Centre Image
Plateau Technique

Projet Model Pierre

Posté par hdeleau le 28 avril 2015.

Le second axe de cette action porte sur la modé­li­sa­tion des modi­fi­ca­tions super­fi­cielles des calcaires utili­sés dans le patri­moine bâti du nord-est de la France (projet Model Pierre). Les proces­sus d’al­té­ra­tion en œuvre au sein du patri­moine bâti ont pour effet de modi­fier la struc­ture du réseau poreux des pierres. Les diffé­rents méca­nismes de dégra­da­tion affectent prin­ci­pa­le­ment l’in­ter­face expo­sée à l’at­mo­sphère et se traduisent par des varia­tions de poro­sité (poro­né­crose et poro­ge­nèse), de couleur, de rugo­sité et de compo­si­tion chimique. Les modi­fi­ca­tions super­fi­cielles des géoma­té­riaux du patri­moine bâti regroupent donc divers proces­sus et méca­nismes d’al­té­ra­tion où inter­viennent à la fois les facteurs intrin­sèques de la pierre, qui peuvent être obte­nus à l’aide de mesures pétro­phy­siques, mais aussi des facteurs envi­ron­ne­men­taux ou clima­tiques dont l’im­pact peut être déter­miné grâce à des simu­la­tions en chambre clima­tique ou des expé­riences de vieillis­se­ment arti­fi­ciel, accé­léré ou natu­rel (in situ).

Dans le cadre du projet Model Pierre, il est proposé d’étu­dier le compor­te­ment de quatre des prin­ci­paux calcaires utili­sés dans le patri­moine bâti de l’est du Bassin de Paris, en Picar­die, Cham­pagne-Ardenne et Lorraine. Les études déjà en cours au sein de l’équipe de recherche du Groupe d’Etude des Géoma­té­riaux et des Envi­ron­ne­ments Natu­rels et Anthro­piques (EA3795) ou en colla­bo­ra­tion avec d’autres labo­ra­toires publics et privés (LRMH Labo­ra­toire de Recherche des Monu­ments Histo­riques, ISTO Insti­tut des Sciences de la Terre d’Or­léans, LEM Labo­ra­toire d’Etude des Maté­riaux) appor­te­ront les infor­ma­tions fonda­men­tales sur les proces­sus d’al­té­ra­tion en œuvre et sur les proprié­tés spéci­fiques des diffé­rents maté­riaux. Un appa­reillage de profi­lo­mé­trie-rugo­si­mé­trie de surface sans contact (inter­fé­ro­mé­trie lumière blanche) et l’ana­lyse de la micro­struc­ture de l’es­pace poral par étude de lames minces ou tomo­gra­phie permet­tront d’in­té­grer les données et images numé­riques obte­nues par l’étude d’échan­tillons réels aux modèles conçus pour chacun des diffé­rents faciès calcaire. Les logi­ciels de modé­li­sa­tion de la struc­ture des maté­riaux et de leur compor­te­ment en cours de déve­lop­pe­ment à l’URCA permet­tront de hiérar­chi­ser les proces­sus ou facteurs qui contrôlent l’al­té­ra­tion.

La modé­li­sa­tion grâce aux moyens du « Centre Image », des diffé­rentes modi­fi­ca­tions super­fi­cielles déve­lop­pées lors de l’al­té­ra­tion, servira de guide pour établir des prédic­tions de compor­te­ment ou de dura­bi­lité des géoma­té­riaux. Ces résul­tats seront compa­rés au compor­te­ment des maté­riaux natu­rels et des maté­riaux de synthèse utili­sés en rempla­ce­ment de la pierre (résines, mortier et micro-bétons) ou avec ceux des pierres trai­tées par des produits de protec­tion (hydro­fuges, conso­li­dants, biomi­né­ra­li­sa­tions). À terme, ces modé­li­sa­tions pour­ront être un outil de conseil auprès des maîtres d’œuvre et d’ou­vrage ainsi que des respon­sables de la conser­va­tion et de la restau­ra­tion du patri­moine bâti et appor­ter une aide concrète pour le choix des produits, maté­riaux ou tech­niques à employer.

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