Role des apports atmospheriques dans l'alteration de calcaires tendres en environnement urbain : la cathedrale de tours

• Auteur / Autrice : MICHAEL DERBEZ
• Direction : Roger-Alexandre Lefèvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 12

Résumé

Certaines alterations du tuffeau blanc de la cathedrale saint-gatien de tours et du cloitre de la psalette sont controlees par les migrations d'eau d'origine atmospherique (precipitations ou condensation). Parmi les principales degradations, on observe la dissolution superficielle et la desquamation en plaques blanches des tuffeaux exposes a la pluie et dans les zones abritees, le developpement de plaques noires et grises qui se detachent. A proximite des restaurations en pierre de richemont, les alterations des tuffeaux sont amplifiees. En tenant compte des proprietes petrophysiques du tuffeau et des apports atmospheriques humides a tours, nous avons justifie le developpement de ces alterations en reconstituant le cheminement des solutions par capillarite et la concentration des sels dans les zones soumises a evaporation. Toutefois, dans les zones abritees ou les solutions ne peuvent pas migrer, le mecanisme de formation des plaques noires et grises est different car il resulte de la condensation de la vapeur d'eau et des apports atmospheriques secs. Nous avons montre que les solutions acides se forment par dissolution et oxydation du so 2 dans l'eau de condensation. Cette eau se forme au sein de la pierre par condensation capillaire et en surface par condensation de type rosee et solvatation des sels atmospheriques tels que les particules de sulfates d'ammonium. Ces sels sont tres abondants lors des episodes de pollution, en hiver, au cours des phenomenes d'inversion de temperature et en ete, par vent faible et temperatures elevees. Enfin, la pierre de richemont dont les proprietes petrophysiques contrastent avec celles du tuffeau de la cathedrale, bloque les transferts capillaires et favorise ainsi l'imbibition des tuffeaux voisins. Cela explique pourquoi ces tuffeaux s'alterent plus vite. Le tuffeau de saint-cyr aux proprietes petrophysiques plus proches des pierres d'origine ne presente pas ces inconvenients.