Brevet FR2736075A1 — publié le 19970103

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du bâtiment, plus particulièrement les problèmes liés aux remontées capillaires et aux infiltrations d'eau, et a pour objet un procédé d'assèchement et de consolidation de murs ou de parois analogues ainsi qu'un dispositif et un lot ou " kit "kit" pour la mise en oeuvre de ce procédé. ll est connu depuis longtemps que les remontées capillaires dans les constructions anciennes en pierres, en briques ou en béton sont fréquentes et peuvent être plus ou moins importantes en fonction de la nature de la maçonnerie, de la hauteur de la nappe phréatique et de la construction géologique du sous-sol avec les effets électriques et électromagnétiques qui en découlent. A ces paramètres, on peut rajouter la situation géographique de la construction, son milieu ambiant, la nature des enduits appliqués sur les façades, le type de chauffage, la qualité de l'aération des locaux ou encore quelques autres éléments de moindre importance. Les infiltrations dans les murs des sous-sol enterrés sont tout aussi fréquentes mais plus faciles à cerner et à supprimer puisqu'elles sont liées à un défaut d'étanchéité ponctuel ou général des murs en contact avec la terre. Ces effets négatifs et les désordres résultant des remontées capillaires et des infiltrations occasionnent des altérations aux peintures, crépis et enduits extérieurs et intérieurs. L'apparition de moisissures sur les papiers peints et les peintures entraîne une ambiance malsaine pour les occupants. En outre, la solidité des murs peut être fortement diminuée du fait de l'augmentation de la porosité et de la diminution de la compacité de ces derniers. On connaît déjà, par le document US-A-3 523 884, un procédé d'étanchéification localisée contre les infiltrations par des fissures dans un mur de fondation. Ce procédé connu consiste à répandre de chaque côté dudit mur un électrolyte spécifique, dont les composés ionisables correspondants respectifs forment, en se combinant, un précipité substantiellement insoluble, et à établir un champ électrique continu entre les deux faces du mur à traiter de manière à provoquer une migration des ions desdits composés ionisables dans des directions opposées dirigées vers le mur à traiter. Toutefois, le traitement visé dans le document précité résulte en la formation soit d'un précipité du type hydroxyde à PH basique et fortement corrosif, soit d'un précipité peu dense et obtenu uniquement après une durée de traitement importante du fait de la faible vitesse de migration des électrolytes dans le mur. En outre, les précipités obtenus, bien qu'étant substantiellement insolubles dans l'eau pure, ne présentent pas une résistance élevée aux agressions chimiques qui peuvent résulter notamment de l'effet persistant des poussées des eaux d'infiltration, normalement chargées en composés chimiques. De plus, la durée de traitement nécessaire, lors de la mise en oeuvre de ce procédé connu, pour obtenir un résultat acceptable est très long, de l'ordre de plusieurs jours, voire plusieurs semaines. Par ailleurs, le résultat obtenu est une étanchéité locale sous la forme d'une barrière étanche verticale, parallèle au plan du mur, qui empêche localement les infiltrations transversales à travers le mur, mais qui ne permet pas le blocage des remontées capillaires, ni par conséquent l'assèchement du mur considéré, notamment dans sa partie supérieure. La présente invention a notamment pour but de pallier les différents inconvénients précités. A cet effet, elle a pour objet un procédé d'assèchement et de consolidation de murs ou analogues, consistant à répandre de chaque côté d'un mur à traiter un électrolyte spécifique, dont les composés ionisables correspondants respectifs, de charges électriques opposes, forment en se combinant un précipité, et à établir un champ électrique continu entre les deux faces du mur à traiter de manière à provoquer une migration des ions desdits composés ionisables dans des directions opposées dirigées vers le mur à traiter, l'un desdits composés consistant en un sel d'un métal alcalino-terreux, caractérisé en ce que le second composé ionisable est choisi dans le groupe formé par un mélange de silicate de potassium et d'un composé ionisant, un mélange d'une résine ou d'un gel organique ou inorganique et d'un composé ionisant, le sulfate d'amonium et le stéarate d'aluminium. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préfrés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective et partiellement en coupe montrant le traitement d'un mur au moyen d'un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et, la figure 2 est une vue en perspective et partiellement en coupe montrant le traitement d'un mur au moyen d'une variante de réalisation du dispositif représenté à la figure 1. Comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le procédé d'assèchement et de consolidation de murs ou analogues, consiste à répandre de chaque côté d'un mur à traiter un électrolyte spécifique, dont les composés ionisables correspondants respectifs, de charges électriques opposées, forment en se combinant un précipité, et à établir un champ électrique continu entre les deux faces du mur à traiter de manière à provoquer une migration des ions desdits composés ionisables dans des directions opposes dirigées vers le mur à traiter, l'un desdits composés consistant en un sel d'un métal alcalino-terreux. Conformément à l'invention, le second composé ionisable est choisi dans le groupe formé par un mélange de silicate de potassium et d'un composé ionisant, un mélange d'une résine ou d'un gel organique ou inorganique et d'un composé ionisant, le sulfate d'amonium et le stéarate d'aluminium. Ainsi, le traitement précité est basé sur la précipitation électrocinétique de deux composés solubles ionisables ou électrolytes aux charges électriques opposées, migrant l'un vers l'autre, depuis les deux côtés d'un mur humide à traiter, de façon à former, en se combinant, un précipité ou un matériau polymérisé insolubles dans l'eau, ce qui a pour effet de boucher les capillaires ou les conduits correspondants existant dans l'épaisseur du mur. ll est donc possible de traiter le mur en obturant les capillaires qui donnent naissance aux remontées capillaires et en étanchéifiant ce dernier de manière à empêcher les infiltrations d'eau du sol, sans aucune intervention mécanique, notamment destructive, sur les murs, telle que par exemple le forage, le sciage ou le rainurage, intervention qui entraînera généralement un effet négatif pour la stabilité des maçonneries anciennes dont les joints sont, dans la plupart des cas, relativement friables. En outre, le procédé selon l'invention peut être avantageusement mis en oeuvre pour le traitement des édifices en pierres apparentes, puisque non visible et non destructif. ll y a lieu de souligner que, dans le cadre du procédé selon l'invention, le cheminement des électrolytes dans la masse du mur à traiter est défini directement par les trajets suivis par l'eau résultant des remontées capillaires ou des infiltrations. Cette disposition permet de maîtriser parfaitement la migration des électrolytes et donc de s'affranchir des causes ayant entraîné des échecs répétés des méthodes connues actuellement, plus particulièrement lors du traitement de maçonneries anciennes hétérogènes comportant d'innombrables cavités. En effet, dans le cadre du procédé selon l'invention, les électrolytes migrent uniquement dans les capillaires et ne pénètrent pas dans les cavités existantes, d'où il résulte une utilisation optimale desdits électrolytes, notamment du point de vue du rapport quantité de matériau utilise / qualité de l'étanchéification et de l'assèchement obtenue. Afin d'augmenter la mouillance des solutions de composés ionisables utilisés et d'accélérer la pénétration des électrolytes dans l'épaisseur du mur à traiter, il peut être avantageusement prévu d'associer des agents tensioactifs aux électrolytes utilisées, notamment par adjonction dans les solutions renfermant lesdits électrolytes. A titre d'exemple, dans le cas d'une solution de silicate de potassium, l'agent tensioactif peut consister en du sulfonate d'alkyl qui permet de réduire le temps de traitement d'environ 20 %. Conformément à un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention, le couple d'électrolytes dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en un mélange de silicate de potassium et de chlorure de sodium et, d'autre part, en un sel choisi dans le groupe formé par le chlorure de calcium, le chlorure de sodium et le chlorure de magnésium, ou un sel de même nature. Dans la pratique, on dispersera la solution de silicate de potassium (SiOK) et de chlorure de sodium près de l'électrode négative et la solution de chlorure de calcium près de l'électrode positive. Différentes expériences ont montré que la précipitation du silicate de potassium en silicate amorphe (verre solide) s'opérait en moins de deux heures. En variante, l'opération précitée peut également être réalisée en deux phases consécutives, à savoir, une première phase de traitement (de dix à vingt minutes) dans laquelle du silicate de potassium est présent d'un côté du mur et du chlorure de potassium est présent de l'autre côté du mur (sous forme de solutions mouillant les électrodes) et une seconde phase de traitement dans laquelle du chlorure de calcium est répandu au niveau de l'électrode négative, l'autre électrode restant en contact avec la solution de chlorure de potassium. Le silicate de potassium présente l'avantage de se figer après quelques heures au contact de l'air, même en l'absence d'un composé ionisable à charge électrique opposée pour sa précipitation. Ainsi, le bouchage des capillaires pourrait être obtenu même en l'absence de toute migration du second électrolyte mis en oeuvre. De plus, la vitesse de migration des ions résultants est relativement élevée et le précipité obtenu peut, du fait de sa densité, de sa dureté, et de sa très grande inertie chimique, contribuer sensiblement à la consolidation durable de la pierre ou des briques constituant la maçonnerie, sans altérer l'aspect visuel de cette dernière (précipité translucide). Selon une première variante de réalisation de l'invention, le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, peut consister, d'une part, en du chlorure de baryum et, d'autre part, en du sulfate d'amonium, le précipité obtenu étant du sulfate de baryum. Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, peut consister, d'une part, en du stéarate d'aluminium et, d'autre part, en du chlorure de calcium ou du chlorure de sodium. Les concentrations en composés ionisables des solutions électrolytiques mises en oeuvre peuvent être comprises entre des valeurs vingt fois inférieures à la saturation jusqu'à des valeurs approchant ou égales à la saturation. L'utilisation en tant que deuxième électrolyte d'un chlorure permet d'augmenter sensiblement la vitesse de migration des composés ionisés dans les capillaires et la densité des précipitées résultant. Conformément à une troisième variante de réalisation de l'invention, le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, peut consister, d'une part, en une résine copolymère acrylique fluorée (en solution à 15 %) additionnée de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique en vue d'augmenter la conductibilité de la solution et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. Conformément à une quatrième variante de réalisation de l'invention, le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, peut consister, d'une part, en un gel cellulosique, par exemple de l'éthyl méthyl cellulose, additionné de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique en vue d'augmenter la conductibilité et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. Selon une cinquième variante de réalisation de l'invention, le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, peut consister, d'une part, en une résine silicone additionnée de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique en vue d'augmenter la conductibilité de la solution et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. Dans ces trois derniers cas, les viscosités des résines et des gels doivent être choisis pour assurer la pénétration et la migration des électrolytes contenus dans les solutions et aboutir à une polymérisation des résines ou des gels utilisés dans les capillaires. ll est également possible de mettre en oeuvre, en tant que première composante du couple d'électrolytes, des solutions de macromolécules organiques, telles que l'urée ou des micro-émulsions aqueuses, notamment des siloxanes. Les précipités polymères obtenus au moyen de ces électrolytes à base de gels ou de résines présentent une très grande stabilité dans le temps et une inertie chimique très élevée. La présente invention a également pour objet, comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'assèchement et de consolidation décrit ci-dessus, comprenant un générateur 1 de courant continu et à tension variable (pouvant être portée à plusieurs centaines de Volts) relié à deux électrodes 3, 3' situées de part et d'autre du mur 2 à traiter, et en contact chacune avec un électrolyte correspondant. De manière avantageuse, les électrodes 3, 3' se présentent sous la forme d 'éléments métalliques plans allongés disposés au sol et parallèlement audit mur 2. Lesdites électrodes 3, 3' pourront avoir une section carrée, rectangulaire ou circulaire, être pleines ou creuses ou se présenter sous forme de bandes ou de plaques, la caractéristique essentielle recherchée étant un contact optimal desdites électrodes avec le sol et les solutions d'électrolytes répandues à leur niveau. Du fait de cette forme allongée des électrodes 3, 3', de leur positionnement par rapport au mur 2 à traiter et de la nature des électrolytes mises en oeuvre, le résultat obtenu au moyen du procédé selon l'invention consiste en une barrière étanche à configuration horizontale 1 étendant transversalement à travers le mur en reliant les deux bandes des faces du mur 2 situées à proximité des électrodes 3, 3'. La longueur de ces électrodes 3, 3' sera avantageusement sensiblement égale à celle du mur 2 à traiter (éventuellement association longitudinale de plusieurs électrodes), et ces dernières pourront être disposées soit directement contre la base du mur 2 soit à une distance variant de quelques millimètres à environ trois mètres dudit mur 2. En outre, lesdites électrodes 3, 3' sont préférentiellement réalisées en un alliage inoxydable, afin d'éviter toute coloration des matériaux des murs à traiter, et présentent, le cas échéant, plusieurs pointes 4, espacées entre elles et s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale de l'électrode correspondante, d'un côté de celle-ci (figure 2). Cette dernière variante de réalisation est avantageusement mise en oeuvre lorsque le sol est perméable et que les solutions d'électrolytes pénètrent rapidement dans le sol, leur structure en forme de barre pourvues de pointes verticales permettant, en enfonçant ces dernières dans le sol, d'obtenir un bon contact avec les solutions d'électrolytes imprégnant ce dernier. Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, les pointes 4 perpendiculaires présentent une structure creuse et sont pourvues d'une pluralité de perforations, permettant la diffusion contrôlée dans le sol d'une solution d'électrolytes introduite préalablement dans la cavité creuse interne desdites pointes. Dans tous les cas, les électrodes sont raccordées à un générateur 1 de courant continu, alimenté par le secteur, dont la tension délivrée sera fonction du courant minimum nécessaire à la bonne migration des électrolytes dans le sol et dans la masse du mur. Ce courant sera, en vue d'un traitement efficace, avantageusement supérieur à 400 mA. Différents essais pratiques effectués au moyen de solutions électrolytiques obtenues par la dissolution d'un composé ionisable à base de silicate de potassium mentionné ci-dessus et dosées à 30 % et en utilisant un générateur à courant continu dont la tension a été fixée à 24 V et deux électrodes positionnées horizontalement à environ 10 centimètres du mur, ont permis de montrer qu'il était possible de stopper les remontées capillaires dans un mur en grès ayant une épaisseur de 40 cm au bout d'environ 5 heures de traitement. Les quantités de composés ionisables utilisés étaient d'environ 500 grammes de chaque côté du mur pour une longueur de mur traité d'environ 2 mètres, ces quantités pouvant toutefois varier en fonction des taux de porosité des matériaux constituant le mur. L'invention a également pour objet un lot ou "kit", transportable et prêt à être mis en oeuvre, pour l'assèchement et la consolidation de murs ou parois analogues, et pouvant être utilisé pour réaliser le procédé de traitement décrit ci-dessus. Ce lot peut être principalement constitué par un coffret ou une valise, le cas échéant muni(e) d'une poignée, renfermant, notamment, un générateur électrique à courant continu et à tension variable (comprenant un transformateur d'isolement), deux fils électriques de raccordement, deux contenants étanches renfermant le couple d'électrolytes en solution ou non, et une notice d'instructions décrivant notamment les différentes étapes du procédé ainsi que les quantités de solution électrolytique et les valeurs de tension recommandées en fonction de la nature, de l'état et des dimensions du mur à traiter. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assèchement et de consolidation de murs ou analogues, consistant à répandre de chaque côté d'un mur à traiter un électrolyte spécifique, dont les composés ionisables correspondants respectifs, de charges électriques opposées, forment en se combinant un précipité, et à établir un champ électrique continu entre les deux faces du mur à traiter de manière à provoquer une migration des ions desdits composés ionisables dans des directions opposées dirigées vers le mur à traiter, l'un desdits composés consistant en un sel d'un métal alcalinoterreux, caractérisé en ce que le second composé ionisable est choisi dans le groupe formé par un mélange de silicate de potassium et d'un composé ionisant, un mélange d'une résine ou d'un gel organique ou inorganique et d'un composé ionisant, le sulfate d'amonium et le stéarate d'aluminium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des agents tensioactifs sont associés aux électrolytes utilisés, notamment par adjonction dans les solutions renfermant lesdits électrolytes. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en un mélange de silicate de potassium et de chlorure de sodium et, d'autre part, en un sel choisi dans le groupe formé par le chlorure de calcium, le chlorure de sodium et/ou le chlorure de magnésium. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en du chlorure de baryum et, d'autre part, en du sulfate d'amonium. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en du stéarate d'aluminium et, d'autre part, en du chlorure de calcium ou du chlorure de sodium. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en une résine copolymère acrylique fluorée additionnée de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en un gel cellulosique, par exemple de l'éthyl méthyl cellulose, additionné de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le couple d'électrolytes, dissouts en vue de leur utilisation dans des solutions distinctes correspondantes, consiste, d'une part, en une résine silicone additionnée de chlorure de baryum ou de chlorure ferrique et, d'autre part, en du chlorure de sodium ou du chlorure de potassium. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'assèchement et de consolidation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un générateur de courant continu relié à deux électrodes situées de part et d'autre du mur à traiter, et en contact chacune avec un électrolyte correspondant, caractérisé en ce que les électrodes (3, 3')se présentent sous la forme d 'éléments métalliques plans allongés disposés au sol et parallèlement audit mur (2). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les électrodes sont réalisées en un alliage inoxydable et présentent, le cas échéant, plusieurs pointes (4), espacées entre elles et s'étendant sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale de l'électrode correspondante, d'un côté de celle-ci. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les pointes perpendiculaires présentent une structure creuse et sont pourvues d'une pluralité de perforations. 12. Lot pour l'assèchement et la consolidation de murs ou analogues, et pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est principalement constitué par un coffret, le cas échéant muni d'une poignée, renfermant, notamment, un générateur électrique à courant continu et à tension variable, deux fils électriques de raccordement, deux contenants étanches renfermant le couple d'électrolytes en solution ou non, et une notice d'instructions.