Brevet FR2867205A1 — publié le 20050909

Procédé d'assèchement et de traitement curatif et préventif des remontées d'humidité capillaire dans les murs et outils pour un tel procédé. L'invention concerne un nouveau dispositif permettant de remédier aux conséquences de la présence d'humidité dans les murs et maçonneries. Cette humidité est généralement liée à la capacité de succion par capillarité des matériaux qui a pour conséquence de provoquer la présence de sels sous forme cristallisée ou dissoute dans la maçonnerie et de créer les conditions d'une atmosphère potentiellement nuisible à la santé des occupants des locaux concernés. Cette présence d'humidité peut également, dans certaines io circonstances, provoquer non seulement une altération esthétique mais encore une diminution de la solidité, voire une destruction partielle ou totale des maçonneries concernées. Ce problème et ses conséquences sont connus et bien décrits dans la littérature. La principale mesure préventive consiste à réaliser des fondations et des drainages périphériques évitant la survenance de tels phénomènes. Pour les constructions existantes, lorsque le phénomène apparaît, il est bien évidemment exclu ou très difficile d'intervenir sur les fondations. II est donc nécessaire de réaliser des opérations correctives au niveau du mur lui-même, opérations visant à assécher les murs en supprimant l'eau liquide ou vapeur qu'ils se trouvent contenir; puis, autant que faire se peut, des actions correctives de nature à empêcher la reproduction du phénomène capillaire après arrêt du traitement. On trouve plusieurs propositions prétendant apporter des solutions correctives à ce problème de remontées capillaires, ou plus généralement, à l'humidité excessive des murs et maçonneries, humidité qui peut également provenir du transfert de la vapeur d'eau de l'intérieur vers l'extérieur du bâtiment (ou exceptionnellement en sens inverse) dans des périodes ou les conditions thermiques sont telles que la vapeur d'eau se trouve atteindre le point de rosée durant la traversée du dit mur. De nombreuses propositions consistent à percer le mur de trous non débouchants et à introduire dans les perçages des tubes compartimentés censés favoriser une évacuation de l'air contenant de la vapeur d'eau. Le brevet N FR 1.306.973 déposé en 1961 au nom de la société AEROMATIC propose de placer des tubes inclinés vers le bas pour favoriser l'écoulement. Le brevet suisse N CH344547 déposé en 1956 propose une solution très proche, avec deux compartiments dans un tube incliné logé dans un trou borgne, la circulation de l'air extérieur par convection dans ces deux compartiments étant censée provoquer une évacuation de l'air chargé d'humidité contenu dans le mur. Le brevet N FR 2 837 511 déposé le 19 mars 2002 au nom de GASTALDI propose de munir des tubes logés dans des trous borgnes de ventilateurs pour faciliter et accélérer cette évacuation de l'air chargé de vapeur d'eau contenu dans la maçonnerie; d'après ce texte, c'est la dépression créée au niveau des tubes qui provoque l'évacuation de la vapeur d'eau. Le brevet N FR2142767 propose de placer dans des trous borgnes inclinés de bas en haut des tubes compartimentés débouchant vers l'extérieur, les dits tubes étant munis de venturis facilitant l'extraction de la vapeur d'eau contenue dans le mur. Une autre série de proposition concerne l'assèchement par air forcé, comme par exemple décrit dans le brevet Na US5893216 déposé le 13 / 04 / 1999 au nom de STORRER et SMITH. La technologie décrite consiste à placer une pluralité d'injecteurs dans des trous borgnes préalablement percés à plusieurs endroits dans le mur et, à travers des injecteurs reliés par des tuyaux à un générateur d'air pressurisé, injecter de l'air à une pression supérieure à la pression atmosphérique dans le mur. Cette technologie est limitée aux constructions de type cloison / isolant I cloison et ne s'applique pas aux murs en maçonnerie. L'expérience montre que ces différentes propositions ne donnent pas les résultats attendus. En particulier, les dispositifs d'assèchement par ventilation naturelle dans des trous borgnes ont des effets limités à l'immédiate périphérie des dits trous borgnes. Ils imposent de réaliser un très grand nombre de perçages obliques orientés vers le haut, ce qui est fastidieux et onéreux. D'autre part, la technologie consistant à mettre le mur en surpression ne peut à elle seule évacuer l'humidité contenue dans les murs, sauf dans le cas de murs de type cloison comportant peu ou pas de maçonnerie. De plus, cette technologie, faute d'assurer une évacuation suffisante de la vapeur d'eau, présente l'inconvénient de concentrer l'humidité dans certaines zones du mur, amplifiant de ce fait les dégâts provoqués par l'eau et les sels, et provoquant des risques d'éclatement localisé des pierres, des enduits ou de la maçonnerie. L'invention propose une solution nouvelle aux difficultés exposées cidessus. 35 Son objectif principal est de permettre un assèchement rapide, efficace, sûr et économique des murs dans lesquels se produit un phénomène de remontée capillaire, d'humidification par condensation de la vapeur d'eau migrante ou tout autre type de pénétration d'eau. Un objectif également important est de proposer une solution pour éviter toute s réapparition de l'humidité après réalisation du traitement, et ce sur une durée de plusieurs décennies, équivalente à l'espérance de vie du bâtiment traité. Un objectif complémentaire est de permettre la réalisation d'assèchement et de traitement d'un mur sans endommager structurellement ni esthétiquement ce mur... io Pour atteindre ces objectifs et des objectifs annexes qui apparaîtront à la lecture suivante d'une description de ses caractéristiques, l'invention propose de réaliser une pluralité de trous borgnes, d'axes horizontaux, en partie basse du mur devant être traité. Selon la nature des matériaux constituant le mur et l'importance de la pollution de la maçonnerie par les sels et l'eau, on choisira de réaliser un plus ou moins grand nombre de trous borgnes plus ou moins espacés les uns des autres. Dans un mode de réalisation préférentiel ces trous borgnes seront réalisés sur une succession de rangées horizontales à une altitude comprise entre 20 cm et 200 cm. Ils seront espacés d'environ 50 cm les uns des autres dans les cas particulièrement difficiles; et cette distance pourra être de 1 m voire 1 m 50 dans les cas où l'humidité est relativement peu importante. En tout état de cause, pour un mur et un degré d'imprégnation identique, la densité des trous borgnes nécessaire sera dans le cas d'utilisation d'un dispositif selon l'invention très sensiblement moindre que dans les cas d'utilisation des dispositifs connus antérieurement. Dans chacun des trous borgnes réalisés, on viendra placer l'extrémité d'une lance, ladite lance étant reliée à un tuyau souple, lequel est branché à un distributeur ou collecteur. Cette disposition permettra de répartir, dans l'intégralité des lances reliées à un même collecteur, soit une surpression d'air porté à une température élevée, soit une dépression. Les moyens procurant la faculté de soumettre alternativement un trou borgne et par conséquent la maçonnerie entourant ledit trou borgne à une surpression positive et à une dépression est l'une des caractéristiques essentielles de l'invention. En effet, cette déposition permet d'extraire chaque molécule d'eau susceptible de se trouver incluse dans la maçonnerie, la différence de pression entre les extrémités des lances en surpression et celles des lances en dépression étant suffisante pour vaincre les pertes de charges représentées par le cheminement depuis le point initial où se trouve placé une molécule d'eau jusqu'au point de sortie. Bien entendu, l'air utilisé pour évacuer la vapeur d'eau susceptible d'être contenue dans le mur est un air préalablement non seulement surpessé mais encore chauffé à une température de l'ordre de 40 c et séché à un niveau au plus égal à 10 % Hr les moyens utilisés pour distribuer cet air surpressé chauffé et séché font partie intégrante de l'invention. L'invention prévoit les moyens de faire varier le débit d'air pour chaque trou en to actionnant le mécanisme d'obturation à l'entrée de la lance. Une autre disposition remarquable et essentielle de l'invention est qu'elle prévoit les moyens d'injecter, dès après la fin du processus d'assèchement, par les trous borgnes précédemmént créés, une pâte ou un mortier spécifique permettant d'obstruer la plus grande partie des cheminements précédemment utilisés par la vapeur d'eau pour migrer à l'extérieur du mur sous la double action de la pression et de la dépression. De façon avantageuse, cette injection se fera par les orifices précédemment utilisés pour l'injection d'air en surpression tandis que les lances de dépression seront laissées en place, lesdites lances étant munies d'un dispositif empêchant la pâte ou le mortier de pénétrer dans les tuyaux d'aspiration. Selon cette double disposition, on obtient effectivement un mur totalement exempt d'humidité interne et on empêche durablement la réapparition des phénomènes de remontée capillaire ou de rétention de l'humidité migrante. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description suivante d'un 25 mode de réalisation non limitatif décrit dans les dessins ciaprès dans lesquels: La FIGURE 1 représente la disposition des trous borgnes sur un mur devant être traité La FIGURE 2 représente le même mur équipé d'une pluralité de lances de surpression et d'une pluralité de lances de dépression 3o La FIGURE 3 représente le mode d'injection de la pâte, mortier ou résine hydrophobe. La FIGURE 4 représente le détail de l'extrémité d'une lance et de son dispositif d'étanchéité. On constate sur la Figure 1 que l'invention propose de réaliser, dans un ou plusieurs murs (1) de l'ouvrage à traiter, plusieurs perçages (12) non débouchants, d'un diamètre de l'ordre de 15 mm. Ces perçages (12) seront disposés sur des lignes verticales et horizontales, de telle façon que la distance entre deux perçages voisins soit à peu près constante. De façon préférée, cette distance sera choisie comme étant proche de 1 mètre. Une implantation en quinconce pourra être préférée. Les perçages borgnes seront réalisés de telle façon que la rangée inférieure soit située à environ 20 cm au dessus du niveau du sol et que la rangée supérieure soit située au-dessus des traces d'humidité détectées ou supposées. La Figure 2 montre un mur équipé des matériels permettant de procéder à un assèchement rapide et pratiquement total. On voit que chaque perçage borgne (12) est équipé d'une lance (13. Dans l'illustration présentée, une lance (15) est placée dans un trou borgne (14). Cette lance est reliée à une tuyauterie (20) laquelle est reliée à un distributeur (30) lui-même alimenté par un surpresseur (40) et /ou par un réchauffeur sécheur d'air. Tous les perçages borgnes alimentés par le flux d'air chauffé et séché se trouvent soumis à un flux d'air chaud qui, du fait de la configuration de la lance et de son joint d'étanchéité, ne peut pas trouver d'autre issue qu'un cheminement à travers les porosités de la maçonnerie. L'invention prévoit également d'équiper une autre série de perçages borgnes (12) de lances (13) connectée à des tuyauteries (21) reliées à un collecteur (31) dans lequel aspire une pompe à vide (41). Les groupes surpresseurs (40) et dépresseurs (41) étant mis en fonction simultanément, on comprend que l'humidité (2) se trouve repoussée du fait de la surpression générée par le surpresseur (40), chemine dans la maçonnerie jusqu'à ce qu'elle soit aspirée par la dépression générée par l'action de la pompe à vide (41) dans le ou les trous borgnes les plus proches. On obtient ainsi l'évacuation rapide de la totalité de la vapeur d'eau contenue dans la maçonnerie, cette vapeur d'eau étant intégralement remplacée par de l'air sec et chaud. La Figure 3 montre schématiquement le mode d'introduction de la pâte, du mortier ou de la résine destinés à occuper les cheminements précédemment empruntés par la vapeur d'eau. Ces produits sont préférentiellement constitués de micro-mortier dans les zones fragilisées de la maçonnerie et de produits résineux dérivés du silicone, hydrophobes, dérivée du silicone (méthylsiliconate de potassium ou plolysiloxanes par exemple) à la base du mur dans le cas de remontées d'eau par capillarité. Dans le cas d'injection de micor-mortier, il n'est pas nécessaire de changer les lances utilisées pour l'injection d'air, les dites lances pouvant être également utilisées pour réaliser les deux injections successives. Les produits sont introduits par chacun (ou par la plupart) des perçages borgnes précédemment équipés de lances de surpression. Le dispositif d'injection schématiquement représenté sur la figure 3 est manuel, mais on pourra choisir un dispositif automatisé, avec distributeur permettant l'injection simultanée de pâte, résine ou mortier dans plusieurs perçages. io Simultanément à ces opérations de perçage, l'invention prévoit de laisser en place les lances d'aspiration, de telle façon que le matériau de comblement pénètre intégralement dans les cheminements et vienne remplir les perçages borgnes d'aspiration. A ce stade, les lances d'aspiration auront été reculées dans les trous borgnes qu'elles occupent; elles seront avantageusement munies d'un dispositif à clapet interrompant l'aspiration à partir du moment où le matériau de comblement atteint le niveau de l'élément déformable d'obstruction. La Figure 4 illustre le détail des lances, qui peuvent être identiques pour les éléments en surpression et pour les éléments en dépression. Ces lances ont une forme cylindrique ajourée (6) munies d'une butée (7). Elles comportent un élément déformable d'obstruction (4) qu'un dispositif mécanique (5) peut venir comprimer à l'intérieur et au début du perçage borgne (12) équipé. Ainsi, une fois les lances mises en place, l'air pulsé par la tuyauterie (20) ou aspiré par la tuyauterie (21) ne pourra cheminer qu'à travers les porosités de la maçonnerie. De façon avantageuse, les lances utilisées pour l'aspiration comporteront la possibilité de déplacer la buttée (7) le long de la forme cylindrique ajourée, de telle façon que le matériau de comblement puisse remplir la quasi totalité du perçage borgne correspondant lors des opérations d'injection en condition de dépression entretenue; pour cette applications spécifique, les lances seront utilement munie d'un dispositif (8) empêchant le matériau de comblement de pénétrer dans la partie cylindrique ajourée. Ce dispositif pourra être par exemple un clapet à flotteur ou un filtre ou membrane à très faible ouverture. En conclusion, le procédé revendiqué permet de réaliser des opérations d'assèchement définitif de murs (1) ou d'ouvrages de maçonnerie. II présente la particularité remarquable de se composer, a minima, de la succession des étapes suivantes: Réalisation d'une pluralité de trous borgnes (12) depuis la face externe de l'ouvrage. Introduction d'une lance (13) dans chaque trou borgne (12) Réalisation d'une étanchéité à l'air par compression d'un dispositif déformable d'obstruction (4) placé à l'extrémité initiale de chaque lance Soufflage d'air chauffé, séché et surpréssé dans au moins la moitié des trous borgnes par l'intermédiaire de tuyauteries (20) connectées à un distributeur (30). Supplémentairement, ce procédé d'assèchement de murs (1) prévoit en outre d'équiper une partie des trous borgnes (12) de lances connectées à un collecteur (31) relié à une pompe à vide (41), ceci pour imposer un cheminement vers l'extérieur de la maçonnerie à toute forme d'humidité pouvant se trouver contenue dans la dite maçonnerie. De façon à ne pas nuire à l'aspect extérieur des ouvrages, mais également dans le but d'éviter tout risque de renouvellement de l'imprégnation du mur par l'humidité, le procédé d'assèchement de murs (1) comporte une phase terminale consistant à injecter un matériau de comblement par les trous borgnes précédemment alimentés par une buse alimentée en air séché et surpressé. Cette injection sera préférentiellement réalisée en laissant en place et en fonction les lances d'aspiration, lesquelles seront munies de dispositif empêchant l'aspiration du matériau de comblement. Au-delà du procédé, l'invention porte également sur les outils et moyens nécessaires à la mise en oeuvre de ce procédé, et donc sur un ensemble de matériels comportant au moins un surpresseur (40), un sécheur (50), un distributeur (30), des tuyauteries (20) et des lances (13) munies d'éléments d'obstruction déformables (4), les dits matériels permettant d'effecteur des opérations d'assèchement de murs (1) ou d'ouvrages. Cet ensemble pourra comporter en outre un collecteur (31) et une pompe à vide (41). Bien entendu, les descriptions ci-dessus sont données à simple titre d'illustration et l'on pourra choisir d'autres modes de réalisation des lances de surpression et de dépression, ainsi que d'autres modalités d'injection sans pour autant sortir du cadre de l'invention. De même pourra-t'on choisir de n'utiliser, pour certaines applications, qu'une partie des dispositions et matériels décrits sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 5 - 1- Procédé d'assèchement de murs (1) ou d'ouvrages de maçonnerie caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: Réalisation d'une pluralité de trous borgnes (12) depuis la face externe de l'ouvrage. Io Introduction d'une lance (13) dans chaque trou borgne (12) Réalisation d'une étanchéité à l'air par compression d'un dispositif déformable d'obstruction (4) placé à l'extrémité initiale de chaque lance Soufflage d'air chauffé, séché et surpréssé dans au moins la moitié des trous borgnes par l'intermédiaire de tuyauteries (20) connectées à un distributeur (30). -2- Procédé d'assèchement de murs (1) selon revendication 1, caractérisé en ce qu'il prévoit en outre d'équiper une partie des trous borgnes (12) de lances connectées à un collecteur (31) relié à une pompe à vide (41). -3- Procédé d'assèchement de murs (1) selon revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte une phase terminale consistant à injecter un matériau de comblement par les trous borgnes précédemment alimentés par une buse alimentée en air séché et surpressé. - 4- Ensemble de matériel comportant au moins un surpresseur (40), un sécheur (50), un distributeur (30), des tuyauteries (20) et des lances (13) munies d'éléments d'obstruction déformables (4) permettant d'effecteur des opérations d'assèchement de murs (1) ou d'ouvrages selon un procédé conforme à la revendication 1. - 5- Ensemble de matériel selon revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un collecteur (31) et une pompe à vide (41).