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

Chapitre 4 : Etude du comportement mécanique selon l’état hydrique
4.2. Résultats expérimentaux
L’essai de dilatation hydrique a été réalisé sur une série de trois éprouvettes découpées dans le sens
parallèle au lit de la pierre et une série taillée dans le sens perpendiculaire. Les résultats sont présentés
à la figure IV.8 et au tableau IV.5. La figure IV.8 montre, pour le tuffeau blanc et la pierre de
Sébastopol, l’évolution de l’allongement en fonction du pourcentage de saturation visuelle lors de
l’imbibition qui est reliée à la hauteur du front d’imbibition. Toutes les courbes ont la même allure
avec une amorce du phénomène de dilatation où les déformations sont faibles au début et
essentiellement localisées dans le bas de l’échantillon et donc loin du capteur de déplacement, puis un
allongement uniforme comme l’indique l’évolution linéaire de la courbe, et qui permet de déterminer
les différents coefficients de dilatation hydrique (tableau IV.5).
Allongement (µm/m)
600
500
400
300
200
100
0
tuffeau blanc
0 20 40 60 80 100
Pourcentage de saturation visuelle
(a): tuffeau blanc
(b) : pierre de Sébastopol
Figure IV.8 : dilatation hydrique durant une imbibition capillaire pour le tuffeau blanc et la pierre de
Sébastopol (sens ⊥ au lit de la pierre)
Tuffeau
blanc
Pierre de
Sébastopol
Dilatation hydrique
(µm/m)
sens ⊥ : 515 ± 20
sens // : 675 ± 20
sens ⊥ : 22 ± 20
sens // : 25 ± 20
Indice
d’anisotropie
24 %
(12 %)
Tableau IV.5 : résultats des mesures de dilatation lors de l’imbibition
Pratiquement aucune déformation n’a été détectée lors de l’imbibition pour la pierre de Sébastopol
et le faible allongement mesuré est peu significatif par rapport à l’incertitude de mesure. Par contre, la
dilatation hydrique lors de l’imbibition est d’environ 600 µm/m pour le tuffeau blanc. Cette valeur est
loin d’être négligeable et est en accord avec les mesures de dilatation hydrique réalisées sur les
tuffeaux (Schrefler & Delage, 2001 ; Dessandier, 2000). En effet, le tuffeau contient une proportion
non négligeable d’argiles qui gonflent en présence d’eau comme les smectites par exemple. Il en
résulte un phénomène de dilatation hydrique macroscopique de la pierre qui est typique des roches
Allongement (µm/m)
60
50
40
30
20
10
0
pierre de Sébastopol
0 20 40 60 80 100
Pourcentage de saturation visuelle
Kévin Beck (2006) 139