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Rôle des propriétés hydromécaniques dans la dégradation des pierres de construction

Programme : 2020–2023

CICRP : Philippe Bromblet

Partenariats : Laboratoire d’Acoustique et de Mécanique (LMA, CNRS, Marseille), Bureau d’études structures Stono (Marseille), Centre Interdisciplinaire de Nanosciences de Marseille (CINaM)

Les variations des propriétés mécaniques de la pierre en fonction de sa teneur en eau semblent jouer un rôle décisif dans la dégradation du matériau. La recherche vise à étudier le comportement hydromécanique de pierres calcaires régionales soumises à des variations cycliques de leurs teneurs en eau. L’étude consistera à suivre l’évolution de paramètres mécaniques obtenue de manière non destructive (résonance) sur des échantillons en faisant varier la teneur en eau de ces matériaux. En parallèle, des observations seront réalisées par microtomographie X et en microscopie électronique à balayage (sur plan de fracture) pour mettre en évidence le ou les mécanismes impliqués (microfissuration, dissolution etc.).

En 2020, un banc acoustique fiable a été mis au point et des mesures de non-linéarité ont été réalisées aux cours d’expérimentations menées sur diverses pierres : molasses, marbre blanc et molasses argileuses (cyclage imbibition séchage, cuisson, cyclage hygrométrique). Plusieurs phénomènes ont pu être mis en évidence dont la compréhension nécessitera des recherches plus approfondies qui pourraient prendre la forme d’un doctorat en coencadrement CICRP, LMA, CINaM. Deux stages Master 1 (Maxime Descamps) et stage de Césure d’une étudiante de l’École Centrale de Marseille (Déborah Gachet) ont permis d’avancer sur le sujet malgré les difficultés engendrées par les épisodes de confinement successifs et ont donné lieu à deux mémoires étudiants.

Début 2021 un projet de thèse a été rédigé et proposé à l’École doctorale ED353 de l’Université Aix-Marseille. Le sujet a dans le même temps été proposé à une candidate doctorante, Marie-Laure Chavazas (École des mines de Nancy). Le sujet « Caractérisation et imagerie acoustiques des dégradations des pierres pour la conservation des patrimoines bâtis et statuaires » a été sélectionné et financé pour trois ans (encadrement LMA Cédric Payan, coencadrement CICRP Philippe Bromblet). La doctorante a démarré sa thèse le 1er octobre 2021 et conduit les premières expérimentations au CICRP.

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