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

Chapitre 6 : Comportement hydrique et mécanique des joints de mortier
Du fait de la différence de densités des minéraux constitutifs et de la répartition en taille de grains,
les densités sèches en vrac des poudres de tuffeau et de Sébastopol (tableau VI.1) sont assez
différentes : 0,84 g/cm 3 pour la poudre de tuffeau et 1,02 g/cm 3 pour la poudre de Sébastopol. Il faut
néanmoins remarquer qu’un simple léger tassement a une influence importante sur les valeurs de la
densité apparente de la poudre car celle-ci peut alors varier de plus de 50 %.
2.2.3. Réactivité à la chaux
Afin d’évaluer le caractère pouzzolanique des poudres de pierre utilisées pour la confection du
mortier, la réactivité pouzzolanique des échantillons dans une solution de chaux a été étudiée par
l’essai chapelle (Salvador, 1995 ; Chinje-Melo, 2004). Cet essai exprime le potentiel de réactivité
chimique des matériaux vis-à-vis de la chaux. Le principe de cet essai est de faire réagir pendant 16
heures à 100°C sous un réfrigérant ascendant, 1 gramme de poudre dans une solution de chaux à
saturation (soit c0 = 1,65 g/L à 20°C). Après refroidissement et filtration, la concentration c de la
solution restante est mesurée par titrage avec une solution de HCl à une concentration de 0,1 mol/L.
La réactivité à la chaux s’écrit sous la forme du pourcentage de chaux ayant réagi avec 1 gramme
d’échantillon suivant la formule suivante R = (c0 – c)/c0. Les résultats peuvent aussi être exprimés sous
la forme de la masse de chaux ayant réagi avec 1 gramme d’échantillon. Sur plusieurs essais
concordants, la réactivité à la chaux de la poudre de tuffeau est de 58 % (± 5 %), soit 0,20 g/g. Cette
valeur est loin d’être négligeable (Chinje-Melo, 2004) et indique qu’une réaction pouzzolanique est
possible entre la chaux et la poudre de tuffeau. Cette réaction peut être attribuée aux minéraux argileux
mais aussi aux grains fins de silice que l’on peut trouver dans cette pierre (Bénézet, 1999). La
réactivité à la chaux de la poudre de Sébastopol est totalement différente car elle est de seulement 8 %
(± 5 %), soit 0,03 g/g. Sans être totalement nulle, cette valeur de réactivité est très faible traduisant le
caractère non pouzzolanique de la poudre de Sébastopol.
La quasi-absence de réactivité de la poudre de Sébastopol avec la chaux ne permettant pas la
conception d’un mortier adéquat pour des faibles teneurs en chaux, la suite de l’étude présentée ici ne
concernera que le mortier à base de poudre de tuffeau.
3. Etude de la pâte de mortier et préparation
3.1. Consistance de la pâte de mortier
La consistance de la pâte de mortier a été étudiée par la mesure des limites d’Atterberg pour des
pâtes de mortier contenant différentes concentrations massiques de chaux (i.e. 10 %, 30 %, 50 % et 80
%). Les limites de plasticité (wP) et de liquidité (wL) définissent les teneurs en eau frontières des états
Kévin Beck (2006) 171