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

Chapitre 4 : Etude du comportement mécanique selon l’état hydrique
de porosité et de morphologie différentes (Venkatappa, 1985 ; Ojo, 1990 ; Dyke, 1991 ; Hawkins,
1992 ; West, 1994 ; Valès, 2004).
Résistance à la compression, MPa
(a): tuffeau blanc
(b) : pierre de Sébastopol
Figure IV.2 : évolution de la résistance à la compression uniaxiale suivant la succion imposée pour le
tuffeau blanc et la pierre de Sébastopol
Module d'Young, MPa
99%
14
12
10
8
6
4
2
0
99%
2500
2000
1500
1000
500
0
67%
67%
Degré de saturation
51% 32% 16%
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Succion, MPa
Degré de saturation
51% 32% 16%
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Succion, MPa
(a): tuffeau blanc
3%
3%
99%
14
(b) : pierre de Sébastopol
Figure IV.3 : évolution du module d’Young suivant la succion imposée pour le tuffeau blanc et la
pierre de Sébastopol
A partir de l’état sec, la résistance mécanique chute donc brutalement jusqu’à un degré de saturation
(ou teneur en eau) seuil à partir duquel il n’y a plus d’évolution et on observe alors un plateau sur les
courbes IV.2 et IV.3. Ce plateau où la résistance mécanique est minimale débute pour un degré de
saturation d’environ 20 % pour le tuffeau blanc et un degré de saturation d’environ 5 à 10 % pour la
pierre de Sébastopol, cette dernière possédant une capacité de rétention d’eau beaucoup moins
importante par rapport au tuffeau. Les deux pierres possèdent le même comportement mais l’effet est
beaucoup plus accentué sur le tuffeau pour lequel le domaine correspondant au plateau est clairement
défini. Il est intéressant de constater que la valeur seuil correspondant au début du plateau de
résistance mécanique minimale est assez proche du degré de saturation critique Src déterminé par les
mesures de cinétique d’évaporation (cf. paragraphe 2.2.2 du chapitre III) et qui correspond au degré de
saturation minimal afin d’assurer la continuité hydraulique capillaire i.e. qu’un film d’eau continu
Résistance à la compression, MPa
Module d'Young, MPa
12
10
8
6
4
2
0
26%
Degré de saturation
23% 11% 1,1%
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
99%
2500
2000
1500
1000
500
0
26%
Succion, MPa
Degré de saturation
23% 11% 1,1%
0,3%
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Succion, MPa
0,3%
Kévin Beck (2006) 131