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

Conclusion générale et perspectives
Les mouvements d’eau étant l’élément majeur dans les mécanismes d’altération, les propriétés
hydriques et leurs effets sur le comportement de la pierre ont été déterminés. La mesure de la capacité
de rétention d’eau (adsorption et désorption) de la pierre a été réalisée en adaptant aux pierres les
techniques utilisées classiquement en mécanique des sols. L’étude du transfert hydrique a nécessité la
conception et la réalisation de plusieurs dispositifs expérimentaux spécifiques. L’étude du transfert
d’eau sous forme liquide a été réalisée par la mesure des propriétés d’imbibition (vitesse d’absorption
d’eau par capillarité) et la mesure de la perméabilité à l’eau en milieu saturé. L’étude du transfert
d’eau sous forme vapeur a été réalisée par la mesure des cinétiques de séchage et la mesure de la
perméabilité à la vapeur en milieu non-saturé et la mesure des cinétiques de séchage. Le tuffeau blanc
capte et retient facilement l’humidité de l’air. L’absorption d’eau par voie liquide (pluie, remontées
capillaires) y est relativement importante et la pierre après drainage contient toujours une forte
quantité d’eau résiduelle. De plus, la teneur en eau changeant fortement avec l’humidité ambiante, les
mouvements d’eau dans le tuffeau sont quasiment permanents. Dans la pierre de Sébastopol,
l’absorption d’eau par voie liquide y est aussi très forte, mais le drainage est lui aussi important.
Ajoutons à cela une capacité de rétention d’eau très limitée contrairement au tuffeau, ce qui se traduit
par des mouvements d’eau plus faibles et plus rapides.
L’étude a également montré que le comportement mécanique des pierres est aussi fortement
dépendant de la proportion d’eau qu’elles contiennent. En effet, on observe une très forte diminution
de la résistance mécanique des pierres (en compression et en traction) avec l’augmentation du degré de
saturation en eau. A partir de l’état sec, la résistance mécanique chute brutalement jusqu’à ce que la
pierre atteigne un degré de saturation critique. A partir de cette valeur, spécifique à chaque pierre, la
résistance mécanique n’évolue plus car elle a atteint son niveau le plus bas. Ce degré de saturation
critique, qui est propre à chaque pierre car dépendant de la structure de son milieu poreux, se retrouve
dans plusieurs mesures des propriétés hydriques car il indique la quantité d’eau suffisante pour que
l’eau sous forme liquide, qui induit la perte de tenue mécanique, soit majoritaire. Ce comportement
hydro-mécanique est essentiel à connaître car les conditions hygrométriques étant variables dans le
temps et dans l’espace dans une construction, le matériau peut subir une fatigue hydromécanique
pouvant être générateur de détériorations.
L’altération des pierres par un vieillissement accéléré réalisé par cycles imbibition-séchage, a
permis de démontrer qu’une altération peut être provoquée dans une pierre calcaire uniquement par
une simple action de l’eau sans aucun polluant ajouté. Une cinquantaine de cycles ont été effectués sur
une durée de près de trois ans. Le résultat le plus marquant est l’apparition progressive d’une patine
sur le tuffeau blanc vers le quarantième cycle. Cette modification minéralogique et texturale apparue
en surface limite fortement la pénétration de l’eau. C’est une réaction de la pierre créée par les
phénomènes de dissolution-recristallisation générés par les mouvements d’eau. Ce n’est pas une
dégradation en soit car les patines sont souvent protectrices dans un premier temps, mais c’est
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Kévin Beck (2006)