gamma chimie - minéralisation 1 présente la chimie au service de lenvironnement

GAMMA CHIMIE - MinéralisationGAMMA CHIMIE - Minéralisation 11

PrésentePrésente

La Chimie au service de l’Environnement

GAMMA CHIMIE - MinéralisationGAMMA CHIMIE - Minéralisation 22

Le procédéSILITRANSSILITRANS®®

Traitement des matériaux Traitement des matériaux minéraux poreux par minéraux poreux par

« minéralisation »« minéralisation »

33GAMMA CHIMIE - MinéralisationGAMMA CHIMIE - Minéralisation

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

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

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


Matériaux minéraux poreux Matériaux minéraux poreux d’utilisation couranted’utilisation courante

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

gneissgneiss

Matériaux artificiels :Matériaux artificiels :

BétonsBétonsTerres cuites : tuiles, briques, carreauxTerres cuites : tuiles, briques, carreaux


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

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

102030405060708090

100

Solide Liquide Gazeux

CalcaireGraniteSable compacté


La phase solideLa phase solide

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

une composition chimique généralement hétérogène

une très grande surface développée

Une vue au microscope électronique illustre ces caractéristiques :


Tuffeau


La phase liquideLa phase liquide

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

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


Désordres des matériauxDésordres des matériaux

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

desquamations (en surface)desquamations (en surface) altérations physiques altérations physiques déstructurations chimiques déstructurations chimiques

(en profondeur)


Pathologie des matériauxPathologie des matériauxL’origine des pathologies est multiple :L’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 pathologiesFacteur commun des pathologies

Le facteur commun à l’ensemble des Le facteur commun à l’ensemble des pathologies est la pénétration de pathologies est la pénétration de l’eaul’eau à à l’intérieur du matériau minéral poreux :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 …L’attrait du vide …

Par définition, les matériaux minéraux poreux Par définition, les matériaux minéraux poreux

comportent une comportent une porositéporosité plus ou moins plus ou moins

importante : 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 pathologiePrévention de la pathologieTraitement de la pathologieTraitement de la pathologie

Respecter deux impératifs :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 Qu’est ce que la minéralisationminéralisation ? ?

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

Soit à ajouterajouter du minéral à du minéral

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


Les Les 33 Objectifs de la Objectifs de la minéralisationminéralisation

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


Comment ça marche ?Comment ça marche ?

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

De même nature chimique

De même structure morphodynamique

que les constituants du support lui-même.


Pourquoi ?Pourquoi ?

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

Pourquoi Pourquoi de même nature chimique ? ?

Pourquoi 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)Esquisse réactionnelle (1)

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

Pour cela, le support doit être « mouillé à refus » à l’eau avant application de SILITRANS.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.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 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 concentrations croissantes, de manière à créer dans le support un gradient dégressif de concentration de la surface vers l’intrados.concentration de la surface vers l’intrados.



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


Chronologie du traitementChronologie du traitementAtmosphère extérieure

Support brut Mouillage Applications Pénétration Réaction Séchage

1, 2, 3 …

Vapeur d’eau


SILITRANSSILITRANS : un traitement écologique : un traitement écologique

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

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


qui participe au développement durablequi participe au développement durable

les produits réactionnels évacués dans les produits réactionnels évacués dans

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

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


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

le constituentle constituent

Un support restructuré qui renforce sa cohésion interneUn support restructuré qui renforce sa cohésion interne

Un support qui continue de respirerUn support qui continue de respirer

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

Un support qui résiste mieux au feuUn support qui résiste mieux au feu


Tuffeau traité par SILITRANS 208

Pierre naturelle

Traitement


Le procédé SILITRANSLe procédé SILITRANS®®

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


Les produits SILITRANSLes produits SILITRANS®®

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

SILITRANS 350SILITRANS 350 (CEBTP 2352-7-095)(CEBTP 2352-7-095) : :Tenue à la contre-pression : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa0,5 MpaTenue à la pression :Tenue à la pression : 0,5 Mpa0,5 MpaPerméance : Perméance : 147 g/m²/h147 g/m²/h

SILITRANS 300SILITRANS 300 (CSTB 2007 en cours)(CSTB 2007 en cours)Tenue à la contre-pression : Tenue à la contre-pression : 0,3 Mpa0,3 MpaTenue à la pression :Tenue à la pression : > 0,5 Mpa> 0,5 MpaPerméance : Perméance : # 75 g/m²/h # 75 g/m²/h

SILITRANS 340SILITRANS 340 (CEBTP 2352-7.054/2) :(CEBTP 2352-7.054/2) :Tenue à la contre-pression : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa (50 mCE)0,5 Mpa (50 mCE)Tenue à la pression :Tenue à la pression : 0,5 Mpa0,5 MpaPerméance : Perméance : 64 g/m²/h64 g/m²/h


AméliorationsAméliorations

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

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

une dureté mécanique accrue une dureté mécanique accrue

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


Exemples d’applicationsExemples d’applications

Le procédé Le procédé SILITRANSSILITRANS®® est applicable à de est applicable à de nombreux domaines :nombreux domaines :

Imperméabilisation et protection d’ouvragesImperméabilisation et protection d’ouvrages

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

Consolidation d’ouvrages endommagésConsolidation d’ouvrages endommagés

Renforcement d’étanchéité Renforcement d’étanchéité

Traitement des voûtes et tunnelsTraitement des voûtes et tunnels


Exemples d’applications (2)Exemples d’applications (2)

Protection des ouvrages d’art contre les sels de Protection des ouvrages d’art contre les sels de déverglaçagedéverglaçage

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

Amélioration de la portance de terrains naturels Amélioration de la portance de terrains naturels

Protection des ouvrages à la merProtection des ouvrages à la mer

Durcissement des sols industrielsDurcissement des sols industriels

etc.etc.


Exemples d’applications (3)Exemples d’applications (3)

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

simple durcissement de surfacesimple durcissement de surface

minéralisation et renforcement de la cohésion minéralisation et renforcement de la cohésion interneinterne

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


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


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


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


vous remercientvous remercient

et Francis GALLION

Et vous attendent sur :

www.gamma-chimie.com

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