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

Chapitre 6 : Comportement hydrique et mécanique des joints de mortier
afin de comparer leurs propriétés hydriques et mécaniques à celles de la pierre. Les différentes
proportions de chaux sont exprimées en teneur massique pour des raisons de précision compte tenu de
la variabilité de la densité apparente des poudres. Par ailleurs, à partir des résultats de l’étude
préliminaire sur la pâte de mortier, la teneur en eau initiale de préparation des différentes pâtes est
fixée à 50 % afin d’avoir une bonne maniabilité quelque soit la teneur en chaux. La densité apparente
sèche des mortiers moulés est fixée à 1,20 g/cm 3 afin d’avoir une porosité totale proche de celle de la
pierre. Les échantillons sont donc compactés dans des moules spéciaux sous une charge adaptée afin
d’obtenir la densité désirée. La prise des différents mortiers ainsi préparés se fait à une moyenne de 60
heures, il convient donc d’attendre environ trois jours avant de démouler les échantillons et de les
placer ensuite dans une chambre hermétique où règne une humidité relative proche de 100 % et une
température constante égale à 20°C afin d’éviter tout phénomène de désaturation. Par la suite, les
différents tests de mesure des propriétés hydriques et mécaniques ont tous été pratiqués à un temps de
maturation égal à 28 jours et à un état sec de référence (pendant 24 heures dans une étuve à 105°C).
Deux types d’échantillons ont été préparés dans cette étude : une première série d’échantillons
cylindriques de mortier durci de 40 mm de diamètre et de 80 mm de hauteur ; et une deuxième série
d’échantillons cylindriques formés de l’assemblage en sandwich de deux blocs de pierre (φ = 40 mm,
h = 35 mm) reliés par un joint de mortier de 10 mm d’épaisseur.
4. Propriétés mécaniques
4.1. Mortier durci
Les essais mécaniques (compression uniaxiale, traction indirecte par essai brésilien, vitesse des
ondes ultrasonores) présentés ici suivent le même protocole expérimental qu’au chapitre IV. Le
tableau VI.3 résume les résultats des différents essais mécaniques pour les différentes teneurs en chaux
testées, et les compare avec les propriétés mécaniques du tuffeau correspondant au sens
perpendiculaire du lit de la pierre. La figure VI.8 présente le comportement mécanique en compression
pour le tuffeau et pour quelques exemples de mortiers durcis à 28 jours de maturation.
Résistance à la
compression (MPa)
Module élastique
(MPa)
Résistance à la
traction (MPa)
Vitesse des ondes
ultrasonores (m/s)
176
Tuffeau
(pierre)
mortier
5%
chaux
mortier
10%
chaux
Kévin Beck (2006)
mortier
15%
chaux
mortier
20%
chaux
mortier
30%
chaux
mortier
50%
chaux
mortier
70%
chaux
11,59 1,49 1,86 2,38 4,42 5,60 10,77 9,74
1953 139 148 168 440 752 1604 1861
1,47 0,12 0,09 0,15 0,22 0,22 0,22 0,24
1829 478 595 543 825 920 1113 1387
Tableau VI.3: Propriétés mécaniques des mortiers durcis