LA MESURE DU DOSAGE DES EPANDEUSES DE FONDANT ROUTIER

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1 LA MESURE DU DOSAGE DES EPANDEUSES DE FONDANT ROUTIER

2 Ce document a été réalisé par la Direction Territoriale Normandie Centre du CEREMA dans le cadre des travaux de la Conférence technique interdépartementale des transports et de l Aménagement Normandie Centre (COTITA N-C).

3 Pourquoi faut-il régler les épandeuses de fondant routiers? Si les épandeuses se sont perfectionnées ces dernières années avec l arrivée de l électronique et même de l informatique dans certains boîtiers de commandes. Il n en demeure pas moins qu elles doivent être réglées chaque hiver afin de fonctionner à leur optimum, c est-à-dire assurer la mission de traitement des réseaux routiers à bon escient. En effet un fondant doit être efficace sans pour autant entraîner un coût dispendieux du traitement des chaussées, ni des problèmes environnementaux. En France, 99% des fondants routiers sont du chlorure de sodium (sel). En fait c est le couple sel machine qui a besoin d être ajusté, qui doit être vérifié et réglé. Que fait une épandeuse? Elle dose et épand un fondant routier. Dosage et épandage, voilà les deux maîtres mots du traitement des routes avec les fondants routiers. Mais comment doser et épandre un produit que l on ne connaît pas? Car l épandeuse ne connaît pas le produit qui est chargé dans sa trémie, voilà bien le cœur du problème. Et pour accroître ce problème, certaines caractéristiques du sel, notamment la cohésion et la coulabilité ont une grande variabilité en fonction de la teneur en eau, de la granulométrie, des impuretés, et éventuellement des additifs ajoutés au matériau. Les épandeuses sont des machines volumétriques c est-à-dire qu elles dosent un certain volume par tour d un organe mécanique (par exemple : x cm 3 par tour de vis) ou par unité de temps (x cm 3 par min). La quantité de matériau dans ce «volume doseur» n est pas constante, elle est fonction des caractéristiques immédiates du matériau, la cohésion et la coulabilité influent énormément sur le remplissage de ce volume. Pour obtenir un dosage correct, il faut prendre en compte ce facteur de remplissage du volume doseur. C est pourquoi les épandeuses doivent êtres réglées avant chaque hiver avec le sel qui va être utilisé pour le traitement des chaussées. Moins le sel utilisé aura de variations mieux sera le fonctionnement des épandeuses. Les méthodes utilisées pour le réglage des épandeuses se basent généralement sur le pesage d une quantité de sel débité (ou éjecté) pendant un temps donné. En calculant le rapport du poids de sel sur la surface théorique couverte durant l épandage, on obtient le dosage moyen épandu. Les diverses méthodes pour mesurer le dosage des épandeuses. On peut classer ces méthodes suivant 2 modes : les méthodes dynamiques qui se font avec le déplacement de l épandeuse et celles statiques sans déplacement du véhicule. Les méthodes dynamiques consistent à faire un épandage comme dans la réalité, c est-à-dire en mouvement : la vitesse du véhicule sera, si possible, celle utilisée en moyenne sur le circuit de traitement. Mais la vitesse d essai est fortement conditionnée par la zone de test (distance d accélération et de freinage notamment). La zone de test est un enrobé soit l épandage se fait directement sur celui-ci soit il est recouvert par des bâches ou des films en matières synthétiques. Dans la zone de test, la zone de mesure est matérialisée par un traçage, la longueur dans le sens de déplacement du véhicule peut être de 10m par exemple. Des bandes de largeur égale (généralement 1m) peuvent être matérialisées. Ces bandes représentent un découpage de l épandage et permettent d apprécier la répartition transversale du produit épandu. La mesure consiste à récupérer le sel épandu soit par aspiration soit par un balayage et ensuite de le peser. La dimension de la surface de récupération et le poids du sel récupéré permettent de déterminer le dosage moyen.

4 Contrôle du dosage sur bâche, on distingue le découpage en bandes de la zone de mesure Les points forts de ces méthodes sont l épandage en vraie grandeur : intégration des turbulences et du vent, intégration de l interaction du contact sel/surface (rebonds, ). Les points faibles sont la durée et la difficulté de récupérer l intégralité du matériau épandu ainsi que le parfait nettoyage de la zone de mesure avant chaque test. Les méthodes statiques se pratiquent le véhicule étant stationnaire à l extérieur ou à l intérieur d un hall. Ces méthodes consistent à recueillir dans un réceptacle le sel débité par la saleuse (avec ou sans le disque d épandage) durant un temps donné. La quantité recueillie est ensuite pesée et par calcul on en déduit le dosage. Les méthodes peuvent se classer en 2 grandes familles : celles qui mettent en œuvre des appareils automatiques et celles plus «manuelles» qui nécessitent de réaliser toutes les manipulations et tous les calculs. Les points forts de ces méthodes sont : la rapidité de la mesure, la portabilité des appareils permettant de contrôler les machines sur leur lieu d affectation. Les points faibles sont : la nécessité d une formation à l utilisation des moyens de mesures. Exemple d appareil automatique : le système ODÉMIE * comprend 2 cuves de pesage l une pour le sel en grain, l autre pour la saumure. Ces 2 ensembles sont gérées par un logiciel qui assure les mesures, la restitution, et la sauvegarde de manière automatique. Le système ODÉMIE * (* :Optimisation du Dosage des Épandeuses par Matériel Informatique pour la protection de l Environnement) Il existe des matériels développés par des fabricants de saleuse qui fonctionne sur le principe de la pesée. Une bascule reliée au boîtier de commandes réalise une pesée et lui envoie l information (poids et durée). Un logiciel intégré compare les résultats avec des données optimales, ensuite la saleuse peut s auto-calibrer en corrigeant ses paramètres de fonctionnement. Exemple de méthode «manuelle» : Elles mettent en œuvre une balance, un réceptacle et un chronomètre. Globalement les opérateurs doivent réaliser un prélèvement du sel débité et en noter la durée. L échantillon est ensuite pesé puis le dosage est calculé en prenant les paramètres de fonctionnement de l épandeuse. Une méthode manuelle est décrite plus en détail ci-après.

5 Présentation détaillée d une méthode simple de mesure du dosage en 10 étapes La méthode décrite ici est présentée de manière illustrée dans la page suivante. Il faut disposer des matériels suivants : une bascule permettant de peser une quantité suffisante de sel, un réceptacle pouvant contenir du sel, un chronomètre, du matériel de bureau. Phase 1 Rechercher et noter la vitesse simulée (ou manuelle) de l épandeuse dans son boîtier de commandes. Peser le réceptacle vide (tare) Phase 2 Choisir les paramètres d épandage et les noter Phase 3 Relever le dispositif d épandage s il est abaissé Mettre en marche le moteur (moteur auxiliaire ou moteur camion régime au-delà de 1200t/min). Phase 4 Calculer la durée du prélèvement en fonction des paramètres choisis : ex : largeur d épandage : 6m, dosage affiché : 20g/m², vitesse manuelle : 50km/h (833m/min) on veut peser environ 30kg de sel, on applique la formule suivante : p t= t= 30000/ ( ) =0,3min ou 18 s l v dos où p est le poids de sel voulu en grammes, l la largeur programmée, v la vitesse manuelle, dos le dosage programmé. Phase 5 Mettre l épandage en fonction, Laisser se stabiliser l épandage quelques secondes. Phase 6 En même temps activer le chronomètre, Et glisser le réceptacle sous le flot de sel. Phase 7 Le temps écoulé au chronomètre, Retirer rapidement le réceptacle ou mettre un couvercle. Phase 8 Peser et noter le poids du bac contenant le sel. Phase 9 Calculer le dosage en g/m² et l écart de dosage en %. dos= p (l t v) où p est le poids net (g) de sel recueilli dans le bac, l la largeur programmée (m), v la vitesse manuelle m, t le temps (s) mesuré au chronomètre. Calculer l écart de dosage, c est l écart entre le dosage mesuré et le dosage affiché au tableau de commandes. dosmesurédos affiché écart= 100 dos affiché Phase 10 Renouveler l opération en choisissant de nouveaux paramètres.

6 Illustration de la méthode de mesure du dosage en 10 étapes Mode d emploi 1 Noter la vitesse simulée et la tare du bac de récupération 2 Choisir les paramètres d épandage 6 En même temps activer le chronomètre et glisser le bac sous le flot de sel 7 Le temps écoulé, retirer rapidement le bac ou mettre un couvercle 3 Relever le dispositif d épandage 8 Peser le bac contenant le sel 4 choisir un temps de prélèvement 9 calculer le dosage en g/m² et l écart de dosage en % 5 Laisser se stabiliser l épandage pendant quelques secondes 10 Renouveler l opération en choisissant de nouveaux paramètres d épandage