Essais de qualification des pierres de construction durables

Les essais suivants déterminent les qualités d'une bonne pierre de construction :

1. Essai acide
2. Essai attrition
3. Essai compression (crushing)
4. Essai cristallisation
5. Essai gel-dégel
6. Essai dureté
7. Essai choc (impact)
8. Essai microscopique
9. Essai Smith
10. Essai absorption d'eau

Chaque essai décrit brièvement.

1. Essai acide

Échantillon 0,50-1 N dans solution HCl 1% pendant 7 jours, agité par intervalles. Bonne pierre : arêtes vives conservées, surface sans poudre. Arêtes cassées + poudre = carbonate calcium → mauvaise résistance intempéries. Inapplicable calcaires. Généralement sur grès.

2. Essai attrition

Taux usure pierres travaux routiers = pouvoir résistance action broyage trafic.

Procédure :

1. Éclats ~60 mm
2. 50 N dans deux cylindres machine Deval (Ø200 mm, L340 mm)
3. Axes 30° horizontal
4. Rotation 5h à 30 tr/min
5. Tamissage maille 1,50 mm
6. Pesée retenu
7. % usure = (perte masse / masse initiale) × 100

3. Essai compression

Résistance compression. Cubes 40×40×40 mm, faces dressées. Min 3 éprouvettes. Immersion 72h eau → essai saturé. Surface portance : plâtre Paris ou contreplaqué 5 mm. Chargement axial 13,72 N/mm²/min. Résistance = charge max rupture / surface face portance.

4. Essai cristallisation

Min 4 cubes 40 mm. Séchage 72h, pesée. Immersion 2h solution Na₂SO₄ 14%. Séchage 100°C, pesée. Différence notée. Cycle (séchage, pesée, immersion, repesée) ≥ 5 fois. Variation poids = % poids initial.

Note : Cristallisation CaSO₄ pores → altération intempéries. Mais CaSO₄ faible solubilité → non utilisé cet essai.

5. Essai gel-dégel

Échantillon immergé eau 24h. Mélange gel -12°C 24h. Dégel T° ambiante (à l'abri vent, soleil, pluie). Répété plusieurs fois, comportement observé.

6. Essai dureté

Procédure machine Dorry :

1. Cylindre Ø25 mm, h25 mm extrait échantillon
2. Pesée
3. Pression 12,50 N
4. Disque annulaire acier rotation 28 tr/min
5. Sable grossier standard saupoudré sur disque pendant rotation
6. Après 1000 tours, retrait, pesée
7. Coefficient dureté = (poids initial - poids final) / (poids initial × 1000) × constante (formule originale)

7. Essai choc (Impact)

Machine à choc Page :

1. Cylindre Ø25 mm, h25 mm
2. Sur enclume fonte
3. Marteau acier 20 N chute axiale verticale
4. Hauteur coups : 1 cm, 2 cm, 3 cm... (croissant)
5. Coup rupture noté. Si n-ième coup, n = indice ténacité

8. Essai microscopique

Lames minces au microscope pour : (i) taille moyenne grains, (ii) pores, fissures, filons, schistes, (iii) constituants minéraux, (iv) nature ciment, (v) substances nocives, (vi) texture.

9. Essai Smith

Présence matière soluble. Éclats dans tube verre + eau claire. ~1h, agitation vigoureuse. Eau trouble = matière terreuse. Eau claire = pierre durable, sans matière soluble. Eau sale = excès matières terreuses/minérales solubles.

10. Essai absorption d'eau

Procédure :

1. Cube ~0,50 N. Poids initial = W₁
2. Immersión eau distillée 24h
3. Retrait, essuyage surface chiffon humide
4. Pesée = W₂
5. Suspendu librement dans eau, poids = W₃
6. Eau bouillie, cube 5h eau bouillante
7. Retrait, essuyage, poids = W₄

Propriétés calculées : (formules non données dans source) : absorption % poids, % volume, porosité, densité, etc.