Les effets des différentes températures sur la pierre se manifestent principalement dans les aspects suivants :
1. Effet de dilatation et de contraction thermique :
- La pierre, en tant que matériau poreux, se dilate et se contracte lorsque la température change. Lorsque la pierre est chauffée, le volume se dilate ; lorsqu'il sera refroidi, le volume diminuera. Ce changement de volume va provoquer des contraintes à l’intérieur de la pierre. Si la contrainte dépasse la tolérance de la pierre, celle-ci se fissurera.
2. Pression interne causée par l’évaporation de l’eau :
- L'eau présente dans la pierre peut s'évaporer à haute température, provoquant une augmentation de la pression interne, provoquant ainsi des fissures dans la pierre, surtout lorsqu'il y a de l'eau à la surface ou à l'intérieur de la pierre.
3. L’influence de la composition minérale :
- La composition minérale de la pierre est sensible à la température à différents degrés. Certaines pierres subiront des changements de phase ou des réactions chimiques après avoir été chauffées, ce qui entraînera des modifications dans la structure de la pierre, provoquant des fissures et des intempéries.
4. Modifications des caractéristiques de résistance et de déformation :
- À haute température, les caractéristiques de résistance et de déformation de la pierre changeront. Par exemple, les propriétés mécaniques du marbre ne changent pas beaucoup entre la température ambiante et une température élevée de 200 degrés ; mais entre 400 degrés et 800 degrés, sa résistance maximale, son module d'élasticité et son module de déformation diminuent avec l'augmentation de la température, tandis que la déformation maximale augmente.
5. Modifications de la densité apparente et des propriétés des pores :
- Après un traitement à haute température, la densité apparente et les propriétés des pores des roches de différentes lithologies changeront. Par exemple, l’ampleur du changement dans les propriétés des pores du grès et du schiste après un traitement à haute température variera en fonction du type de roche. Le schiste a plus d'espace poreux en raison de la combustion de la matière organique, ce qui entraîne des changements plus évidents dans ses propriétés poreuses.
6. Modifications des propriétés acoustiques et des paramètres élastiques dynamiques :
- À mesure que la température augmente, le coefficient d'atténuation de la roche continue d'augmenter et d'autres paramètres acoustiques continuent de diminuer. Dans le même temps, tous les paramètres élastiques dynamiques, à l'exception du coefficient de Poisson, montrent une tendance à la baisse, en particulier pour les schistes plus gravement endommagés par la chaleur.
7. Différences de caractère réfractaire :
- Différentes pierres ont un caractère réfractaire différent et certaines pierres subiront une décomposition chimique à haute température. Par exemple, le gypse se décompose à des températures supérieures à 107 degrés, le calcaire et le marbre se décomposent à des températures supérieures à 910 degrés et le granit se fissure à 600 degrés en raison d'un chauffage inégal de ses minéraux constitutifs.
En résumé, la température a de nombreux effets sur la pierre, notamment des modifications des propriétés physiques, une réduction des propriétés mécaniques et des dommages structurels. Ces changements revêtent une grande importance pour la protection et l’utilisation de la pierre.
