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Durabilité & compatibilité de pierres régionales

Étude de cas (29 pages) réalisée dans le cadre de PierreSud par Pierre GAUDON, Enseignant-Chercheur à l’École des Mines d’Alès.

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Plus de la moitié des dépenses liées à la restauration des monuments historiques est consacrée à ces problèmes, qu’il s’agisse de la substitution des moellons altérés de l’édifice par de la pierre fraîchement extraite de carrière, ou du traitement conservatoire des pierres en œuvre d’origine. Pour un monument donné, la maîtrise du coût « restauration de la pierre » apparaît donc étroitement liée à la fréquence des travaux de restauration, elle-même conditionnée par le choix des pierres et leur « durée de vie ».

La phase de sélection des matériaux pierreux est fondamentale et ne peut être réussie qu’en ayant mené une étude préalable des pierres d’origine et de substitution, basée sur les notions de durabilité et de compatibilité. La durabilité a pour objet de prédire ou quantifier le comportement dans le temps (à l’échelle historique) d’une pierre extraite de son milieu naturel (pierre de construction) et soumise à divers facteurs d’altération. La compatibilité visuelle se traduit par la non-visibilité de la pierre de remplacement ; La compatibilité physique a pour objet de prédire ou quantifier l’interaction dans le temps (à l’échelle historique) de deux pierres juxtaposées sur un édifice (dont l’une est d’origine et l’autre de substitution) et soumises à divers facteurs d’altération. On parlera d’une compatibilité correcte, lorsque aucune altération différentielle ne se manifeste dans le temps entre deux pierres.

Il apparait en effet que nombre de restaurations ont conduit à des problèmes plus importants que ceux qu’elles étaient censés palier, du fait d’un choix inadéquat des pierres de substitution. Ainsi une pierre froide (peu poreuse, très résistante) dans un bâti en pierres tendres (poreuse) va constituer un point singulier du point de vue mécanique qui va perturber la répartition des efforts dans un mur. En cas de mouvement de sol, cette pierre sera à l’origine de fissures. De la même manière, du point de vue de la circulation de l’eau une pierre froide représente un point singulier : du fait qu’elle n’absorbe pas l’eau contrairement à ses voisines les pierres latérales sont soumises à un flux d’eau supplémentaire et sont susceptibles de s’altérer plus rapidement. Inversement une pierre tendre dans un édifice en pierre froide, ne présentant pas les mêmes comportements hydriques, mécaniques et thermiques (dilatation) pourra être à l’origine de désordres divers.

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