FR3058906A3 - Additif antiagglomerant pour preparations anti-verglas routieres a base de chlorure de sodium, et preparation anti-verglas utilisant ledit additif - Google Patents

Abstract

Additif antiagglomérant pour préparations anti-verglas routières à base de chlorure de sodium, comprenant du silicate de calcium de formule chimique CaSiO3.

Description

ADDITIF ΑΝΤΙAGGLOMÉRANT POUR PRÉPARATIONS ANTIVERGLAS ROUTIÈRES À BASE DE CHLORURE DE SODIUM, ET PRÉPARATION ANTI-VERGLAS UTILISANT LEDIT ADDITIF

DESCRIPTION

La présente invention concerne un additif antiagglomérant pour des préparations anti-verglas routières à base de chlorure de sodium, et une préparation anti-verglas utilisant ledit additif.

Comme on le sait, on peut utiliser pour le traitement anti-verglas des revêtements routiers des préparations à base de chlorure de sodium (NaCl) en solution aqueuse ou en phase solide.

Dans le cas de 1'utilisation en phase solide, le chlorure de sodium peut être au préalable humidifié avec de l'eau ou avec une solution aqueuse à faible teneur en chlorure de calcium, afin de réaliser une préparation anti-verglas sous forme granulaire qui peut être épandue sur le revêtement routier au moyen de véhicules appelés "saleuses".

Le traitement des revêtements routiers avec la préparation anti-verglas précitée se fait soit pour éviter la formation de glace due au gel de l'humidité atmosphérique, soit pour faire fondre la neige ou la glace qui s'est accumulée suite à des précipitations atmosphériques précédentes.

Du fait que le chlorure de sodium, surtout aux concentrations élevées nécessaires pour empêcher la formation de glace, est hautement corrosif tant pour les véhicules qui circulent sur la chaussée que, surtout, pour les structures métalliques de bord de route (par exemple les glissières de sécurité) et toutes les armatures métalliques des constructions en béton armé (par exemple viaducs, ponts, etc.), il est connu d'introduire dans les préparations anti-verglas des additifs inhibiteurs de corrosion. À cet égard, le brevet italien n° 1288755 du présent demandeur décrit une préparation anti-verglas qui, comme additif inhibiteur de corrosion, utilise un sel sodique inorganique de phosphore, typiquement du pyrophosphate de sodium neutre. D'autres inhibiteurs de corrosion connus sont par exemple des mélanges de substances organiques telles que des acides carboxyliques (acide formique, acide acétique sous forme de sel sodique), acides gluconiques, acide ascorbique, acides lactiques et similaires. Or l'utilisation d'acides carboxyliques tels que l'acide acétique et l'acide formique apporte du carbone organique sur le revêtement routier. Comme le sait bien la personne du métier, le carbone organique fournit de la nourriture aux bactéries présentes sur la chaussée, avec pour conséquence des phénomènes ultérieurs de corrosion microbiologique (MIC) qui peuvent nuire aux structures métalliques exposées. L'emploi de sels polyphosphates, de sels hexamétaphosphates, ou de mélanges de sels de zinc et de sels polyphosphates, est également connu, de même que l'utilisation de sels quaternaires des acides carboxyliques mélangés avec des alcanolamines, par exemple la triéthanolamine (TEA) ; toutefois, cette dernière est extrêmement corrosive pour le cuivre et tous ses alliages, ainsi que pour l'acier galvanisé ou zingué (dont sont habituellement constituées de nombreuses structures routières, par exemple les glissières de sécurité).

En règle générale, les inhibiteurs de corrosion mentionnés ci-dessus ne sont pas capables de contrer la tendance du sel à s'agglomérer sous l'action de l'adhérence superficielle entre les cristaux en présence d'humidité ; dans le secteur, ce phénomène est appelé "empaquetage".

Comme on le sait, l'empaquetage compromet la distribution uniforme du sel sur le revêtement routier et, de ce fait, il porte préjudice à l'efficacité de la préparation anti-verglas ; en outre, le surdosage du sel en certains points du revêtement routier peut accentuer localement les phénomènes de corrosion.

Afin de limiter l'inconvénient de l'empaquetage précité, il est connu aussi d'introduire des additifs antiagglomérants, par exemple des sels tartrates, dans les préparations anti-verglas.

Toutefois, les sels tartrates présentent le même inconvénient précité des acides carboxyliques en termes de phénomènes de corrosion microbiologique (MIC) induits.

Un autre additif antiagglomérant connu et toujours employé est le ferrocyanure de potassium, mais il est extrêmement nocif en termes d'impact environnemental et potentiellement toxique s'il est mis en contact avec des acides, par exemple l'acide acétique ou l'acide formique éventuellement utilisés comme inhibiteurs de corrosion, avec lesquels il peut réagir en dissociant le complexe métallique et en formant de l'acide cyanhydrique.

Par conséquent, l'objet principal de la présente invention est de réaliser un additif antiagglomérant pour des préparations anti-verglas routières à base de chlorure de sodium, qui soit compatible avec la majeure partie des inhibiteurs de corrosion employés et qui pallie les inconvénients précités des additifs antiagglomérants connus, notamment dans le contexte des phénomènes de corrosion microbiologique découlant de l'utilisation de sels tartrates et des problèmes de 1'écocompatibilité et de la possible toxicité du ferrocyanure de potassium.

Un autre objet de l'invention est de réaliser un additif antiagglomérant capable de favoriser la dispersion des sels et de mieux adhérer au revêtement routier.

Un autre objet encore de l'invention est de réaliser un additif antiagglomérant qui, bien qu'il présente tous les avantages mentionnés ci-dessus, soit avantageux au plan économique par rapport aux systèmes connus.

Les objets précités et d'autres avantages, qui apparaîtront plus clairement à la lecture de la description, sont réalisés par un additif antiagglomérant pour préparations anti-verglas routières à base de chlorure de sodium, caractérisé en ce qu'il comprend du silicate de calcium de formule chimique CaSiCb. Cet additif est composé essentiellement de silicate de calcium de formule chimique CaSiCb.

Le silicate de calcium, également connu sous le nom de wollastonite, est une substance naturelle et donc écocompatible qui peut se former dans la roche calcaire impure ou dans la dolomite lorsque celles-ci sont soumises à des conditions de températures et de pressions élevées, en présence de solution de silice. Dans de nombreux cas, la wollastonite se forme par réaction entre la calcite et la silice avec perte d'anhydride carbonique.

Le silicate de calcium est une substance pratiquement inerte et insoluble dans l'eau et il a l'avantage de pouvoir absorber jusqu'à 2,5 fois son poids dans l'eau sans nuire à ses caractéristiques de fluidité ou free flowing.

Grâce aux propriétés précitées, le silicate de calcium non seulement fait fonction d'antiagglomérant dans le mélange anti-verglas, en absorbant l'humidité qui n'est pas absorbée par le chlorure de sodium, ce qui évite l'adhérence superficielle entre les cristaux, mais aussi il améliore les caractéristiques d'écoulement du sel.

Avantageusement, la concentration en poids du silicate de calcium dans le mélange solide avec NaCl est comprise entre 0,01 et 6 %, de préférence entre 0,2 et 1,5 % et plus préférentiellement entre 0,4 et 0,8 % selon la granulométrie du sel.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, afin d'abaisser la température de dégivrage ou de-icing et augmenter ainsi l'efficacité de la préparation anti-verglas, l'additif selon l'invention peut contenir en outre du chlorure de calcium, de formule chimique CaCl2, ayant un point d'abaissement cryoscopique égal à -32 °C, en un pourcentage compris entre 0,1 et 10 %, de préférence entre 0,2 et 5,0 %.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, afin de faciliter la dispersion des sels présents dans le mélange, c'est-à-dire le silicate de calcium et le cas échéant le chlorure de calcium, et de produire en même temps un effet d'adhérence au revêtement routier pendant la phase d'application, l'additif selon l'invention peut contenir en outre un polyacrylate de faible masse moléculaire, par exemple un polyacrylate sodique de formule chimique (C3H3Na02)n, en un pourcentage compris entre 0,05 et 3 %, de préférence entre 0,1 et 1,5 %. Ces pourcentages garantissent des performances satisfaisantes en termes de dispersion et d'adhérence du sel, avec une augmentation de coût négligeable et un apport réduit de carbone organique aux micro-organismes présents sur le sol.

Comme inhibiteur de corrosion, on utilise, selon l'enseignement du brevet précédent n° 1288755 déjà cité du présent demandeur, du pyrophosphate de sodium neutre de formule chimique Na4P2Û7, sa concentration en poids dans le mélange avec le NaCl étant de préférence comprise entre 0,2 et 2,5 %.

Pour obtenir un marquage chromatique, on peut ajouter en outre une quantité minime de bleu de méthylène, par exemple en une proportion comprise entre 1 et 10 ppm.

Il est présenté ci-dessous un exemple de préparation anti-verglas qui comprend l'additif antiagglomérant selon l'invention.

Exemple 1

On prépare une préparation anti-verglas à base de NaCl à 100 % sous forme granulaire, ayant une granulométrie de 0 à 10 mm, laquelle préparation contient, pour un kg de préparation, un additif antiagglomérant comprenant les composants précités aux concentrations indiquées ci-dessous : - CaCl2 pur à 95 % (une fois déduites l'humidité et les impuretés) à une concentration égale à 4,0 %, - CaSi03 à une concentration égale à 0,6 %, - Na4P2Û7 à une concentration égale à 1,0 %, - (C3H3Na02)n à une concentration égale à 1,0 %, et - bleu de méthylène à une concentration égale à 10 ppm.

On obtient ainsi une préparation solide à épandre directement sur le revêtement routier, le cas échéant après l'avoir humidifiée avec de l'eau courante.

On a constaté en pratique que l'additif réalisé suivant la formulation décrite ci-dessus réduit considérablement la tendance à l'empaquetage du sel et, conformément aux buts sous-jacents à l'invention, il favorise la dispersion des sels et il améliore l'adhérence de la préparation au revêtement routier.

Le tableau ci-après récapitule trois autres exemples de formulation dans lesquels, en faisant varier le pourcentage des divers composants, on obtient des propriétés pratiquement inchangées de l'additif en termes de capacité à contrer le phénomène d'empaquetage, à favoriser la dispersion des sels et à améliorer l'adhérence de la préparation au revêtement routier.

Exemples de variantes de formulation

Il a été décrit quelques modes de réalisation préférés de l'invention mais la personne du métier sera bien entendu à même d'apporter des modifications et des variantes diverses.En particulier, l'additif antiagglomérant décrit ci-dessus pourra être commercialisé avec tous les composants déjà mélangés selon les concentrations correctes, ou les différents composants pourront être distribués séparément et mélangés par l'utilisateur.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Additif antiagglomérant pour préparations anti-verglas routières à base de chlorure de sodium, caractérisé en ce qu'il comprend du silicate de calcium de formule chimique CaSi03.
2. 2. Additif antiagglomérant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration en poids dudit silicate de calcium dans le mélange avec le chlorure de sodium est comprise entre 0,01 et 6,0 % .
3. 3. Additif antiagglomérant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la concentration en poids dudit silicate de calcium dans le mélange avec le chlorure de sodium est comprise entre 0,2 et 1,5 %.
4. 4. Additif antiagglomérant selon la revendication 3, caractérisé en ce que la concentration en poids dudit silicate de calcium dans le mélange avec le chlorure de sodium est comprise entre 0,4 et 0,8%.
5. 5. Additif antiagglomérant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend du chlorure de calcium de formule chimique CaCl2, à une concentration en poids dans le mélange avec le chlorure de sodium comprise entre 0,1 et 10 %.
6. 6. Additif antiagglomérant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la concentration en poids dudit chlorure de calcium dans le mélange avec le chlorure de sodium est comprise entre 0,2 et 5,0 %.
7. 7. Additif antiagglomérant selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un polyacrylate de faible masse moléculaire à une concentration en poids dans le mélange avec le chlorure de sodium comprise entre 0,05 et 3 %.
8. 8. Additif antiagglomérant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la concentration en poids dudit polyacrylate dans le mélange avec le chlorure de sodium est comprise entre 0,1 et 1,5 %.
9. 9. Additif antiagglomérant selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que ledit polyacrylate est un polyacrylate sodique de formule chimique (C3H3Na02)n.
10. 10. Préparation anti-verglas à base de chlorure de sodium, caractérisée en ce qu'elle contient un additif antiagglomérant selon une des revendications 1 à 9 et du pyrophosphate de sodium neutre de formule chimique Na4P2Û7 faisant fonction d'additif inhibiteur de corrosion.