Recherche Avancée

Thèse soutenue

Traitement in situ des géomateriaux. Application aux grés de Petra (Jordanie)

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Auteur / Autrice : Stéphane Nion
Direction : Bernard Haguenauer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Nancy 1
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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Le traitement des matériaux de construction altérés repose sur l'imprégnation ou l'injection de produits consolidants minéraux, siliceux, organo-siliceux et organiques. Depuis plusieurs décennies, la mise en œuvre de tels procédés sur des ouvrages d'intérêt historique, implique de graves contre-indications qui en limitent considérablement l'efficacité : dégradation des produits consolidants par les rayonnements UV, formation de sous-produits indésirables comme les peroxydes ou les hydroxydes, faible profondeur de pénétration liée à la viscosité des produits utilisés. L’objectif de ce travail est de proposer deux nouvelles techniques de traitement. La première est directement héritée des procédés de vectorisation utilisés dans le domaine médical. Elle consiste à faire migrer par électrophorèse des vecteurs électriquement chargés contenant des cristaux d'hydroxyapatite artificiels dans les pores des matériaux. La pérennité de ces cristaux est garantie, par référence aux dents de requin fossiles trouvées dans les gisements phosphates du Portugal et du Maroc. La seconde consiste à synthétiser in situ un ciment hydraulique de type ciment Sorel par électrolyse d'un sel de zinc. Les résultats obtenus sur des carottes de grès de Champenay (permien des Vosges) sont concluants. Les deux procédés permettent un traitement en profondeur, et une cristallisation massive d'hydroxyapatite et de sels de zinc dans les pores du grès. L’étude propose, en application des deux nouveaux procédés, un projet de traitement d'objets gréseux dégradés provenant du site archéologique de Petra en Jordanie. Le diagnostic d'altération, nécessaire à la compréhension des mécanismes d'altération, et indispensable pour la mise en œuvre du traitement in situ, a été effectué à différentes échelles (relevé des manifestations pathologiques sur les monuments, étude pétrographique détaillée). Il a permis de recenser les facteurs responsables de l'altération, directement lies aux caractéristiques pétrographiques du grès (texture et structure) et aux conditions du milieu (hydrogéologie, hydrologie)