Étude des propriétés hydriques et des mécanismes d ... - sacre

Chapitre 3 : Etude des propriétés hydriques
Chapitre 3 :
Etude des propriétés hydriques
Ce chapitre est consacré à l’étude des propriétés de stockage et de transport de l’eau dans les pierres
sédimentaires. En effet, les pores, selon leur taille, peuvent capter plus ou moins facilement l’eau
provenant de l’atmosphère environnant et l’interconnexion de ces différents pores formant un vrai
réseau poreux permet l’écoulement des fluides, et en particulier de l’eau qui peut se déplacer plus ou
moins facilement sous ses formes liquide et gazeuse.
1. La rétention d’eau
Les matériaux poreux comme les pierres ont tendance à plus ou moins bien capter l’eau selon
l’humidité ambiante. En effet, si on place un échantillon poreux sec dans une enceinte thermostatée
dans laquelle l’humidité relative augmente, on constate une prise de poids de l’échantillon dont
l’amplitude dépend de la nature de la pierre et de la variation de l’humidité relative. On détermine la
quantité d’eau présente dans le matériau par simple pesée et on définit ainsi la teneur en eau massique
w de l’échantillon par le rapport :
w
m
m
− m
eau humide sec
= =
[Eq.12]
m m
sec
sec
On définit aussi le degré de saturation Sr qui exprime à quel état hydrique se trouve la pierre (entre
l’état totalement sec et l’état totalement saturé) comme le rapport :
N ww
Sr = = θ
[Eq.13]
sat tot
où θ représente la teneur en eau volumique, Ntot étant la porosité totale. Le degré de saturation
représente donc aussi la proportion du volume de l’eau Veau par rapport au volume des vides Vv. La
teneur en eau maximale à saturation wsat peut donc être calculée en considérant que le volume d’eau
est égal au volume des vides :
w
ρ
N
eau = [Eq.14]
sat ρ tot
a
En prenant les valeurs des porosités totales et des densités apparentes mesurées précédemment, les
teneurs en eau maximales sont donc de 37,3 % pour le tuffeau blanc et de 26,5 % pour la pierre de
Kévin Beck (2006) 85