Brevet FR2156678A1 — publié le 19730601

La présente invention concerne un procédé pour conserver le grès, notamment le grès naturel, convenant par exemple pour le traitement de monuments et d 'édifices anciens, afin de protéger ceux-ci de la ruine du fait des intempéries, ainsi que de l'action des bactéries et du lichen. Les services de protection des monuments utilisent pour la plupart encore aujourd'hui, pour empêcher la désagrégation de la pierre, des procédés connus depuis plus de 100 ans, par exemple le traitement de la surface de la pierre avec des solutions aqueuses de verre soluble, avec des esters d'acide silicique et des fluosi licites. Les traitements avec des huiles, des cires, des résines et des savons, également utilisés autrefois, ne sont plus employés que très rarement. Le traitement à l'acide fluorhydrique et aux déri vés de celui-ci présente l'inconvénient qu'ils ntagissent que pendant peu de temps et que la désagrégation recommence relativement vite.Le silicate de potasse est encore utilisé actuellement pour des objets qui ne sont pas à l'air libre. L'utilisation d'esters d'acide silicique, notamment du "durcisseur de grès de Goldschnidtw préparé avec de telles compositions est connu depuis plus de 100 ans et est encore assez largement utilisé aujourd'hui, En raison du prix élevé de ces produits, on ne les utilise pratiquement pas pour le traitement d'objets de grandes dimensions, mais ils sont principalement utilisés comme traitement de première urgence afin de sauver des matériaux directement menacés. Depuis quelque temps, on connait et on a introduit des traitements à l'aide de solutions ou de dispersions aqueuses de résines artificielles, qui permettent de durcir de façon remarquable la surface de pierres désagrégées. Toutefois, ces traitements présentent également différents inconvénients, en modifiant souvent l'aspect de la surface de la pierre qui, par exemple, devient plus foncée ou peut présenter un brillant génant, Un autre inconvénient est le danger de la formation de croûtes, d'où il résulte que la couche de surface extérieure fortement durcie peut se détacher à l'endroit de la surface limite jusqu'à laquelle le produit durcissant a pénétré. On connait le procédé "os" venu de France, qui est toutefois moins orienté vers le durcissement du grès que vers la protection de celui-ci contre les attaques des bactéries et du lichen, et qui doit éviter la lixiviation du carbonate de calcium de la pierre par l'eau contenant de l'acide carbonique, La fabrication de corps céramiques réfractaires a fait connai tre l'utilisation de de sels, décomposables par pyrolyse, d'acides organiques. On se reportera aux brevets allemands 11 348 et 1 298 434, ainsi qu'au brevet français 1 191 046.Etant donné que, dans tous les brevets cités, ainsi que dans la littérature en général, on a décrit des procédés pour la fabrication de matériaux réfractaires, dans lesquels une masse de produit de départ est fabriquée, formée et ensuite durcie à la chaleur, il n'était pas évident pour le spécialiste du traitement des monuments, d'utilise ser de telles coxpositions pyrolysables à la chaleur pour des re vbtements de protection, dont l'action ne peut titre activée que par le séchage à l'air exclusivement. On a donc cherché un procédé qui ne présente pas les inconvé- nients précédemment décrits et qui permette de durcir la surface de grès désagrégée et de la protéger de façon durable contre toute disagrégation ultérieure et contre l'action des bactéries et du lichen. Ce but est atteint conformément l'invention par le traitement de la surface de la pierre avec une solution aqueuse acide, qui contient des sels alcalino-terreux et d'aluminiun, d'acide forai- que et/ou d'acide acétique ainsi que des ions de métaux lourds. Dans une forme de mise en oeuvre préférée du procédé selon l'invention, la surface de la pierre est traitée ensuite, soit avec une solution aqueuse contenant de l'eau oxygénée et un alcool, soit successivement avec une solution aqueuse d'eau oxygénée puis avec un alcool. Comme alcool, on utilise pour des raisons de prix, de pr6*iren- ce l'alcool isopropylique qui présente en outre l'avantage de ne pas réagir dans le mélange avec l'eau oxygénée, au moins pendant la durée de l'utilisation. La solution de traitement aqueuse utilisée dans le procédé conforme à l'invention pénètre très vite et profondément dans la pierre et y forme, sous l'Fction de la vapeur d'eau et du gaz carbonique de l'atmosphère environnante, un squelette solide, qui contient entre autres, par exemple de la dolomie rCaMg(C03 ). 7 On suppose que la bonne et rapide pénétration de la solution de traitement ne repose pas en fin de compte sur le fait que la solubilité de compositions complexes et de sels doubles est souvent plus grande que celle des différents composants.Du fait du traitement ultérieur à l'eau oxygénée et à l'alcool, ces composi tions se décomposent en raison de la perte d'eau et de la modification du pH et les ions de métaux lourds présentent une action catalytique lors de la réaction finale avec formation d'un squelette dans les capillaires de la pierre traitée. 13wemPle Four la préparation d'une solution de traitement, on dilue 300 ml d'acide fonnique à 25 Se avec 100 ml d'eau distillée, puis l'on ajoute successivement 20 g d'hydroxyacétate d'aluminium, 13 g d'oxyde de magnésium et 40 g de carbonate de calcium, que l'on dissout en chauffant. Dans la solution obtenue ayant un pH de 4,4, on dissout en re mutant 1 g de formiate de cuivre. La solution ainsi préparée est appliquée sur la surface de la pierre à traiter de toute façon choisie, par exemple au moyen d'un pinceau, d'une éponge ou d'un pulvérisateur, puis on laisse sécher. En cas de besoin, on peut appliquer successivement plusieurs couches avec séchage intermédiaire. Puis la surface peut être traitée de la méme façon, de préférence avec un mélange de 10 cs en poids d'eau oxygénée à 35 V/e (vol.) et de 90 y en poids d'alcool isopropylique ou bien elle peut entre traitée successivement avec une solution aqueuse d'eau oxygénée puis avec l'alcool isopropylique. La réaction steffectue également sans post-traitement par simple séchage à l'air et sans utilisation de chaleur. L'aspect de la pierre traitée n'est absolument pas affecté. Outre le formiate de cuivre utilisé dans l'exemple précédent, on peut également utiliser d'autres sels solubles de létaux lourds, par exemple du citrate ferrique ou du citrate de nickel. REVENDICATIONS 1 - Procédé de conservation du grès, notamment du grès naturel, caractérisé par le fait que l'on traite la surface de la pierre avec une solution acide aqueuse qui contient des sels alcalinoterreux et d'aluminium, d'acide formique et/ou acétique ainsi que des ions de métaux lourds. 2 - Procédé selon la revendication 1, dans lequel on traite ensuite la surface de la pierre soit avec une solution aqueuse contenant de l'eau oxygénée et un alcool, soit successivement d'abord avec une solution aqueuse d'eau oxygénée et ensuite avec un alcool. 3 - Procédé selon la revendication 2, dans lequel on utilise comme alcool de l'alcool isopropylique.