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" C'est écrit dans la pierre… " Avec cette expression on voit bien comment, dans l'imaginaire, la pierre est le matériau durable par excellence... et naturellement durable. Sa dureté, sa résistance viennent apporter, aux écrits, aux lois, aux pensées humaines le petit morceau d'éternité dont ils ont besoin. Matériau durable, la pierre l'est certainement. Comme tous les matériaux, cependant, la pierre s'altère, en fonction de son usage et des conditions dans laquelle elle est placée…
L'extraction de la roche de son milieu d'origine la soumet à une décompression générale, à un changement d'humidité, de température, de pH. Le matériau pierre connaît alors une modification de sa structure, parfois impossible à déceler à l'œil nu, qui la fragilise. Ensuite, le façonnage de la pierre multiplie sa surface de contact avec les agents extérieurs, contact qui contribue à l'accélération de son évolution. La mise en œuvre, enfin, de la pierre dans l'édifice la propose à de nouvelles contraintes et expositions : les blocs sont soumis à des pressions mécaniques nouvelles et exposés aux agents d'érosion atmosphériques : la pluie, le vent, les alternances de températures, le gel, les pollutions chimiques, les micro-organismes. La pierre en œuvre connaît donc, à son interface avec son environnement, de nombreuses réactions physico-chimiques qui altèrent son aspect, sa surface, puis sa structure même, ce qui, à terme, met en danger l'ensemble de l'édifice. L'altération des matériaux et la destruction progressive des ouvrages sont inéluctables. Loin de concerner seulement la pierre, cette altération concerne l'ensemble des matériaux de construction. Compte tenu de ces processus de destruction, l'élaboration
des matériaux et leur mise en œuvre sont guidées par la recherche
de propriétés et de performances fonctionelles chimiques et/ou physiques. Caractéristiques techniques des pierres d'œuvre et normalisation de leur aptitude à l'emploi La connaissances des propriétés des pierres a progressé, en un demi siècle : la mise au point d'un matériel expérimental spécifique permet aujourd'hui la détermination précise des caractéristiques des pierres. L'usage de ce matériel expérimental est accompagné de normes d'essais qui garantissent aux acteurs et utilisateurs de la pierre la connaissance de leurs caractéristiques. Les recherches menées sur l'identification des qualités des pierres, sur leur structure et leur comportement à l'égard de l'eau, l'estimation de leur durabilité en fonction de leur position dans l'édifice, et de la zone géographique d'implantation, ont débouché sur l'établissement de la norme B10-601, actuellement en cours de parution qui donne les prescriptions d'emplois des pierres naturelles. Pour mémoire les propriétés physiques
examinées par la norme B10-601 concernent :
Les mesures des
propriétés mécaniques concernent :
L'ensemble des ces essais peuvent être réalisés par le LERM (voir notre page consacrée aux essais sur la pierre, nos moyens pour essais physiques et nos tests accrédités COFRAC) Les dégradations de la pierre en œuvre… et leurs remèdes Aussi durable que soit le matériau et aussi garanties que soient ses caractéristiques, dès sa mise en œuvre, il est mis aux prises avec des processus d'agression et de dégradation. Toute la question pour le gestionnaire d'un ouvrage est donc de retarder autant que possible la dégradation. Il convient donc, une fois le matériau choisi en fonction de sa situation dans l'édifice, de lui fournir les soins nécessaires à sa durabilité optimum et, autant que possible, de préserver la qualité de son environnement. Les causes d'altération de la pierre en œuvre sont nombreuses. Celles d'ordre architectural concernent les contraintes mécaniques auxquelles les pierres sont soumises : compression (murs, piliers), flexion (linteaux), cisaillement (corbeaux), dont les effets peuvent être des fissurations (compression) et des ruptures (flexion). Celles d'ordre environnemental concernent les variations de température et le gel, les variations de teneur en eau, le contact avec les agents atmosphériques, la prolifération biologique et, bien entendu, l'accumulation des sels (chlorures, sulfates, nitrates...) d'origines variées : remontées capillaires, pollution atmosphérique... Les résultats en sont l'éclatement par dilatation (gel, précipitation et cristallisation de sels), la dilatation chimique (à partir de gaz contenus dans l'eau ou l'atmosphère), la sécrétion de croûte gypseuse qui prélude elle-même à un nouveau cycle d'oxydation, l'encrassement de la surface, la destruction de la patine (calcin). L'ensemble de ces phénomènes est généralement désigné par le terme de maladie de la pierre qu'il serait plus juste sans doute de définir par " réaction d'altération de la pierre ". La connaissance de ces pathologies, de leurs causes, de leur évolution est un élément de diagnostic essentiel pour l'entretien et la survie d'un édifice. Un laboratoire comme le LERM peut les caractériser avec précision. Aller plus loin... Des remèdes sont ensuite possibles : nettoyage, consolidation, dessalement, contrôle de l'environnement. Ici encore, l'intervention d'un laboratoire pour le conseil et l'accompagnement de la maîtrise d'œuvre peut s'avérer décisive. Un exemple d'assistance du LERM sur
un chantier de restauration : l'Eglise
Saint-Pierre de Caen
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