Gevelreiniging en –renovatie
Techniek in evolutie
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Gevelrenovatie en gevelreiniging zijn begrippen die nauw met elkaar verbonden zijn. Vaak echter maakt gevelreiniging slechts een klein deel uit van de totale renovatie van een gevel, zodat men kan stellen dat aan het belang van een reiniging nog steeds te weinig aandacht wordt besteed. Een behandeling met een hydrofobeermiddel, steenverharder of herstelmortel heeft immers in de meeste gevallen slechts zin als de gevel ook terdege gereinigd werd.
Gevelrenovatie en –reiniging zijn de laatste jaren, een periode waarin het inzicht in de problematiek steeds groter werd en ook de technieken steeds verder evolueerden, een specialiteit geworden. En terecht. Gevelreiniging mag dan ook niet meer louter en alleen als een esthetische ingreep beschouwd worden. De ingreep verlengt ook de levensduur van de materialen.
Principes
Het is aan te raden om in het regelmatig onderhoud van gebouwen ook een reiniging te voorzien. In vergelijking met vroegere jaren evolueert de vervuiling namelijk veel sneller vanwege het toenemende verkeer en de luchtvervuiling. In de tijd dat gevels nog gereinigd werden aan de hand van een aantal bestaande technieken uit de industrie, zonder rekening te houden met de aard van de ondergrond en de gebruikte bouwmaterialen, werd aan menige waardevolle gevel onherstelbare schade berokkend. Nadat ook het zandstralen uit de sector geweerd werd, heeft men een periode zijn toevlucht genomen tot chemische producten. Deze zijn verdienstelijk, maar niet altijd even milieuvriendelijk. Momenteel wordt zo’n 90% van de markt ingenomen door de zogenaamde lagedruk straaltechnieken die gebruik maken van een mengeling van granulaten, lucht en water. Dit neemt echter niet weg dat men ervan moet uitgaan dat er geen universeel bruikbare reinigingstechniek voor elk type gevel of materiaal zonder nevenverschijnselen bestaat. Vandaar de noodzaak een aantal gegevens ter beschikking te hebben over de aard van de ondergrond vooraleer een reinigingstechniek voor te stellen.
Men onderscheidt in grote trekken drie soorten reinigingstechniek: met water, mechanisch of aan de hand van chemische producten. De keuze van de techniek wordt grotendeels door de aard en de staat van de ondergrond bepaald.
Ondergrond
In onze contreien zijn de meest gebruikte gevelmaterialen baksteen, geprefabriceerde materialen en natuursteen. Onder geprefabriceerde materialen vallen harsgebonden kunststenen, bakstenen, beton en cementgebonden kunststenen. Onder natuursteen bestaan een aantal steensoorten zoals blauwe kalksteen, witte kalksteen, marmer, zandsteen, kwartsiet en graniet.
Voor de reiniging ervan werden de laatste jaren een aantal technieken op punt gesteld waarbij de meest courante ofwel van water alleen, ofwel van water, perslucht en granulaten gebruik maken. Er dient echter ook rekening gehouden te worden met bepleisterde gevels. Deze hebben een afwerkingslaag samengesteld uit granulaten en minerale bindmiddelen. Zolang deze “gezond” blijven, blijft een reiniging doorgaans beperkt tot het voorbereiden van het oppervlak voor een nieuwe afwerking. Als men echter oude afwerkingslagen wenst te verwijderen, kan men soms niet anders dan een beroep doen op agressieve chemische technieken. Deze hebben niet altijd een goede naam, maar men heeft er in de tijd, ondanks het risico op schadelijke nevenverschijnselen, zijn toevlucht toe genomen omwille van het agressieve karakter van het reinigen met zandstralen.
Naast de aard van de ondergrond, speelt overigens ook de aard van de voegen een belangrijke rol. Harde mortelvoegen en elastische voegen gedragen zich volledig anders tijdens een reiniging. Het materiaal waaruit een gevel is samengesteld, bepaalt weliswaar in grote mate de techniek, maar men moet ook rekening houden met de zogenaamde oppervlaktestaat. D.w.z. de graad en plaats van de vervuiling, eventuele uitvloeiingen, de oppervlaktewijzigingen (de patina, vorming van korsten of verwering, …) en de eventuele vroegere reinigingen. Men raadt overigens ook aan om vooraleer de reinigingswerken aan te vangen, de gewenste graad van properheid te gaan bepalen. Er durven hieromtrent nogal eens discussies ontstaan. Een zorgvuldige reiniging met behoud van de patina geeft de bouwheer niet altijd het verhoopte resultaat, terwijl een grondige reiniging waarbij ook de patina en dus de beschermlaag verdwenen is, in eerste instantie wel de bouwheer kan tevreden stellen, maar op termijn schadelijk is voor de gevel en diens degradatie in de hand werkt. Over het algemeen geldt dat een gevel slechts van vervuiling en roet ontdaan mag worden, en niet van de patina.
Vervuiling en roet houden vocht immers langer vast, waarbij sulfo- en nitrobacteriën aanleiding geven tot de vorming van zure bestanddelen, die een steen danig kunnen beschadigen. De patina daarentegen moet zoveel mogelijk behouden blijven, aangezien deze als beschermingslaag fungeert. Reinigingsproeven op beperkte oppervlakken, zeker voor gevoelige materialen, worden daarom eveneens aangeraden.
Water
De meest eenvoudige vorm van gevelreiniging met water is afvloeiing. Dit houdt in dat men gedurende een lange periode water over de gevel verstuift of laat stromen aan de hand van een reeks sproeiers, gemonteerd op een buizensysteem. Het dient gezegd dat deze vorm van reiniging erg lang kan duren en gekenmerkt wordt door een hoog waterverbruik. Het doordrenken van de gevelmaterialen met water kan bovendien aanleiding geven tot waterinsijpeling en tot het ontstaan van schimmels en algen, vlekken en andere schade. Deze methode geeft echter blijkbaar wel goede resultaten bij blauwe kalksteen of beelden. Voor hardnekkige vervuiling is het echter minder aan te raden. Deze methode werd tot voor enkele jaren nog redelijk frequent toegepast voor historische gevels. Momenteel echter is het gebruik ervan teruggelopen Voor de meeste gebouwen gebruikt men tegenwoordig dan ook mechanische technieken, hoewel de kwaliteiten van een afvloeiing bij hardnekkige vervuiling ter voorbereiding van de eigenlijke reiniging, om het vuil los te weken, nog steeds in voege is.
Waterverstuiving onder lage druk (< 1N/mm²) met tussenpozen wordt bij uitstek gebruikt om korsten vuil los te weken. De methode is in het bijzonder geschikt voor historische gebouwen met erg broze oppervlakken omwille van de zachtheid van de behandeling. Hiermee bekomt men, net zoals met afvloeiing trouwens, meestal geen goede resultaten voor een sterke of te diep ingedrongen vervuiling. Dat geldt ook voor het reinigen met verzadigde stoom. Hier gebeurt de reiniging in drie fasen: het vuil wordt geweekt door het gecondenseerde water dat van de gevel afstroomt, de mechanische werking van het stoom maakt het vuil los, wat door de hoge temperatuur nog gemakkelijker verloopt, en als de stoom afkoelt, wordt het vuil afgevoerd door het afstromende water. Men dient bij deze methode wel op passen met oude materialen, zodat er geen spanningen en bijgevolg scheuren ontstaan. Deze methode, aangewezen voor harde en gladde – dus weinig poreuze – materialen, wordt echter niet zo vaak meer gebruikt. Ze wordt door sommige uitvoerders eerder als een “onderhoudstechniek” beschouwd.
Reinigen met water onder hoge druk (van 3 tot 10 N/mm²) is om voor de hand liggende redenen slechts geschikt voor zeer compacte en harde materialen, zoals architectonisch beton. Vanzelfsprekend gaat men de werkdruk instellen in functie van de ondergrond en dient men rekening te houden met de voegen, behalve als een heropvoeging van de gevel sowieso noodzakelijk is.
Mechanisch reinigen
Bij de straaltechnieken met perslucht maakt men een onderscheid tussen hydropneumatische en droge straaltechnieken als er al dan niet water wordt toegevoegd. De belangrijkste parameters voor een geslaagde reiniging zijn de geometrie en de diameter van de straalmond, de hardheid, vorm en grootte van de gebruikte granulaten of straalmiddelen en de persluchtdruk, werkafstand en het straalmiddelverbruik. De hardheid van de granulaten wordt uitgedrukt op de schaal van Mohs, met waarden van 1 tot 10.
De afstand tussen straalmond en geveloppervlak hangt af van de aard en de toestand van de gevel. Bij de keuze van het straalmiddel houdt men rekening met de aard ervan, de vorm, de hardheid, de volumieke massa of densiteit en de kleur. De granulaten zijn de laatste jaren trouwens steeds kleiner geworden, zodat men zowel bij droog- als natstralen weleens van “fijnstralen” durft te spreken. De werkdruk tenslotte zal verschillen naargelang de gebruikte techniek, het straalmiddel en de ondergrond. Deze technieken, die momenteel de meest uitgebreide toepassing kennen bij allerlei geveltypes, geven in de meeste gevallen een goed resultaat omdat de reiniging het gevolg is van een schurende werking. Voor gladde of gepolijste oppervlakken zijn natstraaltechnieken echter minder geschikt.
Bij droge straaltechnieken wordt een straalmiddel met perslucht gespoten. Hier gaat men zo klein mogelijke granulaten gebruiken om het te bewerken oppervlak te vrijwaren. Bij het zogenaamde gommage-procédé bijvoorbeeld, projecteert de straalkop het granulaat in een wervelbeweging op de gevel, zodat de korrels een schurende, gommende werking hebben op het oppervlak. Ook hier is aan het gebruik van specifieke apparatuur een handelsnaam verbonden. De reiniging is opnieuw het resultaat van een schurende werking en dus meestal succesvol en bij kleine inslag van het straalmiddel blijft de patina optimaal bewaard. Droog stralen kan gebeuren op plaatsen waar geen water mag of kan gebruikt worden. In vergelijking met de hydropneumatische straaltechniek, ziet de uitvoerder het gereinigde oppervlak zoals het is, en niet als een donkere, vochtige zone. Dankzij een cabine met onderdruk, die onmiddellijk het vrijgekomen stof opzuigt, is er wel geen enkele overlast op de omgeving. De installatie ervan is echter omvangrijk en kan een beperking vormen op bepaalde locaties. Men heeft daarentegen geen stelling nodig, wat echter niet onmiddellijk een voordeel hoeft te zijn als er aan een gevel nog andere werken uitgevoerd dienen te worden. Door de hoge kostprijs van het systeem wordt het enkel toegepast voor erg waardevolle gebouwen.
Natstralen onder hoge druk wordt afgeraden voor gevelreiniging, omdat men tijdens de uitvoering geen resultaat ziet door de modderstroom die ontstaan is. Bij deze techniek wordt een mengsel van straalmiddel en water op de gevel gespoten of verstoven, waarbij geen perslucht wordt gebruikt. Het straalmiddel wordt hier door het water van de hogedrukreiniger meegevoerd en het systeem laat toe op grote hoogtes te werken. Kenmerkend voor vochtstraalsystemen is de economische verhouding tussen straalmiddel en water (20/80) en de lage, zogenaamde afschermkosten gezien de lage stofontwikkeling.
Chemisch reinigen
Dit reinigingsprincipe berust op het bewerkstelligen van een chemische reactie op het geveloppervlak waardoor het vuil zich onthecht. De reactietijd van de meeste producten, doorgaans aangebracht op een vooraf bevochtigde gevel, schommelt tussen 5 en 30 minuten. Nadien wordt de gevel afgespoeld met water onder druk of stoom. Men legt er echter wel de nadruk op dat reinigingsmethodes waarbij gebruik wordt gemaakt van scheikundige producten, door specialisten worden uitgevoerd. Niet alleen dient het product met zorg gekozen te worden, het moet ook goed gedoseerd zijn want het mag in geen geval in het gevelmateriaal dringen. Zo’n reinigingsmiddel bevat immers oplosbare zouten, die later naar het oppervlak kunnen migreren en aanleiding geven tot lelijke uitbloeiingen. Ook de reactie tussen het product en het gevelmateriaal zelf kan overigens aanleiding geven tot het ontstaan van zouten en dus uitbloeiingen. Daarom volstaat het niet de gevel na te spoelen, maar dient er meestal ook nog een speciale pasta aangebracht te worden die de zouten absorbeert. Zeker voor deze methode geldt dat een proef noodzakelijk is om te zien of er vlekken of uitbloeiingen optreden ten gevolge van de chemische reactie.
De voornaamste nadelen die toegeschreven worden aan deze methode zijn het grote vervuilingsgevaar, zeker als het spoelwater in de riolering wordt geloosd, en de veiligheid en gezondheid van de gebruiker. Toch blijkt de toepassing van chemische producten in sommige gevallen noodzakelijk . Men onderscheidt zure en basische reinigingsmiddelen en voor specifieke gevallen van vervuiling maakt men ook wel eens gebruik van “reagentia” (zouten met een specifieke werking). Zuren en zure zouten reinigen door de ondergrond aan te tasten. Het vuil lost als het ware op. Het gevaar dat het materiaal beschadigd wordt is daarom reëel, vandaar dat het oppervlak op voorhand bevochtigd dient te worden. De meeste gekozen producten, gekozen naargelang de aard van de ondergrond en de ene al gevaarlijker of schadelijker dan de andere, zijn waterstoffluoride, ammoniumwaterstoffluoride, waterstofchloride of zoutzuur, waterstofsulfaat of zwavelzuur en waterstoffosfaat of fosforzuur. Basische producten (natrium- of kaliumhydroxide) werken door verzeping van vetten en oliën. Bepaalde natuursteensoorten zijn ertegen bestand, andere dan weer niet. Voor sterke poreuze materialen en voegen mogen deze trouwens niet gebruikt worden. Deze worden in tegenstelling tot de zuren niet in vloeistofvorm maar in pastavorm aangebracht, vermengd met een absorberend poeder, op een voorbevochtigde gevel. Na het (mechanisch) verwijderen van de pastas, is naspoelen ook hier noodzakelijk.
Met de zogenaamde reagentia kan men specifieke vlekken of graffiti te lijf gaan. In combinatie met oppervlakte-actieve stoffen, die bevochtigend, schuimvormend, reinigend, dispergerend of emulgerend werken, gebruikt men de laatste jaren ook meer en meer enzymen. Hoewel ze al jaren in de voedingsindustrie gebruikt worden en ook aan schoonmaakmiddelen worden toegevoegd, zijn er momenteel nog heel wat beperkingen voor toepassing in gevelreiniging, onder meer omdat er hoge temperaturen vereist zijn om met enzymen et werken.
Laserreiniging en droogijsstraling
Laserreiniging staat erom bekend goede resultaten te beiden voor de verwijdering van donkere vuillagen op bleke materialen. Met behulp van een laserstraal wordt gedurende korte tijd een intense energiebundel op een kleine oppervlakte geprojecteerd. De vuillaag absorbeert deze energie, warmt op en verdampt. Het onderliggende materiaal weerkaatst de lichtbundel en wordt er niet rechtstreeks door beïnvloed. Het gebruik van deze techniek blijft momenteel echter meestal – omwille van de hoge kostprijs – voorbehouden voor kunsthistorische restauraties.
Laserreiniging is een – zij het wat langzame – erg doeltreffende en milieuvriendelijke manier van reinigen waarbij het risico op aantasting van de ondergrond minimaal is.
Hetzelfde kan gezegd worden van droogijsstralen. Deze werd een aantal jaren geleden geïntroduceerd en is afkomstig uit de vliegtuigindustrie. Alhoewel deze techniek zijn efficiëntie al heeft bewezen, wordt hij – voor zover wij weten – nog niet of nauwelijks gebruik voor gevelreiniging. De techniek bestaat erin vloeibaar gas in een tank zodanig af te koelen dat er als het ware “ijskorrels” ontstaan, die op het te reinigen object worden geprojecteerd en zodoende het vuil afstralen. Dit houdt in dat er geen water van de object (gevel) afstroomt en dat het vuil als het ware “opgelost” wordt onder extreme koude en er dus weinig of geen schadelijke invloed op het milieu zal plaatsvinden. M.a.w., het vuil wordt mechanisch verwijderd door vast CO², dat onmiddellijk verdampt en bijgevolg niet verwijderd hoeft te worden. Bovendien zou men zonder enige vorm van afscherming kunnen werken.
Steen bescherming
Een gereinigde gevel wordt veelal behandeld met een vochtwerend middel. Het is wel noodzakelijk dat de gevel volledig uitgedroogd is vooraleer het vochtwerende product aan te brengen. Deze heeft als bedoeling om zowel het oppervlak van de steen als de onderliggende capillairen van een impermeabele laag te voorzien en aldus vochtpenetratie te vermijden. Aan de hand van zo’n behandeling gaat men ook een te snelle vervuiling tegen en is de steen ook beter beschermd tegen de voortzetting van het verouderingsproces, dat zich na een reiniging onverminderd voortzet. Bij een vochtwerende gevelbehandeling zijn drie factoren van belang: het product, de concentratie en de steensoort.
Vroeger werd vaak producten op basis van siliconenharsen gebruikt als hydrofuge. Deze behandelen het steenoppervlak wel voldoende, maar drongen niet diep genoeg in de steen. Inmiddels is men overgegaan tot het gebruik van aligomeren die moleculair een fijnere structuur vertonen en dus een hoger penetratievermogen bezitten. Oligomeren zijn hoofdzakelijk siloxanen of silaan/siloxaanmengsels. De productkeuze hangt echter meestal af van de porositeit van het steentype of de ouderdom van het metselwerk. Een hydrofuge zou echter een bescherming van gemiddeld 20 jaar moeten kunnen bieden, op voorwaarde dat het behandelde oppervlak volledig droog en gezond was tijdens de behandeling. Het is wel aangeraden om vooraleer een vochtwerend product aan te brengen, een analyse te maken van de aanwezige zouten om ““zoutsluiers” op de gevel te vermijden.
Steenrestauratie
De meest gebruikte systemen voor steenrestauratie zijn de herstellingspreparaten op basis van cement en kalk (hydraulische), de minerale mortels en de epoxymortels (polymeergebonden). Van belang is hierbij dat de mortels zodanig zijn samengesteld dat ze de kleur en de hardheid van de originele natuursteen zo dicht mogelijk benaderen. Een absolute voorwaarde bij deze producten is wel dat ze een uitstekende hechting bieden en na uitharding niet krimpen of uitzetten. Vandaar dat cementgebonden mortels met toeslagstoffen of polymeren “verbeterd” worden en dat hydraulisch gebonden restauratiemortels langdurig vochtig moeten worden gehouden om krimpscheuren te vermijden.
Van belang bij de uitvoering is een zo klein mogelijke beperking van de laagdiktes waarmee men kan werken en een snelle uitharding. Voor mortels op basis van epoxy geldt dat ze niet aangebracht kunnen worden op een vochtige ondergrond en het aanbrengen vraagt een hogere graad van specialisatie dan van minerale mortels. Sommige minerale mortels zijn samengesteld uit een vloeistof en een vulstof. De vloeistof of het bindmiddel fungeert als aanmaakvloeistof om het te herstellen oppervlak te impregneren en vertoont veel gelijkenis met het natuurlijke bindmiddel van gesteenten. De vulstof bestaat dan uit gemalen of gebroken natuursteen. Over het algemeen biedt men verschillende “formulaties” die aangepast kunnen worden aan de hardheid en de korrelstructuur van de te restaureren steensoort. Voor de juiste kleurnuance worden deze mortels vervolgens gepigmenteerd. Men kan voor een extra bescherming ook speciale verven aanbrengen waarin tot poeder vermalen Franse steen verwerkt is en vermengd wordt met acrylische harsen. Teneinde een zwaar beschadigde steen opnieuw een zekere binding of hardheid te verlenen, kan er nog een steenverharder aangebracht worden, die aan de steen zijn oorspronkelijke binding teruggeeft.
Voor (historische) gevels met een kleurstelling kan men bvb. ook silicaatverven gebruiken. Deze zijn beschikbaar in poedervorm en worden met pigmenten eveneens in poedervorm vermengd. De silicaten dringen hierbij in de steen en verlenen deze extra binding, terwijl de kleur van de pigmenten aan de oppervlakte blijft. Er zijn desalniettemin talrijke andere mogelijke behandelingen en producten die voor gevelrenovatie, wat een uiterst breed begrip is, aangewend kunnen worden.
We zijn dan ook verre van volledig geweest in de mogelijke fasen van een volledige gevelrenovatie, maar wilden toch een beeld geven van de meest courante ingrepen.
Met dank aan het Koninklijk Instituut voor het Kunstpatrimonium.
Nettoyage et rénovation de façades
Une technique en évolution
La rénovation et le nettoyage de façades sont deux notions étroitement liées entre elles. Souvent, le nettoyage ne représente toutefois qu’une petite partie de la rénovation totale d’une façade et l’on peut donc affirmer que la facette du nettoyage fait toujours l’objet d’une attention insuffisamment soutenue. Dans la plupart des cas, un traitement à l’aide d’un agent hydrophobe, d’un produit de durcissement des pierres ou de mortier de réparation n’a en effet de sens que si la façade a été convenablement nettoyée auparavant.
Au cours des dernières années, une période pendant laquelle on a toujours mieux cerné la problématique en question et assisté à une évolution constante des techniques, la rénovation et le nettoyage des façades sont devenus de réels domaines de spécialisation. Et à juste titre d’ailleurs. Le nettoyage des façades ne peut donc plus être considéré comme étant une intervention purement esthétique. Cette intervention prolonge également la durée de vie des matériaux.
Principes
Dans les opérations régulières d’entretien des bâtiments, il est conseillé de prévoir également un nettoyage. En comparaison aux années précédentes, la pollution a en effet évolué nettement plus rapidement à cause de l’augmentation du trafic et de la pollution de l’air. A l’époque où les façades étaient encore nettoyées en faisant usage d’un certain nombre de techniques existantes puisées dans le monde industriel, sans tenir compte de la nature des fondements et des matériaux de construction utilisés, on a causé des dommages irréparables à plus d’une façade particulièrement précieuse. Lorsque le principe du sablage a également été banni par ce secteur, on a eu recours aux agents chimiques pendant un certain laps de temps. Ceux-ci ont certes des mérites mais ils ne sont pas toujours aussi écologiques qu’ils devraient l’être. Actuellement, quelque 90% du marché sont occupés par les techniques dites à jet de basse pression qui utilisent un mélange de granulats, d’air et d’eau. Nous devons toutefois partir du principe qu’il n’existe aucune technique de nettoyage universellement applicable pour chaque type de façade ou de matériau et qui ne présente aucun effet secondaire. D’où la nécessité de disposer d’un certain nombre de données concernant la nature du fondement avant de proposer une technique de nettoyage.
D’une manière générale, on peut distinguer trois types de techniques de nettoyage : à l’eau, mécaniques ou à l’aide d’agents chimiques. Le choix de la technique est principalement déterminé par la nature et l’état des fondements.
Le fondement
Dans nos régions, les matériaux de façade les plus couramment utilisés sont la brique, les matériaux préfabriqués et la pierre naturelle. Dans la catégorie des matériaux préfabriqués, nous mentionnerons les pierres artificielles fixées à la résine, les briques, le béton et les pierres artificielles fixées au ciment. Par pierre naturelle, nous entendons un certain nombre de types de pierres, comme la pierre calcaire bleue, la pierre calcaire blanche, le marbre, le grès, le quartzite et le granite.
Pour le nettoyage de ces matériaux, on a mis au point au cours des dernières années un certain nombre de techniques dont les plus courantes ont recours soit uniquement à l’eau, soit à un mélange d’eau, d’air comprimé et de granulats. Il faut toutefois également tenir compte des façades plâtrées. Ces dernières sont pourvues d’une couche de finition composée de granulats et de liants minéraux. Aussi longtemps que celle-ci reste « saine », le nettoyage se limite généralement à la préparation de la surface en vue de l’application d’une nouvelle couche de finition. Si on souhaite toutefois éliminer d’anciennes couches de finition, on n’a souvent pas d’autre choix que de faire appel à des techniques chimiques agressives. Celles-ci n’ont pas toujours bonne réputation mais par le passé, on a eu recours à ces procédés, malgré les risques d’effets secondaires nuisibles, à cause du caractère agressif du nettoyage par sablage.
En plus de la nature du fondement, la nature des joints joue également un rôle important. Les joints durs faits de mortier et les joints élastiques ont un comportement totalement différent lors d’un nettoyage. C’est principalement le ou les matériaux dont est composée la façade qui déterminera la technique utilisée, mais il faut également tenir compte de l’état des surfaces, à savoir le degré de pollution, les endroits pollués, les écoulements éventuels, les modifications intervenues dans les surfaces (la patine, la formation de croûtes ou l’érosion, …) ainsi que les éventuels nettoyages antérieurs. Il est d’ailleurs conseillé de déterminer le degré de propreté souhaité avant d’entamer les travaux de nettoyage. Il s’agit d’un sujet qui prête plus d’une fois à discussion. Un nettoyage soigneux avec préservation de la patine ne donnera pas toujours le résultat espéré aux yeux du maître d’ouvrage, tandis qu’un nettoyage approfondi avec élimination de la patine et de la couche de protection pourra satisfaire le maître d’ouvrage en première instance mais s’avérer à terme nocif pour la façade et favoriser sa dégradation. En règle générale, on dit qu’une façade ne peut être débarrassée que de la pollution et de la suie, mais non de sa patine.
La pollution et la suie retiennent en effet plus longtemps l’eau, les sulfobactéries et les bactéries nitrifiantes entraînant la formation de composants acides, qui peuvent causer des dégâts considérables à une pierre. Il convient par contre de préserver la patine autant que possible, car celle-ci fait office de couche de protection. Il est dès lors toujours conseillé de procéder à des tests de nettoyage sur des surfaces limitées, certainement en ce qui concerne les matériaux sensibles.
L’eau
La forme la plus simple de nettoyage de façade à l’eau est le procédé d’écoulement. Ce processus implique la vaporisation ou le ruissellement prolongés d’eau sur la façade à l’aide d’une série d’arroseurs montés sur un système de tuyauteries. Il faut préciser que cette forme de nettoyage peut s’avérer très longue et se caractérise par une importante consommation d’eau. Le fait d’imprégner les matériaux de la façade d’eau peut en outre provoquer l’apparition de champignons, d’algues, de taches et d’autres dommages. Cette méthode semble toutefois donner de bons résultats dans le cas de pierre calcaire bleue ou de statues. Pour une pollution plus tenace, ce procédé est toutefois nettement moins indiqué. Il y a encore quelques années, cette méthode était fréquemment utilisée pour les façades historiques. Actuellement, l’usage de ce procédé a connu un net recul. Pour la plupart des bâtiments, on a aujourd’hui recours à des techniques mécaniques, bien que les qualités liées à l’écoulement d’eau soient encore appréciées dans le cas d’une pollution très tenace et en préparation au nettoyage proprement dit.
La vaporisation d’eau à intervalles et à faible pression (< 1N/mm²) constitue la méthode par excellence pour détacher les saletés agglomérées en croûtes. Compte tenu de la douceur du traitement, cette méthode convient particulièrement bien pour les bâtiments historiques à surfaces particulièrement fragiles. Tout comme c’est le cas pour le ruissellement, ce procédé ne donne généralement pas de bons résultats lorsqu’il s’agit d’une pollution très prononcée ou qui a pénétré trop profondément. Cette même règle s’applique au nettoyage à la vapeur saturée. Dans ce cas, le nettoyage s’effectue en trois phases : la saleté est ramollie par l’eau condensée qui ruisselle de la façade, l’action mécanique de la vapeur décolle la saleté, une action encore facilitée par la température élevée, et lorsque la vapeur se refroidit, la saleté est éliminée par l’eau ruisselante. Quand on applique cette méthode, il convient toutefois d’observer une certaine prudence par rapport aux anciens matériaux, afin d’éviter l’apparition de tensions et donc de déchirures. Cette méthode, indiquée pour les matériaux durs et lisses - donc peu poreux - n’est toutefois pas utilisée très souvent. Elle est considérée par certains professionnels comme étant une « technique d’entretien ».
Pour des raisons évidentes, le nettoyage à haute pression (de 3 à 10 N/mm²) ne convient que pour les matériaux très compacts et durs, tels que le béton architectonique. Il va de soi que la pression de travail sera réglée en fonction du fondement et il faudra aussi tenir compte des joints, sauf si le rejointoiement de la façade est de toute façon nécessaire.
Le nettoyage mécanique
Dans le cas des techniques dites à jet d’air comprimé, nous distinguons les techniques à jet hydropneumatique ou à jet sec, selon l’adjonction ou non d’eau. Les principaux paramètres pour un nettoyage réussi sont la géométrie et le diamètre de l’embouchure du jet, la dureté, la forme et la taille des granulats ou des produits projetés ainsi que la pression de l’air, la distance de travail et la consommation du produit de projection. La dureté des granulats est exprimée selon l’échelle de Mohs, avec des valeurs allant de 1 à 10.
La distance entre l’embouchure du jet et la surface de la façade est fonction de la nature et de l’état de la façade. Lors du choix du produit de projection, on tient compte de sa nature, de sa forme, de sa dureté, de sa masse volumique ou densité et de sa couleur. Au cours des dernières années, les granulats sont devenus constamment plus petits et, tant pour le jet à sec que pour le jet à l’eau, on parle parfois de « jet fin ». La pression de travail variera selon la technique utilisée, le produit projeté et le fondement. Ces techniques, qui connaissent actuellement la gamme d’applications la plus variée pour divers types de façades, donnent un bon résultat dans la plupart des cas parce que le nettoyage est la conséquence d’une action de frottement. Les techniques de jet à l’eau conviennent toutefois nettement moins aux surfaces lisses ou polies.
Dans le cas des techniques de jet à sec, le produit est projeté à l’aide d’air comprimé. Il s’agit ici des granulats les plus petits possibles afin de préserver la surface à traiter. Dans le cas du procédé dit de gommage, la tête de projection projette les granulats sur la façade dans un mouvement tournoyant, de façon à ce qu’ils aient une action de frottement, de gommage, sur la surface. Dans ce cas comme dans les autres, une dénomination commerciale est liée à l’utilisation d’un appareillage spécifique. Le nettoyage est encore une fois l’effet d’une action de frottement - donc généralement fructueuse - et en cas d’impacts légers des granulats, la patine fait l’objet d’une préservation optimale. Le jet à sec peut être utilisé aux endroits où il est impossible d’avoir recours à de l’eau. En comparaison avec la technique du jet hydropneumatique, l’exécutant voit la surface à nettoyer telle qu’elle est et non comme une zone sombre et humide. Grâce à une cabine à sous-pression, qui aspire immédiatement toute la poussière libérée, les zones environnantes ne subissent aucune surcharge. L’installation nécessitée par ce procédé est toutefois assez volumineuse, ce qui peut constituer une limitation sur certains sites. Il ne faut par contre aucun échafaudage, ce qui ne constitue toutefois pas nécessairement un avantage en termes de prix lorsque la façade demande également d’autres interventions. Le prix élevé de ce système fait qu’il est réservé aux bâtiments particulièrement précieux.
Un jet à eau sous haute pression est déconseillé pour le nettoyage de façades, parce qu’il est impossible d’apercevoir un résultat en cours de travail à cause du flux de boue généré par l’opération. Cette technique implique la projection ou la vaporisation d’un mélange de produit et d’eau sur la façade, sans avoir recours à de l’air comprimé. Dans ce cas, le produit est entraîné par l’eau du nettoyeur à haute pression et le système permet de travailler à de grandes hauteurs. Une caractéristique de ces systèmes à jet de liquide est le rapport économique entre le produit et l’eau (20/80) ainsi que les faibles coûts en termes de recouvrement et de protection, compte tenu du faible dégagement de poussière.
Le nettoyage chimique
Ce principe de nettoyage repose sur l’initiation d’une réaction chimique sur la surface de la façade, entraînant un décollement de la saleté. Le temps de réaction de la plupart des produits, appliqués généralement sur une façade préalablement humidifiée, varie de 5 à 30 minutes. La façade est ensuite rincée à l’eau sous pression ou à la vapeur. On souligne toutefois que les méthodes de nettoyage impliquant l’usage d’agents chimiques sont réservées aux seuls spécialistes en la matière. Il faut non seulement choisir le produit avec soin, mais il doit également être bien dosé car il ne peut en aucun cas pénétrer dans les matériaux de la façade. Un tel agent de nettoyage contient en effet des sels solubles, qui pourraient ultérieurement migrer vers la surface et donner lieu à l’apparition de taches disgracieuses. La réaction entre le produit et le matériau même de la façade peut d’ailleurs donner lieu à l’apparition de sels et donc de taches. Voilà pourquoi il ne suffit pas de rincer la façade, mais qu’il faut de plus appliquer une pâte spéciale destinée à absorber les sels. Encore plus que pour les autres méthodes, il est indispensable de procéder à un essai afin de vérifier l’apparition ou non de taches suite à la réaction chimique.
Les principaux inconvénients imputés à cette méthode concernent le grand danger de pollution, certainement lorsque l’eau est évacuée via les égouts, ainsi que la sécurité et la santé des utilisateurs. L’application d’agents chimiques reste toutefois indispensable dans certains cas. On peut différencier les agents nettoyants acides et basiques et pour certains cas spécifiques, on aura également recours à des « agents réactifs » (des sels à action spécifique). Les acides et les sels acides agissent en attaquant le fondement. La saleté est véritablement dissoute. Le risque d’endommager le matériau est dès lors réel, d’où la nécessité absolue d’humidifier la surface au préalable. La plupart des produits, choisis en fonction de la nature du fondement, les uns étant déjà plus dangereux ou nocifs que d’autres, sont le fluoride d’hydrogène, le fluoride d’hydrogène ammoniaqué, le chlorure d’hydrogène ou acide chlorhydrique, le sulfate d’hydrogène ou acide sulfurique et le phosphate d’hydrogène ou acide phosphorique. Les produits basiques (hydroxyde de sodium ou de potassium) agissent via la saponification des graisses et des huiles. Certains types de pierres naturelles y résistent, d’autres pas. Pour certains matériaux très poreux et pour les joints, on ne peut d’ailleurs pas avoir recours à ces produits. Contrairement aux acides, ils ne sont d’ailleurs pas appliqués sous forme d’un liquide mais bien sous forme d’une pâte ; mélangée à une poudre absorbante, sur une façade préalablement humidifiée. Après l’élimination (mécanique) des pâtes, il est également indispensable ici de prévoir un post-rinçage.
Les produits dits agents réactifs permettent de s’attaquer à des taches spécifiques ou des graffitis. Depuis plusieurs années, on a également de plus en plus souvent recours à des enzymes, en combinaison avec des substances actives en surface qui ont une action humidifiante, moussante, nettoyante, dispersive ou émulsionnante. Bien qu’ils soient utilisés dans l’industrie alimentaire depuis de nombreuses années, il existe encore aujourd’hui de nombreuses limitations au niveau de leur application dans le nettoyage de façades, entre autres parce que l’intervention d’enzymes exige des températures élevées.
Nettoyage au laser et au jet de neige carbonique
Le nettoyage au laser est connu pour obtenir de bons résultats dans l’élimination de couches de saleté de couleur sombre sur des matériaux de teinte claire. A l’aide d’un rayon laser, on projette brièvement un faisceau énergétique intense sur une petite surface. La couche de saleté absorbe cette énergie, chauffe et s’évapore. Le matériau sous-jacent reflète le faisceau lumineux et n’est pas directement influencé par celui-ci. Actuellement, l’utilisation de cette technique reste toutefois - à cause de son coût élevé - réservé aux restaurations d’ouvrages d’art historiques.
Le nettoyage au laser est une méthode de nettoyage efficace et écologique - bien que relativement lente - avec laquelle le risque de détérioration du fondement est minimal.
On peut dire la même chose en ce qui concerne la projection de neige carbonique. Cette méthode a été introduite il y a déjà un certain nombre d’années et elle prend sa source dans l’industrie aéronautique. Bien que cette technique ait déjà fait la preuve de son efficacité, elle n’est - à notre connaissance - pas encore utilisée ou quasiment pas dans le secteur du nettoyage de façades. La technique consiste à refroidir un gaz liquide, contenu dans une citerne, de telle façon qu’apparaissent de véritables « grains de glace » qui sont projetés sur l’objet à nettoyer et qui éliminent de cette façon la saleté qui s’y est déposée. Ceci implique l’absence de ruissellements d’eau de l’objet (la façade) et fait que les saletés soient pour ainsi dire «dissoutes» sous un froid extrême, réduisant ainsi très fortement - ou éliminant même - les effets nocifs pour l’environnement. Autrement dit, les saletés sont éliminées par des moyens mécaniques à l’aide de CO2 solide, qui s’évapore instantanément et qui ne doit donc pas être éliminé. On pourrait en outre travailler sans aucune forme de recouvrement ou protection.
Protection de la pierre
Une façade nettoyée est généralement traitée à l’aide d’un produit hydrofuge. Il est toutefois indispensable que la façade soit totalement asséchée avant que le produit hydrofuge ne soit appliqué. Celui-ci a pour but de pourvoir tant la surface de la pierre que les capillaires sous-jacents d’une couche imperméable et d’éviter ainsi la pénétration d’humidité. Un tel traitement permet également de lutter contre une pollution trop rapide et de donner à la pierre une protection contre la progression du processus de vieillissement, qui se poursuit sans discontinuer après un nettoyage. Trois facteurs revêtent une grande importance lors du traitement d’une façade à l’aide d’un produit hydrofuge : le produit, sa concentration et le type de pierre.
Par le passé, on avait souvent recours à des produits à base de résines à la silicone en tant que produits hydrofuges. Ceux-ci traitaient effectivement la surface de la pierre en suffisance, sans toutefois pénétrer assez profondément dans la pierre. Entre-temps, on est passé à l’utilisation d’agents oligomères qui présentent une structure moléculaire plus fine et disposent dès lors d’un pouvoir de pénétration supérieur. Les oligomères sont principalement des siloxanes ou mélanges de silane/siloxane. Le choix du produit est généralement fonction de la porosité du type de pierre ou de l’âge de la maçonnerie. Un agent hydrofuge devrait toutefois pouvoir offrir une durée moyenne de protection de 20 ans, à condition que la surface traitée soit totalement sèche et saine pendant le traitement. Il est toutefois conseillé de procéder à une analyse des sels présents avant d’appliquer un produit hydrofuge, afin d’éviter la formation de “voiles de sel» sur la façade.
La restauration de la pierre
Les systèmes les plus fréquemment utilisés pour la restauration de la pierre sont les préparations de réparation sur base de ciment et de chaux (hydrauliques), les mortiers minéraux et les mortiers époxydes (liés aux polymères). Dans ce cas, il importe que les mortiers soient composés de telle façon que leur couleur et leur dureté se rapprochent le plus possible de celles de la pierre naturelle d’origine. Une condition absolue pour ces produits est qu’ils offrent une excellente adhérence et qu’ils ne rétrécissent ni s’étirent après durcissement. Voilà pourquoi les mortiers liés au ciment sont « améliorés » à l’aide d’additifs supplémentaires ou de polymères et que les mortiers de restauration liés selon des procédés hydrauliques doivent être maintenus très longtemps dans un état d’humidité afin d’éviter le phénomène de déchirures dues au retrait.
Au niveau de l’exécution, il importe de limiter autant que possible l’épaisseur des couches et de favoriser un durcissement rapide. Pour les mortiers à base d’époxydes, la règle dit qu’ils ne peuvent pas être appliqués sur un fondement humide et leur utilisation réclame en outre un degré de spécialisation plus élevé en comparaison aux mortiers minéraux. Certains mortiers minéraux sont composés d’un liquide et d’une matière de rembourrage. Le liquide ou liant fait office de liquide de préparation destiné à imprégner la surface à réparer et il présente de nombreuses similitudes avec le liant naturel des pierres. La matière de rembourrage est composée de pierre naturelle moulue ou concassée. En règle générale, on dispose de différentes «formules» qui peuvent être adaptées à la dureté et à la structure du grain du type de pierre à restaurer. Pour obtenir le coloris adéquat, ces mortiers sont ensuite pigmentés. On peut également prévoir une protection supplémentaire en appliquant des peintures spéciales dans lesquelles sont intégrées des pierres de France moulues en poudre et mélangées à des résines acryliques. Afin de redonner à des pierres gravement endommagées une certaine fixation ou dureté, on peut également appliquer un durcisseur de pierres, qui redonnera à la pierre sa fixation d’origine.
Pour les façades (historiques) pourvues de nuances colorées, on peut par exemple avoir recours à des peintures silicatées. Celles-ci sont disponibles sous une forme poudreuse et sont mélangées à des pigments qui se présentent également sous une forme poudreuse. Les silicates pénètrent alors dans la pierre et lui confèrent une fixation supplémentaire, tandis que la couleur des pigments reste en surface. Il existe néanmoins de nombreuses autres possibilités de traitement ainsi qu’un vaste éventail de produits destinés à la rénovation de façades, qui est, ne l’oublions pas, une notion particulièrement large.
Nous sommes loin d’une présentation complète de toutes les phases possibles de la rénovation complète d’une façade, mais nous souhaitions avant tout vous proposer un aperçu des interventions les plus courantes.
Nos remerciements à l’Institut Royal pour le Patrimoine Artistique.
