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

Chapitre 5 : Essai de vieillissement des pierres par cyclage imbibition-séchage
Chapitre 5 :
La compatibilité pierre-pierre : Essai de vieillissement des pierres
par cyclage imbibition-séchage
Ce chapitre est consacré à l’observation du comportement des deux pierres étudiées face à un essai
de vieillissement accéléré. Pour ce faire, des échantillons de tuffeau blanc et de la pierre de Sébastopol
ont subi des cycles imbibition-séchage afin de voir l’effet de la simple eau pure sans aucun polluant
ajouté. A la fin de cet essai, des analyses minéralogique et structurale sont réalisées afin d’observer en
détail les éventuelles modifications apparues.
1. Méthodologie expérimentale
Des échantillons des deux pierres (cylindre diamètre 50 mm – hauteur 100 mm, taillé dans le sens
perpendiculaire au lit de carrière) ont subi 50 cycles d’imbibition-séchage. L’imbibition est réalisée
avec de l’eau distillée jusqu’à saturation complète de l’éprouvette à pression atmosphérique et le
séchage est réalisé dans une étuve à 50°C par la même face servant à l’imbibition, le reste de
l’échantillon étant étanchéifié par un manchon hermétique. Le temps de séchage est d’environ 15 jours
afin d’arriver à un état quasi-sec de l’échantillon. Afin de pouvoir réaliser une cinquantaine de cycles
d’imbibition-séchage, la durée de l’expérience a été d’environ trois ans. Ce type de cyclage a pour but
de simuler expérimentalement le vieillissement de la pierre par les simples conditions naturelles
(action de la pluie, du vent, du soleil, …) sans source de pollution extérieure. Le suivi des
modifications texturales peut être apprécié par les modifications de la cinétique d’imbibition dont la
mesure se fait à chaque cycle. Au cycle final, l’échantillon peut être ensuite découpé afin d’analyser
les modifications minéralogiques (DRX, ICP, MEB) et les modifications texturales (porosimétrie au
mercure, pycnométrie Hélium, images MEB sur coupes polies) suivant la profondeur à partir de la
surface cyclée.
2. Modification des propriétés d’imbibition
Les figures V.1.a et V.1.b montrent l’allure des courbes d’imbibition pour quatre cycles (n°1, n°25,
n°36, n°50) dans le cas du tuffeau blanc. A chaque mesure, l’évolution de la hauteur du front
Kévin Beck (2006) 147