Peintures minérales

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Le terme de peintures minérales décrit les peintures contenant des liants minéraux. On fait, dans le domaine des peintures, la distinction entre deux liants minéraux principaux : la chaux et le silicate.

Alors que les liants à base de chaux carbonatent au contact du dioxyde de carbone et de l’eau (formation de carbonates), les liants silicatés (généralement silicates de calcium ou silicates de potassium) font leur prise avec le CO2 et forment au contact d’autres minéraux des silicates de calcium hydratés.

Aujourd’hui les revêtements à base de chaux sont principalement employés dans le domaine des monuments historiques car leur résistance aux intempéries reste limitée (à l’exception des techniques de fresque). Quand on parle aujourd’hui de peintures minérales, c’est en règle générale de peintures aux silicates qu’il s’agit, des revêtements de peinture à base d’un liant silicate de potassium. On parle également de peintures au verre liquide ou de peintures Keim (du nom de leur inventeur).

La composition particulière des peintures aux silicates confère à ces dernières des propriétés très spécifiques. Les revêtements minéraux silicatés sont reconnus comme étant très durables et très résistants aux intempéries. Leur durée de vie peut largement dépasser une centaine d’années. L’exemple de l’hôtel de ville de Schwytz en Suisse, recouvert d’une peinture minérale au XIXe siècle, est là pour le démontrer.

Histoire[modifier | modifier le code]

Les alchimistes à la recherche de la « pierre philosophale » (fabrication d’or) ont découvert dans des foyers des perles brillantes vitreuses. Le sable mélangé à la potasse et la chaleur fondent pour former des perles de verre liquide (silicate de potassium). Des premiers petits disques ronds de silicate de potassium ont été utilisés pour fabriquer les premières fenêtres. La première production industrielle de silicate de potassium remonte au XIXe siècle par Van Baerle à Gernsheim et Johann Gottfried Dingler à Augsbourg.

Premières tentatives de fabrication de peintures au silicate de potassium par Johann Nepomuk von Fuchs. Vers 1850, mise en peinture des façades de la Pinacothèque de Munich par les peintres Kaulbach et Schlotthauer. Ces peintures contenaient des pigments (terres) non réactifs et ont vite été délavées.

Les peintures minérales ont été brevetées en 1878 par l’artisan et chercheur Adolf Wilhelm Keim et sont fabriquées jusqu'à aujourd'hui par l'entreprise qui lui a succédé Keimfarben à Diedorf près d’Augsbourg.

Même V. van Baerle, dont Keim dépendait pour s’approvisionner en silicate de potassium, a essayé de fabriquer lui-même des peintures aux silicates. Ses expériences ont duré pendant des années avant d’aboutir, et lui aussi est finalement parvenu à de bons résultats. L’usine Silinwerk van Baerle à Gernsheim sur le Rhin et la société Keimfarben à Diedorf près d’Augsbourg sont devenus des fabricants connus.

C’est le roi Louis Ier de Bavière qui a été l’initiateur du travail de recherche intense d’Adolf Wilhelm Keim. Ce monarque féru d’art était tellement enthousiasmé par les fresques à la chaux richement colorées du Nord de l’Italie qu’il voulut également voir ces œuvres d’art fleurir dans son royaume de Bavière. Mais le temps au nord des Alpes, connu pour être bien plus rude, détruisait ces peintures artistiques en peu de temps. C’est ainsi que la science communauté scientifique bavaroise reçut l’ordre de développer une peinture qui ressemblerait à de la chaux mais avec une longue durée de vie.

Il existe encore aujourd’hui des peintures d’origine datant du XIXe siècle. Des façades en Suisse, par exemple celle de l’auberge « Weißer Adler » à Stein am Rhein ou l’hôtel de ville à Schwyz (1891), à Oslo (1895) ou bien à Traunstein (1891) en sont des exemples impressionnants.

Propriétés[modifier | modifier le code]

Les peintures minérales sont composées de pigments minéraux, d’un silicate alcalin de potasse, le silicate de potassium que l’on appelle également silicate liquide ou LIQVOR SILICIVM. Les revêtements minéraux ne forment pas de film comme les autres peintures, mais ils font prise avec le support de façon indissoluble (silicification).

Il en résulte une liaison très résistante entre la peinture et le support. En outre, le liant silicate est parfaitement résistant aux UV. Alors que les liants organiques tels que les dispersions acryliques ou siloxanes se fragilisent avec le temps et sont sujets au farinage, ce qui conduit à des écaillages et des décollements de la peinture, le liant minéral silicate est lui parfaitement stable. C’est cette liaison chimique avec le support ainsi que la résistance du liant aux UV qui constituent les raisons essentielles de l’exceptionnelle résistance des peintures aux silicates.

Les peintures aux silicates ont besoin pour faire leur prise de la présence de silice dans le support. C’est la raison pour laquelle elles peuvent être appliquées sur des supports minéraux tels que les enduits ou le béton. Elles ne peuvent pas être appliquées sur les métaux et seulement sous certaines conditions sur le bois. La perméabilité à la vapeur d’eau (ouverture à la diffusion) des peintures aux silicates est identique à celle du support. Les peintures aux silicates n’empêchent donc pas la diffusion de la vapeur d’eau. L’humidité contenue dans la maçonnerie et dans l’enduit se diffuse sans entrave vers l’extérieur, ce qui permet de conserver des murs secs et d’éviter des désordres liés à l’humidité. Aucune condensation ne se forme à la surface des murs, limitant ainsi le risque d’apparition d’algues et de moisissures. L’alcalinité élevée du liant silicate apporte une résistance supplémentaire contre les micro-organismes, de ce fait il n’est pas nécessaire d’ajouter des conservateurs à la fabrication de la peinture.

Les surfaces recouvertes d’un revêtement minéral sont moins sensibles à l’encrassement car, contrairement aux revêtements organiques, elles ne se chargent pas en électricité statique et ne deviennent pas poisseuses sous l’effet de la chaleur (aucune thermoplasticité). Les particules de poussières adhèrent moins facilement et peuvent facilement être éliminées par les eaux de pluie. Les peintures aux silicates sont incombustibles et ne contiennent pas de composés organiques ni solvants organiques (NFT 30808 Peintures et vernis pour le bâtiment – Guide relatif aux produits et systèmes de peintures pour façades – Revêtements minéraux, revêtements organiques).

Les couleurs des peintures minérales aux silicates sont extrêmement stables. La tenue des teintes dépasse largement plusieurs dizaines d’années du fait qu’elles ne contiennent que des pigments minéraux parfaitement stables aux UV.

Les peintures minérales sont élaborées à partir de matières premières minérales. Leur fabrication et leur cycle de vie sont très respectueux de l’environnement. Leur durabilité permet d’économiser des ressources énergétiques, leur composition exempte de matières polluantes préserve l’environnement et la santé. Pour cette raison, les peintures minérales sont très appréciées dans le domaine de la construction durable.

Types[modifier | modifier le code]

On distingue aujourd’hui trois principaux types de peintures minérales aux silicates : les peintures aux silicates pures à deux composants, d’une part une poudre colorée sèche ou détrempée dans de l’eau et d’autre part un composant liquide, le liant silicate (NFT 30808). Leur utilisation requiert un savoir-faire spécifique et une grande expérience. Elles sont principalement utilisées pour les monuments historiques dans les pays germaniques.

La mise au point de la première peinture aux silicates monocomposant remonte aux années 1950. En ajoutant jusqu’à 5 % en masse d’additifs organiques (dispersion acrylique, hydrofuge, épaississant, etc.) on obtient une peinture prête à l’emploi. Ces produits sont considérés comme des peintures minérales s’ils ne contiennent pas plus de 5 % de parts organiques (NFT 30808). Le spectre d’utilisation des peintures minérales monocomposant est très large, elles peuvent être appliquées sur des fonds plus fragiles, voire sur d’anciens revêtements organiques. Leur mise en œuvre est beaucoup plus simple que pour les peintures aux silicates pures.

Il existe depuis 2002 une troisième catégorie de peintures minérales aux silicates, la peinture sol-silicate, qui est élaborée à base d’un double liant de silicate de potassium et de sol de silice. Comme pour les peintures aux silicates monocomposant, la part organique est limitée à 5 % de façon à garantir la prise chimique dans le support ainsi que tous les avantages des peintures minérales. Avec la peinture sol-silicate, il est possible de recouvrir d’anciens fonds organiques. La prise est alors chimique et physique.

Références[modifier | modifier le code]