Note d’expert importante : Il s’agit d’un texte éducatif d’archives, et non d’une spécification actuelle, d’une norme de test, d’un projet de conservation ou d’un guide pour la sélection, l’installation et la protection des pierres. Le type de pierre, l’eau, le sel, le gel, le substrat, le mortier, la méthode de traitement et le revêtement protecteur doivent être évalués pour un objet spécifique conformément aux réglementations en vigueur, à la documentation du fabricant et aux conseils d’experts appropriés.
La pierre naturelle, les revêtements et les travaux de conservation ne font pas partie de l’offre publique actuelle de Savo Kusić. L’accent de production actuel se compose de fenêtres en bois, fenêtres en bois-aluminium et portes personnalisées.
Conditions générales
C’est une question d’ingénieurs et d’architectes de choisir la pierre la plus adaptée aux objectifs appropriés ; lors du choix de la pierre pour des objets de construction particulièrement importants, il ne faut pas oublier que tester le matériau, en coopération avec des géologues et des minéralogistes, apporte une aide précieuse.
Les géologues divisent les roches en groupes suivants : les roches ignées, ou autres roches éruptives, avec des sous-groupes de roches ignées profondes et déversantes (par exemple granit, diorite, gabbro, porphyre, diabase, basalte), puis les roches sédimentaires ou stratifiées (par exemple grès, calcaire jurassique, conglomérats), et enfin les roches métamorphiques ou transformées. (par exemple gneiss, schiste). Un minéralogiste examine la structure des roches (type et forme des cristallites, taille et transformation de celles-ci, fraîcheur, type de liant, etc.). L’ingénieur évalue en fonction de la couleur, de la répartition des couleurs, de la structure, de la méthode d’obtention, de l’ouvrabilité, de la résistance aux intempéries et de la résistance.
Structure et composition chimique de la pierre
La structure et la composition de la pierre doivent être prises en compte si le matériau doit être résistant aux intempéries ou si la pierre est choisie à des fins spéciales, comme par ex. dans l’industrie chimique. Des cristallites de taille modérée, densément complexes et bien articulées, sont, entre autres, une caractéristique du bon granite ; en revanche, les granites contenant beaucoup de mica écailleux et de feldspath partiellement décomposé ne conviennent pas à des objets de construction plus importants. Les grès constitués de grains de quartz de taille égale, avec des vides contenant une petite quantité de liant, permettent davantage l’accès à l’eau qu’une roche qui a une structure compacte (c’est-à-dire une structure avec peu ou pas de vides) ou qu’une roche dont la structure est compactée à l’aide d’un liant. La composition du liant des grès est d’une grande importance pour sa résistance aux influences chimiques auxquelles on peut s’attendre dans l’espace où la pierre sera installée.
Dureté de la pierre
Dans la terminologie et les tests de construction, il existe plusieurs types de résistance : résistance à la compression, résistance à la traction, résistance au cisaillement, résistance à la flexion, etc. Aux fins des tests de résistance de la pierre, la charge de compression (pour la pierre de construction), la charge de traction rare (c’est-à-dire la résistance à la traction), la charge de flexion, la charge d’impact (pour les pavés) et enfin le test d’usure (encore une fois pour les pavés, les dalles de trottoir, les escaliers) sont effectué.
1. Résistance à la compression
Pour la résistance à la compression de la pierre - déterminée sur des cubes avec une longueur d’arête d’au moins 4 cm - à l’Institut de recherche en génie civil de l’Université technique de Stuttgart, les valeurs suivantes ont été obtenues pour des échantillons de pierre de construction :
Le tableau ci-dessous présente des valeurs indicatives pour la sélection et l’évaluation des propriétés de la pierre naturelle. Les normes exigent, pour diverses tâches de construction, des valeurs minimales par rapport aux valeurs de référence ; par exemple auparavant, pour les pavés des routes nationales, la résistance à la compression devait être au moins dans la moitié supérieure des valeurs de référence et devait être d’au moins 2000 kg/cm2. En règle générale, pour la construction, il n’est pas nécessaire de limiter la résistance de la pierre. La résistance à la compression de la pierre diminue considérablement lorsque la pierre est laissée dans l’eau.
2. Résistance à la flexion
Testé sur des prismes de pierre découpés à la scie (test au même Institut que pour la résistance à la compression) ; il a été déterminé que la résistance à la flexion est :
Il est recommandé que pour le béton qui doit atteindre une résistance à la flexion élevée, seule une pierre avec une résistance à la flexion d’au moins 100 kg/cm2 soit utilisée. Pour le reste, voir le tableau des valeurs guides pour le choix et l’évaluation de la pierre naturelle (ci-dessus).
3. Résistance aux chocs
Le test est effectué sur des cubes de longueur d’arête 4 cm. Le travail nécessaire pour détruire un cube de pierre dans certaines conditions est mesuré. A Stuttgart, entre autres, les valeurs suivantes sont établies :
4. Résistance à l’usure
Il est testé par meulage ; les valeurs suivantes ont été établies à Stuttgart :
Il convient de souligner ici que la résistance à la compression et la résistance à l’usure n’entretiennent pas de relation régulière ; on ne peut pas s’attendre sans plus attendre à ce qu’une pierre ayant une bonne résistance à la compression présente également une bonne résistance à l’usure. Selon les instructions pour la construction des barrières routières en béton, la pierre pour les routes en béton doit être usée au maximum0,2 cm(10 cm3) sur50 cm2. De plus, il est nécessaire de déterminer l’usure de la pierre mouillée avec de l’eau, ainsi que de la pierre des routes en béton, car il existe de plus grandes différences d’usure. L’expérience a montré que dans des situations pratiques, on obtient ainsi une meilleure évaluation qu’avec les tests habituels sur pierre sèche.
Résistance de la pierre aux intempéries
Pour une pierre qui sera exposée aux intempéries, il convient de tester sa résistance au gel, c’est-à-dire reste-t-elle sans dommage visible puisqu’elle est saturée d’eau25gelé plusieurs fois et intimidé à nouveau. Si une pierre contenant de l’humidité naturelle est installée, des précautions doivent être prises ; dans ce cas, il est nécessaire de tester la pierre avec une humidité naturelle et non dans un état saturé d’eau. De plus, pour les pierres destinées aux murs extérieurs, aux monuments, etc., il est nécessaire que la pierre présente une résistance suffisante aux intempéries, c’est-à-dire qu’elle puisse supporter pendant longtemps des contraintes supplémentaires dues à l’exposition au soleil, aux changements causés par l’humidité et le séchage, aux dépôts d’air, aux intempéries de l’air, etc. Lors du choix d’une pierre, vous devez demander l’avis d’experts expérimentés.
Lors du façonnage de la pierre de construction, il faut veiller à ce que l’eau de pluie, même celle provenant des éclaboussures, s’écoule le plus rapidement possible afin qu’elle ait le moins de chances possible de pénétrer dans la pierre et les joints des murs. Les pierres avec drains, ainsi que les pierres brutes, créent la possibilité de retenir de la suie, de la neige, de l’eau, etc., ce qui augmente beaucoup plus les effets nocifs que dans le cas de surfaces lisses. Les surfaces polies sont les moins exposées à la rétention de poussière et de suie, ainsi qu’à l’installation d’organismes végétaux. Par conséquent, la méthode de traitement affecte la durabilité de la pierre exposée aux intempéries.
La pierre en couches doit être traitée en fonction des couches, c’est-à-dire que les couches doivent être empilées horizontalement, sinon l’eau et les substances agressives qu’elle contient pénétreront dans les couches faibles et fissiles ; on peut s’attendre à des dommages plus tôt que si la pierre était manipulée de manière professionnelle.
Les eaux souterraines peuvent monter en raison des forces capillaires et de la diffusion. Parallèlement, certains sels peuvent attaquer la pierre et le mortier. Dans la zone d’évaporation des eaux montantes, les sels cristallisent et créent des pressions internes qui conduisent à la destruction. Ici aussi, il s’agit d’empêcher l’eau de s’infiltrer dans la pierre, ce qui est réalisé dans ce cas en réalisant une isolation contre le sol.
En termes de durabilité des murs, il y a beaucoup de discussions sur le choix du mortier pour la construction de murs en pierre naturelle. Si le mur n’est pas exposé aux intempéries et reste sec, le choix du mortier peut se faire uniquement en fonction de sa maniabilité, de sa résistance et de son aspect. Quant aux murs extérieurs, il est tenu compte du fait que l’eau de pluie qui pénètre dans le mur absorbe les ingrédients du mortier et, lorsque le mur sèche, elle les amène à la surface et les y dépose. Par exemple, si un mur de grès poreux est divisé par des joints imperméables, l’eau accumule des sels au-dessus des joints, ce qui entraîne une augmentation des contraintes dans la pierre.
La pierre, comme tous les autres matériaux, subit des changements de volume plus ou moins importants en raison des changements de température, qui sont, par exemple, dans le calcaire, bien moindres que dans la pierre quartzite. Dans des conditions normales, ces changements de volume sont d’une importance secondaire s’ils sont pris en compte lors de l’utilisation de la pierre. Des problèmes peuvent survenir sur les corniches sous les toits, sur les dalles de parement des ponts en maçonnerie, etc. Pour les éléments de construction exposés à des températures extrêmement élevées, il est recommandé de choisir une pierre qui présente une expansion faible et progressive à une température de 500-1000oC, comme par ex. scories grumeleuses ou argile frittée.
Prévention des dommages causés par les pierres
Il existe aujourd’hui divers matériaux de protection (vernis, revêtements) qui protègent la pierre, polie et brute, des intempéries et d’autres influences. Les revêtements sont à base de silicone, de cire ou d’autres types de matériaux qui créent une barrière entre la pierre et l’environnement. Un nettoyage régulier de la pierre évite l’accumulation de poussière et de saleté au fil du temps, ce qui peut également nuire à la pierre elle-même. Placer des surfaces en pierre dans la zone couverte réduit la possibilité que l’eau y parvienne. En gros, le plus important est de consulter des experts et de choisir la bonne pierre afin de prévenir au mieux tout dommage.
Note d’application : Les valeurs historiques, les procédures de test et les recommandations de revêtement ne remplacent pas les normes actuelles, les tests en laboratoire, la surface d’essai, le contrôle de compatibilité des matériaux et le plan de maintenance des installations.