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Les vieilles pierres passionnent les scientifiques

10.11.2016

Le site gallo-romain de Genainville n’intéresse pas seulement les archéologues, les physiciens de l’UCP y mènent aussi des travaux pour comprendre comment les matériaux de construction du début de notre ère ont résisté au temps.

À 30 km de Cergy-Pontoise, le site archéologique de Genainville est un des trésors cachés du Vexin. Classé monument historique, le sanctuaire gallo-romain est devenu ces dernières années un site pilote pour plusieurs scientifiques.

À l’UCP, les archéologues du laboratoire AGORA mais aussi les chercheurs du L2MGC et du GEC se rendent régulièrement dans le vallon des Vaux-de-la-Celle. Dans le cadre de la Fondation des Sciences du Patrimoine, ils travaillent depuis deux ans avec les experts du LRMH (Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques) pour essayer de comprendre, entre autres, comment ces pierres datant du 1er siècle ont résisté au temps.

« Le mur du temple s’élève encore à cinq mètres, ce monument est une illustration parfaite d’un matériau durable. Ces pierres par le vécu historique constituent un trésor de données pour nos programmes de travaux dédiés à la construction d’aujourd’hui et demain, commente Yannick Mélinge, directeur du laboratoire L2MGC (Laboratoire de Mécanique et Matériaux du Génie Civil).  Pour nous, acteurs du génie civil, la qualité de ces maçonneries sont exceptionnelles et riches d’enseignements ».

Un site exceptionnel

Ce jour-là, Yannick Mélinge est venu à Genainville avec David Giovannacci (LRMH) et deux confrères grecs du laboratoire Forth invités au L2MGC grâce aux programmes d’accueil de l’IEA (Institut d’Etudes Avancées de l’UCP). Ils effectuent tout au long de la journée des mesures non invasives d’images surfaciques et volumiques (Thermographie infra-rouge, méthode acoustique Térahertz, Interférométrie Laser) - technologies présentes au sein de l’équipement mobile de l’EquipEx Patrimex- afin de mettre en évidence les hétérogénéités des structures induites par les transferts hydriques (infiltration d’eau dans les pierres du temple). On sait que les variations de la teneur en eau sont un facteur important d’endommagement des matériaux.

« Le site de Genainville est très intéressant car la nappe phréatique est affleurante, en fonction des saisons, l’eau s’infiltre plus ou moins dans les maçonneries. On peut mesurer directement l’impact des variations d’eau, décrit David Giovannacci. Nous utilisons une panoplie d’outils pour caractériser les fluctuations d’eau : techniques d’imagerie par thermographie infra-rouge (IRT) et par tomographie de résistivité électrique (ERT). D’autres techniques prenant appui sur les propriétés d’autres parties du spectre de la lumière nous permettent d’avoir des informations complémentaires, comme par exemple les ondes Térahertz. Ces méthodes non intrusives n’abîment pas le patrimoine », souligne le chercheur du LRMH.

Une recherche collégiale et passionnante

Le suivi de la teneur en eau en fonction des saisons est confié au doctorant Oriol Sanchez-Rovira, qui a commencé une thèse le mois dernier. Pendant trois ans, le jeune chercheur viendra au moins une fois par mois à Genainville pour caractériser la distribution en eau dans les maçonneries et identifier les phénomènes couplés de cristallisation des sels.

« L’eau amène des sels dans la pierre qui, en se cristallisant ou en dissolvant, endommagent à long terme le patrimoine bâti », explique Oriol Sanchez-Rovira.

Un deuxième projet sera prochainement combiné à ce travail de thèse, baptisé « Prevent », ce programme va relier la perméabilité et les variations de la teneur en eau. Pour arriver à ses fins, l’équipe de chercheurs emmenée par Jérôme Wasserman (L2MGC) va construire un mur expérimental dans la cour de l’université à Neuville au printemps 2017.

« Les projets de recherche, qui vont du laboratoire à l’ouvrage de Genainville, sont passionnants et très fédérateurs. Nous partageons nos compétences avec celles de nos partenaires de la Fondation des sciences du patrimoine, très franchement, nous ne pouvons pas rêver mieux », conclut Yannick Mélinge. 

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