PROTECTION DURABLE DES BÂTIMENTS AVEC LES HYDROFUGES SILICONES silres BS

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1 PROTECTION DURABLE DES BÂTIMENTS AVEC LES HYDROFUGES SILICONES silres BS Creating tomorrow s solutions

2 L HYDROFUGATION : UNE PROTECTION SÛRE CONTRE L HUMIDITÉ

3 Sommaire L hydrofugation : une protection sûre contre l humidité 2 L humidité : les infiltrations dans la maçonnerie et ses conséquences 4 Les hydrofuges : les garants d un climat ambiant sain et agréable 8 Les résines siloxanes : les acteurs de l hydrofugation 12 Les silanes et les siloxanes : une liaison à toute épreuve 14 Fini les formulations standard : un taux de matière active sur mesure 18 Produits multiusages ou spéciaux : à chaque application sa solution 22 L hydrofugation avec les produits WACKER : l efficacité par excellence 26 Consolidation de la pierre avec des esters d acide silicique 32 La consolidation de la pierre dans la pratique 34 Témoignages de pérennité : quelques référence célèbres 36 Votre équipe de spécialistes en matière d hydrofuges silicones 40 WACKER en bref 41 L hydrofugation signifie l imperméabilisation, avec un produit hydrofuge, de supports minéraux tels que les façades en maçonnerie de parement et en béton. Toutefois, dans ce contexte, on ne parle souvent que d imprégnation sans la qualifier d «hydrofugeante», alors que, par définition, l imprégnation est uniquement la pénétration d un liquide capillaire de basse viscosité dans un matériau absorbant. L imprégnation n est donc pas nécessairement synonyme d hydrofugation ; elle peut servir aussi à consolider, étancher ou conférer des propriétés biocides à un matériau, notamment à une maçonnerie. Mais dans cette brochure, nous ne faisons pas la distinction et entendons par produits d imprégnation des agents d hydrofugation, à savoir des produits aptes à imperméabiliser les supports minéraux. L hydrofugation est une mesure préventive de protection des façades exposées aux intempéries contre l humidité et les dégradations qu elle cause à la structure des bâtiments. Empêchant l absorption par capillarité de l eau et des polluants dissous sans obturer les capillaires, ce traitement incolore et non filmogène préserve la respirabilité du support. SILRES BS est une marque déposée de Wacker Chemie AG.

4 L HUMIDITÉ : LES INFILTRATIONS DANS LA MAÇONNERIE ET SES CONSÉQUENCES 4

5 Les mécanismes d absorption d eau par les matériaux de construction sont aussi variés que les dégradations qu ils provoquent. Dans ce chapitre, nous décrivons trois de ces phénomènes : l absorption d eau par capillarité, la condensation et l absorption d humidité par hygroscopicité ainsi que leurs répercussions sur la structure des bâtiments. Destruction de la structure de la pierre sous l influence du sel et de l humidité Les matériaux de construction minéraux absorbant plus ou moins d eau selon leur porosité, les dommages subis par les bâtiments sont très divers. Ainsi par exemple : Pénétration d humidité dans les murs - Fissures dues au gonflement ou au retrait des matériaux - Gélivures et dommages dus aux sels de déneigement - Détérioration du béton par corrosion de l armature - Efflorescences, suite à l hydratation et à la cristallisation des sels - Lessivage de la chaux - Coulures et taches de rouille - Salissures et traînées de poussière - Formation de moisissures, de mousses, de lichens et d algues - Corrosion chimique, par ex. transformation du liant par les gaz acides (SO 2, NO 2 ) - Altération de l isolation thermique Les éléments de construction exposés à une forte humidité sont contaminés par les algues L hydrofugation permet d empêcher, ou tout au moins de limiter ou de retarder, un grand nombre de ces détériorations en créant une zone hydrophobe à l intérieur du matériau de construction et en réduisant considérablement l absorption d eau et de polluants. Le bâtiment reste alors plus sec et résiste mieux aux phénomènes mentionnés ci-dessus. Mais ceci n est valable que pour l absorption d eau par capillarité «naturelle» des matériaux de construction, par ex. lorsqu une une façade est exposée à la pluie. Il existe d autres formes d absorption d eau comme par ex. la condensation, la condensation capillaire ou encore l absorption d eau par hygroscopicité.

6 Absorption capillaire Des quantités d eau considérables peuvent s infiltrer en très peu de temps dans le matériau de construction par absorption capillaire. L ampleur du phénomène dépend principalement du rayon capillaire des pores du matériau. On distingue trois catégories de pores : Les micropores ont un rayon inférieur à 10-7 m et les pores de gel un rayon inférieur à 10-8 m. Ces petits pores ne conviennent pas au transport par capillarité, car l eau ne peut s infiltrer dans ces cavités que sous forme de vapeur. Ainsi les matériaux de construction dotés en majeure partie de micropores n absorbent pratiquement pas d eau par capillarité et ne sont pas imprégnables puisque l hydrofuge ne peut pas pénétrer non plus dans ces pores. Les pores ayant un rayon compris entre 10-7 m et 10-4 m sont des macropores ou pores capillaires. Contrairement aux premiers, ils conviennent au transport par capillarité et sont en mesure de transporter l eau ou d autres liquides dans le matériau de construction, selon leur capillarité. En général, les matériaux possédant un grand nombre de pores capillaires sont aisément imprégnables. Enfin, les bulles d air, gros pores de rayon supérieur à 10-4 m, ne conviennent pas non plus au transport d eau par capillarité. Dans la plupart des cas, l absorption d eau par capillarité des matériaux de construction minéraux suit la loi de la «racine carrée du temps». Si l on trace la courbe d absorption d eau W par rapport à la racine carrée du temps t, on obtient une droite, tout au moins dans la première phase du processus d absorption. L inclinaison de cette droite est appelée coefficient d absorption d eau w ou tout simplement «valeur w». 6

7 Fig. 1 y = Absorption d eau [kg/m 2 ] W = w t W Absorption d eau [kg/m 2 ] w Coefficient d absorption d eau t Brique [kg/m 2 /h 0,5 ] Tuf d Ettringen Pierre à chaux Monk Park Temps d absorption [h] Grès argilo-calcaire Clinker Grès «Burg Preppach» Tranches de mortier Grès de Mittenberg x = t [h 0,5 ] Béton pour construction de ponts Pris au sens strict, le coefficient d absorption d eau w indique la vitesse d absorption d un matériau par capillarité, mais il est souvent utilisé pour indiquer la capacité d absorption capillaire des matériaux. On le détermine selon la norme DIN EN ISO La figure 1 représente les courbes typiques d absorption d eau de différents matériaux de construction. Les valeurs w vont de 0,15 kg/m 2 /h 0,5, pour le béton de densité très élevée destiné à la construction de ponts, à 11,5 kg/m 2 /h 0,5 pour la brique absorbante. L absorption d humidité par hygroscopicité La présence de sels solubles augmente l humidité d équilibre des matériaux de construction par suite de leur hygroscopicité, à savoir de leur capacité à attirer l eau en phase vapeur. Le degré d absorption d eau par hygroscopicité est déterminé principalement par la nature chimique des sels, leur concentration dans la maçonnerie et le taux d humidité de l air ambiant. La présence de nitrates renforce le phénomène.

8 LES HYDROFUGES : LES GARANTS D UN CLIMAT AMBIANT SAIN ET AGRÉABLE À la différence des revêtements filmogènes, les matériaux de construction hydrofugés conservent leur respirabilité, car les agents d hydrofugation à base de composés organosiliciés n obturent pas les pores de la surface des substrats minéraux, mais habillent leurs parois d un film protecteur ultramince. L eau ne mouille plus les pores traités. L absorption d eau par capillarité est inhibée. Si l on observe les différents mécanismes d absorption d eau, il est incontestable que l absorption d humidité par capillarité est le phénomène le plus important, à condition que le matériau possède des pores capables d absorber l eau par capillarité et que la teneur en sel ne soit pas trop élevée, au moins dans les zones de surface. Dans ce cas, l hydrofugation est certainement la solution idéale pour protéger la structure d un bâtiment contre les effets néfastes de l humidité. Les hydrofuges doivent répondre à un certain nombre d exigences : Réduction radicale de l absorption d eau - Maintien de la perméabilité à la vapeur d eau - Bon pouvoir de pénétration - Stabilité suffisante aux alcalis - Résistance aux UV - Ni jaunissement ni brillance ni adhésivité - Innocuité - Compatibilité avec l environnement Contrairement aux revêtements filmogènes à base d acryle, de polyuréthane ou de résine époxy par ex., les hydrofuges à base de composés organosiliciés n obturent pas les pores de la surface des supports minéraux, mais forment un film ultramince sur les parois des pores (fig. 2). Fig. 2 a b c Hydrofugation (a), remplissage des pores (b) et obturation filmogène (c) de la surface d un support minéral. 8

9 Fig. 3a Matériau hydrophile 0 À l état liquide, l eau ne peut plus pénétrer dans les capillaires hydrofugés, car il ne peut pas y avoir d interaction entre un liquide polaire et une surface hydrophobe non polaire. En d autres termes, l eau ne peut plus mouiller les pores hydrofugés à l aide de silicone. Le degré de mouillabilité est déterminé par l angle de contact Θ. Fig. 3a Matériau hydrophile 0 Fig. 3b Matériau hydrophobe 180 En revanche, l eau mouille instantanément une surface minérale non traitée : les gouttes d eau s étalent et sont vite absorbées par le matériau (fig. 3a). Par contre, si l on hydrofuge le même matériau, les gouttes d eau conservent leur forme sphérique et s écoulent sans pénétrer dans le support (fig. 3b). Mouillabilité d une surface hydrophile Mouillabilité d une surface hydrophobe Fig. 3b Matériau hydrophobe 180

10 Diffusion de la vapeur d eau vers l extérieur N obturant pas les pores, l hydrofugation ne dégrade pas la «respirabilité» du matériau de construction. Elle n altère pas non plus sa perméabilité à la vapeur d eau, ou seulement de manière négligeable. Ceci est très important, car l humidité contenue dans le matériau peut se diffuser vers l extérieur à l état de vapeur d eau sans entraîner de détériorations, comme par ex. la formation de bulles provoquant l éclatement du revêtement, phénomène souvent observé sur les revêtements denses. La pression de l eau : un gros souci La pression de l eau peut poser de graves problèmes, notamment dans les caves et sur les façades exposées à de fortes pluies. Plus les pores du matériau sont gros, plus la situation est difficile à maîtriser. Laissant les pores ouverts, l hydrofugation n est pas toujours en mesure de protéger un matériau contre la pression de l eau. Mais une hydrofugation adéquate permet à un grand nombre de matériaux de construction usuels tels que le grès argilo-calcaire, le clinker et les enduits de résister même à une pluie battante et à des vents de plus de 100 km/h. Par «hydrofugation adéquate», on entend non seulement que le produit hydrofuge recouvre la surface du matériau de construction, mais qu il crée une zone hydrophobe en profondeur. Le produit hydrofuge doit donc être conçu de façon à pénétrer parfaitement dans le matériau de construction, seule manière de garantir l efficacité de l hydrofugation pendant des années, voire des décennies. 10

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12 LES RÉSINES SILOXANES : LES ACTEURS DE L HYDROFUGATION Fig. 4 R R OEt R R R 0 Si 0 Si 0 Si 0 Si 0 Si 0 R Si 0 OEt 0 Si R 0 0 R EtO Si 0 Si R R R R OEt Structure moléculaire des résines siloxanes Fig. 5 Consistance des résines siloxanes solides L étroite parenté entre les résines siloxanes entièrement réticulées et le quartz naturel explique l affinité de ces résines avec les matériaux de construction silicatés et par conséquent, leur extrême longévité. Elles se distinguent par d excellentes propriétés hydrophobes et sont totalement inertes envers de nombreux agents et agressions chimiques, physiques et biologiques. Depuis plus de quarante ans, les composés organosilicones sont considérés comme des matières actives idéales pour l hydrofugation de matériaux minéraux absorbants. Nous ne parlons pas des fameux caoutchoucs silicones (mastics pour joints) ni des huiles silicones (agents antiadhérents et lubrifiants) utilisés dans le secteur de la protection des bâtiments, mais d une troisième grande catégorie de produits de la chimie des silicones : les résines siloxanes. Les résines siloxanes sont des polymères à réticulation tridimensionnelle, dont le squelette est constitué d une liaison silicium-oxygène, dans lequel les atomes de silicium portent des groupes organiques R et des groupes fonctionnels OR, R étant le plus souvent un groupe méthyle et R un groupe éthyle (fig. 4). Selon le degré de réticulation, le poids moléculaire et les résidus organiques et fonctionnels, elles sont liquides à solides (fig. 5) et solubles dans des solvants organiques tels que le white-spirit ou les alcools. 12

13 Fig. 7a O R R O Après application sur le matériau de construction, ces résines siloxanes réagissent à l humidité par séparation des groupes alcoxy encore présents pour former un polysiloxane tridimensionnel fortement réticulé, fixé au matériau par liaisons covalentes Si-O-Si (fig. 6). Si l on compare la structure moléculaire d une résine siloxane entièrement réticulée (fig. 7a) à celle du quartz naturel (fig. 9b), on constate une étroite parenté. En fait, les résines siloxanes entièrement réticulées peuvent être considérées comme des quartz organo-modifiés, ce qui explique leur grande affinité avec les matériaux de construction silicatés et leur longévité exceptionnelle. O Si O Si O Si O Si Le groupe organique R leur confère d excellentes R propriétés O hydrofuges. O Étant O par ailleurs Rtotalement Si O inertes Si O envers Si Ode nombreux agents et agressions chimiques, physiques et biologiques, les rési O R R nes siloxanes R conservent Si généralement leur effet hydrophobe pendant de nombreuses années, à condition d être utilisées correctement. Par utilisation correcte, on entend l application d un produit approprié au support, en concentration et en quantité suffisantes. R Abb. 6 Fig. 7a Fig. 7b O R R O O O O O O Si O Si O Si O Si R O Si O Si O Si O Si O Si -O -O O -O O -O -O Si-R Si-R Si-R R R R O O O Si O Si O Si O R R Si O O O O O Si O Si O Si O Si O O O O Si Si Résine siloxane réticulée, fixée sur le matériau de construction Structure moléculaire d une résine siloxane entièrement réticulée Structure moléculaire du quartz Fig. 7b 13 O O O O O Si O Si O Si O Si O Si

14 LES SILANES ET LES SILOXANES : UNE LIAISON À TOUTE ÉPREUVE Le but de l hydrofugation est d assurer une protection la plus efficace et la plus durable possibles, ce qui n était pas toujours réalisable avec les résines siloxanes en solvant organique souvent utilisées autrefois ni avec les méthylsiliconates hydrosolubles. Les hydrofuges modernes sont à base de silanes et de siloxanes qui, outre leurs excellentes propriétés, ont l avantage d être transférables dans de nombreux produits. Dans les débuts de la protection des bâtiments à l aide de silicones, on utilisait principalement deux types de produits hydrofuges : des solutions de résines siloxanes en solvant organique et des méthylsiliconates hydrosolubles. 14

15 Fig. 8 Fig. 9 [ CH 3 -SiO 3/2 ] x CH 3 -Si(OH) 2 O - Résine méthylsilicone R R O-Si-OR OR (a) Alkyltrialkoxysilane OH - /H 2 O Méthylsiliconate R R O -Si-O- R OR (b) 2-8 Alkyltrialkosysiloxane Solutions de résines siloxanes et siliconates Aujourd hui, les solutions de résines siloxanes ne jouent plus qu un rôle mineur dans l hydrofugation. Du fait de leur poids moléculaire relativement élevé, elles ne pénètrent pas suffisamment dans les matériaux de construction de haute densité. En milieu alcalin, les résines siloxanes conventionnelles sont rompues et il se forme des méthylsiliconates hydrosolubles qui sont lessivés par la pluie sur les façades (fig. 8). La résine siloxane et son effet hydrophobe se dissipent donc avec le temps. Les solutions aqueuses de méthylsiliconate de potassium (CH 3 - Si(OH) 2 O - K + ) occupent une place importante dans l hydrofugation en usine des matériaux de construction en terre cuite et des plaques de plâtre. Il se forme des sous-produits, à savoir des carbonates alcalins. À l heure actuelle, on n utilise plus de siliconates pour l hydrofugation des façades, car ils ont tendance à former des dépôts blanchâtres. Depuis plus de trente ans déjà, le monde de la chimie essaie de trouver de nouvelles matières actives pour remplacer les solutions de résine siloxane présentant un trop faible degré de pénétration et une stabilité aux alcalis insuffisante. Silanes et siloxanes On obtient une meilleure pénétration en remplaçant les composés de poids moléculaire élevé par des composés de faible poids moléculaire. Cette découverte fut le point de départ du développement des produits hydrofuges à base de silanes et de siloxanes. Si l on regarde les formules chimiques de plus près (fig. 9), on constate que les silanes sont des alkyltrialkoxysilanes monomères et les siloxanes des alkylalkoxysiloxanes oligomères dérivés des premiers. 15

16 Stabilité aux alcalis, un critère de longévité Au cours du développement de produits hydrofuges hautes performances, une deuxième découverte importante a été faite, à savoir l incidence du choix du résidu organique R sur la stabilité aux alcalis de la matière active. Si R est uniquement un groupe méthyle, la réaction de la figure 8 provoque, en présence d alcalis, la perte totale de l hydrophobie. Si l on remplace les groupes méthyles par des résidus organiques à chaîne plus longue, la réaction de la figure 8 peut toujours avoir lieu (même si l effet stérique la rend plus difficile), mais le siliconate obtenu, dont l hydrosolubilité augmente avec la longueur du résidu R, ne peut plus être lessivé par la pluie. La réaction de dégradation est inhibée et la matière active reste sur le matériau de construction sous forme de réseau de résine siloxane. Le groupe isooctyle s est révélé particulièrement approprié. Les silanes et siloxanes comportant des groupes isooctyles sont faciles à obtenir et transférables dans de nombreux produits en raison de leurs excellentes propriétés. Les produits hydrofuges contiennent souvent un mélange de composants siloxanes avec des groupes méthyles à chaîne courte et des groupes isooctyles à chaîne longue. Combinaison de silanes et de siloxanes L association de silanes et de siloxanes permet de formuler des hydrofuges sur mesure selon les propriétés recherchées : pouvoir de pénétration, résistance aux alcalis, effet perlant, etc. Un hydrofuge utilisé pour le béton devra par ex. contenir plus de silane et de groupes organiques à chaîne longue qu un produit destiné à l imprégnation du grès ou de la brique. En règle générale, le béton est très dense et fortement alcalin, alors que le grès et la brique sont des matériaux absorbants et plus ou moins neutres. 16

17 Produits spéciaux pour une efficacité maximum La diversité des matériaux de construction ne se limite pas à des matériaux aussi différents que le béton, le grès et la brique ; il existe également de nombreux produits intermédiaires tels que par ex. la pierre à chaux et le grès argilo-calcaire, le clinker, les peintures et enduits minéraux, le béton cellulaire, le fibrociment, pour ne citer que ceux-là. Il est possible de combiner les composants silanes et siloxanes pour formuler des produits spéciaux parfaitement adaptés aux différents types de support, donc plus performants. 17

18 FINI LES FORMULATIONS STANDARD : UN TAUX DE MATIÈRE ACTIVE SUR MESURE Chaque matériau possédant des propriétés différentes, un hydrofuge standard ne permet pas d obtenir un résultat optimal. Il faut utiliser le produit approprié dans la bonne concentration suivant la nature du matériau de construction, qu il s agisse de béton haut de gamme ou d une maçonnerie en brique absorbante. L hydrofuge peut être plus ou moins dilué ou employé à l état pur. Parmi les produits dilués, les solutions aqueuses prennent de plus en plus d importance. La profondeur de pénétration d un hydrofuge est directement fonction de sa teneur en matière active : plus un produit est dilué, moins il est en mesure de pénétrer profondément dans le matériau et moins il peut obturer les pores et les capillaires pour les empêcher d absorber l eau. Par ailleurs, l absorption d eau par capillarité varie beaucoup selon le matériau de construction. Prenons l exemple de la surface verticale d un pont en béton hydrofugée par arrosage : le taux d imprégnation de ce béton haut de gamme atteint 80 à 100 g/m 2 dans le meilleur des cas. Une façade absorbante en brique ou en grès, elle, peut absorber sans difficulté dix fois plus d hydrofuge dans les mêmes conditions. Pour que la matière active pénètre suffisamment dans le béton peu absorbant, il faut utiliser un produit en concentration nettement plus élevée que pour la brique ou le grès qui présentent un pouvoir d absorption plus élevé. Dans la pratique, on utilise souvent des silanes non dilués ou des mélanges silanes-siloxanes pour le béton et des produits ne contenant que 5 à 10 % de matière active pour les façades en pierre. Silanes et siloxanes en solution De nature hydrophobe, les silanes et les siloxanes sont solubles dans les solvants organiques de manière pratiquement illimitée. Comme, contrairement à ce que l on croit, les matières actives siloxanes pénètrent mieux dans les pores du matériau de construction lorsqu elles sont dissoutes dans de l éther de pétrole, on utilise des alcools (par ex. l éthanol et l isopropanol) uniquement s il y a un risque, aussi minime soit-il, de contact entre l hydrofuge et les matières plastiques ou les peintures susceptibles d être détériorées par l éther de pétrole. Sinon, on préfère aujourd hui le whitespirit désaromatisé ou l isoparaffine synthétique. Dans la mesure du possible, les solvants employés devront être anhydres. La tendance est incontestablement aux produits exempts de solvants ou à base d eau. 18

19 L histoire du succès des SILRES BS SMK Elle a commencé par le développement des microémulsions silicones concentrées (SILRES BS SMK). Il s agit de mélanges de silane, de siloxane et d agent tensioactif, sans solvant, qui forment des produits prêts à l emploi après dilution dans l eau. Leur avantage réside dans les agents tensioactifs (émulsifiants et coémulsifiants) qui n exercent leur fonction que temporairement et se transforment en composants actifs hydrophobes après l application de l hydrofuge sur le matériau. Si l on compare la granulométrie des émulsions et des microémulsions (fig. 10, a et b), il apparaît clairement qu en raison de la surface nettement plus importante de leurs particules, les microémulsions ont besoin de nettement plus d émulsifiant que les émulsions. L emploi d agents tensioactifs conventionnels altérerait considérablement l hydrophobie. Outre leur manipulation aisée et leur diluabilité dans l eau, les produits SILRES BS SMK possèdent un atout de taille, à savoir leur forme concentrée ; d où un conditionnement peu volumineux et une réduction considérable des frais de transport, de stockage et d élimination des déchets ainsi que des nuisances sur l environnement. La technologie SMK présente toutefois un inconvénient : les microémulsions doivent être utilisées dans les 24 heures après leur dilution. Leur aspect reste inchangé pendant des jours, voire des semaines, mais les alcoxysilanes et les alcoxysiloxanes s hydrolysent et se condensent de plus en plus dans les microparticules et les matières actives arrivent de moins en moins bien à pénétrer dans les matériaux de construction. Fig. 10 Eau Huile a) Émulsion (coupe d une gouttelette) : Émulsifiant : Coémulsifiant Eau Huile b) Microémulsion Comparaison de la granulométrie des émulsions (a) et des microémulsions silicones (b) 19

20 Émulsions pour l imprégnation Outre les catégories de produits précitées, il existe des émulsions silane/siloxane stables à la dilution et au stockage, diluables dans l eau dans un rapport variant entre 1:4 et 1:9 suivant la nature du support et les exigences requises. Toutefois, les émulsions posent un problème pour l imprégnation puisque, comme nous l avons mentionné plus haut, seuls les alkylalcoxysilanes et les alkylalcoxysiloxanes de faible poids moléculaire peuvent jouer le rôle de matière active si l on veut obtenir des propriétés comparables à celles des hydrofuges dilués dans les solvants. Mais étant donné que les silanes et les siloxanes réagissent à l humidité, leur stabilisation requiert une technologie particulière. La clé du succès réside principalement dans le choix des émulsifiants appropriés, la sélection du ph idéal et la nature chimique, donc la réactivité des matières actives. Par conséquent, il est recommandé d employer des silanes et des siloxanes éthoxyfonctionnels plutôt que méthoxyfonctionnels, car les premiers s hydrolysent nettement plus lentement. En outre, la réactivité dépend en grande partie de la nature des résidus organiques attachés au silicone : les résidus à chaîne longue tels que le groupe isooctyle réduisent considérablement la tendance à l hydrolyse. Crème d imprégnation À l inverse de tous les autres produits, les hydrofuges sous forme de crème s appliquent très aisément, même au plafond, et sans pertes. Pour les crèmes SILRES BS, on utilisera de préférence la technique airless permettant d appliquer jusqu à 400g/m 2 en une seule opération. Pour pénétrer complètement dans le support, elles ont besoin de quelques minutes à quelques heures suivant la quantité appliquée. Restant longtemps en contact avec le matériau, elles s y infiltrent très profondément. 20

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22 PRODUITS MULTIUSAGES OU SPÉCIAUX : À CHAQUE APPLICATION SA SOLUTION Wacker Chemie AG propose un portefeuille composé à la fois de produits éprouvés depuis longtemps et de nouveaux produits innovants. Il comprend des produits multiusages et des produits spéciaux pour le béton. La société Wacker Chemie AG développe depuis cinquante ans déjà des hydrofuges silicones dont un grand nombre est encore utilisé aujourd hui. Mais la gamme de produits a été revue et adaptée aux nouvelles exigences. Elle est maintenant clairement structurée et divisée en deux catégories : les «hydrofuges multiusages» et les «produits spéciaux pour le béton». Par produits multiusages, on entend des hydrofuges qui, en principe, assurent une bonne hydrophobie sur un grand nombre de supports minéraux très divers (aussi bien le béton fortement alcalin et très dense que les matériaux neutres et absorbants comme la brique et la pierre naturelle). À l inverse, les produits spéciaux pour le béton sont des hydrofuges capables de protéger durablement le béton armé hautes performances comme par ex. le béton destiné à la construction des ponts. Ces produits sont conçus pour pouvoir pénétrer parfaitement dans le béton, même de densité très élevée, et pour garantir une excellente stabilité aux alcalis. Le tableau 1 (page 25) vous donne un aperçu des différents produits, de leurs caractéristiques et de leurs domaines d application. 22

23 Les hydrofuges multiusages : Le produit multiusage le plus souvent utilisé est le SILRES BS 290. Sous réserve de respecter les rapports de dilution recommandés de 1:11 à 1:15 (parties en poids), il donne d excellents résultats sur pratiquement tous les supports minéraux absorbants. Il se distingue par sa grande stabilité aux alcalis, son bon pouvoir de pénétration et son excellent effet perlant. Jusqu à présent, le SILRES BS 290 n a pas trouvé son pareil, notamment sur un grand nombre de pierres naturelles. Le réseau de résine siloxane hydrophobe se forme en quelques heures, même sur des supports non alcalins. Le SILRES BS SMK 1311 est un produit aqueux éprouvé pouvant remplacer les hydrofuges en solvant sur de nombreux matériaux tels que le grès argilo-calcaire, la brique et les enduits minéraux. Nous vous recommandons de le diluer dans un rapport de 1:10 à 1:14 suivant le support. Grâce à son comportement autocatalytique, il se transforme en résine siloxane hydrophobe aussi rapidement que l hydrofuge multiusage SILRES BS 290. Toutefois, l efficacité du produit aqueux peut être très différente de celle du SILRES BS 290 sur de nombreuses pierres naturelles telles que le grès, la pierre à chaux et les pierres contenant un minéral argileux. Il est donc indispensable de vérifier l efficacité de l hydrofuge sur une surface test avant de l appliquer sur de grandes surfaces. Comme toutes les microémulsions silicones concentrées, l hydrofuge SILRES BS 1311 se dilue avec de l eau du robinet le jour de la mise en œuvre, jamais avant. La gamme des hydrofuges multiusages compte également le SILRES BS 1001, une émulsion silane/siloxane à 50 % diluée dans l eau suivant la nature du support, qu il faut remuer brièvement avant la dilution et la mise en œuvre afin d obtenir un mélange homogène. Le SILRES BS 1001 hydrofuge rapidement le matériau, comme les autres produits, mais la formation définitive de la matière active peut prendre plusieurs jours, voire plusieurs semaines, selon l alcalinité du support. Le lessivage de la matière active par la pluie pendant ce temps de réaction relativement long reste négligeable, car l émulsion est rompue après l application et l effet perlant apparaît dès que l eau s est évaporée. Comme tous les produits aqueux à base d alkylalkoxysilanes et d alkylalkoxysiloxanes, le SILRES BS 1001 est nettement moins efficace sur certaines pierres naturelles, notamment sur le grès, que par ex. l hydrofuge en solvant SILRES BS 290. Il est donc indispensable de vérifier son efficacité sur une surface test. 23

24 Les produits spéciaux pour le béton Le SILRES BS 1701 est un hydrofuge 100 % à base de silane destiné à l hydrofugation du béton et du béton armé. Normalement, on l applique non dilué, par arrosage, à raison d au moins deux couches, humide sur humide. Il est bien sûr possible de le diluer avec des solvants organiques ou des alcools, quel que soit le rapport de mélange, sachant toutefois que plus l hydrofuge est dilué, moins il pénètre profondément dans le support. En raison de sa base silane isooctylique, le SILRES BS 1701 est beaucoup moins volatil que d autres silanes courants, même si, dans certaines conditions, il peut y avoir des pertes de matière active par évaporation, comme par ex. dans le cas d un vieux béton faiblement alcalin dont la surface exposée au soleil est chaude et sèche. Nous vous conseillons alors d utiliser un produit aqueux, en particulier la crème d imprégnation décrite ci-dessous. Le SILRES SMK 2101 a une composition similaire au SILRES SMK 1311, mais il contient nettement plus de silane isooctylique, substance améliorant la pénétration et la stabilité aux alcalis. Pour l appliquer sur le béton armé, il est recommandé de le diluer avec de l eau dans un rapport de 1:4. Comme toutes les microémulsions silicones, le produit dilué doit être mis en œuvre le jour même. Par ailleurs, l hydrofuge SILRES SMK 2101 est un très bon primaire pour les revêtements du béton. Contrairement à tous les autres produits mentionnés dans le tableau 1, le SILRES BS Creme C n est pas liquide. Sa consistance thixotrope permet de l appliquer sans pertes, même au plafond. On utilisera de préférence la technique airless permettant d appliquer jusqu à 400 g/m² en une seule fois, ce qui, sur du béton dense, nécessiterait au moins trois opérations avec des produits liquides classiques. Pour pénétrer complètement dans le support sans laisser de résidus visibles, les crèmes d imprégnation ont besoin de quelques minutes à quelques heures suivant la qualité du béton et la quantité appliquée. Les profondeurs de pénétration étant extrêmement élevées (plusieurs mm), la crème protège suffisamment le béton, même si sa surface est dégradée (fissuration, écaillage). Des essais ont confirmé qu une imprégnation hydrofuge protège le béton contre l humidité et minimise les infiltrations de substances nuisibles. Sur les éprouvettes hydrofugées, les chlorures ne pénètrent que dans la zone proche de la surface, tandis que sur le matériau non traité, on décèle encore une forte concentration à 4 mm de profondeur (voir fig. 11). 24