GAMMA CHIMIE - Minéralisation

Présentation au sujet: "GAMMA CHIMIE - Minéralisation"— Transcription de la présentation:

1 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
La Chimie au service de l’Environnement, de l’Architecture et des Economies d’Energie GAMMA CHIMIE ENVIRONNEMENT Présente GAMMA CHIMIE - Minéralisation

2 Traitement des matériaux minéraux poreux par « minéralisation »
GAMMA CHIMIE ENVIRONNEMENT Le procédé SILITRANS® Traitement des matériaux minéraux poreux par « minéralisation » GAMMA CHIMIE - Minéralisation

3 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
La Minéralisation est un procédé destiné aux matériaux minéraux poreux utilisés, notamment et essentiellement, dans la construction d’édifices et d’ouvrages très divers : habitations, réservoirs, statues, etc. Avant de décrire le procédé, il convient avant toute chose de définir, par des grandeurs caractéristiques, les matériaux auxquels il s’adresse. Ces matériaux peuvent être naturels ; ils peuvent également être artificiels. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

4 Matériaux minéraux poreux d’utilisation courante
Pierres naturelles : à dominante carbonatée : calcaires, tuffeau à dominante silicatée : granites, grès, gneiss Matériaux artificiels : Bétons Terres cuites : tuiles, briques, carreaux GAMMA CHIMIE - Minéralisation

5 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
Les minéraux poreux sont des matériaux, naturels ou artificiels, comportant, en proportions inégales, trois phases : Une phase solide, essentiellement minérale Une phase liquide, provenant de la condensation de la vapeur d’eau Une phase gazeuse, dont la composition est assez proche de celle de l’air ambiant GAMMA CHIMIE - Minéralisation

6 Examen des trois phases
Selon la nature et/ou la provenance du matériau minéral poreux, les proportions relatives des trois phases peuvent être très différentes : GAMMA CHIMIE - Minéralisation

7 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
La phase solide Les caractéristiques premières de la phase solide, outre la résistance physique intrinsèque qu’elle oppose à la pression, sont : une composition chimique généralement hétérogène une très grande surface développée Une vue au microscope électronique illustre ces caractéristiques : GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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Sphérules Vides Feuillets Tuffeau GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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La phase liquide La phase liquide est uniquement l’eau, qui est présente dans le matériau minéral poreux en raison : De l’imbibition : pluie, remontées capillaires De la condensation : vapeur d’eau Cette eau contient, en solution, des composés qui peuvent ne pas être chimiquement neutres vis-à-vis des composants du matériau et inter-réagir avec eux. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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La phase gazeuse La phase gazeuse est en équilibre avec l’air extérieur, la phase liquide (vapeur) et la phase solide. Sa composition est proche de celle de l’air, à la concentration en vapeur d’eau près, et, le cas échéant, aux dégagements gazeux résultant de réactions chimiques qui interviennent (décarbonatation notamment). GAMMA CHIMIE - Minéralisation

11 Désordres des matériaux
La plupart des matériaux minéraux poreux, naturels ou artificiels, peuvent, avec le temps, présenter des désordres susceptibles d’affecter leurs qualités initiales : desquamations (en surface) altérations physiques déstructurations chimiques (en profondeur) GAMMA CHIMIE - Minéralisation

12 Pathologie des matériaux
L’origine des pathologies est multiple : action directe de l’eau (dissolution) attaque érosive (ruissellement) agression physique par imbibition et succes-sion des cycles gel/dégel action stérique due à la cristallisation des sels apportés par l’impluvium agressions chimiques : anhydride sulfureux, gaz carbonique, autres gaz (H2S, oxydes) etc... GAMMA CHIMIE - Minéralisation

13 Facteur commun des pathologies
Le facteur commun à l’ensemble des pathologies est la pénétration de l’eau à l’intérieur du matériau minéral poreux : soit seule (gel et dégel) soit avec différents composés en solution : sels divers, gaz à caractère acide (SO2, CO2…) GAMMA CHIMIE - Minéralisation

14 C’est par ce vide que l’eau pénètre dans le matériau.
L’attrait du vide … Par définition, les matériaux minéraux poreux comportent une porosité plus ou moins importante : moins de 1 % pour certains bétons, plus de 40 % pour certains tuffeaux C’est par ce vide que l’eau pénètre dans le matériau. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

15 Prévention de la pathologie Traitement de la pathologie
Respecter deux impératifs : Interdire la pénétration d’eau liquide à l’intérieur du matériau Autoriser la perméation des gaz et ne jamais «asphyxier» le matériau Ces objectifs sont atteints par la minéralisation GAMMA CHIMIE - Minéralisation

16 Qu’est ce que la minéralisation ?
Etymologiquement, la minéralisation est l’opération qui consiste à « rendre minéral ». Les matériaux minéraux poreux étant, par définition, d’essence minérale, la minéralisation va consister : Soit à ajouter du minéral à du minéral Soit à rendre minéral ce qui ne l’était pas GAMMA CHIMIE - Minéralisation

17 Les 3 Objectifs de la minéralisation
Interdire la pénétration ou le passage de l’eau liquide dans le sein du matériau Diminuer sans les interdire les échanges gazeux entre l’atmosphère et l’intérieur du matériau Améliorer la cohésion interne du matériau (la minéralisation peut être une véritable restructuration, notamment de la pierre) GAMMA CHIMIE - Minéralisation

18 Comment ça marche ? Le traitement consiste à introduire dans le support à traiter (préventivement ou curati-vement), une composition dont les produits réactionnels vont être : De même nature chimique De même structure morphodynamique que les constituants du support lui-même. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

19 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
Pourquoi ? Pourquoi de même nature chimique ? Afin de ne pas modifier l’équilibre ionique interne et ne pas introduire d’antagonismes (saF c/ saf, etc.). Pourquoi de même structure morphodynamique ? Pour rester dans le même domaine de coefficient de dilatation cubique afin d’éviter les désordres stériques dus aux effets thermiques. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

20 Esquisse réactionnelle (1)
Les composants du procédé SILITRANS sont introduits sans pression dans le support à traiter ; on utilise pour cela la migration naturelle par capillarité par le truchement d’une phase stationnaire aqueuse* créée extemporanément. Pour cela, le support doit être « mouillé à refus » à l’eau avant application de SILITRANS. * Sauf pour SILITRANS 208 qui génère sa propre phase stationnaire. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

21 Esquisse réactionnelle (2)
Sur certains supports, l’ajout d’un primaire (ACTICAL) dans l’eau de mouillage est nécessaire. Le traitement s’applique sur le support en plusieurs passes de solutions de SILITRANS de concentrations croissantes, de manière à créer dans le support un gradient dégressif de concentration de la surface vers l’intrados. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

22 Esquisse réactionnelle (3)
Ensuite, les composants réagissent, tant avec les constituants du support lui-même qu’avec le gaz carbonique de la phase gazeuse, pour s’incorporer chimiquement et physiquement à lui. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

23 Chronologie du traitement
Atmosphère extérieure Vapeur d’eau Support brut Mouillage Applications Pénétration Réaction Séchage 1, 2, 3 … GAMMA CHIMIE - Minéralisation

24 SILITRANS : un traitement écologique
les composants des formulations de traitement ne sont ni toxiques, ni dangereux pour l’environnement les composants des spécialités sont de qualité «alimentaire» et peuvent être mis en contact avec l’eau de boisson et les aliments GAMMA CHIMIE - Minéralisation

25 qui participe au développement durable
les produits réactionnels évacués dans l’environnement sont de l’eau et, éventuel-lement selon la nature du support, des carbonates alcalins les produits réactionnels introduits dans le support sont d’identique nature : silice, silicates, carbonates alcalino-terreux GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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Le résultat ? Un support « rechargé » par les matériaux mêmes qui le constituent Un support restructuré qui renforce sa cohésion interne Un support qui continue de respirer Un support qui ne se laisse plus pénétrer par l’eau Un support qui résiste mieux au feu GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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Pierre naturelle Traitement Tuffeau traité par SILITRANS 208 GAMMA CHIMIE - Minéralisation

28 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
Le procédé SILITRANS® Le procédé SILITRANS® a été conçu et mis au point par Francis GALLION, propriétaire des formules, de la marque et des droits. Il s’agit d’un procédé original de minéralisation par voie liquide. La société GAMMA CHIMIE en assure le développement, la commercialisation et, par son laboratoire, apporte une assistance technique efficace à ses applicateurs et aux besoins de ses Clients. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

29 Les produits SILITRANS®
Il existe aujourd’hui plusieurs formulations types adaptées aux cas les plus courants : SILITRANS 120 pour l’hydrofugation superficielle SILITRANS 208 pour la protection des pierres naturelles SILITRANS 300 pour les radiers et surfaces horizontales SILITRANS 340 pour les bétons et travaux de cuvelage SILITRANS 350 contre les remontées capillaires SILITRANS 357 pour les toitures, façades et voûtes SILITRANS 560 contre les graffiti et les tags GAMMA CHIMIE - Minéralisation

30 Exemples de performances
SILITRANS 350 (CEBTP ) : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa Tenue à la pression : 0,5 Mpa Perméance : g/m²/h SILITRANS 300 (CSTB 2007 en cours) Tenue à la contre-pression : 0,3 Mpa Tenue à la pression : > 0,5 Mpa Perméance : # 75 g/m²/h SILITRANS 340 (CEBTP /2) : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa (50 mCE) Perméance : g/m²/h GAMMA CHIMIE - Minéralisation

31 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
Améliorations Outre l’opposition à la pénétration de l’eau, les supports traités par le procédé SILITRANS® acquièrent : un accroissement de l’effet tampon permettant une meilleure résistance aux agressions chimiques (excellente tenue de pH 4 à 14) une dureté mécanique accrue un résistance à la colonisation biologique (lichens, mousses, etc.) GAMMA CHIMIE - Minéralisation

32 Exemples d’applications
Le procédé SILITRANS® est applicable à de nombreux domaines : Imperméabilisation et protection d’ouvrages Travaux de cuvelage sous fortes contre-pressions d’eau (50 m et plus !) Consolidation d’ouvrages endommagés Renforcement d’étanchéité Traitement des voûtes et tunnels GAMMA CHIMIE - Minéralisation

33 Exemples d’applications (2)
Protection des ouvrages d’art contre les sels de déverglaçage Imperméabilisation des bassins (eau potable, stations d’épuration, bâches de relevage, …) Amélioration de la portance de terrains naturels Protection des ouvrages à la mer Durcissement des sols industriels etc. GAMMA CHIMIE - Minéralisation

34 Exemples d’applications (3)
Pour un même support, l’application du procédé SILITRANS® peut aboutir à des résultats différents selon l’objectif à atteindre : simple durcissement de surface minéralisation et renforcement de la cohésion interne imperméabilisation et résistance à la pression et/ou à la contre-pression GAMMA CHIMIE - Minéralisation

35 Exemples d’applications
Siège de l’OCDE (Paris) - Façade en pierre de Saint-Maximin GAMMA CHIMIE - Minéralisation

36 Exemples d’applications
Gémozac – Etanchéité des rétentions GAMMA CHIMIE - Minéralisation

37 Exemples d’applications
SNCF – Protection de la façade de la Gare de St Pierre des Corps (37) GAMMA CHIMIE - Minéralisation

38 Exemples d’applications
Tahiti – Consolidation et imperméabilisation d’infrastructures souterraines GAMMA CHIMIE - Minéralisation

39 Exemples d’applications
Parthenay – Traitement des cases d’ammonitrate GAMMA CHIMIE - Minéralisation

40 Exemples d’applications
Thouars – Imperméabilisation des cellules de stockage de céréales GAMMA CHIMIE - Minéralisation

41 Exemples d’applications
Cognac – Traitement des sols de distilleries GAMMA CHIMIE - Minéralisation

42 Exemples d’applications
Gouaix – Réparation d’un piézomètre GAMMA CHIMIE - Minéralisation

43 GAMMA CHIMIE - Minéralisation
et Francis GALLION vous remercient Et vous attendent sur : GAMMA CHIMIE - Minéralisation