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

Conclusion générale et perspectives
Conclusion générale et perspectives
Dans l’idéal, l’étude du comportement en œuvre d’une pierre calcaire doit donc inclure l’analyse de
sa morphologie, de son comportement hydrique et mécanique, de son altérabilité, de l’environnement
d’exposition mais aussi des conditions de mise en œuvre (notamment l’influence des autres pierres ou
du mortier de maçonnerie) afin d’utiliser au mieux la pierre de construction, prévoir sa durabilité et
éviter le cumul des facteurs défavorables. L’objectif de ce travail de thèse est donc principalement
d’étudier les mécanismes d’altération des pierres calcaires, et ainsi de déterminer les paramètres
essentiels contrôlant majoritairement le phénomène de l’altération. Ainsi, deux pierres calcaires à forte
porosité : le tuffeau blanc et la pierre de Sébastopol, dont les caractéristiques principales
classiquement utilisées pour comparer les pierres (densité, porosité totale, résistance mécanique) sont
assez proches, ont été choisies comme exemple afin de démontrer la nécessité d’une étude approfondie
visant à bien distinguer les pierres de construction utilisées lors de la restauration d’un monument.
Les différentes observations réalisées sur des monuments bâtis avec le tuffeau blanc et la pierre de
Sébastopol nous ont permises de constater que les modes d’altération naturelle de ces pierres sont
assez différents. De plus, la caractérisation d’un échantillon de pierre altérée in-situ, présentée dans le
premier chapitre, a confirmé, en accord avec la synthèse bibliographique sur les modes d’altération, le
rôle primordial de l’eau dans les mécanismes d’altération. Les mouvements d’eau peuvent ainsi, en
véhiculant les polluants dans les pierres, générer des modifications structurales et minéralogiques
importantes pouvant atteindre les premiers centimètres de la surface.
La caractérisation multi-échelles des deux pierres a été réalisée. La morphologie des pierres du
point de vue des grains constitutifs comme du point de vue du milieu poreux a été investiguée par
différentes techniques complémentaires (diffraction des rayons X, analyses chimique et thermogravimétrique,
observation par microscopie optique et électronique, porosimétrie au mercure,
pycnométrie, adsorption d’azote, …). Ainsi, malgré une similitude de certaines caractéristiques,
notamment au niveau de la porosité totale, les deux pierres calcaires étudiées sont très contrastées au
regard de leur distribution porale. Ceci est dû à une morphologie dissemblable des grains solides :
dans le tuffeau blanc, les grains sont variables en dimension et en forme (à cause de leur origine
minéralogique variée) alors que dans la pierre de Sébastopol, les grains sont globalement plus gros et
uniformes. L’agencement de ces grains génère une distribution porale pratiquement unimodale
constituée principalement par des pores de grande dimension (meso et macropores) alors qu’il existe
dans le tuffeau une grande variété de pores (infra, micro, meso et macropores) donnant à cette pierre
une distribution multimodale. Ceci affecte fortement leur comportement vis à vis de la charge
mécanique appliquée et vis-à-vis de l’eau (pluie, infiltration, humidité ambiante).
Kévin Beck (2006) 189