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

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

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

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

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

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

GAMMA CHIMIE - Minéralisation Sphérules Vides Feuillets Tuffeau GAMMA CHIMIE - Minéralisation

GAMMA CHIMIE - Minéralisation 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

GAMMA CHIMIE - Minéralisation 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

GAMMA CHIMIE - Minéralisation 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

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

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

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

Exemples de performances SILITRANS 350 (CEBTP 2352-7-095) : 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 2352-7.054/2) : Tenue à la contre-pression : 0,5 Mpa (50 mCE) Perméance : 64 g/m²/h GAMMA CHIMIE - Minéralisation

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

GAMMA CHIMIE - Minéralisation et Francis GALLION vous remercient Et vous attendent sur : www.gamma-chimie.com GAMMA CHIMIE - Minéralisation