Brevet FR3007407A1 — publié le 20141226

Procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage au gel et au dégel La présente invention concerne le domaine du traitement d'une structure en béton. Plus particulièrement, la présente invention concerne le traitement d'une surface de béton contre l'écaillage. Les cycles de gel et de dégel constituent un facteur de détérioration du béton provoquant l'écaillage de sa surface. Il est donc nécessaire de traiter les surfaces de béton de structures existantes afin de limiter leur vieillissement/dégradation dans le temps. Il existe des procédés de réparation de telles structures de béton consistant à traiter exclusivement les zones de béton dégradées en supprimant la partie de béton dégradée et en nettoyant et traitant les armatures mises à nu, puis en reconstituant le profil initial de la structure. Toutefois, de telles solutions ne conservent pas le parement d'origine et ne permettent pas de traiter la structure en béton dans son entier. Il existe également des revêtements surfaciques de protection des zones de béton dégradées. Ces revêtements surfaciques ont souvent l'inconvénient de bloquer les phénomènes d'évaporation et d'emprisonner de l'eau à la surface du béton qui pourrait, par exemple, remonter dans le béton par capillarité. De tels revêtements surfaciques n'empêchent donc pas l'écaillage de la surface du béton dû au gel et au dégel. Le but de l'invention est donc de pallier ces inconvénients et de fournir un procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage dû au gel et au dégel efficace et simple à mettre en oeuvre. Dans un mode de réalisation, l'invention concerne un procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage au gel et au dégel comprenant une étape de nettoyage de la surface de béton à traiter, une étape de séchage de ladite surface de béton, par exemple à l'air ambiant, et une étape de mise en contact de ladite surface de béton avec une solution aqueuse contenant au moins du monofluorophosphate de sodium. L'étape de mise en contact comprend au moins deux applications par jour de la surface de béton avec la solution aqueuse, les vaporisations étant réalisées jusqu'à saturation de la surface du béton et étant espacées d'un intervalle de temps inférieur ou égal à 12 heures, les deux applications journalières étant répétées pendant au moins deux jours à intervalle de 24 heures. Par application, on entend toute action permettant de poser la solution aqueuse contenant du monofluorophosphate de sodium sur la surface de béton à traiter, et notamment les actions de pulvérisation, brumisation, vaporisation... On entend par « solution aqueuse », la combinaison du monofluorophosphate de sodium avec une solution, telle que par exemple de l'eau. Ainsi, le procédé de traitement permet d'améliorer la résistance à l'écaillage au gel et au dégel d'une surface de béton. De plus, le monofluorophosphate de sodium s'hydrolyse et libère du fluor à l'intérieur du béton traité. Le fluor agit comme catalyseur et permet aux silicates de calcium hydraté (CSH) de développer une structure fibreuse. Le fluor précipite sous forme de fluorure de calcium (CaF2) avec du calcium prélevé dans les silicates de calcium hydraté (CSH), ce qui engendre des déséquilibres dans les ratios silice/calcium tendant à se corriger par transport osmotique de matière d'un grain de ciment à l'autre, créant ainsi des tubes creux qui apparaissent comme des microfibres d'une dizaine de microns de longueur. L'application du monofluorophosphate de sodium entraîne donc la minéralisation de la surface de béton qui rend la surface traitée plus difficile à écailler. Selon un mode de réalisation, les deux applications journalières sont répétées pendant au moins trois jours à intervalle de 24 heures. Une telle application permet de réduire davantage l'écaillage de la surface de béton. Avantageusement, la solution aqueuse comprend 100 grammes à 250 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution. En d'autres termes, la solution aqueuse comprend 9% à 20% en poids de monofluorophosphate de sodium par rapport au poids total de la solution aqueuse. La solution aqueuse peut comprendre 200 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution. En d'autres termes, la solution aqueuse comprend 16,7% en poids de monofluorophosphate de sodium par rapport au poids total de la solution aqueuse. Avant l'étape de mise en contact, la solution aqueuse est préparée par dissolution complète de monofluorophosphate de sodium dans une solution d'eau. Le monofluorophosphate de sodium est par exemple sous forme de poudre, de gel ou liquide. Selon un mode de réalisation, les deux applications journalières sont espacées d'un intervalle de temps supérieur ou égal à 5 minutes. Lors de chaque application, on vaporise, par exemple, une quantité comprise entre 0,08 à 0,25 kg/m2 de la solution aqueuse contenant le monofluorophosphate de sodium. La quantité totale de la solution aqueuse appliquée est ainsi comprise entre 0.5 et 1,5kg/m2, plus particulièrement entre 1 à 1,5 kg/m2 lors de l'étape de mise en contact de la solution aqueuse avec la surface de béton à traiter. Avantageusement, l'étape de séchage est réalisée à température ambiante pendant au moins 24 heures. Dans un mode de réalisation, la solution aqueuse contenant le monofluorophosphate de sodium comprend du carbonate de sodium. L'ajout de carbonate de sodium permet de faciliter la pénétration du monofluorophosphate de sodium dans le béton non carbonaté car le carbonate de sodium réagit plus rapidement avec la chaux du ciment que la chaux du ciment ne fixe le monofluorophosphate de sodium. La solution aqueuse comprend, par exemple, 4,5 grammes de carbonate de sodium par litre de solution aqueuse. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 représente schématiquement les étapes du procédé de traitement selon l'invention, et la figure 2 illustre en détail l'étape de mise en contact selon le procédé de la figure 1. L'organigramme représenté sur la figure 1 illustre la mise en oeuvre du procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage au gel et au dégel. Le procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage au gel et au dégel comprend une étape 10 de nettoyage de la surface de béton à traiter, une étape 20 de séchage de ladite surface de béton et une étape 30 de mise en contact de ladite surface de béton avec une solution aqueuse contenant du monofluorophosphate de sodium. L'étape 10 de nettoyage de la surface de béton à traiter consiste à préparer la surface en la nettoyant, par exemple avec un jet d'eau sous pression afin d'obtenir une surface propre. L'étape 20 de séchage consiste à laisser sécher à l'air libre, la surface de béton à traiter. La surface ne doit pas avoir été en contact avec l'eau de pluie pendant au moins 24 heures. L'étape 30 de mise en contact, détaillée à la figure 2, comprend deux applications 31, 33 par jour de la surface de béton avec la solution aqueuse contenant le monofluorophosphate de sodium Chaque application 31, 33 est réalisée par vaporisation, brumisation ou pulvérisation, jusqu'à saturation de la surface du béton, c'est-à-dire lorsque le béton ne peut plus absorber de solution aqueuse. Les deux applications 31, 33 journalières sont espacées d'un intervalle de temps 32, 34 inférieur ou égal à 12 heures, par exemple de 5 minutes. Les étapes d'applications 31, 33 et d'attente 32, 34 représentent une passe. L'étape 30 de mise en contact comprend deux passes réalisées à intervalle de 24 heures. En variante, l'étape 30 de mise en contact comprend trois passes réalisées à intervalle de 24 heures, c'est-à-dire deux applications par jour pendant trois jours La solution aqueuse à appliquer sur la surface de béton à traiter comprend 100 grammes à 250 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution, par exemple, 200 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution. La solution dans laquelle est dilué le monofluorophosphate de sodium est, par exemple, de l'eau. La préparation de la solution aqueuse par dissolution complète de monofluorophosphate de sodium, par exemple en poudre, dans de l'eau est réalisée antérieurement à l'étape 30 de mise en contact. Lors de chaque vaporisation 31, 33, on vaporise une quantité comprise entre 0,08 à 0,25 kg/m2 de la solution aqueuse contenant le monofluorophosphate de sodium. La quantité totale appliquée de la solution aqueuse contenant le monofluorophosphate de sodium, à la fin du procédé de traitement, est comprise entre 0,5 et 1,5kg/m2, plus particulièrement entre 1 à 1,5 kg/m2. En variante, la solution aqueuse contenant du contenant le monofluorophosphate de sodium comprend du carbonate de sodium, par exemple, quantité de 4,5 grammes de carbonate de sodium par litre de solution aqueuse. Le carbonate de sodium permet une pénétration plus rapide dans les zones de béton non carbonatées. La structure de béton ainsi traitée pourra être analysée au plus tôt trois semaines après l'application du procédé de traitement décrit ci-dessus. Afin de vérifier si le béton ainsi traité présente une résistance améliorée à l'écaillage, on peut s'appuyer sur les essais décrits dans la norme XP-P18-420 consistant à déterminer la masse de particules écaillées en surface d'un béton soumis à plusieurs cycles de gel/dégel en présence d'une solution saline. L'éprouvette contenant le béton à analyser est placée dans un coffrage isolant au sein d'une enceinte thermique afin de subir l'essai d'écaillage. Le cycle de gel et de dégel consiste à geler à une température par exemple de -20°C et à dégeler à une température par exemple de 20°C l'éprouvette par période de 24 heures. Un tel cycle est répété 56 fois et un relevé de la masse d'écailles détachées en surface du béton est réalisé tous les sept cycles. L'éprouvette A contient du béton traité par le procédé de traitement décrit ci-dessus, dans lequel l'étape de mise en contact de la solution aqueuse contenant du monofluorophosphate de sodium comporte deux applications par jours répétées pendant trois jours. Une éprouvette B comprend du béton traité par un procédé de traitement comprenant une étape de mise en contact de la solution aqueuse contenant du monofluorophosphate de sodium comportant deux passes espacées de 16 heures, chaque passe comportant deux applications. Une éprouvette C comprend du béton traité par un procédé de traitement comprenant une étape de mise en contact de solution aqueuse contenant du monofluorophosphate de sodium comportant deux passes espacées de 12 heures répétées pendant deux jours, chaque passe comportant deux applications. L'éprouvette A est comparée aux éprouvettes B et C et à une éprouvette D comportant du béton non traité. Après 28 jours, on constate que le béton contenu dans l'éprouvette A présente trois fois moins de pertes d'écailles que le béton contenu dans les éprouvettes B et C et plus de vingt fois moins de pertes d'écailles que le béton contenu dans l'éprouvette D. Après 49 jours, on constate que le béton contenu dans l'éprouvette A présente sept fois moins de pertes d'écailles que le béton contenu dans l'éprouvette B, deux fois moins de pertes d'écailles que le béton contenu dans l'éprouvette C et dix-neuf fois moins de pertes d'écailles que le béton contenu dans l'éprouvette D. Les résultats du test d'écaillage montrent l'effet d'amélioration de la résistance à l'écaillage d'une surface de béton traitée selon le procédé de traitement selon l'invention. Cette amélioration peut s'expliquer en partie grâce à la minéralisation de la surface du béton traitée. Grace à l'invention, il est possible de traiter les surfaces de béton de structures existantes afin de limiter leur dégradation dans le temps par un procédé de traitement contre l'écaillage efficace et simple à mettre en oeuvre. L'invention s'applique tant aux constructions anciennes qu'aux constructions récentes. L'invention est adaptée à toute structure dont la surface extérieure est endommagée et doit être traitée. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement d'une surface de béton contre l'écaillage au gel et au dégel comprenant une étape (10) de nettoyage de la surface de béton à traiter, une étape (20) de séchage de ladite surface de béton et une étape (30) de mise en contact de ladite surface de béton avec une solution aqueuse contenant au moins du monofluorophosphate de sodium, caractérisé en ce que l'étape (30) de mise en contact comprend au moins deux applications (31, 33) par jour de la surface de béton avec la solution aqueuse, les applications étant réalisées jusqu'à saturation de la surface du béton et étant espacées d'un intervalle de temps (32, 34) inférieur ou égal à 12 heures, les deux applications journalières (31, 33) étant répétées pendant au moins deux jours à intervalle de 24 heures. 2. Procédé de traitement selon la revendication 1, dans lequel les deux applications journalières (31, 33) sont répétées pendant au moins trois jours à intervalle de 24 heures. 3. Procédé de traitement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la solution aqueuse comprend 100 grammes à 250 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution. 4. Procédé de traitement selon la revendication 3, dans lequel la solution aqueuse comprend 200 grammes de monofluorophosphate de sodium par litre de solution. 5. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel avant l'étape (30) de mise en contact, on prépare la solution aqueuse par dissolution complète de monofluorophosphate de sodium dans de l'eau. 6. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les deux applications journalières (31, 33) sont espacées d'un intervalle de temps supérieur ou égal à 5 minutes. 7. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel lors de chaque application, onapplique une quantité comprise entre 0,08 à 0,25 kg/m2 de la solution aqueuse. 8. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel une quantité totale de la solution aqueuse comprise entre 1 à 1,5 kg/m2 est appliquée lors de l'étape de mise en contact de la solution aqueuse avec la surface de béton à traiter. 9. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'étape de séchage est réalisée à température ambiante pendant au moins 24 heures. 10. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la solution aqueuse comprend du carbonate de sodium. 11. Procédé de traitement selon la revendication 10, dans lequel la solution aqueuse comprend 4,5 grammes de carbonate de sodium par litre de solution aqueuse.