Identification d’une pierre présentant des tâches à la surface du parement et compréhension de l’origine de ces tâches

Question soumise au laboratoire par l’Expert

Des tâches présentes à la surface d’une pierre mise en revêtement de surface scellé ont entraîné le refus de réception du chantier par le maître d’ouvrage. A la demande de l’Expert en charge de l’expertise judiciare, le LERM est chargé d’une étude dont l’objectif est de caractériser ces tâches. Plusieurs questions se posent ; la recherche des réponses détermine le programme d’investigation que suivra le laboratoire :
La pierre fournie est-elle bien la pierre demandée ? Si oui, quelle est la nature de ces tâches ? S’agit-il de tâches accidentelles ?
Est-il possible que ces tâches soient constitutives du matériau lui-même ?

Le programme d’investigation :
La caractérisation de la pierre, l’examen de ses défauts et la compréhension de leur origine ont nécessité la mise en œuvre de nombreux outils du laboratoire :

– l’examen au microscope optique en lumière réfléchie sur coupe polie taillée perpendiculairement à la surface de la pierre tachée (ci-dessous),
– l’examen complémentaire à la loupe binoculaire numérique,

etude1 etude2
  • l’analyse qualitative par diffraction des rayons X d’un prélèvement en surface, au droit d’une zone visiblement tachée,
  • l’observation de la surface de la pierre au microscope électronique à balayage couplé à l’analyse qualitative élémentaire par spectrométrie X à dispersion d’énergie.
  • Les conclusions alors possibles sur la nature et l’origine de la pierre, ainsi que sur la nature de ses tâches doivent être recoupées par son examen lithologique et son analyse minéralogique et pétrographique au microscope optique; elles doivent, de plus, être confirmées par la mesure de la masse volumique apparente et de la porosité ouverte.

Les conclusions du laboratoire
etude3La caractérisation minéralogique et microstructurale des échantillons de la pierre mise en oeuvre ont montré que celle-ci correspondait bien aux caractéristiques de la pierre qui devait être fournie. Cette conclusion a été recoupée par la détermination des caractéristiques physiques de la pierre que sont la masse volumique apparente et la porosité ouverte moyenne qui, selon la norme NF EN 1936, sont des essais d’identité du matériau : leurs valeurs sont conformes aux caractéristiques de ce type de pierres.
L’examen au microscope optique de la roche a montré que cette pierre calcaire était marquée par la présence de filonnets, parfois ramifiés, enrichis en oxydes
de fer ainsi qu’en grains argileux ou siliceux qui recoupaient la surface de la pierre en plusieurs points.

L’étude particulière des zones considérées comme défectueuses n’a pas mis
en évidence la présence de grains de clinker ou de ciment qui auraient pu être à l’origine des tâches.
Les échantillons ont cependant révélé des cristallisations de sulfate de calcium, identifiées, d’un point de vue minéralogique comme étant du gypse. Par ailleurs, les surfaces des échantillons proposés à l’analyse sont toutes marquées par un faciès microporeux caractéristique de ce minéral.

En conclusion générale à cette étude, il est apparu que les tâches observées à la surface des dalles de pierre étaient liées aux caractéristiques intrinsèques de cette pierre (filonnets riches en argiles et oxydes de fer, faciès microporeux et présence localisée de cristallisations de gypse, dont l’origine est probablement allochtone).

Compte tenu de cette conclusion, le laboratoire précise qu’il convient de se reporter au chapitre 4.3 de la norme NF B 10-601 – Prescriptions générales d’emploi des pierres naturelles – qui traite des caractéristiques d’aspect de la pierre et des modalités d’accord entre client et fournisseur sur cette caractéristique par le biais d’un accord des parties sur échantillon contractuel.