Brevet FR2218445A1 — publié le 19740913

L'invention concerne un procédé de fabrication et l'utilisation d'un agent d'étanchéification pour éléments de construction réalisés en des matériaux de construction minéraux. L'agent selon l'invention est constitué par une solution aqueuse d'hydroxyde alcalin, d'ions carbonate et isopolysilicate. On a déjà proposé d'utiliser des silicates de sodium ou de potassium pour rendre étanches des maçonneries et du béton contre la pénétration et la montée de l'humidité. Le traité "Chem-Technologie" (Technologie Chimique) de H. Ost, Leipzig 1932, Dr. Max Jänicke - Libraire-éditeur, page 405, décrit la "silicåtation", c'est--dire l'emploi d'un silicate alcalin "pour ltétanchéifi- cation de pierre i bâtir, de grès et de pierres à chaux poreux effleurissant facilement ainsi que pour le revêtement de 11 enduit à la chaux sur des murs intérieurs". Par la suite, la silicatation au moyen d'un silicate alcalin a subi les modifications les plus diverses. C'est ainsi qu'il a été conseillé des mélanges de silicates de soude et de potasse, ainsi en outre que l'emploi de métasilicate de sodium. Toutefois, les résultats ansi obtenus lors de l'étanchéification n'ont pas été satisfaisants. Le résultat favorable n'était Jamais assuré, ce qui explique que l'on n'a obtenu en partie que des étanchéités temporaires. La cause de cette situation était que le dioxyde de silicium ne réagissait que partiellement avec l'élément de construction. Une grande partie du silicate alcalin utilisé était- redissoute par l'eau. Le traitement préalable ou ultérieur de l'élément de construction à rendre étanche, effectué avant ou après son imprégnation par des silicates alcalins, par des substances à réaction a cide provoquant la précipitation de l'acide silicique difficilement soluble, n'a connu qu'un succès partiel. L'acide silicique précipité colmatait, à l'état humide, les poreswd'une manière telle que la solution de silicate alcalin ou la substance b réaction acide ne pouvait pénétrer à une profondeur suffisante dans l'élé- ment de construction.Le retrait irréversible ultérieur de l'acide silicique, après séchage de l'ouvrage ou de l'élément de construction en des temps favorables, provoquait des fentes fines et des pores qui, lors des infiltrations d'eau ultérieures, entratnaient de nouveau une pénétration de l'humidité. Même l'utili- sation spéciale d'autres composés de l'acide silicique, tels que des sels de l'acide fluosilicique, comme par exemple Na2 Si Fe6 ou Mg Si Fe6 pris seuls ou en combinaison avec le silicate alcalin est restée sans succès. L'invention permet de remédier à tous les inconvénients des solutions utilisées pour l'étanchéification des éléments de construction actuellement connus. L'invention a pour objet la fabrication et l'utilisation de silicates alcalins contenant une proportion élevée d'acide silicique métastable qui est transformé en silicates insolubles par les sels et les impuretés présents dans chaque élément de construction ou dans la maçonnerie où ils ont pénétré par l'intermédiaire de l'eau provenant du sol ambiant. Selon l'invention on obtient une solution de silicate alcalin ayant une teneur d'acide silicique métastable dissous supérieure à 50% par rapport àla teneur totale eaS102,en ajoutant de l'hydro- xyde de sodium et du carbonate de soude aune solutiondesilicate alcalinoude l'hydroxyde de potassiuinetdu carbonate de potasse à un silicate de potassium. On a décrit ci-après un exemple de fabrication d'une solution de silicate de sodium ayant selon l'invention une certaine teneur en acide silicique métastable dissous. 2117kg d'un silicate alcalin contenant 25,76%en poids deSiO2 et 7,67% de Ha20 ont été additionnés endeux heures àla température ambiante et sous agitation continue,d'un mélange en solution de 36,8kg de soude caustique (k 98%),de 43,2kg de carbonate de soude (anhydre) et de 663 litres d'eau.Aussit8taprès l'additon du mélange NaOH/Na2C03,on achauffé le mélange Jusqu a 600C à la vapeur vive et on l'a débarrassé par filtration, l'état chaud,de l'acide silicique éventuellement précipité.La solution refroidie à l'abri de l'air, contenait 18,9% de SiO2, 7,4% de Na20 et l,2% de 002. Pour la fabrication de l'agent d'étanchéification selon.l'invention, il est généralement nécessaire de partir d'un silicate alcalin dont le rapport pondéral Me20 : SiO2 (où Me est le métal alcalin) est supérieur à l : 2,8 et dont la teneur en SiO2 s'élè- ve à plus de 20 en poids.Les quantités de mélange NaOH/Na2CO3 nécessaires pour amener une fraction importante d'acide silicique à l'état labile, sont calculées en fonction de la concentration de silicate alcalin utilisé et du rapport MeO : SiO2. Il aété constaté que cet état est atteint, en opérant selon l'ex- emple,pour un rapport pondéral Me20:SiO2 compris entre l:2,3 et l:2,8 entre 19 èt 20 - après ltopdration demélange,pour une uneconcentration de SiD2 comprise/ en poids et pour une teneur en C02 à la fin du mélange comprise entre 0,5 et 2% en poids. Les rapports pondéraux et les concentrations préférés sont Me20 : SiO2 = 1 : 2,50 à 2,75 17 à 19% en poids de SiO2 et 0;7 k 1,5PI en poids de C02. Les précipités d'acide silicique formés lors du mélange se dissolvent presque entièrement lors du réchauffage. La précipitation partielle et la redissolution de la majeure partie du précipité indiquent que la condensation désirée de l'acide silicique s'est établie dans la solution. La clarification par filtration est nécessaire pour donner à l'agent d'étanchdification une stabilité illimitée au stockage. Dans cet état pur, les solutions sont stables et conservent leur pleine efficacité même si,pendant le stockage à des températures inférieures au point de congélation, elles se sont partiellement ou totalement solidifiées. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un agent d'étanchéification pour des éléments de construction en matériaux minéraux à base de silicates alcalins, caractérisé en ce qu'un silicate alcalin est réglé sur un rapport pondéral Me20 : SiO2 de 1 : 2,3 à 1 : 2,8 par addition d'un mélange en solution de MeOH/Me2C03 où Ne est un métal alcalin, que la concentration'de Si02 est comprise entre 15 et 25% en poids et que la teneur en C02 est de 0,5-2 en poids. 2. Procédé selon la revendication l earactérisé en ce que Me est le sodium. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que Me est le potassium. 4. Utilisation d'agents d'étanchéification selon la revendication 1 pour ltétanchéification d'ouvrages en matériaux minérauxcontre les infiltrations et la montée de l'eau ou de l'humidité. 5. Utilisation d'agents d'étanchéification selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, avant leur utilisation sur le lieu de construction, les agents d'étanchéification sont dilués à l'eau naturelle à raison de 1 : 0,5 à I : 10 parties d'eau (rapport en volume). 6. Utilisation d'agents d'étanchéification selon l'une des revendications l et 2, caractérisée en ce que, dans le cas d'éléments de construction très humides, l'agent d'étanchéification est utilisé à l'état non dilué. 7. Un agent d'étanchéificatlon pour éléments deconstruction, à base de silicatesalcalins,caractérisé en ce que sa concentration en Si02 est comprise entre 15 et 25% en poids et sa teneur en C02 entre 0,5 et 2% en poids.