ECOLE ET OBSERVATOIRE DES SCIENCES DE LA TERRE Centre de Géochimie de la Surface UMR

Céline Thomachot

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
ECOLE ET OBSERVATOIRE DES SCIENCES DE LA TERRE Centre de Géochimie de la Surface (UMR 7517) THESE Présentée pour l'obtention du grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG Discipline : Sciences de la Terre et de l'Univers Mention : Pétrophysique Modifications des propriétés pétrophysiques de grès soumis au gel ou recouverts d'encroûtements noirs vernissés Présentée et soutenue publiquement par Céline THOMACHOT le 7 mars 2002 Membres du jury : M. P. ACKERER Directeur de Recherche, IMF, Strasbourg Rapporteur interne Mme C. BLÄUER Directrice de l'Expert Center, Zurich Invité M. F. CHABAUX Professeur, ULP Strasbourg Examinateur M. Y. GUEGUEN Professeur, TAO, ENS Paris Rapporteur externe M. D. JEANNETTE Directeur de Recherche, CGS, Strasbourg Directeur de thèse M. J-D. MERTZ Ingénieur de Recherche, LRMH, Paris Invité M. A. PISSART Professeur, Université de Liège Rapporteur externe

• supérieure de paris


• ulp de strasbourg


• paris invité


• strasbourg rapporteur interne


• centre de géochimie de la surface


• porosimetrie au mercure


• zones alimentees par transfert capillaire

Sujets

• Cornet
• École et observatoire des sciences de la Terre
• Jeannette
• Schramm
• Bernard
• Guéguen

Informations

• Publié par: profil-zyak-2012
• Publié le: 01 mars 2002
• Nombre de lectures: 72
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 45 Mo

Extrait

ECOLE ET OBSERVATOIRE DES SCIENCES DE LA TERRE
Centre de Géochimie de la Surface (UMR 7517)



THESE

Présentée pour l’obtention du grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG
Discipline : Sciences de la Terre et de l’Univers
Mention : Pétrophysique




Modifications des propriétés pétrophysiques
de grès soumis au gel ou recouverts
"d’encroûtements noirs vernissés"



Présentée et soutenue publiquement par

Céline THOMACHOT

le 7 mars 2002






Membres du jury :
M. P. ACKERER Directeur de Recherche, IMF, Strasbourg Rapporteur interne
Mme C. BLÄUER Directrice de l’Expert Center, Zurich Invité
M. F. CHABAUX Professeur, ULP Strasbourg Examinateur
M. Y. GUEGUEN Professeur, TAO, ENS Paris Rapporteur externe
M. D. JEANNETTE Directeur de Recherche, CGS, Strasbourg Directeur de thèse
ERTZM. J-D. M Ingénieurche, LRMH, Paris Invité
M. A. PISSART Professeur, Université de Liège Rapporteur externe REMERCIEMENTS





Je tiens tout d'abord à remercier Yves GUEGUEN, professeur au Laboratoire
terre-atmosphèreocéan de l'Ecole normale supérieure de Paris, qui, à la fin de la deuxième année de magistère, a pris
le temps de m'écouter et a su me conseiller. C’est grâce à lui que j’ai pu m’orienter dans le domaine
de la géologie appliquée aux monuments historiques. Sa participation au jury m’a fait d’autant plus
plaisir.

Je remercie tout particulièrement Daniel JEANNETTE, directeur de recherche au Centre de
géochimie de la surface de l'université de Strasbourg qui a accepté de m'accueillir en DEA, malgré le
choix qu'il avait fait de ne plus prendre d'étudiant. Je lui suis d’autant plus reconnaissante qu’il a bien
voulu par la suite me consacrer tout le temps nécessaire à l'encadrement des travaux de ma thèse.

Merci à Gérardine SCHRAMM, technicienne au Laboratoire de pétrophysique de Strasbourg, qui m'a
initiée avec une infinie patience aux secrets des techniques les plus diverses de la pétrophysique.

Merci à Albert PISSART, professeur à l’université de Liège, Philippe ACKERER, directeur de
recherche à l’IMF de Strasbourg, Christine BLÄUER, directrice de l’Expert Center de Zurich,
JeanDidier MERTZ, ingénieur de recherche au Laboratoire de recherche des monuments historique de
Paris, et à François CHABAUX, professeur à l’ULP de Strasbourg, qui m'ont fait l'honneur de participer
au jury.

Je remercie l’Oeuvre-Notre-Dame pour avoir financer l’enceinte climatique sans laquelle je n’aurais
pu réaliser mes expériences, et pour m’avoir facilité l’accès à la cathédrale de Strasbourg.

Mes remerciements vont également aux laboratoires et aux personnes qui ont participé de près ou
de loin à ce travail, notamment, Jean-Claude Ozouf du Laboratoire de géomorphologie de Caen,
Thierry Reuschlé, Michel Darot et Jean-Daniel Bernard du laboratoire de physique des roches de
l’IPGS, Alain Cornet, Françoise Feugeas et Murielle Bach du laboratoire d’ingénierie des surfaces de
l’ENSAIS, le CRITT et bien sûr le Centre de géochimie de la surface qui m’a accueillie.

Enfin merci à tous ceux qui m'ont entourée durant ces trois années : Fabrice, Bénédicte, Schusty,
Odie, Rémi, Guish et Nath, Yves, Jean-Daniel, Jean-Didier, Gilles, Davy, Armelle, Caro, Gé, Ev et
Mel, Nath et Craig, Céline, Rochy, mon frère et mes parents.












- TABLE DES MATIERES -























CHAPITRE I : Introduction sur les conditions et formes d’altération
fréquentes sur les grès en œuvre

I. INTRODUCTION.............................................................................................................................. 1
II. ZONES ALIMENTEES PAR TRANSFERT CAPILLAIRE .............................................................. 2
II.1 ZONES ABRITEES : LES CROUTES NOIRES GYPSEUSES................................................................... 2
II.2 ZONES ALIMENTEES DEPUIS UN RECEPTACLE................................................................................ 3
III. ZONES LESSIVEES.................................................................................................................... 6
III.1 DISSOLUTIONS ............................................................................................................................ 6
III.2 DESAGREGATIONS SABLEUSES..................................................................................................... 7
III.3 RECOUVREMENTS NOIRS.............................................................................................................. 8
IV. AUTRES FACTEURS D’ALTERATION ...................................................................................... 9
IV.1 MORTIERS DE CHAUX ET DE CIMENT.............................................................................................. 9
IV.2 ASSOCIATIONS DE PIERRES DE NATURES DIFFERENTES ............................................................... 10
IV.3 MOUSSES ET LICHENS................................................................................................................ 10
IV.4 GEL........................................................................................................................................... 11
V. CONCLUSION............................................................................................................................... 11


CHAPITRE II : Méthodes de mesures pétrophysiques utilisées

I. ETUDE MINERALOGIQUE ET CHIMIQUE .................................................................................. 13
I.1 LA DIFFRACTION DES RAYONS X ................................................................................................. 13
I.2 ANALYSE CHIMIQUE ................................................................................................................... 13
II. ÉTUDE DE LA POROSITE............................................................................................................ 13
II.1 DEFINITION ET STRUCTURES DE POROSITE 13
II.1.1 Réseau poreux.................................................................................................................... 15
II.1.2 Macro et Microporosité........................................................................................................ 15
II.1.3 Porosité libre (N ).............................................................................................................. 15 cap
II.1.4 ité piégée (N ) ............................................................................................................ 15 p
II.2 POROSITE A L'EAU..................................................................................................................... 16
II.2.1 Porosité totale (N )............................................................................................................... 16 t
II.2.1.a Définition...................16
II.2.1.b Protocole opératoire............16
II.2.2 Porosité à 48h (N )............................................................................................................. 16 48
II.2.2.a Définition...................16
II.2.2.b Mode opératoire....................................................................................................................16
II.2.3 Incertitude sur les mesures ................................................................................................. 18
II.3 POROSIMETRIE AU MERCURE ..................................................................................................... 18
II.3.1 Principe................................................................................................................................ 18
II.3.2 Appareillage......................................................................................................................... 20
II.3.3 Essai porosimétrique : mesures et allures des courbes...................................................... 20
II.3.3.a Première injection ou drainage (courbe a).............................................................................20
II.3.3.b Retrait du mercure ou imbibition (courbe b)...........................................................................20
II.3.3.c Deuxième injection de mercure (courbe c) ............................................................................20
II.3.3.d Allure des courbes.................................................................................................................20
i II.3.4 Piégeage du mercure .......................................