Les altérations du grès
Le grès est une roche sédimentaire, on peut donc y observer des figures sédimentaires. Les roches sédimentaires proviennent de l'accumulation de sédiments qui se déposent le plus souvent en couches ou lits superposés, appelés strates. Elles résultent de l'accumulation de sédiments divers, c'est-à-dire d'éléments solides (clastes : morceaux de roches ou fragments minéraux, débris coquilliers...)
Les rides sont courantes et bien visibles à l’œil nu elles se développent à la surface des sédiments dans les fonds de rivières ou de torrents calmes
Les altérations du grès
Le grès se modifie superficiellement de façon naturelle mais aussi parfois par l'action de l'Homme. Dans la plupart des cas, ces changements n'entraînent pas de dégradations du matériau.
Les figures d'altérations rencontrées sont d'ordres chromatique et de dépôt avec notamment :
- les dépôts matérialisés par une accumulation de matériaux exogènes comme par exemple les fientes de pigeons ou les salissures de mortier
- les encrassements constitués par des dépôts très fins comme les poussières et les suies
- les changements de couleur du grès liés par exemple à l'humidité ou à l'oxydation de métaux (fer, cuivre, etc.)
- les graffitis par application de peinture ou d'encre, d'incision et de rayure
- les patines artificielles réalisées par exemple pour l'harmonisation des teintes des grès de restauration et d'origine
La patine noire vernissée
Le grès dans son environnement, extrait de carrière, se patinera naturellement. Comme pour le bois manufacturé et les tanins qui vont se griser naturellement et superficiellement.
La patine noire vernissée ou patine ferrugineuse se forme principalement à partir des oxydes de fer contenus dans les grès et dans les zones exposées aux intempéries. L'altération chromatique induite est, dans la majorité des cas, une fine couche protectrice de couleur noire. Il ne faut pas la confondre avec les croûtes noires qui sont des concrétions salines sources de détériorations.
Cette patine est une évolution naturelle et fait partie de la nature du grès, ce n'est en aucun cas une "maladie", nous la conservons dans la plupart des cas.
La colonisation biologique
Sur les fortifications, toute forme de faune et de flore se développent.
Donnant l'aspect d'une altération (développement végétal avec les plantes, mousses et les microorganismes/ bactéries avec les algues, moisissures et lichens), des modifications de surface peuvent dans certaines conditions d'exposition et d'humidité, engendrer des dégradations. Elles peuvent occasionner des détériorations allant du simple dessertissage des grains à l'apparition de cavités, voire des fracturations de joints et du grès dans le cas de systèmes racinaires conséquents.
La biodiversité animale peut impacter indirectement l'édifice par les nids et les déjections.
Les altérations du grès avec détérioration de sa valeur et de ses propriétés
Les atteintes du grès qui provoquent une perte d'intégrité fonctionnelle et/ ou décorative ont différentes origines, souvent issues d'une addition de facteurs environnementaux, des propriétés du matériau et de sa mise en œuvre. On distingue ainsi plusieurs familles d'altérations dans lesquelles les principales figures sont :
Les fissures qui regroupent :
- les ouvertures plus fines avec les craquelures et les microfissures
- les clivages
- les fractures
- la fissuration en étoile qui provient de la corrosion des agrafes et des goujons.
Les détachements qui sont composés :
- de boursouflures ou cloques (souvent en lien avec la présence de sels)
- de l'éclatement induit par exemple par la corrosion des agrafes ou goujons
- du délitage du grès
- de exfoliation
- de la désagrégation sableuse
- de la fragmentation, consécutive le plus souvent à une surcharge
- de la desquamation caractérisé par la faible épaisseur de perte de matière
- du détachement ou desquamation en plaque, quant celle-ci reproduit le modelé de la pierre, parallèlement à sa surface.
Les figures induites par une perte de matière avec :
- l'érosion
- l'alvéolisation ou creusement
- les dégâts mécaniques (dus à une action non naturelle)
- la perforation ou percement
- les piqûres ou cavités
- les parties manquantes.
Les altérations chromatiques et dépôts dont :
- les croûtes noires (particules atmosphériques piégées dans du gypse qui se développent à l'abri de la pluie)
- les croûtes salines (composées de sels solubles)
- les encroûtements ou concrétion issus du lessivage des matériaux par les eaux de pluie
- les efflorescences (cristaux de sels principalement blancs localisés en surface)
- Les subflorescences (cristaux de sels sous la surface de la pierre).
Les sels solubles
Les sels solubles (chlorures, nitrates, sulfates, calcium, sodium, potassium, etc.) outre leurs présences naturelles dans les matériaux, proviennent des combustions des hydrocarbures et se retrouvent dans l'atmosphère (pluies acides). Ils sont également issus des produits d'épandage sur les sols comme le salage hivernal. Enfin les mortiers à base de ciment sont également source de contamination.
Ce sont les teneurs élevées en sels mises en relation avec les seuils de tolérance des différents grès (matériaux poreux) qui génèrent des désordres allant de la simple efflorescence à la perte de matière.
Source : www.planet-terre.ens-lyon.fr
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Répondez aux questions suivantes, en vous appuyant sur le descriptif et votre raisonnement personnel.
1 : En venant du village, sur le côté gauche :
Quelle altération constatez-vous sous les couleurs
Jaune, Bleu et orange ?
En venant du village, sur le côté droit :
Quelle altération constatez-vous sous la couleur verte ?
2 : Sous le Rouge : Quelle est la particularité de cette pierre ? Expliquer le pourquoi ?
3 : Observez l’environnement. Selon vous, pourquoi les altérations sont si nombreuses et variées ici ?
4 : Une photo sur le lieu, de vous ou d’un objet vous représentant est à ajouter à votre log
Sandstone is a sedimentary rock, so sedimentary figures can be observed in it. Sedimentary rocks come from the accumulation of sediments that are most often deposited in layers or superimposed beds, called strata. They result from the accumulation of various sediments, i.e. solid elements (clasts: pieces of rock or mineral fragments, shell debris, etc.).
Wrinkles are common and clearly visible to the naked eye they develop on the surface of sediments in the bottoms of rivers or calm torrents.
Sandstone alterations
Sandstone is superficially modified in a natural way but also sometimes by the action of man. In most cases, these changes do not lead to any degradation of the material.
The figures of alterations encountered are of chromatic and deposition order with in particular :
- deposits materialized by an accumulation of exogenous materials such as pigeon droppings or mortar dirt.
- soiling consisting of very fine deposits such as dust and soot
- changes in the colour of the sandstone due, for example, to moisture or oxidation of metals (iron, copper, etc.)
- graffiti through the application of paint or ink, incisions and scratches
- Artificial patinas, e.g. to harmonise the colours of the original and restoration sandstone.
The special case of the black glazed patina
The sandstone in its environment, extracted from the quarry, will skate naturally. As with manufactured wood and tannins, it will naturally and superficially become grey.
The glazed black patina or ferruginous patina is formed mainly from the iron oxides contained in the sandstone and in areas exposed to the weather. The chromatic alteration induced is, in the majority of cases, a thin black protective layer. It should not be confused with black crusts, which are saline concretions that cause deterioration.
This patina is a natural evolution and is part of the nature of the sandstone, it is in no way a "disease", we keep it in most cases.
Biological colonization
All forms of fauna and flora thrive on the fortifications.
Giving the appearance of an alteration (vegetal development with plants, mosses and microorganisms/ bacteria with algae, moulds and lichens), surface modifications can, under certain conditions of exposure and humidity, cause damage. They can cause damage ranging from simple loosening of the grains to the appearance of cavities, or even fracturing of joints and sandstone in the case of large root systems.
Animal biodiversity can indirectly impact the building through nests and droppings.
Alterations to the sandstone with deterioration of its value and properties
Damage to sandstone that results in a loss of functional and/or decorative integrity has different origins, often resulting from an addition of environmental factors, material properties and processing. Several families of alterations can be distinguished in which the main figures are :
Cracks which include:
- the finer openings with cracks and microcracks
- the cleavages
- fractures
- star-shaped cracking from corrosion of staples and studs.
The detachments which are composed of :
- blisters or blisters (often related to the presence of salts).
- from bursting, e.g. due to corrosion of staples or studs
- of sandstone disintegration
- exfoliating
- of the sandy disintegration
- Fragmentation, most often resulting from overloading.
- of the desquamation characterized by the low thickness of material loss
- detachment or desquamation in slabs, when the latter reproduces the stone's shape, parallel to its surface.
Figures induced by a loss of material with :
- erosion
- honeycombing or digging
- mechanical damage (due to an unnatural action)
- perforation or drilling
- stings or cavities
- the missing parts.
Chromatic alterations and deposits including :
- black crusts (atmospheric particles trapped in gypsum which develop when sheltered from rain)
- saline crusts (composed of soluble salts)
- encrustations or concretions resulting from the leaching of materials by rainwater
- efflorescence (mainly white salt crystals located on the surface)
- Subflorescences (salt crystals below the surface of the stone).
The soluble salts
Soluble salts (chlorides, nitrates, sulphates, calcium, sodium, potassium, etc.) in addition to their natural presence in materials, come from the combustion of hydrocarbons and are found in the atmosphere (acid rain). They also come from products that are spread on the ground, such as winter salting. Finally, cement-based mortars are also a source of contamination.
It is the high salt content in relation to the tolerance thresholds of the various sandstones (porous materials) that generate disorders ranging from simple efflorescence to loss of material.
Source: www.planet-terre.ens-lyon.fr
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Answer the following questions, using the description and your own reasoning.
1: Coming from the village, on the left side:
What alteration do you observe under the colors yellow, blue, and orange?
Coming from the village, on the right side:
What alteration do you observe under the color green?
2: Under the red: What is special about this stone? Explain why.
3: Observe the surroundings. In your opinion, why are the alterations so numerous and varied here?
4: Add a photo of yourself or an object representing you to your log.
