le NaCl
– La dissolution dans l’eau est
un processus exothermique.
Ceci assure une action plus rapide!
Le sel de déneigement
• Exemple pratique:
la dissolution de CaCl2 dans
l’eau libère l’énergie et la
transfère au milieu ambiant
la température augmente
100ml H2O à 21 °C + 20gr CaCl2
Hausse de > 10 °C après 1 min
Le sel de déneigement
• Normes Européennes
– Demande de la part des producteurs d’épandeuses de
standardiser les sels de déneigement, sans
favoriser/discriminer l’un ou l’autre producteur de sel
• Groupe de travail avec présence:
– des producteurs d’équipement hivernal (épandeuses)
– des producteurs de sel
– des principaux acteurs de la viabilité hivernale
Le sel de déneigement
• 3 normes
– EN 16811-1 pour le NaCl
– EN 16811-2 pour le CaCl2 et MgCl2 + mélanges avec NaCl
– EN 16811-3 pour les autres fondants
Disponible sur www.nbn.be
Le sel de déneigement
• Taux d‘humidité
Le sel de déneigement
• Courbe granulométrique
ESCO BENELUX NV
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1831 Diegem, Belgique
Tel.: +32 2 7110-160
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