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

Chapitre 5 : Essai de vieillissement des pierres par cyclage imbibition-séchage
160
Profondeur
(mm)
z = 00 z = 05 z = 10 z = 15 z = 20 z = 30 z = 40 z = 50 z = 80
SiO2 41,87 42,18 42,86 42,84 42,57 40,82 41,25 41,66 40,83
CaO 29,48 28,99 28,85 29,63 28,02 28,89 29,45 29,83 29,15
Al2O3 1,56 1,52 1,55 1,6 1,56 1,56 1,6 1,62 1,61
Fe2O3 0,88 0,84 0,81 0,87 0,86 0,86 0,86 0,85 0,81
MgO 0,53 0,51 0,50 0,52 0,52 0,52 0,53 0,54 0,53
Na2O 0,11 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,06 0,07 0,06
K2O 0,54 0,50 0,49 0,51 0,51 0,51 0,52 0,55 0,52
TiO2 0,13 0,13 0,12 0,13 0,13 0,12 0,13 0,13 0,13
P2O5 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,02 0,02 0,03
perte au feu 24,63 24,17 24,16 24,2 24,27 24,48 24,48 24,54 24,48
total 99,78 98,95 99,45 100,41 98,55 97,88 98,91 99,82 98,16
Tableau V.3 : résultats des analyses chimiques par ICP sur les éléments majeurs (en % de la roche
séchée à 110°C) pour le tuffeau cyclé
Proportion massique (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 10 20 30 40 50 60
Figure V.14 : variabilité des phases majeures d’après les analyses chimiques
5.3.2. Cartographie élémentaire
Analyse chimique
Profondeur moyenne (mm)
La cartographie des éléments principaux – silicium, calcium, aluminium, fer, soufre – est présentée
à la figure V.15 et a été réalisée sur une zone proche de la surface couvrant deux millimètres de
profondeur et contenant une partie d’une zone indurée comme indiqué sur la figure V.7. La
cartographie du soufre n’est pas présentée car aucun signal du soufre n’a été détecté par la
microanalyse, confirmant les mesures faites par diffraction de rayons X qui ne signalaient pas la
présence de gypse. Concernant la répartition des autres éléments, il y a une très nette différence entre
la zone compacte qui correspond à la patine (vue sur la figure V.15) et le reste de la pierre. En effet,
dans cette zone, on observe une assez forte concentration de silicium et de calcium mais ces signaux
correspondent tous à des grains d’assez petites tailles. Contrairement aux zones non patinées, il n’y a
quasiment pas de grains de calcite de grande taille (φ > 100 µm), de même que pour la silice, ce qui
signifierait que les grains de quartz sont un peu moins présents. Ceci est en accord avec les résultats de
diffraction de rayons X sur massif où l’on constatait une légère diminution du quartz sur le premier
Kévin Beck (2006)
calcite
SiO2