GAMMA CHIMIE - Minéralisation1 Présente GAMMA CHIMIE La Chimie au service de lEnvironnement, de lArchitecture et des Economies dEnergie

GAMMA CHIMIE - Minéralisation 1

Présente

GAMMA CHIMIE

La Chimie au service de l’Environnement,

de l’Architecture et des Economies d’Energie


Le procédéSILITRANS®

Traitement des matériaux minéraux poreux par

« minéralisation »


La Minéralisation est un procédé destiné aux matériaux minéraux poreux utilisés, notamment et essentiellement, dans la construction d’édifices et d’ouvrages très divers : habitations, réservoirs, statues, etc.

Avant de décrire le procédé, il convient avant toute chose de définir, par des grandeurs caractéristiques, les matériaux auxquels il s’adresse.

Ces matériaux peuvent être naturels ; ils peuvent également être artificiels.


Matériaux minéraux poreux d’utilisation courante

Pierres naturelles : à dominante carbonatée : calcaires, tuffeau à dominante silicatée : granites, grès, gneiss

Matériaux artificiels :• Bétons• Terres cuites : tuiles, briques, carreaux


• Les minéraux poreux sont des matériaux, naturels ou artificiels, comportant, en proportions inégales, trois phases :

Une phase solide, essentiellement minérale Une phase liquide, provenant de la condensation de la vapeur d’eau Une phase gazeuse, dont la composition est assez proche de celle de l’air ambiant


Examen des trois phases

Selon la nature et/ou la provenance du matériau minéral poreux, les proportions relatives des trois phases peuvent être très différentes : 0

102030405060708090

100

Solide Liquide Gazeux

CalcaireGraniteSable compacté


La phase solide

Les caractéristiques premières de la phase solide, outre la résistance physique intrinsèque qu’elle oppose à la pression, sont :

une composition chimique généralement hétérogène

une très grande surface développée

Une vue au microscope électronique illustre ces caractéristiques :

GAMMA CHIMIE - Minéralisation 8Tuffeau


La phase liquide

La phase liquide est uniquement l’eau, qui est présente dans le matériau minéral poreux en raison :

De l’imbibition : pluie, remontées capillaires De la condensation : vapeur d’eau

Cette eau contient, en solution, des composés qui peuvent ne pas être chimiquement neutres vis-à-vis des composants du matériau et inter-réagir avec eux.


La phase gazeuse

La phase gazeuse est en équilibre avec l’air extérieur, la phase liquide (vapeur) et la phase solide.Sa composition est proche de celle de l’air, à la concentration en vapeur d’eau près, et, le cas échéant, aux dégagements gazeux résultant de réactions chimiques qui interviennent (décarbonatation notamment).


Désordres des matériaux

La plupart des matériaux minéraux poreux, naturels ou artificiels, peuvent, avec le temps, présenter des désordres susceptibles d’affecter leurs qualités initiales :

desquamations (en surface) altérations physiques déstructurations chimiques

(en profondeur)


Pathologie des matériauxL’origine des pathologies est multiple :

action directe de l’eau (dissolution) attaque érosive (ruissellement) agression physique par imbibition et succes-sion des cycles gel/dégel action stérique due à la cristallisation des sels apportés par l’impluvium agressions chimiques : anhydride sulfureux, gaz carbonique, autres gaz (H2S, oxydes) etc...


Facteur commun des pathologies

• Le facteur commun à l’ensemble des pathologies est la pénétration de l’eau à l’intérieur du matériau minéral poreux :

soit seule (gel et dégel) soit avec différents composés en solution : sels divers, gaz à caractère acide (SO2, CO2…)


L’attrait du vide …

• Par définition, les matériaux minéraux poreux

comportent une porosité plus ou moins

importante :

moins de 1 % pour certains bétons,

plus de 40 % pour certains tuffeaux

C’est par ce vide que l’eaupénètre dans le matériau.


Prévention de la pathologieTraitement de la pathologie

Respecter deux impératifs :

Interdire la pénétration d’eau liquide à l’intérieur du matériau Autoriser la perméation des gaz et ne jamais «asphyxier» le matériau

Ces objectifs sont atteints par la minéralisationminéralisation


Qu’est ce que la minéralisation ?

Etymologiquement, la minéralisation est l’opération qui consiste à « rendre minéral ». Les matériaux minéraux poreux étant, par définition, d’essence minérale, la minéralisation va consister :

Soit à ajouterajouter du minéral à du minéral

Soit à rendre minéralrendre minéral ce qui ne l’était pas


Les 3 Objectifs de la minéralisation

Interdire la pénétration ou le passage de l’eau liquide dans le sein du matériau Diminuer sans les interdire les échanges gazeux entre l’atmosphère et l’intérieur du matériau Améliorer la cohésion interne du matériau (la minéralisation peut être une véritable restructuration, notamment de la pierre)


Comment ça marche ?

Le traitement consiste à introduire dans le support à traiter (préventivement ou curati-vement), une composition dont les produits réactionnels vont être :

De même nature chimique

De même structure morphodynamique

que les constituants du support lui-même.


Pourquoi ?

Afin de ne pas modifier l’équilibre ionique interne et ne pas introduire d’antagonismes (saF c/ saf, etc.).

Pourquoi de même nature chimique ?

Pourquoi de même structure morphodynamique ?

Pour rester dans le même domaine de coefficient de dilatation cubique afin d’éviter les désordres stériques dus aux effets thermiques.


Esquisse réactionnelle (1)

Les composants du procédé SILITRANS sont introduits sans pression dans le support à traiter ; on utilise pour cela la migration naturelle par capillarité par le truchement d’une phase stationnaire aqueuse* créée extemporanément.

Pour cela, le support doit être « mouillé à refus » à l’eau avant application de SILITRANS.

* Sauf pour SILITRANS 208 qui génère sa propre phase stationnaire.



Sur certains supports, l’ajout d’un primaire (ACTICAL) dans l’eau de mouillage est nécessaire.

Le traitement s’applique sur le support en plusieurs passes de solutions de SILITRANS de concentrations croissantes, de manière à créer dans le support un gradient dégressif de concentration de la surface vers l’intrados.



Ensuite, les composants réagissent, tant avec les constituants du support lui-même qu’avec le gaz carbonique de la phase gazeuse, pour s’incorporer chimiquement et physiquement à lui.


Chronologie du traitementAtmosphère extérieure

Support brut Mouillage Applications Pénétration Réaction Séchage

1, 2, 3 …

Vapeur d’eau


SILITRANS : un traitement écologique

les composants des formulations de traitement ne sont ni toxiques, ni dangereux pour l’environnement

les composants des spécialités sont de qualité «alimentaire» et peuvent être mis en contact avec l’eau de boisson et les aliments


qui participe au développement durable

les produits réactionnels évacués dans

l’environnement sont de l’eau et, éventuel-lement selon la nature du support, des carbonates alcalins

les produits réactionnels introduits dans le support sont d’identique nature : silice, silicates, carbonates alcalino-terreux


Le résultat ? Un support « rechargé » par les matériaux mêmes qui

le constituent

Un support restructuré qui renforce sa cohésion interne

Un support qui continue de respirer

Un support qui ne se laisse plus pénétrer par l’eau

Un support qui résiste mieux au feu


Tuffeau traité par SILITRANS 208

Pierre naturelle

Traitement


Le procédé SILITRANS®

Le procédé SILITRANS® a été conçu et mis au point par Francis GALLION, propriétaire des formules, de la marque et des droits.Il s’agit d’un procédé original de minéralisation par voie liquide. La société GAMMA CHIMIE en assure le développement, la commercialisation et, par son laboratoire, apporte une assistance technique efficace à ses applicateurs et aux besoins de ses Clients.


Les produits SILITRANS®

Il existe aujourd’hui plusieurs formulations types adaptées aux cas les plus courants :

SILITRANS 120 pour l’hydrofugation superficielle

SILITRANS 208 pour la protection des pierres naturelles

SILITRANS 300 pour les radiers et surfaces horizontales

SILITRANS 340 pour les bétons et travaux de cuvelage

SILITRANS 350 contre les remontées capillaires

SILITRANS 357 pour les toitures, façades et voûtes

SILITRANS 560 contre les graffiti et les tags


Exemples de performances

SILITRANS 350 (CEBTP 2352-7-095) :Tenue à la contre-pression : 0,5 MpaTenue à la pression : 0,5 MpaPerméance : 147 g/m²/h

SILITRANS 300 (CSTB 2007 en cours)Tenue à la contre-pression : 0,3 MpaTenue à la pression : > 0,5 MpaPerméance : # 75 g/m²/h

SILITRANS 340 (CEBTP 2352-7.054/2) :Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa (50 mCE)Tenue à la pression : 0,5 MpaPerméance : 64 g/m²/h


Améliorations

Outre l’opposition à la pénétration de l’eau, les supports traités par le procédé SILITRANS® acquièrent :

• un accroissement de l’effet tampon permettant une meilleure résistance aux agressions chimiques (excellente tenue de pH 4 à 14)

• une dureté mécanique accrue

• un résistance à la colonisation biologique (lichens, mousses, etc.)


Exemples d’applications

Le procédé SILITRANS® est applicable à de nombreux domaines :

• Imperméabilisation et protection d’ouvrages

• Travaux de cuvelage sous fortes contre-pressions d’eau (50 m et plus !)

• Consolidation d’ouvrages endommagés

• Renforcement d’étanchéité

• Traitement des voûtes et tunnels


Exemples d’applications (2)

• Protection des ouvrages d’art contre les sels de déverglaçage

• Imperméabilisation des bassins (eau potable, stations d’épuration, bâches de relevage, …)

• Amélioration de la portance de terrains naturels

• Protection des ouvrages à la mer

• Durcissement des sols industriels

• etc.


Exemples d’applications (3)

Pour un même support, l’application du procédé SILITRANS® peut aboutir à des résultats différents selon l’objectif à atteindre :

• simple durcissement de surface

• minéralisation et renforcement de la cohésion interne

• imperméabilisation et résistance à la pression et/ou à la contre-pression


Exemples d’applicationsSiège de l’OCDE (Paris) - Façade en pierre de Saint-Maximin


Exemples d’applicationsGémozac – Etanchéité des rétentions


Exemples d’applicationsSNCF – Protection de la façade de la Gare de St Pierre des Corps (37)


Exemples d’applicationsTahiti – Consolidation et imperméabilisation d’infrastructures souterraines


Exemples d’applicationsParthenay – Traitement des cases d’ammonitrate


Exemples d’applicationsThouars – Imperméabilisation des cellules de stockage de céréales


Exemples d’applicationsCognac – Traitement des sols de distilleries


Exemples d’applicationsGouaix – Réparation d’un piézomètre


vous remercient

et Francis GALLION

Et vous attendent sur :

www.gamma-chimie.com

Documents

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