Granit: Caractéristiques, Utilisations et Problèmes

Code de procédure: 446501G Source: Manuel de sculpture extérieure – Centre des bâtiments Publics Division: Section de maçonnerie: Granit Dernière modification: 13/07/2016

Cette norme comprend des informations générales sur les caractéristiques et les utilisations courantes du granit et identifie les problèmes typiques associés au matériau. Voir également 04400-01-S pour des conseils sur l’inspection des défaillances de la maçonnerie en pierre.

Introduction:

Le granit est l’une des pierres les plus durables utilisées dans les applications artistiques et architecturales, y compris la sculpture en plein air. Le granit est défini par l’American Society for Testing and Materials (ASTM) comme une « roche ignée visiblement granuleuse dont la couleur varie généralement du rose au gris clair ou foncé, et composée principalement de quartz et de feldspaths, accompagnée d’un ou plusieurs minéraux sombres ». La définition poursuit en soulignant que « certaines roches ignées granulaires sombres, bien qu’elles ne soient pas correctement granitiques, sont incluses dans la définition. »Certaines roches ignées de couleur foncée qui sont en fait du basalte, du gabbro, de la dionite, de la diabase et de l’anorthosite sont extraites et vendues comme « granit noir. »Ces pierres contiennent peu ou pas de feldspath de quartz ou d’alcali, mais, à toutes fins pratiques, elles sont utilisées de manière interchangeable avec de vrais granites.
En plus du quartz et des feldspaths, le granite peut également contenir d’autres minéraux tels que le mica, le horneblend et occasionnellement le pyroxène. Comparé aux grès calcaires, au marbre et au calcaire, le granit n’est pas une pierre soluble dans l’acide et est beaucoup plus résistant aux effets des solutions acides, de l’eau de pluie ou des agents nettoyants. En général, les pierres de construction ignées, telles que le granit, ont une composition plus inerte; présentent des taux de détérioration beaucoup plus faibles; ont une absorption d’eau plus faible et sont plus dures que les marbres, les calcaires et les grès.

Utilisations typiques

Le granit, comme les autres pierres de construction, est utilisé à diverses fins structurelles et décoratives. Les utilisations extérieures typiques du granit comprennent:

1. Sculpture
2. Bases de sculpture
3. Pierre de construction structurelle et en placage
4. Garniture architecturale
5. Pavage et bordures, et
6. Marqueurs funéraires.

Certaines applications, en particulier les plus simples ou plus limitées, peuvent être monolithiques, mais la plupart des utilisations nécessiteront l’assemblage de pièces plus petites par diverses méthodes mécaniques. Les méthodes et techniques d’assemblage doivent être identifiées et évaluées comme faisant partie intégrante de l’évaluation du système de construction, en raison du rôle intégral du joint dans le maintien de la solidité du système.

Problèmes et détérioration

Les problèmes peuvent être classés en deux grandes catégories: 1) Problèmes naturels ou inhérents en fonction des caractéristiques du matériau et des conditions d’exposition, et 2) Vandalisme et problèmes d’origine humaine.

Problèmes de Granite naturels ou inhérents :

Cloquage:

Un gonflement de la surface suivi d’une rupture d’une peau fine et uniforme. Bien que le plus courant sur le grès, ce problème peut survenir avec le granit. Elle est généralement causée par des sels de déglaçage et/ ou des eaux souterraines, elle est donc généralement localisée près du niveau du sol.
Cette condition peut se stabiliser et rester constante, mais elle précède fréquemment des problèmes supplémentaires tels que l’écaillage ou l’exfoliation. Il n’existe actuellement aucun traitement établi autre que la correction des conditions qui causent les cloques, l’écaillage ou la délamination. Lorsque ce symptôme est observé, il convient de le noter dans les rapports d’évaluation ou d’inspection et de le signaler à l’Agent régional de préservation du patrimoine (OPRH).

Écaillage:

La séparation de petits morceaux ou de fragments plus gros d’une unité de maçonnerie, fréquemment au niveau des coins, des bords ou des joints de mortier est appelée « écaillage. »Ces fractures sont généralement causées par l’impact de la détérioration et des réparations, en particulier l’utilisation d’un mortier de pointage trop dur, ou par accident ou vandalisme.

Pour des conseils spécifiques sur la réparation des copeaux dans le granit, voir 04465-10-R.

Fissuration:

Les symptômes visuels de la fissuration comprennent l’apparition de fissures étroites de moins de 1/16 à 1/2 pouce ou plus de largeur dans la pierre. Il résulte de diverses causes, par exemple, une surcharge structurelle due au tassement, l’utilisation d’un mélange de mortier trop dur ou un défaut dans le matériau. Une fissuration mineure peut ne pas être un problème en soi, mais elle peut également être une indication précoce importante de problèmes structurels. Les fissures peuvent être un point d’entrée de l’eau à l’intérieur de la pierre, favorisant la migration du sel. Les réparations comprennent le rapiéçage et le remplacement.

Pour des conseils spécifiques sur la réparation des fissures dans le granit, voir 04455-03-R.

Détachement:

Il ne s’agit pas d’une défaillance du matériau en soi mais d’une défaillance du système de construction, c’est-à-dire des connecteurs et / ou des joints. La définition implique que le composant défaillant survit intact et peut être réinstallé à l’aide de techniques mécaniques appropriées.

La défaillance des ancrages structuraux ou des connecteurs métalliques qui entraînent un décollement peut être causée et / ou accélérée par la pénétration d’eau dans la structure derrière la pierre, provoquant rouille et corrosion.Un pointage et un calfeutrage adéquats empêcheront les fuites et la pénétration d’eau dans le système structurel.

Pour des conseils spécifiques sur la réparation du granit détaché, voir 04465-11-R et 04465-24-R.

Efflorescence:

L’apparition d’un dépôt blanchâtre localement ou uniformément sur la surface peut être une efflorescence, le dépôt en surface de sels solubles. Il existe de nombreuses sources pour les sels solubles qui créent l’aspect brumeux; les sels peuvent provenir de mortier, d’agents de nettoyage inappropriés, d’humidité montante, de sels de déglaçage, de traitements chimiques d’aménagement paysager ou de pollution de l’air.

L’efflorescence peut être un résidu de sel résultant d’un nettoyage chimique incorrect, c’est-à-dire d’un nettoyant chimique trop puissant ou d’un rinçage inadéquat. Comme elle peut être une indication de problèmes d’eau, de migration de sel et / ou de sous-florescence, l’efflorescence doit être considérée comme un symptôme qui doit être étudié pour identifier la source des sels solubles et / ou de l’humidité. Des mesures correctives devraient ensuite être prises pour éliminer les deux si possible.

Une certaine efflorescence peut se produire naturellement avec de nouvelles pierres, du mortier et des matériaux d’installation. Normalement, cette efflorescence sera éliminée par des processus naturels de pluie et d’altération et / ou par un lavage régulier. L’apparition nouvelle ou continue d’efflorescence est un indicateur plus fort de problèmes tels que la montée de l’humidité ou des méthodes de nettoyage inappropriées, qui devraient tous être renvoyés au RHPO.

Pour des conseils spécifiques sur l’élimination de l’efflorescence du granit, voir 04500-02-R.

Érosion:

L’érosion est l’usure de la surface du matériau par l’action naturelle du vent, des particules soufflées par le vent et de l’eau. Il peut se produire avec du granit
ainsi que tout matériau exposé. Il s’agit d’un problème moins grave avec le granit qu’avec d’autres pierres, mais les inspections devraient inclure un examen de toute perte apparente de détails et de netteté des bords qui pourrait être due à l’érosion.
L’érosion peut avoir des implications moins graves sur les applications de la paroi rocheuse ou d’autres bases, mais un impact plus grave sur la sculpture et l’ornement en granit avec des détails plus fins. Peu de choses peuvent être faites pour corriger ce problème une fois qu’il se produit, si ce n’est pour protéger la surface d’une exposition ultérieure. Cela peut arrêter ou au moins retarder le processus.

Écaillage:

Il s’agit d’un stade précoce de problèmes plus graves tels que le pelage, l’exfoliation, le délaminage ou l’écaillage et est mis en évidence par le détachement de petits morceaux plats et minces des couches externes de pierre d’un plus gros morceau de pierre. L’écaillage est généralement causé par l’humidité capillaire ou les cycles de gel-dégel qui se produisent dans la maçonnerie. Les applications de revêtements hydrofuges peuvent entraîner une desquamation en emprisonnant l’humidité sous la surface.
Le problème peut également survenir en raison de la sous-florescence, de sorte qu’en cas d’écaillage, la zone doit être inspectée de près pour déterminer si une cristallisation du sel se produit dans les zones écaillées. Le symptôme sera un mince revêtement d’un dépôt blanchâtre où la sous-surface est exposée. Les observations doivent être faites dès que possible ou l’inspection doit être dirigée vers les endroits où les flocons ne se sont pas encore séparés, car les signes de sous-florescence peuvent être emportés après l’exposition du sous-sol.
Pour des conseils spécifiques sur la réparation du granit exfolié, voir 04465-15-R.

Peeling:

Le pelage s’écaille de la surface du substrat en bandes ou en couches. Il peut résulter d’une mauvaise application de revêtements de maçonnerie qui entraînent une défaillance du revêtement et / ou de la surface de la pierre.
L’incrustation de la surface causée par des réactions chimiques avec des éléments environnementaux peut également peler ou s’écailler le long du plan d’interface avec la pierre.

Humidité ascendante:

L’humidité ascendante est l’aspiration de l’eau souterraine dans la base de la maçonnerie par capillarité. L’humidité est aspirée dans la pierre et le niveau peut monter et descendre en raison des conditions de température, d’humidité, de nivellement du site, de l’absence ou de l’échec des cours d’humidité et / ou des traitements des surfaces de maçonnerie qui affectent l’évaporation.
Pendant les périodes humides actives, l’humidité montante peut être visible comme un assombrissement de la pierre le long de la base au niveau du sol. En raison du changement continu du niveau d’humidité dû aux conditions d’exposition variables
, des taches ou des efflorescences peuvent être visibles à une distance
de plusieurs pieds du sol. La montée continue de l’humidité peut entraîner des problèmes plus graves d’écaillage, d’écaillage et / ou d’écaillage, mais la correction du problème nécessite l’élimination de la source d’eau ou l’interruption de son passage dans la pierre par une imperméabilisation physique ou chimique.

Écaillage:

L’écaillage est la séparation et la rupture de couches ou de petits morceaux de pierre en raison de la sous-floraison; du gel-dégel; d’un repointage incorrect avec un mélange de mortier trop dur ou du ciment Portland, ou d’une surcharge structurelle de la pierre.
L’écaillage est moins fréquent avec le granit qu’avec les pierres sédimentaires plus molles. Le granit est assez dur pour résister aux forces internes qui provoqueraient l’écaillage d’autres pierres naturelles ou de la maçonnerie fabriquée.
Pour des conseils spécifiques sur la réparation du granit écaillé, voir 04400-03-R.

Sous-florescence:

Il s’agit d’une accumulation interne potentiellement nocive de sels solubles déposés sous ou juste sous la surface de la maçonnerie lorsque l’humidité du mur s’évapore.
La source des sels peut être des sels de déglaçage; des nettoyants chimiques ou des produits d’aménagement paysager; du mortier et / ou de la pollution de l’air. Les sels pénètrent dans la pierre dissoute dans l’eau de pluie ou les eaux souterraines par absorption naturelle, en remontant des joints humides ou pauvres. L’accumulation de sels et leur cristallisation ultérieure peuvent créer des pressions importantes avec la maçonnerie, provoquant éventuellement la rupture de pièces le long des plans de dépôt. L’efflorescence à la surface est une indication précoce importante que la sous-florescence est un danger possible. Les techniques pour atténuer le problème comprennent le cataplasme, l’élimination des sources de sel identifiées, l’élimination de l’humidité dans la pierre et l’imperméabilisation à l’humidité.

Coloration:

Une variété de taches peuvent apparaître sur la pierre, chacune ayant des caractéristiques et des exigences différentes pour l’élimination. La coloration peut être causée par des sources telles que:

1. fientes d’oiseaux
2. connecteurs en fer ou en acier corrodés dans la maçonnerie
3. cristallisation du sel (efflorescence)
4. ruissellement de sculptures/ornements en bronze ou en métal
5. accrétion de particules (saleté, suie, etc.), et
6. graffiti.

L’identification du type de coloration est nécessaire avant de planifier l’élimination des taches. Pour des conseils spécifiques sur l’élimination des taches, voir ce qui suit:

1. Fientes d’oiseaux, voir 0510-02.
2. Saleté / suie, voir 440001, 0440002-P, 04400-03 et04465-03
3. Taches de cuivre / bronze, voir 0446502
4. Graffitis, voir 04455-12 et 04455-13
5. Taches de rouille dues à la corrosion, voir 0446501