Brevet FR2772409A1 — publié le 19990618

Procédé de des salement de façades. La présente invention concerne le domaine de l'entretien et de la réparation de façades ou de parties de façades de bâtiments réalisées en matériaux poreux tels que de la pierre calcaire ou du granit. En raison de la pollution atmosphérique qui règne tant dans les zones urbaines que dans les zones rurales, les façades des bâtiments sont soumises à un environnement atmosphérique agressif causé par la présence d'oxyde de soufre SO2 qui tend à se transformer en acide sulfureux et en acide sulfurique, et également d'ions nitrates et d'ions chlorures. Au fil du temps, ces divers composants chimiques réussissent à rentrer de plusieurs millimètres dans la pierre constituant la façade des bâtiments exposée à une telle atmosphère polluée. Sous l'action de l'acide sulfurique, la pierre calcaire se transforme lentement en sulfate de calcium en libérant de l'eau et du dioxyde de carbone. Non seulement le sulfate de calcium, connu sous le nom de gypse, est de solidité moindre que la pierre dont il est issu, mais il est plus soluble que le calcaire. Lors d'une phase d'humidité importante, le sulfate de calcium se dissout en premier, puis lors d'une phase d'assèchement, tend à se cristalliser, éventuellement après une phase dc migration dans la pierre lorsqu'il se trouve à l'état dissous. La cristallisation du sulfate de calcium dans le calcaire qui se traduit par une modification du volume occupé par le sulfate de calcium, provoque la fissuration de la pierre qui se trouve ainsi fragilisée, d'une part d'un point de vue mécanique et, d'autre part, par une plus grande perméabilité à l'eau de pluie et aux polluants qu'elle entraîne. On connaît dans l'art antérieur, des procédés de déchloruration et/ou de décarbonatation du béton armé au moyen de courants électriques que l'on fait passer dans le béton. Toutefois, de tels procédés ne sont pas adaptés à des parements en pierre dépourvus de l'armature métallique électriquement conductrice du béton armé. On connaît également, par le document français n" 93 1 1 912 (M. LEFEVRE SA), un procédé de nettoyage d'une surface en pierre dans lequel on applique sur la surface de pierre une couche humidificatrice pendant une durée prédéterminée, puis on ôte la couche et on procède à un nettoyage de la surface. La présente invention a pour objet d'obtenir une pierre débarrassée des sulfates solubles, à la fois dans les couches superficielles et dans les couches plus profondes de la pierre, de façon à augmenter sa résistance mécanique et à diminuer le risque de fissuration. Le procédé de dessalement, selon l'invention, est effectué après le nettoyage d'une surface, notamment en pierre, d'une façade d'un bâtiment ou d'un ouvrage d'art, dans lequel, pour le nettoyage, on applique sur la surface un cataplasme hydrophile humidificateur pendant une première étape d'une durée prédéterminée. Puis on ôte le cataplasme et on procède à l'enlèvement des salissures résiduelles. Après une étape de séchage d'une durée prédéterminée, on applique sur la surface un nouveau cataplasme hydrophile humidificateur pendant une deuxième étape d'une durée prédéterminée plus courte que la première, provoquant la migration de sels présents dans la façade à travers ladite surface vers le cataplasme par déplacement du point d'évaporation. On peut ainsi obtenir une diminution supérieure à 50% du taux de sulfates solubles présents dans les quinze premiers millimètres de la pierre. On peut aussi obtenir une réduction sensible du taux de nitrates et/ou de chlorures. Dans un mode de réalisation de l'invention, la durée de la première étape d'application du cataplasme est comprise entre 3 et 6 semaines et la durée de la deuxième étape d'application du cataplasme est comprise entre 1 et 3 semaines. La durée de l'étape de séchage peut être comprise entre 2 et 6 semaines. Le cataplasme peut être ôté par nettoyage à la spatule souple ou par aspersion d'eau à très faible pression. Le cataplasme peut être alimenté en eau pendant les première et deuxième étapes d'application du cataplasme. Le débit d'eau pendant la deuxième étape d'application peut être inférieur au débit d'eau pendant la première étape d'application. De préférence, le débit d'eau est mesuré et contrôlé par un compteur d'eau, une vanne et des moyens de surveillance. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape de séchage et la deuxième étape d'application du cataplasme sont réitérées au moins une fois. L'étape de séchage et la deuxième étape d'application du cataplasme peuvent être réitérées entre six et dix fois pour parfaire l'enlèvement des sels. Une gouttière de récupération d'eau peut être disposée sous le cataplasme préalablement à son humidification. Dans un mode de réalisation de l'invention, des tuyaux d'alimentation en eau sont disposés à proximité de la surface à nettoyer, préalablement à la première application du cataplasme, restent en place lors de l'enlèvement du cataplasme et lors de l'étape de séchage, et sont utilisés lors de la deuxième et aussi pour les suivantes applications du cataplasme. Les tuyaux d'alimentation en eau peuvent être fixés à la surface à nettoyer par des clous galvanisés, engagés dans les joints, et des supports élastiques. Dans un mode de réalisation de l'invention, le cataplasme est réalisé à partir de laine de roche à fibre courte. De préférence, on utilise une laine de roche à faible teneur en chlorures et en sulfates et dont le pH est proche de celui du matériau constituant la façade. On parvient ainsi à éliminer une grande partie des sels solubles présents dans la pierre par un procédé non agressif mécaniquement, n'entraînant pas de ruissellement d'eau, mais une simple humidification qui évite ainsi la dégradation des pierres d'une façade d'un bâtiment. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en perspective d'un mur en pierre dont on réalise la désalinisation selon un exemple de réalisation d'un procédé conforme à l'invention. On a représenté sur la figure un mur 10 en pierres 12 dont on souhaite extraire les sels, notamment les sulfates, après une opération de nettoyage réalisée par exemple selon l'enseignement du brevet français n" 93 11 912, auquel on pourra se référer pour plus d'explications. Lors d'une première étape, on a appliqué sur la surface extérieure 14 des pierres 12, un cataplasme 16 réalisé en matériau hydrophile, par exemple en laine de roche. La laine de roche est de préférence à fibre courte, ce qui favorise sa pénétration dans les interstices et les creux de la surface extérieure 14 des pierres 12. On choisira également une laine de roche dont le pH est le plus proche possible des pierres 12. Le cataplasme 16 se présente sous la forme d'une couche 18 réalisée par flocage de fibres minérales 22 au moyen d'un pistolet de projection 20. On incorpore dans la couche 18 des tuyaux 24 du type microporeux appartenant à un réseau d'alimentation en eau de la couche 18. Les tuyaux 24 sont reliés par une conduite 26 à une source d'alimentation en eau, non représentée, et le débit de liquide d'humidification de la couche 18 est régulé, par exemple par une électrovanne 28 qui comporte des moyens de commande en fonction du taux d'humidité de la couche 18 qui est mesuré par des capteurs 30 qui pénètrent dans ladite couche 18. Après avoir humidifié la surface 14 des pierres 12 au moyen du cataplasme 16 pendant une durée de l'ordre de 3 à 6 semaines, on ôte le cataplasme 16 puis on termine les opérations de nettoyage par un simple brossage doux de la surface 14 comportant les salissures ramollies. Le cataplasme 16 peut également être ôté par un nettoyage à la spatule souple ou par une aspersion d'eau à très faible pression. Ces différents moyens ne provoquent pas d'usure de la surface 14 des pierres 12. Après son enlèvement, le cataplasme 16 peut être lavé de façon à séparer les salissures des fibres proprement dites en vue d'une réutilisation, ce qui permet de réduire considérablement le volume de déchets résultant du procédé de nettoyage. Après l'enlèvement du cataplasme 16, on laisse les pierres 12 sécher à l'air libre pendant une durée de l'ordre de 2 à 6 semaines. Ce séchage se traduit par un mouvement des molécules d'eau présentes dans les pierres 12 vers la surface 14 et entraîne également un déplacement des sels solubles vers la surface 14, l'eau s'évaporant ensuite à partir de la surface 14. Après ce séchage, on applique un nouveau cataplasme 16 qui peut être formé à partir des fibres de laine de roche de l'ancien cataplasme recyclé ayant fait l'objet d'une récupération et d'un lavage. Le nouveau cataplasme est appliqué pendant environ 1 à 3 semaines et est également alimenté en eau mais avec un débit d'eau inférieur au débit d'eau de la première étape de nettoyage, afin de maintenir une humidité plus faible et de permettre le passage de sels solubles, notamment de sulfates, des pierres 12 dans le nouveau cataplasme. Pour parfaire l'enlèvement des sels et leur transfert sur un cataplasme, on peut prévoir une étape de séchage et une étape d'application de cataplasme supplémentaire. On peut même prévoir la réitération de ces étapes entre six et dix fois en vue d'un résultat parfait. Pour éviter de répandre de l'eau à proximité de la façade du bâtiment en cours de désalinisation, on dispose une gouttière de récupération d'eau, non représentée, sous le cataplasme préalablement à son humidification. Lors de l'enlèvement du premier cataplasme, il est avantageux de conserver en place les tuyaux 24 d'alimentation en eau, l'alimentation en eau ayant été bien entendu préalablement coupée. Les tuyaux 24 restent ainsi en place pendant toute l'étape de séchage, sont noyés dans le nouveau cataplasme lors de la pose de celui-ci et servent à l'humidification du nouveau cataplasme. Le maintien en place des tuyaux 24 d'alimentation est facilité par le fait qu'ils sont fixés au moyen de clous, non représentés, engagés dans les joints entre les pierres et sont supportés par des bracelets élastiques, non représentés, accrochés aux clous. Les tuyaux 24 sont donc fixés avec une certaine souplesse, qui peut permettre de les écarter temporairement des pierres 12 pour ôter plus facilement le cataplasme. Les bracelets élastiques leur permettent de retrouver leur position initiale à proximité des pierres 12 sans contact direct avec celles-ci. Pour plus de sécurité, on peut compléter le dispositif d'alimentation en eau par une sonde capable de détecter la présence d'eau sur le sol à proximité du mur en cours de traitement et capable de déclencher une alarme et/ou de couper l'alimentation en eau. On peut également prévoir une coupure automatique de l'alimentation en eau en cas de risque de gel grâce à un capteur de température. A titre de variante, on peut prévoir de réaliser le cataplasme 16 en laine de roche additionnée d'une faible proportion d'agents mouillants favorisant sa tenue sur une pierre dont la surface à désaliniser est verticale ou tout au moins oblique. Des mesures du taux de sels solubles ont été effectuées sur des échantillons de pierre calcaire ayant fait l'objet du procédé de dessalement conforme à l'invention sur des pierres recouvertes de salissures noires. Le dosage du taux de sulfates a été mesuré dans une couche superficielle de la pierre comprise entre 0 et 5 mm de profondeur, puis dans une couche intermédiaire comprise entre 5 et 10 mm de profondeur, et enfin dans une couche plus profonde comprise entre 10 et 15 mm de profondeur. Les dosages ont été effectués avant le nettoyage de la pierre, après le nettoyage et après la dessalement. Le résultat de ces mesures est récapitulé dans le tableau ci-après. Avant nettoyage Après nettoyage Après dessalement 0,0 - 0,5 cm 6,6 3,9 1,5 0,5 - 1,0 cm 0,7 1,4 0,6 1,0 -1,5 cm 0,5 0,6 0,1 On voit donc que l'étape de nettoyage, c'est-à-dire la première application de cataplasme se traduit par une diminution du taux de sulfates solubles dans la couche la plus superficielle de la pierre, mais peut se traduire par une augmentation dans les zones intermédiaires. Une telle augmentation provient de la migration de sulfates solubles en provenance de couches plus profondes. L'étape de des salement permet de réduire de façon significative le taux de sulfates solubles dans les quinze premiers millimètres d'épaisseur de la pierre. Le procédé de dessalement se traduit donc par une baisse du taux de sulfates solubles de plus de 70% dans les quinze premiers millimètres d'épaisseur de la pierre. Grâce à l'invention, on parvient à renforcer de façon significative des pierres fragilisées par la pollution et ce sans agression mécanique de la pierre par un procédé doux et non polluant utilisant de faibles quantités d'cau et de la laine de roche réutilisable après lavage. Ce procédé s'applique à différents types de pierre, y compris à des façades de monuments comprenant des pierres d'origines diverses plus ou moins résistantes et poreuses. Enfin, l'étape de dessalement s effectue avec un matériel semblable à celui de l'étape de nettoyage et qui peut rester en place entre ces deux étapes. REVENDICATIONS 1. Procédé de dessalement après nettoyage d'une surface, notamment en pierre, d'une façade d'un bâtiment ou d'un ouvrage d'art, dans lequel, pour le nettoyage, on applique sur la surface un cataplasme (16) hydrophile humidificateur pendant une première étape d'une durée prédéterminée, puis on ôte le cataplasme et on procède à l'enlèvement des salissures résiduelles, caractérisé par le fait qu'après une étape de séchage d'une durée prédéterminée, on applique sur la surface un nouveau cataplasme hydrophile humidificateur pendant une deuxième étape d'une durée prédéterminée plus courte que la première, provoquant la migration de sels présents dans la façade à travers ladite surface vers le cataplasme. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la durée de la première étape d'application du cataplasme est comprise entre trois et six semaines et que la durée de la deuxième étape d'application du cataplasme est comprise entre une et trois semaines. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la durée de l'étape de séchage est comprise entre deux et six semaines. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le cataplasme est ôté par nettoyage à la spatule ou par aspersion d'eau à très faible pression. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le cataplasme est alimenté en eau pendant les première et deuxième étapes d'application de la cataplasme, le débit d'eau pendant la deuxième étape d'application étant inférieur au débit d'eau pendant la première étape d'application. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'étape de séchage et la deuxième étape d'application sont réitérées au moins une fois. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'étape de séchage et la deuxième étape d'application sont réitérées entre six et dix fois. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des tuyaux d'alimentation en eau sont disposés à proximité de la surface à nettoyer préalablement à la première application du cataplasme, restent en place lors de l'enlèvement du cataplasme et lors de l'étape de séchage, et sont utilisés lors de la deuxième application du cataplasme. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les tuyaux d'alimentation en eau sont fixés à la surface à nettoyer par des clous et des supports élastiques. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le cataplasme est réalisé à partir de laine de roche à fibre courte. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on utilise une laine de roche à faible teneur en chlorures et en sulfates. 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé par le fait qu'on utilise une laine de roche à pH proche de celui du matériau constituant la façade.