La biodétérioration d’un matériau est un phénomène qui a pour cause l’installation et le développement de colonies de micro-organismes (champignons, bactéries, algues, lichens…) qui interfèrent avec les constituants de ce matériau. Elle peut être à l’origine de modifications notables de la pierre et montre que les organismes « polluants » ont trouvé, des conditions favorables pour commencer leur cycle vital.
Ces conditions favorables au développement des micro-organismes sont principalement un taux d’humidité important (par exemple plus de 70 %) ainsi qu’un régime thermique ou hygrométrique ambiant qui freine l’évaporation.
De plus, la composition et la texture de la pierre sont des paramètres qui peuvent s’ajouter au paramètre environnemental. En effet, les roches ont une résistance plus ou moins importante à la dissolution, en général en fonction de la solubilité des différents minéraux qui les composent (Krumbein, 2004). La mise en solution des minéraux est une source d’énergie notamment pour les bactéries autotrophes qui sont peu exigeantes en substances nutritives.
La porosité de la roche est un autre facteur qui joue un rôle important sur l’installation des colonisations biologiques. Tout d’abord elle permet le stockage et la circulation de l’eau. Elle favorise donc la dissolution des minéraux. Mais une roche poreuse offre aussi l’humidité nécessaire dont un micro-organisme a besoin pour initier son développement.
Toutefois la porosité est une condition nécessaire mais qui n’est pas forcément suffisante. Les propriétés de la porosité d’une roche à savoir la taille de ses pores, leur connexion… déterminent ses propriétés de transfert de fluide et notamment l’eau. Celles-ci sont déterminantes dans le développement de l’altération de la roche par les micro-organismes.
A porosité égale, une pierre poreuse dont les pores sont mal connectés entre eux (comme la pierre de Savonnières) sera peu capillaire et donc moins imbibée par les eaux pluviales qu’une roche microporeuse très capillaire (comme la pierre de Courville).
Ce dernier type de pierres constitue un milieu idéal pour les biocolonisations car elle a tendance à absorber une grande quantité d’eau et reste donc plus longtemps humide. De plus, l’humidité est d’autant plus entretenue si la vitesse de séchage de la pierre est lente.
Enfin, la porosité d’une roche modifie son état de surface. Plus une roche est poreuse plus elle sera rugueuse, ce qui favorisera le dépôt des spores et des germes puis l’implantation des micro-organismes.
Néanmoins, des ouvrages formés de pierres très peu poreuses (granites, marbres…) ne sont pas à l’abri des biocolonisations. Lorsque les eaux pluviales s’infiltrent dans les joints de maçonnerie, la calcite (formée par carbonatation de la chaux du mortier) est dissoute et précipite dans des zones où les eaux de percolation suintent et s’évaporent à la surface de la pierre dans des zones particulières telle que la base d’un parement. Souvent ces zones correspondent à un milieu propice au développement des algues qui participent en plus à la formation de concrétions.
Ainsi, les pierres naturelles sont des matériaux hétérogènes par leur composition minéralogique variée, la taille des grains, leurs caractéristiques mécaniques et pétrophysiques (variation de porosité, de capillarité…). Elles ne vont donc pas réagir uniformément à l’altération biologique qui pourra s’y développer.
Par conséquent il est important avant d’entreprendre un traitement de nettoyage de bien connaître le support à traiter mais aussi les espèces qui ont colonisé ce support. Cependant la conservation préventive, lorsqu’elle est suffisante, reste la solution la moins traumatisante pour la pierre des monuments (Orial et al. 2005).
Pour plus d’amples informations, contacter Laboratoire GEGENA
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Gilles FRONTEAU :
gilles.fronteau@univ-reims.fr
LE CHROME DUR : MICRODURETE
A 20°C, avec une microstructure équiaxe, la dureté est aux alentours de 700HV1 et varie légèrement avec l’intensité du courant.
