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GAMMA CHIMIE - Minéralisation1 Présente GAMMA CHIMIE La Chimie au service de lEnvironnement, de lArchitecture et des Economies dEnergie.

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2 GAMMA CHIMIE - Minéralisation1 Présente GAMMA CHIMIE La Chimie au service de lEnvironnement, de lArchitecture et des Economies dEnergie

3 GAMMA CHIMIE - Minéralisation2 Le proc é d é SILITRANS ® Traitement des matériaux minéraux poreux par « minéralisation »

4 GAMMA CHIMIE - Minéralisation3 La Minéralisation est un procédé destiné aux matériaux minéraux poreux utilisés, notamment et essentiellement, dans la construction dédifices et douvrages 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 sadresse. Ces matériaux peuvent être naturels ; ils peuvent également être artificiels.

5 GAMMA CHIMIE - Minéralisation4 Matériaux minéraux poreux dutilisation courante Pierres naturelles : Ü à dominante carbonatée : calcaires, tuffeau Ü à dominante silicatée : granites, grès, gneiss Matériaux artificiels : Bétons Terres cuites : tuiles, briques, carreaux

6 GAMMA CHIMIE - Minéralisation5 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 deau Une phase gazeuse, dont la composition est assez proche de celle de lair ambiant

7 GAMMA CHIMIE - Minéralisation6 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 :

8 GAMMA CHIMIE - Minéralisation7 La phase solide Les caractéristiques premières de la phase solide, outre la résistance physique intrinsèque quelle oppose à la pression, sont : une composition chimique généralement hétérogène une très grande surface développée Une vue au microscope électronique illustre ces caractéristiques :

9 GAMMA CHIMIE - Minéralisation8 Tuffeau

10 GAMMA CHIMIE - Minéralisation9 La phase liquide La phase liquide est uniquement leau, qui est présente dans le matériau minéral poreux en raison : De limbibition : pluie, remontées capillaires De la condensation : vapeur deau 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.

11 GAMMA CHIMIE - Minéralisation10 La phase gazeuse La phase gazeuse est en équilibre avec lair extérieur, la phase liquide (vapeur) et la phase solide. Sa composition est proche de celle de lair, à la concentration en vapeur deau près, et, le cas échéant, aux dégagements gazeux résultant de réactions chimiques qui interviennent (décarbonatation notamment).

12 GAMMA CHIMIE - Minéralisation11 Désordres des matériaux La plupart des matériaux minéraux poreux, naturels ou artificiels, peuvent, avec le temps, présenter des désordres susceptibles daffecter leurs qualités initiales : desquamations (en surface) altérations physiques déstructurations chimiques ( en profondeur )

13 GAMMA CHIMIE - Minéralisation12 Pathologie des matériaux Lorigine des pathologies est multiple : action directe de leau (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 limpluvium agressions chimiques : anhydride sulfureux, gaz carbonique, autres gaz (H 2 S, oxydes) etc...

14 GAMMA CHIMIE - Minéralisation13 Facteur commun des pathologies Le facteur commun à lensemble des pathologies est la pénétration de leau à lintérieur du matériau minéral poreux : Ü soit seule (gel et dégel) Ü soit avec différents composés en solution : sels divers, gaz à caractère acide (SO 2, CO 2 …)

15 GAMMA CHIMIE - Minéralisation14 Lattrait 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 Cest par ce vide que leau pénètre dans le matériau.

16 GAMMA CHIMIE - Minéralisation15 Prévention de la pathologie Traitement de la pathologie Respecter deux impératifs : ¬ Interdire la pénétration deau liquide à lintérieur du matériau ¬ Autoriser la perméation des gaz et ne jamais «asphyxier» le matériau minéralisation Ces objectifs sont atteints par la minéralisation

17 GAMMA CHIMIE - Minéralisation16 Quest ce que la minéralisation ? Etymologiquement, la minéralisation est lopération qui consiste à « rendre minéral ». Les matériaux minéraux poreux étant, par définition, dessence minérale, la minéralisation va consister : ajouter Soit à ajouter du minéral à du minéral rendre minéral Soit à rendre minéral ce qui ne létait pas

18 GAMMA CHIMIE - Minéralisation17 Les 3 Objectifs de la minéralisation Interdire la pénétration ou le passage de leau liquide dans le sein du matériau Diminuer sans les interdire les échanges gazeux entre latmosphère et lintérieur du matériau Améliorer la cohésion interne du matériau (la minéralisation peut être une véritable restructuration, notamment de la pierre)

19 GAMMA CHIMIE - Minéralisation18 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.

20 GAMMA CHIMIE - Minéralisation19 Pourquoi ? Afin de ne pas modifier léquilibre ionique interne et ne pas introduire dantagonismes (saF c/ saf, etc.). Pourquoi de même nature chimique ? Pourquoi de même structure morphodynamique ? Pour rester dans le même domaine de coefficient de dilatation cubique afin déviter les désordres stériques dus aux effets thermiques.

21 GAMMA CHIMIE - Minéralisation20 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 dune phase stationnaire aqueuse* créée extemporanément. Pour cela, le support doit être « mouillé à refus » à leau avant application de SILITRANS. * Sauf pour SILITRANS 208 qui génère sa propre phase stationnaire.

22 GAMMA CHIMIE - Minéralisation21 Esquisse réactionnelle (2) Sur certains supports, lajout dun primaire (ACTICAL) dans leau de mouillage est nécessaire. Le traitement sapplique 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 lintrados.

23 GAMMA CHIMIE - Minéralisation22 Esquisse réactionnelle (3) Ensuite, les composants réagissent, tant avec les constituants du support lui-même quavec le gaz carbonique de la phase gazeuse, pour sincorporer chimiquement et physiquement à lui.

24 GAMMA CHIMIE - Minéralisation23 Chronologie du traitement Atmosphère extérieure Support brut Mouillage Applications Pénétration Réaction Séchage 1, 2, 3 … Vapeur deau

25 GAMMA CHIMIE - Minéralisation24 SILITRANS : un traitement écologique les composants des formulations de traitement ne sont ni toxiques, ni dangereux pour lenvironnement les composants des spécialités sont de qualité «alimentaire» et peuvent être mis en contact avec leau de boisson et les aliments

26 GAMMA CHIMIE - Minéralisation25 qui participe au développement durable les produits réactionnels évacués dans lenvironnement sont de leau et, éventuel- lement selon la nature du support, des carbonates alcalins les produits réactionnels introduits dans le support sont didentique nature : silice, silicates, carbonates alcalino-terreux

27 GAMMA CHIMIE - Minéralisation26 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 leau Un support qui résiste mieux au feu

28 GAMMA CHIMIE - Minéralisation27 Tuffeau traité par SILITRANS 208 Pierre naturelle Traitement

29 GAMMA CHIMIE - Minéralisation28 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 sagit dun 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.

30 GAMMA CHIMIE - Minéralisation29 Les produits SILITRANS ® Il existe aujourdhui plusieurs formulations types adaptées aux cas les plus courants : SILITRANS 120 pour lhydrofugation 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

31 GAMMA CHIMIE - Minéralisation30 Exemples de performances SILITRANS 350 (CEBTP ) : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa Tenue à la pression :0,5 Mpa Perméance : 147 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) Tenue à la pression :0,5 Mpa Perméance : 64 g/m²/h

32 GAMMA CHIMIE - Minéralisation31 Améliorations Outre lopposition à la pénétration de leau, les supports traités par le procédé SILITRANS ® acquièrent : un accroissement de leffet 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.)

33 GAMMA CHIMIE - Minéralisation32 Exemples dapplications Le procédé SILITRANS ® est applicable à de nombreux domaines : Imperméabilisation et protection douvrages Travaux de cuvelage sous fortes contre- pressions deau (50 m et plus !) Consolidation douvrages endommagés Renforcement détanchéité Traitement des voûtes et tunnels

34 GAMMA CHIMIE - Minéralisation33 Exemples dapplications (2) Protection des ouvrages dart contre les sels de déverglaçage Imperméabilisation des bassins (eau potable, stations dépuration, bâches de relevage, …) Amélioration de la portance de terrains naturels Protection des ouvrages à la mer Durcissement des sols industriels etc.

35 GAMMA CHIMIE - Minéralisation34 Exemples dapplications (3) Pour un même support, lapplication du procédé SILITRANS ® peut aboutir à des résultats différents selon lobjectif 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

36 GAMMA CHIMIE - Minéralisation35 Exemples dapplications Siège de lOCDE (Paris) - Façade en pierre de Saint-Maximin

37 GAMMA CHIMIE - Minéralisation36 Exemples dapplications Gémozac – Etanchéité des rétentions

38 GAMMA CHIMIE - Minéralisation37 Exemples dapplications SNCF – Protection de la façade de la Gare de St Pierre des Corps (37)

39 GAMMA CHIMIE - Minéralisation38 Exemples dapplications Tahiti – Consolidation et imperméabilisation dinfrastructures souterraines

40 GAMMA CHIMIE - Minéralisation39 Exemples dapplications Parthenay – Traitement des cases dammonitrate

41 GAMMA CHIMIE - Minéralisation40 Exemples dapplications Thouars – Imperméabilisation des cellules de stockage de céréales

42 GAMMA CHIMIE - Minéralisation41 Exemples dapplications Cognac – Traitement des sols de distilleries

43 GAMMA CHIMIE - Minéralisation42 Exemples dapplications Gouaix – Réparation dun piézomètre

44 GAMMA CHIMIE - Minéralisation43 vous remercient et Francis GALLION Et vous attendent sur :


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