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

Chapitre 5 : Essai de vieillissement des pierres par cyclage imbibition-séchage
4.2. D’un point de vue quantitatif
L’analyse par porosimétrie au mercure a été effectuée sur deux échantillons : l’un englobant une
zone de patine clairement formée et l’un prélevé au centre de l’éprouvette à une distance de 50 mm de
la surface cyclée afin de servir de référence. Malheureusement, il est impossible de prélever la patine
sans prélever une partie de la pierre sous-jacente. L’échantillon prélevé à z = 0 mm n’est donc pas
pleinement représentatif de la patine car afin d’avoir suffisamment de matière à analyser, l’échantillon
couvrait les trois premiers millimètres de la surface. Les résultats sont présentés à la figure V.9 et au
tableau V.1. Les résultats de la pycnométrie Hélium sont présentés au tableau V.2.
Intrusion cumulative (mL/g)
0,2
0,15
0,1
0,05
z = 00 mm
0
0
0,001 0,01 0,1 1 Ds 10 100 1000
Diamètre d'accès de pore (µm)
cumulative volume
incremental volume
0,02
0,015
0,01
0,005
(a)
(b)
Figure V.9 : distribution porale obtenue par porosimétrie au mercure dans la zone de surface (a) et
dans une zone de cœur (b)
z = 00 mm
(zone de patine)
z = 50 mm
(zone de cœur)
Volume intrusif VHg (mL/g) 0,153 0,333
Densité sèche apparente ρa (g/cm 3 ) 1,71 1,43
Densité du squelette solide ρs (g/cm 3 ) 2,32 2,39
Porosité accessible au mercure NHg 26,2 % 39,9 %
Diamètre seuil Ds 1,5 µm 5 µm
Coefficient de dispersion Cd 19,5 31,9
Tableau V.1 : résultats de la porosimétrie au mercure pour le tuffeau vieilli par cyclage
z = 00 mm
(zone de patine)
z = 50 mm
(zone de cœur)
Densité des solides ρs (g/cm 3 ) 2,53 2,52
Porosité totale Ntot 32,3 % 43,0 %
Tableau V.2 : résultats de la pycnométrie pour le tuffeau vieilli par cyclage
Intrusion incrémentale (mL/g)
0
0
0,001 0,01 0,1 1 Ds
10 100 1000
Les courbes d’intrusion du mercure sont très contrastées. Pour l’échantillon représentant la zone de
cœur, la porosité accessible au mercure, le diamètre seuil d’accès de pore, le coefficient de dispersion
ainsi que l’allure de la courbe d’intrusion du mercure sont quasiment similaires aux résultats
concernant le tuffeau sain n’ayant pas subi de vieillissement par cyclage. Par contre, pour l’échantillon
représentant une zone de patine, la morphologie du milieu poreux a grandement été modifiée. En effet,
la porosité totale n’est que d’environ 30 % confirmant le fait que cette zone apparaît maintenant plus
Intrusion cumulative (mL/g)
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
z = 50 mm
Diamètre d'accès de pore (µm)
cumulative
incremental
Kévin Beck (2006) 155
0,02
0,015
0,01
0,005
Intrusion incrémentale (mL/g)