Etude des patines de pierres calcaires mises en oeuvre en region centre : caracterisation de l'evolution de la mineralogie et du milieu poreux. effets compares de differents nettoyages

par BARBARA BRUNET IMBAULT

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Michel Rautureau.

Soutenue en 1999

à Orléans .

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  • Résumé

    Les roches sont des geomateriaux complexes : poreux, polyphases et souventmulti-echelles. Extraite pour devenir pierre, la roche est soumise a un milieu environnemental plus ou moins agressif et modifie par les activites anthropiques ; sa reactivite intrinseque induit des modifications de structure et/ou de composition. Les patines, a la difference des alterations, correspondent a des modifications non destructives de la pierre, sans decohesion des constituants. Ce travail s'interesse a la caracterisation de patines de pierres calcaires mises en uvre en exterieur de zones urbaines, en exterieur de zones rurales et en interieur. En premiere approche, les patines de pierres calcaires mises en uvre en region centre se caracterisent par des pellicules superficielles plus colorees que le cur de la pierre, d'un millimetre voire de quelques millimetres d'epaisseur. Aucune limite nette n'existant entre la patine et le substrat, nous nous sommes attaches, dans le cadre de ce travail, a caracteriser l'evolution des proprietes du materiau, de la surface jusqu'au cur de la pierre, sans separer la patine du substrat. La mineralogie, le milieu poreux et les proprietes de transferts sont les caracteristiques les plus importantes pour la mise en uvre et l'alterabilite des pierres. Des methodologies d'etude semi-locales sur des echantillons massifs, conservant l'integrite du materiau, ont donc ete developpees en diffraction des rayons x et en analyses d'images de microscopie electronique a balayage. En fonction du materiau etudie et de la technique utilisee, nous avons determine un compromis entre la taille minimale de la zone d'etude et l'homogeneite de l'echantillon a l'echelle de l'etude. Des mesures d'imbibition par capillarite ont egalement ete realisees. Notre etude montre que les patines peuvent etre structurees en differentes couches, au minimum deux et jusqu'a cinq pour certaines pierres etudiees. La caracterisation de ces patines permet d'emettre des hypotheses quant a leurs mecanismes de formation et leur evolution future ; une reflexion est faite sur leur role protecteur. Dans le cadre de l'entretien des batiments et en particulier des patines, les effets compares du microsablage et du nettoyage par laser, sur l'imbibition par capillarite et sur la morphologie des surfaces nettoyees, ont ete etudies.


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  • Détails : 243 p.
  • Annexes : 112 ref.

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  • Cote : I 16-56
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