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

Chapitre 4 : Etude du comportement mécanique selon l’état hydrique
propagation de l’onde. A l’approche de l’état sec, et donc pour les très faibles degrés de saturation, on
observe pour les deux pierres une brusque augmentation de la vitesse du son. Ceci pourrait
correspondre à la disparition progressive de la pellicule d’eau adsorbée recouvrant les parois du
squelette solide (cf. figure III.5 du chapitre III).
Cette interprétation essentiellement qualitative fait remarquer qu’il y a un parallèle évident entre la
vitesse de propagation des ondes P et la résistance mécanique car la perte de résistance à la
compression et à la traction avec la diminution de la succion (et donc l’augmentation du degré de
saturation) a lieu dans les mêmes domaines en teneur en eau que la diminution de la vitesse du son et
ces deux propriétés physiques sont suivi d’un plateau correspondant à leur valeur minimale passé le
degré de saturation critique. Néanmoins, il est regrettable qu’aucune mesure de vitesse de propagation
des ondes S n’a pu être effectué dans ce travail. En effet, la mesure de Vs et Vp, et l’utilisation des
relations de la poroélasticité (Guéguen & Palciauskas, 1992) auraient permis de donner une analyse
plus quantitative avec la détermination des modules élastiques dynamiques et leur évolution avec le
degré de saturation des pierres, et une comparaison avec la variation des modules élastiques statiques
suivant l’état hydrique (déterminés au paragraphe 1.2).
4. La dilatation hydrique
4.1. Description du dispositif expérimental
Dans cet essai, l’échantillon de pierre est placé dans un dispositif muni simplement d’une plaque
poreuse à sa base qui permet d’amener l’eau à la pierre et d’un comparateur précis au micromètre près
permettant de mesurer les déformations axiales de l’éprouvette. L’indice de dilatation hydrique ∆L/L
est donné par l’allongement ∆L que subit un échantillon de pierre soumis à une imbibition capillaire.
Le dispositif expérimental est illustré à la figure IV.7.
Figure IV.7 : schéma explicatif et photographie du dispositif de mesure de la dilatation hydrique
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Hauteur du front
d’imbibition
Mesure de l’allongement ∆L (µm)
h
Kévin Beck (2006)