Brevet FR2520353A1 — publié le 19830729

PROCEDE DE TRAITEMENT DE MATERIAUX EN PLACE La présente invention concerne un procédé de traitement de matériaux de construction. Plus particulièrement, elle concerne le traitement de matériaux déjà en place, qu'ils soient bétons, mortiers, pierres ou briques par des silicates alcalins, pour améliorer leurs propriétés mécaniques et pour les proteger contre les attaques des agents atmosphériques ou industriels, qu'ils soient acides, basiques ou salins. Ce procédé de traitement permet également de passiver les armatures des bétons armés. Les silicates alcalins ont fait l'objet de nombreux essais pour les traitements divers d'éléments de construction. On n'a guère observé jusqu'ici de résultats favorables, sans doute par suite d'un défaut de pénétration ou de la redissolution d'une grande partie des silicates alcalins après leur utilisaticn.Aussi, l'utilisation principale des silicates alcalins a été essentiellement orientée vers la consolidation des terrains par injection avec un réactif gelifiant, ou comme accélérateur de prise dans les procédés de béton projeté par voie humide par exemple. Or, le demandeur a découvert que l'on pouvait éviter ces inconvénients et traiter les matériaux de construction en place pour améliorer leurs propriétés mécaniques et leur résistance aux agressions chimiques en operant de la manière suivante: on utilise une solution de silicate alcalin enrichie en silice par rapport aux silicates alcalins habituels, le rapport moléculaire de la silice à la base alcaline exprimée en M20, (M étant un métal alcalin) étant de 2 à 3, de préférence d'environ 2,5 à environ 2,7 et on ajoute à la solution un agent tensio-actif, de préférence un alcool, avantageusement 1 'éthanol; on applique aux matériaux de construction à traiter une solution d'un composé alcalino-terreux, de préférence le chlorure de calcium ou de baryum. Le procédé selon l'invention est donc caractérisé en ce que l'on traite les matériaux de construction en place par une solution d'un silicate alcalin, présentant un rapport silice/métal alcalin exprimé en M20, (M étant un métal alcalin), de 2 à 3, de préférence d'environ 2,5 à environ 2,7, ladite solution contenant un agent tensio-actif, de préférence un alcool tel que l'éthanol, puis par une solution aqueuse ou hydroalcoolique d'un composé alcalino-terreux, de préférence le chlorure de baryum ou le chlorure de calcium. Selon une variante préféree, le traitement précité par une solution d'un composé alcalino-terreux est suivi d'un second traitement par une solution d'un silicate alcalin comprenant un agent tensio-actif tel que définie plus haut. L'application des solutions peut avoir lieu par tout moyen habituel pour appliquer des solutions, tel que pinceau, rouleau, pistolet, etc., selon la surface à traiter et le but recherché en ce qui concerne la pénétration. L'invention sera encore mieux comprise à la lecture des exemples suivants donnés à titre purement illustratif. Préparation du silicate: On malaxe pendant 15 minutes 10cri d'une suspension d'un silicate alcalin comportant 40,5% d'extrait sec soit 29,4% de SiO2 et 11,10% de sodium ou potassium 56,5t d'eau déminéralisée 2,5Q d'éthanol On sépare par filtration le précipité formé et obtient un produit contenant 25,6% d'extrait sec et 1,76% d'éthanol. L'extrait sec contient 18,50% de SiO2 EXEMPLE 1 On prélève par carottage des échantillons d'un poteau de béton supportant la structure d'une installation de réfrigération. Ce béton a été obtenu à partir de 350 kg de ciment et 1200 l d'agrégats. Sa résistance à la compression initiale était de 250 bars. Par suite des attaques atmosphériques, sa résistance avait chuté à 120 bars. On place pendant 5 mn un échantillon de ce béton dans une solution comprenant en poids 50% de silicate et 50% d'eau, eau à laquelle on a au préalable ajouté 14 g d'éthanol par litre. On sort l'échantillon, on l'égoutte, on le place pendant 5 mn dans une solution de BaCl2 (10 g par litre d'eau), on l'égoutte et on le place à nouveau 5 mn dans une solution comprenant 70% de silicate et 30% d'eau contenant 14 g d'éthanol par litre. Après séchage à l'air libre et au bout d'un délai de 27 jours1 on constate que l'échantillon présente une résistance de 210 bars. D'autre part, l'application d'une solution comportant 10 d'acide chlorydrique n'a provoqué que de très faibles effervescences locales alors que la même solution appliquée sur le béton non traité a conduit à des attaques super ficielles de l'échantillon de béton. On constate donc que le béton présente une amélioration de ses propriétés de résistance mécanique et une protec tion nettement améliorée contre les attaques des acides. Si, au lieu d'une solution aqueuse d'un alcalino-terreux, on utilise la solution suivante: 10 g de BaCl2 30 à 50 cm3 d'éthanol 70 à 50 cm d'eau déminéralisée, on obtient des résultats analogues, mais un durcissement de surface plus important. EXEMPLE 2 On traite des échantillons d'une pierre calcaire ayant la compo sition suivante: carbonate de calcium 90,2% sulfate de chaux 1,2% oxyde de fer 1,2% sable de quartz 7,4% selon la méthode décrite dans l'exemple précédent. On utilise à titre de témoin un échantillon non traité de cette pierre. Un essai à la compression effectué après 30 jours, conduit aux résultats suivants: Témoin (non traité 189 bars Echantillons traités 240 à 290 bars EXEMPLE 3 On forme des échantillons d'un matériau de construction formé de calcaire de Chauvigny (contenant 93,4% de carbonate de calcium, 6,2% de sable de quartz, 0,2% d'oxyde de fer et 0,2% d'impuretés. On détermine la résistance après 15 jours sur une partie des échantillons précités, une autre partie de ces échantillons étant utilisée comme témoin . On obtient les résultats suivants: . Témoin (non traité) 252 bars Echantillon traité 392 bars Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de matériaux de construction en place pour améliorer leurs propriétés mécaniques et de résistance envers les agents corrosifs, caractérisé en ce que l'on traite ces matériaux d'abord par une solution aqueuse contenant un agent tensio-actif d'un silicate dans lequel le rapport molaire de la silice à la base alcaline pu20, (N, étant un métal alcalin), est de 2 à 3, de préférence d'environ 2,5 à environ 2,7, puis par une solution aqueuse ou hydroalcoolique d'un composé alcalinoterreux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement par le composé alcalino-terreux est suivi d'un second traitement par une solution de silicate alcalin additionnée d'agent tensio-actif. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé alcalino-terreux est le chlorure de baryum. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'agent tensio-actif est un alcool. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alcool est l'èthanol.