FR2772409A1

FR2772409A1 - Building facade cleaning procedure using moisturizing cataplasm

Info

Publication number: FR2772409A1
Application number: FR9715873A
Authority: FR
Inventors: Edigio Jean Marie Fantin
Original assignee: M Lefevre SA
Current assignee: M Lefevre SA
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: FR2772409B1

Abstract

The procedure consists of applying a hydrophilic moisturizing cataplasm (16) to the surface (14) to be cleaned and leaving it for a predetermined period of time. The cataplasm, made from short-fibre rock wool with a low content of chlorides and sulfates and a pH value close to that of the stone being cleaned, is then removed and residual salts cleaned off. After leaving the stone to dry for a preset time a second cataplasm is applied for a shorter period of time than the first to promote the migration of salts from the facade through the surface and into the cataplasm. The first cataplasm is applied for a period of 3 - 6 weeks and the second for 1 - 3 weeks, with a drying period of 2 - 6 weeks between. The drying stage and second cataplasm can be repeated between six and ten times. The cataplasms are applied with a gun (20), and moisturized with water at low pressure delivered through pipes (24).

Description

Procédé de des salement de façades. Method of salting facades.

La présente invention concerne le domaine de l'entretien et de la réparation de façades ou de parties de façades de bâtiments réalisées en matériaux poreux tels que de la pierre calcaire ou du granit. The present invention relates to the field of maintenance and repair of facades or parts of facades of buildings made of porous materials such as limestone or granite.

En raison de la pollution atmosphérique qui règne tant dans les zones urbaines que dans les zones rurales, les façades des bâtiments sont soumises à un environnement atmosphérique agressif causé par la présence d'oxyde de soufre SO2 qui tend à se transformer en acide sulfureux et en acide sulfurique, et également d'ions nitrates et d'ions chlorures. Au fil du temps, ces divers composants chimiques réussissent à rentrer de plusieurs millimètres dans la pierre constituant la façade des bâtiments exposée à une telle atmosphère polluée. Due to the atmospheric pollution that prevails in both urban and rural areas, the facades of buildings are subjected to an aggressive atmospheric environment caused by the presence of sulfur oxide SO2 which tends to transform into sulfurous acid and sulfuric acid, and also nitrates and chloride ions. Over time, these various chemical components manage to penetrate several millimeters into the stone constituting the facade of buildings exposed to such a polluted atmosphere.

Sous l'action de l'acide sulfurique, la pierre calcaire se transforme lentement en sulfate de calcium en libérant de l'eau et du dioxyde de carbone. Non seulement le sulfate de calcium, connu sous le nom de gypse, est de solidité moindre que la pierre dont il est issu, mais il est plus soluble que le calcaire. Lors d'une phase d'humidité importante, le sulfate de calcium se dissout en premier, puis lors d'une phase d'assèchement, tend à se cristalliser, éventuellement après une phase dc migration dans la pierre lorsqu'il se trouve à l'état dissous. La cristallisation du sulfate de calcium dans le calcaire qui se traduit par une modification du volume occupé par le sulfate de calcium, provoque la fissuration de la pierre qui se trouve ainsi fragilisée, d'une part d'un point de vue mécanique et, d'autre part, par une plus grande perméabilité à l'eau de pluie et aux polluants qu'elle entraîne. Under the action of sulfuric acid, the limestone slowly turns into calcium sulfate, releasing water and carbon dioxide. Not only is calcium sulphate, known as gypsum, less solid than the stone from which it comes, but it is more soluble than limestone. During a significant humidity phase, the calcium sulphate dissolves first, then during a drying phase, tends to crystallize, possibly after a migration phase in the stone when it is 'dissolved state. The crystallization of calcium sulphate in limestone which results in a modification of the volume occupied by calcium sulphate, causes cracking of the stone which is thus weakened, on the one hand from a mechanical point of view and, d on the other hand, by greater permeability to rainwater and the pollutants it causes.

On connaît dans l'art antérieur, des procédés de déchloruration et/ou de décarbonatation du béton armé au moyen de courants électriques que l'on fait passer dans le béton. Toutefois, de tels procédés ne sont pas adaptés à des parements en pierre dépourvus de l'armature métallique électriquement conductrice du béton armé. Are known in the prior art, methods of dechlorination and / or decarbonation of reinforced concrete by means of electric currents which are passed through the concrete. However, such methods are not suitable for stone facing without the electrically conductive metal frame of the reinforced concrete.

On connaît également, par le document français n" 93 1 1 912 (M. We also know, from the French document n ° 93 1 1 912 (M.

LEFEVRE SA), un procédé de nettoyage d'une surface en pierre dans lequel on applique sur la surface de pierre une couche humidificatrice pendant une durée prédéterminée, puis on ôte la couche et on procède à un nettoyage de la surface.LEFEVRE SA), a method of cleaning a stone surface in which a moistening layer is applied to the stone surface for a predetermined period, then the layer is removed and the surface is cleaned.

La présente invention a pour objet d'obtenir une pierre débarrassée des sulfates solubles, à la fois dans les couches superficielles et dans les couches plus profondes de la pierre, de façon à augmenter sa résistance mécanique et à diminuer le risque de fissuration. The object of the present invention is to obtain a stone free of soluble sulphates, both in the surface layers and in the deeper layers of the stone, so as to increase its mechanical resistance and reduce the risk of cracking.

Le procédé de dessalement, selon l'invention, est effectué après le nettoyage d'une surface, notamment en pierre, d'une façade d'un bâtiment ou d'un ouvrage d'art, dans lequel, pour le nettoyage, on applique sur la surface un cataplasme hydrophile humidificateur pendant une première étape d'une durée prédéterminée. Puis on ôte le cataplasme et on procède à l'enlèvement des salissures résiduelles. Après une étape de séchage d'une durée prédéterminée, on applique sur la surface un nouveau cataplasme hydrophile humidificateur pendant une deuxième étape d'une durée prédéterminée plus courte que la première, provoquant la migration de sels présents dans la façade à travers ladite surface vers le cataplasme par déplacement du point d'évaporation. On peut ainsi obtenir une diminution supérieure à 50% du taux de sulfates solubles présents dans les quinze premiers millimètres de la pierre. On peut aussi obtenir une réduction sensible du taux de nitrates et/ou de chlorures. The desalination process according to the invention is carried out after the cleaning of a surface, in particular of stone, of a facade of a building or of a work of art, in which, for cleaning, one applies on the surface a hydrophilic poultice humidifier during a first step of a predetermined duration. Then the poultice is removed and the residual soiling is removed. After a drying step of a predetermined duration, a new hydrophilic humidifying poultice is applied to the surface during a second step of a predetermined duration shorter than the first, causing the migration of salts present in the facade through said surface towards the poultice by moving the evaporation point. It is thus possible to obtain a reduction greater than 50% of the rate of soluble sulphates present in the first fifteen millimeters of the stone. It is also possible to obtain a substantial reduction in the level of nitrates and / or chlorides.

Dans un mode de réalisation de l'invention, la durée de la première étape d'application du cataplasme est comprise entre 3 et 6 semaines et la durée de la deuxième étape d'application du cataplasme est comprise entre 1 et 3 semaines. La durée de l'étape de séchage peut être comprise entre 2 et 6 semaines. In one embodiment of the invention, the duration of the first step of applying the poultice is between 3 and 6 weeks and the duration of the second step of applying the poultice is between 1 and 3 weeks. The duration of the drying stage can be between 2 and 6 weeks.

Le cataplasme peut être ôté par nettoyage à la spatule souple ou par aspersion d'eau à très faible pression. Le cataplasme peut être alimenté en eau pendant les première et deuxième étapes d'application du cataplasme. Le débit d'eau pendant la deuxième étape d'application peut être inférieur au débit d'eau pendant la première étape d'application. De préférence, le débit d'eau est mesuré et contrôlé par un compteur d'eau, une vanne et des moyens de surveillance. The poultice can be removed by cleaning with a flexible spatula or by spraying water at very low pressure. The poultice can be supplied with water during the first and second stages of application of the poultice. The water flow during the second application step may be lower than the water flow during the first application step. Preferably, the water flow is measured and controlled by a water meter, a valve and monitoring means.

Dans un mode de réalisation de l'invention, l'étape de séchage et la deuxième étape d'application du cataplasme sont réitérées au moins une fois. L'étape de séchage et la deuxième étape d'application du cataplasme peuvent être réitérées entre six et dix fois pour parfaire l'enlèvement des sels. In one embodiment of the invention, the drying step and the second step of applying the poultice are repeated at least once. The drying step and the second step of applying the poultice can be repeated between six and ten times to complete the removal of the salts.

Une gouttière de récupération d'eau peut être disposée sous le cataplasme préalablement à son humidification. A water recovery gutter can be placed under the poultice before it is humidified.

Dans un mode de réalisation de l'invention, des tuyaux d'alimentation en eau sont disposés à proximité de la surface à nettoyer, préalablement à la première application du cataplasme, restent en place lors de l'enlèvement du cataplasme et lors de l'étape de séchage, et sont utilisés lors de la deuxième et aussi pour les suivantes applications du cataplasme. Les tuyaux d'alimentation en eau peuvent être fixés à la surface à nettoyer par des clous galvanisés, engagés dans les joints, et des supports élastiques. In one embodiment of the invention, water supply pipes are arranged near the surface to be cleaned, prior to the first application of the poultice, remain in place during the removal of the poultice and during the drying step, and are used during the second and also for the following poultice applications. The water supply pipes can be fixed to the surface to be cleaned by galvanized nails, engaged in the joints, and elastic supports.

Dans un mode de réalisation de l'invention, le cataplasme est réalisé à partir de laine de roche à fibre courte. De préférence, on utilise une laine de roche à faible teneur en chlorures et en sulfates et dont le pH est proche de celui du matériau constituant la façade. In one embodiment of the invention, the poultice is made from short fiber rock wool. Preferably, rock wool with a low content of chlorides and sulphates is used, the pH of which is close to that of the material constituting the facade.

On parvient ainsi à éliminer une grande partie des sels solubles présents dans la pierre par un procédé non agressif mécaniquement, n'entraînant pas de ruissellement d'eau, mais une simple humidification qui évite ainsi la dégradation des pierres d'une façade d'un bâtiment. We thus manage to eliminate a large part of the soluble salts present in the stone by a non-aggressive mechanically process, not causing water runoff, but a simple humidification which thus avoids the degradation of the stones of a facade of a building.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est une vue schématique en perspective d'un mur en pierre dont on réalise la désalinisation selon un exemple de réalisation d'un procédé conforme à l'invention. The present invention will be better understood on reading the detailed description of an embodiment taken by way of nonlimiting example and illustrated by the appended drawing, the single figure of which is a schematic perspective view of a stone wall, desalination is carried out according to an exemplary embodiment of a process according to the invention.

On a représenté sur la figure un mur 10 en pierres 12 dont on souhaite extraire les sels, notamment les sulfates, après une opération de nettoyage réalisée par exemple selon l'enseignement du brevet français n" 93 11 912, auquel on pourra se référer pour plus d'explications. There is shown in the figure a wall 10 made of stones 12 from which it is desired to extract the salts, in particular the sulfates, after a cleaning operation carried out for example according to the teaching of French patent no. 93 11 912, to which reference may be made for more explanations.

Lors d'une première étape, on a appliqué sur la surface extérieure 14 des pierres 12, un cataplasme 16 réalisé en matériau hydrophile, par exemple en laine de roche. La laine de roche est de préférence à fibre courte, ce qui favorise sa pénétration dans les interstices et les creux de la surface extérieure 14 des pierres 12. On choisira également une laine de roche dont le pH est le plus proche possible des pierres 12. During a first step, stones 12, a poultice 16 made of hydrophilic material, for example rock wool, were applied to the outer surface 14. The rock wool is preferably of short fiber, which promotes its penetration into the interstices and the hollows of the outer surface 14 of the stones 12. A rock wool whose pH is as close as possible to the stones 12 will also be chosen.

Le cataplasme 16 se présente sous la forme d'une couche 18 réalisée par flocage de fibres minérales 22 au moyen d'un pistolet de projection 20. On incorpore dans la couche 18 des tuyaux 24 du type microporeux appartenant à un réseau d'alimentation en eau de la couche 18. Les tuyaux 24 sont reliés par une conduite 26 à une source d'alimentation en eau, non représentée, et le débit de liquide d'humidification de la couche 18 est régulé, par exemple par une électrovanne 28 qui comporte des moyens de commande en fonction du taux d'humidité de la couche 18 qui est mesuré par des capteurs 30 qui pénètrent dans ladite couche 18. The poultice 16 is in the form of a layer 18 produced by flocking mineral fibers 22 by means of a spray gun 20. In the layer 18, pipes 24 of the microporous type belonging to a supply network are incorporated. layer 18 water. The pipes 24 are connected by a line 26 to a water supply source, not shown, and the flow rate of humidifying liquid of layer 18 is regulated, for example by a solenoid valve 28 which comprises control means as a function of the humidity level of the layer 18 which is measured by sensors 30 which penetrate into said layer 18.

Après avoir humidifié la surface 14 des pierres 12 au moyen du cataplasme 16 pendant une durée de l'ordre de 3 à 6 semaines, on ôte le cataplasme 16 puis on termine les opérations de nettoyage par un simple brossage doux de la surface 14 comportant les salissures ramollies. Le cataplasme 16 peut également être ôté par un nettoyage à la spatule souple ou par une aspersion d'eau à très faible pression. Ces différents moyens ne provoquent pas d'usure de la surface 14 des pierres 12. Après son enlèvement, le cataplasme 16 peut être lavé de façon à séparer les salissures des fibres proprement dites en vue d'une réutilisation, ce qui permet de réduire considérablement le volume de déchets résultant du procédé de nettoyage. After having moistened the surface 14 of the stones 12 by means of the poultice 16 for a period of the order of 3 to 6 weeks, the poultice 16 is removed and then the cleaning operations are completed by a simple gentle brushing of the surface 14 comprising the softened soiling. The poultice 16 can also be removed by cleaning with a flexible spatula or by spraying water at very low pressure. These various means do not cause wear on the surface 14 of the stones 12. After its removal, the poultice 16 can be washed so as to separate the dirt from the fibers themselves for reuse, which makes it possible to considerably reduce the volume of waste resulting from the cleaning process.

Après l'enlèvement du cataplasme 16, on laisse les pierres 12 sécher à l'air libre pendant une durée de l'ordre de 2 à 6 semaines. Ce séchage se traduit par un mouvement des molécules d'eau présentes dans les pierres 12 vers la surface 14 et entraîne également un déplacement des sels solubles vers la surface 14, l'eau s'évaporant ensuite à partir de la surface 14. After the removal of the poultice 16, the stones 12 are left to dry in the open air for a period of the order of 2 to 6 weeks. This drying results in a movement of the water molecules present in the stones 12 towards the surface 14 and also causes a displacement of the soluble salts towards the surface 14, the water then evaporating from the surface 14.

Après ce séchage, on applique un nouveau cataplasme 16 qui peut être formé à partir des fibres de laine de roche de l'ancien cataplasme recyclé ayant fait l'objet d'une récupération et d'un lavage. Le nouveau cataplasme est appliqué pendant environ 1 à 3 semaines et est également alimenté en eau mais avec un débit d'eau inférieur au débit d'eau de la première étape de nettoyage, afin de maintenir une humidité plus faible et de permettre le passage de sels solubles, notamment de sulfates, des pierres 12 dans le nouveau cataplasme. Pour parfaire l'enlèvement des sels et leur transfert sur un cataplasme, on peut prévoir une étape de séchage et une étape d'application de cataplasme supplémentaire. On peut même prévoir la réitération de ces étapes entre six et dix fois en vue d'un résultat parfait. After this drying, a new poultice 16 is applied which can be formed from the rock wool fibers of the old recycled poultice having been recovered and washed. The new poultice is applied for approximately 1 to 3 weeks and is also supplied with water, but with a water flow rate lower than the water flow rate of the first cleaning step, in order to maintain a lower humidity and allow the passage of soluble salts, especially sulfates, stones 12 in the new poultice. To complete the removal of the salts and their transfer to a poultice, it is possible to provide a drying step and a step of applying an additional poultice. We can even foresee the repetition of these steps between six and ten times for a perfect result.

Pour éviter de répandre de l'eau à proximité de la façade du bâtiment en cours de désalinisation, on dispose une gouttière de récupération d'eau, non représentée, sous le cataplasme préalablement à son humidification. To avoid spilling water near the facade of the building being desalinated, there is a water recovery gutter, not shown, under the poultice before it is humidified.

Lors de l'enlèvement du premier cataplasme, il est avantageux de conserver en place les tuyaux 24 d'alimentation en eau, l'alimentation en eau ayant été bien entendu préalablement coupée. Les tuyaux 24 restent ainsi en place pendant toute l'étape de séchage, sont noyés dans le nouveau cataplasme lors de la pose de celui-ci et servent à l'humidification du nouveau cataplasme. Le maintien en place des tuyaux 24 d'alimentation est facilité par le fait qu'ils sont fixés au moyen de clous, non représentés, engagés dans les joints entre les pierres et sont supportés par des bracelets élastiques, non représentés, accrochés aux clous. Les tuyaux 24 sont donc fixés avec une certaine souplesse, qui peut permettre de les écarter temporairement des pierres 12 pour ôter plus facilement le cataplasme. When removing the first poultice, it is advantageous to keep the water supply pipes 24 in place, the water supply having of course been cut off beforehand. The pipes 24 thus remain in place during the entire drying step, are embedded in the new poultice when it is installed and are used to humidify the new poultice. Holding the supply pipes 24 in place is facilitated by the fact that they are fixed by means of nails, not shown, engaged in the joints between the stones and are supported by elastic bracelets, not shown, attached to the nails. The pipes 24 are therefore fixed with a certain flexibility, which can make it possible to temporarily separate them from the stones 12 to more easily remove the poultice.

Les bracelets élastiques leur permettent de retrouver leur position initiale à proximité des pierres 12 sans contact direct avec celles-ci.The elastic bracelets allow them to return to their initial position near the stones 12 without direct contact with them.

Pour plus de sécurité, on peut compléter le dispositif d'alimentation en eau par une sonde capable de détecter la présence d'eau sur le sol à proximité du mur en cours de traitement et capable de déclencher une alarme et/ou de couper l'alimentation en eau. On peut également prévoir une coupure automatique de l'alimentation en eau en cas de risque de gel grâce à un capteur de température. For more security, the water supply device can be supplemented by a probe capable of detecting the presence of water on the ground near the wall being treated and capable of raising an alarm and / or cutting the water supply. It is also possible to provide an automatic cut-off of the water supply in the event of the risk of freezing thanks to a temperature sensor.

A titre de variante, on peut prévoir de réaliser le cataplasme 16 en laine de roche additionnée d'une faible proportion d'agents mouillants favorisant sa tenue sur une pierre dont la surface à désaliniser est verticale ou tout au moins oblique. As a variant, provision can be made for the poultice 16 in rock wool with the addition of a small proportion of wetting agents favoring its hold on a stone whose surface to be desalinated is vertical or at least oblique.

Des mesures du taux de sels solubles ont été effectuées sur des échantillons de pierre calcaire ayant fait l'objet du procédé de dessalement conforme à l'invention sur des pierres recouvertes de salissures noires. Le dosage du taux de sulfates a été mesuré dans une couche superficielle de la pierre comprise entre 0 et 5 mm de profondeur, puis dans une couche intermédiaire comprise entre 5 et 10 mm de profondeur, et enfin dans une couche plus profonde comprise entre 10 et 15 mm de profondeur. Les dosages ont été effectués avant le nettoyage de la pierre, après le nettoyage et après la dessalement. Le résultat de ces mesures est récapitulé dans le tableau ci-après. Measurements of the rate of soluble salts were carried out on samples of limestone having been the subject of the desalination process according to the invention on stones covered with black soiling. The dosage of the sulphate level was measured in a surface layer of the stone between 0 and 5 mm deep, then in an intermediate layer between 5 and 10 mm deep, and finally in a deeper layer between 10 and 15 mm deep. The dosages were carried out before cleaning the stone, after cleaning and after desalination. The result of these measurements is summarized in the table below.

Avant nettoyage Après nettoyage Après dessalement
0,0 - 0,5 cm 6,6 3,9 1,5
0,5 - 1,0 cm 0,7 1,4 0,6
1,0 -1,5 cm 0,5 0,6 0,1
On voit donc que l'étape de nettoyage, c'est-à-dire la première application de cataplasme se traduit par une diminution du taux de sulfates solubles dans la couche la plus superficielle de la pierre, mais peut se traduire par une augmentation dans les zones intermédiaires. Une telle augmentation provient de la migration de sulfates solubles en provenance de couches plus profondes. L'étape de des salement permet de réduire de façon significative le taux de sulfates solubles dans les quinze premiers millimètres d'épaisseur de la pierre. Le procédé de dessalement se traduit donc par une baisse du taux de sulfates solubles de plus de 70% dans les quinze premiers millimètres d'épaisseur de la pierre.Before cleaning After cleaning After desalination
0.0 - 0.5 cm 6.6 3.9 1.5
0.5 - 1.0 cm 0.7 1.4 0.6
1.0 -1.5 cm 0.5 0.6 0.1
It can therefore be seen that the cleaning step, that is to say the first application of poultice, results in a reduction in the level of soluble sulphates in the most superficial layer of the stone, but can result in an increase in the intermediate zones. Such an increase is due to the migration of soluble sulfates from deeper layers. The salting stage makes it possible to significantly reduce the level of soluble sulphates in the first fifteen millimeters of stone thickness. The desalination process therefore results in a drop in the rate of soluble sulfates of more than 70% in the first fifteen millimeters of stone thickness.

Grâce à l'invention, on parvient à renforcer de façon significative des pierres fragilisées par la pollution et ce sans agression mécanique de la pierre par un procédé doux et non polluant utilisant de faibles quantités d'cau et de la laine de roche réutilisable après lavage. Thanks to the invention, it is possible to significantly strengthen stones weakened by pollution and this without mechanical attack on the stone by a soft and non-polluting process using small amounts of water and reusable rock wool after washing. .

Ce procédé s'applique à différents types de pierre, y compris à des façades de monuments comprenant des pierres d'origines diverses plus ou moins résistantes et poreuses. Enfin, l'étape de dessalement s effectue avec un matériel semblable à celui de l'étape de nettoyage et qui peut rester en place entre ces deux étapes. This process applies to different types of stone, including facades of monuments comprising stones of various origins more or less resistant and porous. Finally, the desalination stage is carried out with equipment similar to that of the cleaning stage and which can remain in place between these two stages.

Claims

1. Method for desalination after cleaning of a surface, in particular of stone, of a facade of a building or of a work of art, in which, for cleaning, a poultice is applied to the surface (16) hydrophilic humidifier during a first stage of a predetermined duration, then the poultice is removed and the residual soiling is removed, characterized in that after a drying stage of a predetermined duration, it is applied to the surface a new hydrophilic poultice humidifier during a second stage of a predetermined duration shorter than the first, causing the migration of salts present in the facade through said surface towards the poultice.

2. Method according to claim 1, characterized in that the duration of the first step of applying the poultice is between three and six weeks and that the duration of the second step of applying the poultice is between one and three weeks.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the duration of the drying step is between two and six weeks.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the poultice is removed by cleaning with a spatula or by spraying water at very low pressure.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the poultice is supplied with water during the first and second stages of application of the poultice, the water flow during the second stage of application being lower at the water flow during the first application step.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the drying step and the second application step are repeated at least once.

7. Method according to claim 6, characterized in that the drying step and the second application step are repeated between six and ten times.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water supply pipes are arranged near the surface to be cleaned prior to the first application of the poultice, remain in place during the removal of the poultice and during the drying step, and are used during the second application of the poultice.

9. Method according to claim 8, characterized in that the water supply pipes are fixed to the surface to be cleaned by nails and elastic supports.

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the poultice is made from short fiber rock wool.

11. Method according to claim 10, characterized in that a rock wool with a low content of chlorides and sulphates is used.

12. The method of claim 10 or 11, characterized in that a rock wool is used at a pH close to that of the material constituting the facade.