FR2552797A1

FR2552797A1 - DEVICE FOR DRAINING A MASONRY WORK DAMAGE TO HUMIDITY

Info

Publication number: FR2552797A1
Application number: FR8415215A
Authority: FR
Inventors: Klaus Beyer; Hubertus Birkenhofer; Peter Friese; Kurt Stepper; Gerhard Hippel; Klaus Reckin
Original assignee: Bauakademie der DDR
Current assignee: Bauakademie der DDR
Priority date: 1983-10-04
Filing date: 1984-10-03
Publication date: 1985-04-05
Also published as: BE900746A; DK473684A; BG45876A1; IT8467983A1; SU1416635A1; HUT39807A; GB2147346B; IT1179139B; NL8402688A; FR2552797B3; GB2147346A; GB8424727D0; DK473684D0; IT8467983A0; DD231236A3; DE3430450A1

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN DISPOSITIF POUR LA DEMINERALISATION ET LES ASSECHEMENTS RAPIDES D'OUVRAGES DE MACONNERIE ENDOMMAGES PAR L'HUMIDITE, LEQUEL DISPOSITIF MET EN OEUVRE UNE ELECTRODE COMBINEE CONSTITUEE D'UNE ENVELOPPE EN MATIERE PLASTIQUE1, D'UNE BARRE D'ACIER2, D'UNE PLAQUE DE RECOUVREMENT3, D'UNE OUVERTURE D'ECOULEMENT4 ET DE CHAUX VIVE6. LE DISPOSITIF COMPORTE UNE COMBINAISON DE PLUSIEURS EFFETS A SAVOIR LES AFFINITES CHIMIQUE ET HYGROSCOPIQUE DE LA CHAUX VIVE A L'EGARD DE L'EAU, SIMULTANEMENT A LA DECOMPOSITION ELECTROLYTIQUE DE L'EAU, AU TRANSPORT ELECTROLYTIQUE DES SELS SOLUBLES PRESENTS DANS L'OUVRAGE DE MACONNERIE ET AU TRANSPORT ELECTRO-OSMOTIQUE DE L'EAU. SIMULTANEMENT, ON INTRODUIT DANS L'OUVRAGE DE MACONNERIE DES IONS CALCIUM QUI CONDUISENT A LA CONSOLIDATION DUDIT OUVRAGE. LE PROCEDE SE DISTINGUE PAR LA SUSDITE INSTALLATION LEGERE, UN MODE DE TRAVAIL RAPIDE ET LA POSSIBILITE AU MOINS PARTIELLE DE REUTILISATION DES ELECTRODES. LE PROCEDE EST APPROPRIE A TOUS LES STYLES DE CONSTRUCTION ET TOUS LES MATERIAUX DE CONSTRUCTION; IL EST TOUTEFOIS DE PREFERENCE APPLIQUE A DES OUVRAGES DE MACONNERIE FORTEMENT MINERALISES.THE OBJECT OF THE INVENTION IS A DEVICE FOR THE DEMINERALIZATION AND QUICK DRYING OF MASONRY WORKS DAMAGED BY MOISTURE, WHICH DEVICE IMPLETS A COMBINED ELECTRODE CONSISTING OF A PLASTIC ENCLOSURE1, A STEEL BAR2 , A COVER PLATE3, A DRAIN OPENING4 AND LIVE LIME6. THE DEVICE INCLUDES A COMBINATION OF SEVERAL EFFECTS, KNOWING THE CHEMICAL AND HYGROSCOPIC AFFINITIES OF THE LIVE LIME WITH REGARD TO WATER, SIMULTANEOUSLY TO THE ELECTROLYTIC DECOMPOSITION OF WATER, TO THE ELECTROLYTIC TRANSPORT OF SOLUBLE SALTS PRESENT IN THE WORK OF MASONRY AND ELECTRO-OSMOTIC TRANSPORT OF WATER. SIMULTANEOUSLY, CALCIUM IONS ARE INTRODUCED INTO THE MASONRY WORK, WHICH LEAD TO THE CONSOLIDATION OF THE WORK. THE PROCESS IS DISTINGUISHED BY ITS LIGHT INSTALLATION, A QUICK WORKING MODE AND THE POSSIBILITY AT LEAST PARTIAL OF REUSE OF THE ELECTRODES. THE PROCESS IS SUITABLE FOR ALL STYLES OF CONSTRUCTION AND ALL MATERIALS OF CONSTRUCTION; HOWEVER IT IS PREFERREDLY APPLIED TO HIGHLY MINERALIZED MASONRY WORKS.

Description

Dispositif d'assèchement d'un ouvrage de maçonnerie endommagé parDevice for dewatering a masonry structure damaged by

l'humidité.moisture.

L'invention concerne un dispositif d'assèchement d'un ouvrage de maçonnerie endommagé par l'humidité, et en particulier de bâtiments d'habitation. Il est connu que des barrages de maçonnerie horizontaux de type traditionnels s'usent techniquement après quarante à cinquante ans et 10 perdent leur efficacité Fondamentalement, on connaît touteune série de procédés par la littérature concernée, permettant de rénover des barrages de maçonnerie usés dans de vieux bâtiments Ces procédés sont répartis en: 1 Procédés mécaniques dans lesquels, par séparation mécanique de 15 l'ouvrage de maçonnerie et mise en place d'une garniture étanche de carton ou d'une feuille en matière plastique, on réalise un barrage horizontal rénové En règle générale, ces procédés sont très sûrs mais la plupart ne peuvent être mis en oeuvre qu'en déployant de gros efforts corporels, ou en intervenant de façon persistante dans la 20 statique du bâtiment Lorsqu'il s'agit d'ouvrages de maçonnerie très The invention relates to a device for dewatering a masonry structure damaged by moisture, and in particular residential buildings. It is known that horizontal masonry dams of the traditional type wear out technically after forty to fifty years and 10 lose their effectiveness Basically, we know a whole series of processes by the concerned literature, allowing to renovate used masonry dams in old These processes are divided into: 1 Mechanical processes in which, by mechanical separation of the masonry structure and installation of a waterproof packing of cardboard or a sheet of plastic material, a renovated horizontal dam is made. Generally speaking, these methods are very safe, but most of them can only be implemented by deploying heavy bodily efforts, or by intervening persistently in the statics of the building.

minéralisés, leur effet est faible. mineralized, their effect is weak.

2 Procédés d'injection chimique dans lesquels on introduit dans la maçonnerie une substance fluide et/ou en suspension formant barrage, grâce à des manipulations les plus diverses En règle générale, les 25 procédés de ce type sont caractérisés par une consommation importante de substance formant le barrage, par leur coût élevé et surtout par le fait qu'ils ne sont pas encore techniquement sûrs dans les maçonneries 2 Chemical injection processes in which a fluid and / or damming substance is introduced into the masonry using a wide variety of manipulations In general, the processes of this type are characterized by a high consumption of substance forming the dam, by their high cost and especially by the fact that they are not yet technically safe in the masonry

composites en raison d'une distribution insuffisante. composites due to insufficient distribution.

3 Procédés électrochimiques dans lesquels l'assèchement est 30 obtenu à l'aide de phénomènes électrocinétiques Ces procédés doivent être subdivisés en procédés actifs et passifs Lorsqu'il s'agit de procédés actifs, le problème qui se pose est la résistance des Electrochemical processes in which dewatering is obtained by electrokinetic phenomena These processes must be subdivided into active and passive processes. In the case of active processes, the problem is

électrodes après des périodes de vingt années et plus, ou bien qu'il faut travailler avec des électrodes en des matériaux très nobles (par 35 exemple en platine) qui ne sont pas admissibles en raison de leur coût. electrodes after periods of twenty years or more, or it is necessary to work with electrodes made of very noble materials (for example platinum) which are not admissible because of their cost.

Ce sont spécialement les procédés d'électro-osmose active qui ont eu une mauvaise réputation dans le passé car souvent l'effet Especially active electroosmosis processes have had a bad reputation in the past because often the effect

d'assèchement promis n'apparaissait pas. promised drying out did not appear.

Dans certains procédés, il est recommandé de n'utiliser l'électro-osmose qu'aux endroits o une teneur en minéraux solubles déterminée n'est pas dépassée dans la maçonnerie En effet, la présence de sels solubles dans la maçonnerie pose un problème considérable Du fait du circuit suivi par l'eau dans la maçonnerie, les sels qui arrivent avec l'eau du sol et pénètrent dans la maçonnerie se 10 rassemblent dans la région o s'effectue l'évaporation Ces efflorescences sont connues de l'homme de l'art La composition de ces sels est variable et dépend en premier lieu de la constitution du sol, In some processes, it is recommended to use electro-osmosis only in places where a certain soluble mineral content is not exceeded in the masonry Indeed, the presence of soluble salts in the masonry poses a considerable problem Because of the circuit followed by the water in the masonry, the salts that arrive with the soil water and penetrate the masonry are gathered in the region where the evaporation takes place. These efflorescences are known to the man of the art The composition of these salts is variable and depends primarily on the constitution of the soil,

mais aussi des sollicitations de l'environnement. but also demands of the environment.

Les sels de ce type (Mg O 12, Ca C 12, Na 2504, etc) ont des propriétés hygroscopiques et accélèrent en outre la montée de l'eau selon le principe de l'osmose Surtout, ces sels perturbent l'assèchement électro- osmotique Les anions qui sont présents dans la maçonnerie se déplacent vers les anodes, s'y déchargent et provoquent par des réactions chimiques connues une forte corrosion des électrodes. 20 Ce fait qui est connu en soi n'a été jusqu'ici qu'insuffisamment pris The salts of this type (Mg O 12, Ca C 12, Na 2504, etc.) have hygroscopic properties and also accelerate the rise of water according to the principle of osmosis. Above all, these salts disturb the drying out of the electrolyte. osmotic The anions present in the masonry move towards the anodes, discharge there and cause by known chemical reactions a strong corrosion of the electrodes. This fact which is known per se has so far been insufficiently taken

en compte.into account.

Avec des matériaux déterminés pour les anodes (par exemple du graphite), les processus de corrosion des électrodes de ce type peuvent provoquer un changement de la valeur du p H et de ce fait un changement 25 du potentiel zéta, ceci signifiant que l'on obtient à la place de With specific materials for the anodes (eg graphite), the corrosion processes of such electrodes can cause a change in the value of the p H and thereby a change in the zeta potential, which means that gets in the place of

l'effet de barrage désiré un effet de pompage. the desired dam effect a pumping effect.

Le brevet DE-OS 2440192 propose un procédé et un dispositif de DE-OS 2440192 discloses a method and a device for

stabilisation des sols au moyen de chaux vive On perce des trous dans le sol (fondations) et on les remplit de chaux vive L'eau se trouve de 30 ce fait retirée du sol environnant. Soil stabilization with quicklime Drilling holes in the soil (foundations) and filling them with quicklime The water is removed from the surrounding soil.

Le brevet DE-OS 2440192 propose un procédé et un dispositif d'électroosmose active Dans ce cas, on introduit dans la maçonnerie des électrodes riches en carbone et on les raccorde à une source de DE-OS 2440192 proposes a method and an active electroosmosis device. In this case, carbon-rich electrodes are introduced into the masonry and connected to a source of electricity.

courant continu.DC current.

Le brevet DE-OS 2717291 concerne un procédé d'assèchement au moyen d'un courant continu traversant la maçonnerie en allant d'une anode à une cathode, l'anode étant constituée par une masse plastique ou DE-OS 2717291 relates to a method of drying by means of a direct current passing through the masonry going from an anode to a cathode, the anode being constituted by a plastic mass or

pâteuse qui est munie d'un conducteur d'accompagnement isolé. pasty which is provided with an isolated accompanying conductor.

Aucun des autres brevets connus ne concerne la déminéralisation et l'assèchement simultanés d'ouvrages de maçonnerie endommagés par l'humidité. Le but visé par l'invention est un procédé à l'aide duquel on puisse réaliser un assèchement rapide d'ouvrages de maçonnerie None of the other known patents relates to the simultaneous demineralization and dewatering of masonry structures damaged by moisture. The aim of the invention is a method by which one can realize a quick drying of masonry works

endommagés par l'humidité de manière à pouvoir retrouver la valeur 10 d'utilisation de vieux bâtiments. damaged by moisture in order to be able to recover the value of use of old buildings.

L'objet de l'invention est donc la mise au point d'un dispositif éliminant chimiquement et électrolytiquement en une seule opération les sels solubles d'un ouvrage de maçonnerie, enrichissant simultanément The object of the invention is therefore the development of a device that eliminates chemically and electrolytically in a single operation the soluble salts of a masonry work, enriching simultaneously

cet ouvrage de maçonnerie en cations calcium et l'asséchant 15 électroosmotiquement. this masonry work in calcium cations and drying out 15 electroosmotiquement.

Selon l'invention, ce but est atteint du fait que l'on dispose dans des trous percés à l'avance, inclinés vers l'intérieur, une substance présentant une affinité aussi bien chimique que physique vis-à-vis de l'eau, de préférence de la chaux vive broyée, une auge 20 étant prévue entre la maçonnerie et cette substance On met en place dans la substance une électrode, de préférence une barre d'acier, qui est enfoncée au travers d'une plaque de recouvrement présentant un évidement sur son côté inférieur L'extrémité de l'électrode située dans la maçonnerie est également enrobée par cette substance La plaque 25 de recouvrement est située dans la région du bord externe de l'ouvrage According to the invention, this object is achieved by providing in a pre-drilled hole inclined inwards a substance having a chemical as well as a physical affinity for water. , preferably crushed quicklime, a trough 20 being provided between the masonry and this substance is placed in the substance an electrode, preferably a steel bar, which is pressed through a cover plate having a recess on its lower side The end of the electrode located in the masonry is also coated by this substance The cover plate 25 is located in the region of the outer edge of the structure

de maçonnerie à assécher.masonry to dry.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide The invention will now be described in more detail using

d'un mode de réalisation.of an embodiment.

Sur le dessin: la figure 1 est une coupe transversale de l'électrode, et In the drawing: FIG. 1 is a cross-section of the electrode, and

la figure 2 est un exemple de montage. Figure 2 is an example of mounting.

Une maison familiale endommagée par l'humidité depuis des dizaines d'années et présentant un degré de minéralisation important et une humidité atteignant jusqu'à 25 % en masse dans la région de la cave, est 35 destinée à être déminéralisée et asséchée à l'aide du dispositif proposé. Pour ce faire, on perce sous le plafond de la cave des trous qui ont un diamètre de 45 mm, une profondeur de 150 mm et qui sont distancés les uns des autres de 150 mm En utilisant une pression pneumatique, on introduit dans ces trous de la chaux vive pulvérufente On introduit ensuite l'électrode composite La barre d'acier 2 destinée à l'établissement du contact avec la maçonnerie 5 est enfoncée au travers de la plaque de recouvrement 3 et suffisamment dans la maçonnerie pour A family house damaged by moisture for decades and having a high degree of mineralization and moisture up to 25% by mass in the cellar region, is destined to be demineralized and dried out. help of the proposed device. To do this, holes are drilled under the ceiling of the cellar which have a diameter of 45 mm, a depth of 150 mm and are spaced from each other by 150 mm. Then the composite electrode is introduced. The steel bar 2 intended to establish contact with the masonry 5 is pressed through the cover plate 3 and sufficiently into the masonry to

être enrobée de tous les c 6 tés par la chaux vive 6. be covered with all the quick-lime 6.

Au bout de cinq jours, commence l'écoulement d'une solution de Ca C 12 et de Ca(OH 2) par l'ouverture de sortie 4 A ce moment, la chaux vive 6 est éteinte et présente une consistance pâteuse Au commencement de l'écoulement de la solution de l'auge 1, on applique par l'intermédiaire d'un redresseur de courant réglable une tension de 15 quarante volts à l'installation d'anode et on relie cette dernière à deux barres de mises à la terre montées en tant que cathodes Au début de la déminéralisation et de l'assèchement passait un courant de 280 m A After five days, the flow of a solution of Ca C 12 and Ca (OH 2) through the outlet opening 4 begins. At this moment, the quicklime 6 is extinguished and has a pasty consistency. the flow of the solution of the trough 1, is applied via an adjustable current rectifier a voltage of forty volts at the anode installation and the latter is connected to two bars of bet earth mounted as cathodes At the beginning of demineralization and dewatering passed a current of 280 m A

qui était tombé à 40 m A après six semaines. which had fallen to 40 m A after six weeks.

Au cours de cette période, on a obtenu la déminéralisation et 20 l'assèchement suivants: Mesures au début après six semaines H 20 Teneur au niveau du sol de la cave 18,8 % en masse 9,2 % en masse H 20 Teneur à 1,00 m au-dessus du sol de la cave 23,9 % en masse 5,8 % en masse H 20 Teneur au-dessous du plafond de la cave 24,9 % en masse 4,2 % en masse Teneur en chlorure O 0,029 % 0,007 % par rapport à la totalité de la maçonnerie During this period, the following demineralization and drying were obtained: Measurements at the beginning after six weeks H Cellar soil level 18.8% by weight 9.2% by weight H 20 1.00 m above the cellar floor 23.9% by mass 5.8% by mass H 20 Content below the cellar ceiling 24.9% by mass 4.2% by mass Content in chloride O 0.029% 0.007% of the total masonry

Claims

A device for drying a moisture-damaged masonry structure using electro-osmotic process and electrodes disposed in pre-drilled holes in the masonry, characterized in that the holes are inclined towards the wall. outside, in that a trough (1) is disposed in each hole, in that a substance having a physical and chemical affinity with respect to water is in the trough (1), substance in which an electrically conductive bar (2) is embedded, in that the bar is first passed through a cover plate (3) which is provided with a recess (4) and in that the bar (2) is not in contact

direct with the masonry (5).

2 Device according to claim 1, characterized in that

the trough (1) and the bar (2) are longer than the depth of the holes 15 drilled in the masonry (5).