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WO1998058751A1 - Procede de nettoyage de surface poreuse, notamment en pierre et composition adaptee - Google Patents

Procede de nettoyage de surface poreuse, notamment en pierre et composition adaptee Download PDF

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WO1998058751A1
WO1998058751A1 PCT/FR1998/001305 FR9801305W WO9858751A1 WO 1998058751 A1 WO1998058751 A1 WO 1998058751A1 FR 9801305 W FR9801305 W FR 9801305W WO 9858751 A1 WO9858751 A1 WO 9858751A1
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WO
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poultice
particles
stone
absorbent
solvent
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PCT/FR1998/001305
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Inventor
Didier Eric Bernard Groux
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O'TEMPORA
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O'TEMPORA
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Publication date
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    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0014Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by incorporation in a layer which is removed with the contaminants
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/002Arrangements for cleaning building facades
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10Objects to be cleaned
    • C11D2111/14Hard surfaces
    • C11D2111/24Mineral surfaces, e.g. stones, frescoes, plasters, walls or concretes

Definitions

  • the present invention relates to a method for cleaning a stone surface and more particularly for cleaning the stains of time on monuments.
  • the invention also relates to the composition making it possible to carry out the method.
  • a first well-known means is of the mechanical type and consists in rubbing the surface with a tool of the railway type in order to remove the dirt with part of the surface of the stone, inevitably.
  • This mechanical cleaning is of the degrading type on the one hand and on the other hand it is long and tedious as one can easily imagine.
  • surfaces are complex in shapes, the work becomes all the more complex and tedious as you have to change tools to penetrate corners and other corners.
  • Another means consists in spraying under pressure a fluid, air or water, loaded with abrasive particles such as sand, corundum.
  • abrasive particles such as sand, corundum.
  • the abrasive capacities and the projection pressure are adapted according to the hardness of the stone to remove as little stone as possible while achieving the desired quality of cleaning. This means is an indisputable progress because it allows to work irregular surfaces, to reach the deepest of small pits, to degrade the stone as little as possible.
  • the method for cleaning encrusted particles, in particular generated by pollution, on the irregular surface of a material such as stone is characterized in that it comprises the following steps: - spreading an adherent paste containing a solvent, inside the contour of the surface to be cleaned, like a poultice, said paste having an adhesion capacity greater than that of the particles on the surface to be cleaned in the presence of the solvent,
  • the method comprises an additional step of integrating gripping elements in the poultice before drying, said elements remaining accessible on the external surface of the dough, so as to be able to remove this poultice, for example, a net embedded in the poultice when spreading on the material.
  • At least one degreaser for controlling the mechanical characteristics of the absorbent during drying until hardening, in proportions such that said composition has a paste consistency.
  • This composition further comprises fibers to improve the cohesion of the paste and to control the mechanical parameters of the absorbent.
  • the absorbent is clay and / or pozzolan and / or pumice and the degreaser is sand or a set of sands, to give examples.
  • FIG. 1 shows a photographic photograph taken under a microscope in polarized light transmitted with a film of gypsum
  • - Figure 2 shows a photographic photograph taken under the same conditions as Figure 1, but after treatment according to the method of the invention with a suitable composition.
  • Figure 1 we note at 10 over the entire height of the arrow indicated, the mass constituting the stone itself, in this case the "tuffeau".
  • the irregular surface of the stone is noted 1 2, we can find traces of stone cutting tools.
  • the method according to the invention consists in placing on the surface of this stone a composition in the form of a poultice, of allowing said poultice to dry by controlled evaporation and of removing said poultice, which has the effect of removing the layer of dirt, in l the gypsum as seen in Figure 2.
  • This process thus makes it possible to treat the stone without degrading it mechanically, without altering the colors but on the contrary by reducing them to natural tones.
  • the mechanism of the process consists in detaching the dirt from the stone, migrating it towards the face of the poultice opposite and fixing it on this surface.
  • a suitable composition must be provided and examples can be given.
  • composition according to the invention for implementing the process which has just been described, comprises:
  • the absorbent is chosen from clays such as attapulgite, which has a strong tendency to adhere to stone surfaces. This clay used alone would have drawbacks. Its too great adhesion would make removal difficult, soiling would be extracted but part of the stone too.
  • the solvent in this case a solution based on water and adjuvants such as surfactants for example, makes it possible to give the dough its initial consistency for depositing in the form of a poultice and ensures the removal of dirt from the stone during the controlled evaporation time through the poultice to the surface of said poultice in contact with air.
  • the degreaser As for the degreaser, sand, pozzolan, pumice, it has a very specific regulatory role. In fact, the capacities of the degreaser as a grain filler with a much larger particle size than that of the absorbent allow it precisely to control the adhesion capacity of the absorbent.
  • the degreaser has significant water retention capacities, which also makes it possible to control the parameters of evaporation of the solvent and even to ensure a certain reversibility by again wetting the poultice by spraying for example.
  • the degreaser also influences the "nervousness" of the clay and leads to a better plating of the poultice on the surface of the stone.
  • the degreaser has water absorption capacities greater than those of stone, so that the migration takes place well from stone to the poultice and not vice versa.
  • An improvement to this composition consists in adding to the pulp long fibers of mineral or organic origin, glass wool, rock wool, before spreading, to ensure good cohesion of this pulp and further improve the contact between the poultice and the surface of the stone to be treated. These fibers also influence the nervousness of the clay and allow a good fit.
  • Another improvement for implementation in large areas consists in introducing into the poultice, after spreading, a weft in the form of a net for example, letting grasping loops emerge. After drying, the traction on the gripping loops allows the poultice to be removed in whole sections, which is very fast and is carried out without noise.
  • composition and the method according to the invention it is also possible, with the composition and the method according to the invention, to ensure the removal of saline efflorescence on the surface of the stones of facades or monuments.

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé de nettoyage des particules incrustées, notamment engendrées par la pollution, à la surface irrégulière d'un matériau telle que de la pierre, qui se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes: étaler une pâte adhérante contenant un solvant à base d'une solution aqueuse et/ou organique, à l'intérieur du contour de la surface à nettoyer, comme un cataplasme, ladite pâte ayant une capacité d'adhérence supérieure à celle des particules sur la surface à nettoyer en présence du solvant, contrôler l'évaporation du solvant sur la surface externe dudit cataplasme pour que les particules se décollent de la surface du matériau et migrent sur la face en vis à vis du cataplasme, et retirer le cataplasme avec les particules, après durcissement suffisant dudit cataplasme. L'invention concerne aussi la composition associée.

Description

PROCEDE DE NETTOYAGE DE SURFACE POREUSE, NOTAMMENT EN PIERRE
ET COMPOSITION ADAPTEE
La présente invention concerne un procédé de nettoyage d'une surface en pierre et plus particulièrement de nettoyage des salissures du temps sur des monuments.
L'invention porte aussi sur la composition permettant de mettre en oeuvre le procédé.
On connaît le problème que pose le nettoyage de la pierre encrassée par les salissures du temps générées par la pollution au sens large et qui résultent des particules imbrûlées des gaz d'échappement des véhicules et des fumées de l'industrie. Ces particules se logent dans les creux de la surface de la pierre d'où il est difficile de les extraire.
Un premier moyen bien connu est de type mécanique et consiste à frotter la surface avec un outil du type chemin de fer pour arracher les salissures avec une partie de la surface de la pierre, immanquablement. Ce nettoyage mécanique est de type dégradant d'une part et d'autre part il est long et fastidieux comme on peut l'imaginer aisément. Lorsque les surfaces sont complexes dans les formes, le travail devient d'autant plus complexe et fastidieux qu'il faut changer d'outil pour pénétrer dans les angles et autres recoins.
Un autre moyen consiste à projeter sous pression un fluide, air ou eau, chargé de particules abrasives telles que des sables, du corindon. Les capacités abrasives et la pression de projection sont adaptées en fonction de la dureté de la pierre pour retirer le moins possible de pierre tout en atteignant la qualité recherchée de nettoyage. Ce moyen est un progrès incontestable car il permet de travailler les surfaces irrégulières, d'atteindre le plus profond des petits creux, de dégrader le moins possible la pierre.
Néanmoins, dans certains cas, notamment lorsque la pierre est très friable ou très dégradée, ce traitement est peu adapté.
Par contre, de tels moyens de nettoyage restent très coûteux car ils demandent un matériel sophistiqué requérant un entretien et une maintenance délicats et les consommables même s'il s'agit de sables celui-ci doit être préparé et traité pour pouvoir être utilisé et passer à travers les buses de projection. De plus, la préparation du bâtiment ou du monument à nettoyer est longue et doit être faite avec soin car les particules projetées sous pression ont tendance à se déposer dans l'environnement du chantier, ce qui est particulièrement désagréable en ville.
Outre la poussière environnante, le nettoyage sous pression génère des nuisances sonores malgré les progrès réalisés sur les matériels.
On connaît aussi des procédés qui recourt à des ruissellements d'eau en surface de façades mais cela engendre aussi des problèmes.
En effet, la maîtrise des écoulements est difficile et on comprend qu'il est difficile de faire ruisseler dans tous les recoins de certains contours complexes. Si la pierre à nettoyer est très poreuse, l'absorption de l'eau en grande quantité est aussi un problème.
Compte tenu de l'augmentation de la pollution et de l'intérêt croissant pour la conservation et l'entretien du patrimoine architectural dans les différents pays, il serait souhaitable de disposer d'un procédé qui laisse la pierre intacte et notamment qui ne modifie pas l'aspect de la surface de la pierre. En effet, les traits d'outils sont particulièrement intéressants pour les différents corps de métier et les spécialistes qui interviennent dans ce domaine et ils doivent être conservés dans toute la mesure du possible.
C'est le but de la présente invention de proposer un procédé qui est non dégradant, qui assure un nettoyage satisfaisant, qui est d'une mise en oeuvre sans nuisance, qui est rapide, qui est contrôlable, qui est applicable aux pierres les plus tendres et qui est d'un prix de revient peu élevé.
L'invention propose aussi la composition adaptée et des exemples de réalisation de telles compositions en fonction des supports. A cet effet, selon l'invention, le procédé de nettoyage des particules incrustées, notamment engendrées par la pollution, à la surface irrégulière d'un matériau telle que de la pierre, se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - étaler une pâte adhérante contenant un solvant, à l'intérieur du contour de la surface à nettoyer, comme un cataplasme, ladite pâte ayant une capacité d'adhérence supérieure à celle des particules sur la surface à nettoyer en présence du solvant,
- contrôler l'évaporation du solvant sur la surface externe dudit cataplasme pour que les particules se décollent de la surface du matériau et migrent sur la face en vis à vis du cataplasme, et
- retirer le cataplasme avec les particules, après durcissement suffisant dudit cataplasme.
Plus particulièrement, le procédé comprend une étape supplémentaire d'intégration d'éléments de préhension dans le cataplasme avant séchage, lesdits éléments restant accessibles sur la surface extérieure de la pâte, en sorte de pouvoir retirer ce cataplasme, par exemple, un filet noyé dans le cataplasme lors de l'étalement sur le matériau.
L'invention concerne aussi la composition pour la mise en oeuvre du procédé qui se caractérise en ce qu'elle comprend :
- au moins un absorbant ayant au moins une partie minérale ayant des capacités d'adhérence,
- au moins un solvant à base d'une solution aqueuse et/ou organique, et
- au moins un dégraissant pour le contrôle des caractéristiques mécaniques de l'absorbant pendant le séchage jusqu'au durcissement, dans des proportions telles que ladite composition a une consistance de pâte.
Cette composition comprend de plus des fibres pour améliorer la cohésion de la pâte et pour contrôler les paramètres mécaniques de l'absorbant.
Ces fibres sont des fibres longues. L'absorbant est de l'argile et/ou de la pouzzolane et/ou de la pierre ponce et le dégraissant est un sable ou un ensemble de sables, pour donner des exemples.
L'invention est maintenant décrite en regard des dessins annexés qui sont des vues schématiques et des vues en coupe au microscope d'essais réalisés.
- la figure 1 montre un cliché photographique pris au microscope en lumière polarisée transmise avec une pellicule de gypse, et - la figure 2, montre un cliché photographique pris dans les mêmes conditions que la figure 1 , mais après traitement selon le procédé de l'invention avec une composition adaptée. Sur la figure 1 , on note en 10 sur toute la hauteur de la flèche indiquée, la masse constituant la pierre proprement dite, en l'occurrence du "tuffeau" .
La surface irrégulière de la pierre est notée 1 2, on peut y retrouver les traces d'outils de taille de pierre.
Sur cette photographie, on constate à la surface de la pierre en 14, une couche d'éléments blancs, légèrement filiformes qui correspondent à des traces de gypse, sulfate de calcium, qui résulte des transformations des carbonates de calcium de la pierre au contact des gaz de pollution, gaz carbonique, soufre et autres particules d'origine organique.
Le procédé selon l'invention consiste à disposer sur la surface de cette pierre une composition sous forme de cataplasme, de laisser sécher par évaporation contrôlée ledit cataplasme et à retirer ledit cataplasme, ce qui a pour effet de retirer la couche de salissures, en l'occurrence le gypse comme cela est visible sur la figure 2.
En effet, la couche d'éléments blancs, légèrement filiformes a disparu et la surface de la pierre est nettoyée, débarrassée des salissures, faisant apparaître très clairement la porosité naturelle de la roche. On sait d'ailleurs que ces salissures ont une couleur plutôt grisâtre, ceci à cause des particules de noir de carbone et d'imbrûlés d'origine pétrolifère qui se mélangent au gypse. Or le cataplasme prend sur sa surface de contact, après retrait, cette teinte grisâtre tandis que la pierre, de couleur beige très clair, retrouve sa teinte d'origine sur la zone traitée, très précisément, dans le contour exact de la surface traitée.
Ce procédé permet ainsi de traiter la pierre sans la dégrader mécaniquement, sans altérer les couleurs mais au contraire en les ramenant aux tons naturels.
Le mécanisme du procédé consiste à détacher les salissures de la pierre, à les faire migrer vers la surface du cataplasme en vis à vis et à les fixer sur cette surface. A cet effet, il faut prévoir une composition adaptée et des exemples peuvent être donnés.
La composition selon l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit comprend :
- au moins un absorbant ayant au moins une partie minérale, - au moins un solvant à partir d'une solution aqueuse et/ou organique, et - au moins un dégraissant pour le contrôle des caractéristiques mécaniques de l'absorbant après séchage, dans des proportions telles que ladite composition a une consistance de pâte. L'absorbant est choisi parmi les argiles comme par exemple l'attapulgite qui a une forte tendance à l'adhérence sur des surfaces en pierre. Cette argile utilisée seule présenterait des inconvénients. Son adhérence trop importante rendrait le retrait difficile, les salissures seraient extraites mais une partie de la pierre aussi.
De plus ces argiles au séchage se tendent car elles sont très "nerveuses" , ce qui provoque des fissures, créant autant de microplaques au lieu d'un cataplasme monolithique.
De plus, une argile sèche est difficile à mouiller de nouveau pour obtenir une certaine réversibilité.
Le solvant, en l'occurrence une solution à base d'eau et d'adjuvants tels que des tensio-actifs par exemple, permet de donner à la pâte sa consistance initiale pour la dépose sous forme de cataplasme et assure le décollage des salissures de la pierre pendant le temps d'évaporation contrôlée à travers le cataplasme vers la surface dudit cataplasme en contact avec l'air.
Quant au dégraissant, du sable, de la pouzzolane, de la pierre ponce, il a un rôle de régulateur très particulier. En effet, les capacités du dégraissant en tant que charge à grains de granulométrie beaucoup plus importante que celle de l'absorbant, lui permettent justement de contrôler la capacité d'adhérence de l'absorbant.
De plus, le dégraissant a des capacités importantes de rétention d'eau, ce qui permet aussi de contrôler les paramètres d'évaporation du solvant et même d'assurer une certaine réversibilité en mouillant de nouveau le cataplasme par aspersion par exemple.
Le dégraissant influe aussi sur la "nervosité" de l'argile et conduit à un meilleur plaquage du cataplasme sur la surface de la pierre.
Enfin le dégraissant a des capacités d'absorption d'eau supérieures à celles de la pierre, si bien que la migration s'effectue bien de la pierre vers le cataplasme et non l'inverse.
Un perfectionnement à cette composition consiste à ajouter à la pâte des fibres longues d'origine minérale ou organique, laine de verre, laine de roche, avant étalement, pour assurer une bonne cohésion de cette pâte et améliorer encore le contact entre le cataplasme et la surface de la pierre à traiter. Ces fibres influent aussi sur la nervosité de l'argile et permettent un bon ajustement.
Un autre perfectionnement pour la mise en oeuvre en grande surface consiste à introduire dans le cataplasme, après étalement, une trame sous forme d'un filet par exemple, en laissant émerger des boucles de saisie. Après séchage, la traction sur les boucles de saisie permet le retrait du cataplasme par pans entiers, ce qui est très rapide et s'effectue sans bruit.
On peut aussi, avec la composition et le procédé selon l'invention, assurer le retrait des efflorescences salines à la surface des pierres de façades ou de monuments.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Procédé de nettoyage des particules incrustées, notamment engendrées par la pollution, à la surface irrégulière d'un matériau telle que de la pierre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- étaler une pâte adhérante contenant un solvant à base d'une solution aqueuse et/ou organique, à l'intérieur du contour de la surface à nettoyer, comme un cataplasme, ladite pâte ayant une capacité d'adhérence supérieure à celle des particules sur la surface à nettoyer en présence du solvant,
- contrôler l'évaporation du solvant sur la surface externe dudit cataplasme pour que les particules se décollent de la surface du matériau et migrent sur la face en vis à vis du cataplasme, et
- retirer le cataplasme avec les particules, après durcissement suffisant dudit cataplasme.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire d'intégration d'éléments de préhension dans le cataplasme avant séchage, lesdits éléments restant accessibles sur la surface extérieure de la pâte, en sorte de pouvoir retirer ce cataplasme.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments consistent en un filet noyé dans le cataplasme lors de l'étalement sur le matériau.
4. Composition pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 , 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- au moins un absorbant ayant au moins une partie minérale ayant des capacités d'adhérence,
- au moins un solvant à base d'une solution aqueuse et/ou organique, et
- au moins un dégraissant pour le contrôle des caractéristiques mécaniques de l'absorbant pendant le séchage jusqu'au durcissement, dans des proportions telles que ladite composition a une consistance de pâte.
5. Composition selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus des fibres pour améliorer la cohésion de la pâte et pour contrôler les paramètres mécaniques de l'absorbant.
6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que les fibres sont des fibres longues.
7. Composition selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que l'absorbant est de l'argile et/ou de la pouzzolane et/ou de la pierre ponce.
8. Composition selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que le dégraissant est un sable ou un ensemble de sables.
PCT/FR1998/001305 1997-06-24 1998-06-23 Procede de nettoyage de surface poreuse, notamment en pierre et composition adaptee Ceased WO1998058751A1 (fr)

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