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RÉSUMÉ
La pierre d’œuvre s’altère, et le développement de la construction avec ce matériau, mais aussi la préservation d’un large patrimoine déjà bâti, rendent nécessaires, voire indispensables, des outils et des méthodes d’études et de diagnostics. Après avoir présenté l’aspect normatif relatif à l’utilisation des pierres de carrières, cet article expose en s’appuyant sur des résultats scientifiques les travaux d’intervention, qu’ils soient de conservation ou de restauration, adaptées aux problématiques et pathologies rencontrées. Des exemples de diagnostics sont rapportés, allant de l’examen à l’échelle des structures, à celui d’essais, normalisés ou non, destructifs ou non, conduits directement sur le matériau.
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Gilles MARTINET : Directeur général du LERM, laboratoire d'études et de recherches sur les matériaux
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Bernard QUÉNÉE : Directeur général du LERM, laboratoire d'études et de recherches sur les matériaux
INTRODUCTION
En lien étroit avec le document [COR 402] : « Pierres de construction – Natures et mécanismes d'altération », ce dossier, après avoir succinctement présenté la pierre et son utilisation dans le bâti, expose l'intérêt et l'utilité des méthodes d'études et de diagnostic aujourd'hui utilisées afin de proposer des travaux de conservation et de restauration adaptés aux problématiques rencontrées. L'utilisation de ces résultats scientifiques dans le cadre de chantiers est, par la suite, illustrée par une série d'exemples concernant le patrimoine bâti antique du Sud de la France.
Le développement de la construction moderne en pierre, et la préservation et la sauvegarde du patrimoine bâti sont, en effet, une préoccupation majeure de la filière concernée.
Face aux problèmes et aux désordres répertoriés, le présent article a pour objet de proposer, en s'appuyant sur plusieurs types d'études, des démarches générales d'intervention. La stratégie d'investigation, allant de l'examen général des structures jusqu'à l'échelle du matériau, s'appuie sur l'utilisation raisonnée d'essais normalisés ou non, destructifs ou non.
Face aux nombreux cas d'études et à leurs objectifs variés, les essais normalisés sont en effet des outils susceptibles d'apporter des renseignements précis pour la connaissance du matériau, afin, par exemple, de réaliser le diagnostic de l'état de conservation des maçonneries, de rechercher les causes des manifestations pathologiques, ou encore d'identifier les différents faciès de pierre présents sur un édifice.
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2. Études et diagnostics : intérêts et utilités
La présentation du matériau et de son utilisation étant faite, il est maintenant possible d'exposer les différents sujets pour lesquels les investigations de laboratoire et les démarches d'études sont utiles, voire indispensables. Dans ce paragraphe seront exposés les axes normatifs de l'utilisation des pierres de carrières, les caractérisations relatives au choix des pierres de remplacement dans la restauration du bâti ancien, et enfin la compréhension des phénomènes d'altération qui affectent chaque édifice.
À l'image d'une démarche médicale, ces études permettront d'aboutir à l'émission d'un diagnostic et, ainsi, à un traitement performant et durable.
2.1 Caractériser une pierre de carrière pour définir ses domaines d'utilisation
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La réglementation de l'utilisation de la pierre dans la construction exige de respecter plusieurs séries d'exigences retranscrites dans la norme NF B 10-601, qui indique également les essais à réaliser en fonction de sa destination dans l'ouvrage. Ces essais sont différents selon la situation de la pierre dans l'édifice, car les contraintes imposées par le milieu extérieur sont variables. Celles-ci sont majoritairement liées à l'eau (capillarité, porosité, gel…), mais également à la fréquence de passage (usure, glissance…) et aux caractéristiques mécaniques intrinsèques de la pierre (résistance mécanique en compression et en flexion, rupture au niveau de l'agrafe pour les pierres attachées…).
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Les prescriptions applicables, suivant la destination, sont regroupées en cinq familles :
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pierre naturelle massive ;
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revêtements muraux collés ;
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revêtements muraux attachés en pierre mince ;
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revêtements de sol intérieur et extérieur hors voirie, scellé ou collé (sol et escalier) ;
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revêtements de sol extérieur de voirie.
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Les essais retenus, permettant de caractériser la pierre selon les différentes destinations, sont les suivants :
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détermination du coefficient d'absorption d'eau par capillarité selon la norme NF EN 772-11 ;
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résistance à la compression selon les normes NF EN 1926 et NF EN 772-11 ;
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détermination...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BROMBLET (P.), ORIAL (G.), MARTINET (G.), PHILIPPON (P.), VERGÈS-BELMIN (V.) - Altération des pierres des monuments. - Vol. III, CD-rom accompagné de fascicule. GEOPRE (2002).
-
(2) - BRAHIC (A.), DANIEL (J.Y.), HOFFERT (M.), LARDY (M.), SCHAAF (A.) - Sciences de la Terre et de l'Univers. - Vuibert (1999).
-
(3) - BROMBLET (P.), MERTZ (J.D.), VERGÈS-BELMIN (V.), LEROUX (L.) - Consolidation et hydrofugation de la pierre. - Monumental, Éditions du Patrimoine, p. 200-242 (2001).
-
(4) - * - Conservation of Stone and Other Materials, E et FN Spons. Deux volumes. Actes du Congrès international RILEM/UNESCO (1993).
-
(5) - * - 10th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone, ICOMOS, Suède (2004).
-
(6) - * - Connaissance de la pierre, synthèse technique par M. Mamillan,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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« Produits de carrières – Pierres naturelles – Prescriptions générales d'emploi des pierres naturelles », publication AFNOR. - • NF B10-601 - 2006
-
Méthodes d'essai des éléments de maçonnerie. - • NF EN 772-11 - 06-2004
-
Méthodes d'essai des pierres naturelles – Détermination de la résistance en compression uniaxiale. - • NF EN 1926 - 04-2007
-
Méthodes d'essai des pierres naturelles – Détermination des masses volumiques réelles et apparentes et des porosités ouvertes et totales. - • NF EN 1936 - 05-2007
-
Méthodes d'essai pour pierres naturelles – Détermination de la résistance au gel. - • NF EN 12371 - 05-2003
-
Méthodes d'essai pour pierres naturelles – Détermination de la résistance à la flexion sous charge centrée. - • NF EN 12372 - 05-2007
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Méthodes...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
• Cefracor, Centre français de l'anti-corrosion, anime la commission « Pierre durabilité ».
http://www.pierre-durabilité.net
• Lerm, Laboratoire d'études et de recherches sur les matériaux
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