Présentation
RÉSUMÉ
La pierre possède encore maintenant une réputation de matériau durable. Pour autant, la pierre d’œuvre subit avant sa mise en place des contraintes et des changements dus à son extraction, à son façonnage, qui contribue grandement à accélérer sa dégradation, et pour finir à sa mise en œuvre qui la soumet à de nouvelles contraintes mécaniques et à des expositions à des agents d’érosion atmosphériques. Cet article recense tout d’abord les diverses roches utilisées dans la construction, avec leurs domaines d’utilisation. Ensuite, sont présentées les réactions physico-chimiques qui altèrent son aspect, sa surface, puis sa structure, ainsi que les pathologies qui en découlent et qui peuvent aller jusqu’à mettre en danger l'ensemble de l'édifice.
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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
C'est écrit dans la pierre... Cette expression dit à elle seule combien, dans l'imaginaire, la pierre est un matériau durable par excellence. 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. La pierre d'œuvre, paradoxalement, n'est pas fournie par la nature. Elle est extraite et façonnée de main d'homme à partir de la roche.
L'extraction de la roche de son milieu d'origine la soumet à une décompression générale, à un changement d'humidité, de température, d'équilibre chimique. 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.
Enfin, la mise en œuvre de la pierre dans l'édifice la soumet à de nouvelles contraintes et expositions. Les blocs subissent des pressions mécaniques nouvelles et les 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 qu'elle compose. L'altération des matériaux et la destruction progressive des ouvrages sont inéluctables. Loin d'intéresser 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 fonctionnelles. Mais, par delà ces qualités, il est nécessaire de s'assurer de la durabilité des matériaux dans leur fonction d'emploi. Il convient donc d'étudier l'évolution de leurs propriétés sous les effets conjoints des caractéristiques physiques et chimiques de leur environnement.
Ce dossier, après une étude succincte des diverses roches utilisées dans la construction et de leurs différents domaines d'utilisation, détaillera les phénomènes d'altération qui affectent la pierre en œuvre.
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Pierres de construction - Natures et mécanismes d'altération
Variété des roches dans la construction
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