Le marbre « juste » (deuxième partie)

Publié 12 Aug 2022

Comment choisir le « bon » marbre pour notre projet?

Dans cette deuxième partie, on focalise l’attention sur les caractéristiques techniques qui diffèrent chaque pierre.

Les facteurs qui constituent les caractéristiques techniques d’une pierre sont trois:

• Pétrographie
• Propriétés physico-mécaniques
• Composition chimique et minéralogie

La connaissance de ces variables permettra d’évaluer le potentiel d’application d’un type de pierre et permettra de savoir à l’avance si les caractéristiques de performance d’un produit seront en mesure de répondre aux besoins d’un projet spécifique.

• La Pétrographie définit les caractéristiques et l’origine des matériaux qui constituent une pierre. Sa connaissance prend de l’importance pratique surtout pour comprendre et prévenir des altérations du matériau en pierre (variations chromatiques, diminution de la résistance mécanique, etc.) soumis à des conditions particulières d’utilisation (forte irradiation solaire, exposition à des agents polluants, etc.). Pour saisir pleinement la portée de cette donnée, il faut l’interpréter conjointement avec les informations minéralogiques et chimiques.
• La minéralogie décrit le type et les caractéristiques des minéraux qui composent une roche et fournit un indice important sur sa capacité de travail ; tandis que la chimie on aide à définir le type et les quantités en pourcentage des éléments contenus dans celle-ci et on aide à comprendre la prédisposition ou non à présenter au fil du temps des altérations ou des défauts chromatiques.
• Une roche pour être utilisée comme matériel “ornemental”, doit avoir une série de propriétés physico-mécaniques qui lui définissent les possibilités d’emploi.

Les principales propriétés physico-mécaniques qui caractérisent une pierre naturelle sont:

• La **masse volumique apparente**; elle est définie comme le rapport entre le poids et le volume apparent du matériel (comprend donc également les vides à l’intérieur du matériau, c’est-à-dire sa porosité) et correspond à son poids effectif. Elle fournit des indications sur la compacité du matériel.
• La **résistance à la compression** définit la résistance d’un matériel à supporter des charges. Evaluer ce taux est indispensable pour les produits auxquels une fonction structurelle est demandée (colonnes massives, arcades, piliers, etc. ) mais elle joue également un rôle important dans les revêtements de sol et de mur auxquelles le matériau est soumis à des contraintes de compression.
• La **résistance à la compression après gel** définit la résistance à supporter charges dans environnement sujets à de fortes variations de température. C’est gélif un matériel dont la compression après des cycles de gélivité (de - 10°C à + 35°C) subit une baisse de plus de 25 %. Ce taux résulte fondamental pour la choix du matériel à utiliser à l’extérieur dans des conditions où les oscillations thermiques au cours de 24 heures sont importantes.
• La **porosité** définit le volume des vides présentes à l’intérieur du matériel et nous donne indications sur sa compacité et sur sa capacité de contenir des liquides à l’intérieur.
• L’**imbibition** définit la capacité d’absorber des liquides et donc il fournit indications sur sa porosité.
• La **résistance à la flexion** définit la résistance aux conditions de stress mécanique qui directement ou indirectement induisent une flexion (zones à fort vent, planchers flottants, éléments basculants, etc.).
• La **dilatation thermique** définit la capacite du dilatation du matériel soumise à températures élevées. Il est significatif l’exemple de l’application conjointe d’un matériau clair et d’un matériau très foncé dans un environnement extérieur exposé au rayonnement direct dans des zones déjà chaudes ; la réponse différente des deux produits créerait des déséquilibres dans l’organisation structurelle de l’ouvrage.
• L’**élasticité** définit la capacité du déformation du matériel soumise à stress mécanique ; cette propriété est directement liée à la résistance à la flexion.
• La **résistance à l’usure** définit la résistance à l’abrasion due au frottement et revêt une importance dans l’aptitude d’un matériel en fonction de la densité de transit à laquelle il sera soumis.
• La **résistance aux chocs** (ou résistance à l’impact) fournit des indications sur la résistance à la rupture soumise à des charges concentrés.
• La **dureté fournit** des indications sur la résistance à la rayure (définie par l’échelle de Mohs) et sur la résistance à des charges concentrés (définie par la micro dureté Knoop).

Toutes les propriétés physico-mécaniques sont analysables par des essais de laboratoire spécifiques suivant des procédures normalisées définies par les organismes officiels de normalisation. Les matériaux disponibles sur le marché internationale sont généralement analysés selon les procédures en vigueur dans les différents pays où ils sont utilisés le plus fréquemment. Parmi les normes suivies le plus fréquemment figurent l’ASTM (American Standard Testing Method) et l’UNI (Organisme National Italien d’Unification).

Dans la vaste réalité applicative des pierres naturelles peut survenir la nécessité de connaître un comportement d’un matériel sous aspects non prévus par les analyses standard afin de prévenir des phénomènes de dégradation. On parle des cases dont lequel le matériel sera sujet aux conditions environnementales particulières (atmosphère très polluée, environnement fortement salin, exposition aux rayons ultraviolets, etc.) ; il existe à cet égard la possibilité d’effectuer, dans des laboratoires spécialisés, des analyses ad hoc dans le but de recréer en peu de temps les effets qui, dans des conditions normales, se manifesteraient sur quelques années et de trouver les solutions techniques les plus appropriées pour contenir ce type de dégradation.