MeTE-3P
Mesure de la teneur en eau des pierres du patrimoine par permittivité spectrale
Responsabilité scientifique :
- Hector Gomart
- Adrien Bouvet
Axes méthodologiques :
Champs thématiques :
Secteurs disciplinaires :
Partenariat :
Financement :
- DIM PAMIR
ID projet : IDF-DIM-PAMIR-2024-9-011
Descriptif :
La conservation et la restauration du patrimoine bâti passent par une auscultation fine des matériaux de construction, afin d’évaluer et de prévenir les différents désordres qu’ils peuvent subir. La plupart des altérations, d’origine mécanique, chimique ou biologique, sont principalement engendrées par la présence d’eau. A ce jour, la quantification de la teneur en eau par des méthodes non destructives ou peu intrusives demeure un intérêt majeur.
Cette teneur en eau, fortement liée à la microstructure du matériau, peut être estimée par des méthodes électriques de résistivité et de permittivité. Ainsi, un dispositif expérimental de mesure volumique par une méthode « 2 points » par impédance spectrale (10 Hz – 10 MHz), développé au L2MGC, permet d’obtenir des informations pertinentes corrélées aux propriétés physiques de pierres calcaires (matrice, distribution porale, etc.).
Cette étude se fera dans la continuité d’un précédent stage financé par le DIM PAMIR (APPISE – IDF-DIM-MAP-2021-6-004). L’objectif de ce travail sera de développer un dispositif de mesure à l’aide d’un nouveau matériel récemment acquis par le laboratoire : un analyseur de réseau (NanoVNA). Ce dispositif, portatif et peu cher, permet de compléter le système existant, en sondant des fréquences plus élevées (50 kHz – 4 GHz), ce qui permettra d’obtenir des informations plus robustes notamment sur la permittivité, indicateur fiable de la présence d’eau dans les matériaux. Les résultats, comparés à ceux déjà obtenus, permettront de finaliser une étude paramétrique sur des pierres calcaires de différentes porosité.
Ce projet sera mené en étroite collaboration avec le LRMH qui apportera son expertise au niveau de la caractérisation du matériau (porosimétrie mercure, minéralogie, etc.) et de techniques de mesures complémentaires (thermographie infra-rouge et imagerie TeraHertz).
Cette teneur en eau, fortement liée à la microstructure du matériau, peut être estimée par des méthodes électriques de résistivité et de permittivité. Ainsi, un dispositif expérimental de mesure volumique par une méthode « 2 points » par impédance spectrale (10 Hz – 10 MHz), développé au L2MGC, permet d’obtenir des informations pertinentes corrélées aux propriétés physiques de pierres calcaires (matrice, distribution porale, etc.).
Cette étude se fera dans la continuité d’un précédent stage financé par le DIM PAMIR (APPISE – IDF-DIM-MAP-2021-6-004). L’objectif de ce travail sera de développer un dispositif de mesure à l’aide d’un nouveau matériel récemment acquis par le laboratoire : un analyseur de réseau (NanoVNA). Ce dispositif, portatif et peu cher, permet de compléter le système existant, en sondant des fréquences plus élevées (50 kHz – 4 GHz), ce qui permettra d’obtenir des informations plus robustes notamment sur la permittivité, indicateur fiable de la présence d’eau dans les matériaux. Les résultats, comparés à ceux déjà obtenus, permettront de finaliser une étude paramétrique sur des pierres calcaires de différentes porosité.
Ce projet sera mené en étroite collaboration avec le LRMH qui apportera son expertise au niveau de la caractérisation du matériau (porosimétrie mercure, minéralogie, etc.) et de techniques de mesures complémentaires (thermographie infra-rouge et imagerie TeraHertz).
Stagiaire : Célia Djama
Photo adaptée d’une photo privée + Smith chart (Wdwd, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons
