Altération de la pierre en œuvre en relation avec la climatologie et l'architecture : simulation et produits de protection

par Jean-Pierre Pauly

Thèse de doctorat en Génie civil et minier

Sous la direction de René Houpert.

Soutenue en 1990

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les grès et les calcaires mis en oeuvre dans le bâti ancien sont soumis à des altérations qui sont sous la dépendance de facteurs internes (composition chimique, porosité, perméabilité, capillarite, vitesse d'évaporation) et de facteurs externes (climatologie et pollution). Après une description des altérations, on discute du choix des paramètres météorologiques et de leur mesure adaptée au bâti afin d'établir des statistiques permettant l'explication de l'altération et sa simulation. On définit le nano climat (c'est-a-dire le climat propre au moellon : orientation au vent, aux pluies, au soleil, aux diverses sources de pollution): il règle l'équilibre hygrothermique. Cet équilibre dynamique localise des zones d'oscillation thermique ou hydrique et par suite les dépôts de sel, d'eau, etc. Sur les cinq sites étudiés, on a retenu la dose des apports annuels pluviaux (quantités et ions polluants), des intensités de pluies, des apports radiatifs et des températures. La réalisation de trois types d'appareils de simulation permet de confirmer les processus d'altération et de tester les produits de protection: la simulation a été réalisée non pas en hypotrophiant les valeurs climatologiques, mais en supprimant les phases inactives ou favorables à la conservation du matériau et en maintenant les vitesses et les gradients dans des intervalles réels. La dynamique de la pénétration de la pluie et des remontées capillaires a été étudiée à la fois en laboratoire (humidité variable) et in situ. La mise en équation de la pénétration de la pluie et du lessivage permet pour la première fois de chiffrer le dépôt et le lessivage des sels et d'obtenir des renseignements pratiques sur la conduite d'un ravalement à l'eau et sur le rôle des pluies ruisselantes. L'étude des produits de traitement a mis en évidence l'existence de différences dans la dynamique de la rupture (fragilisation, fracturation lente ou explosive) selon la nature et les conditions du traitement (support sec ou non, quantité appliquée). En conclusion, l'altération et/ou la conservation sont sous la dépendance de nombres adimensionnels mettant en rapport deux phénomènes antagonistes, et les études in situ et la simulation sont deux moyens fructueux s'ils sont menés de front, voire modifies en cours d'étude

  • Titre traduit

    Deterioration of building stone in relation with climatology and architecture : simulation and protective treatments


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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-329 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 291-314. Résumé en français et en anglais

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