Brevet FR2416875A1 — publié le 19790907

L'invention concerne un procédé pour augmenter la solidité d'un corps poreux et sa résistance à la désagrégation, dans lequel on extrait tout d'abord les gaz et l'humidité du corps poreux dans un récipient devant être mis sous vide, on emplit ensuite le récipient d'un liquide imprégnateur constitué d'une résine synthétique durcissable et d'un durcisseur de manière que le corps soit complètement immergé et on le maintient dans le liquide imprégnateur sous pression jusqu'à ce que le liquide imprégnateur pénètre suffisamment profondément dans le corps poreux, puis on vide le liquide imprégnateur et on amorce le durcissement du liquide durcisseur absorbé par le corps poreux, par procédé thermique dans le récipient. Un tel procédé est connu par le brevet allemand n01938077. Dans ce procédé connu, le durcissement se produit essentiellement à l'extérieur du récipient sous pression atmosphérique, de sorte que les gaz résiduels se trouvant à l'intérieur du corps se dilatent avant le durcissement du liquide imprégnateur absorbé et chassent une partie importante du liquide imprégnateur. De ce fait, les corps traités par ce procédé connu sont constitués d'une zone extérieure complètement remplie de liquide imprégnateur et une zone intérieure présentant des volumes vides. Les diverses zones présentent des solidités et des coefficients de dilatation différents, ce qui entraine la formation de fissures dans la zone extérieure et/ou entre les zones en cas de variations importantes de température et, en particulier, en cas de gel, ces fissures pouvant amener un éclatement de la zone extérieure.Un éclatement de la zone extérieure peut de plus amener un amassement d'eau introduite par diffusion dans la zone intérieure, eau qui se dilate en cas de gel. Le procédé connu par le brevet allemand nO 1938077 se caractérise en outre par le fait que, après démarrage du processus de durcissement dans le liquide imprégnateur, le corps chauffé doit être extrait immédiatement du dispositif d'imprégnation pour éviter un durcissement du liquide imprégnateur entourant le corps. De ce fait, le procédé connu comporte des opérations successives dépendant chronologiquement les unes des autres, qui rendent impossible un contrôle différent individuel de l'intensité d'imprégnation dépendant de la taille du corps ainsi que de la durée d'imprégnation. La surface du corps poreux reste complètement imprégnée de liquide, de sorte que l'extérieur du corps présente, même après durcissement du liquide imprégnateur, un aspect sombre et humide. Cette modification extérieure du corps est particulièrement indésirable dans la conservation des pierres. La présente invention vise à fournir un procédé pour augmenter la solidité d'un corps poreux permettant de créer des corps insensibles aux influences des agents atmosphériques. La présente invention vise également, dans un procédé du type décrit, à ne pas modifier l'extérieur du corps. A cet effet, conformément à l'invention, on évacue le liquide imprégnateur hors du récipient en maintenant la surpression, on enlève ensuite une partie du liquide imprégnateur se trouvant à la surface du corps, et on effectue ensuite le durcissement du liquide imprégnateur dans le corps par chauffage en maintenant la surpression dans le récipient. Le procédé selon l'invention produit une imprégnation complète et régulière du corps poreux, tous les volumes creux se trouvant à l'intérieur du corps étant emplis de liquide imprégnateur après durcissement, de sorte que le corps résiste bien aux agents atmosphériques. Après traitement du corps par le procédé selon l'invention, on ne constate pas de modification de la surface du corps. Les opérations d'imprégnation et de durcissement sont chronologiquement indépendantes l'une de l'autre, de sorte que chaque opération peut être contrôlée de manière optimale selonles exigences. Des essais effectués par le procédé selon l'invention sur des pierres de la Cathédrale de Cologne, en tant que corps poreux, ont donné des résultats satisfaisants. Jusqu'à présent, on a cherché à remplacer les pierres poreuses par de nouvelles pierres. Le travail résultant est considérable du fait que les pierres doivent être taillées avec précision à la main. Avec le procédé selon l'invention, au contraire, la vieille pierre poreuse et désagrégée peut être réutilisée. Les frais, comparés aux frais d'une nouvelle pierre, sont considérablement réduits. La pierre traitée par le procédé selon l'invention résiste particulièrement bien aux agents atmosphériques et présente l'avantage supplémentaire de bien résister également aux matières corrosives. Le liquide imprégnateur se laisse particulièrement simplement enlever, vite et sans main d'oeuvre importante, si on le laisse évaporer avant durcissement. A cet effet, un liquide imprégnateur très fluide, en particulier un monomère pur, par exemple un ester d'acide méthacrylique, convient particulièrement bien. En variante ou en plus, l'invention propose qu'on rince le liquide imprégnateur se trouvant à la surface du corps au moyen d'un solvant. De ce fait également, l'aspect du corps revient 9 son aspect original. Si le corps poreux est une pierre, le système réactionnel contient de préférence un agent d'adhérence (silane). L'agent d'adhérence assure que le silicate de la roche forme une liaison chimique avec le système réactionnel. La solidité et la résistance aux agents atmosphériques du corps poreux sont ainsi augmentés. De préférence, pendant le durcissement, la température de traitement est augmentée par un liquide chauffé, neutre par rapport au système réactionnel, tel qu'eau, essence, glycérine, etc. Ce processus apporte, par rapport au chauffage par une atmosphère gazeuse, deux avantages. Tout d'abord, la réaction du liquide imprégnateur est amorcée plus rapidement par le liquide et, deuxièmement, ce liquide empêche une évaporation du liquide iîprégnateur également dans les couches externes du corps poreux, ce qui a pour conséquence que les pores du corps poreux sont complètement emplis également dans ces couches externes. Le procédé selon l'invention présente également des avantages particuliers pour le traitement des bois. Un bois traité par le procédé selon l'invention présente une dureté élevée qui rend inutile une protection particulière de la. surface contre l'arrachement ou la pénétration de l'eau. Il était habituel, jusqu'd présent, de recouvrir la surface, par exemple avec un polyester. Cette couche de polyester ne donnait cependant pas au bois une protection optimale et économique car, en cas d'en do sagement de la couche de polyester, celle-ci devait être enlevée et replacée par une nouvelle couche. Avec le procédé conforsed l'invention, le danger d'endommagement de la surface est faible du fait que le bois est durci en totalité par le liquide imprégnateur. Cependant, même lorsque se produisent des arrachements superficiels qui doivent être éliminés, il suffit de polir la surface. La nouvelle surface lisse est, comme auparavant, du fait de l'imprégnation du bois, résistante à l'arrachement et protégée contre l'infiltration des liquides. Dans le cas où un corps très désagrégé présente des fentes, par exemple parce que des parties du corps ont partiellement éclaté sous forme d'écailles, et que ces fentes arrivent jusqu'à la surface du corps, ces fentes ne peuvent pas être emplies de liquide imprégnateur car celui-ci s'en écoule aussitôt. Pour empêcher celà, l'invention propose qu'on bouche ou spatule extérieurement dans la zone superficielle les fentes se trouvant dans le corps et qui atteignent la surface du corps, puis on les emplit deliquide imprégnateur. On va maintenant décrire le procédé selon l'invention au moyen d'un exemplé de mise en oeuvre. On place dans un récipient, maintenu sous vide et à une température d'environ 100"C, une pierre poreuse qui doit être rendue solide et résistante à la désagrégation. Le vide doit être aussi poussé que possible. On dégaze ensuite la pierre et on la sèche. Puis, après refroidissement de la pierre jusqu'aux environs de la température ambiante en maintenant le vide, on verse le liquide imprégnateur dans le récipient jusqu'à ce que la pierre soit complètement plongée dans ce liquide imprégnateur. Le vide peut être dans ce cas suffisamment poussé pour que le liquide imprégnateur ne soit pas encore à son point d'ébullition. Conviennent comme liquide imprégnateur des systèmes réactionnels de résines sans solvant telles qu'acrylate, polyester, résine époxy, des résines de caoutchouc silicone, qui contiennent un durcisseur stable jusqu'à une température déterminée, en particulier la température ambiante, de manière que le liquide imprégnateur ne durcisse pas en-dessous de cette température et que la réaction du système réactionnel de résine et, donc, son durcissement, s'amorce lors d'un dépassement, en particulier un dépassement important, de cette température déterminée. Après avoir plongé la pierre complètement dans le liquide imprégnateur, on place le récipient en surpression, par exemple une surpression de 15 atmosphères relatives.Cette surpression a pour effet d'introduire le liquide imprégnateur plus rapidement et plus profondément dans le corps poreux qu'il ne serait possible sous la pression atmosphérique. Du fait que la pierre est tout d'abord dégazée, et plongée sous vide dans le liquide imprégnateur, la pression atmosphérique ne produirait qu'une pénétration modérément profonde et assez lente dans les pores de la pierre. La surpression est xointenue pendant un temps déterminé qui permet une pénétration sufçisamment profonde du liquide imprégnateur dans la pierre. On évacue ensuite le liquide imprégnateur tout en maintenant cependant la surpression dans le récipient. Ce maintien de la surpression est nécessaire pour ne pas faire sortir des pores de la pierre le liquide imprégnateur recueilli par la pierre. Ensuite, on laisse évaporer le liquide imprégnateur qui se trouve W la surface du corps en maintenant pendant un certain temps la température dans le bassin de durcissement en-dessous de la température réactionnelle du liquide imprégnateur. Puis, on augmente la température de l'atmosphère du récipient de telle manière que le durcissement s'amorce. Au lieu d'augmenter la température dans le récipient, on peut également chauffer un liquide qui est admis dans le récipient en y maintenant la sur pression jusqu'à amorçage de la réaction du liquide imprégnateur et, donc, de son durcissement. Pendant le durcissement, pour les ss mêmes raisons, la surpression doit être également maintenue.Une différence suffisante, selon l'invention, entre la température de traitement normale et la température d'amorçage du durcisse ment est de l'ordre de 80"C. Après achèvement ou quasi-achève ment du durcissement, la surpression du récipient peut être supprimée. La pierre poreuse et fragile ainsi traitée est devenue solide et protégée contre les matières corrosives, en particulier contre la désagrégation. Après durcissement du liquide imprégna teur qui se trouve dans la pierre, on peut rincer la surface de la pierre au moyen d'un solvant, pour faire prendre à cette sur face une teinte sombre. Celà peut être effectué en variante, ou en plus, de l'évaporation précédente du liquide imprégnateur. Si la pierre contient des fissures et que celles-ci atteignent la surface de la pierre, elles sont spatulées pour que le liquide imprégnateur ne puisse pas sortir de ces fissures. Du fait que le liquide imprégnateur écoulé ne durcit pas de lui même, il peut être utilisé pour imprégner des corps poreux pendant un temps quelconque sans perte d'efficacité. REVENDICATIONS 1. Procédé pour augmenter la solidité d'un corps poreux et sa résistance à la désagrégation, dans lequel on extrait tout d'abord les gaz et l'humidité du corps poreux dans un récipient devant être mis sous vide, on emplit ensuite le récipient d'un liquide imprégnateur constitué d'une résine synthétique durcissable et d'un durcisseur de manière que le corps soit complètement immergé et on le maintient dans le liquide imprégnateur sous pression jusqu'à ce que le liquide imprégnateur pénètre suffisamment profondément dans le corps poreux, puis on vide le liquide imprégnateur et on amorce le durcissement du liquide durcisseur absorbé par le corps poreux par procédé thermique dans le récipient, procédé caractérisé par le fait qu'on évacue le liquide imprégnateur hors du récipient en maintenant la surpression, on enlève ensuite une partie du liquide imprégnateur se trouvant à la surface du corps, et on effectue ensuite le durcissement du liquide imprégnateur dans le corps par chauffage en maintenant la surpression dans le récipient. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on enlève par évaporation le liquide imprégnateur se trouvant à la surface du corps. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le liquide imprégnateur est très fluide. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le liquide imprégnateur est un ester d'acide méthacrylique. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on rince le liquide imprégnateur se trouvant à la surface du corps au moyen d'un solvant. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le système réactionnel de résine contient un agent d'adhérence (silane). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, pendant le durcissement, la température de traitement est augmentée par un liquide chauffé, neutre par rapport au système réactionnel, tel qu'eau, essence, glycérine, etc. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel on bouche ou spatule extérieurement dans la zone superficielle les fentes se trouvant dans le corps et qui atteignent la surface du corps, puis on les emplit de liquide imprégnateur.