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

Chapitre 3 : Etude des propriétés hydriques
capillaires peut s’élever très haut dans un bâtiment dont les fondations sont humides, voir sur plusieurs
mètres de hauteur (Bromblet, 2002 ; Lubelli, 2004).
2.1.1.e. Cinétique d’imbibition selon l’état hydrique initial
Le test d’imbibition est réalisé avec des éprouvettes initialement sèches (passage à l’étuve à 105°C
pendant 24h), mais cet état sec n’est pas réaliste quand on considère l’imbibition d’une pierre en
milieu naturel. Afin d’observer l’influence de la teneur en eau initiale sur la cinétique d’imbibition,
plusieurs éprouvettes des deux pierres ont été équilibrées à des succions différentes suivant les
différentes méthodes décrites précédemment. Un essai d’imbibition a été réalisé avec ces éprouvettes
contenant différentes teneurs en eau, et les coefficients d’imbibition ainsi mesurés sont comparés à
ceux des mêmes éprouvettes testées à l’état sec. Les résultats sont présentés à la figure III.12. La
succion minimale utilisée est 10 kPa car passé l’état hydrique correspondant à cette succion, le suivi
visuel du front capillaire n’est alors plus possible et les degrés de saturation correspondant seraient
trop proches de la valeur de la saturation capillaire.
Coefficient massique A
(g/cm 2 /min 1/2 Coefficient massique A
(g/cm )
2 /min 1/2 )
0,3
0,2
0,1
67%
Degré de saturation
51% 32% 16% 3%
A hum A sec B hum B sec
0
0
0,01 0,1 1 10 100 1000
Succion, MPa
(a) : tuffeau blanc
2,5
2
1,5
1
0,5
Coefficient visuel B
(cm/min 1/2 Coefficient visuel B
(cm/min )
1/2 )
1
A hum A sec B hum B sec
0
0
0,01 0,1 1 10 100 1000
Succion, MPa
(b) : pierre de Sébastopol
Figure III.12 : coefficients d’imbibition suivant la succion initiale pour le tuffeau blanc et la pierre de
Sébastopol
Pour les deux pierres, le coefficient d’imbibition massique des éprouvettes initialement humides est
toujours inférieur à celui des éprouvettes initialement sèches, et cette diminution s’accroît avec
l’importance de la teneur en eau initiale. Ceci est facilement compréhensible dans le sens où, comme
une masse d’eau occupe initialement une partie du volume poreux, la prise de masse est donc
nécessairement plus faible. Par contre, il est intéressant d’observer que le coefficient d’imbibition
visuel n’est pas constant selon l’état hydrique initial de l’éprouvette. En effet, le coefficient visuel B
des éprouvettes initialement humides et équilibrées à une succion donnée n’est pas toujours égal à
celui des éprouvettes initialement sèches. Il existe un degré de saturation limite à partir duquel la
teneur en eau initiale a un effet relativement important sur la cinétique d’imbibition capillaire.
Dans le cas du tuffeau blanc, la cinétique d’imbibition commence à être accentuée à partir d’une
teneur en eau initiale correspondant à une succion de 3 MPa (soit un degré de saturation d’environ 20
% d’après la courbe de rétention d’eau). Cette succion correspond à un diamètre de pore d’environ 0,1
Coefficient massique A
(g/cm 2 /min 1/2 Coefficient massique A
(g/cm )
2 /min 1/2 )
0,6
0,4
0,2
26%
Degré de saturation
23% 11% 1,1% 0,3%
Kévin Beck (2006) 105
6
5
4
3
2
Coefficient visuel B
(cm/min 1/2 Coefficient visuel B
(cm/min )
1/2 )