Effet des variations minéralogiques sur la physico

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 10320 (2023) Citer cet article

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La présente étude vise à expliquer les détails géochimiques et minéralogiques des types de roches granitiques de la région de Gabal EL-Faliq, dans le désert du sud-est de l'Égypte, en relation avec l'ingénierie géotechnique et leur aptitude comme pierres dimensionnelles. L'objectif de la recherche actuelle a été atteint en deux étapes : la première étape impliquait des études géologiques telles que des investigations pétrographiques, géochimiques et minéralogiques. La deuxième étape, applicable, impliquait l'évaluation géotechnique des roches étudiées en mesurant leurs propriétés techniques telles que leurs propriétés physiques, mécaniques et de dilatation thermique. L'enquête pétrographique a révélé que les roches granitiques étudiées sont divisées en deux classes principales : (1) les granites gneissiques (Biotite–Perthite) de taille moyenne à fine et (2) les granites alcalins-feldspathiques de taille grossière à moyenne. Sur le plan minéralogique, les roches étudiées sont composées principalement d'albite, d'orthose et de quartz en proportions variables, ainsi que de quelques minéraux accessoires tels que l'apatite et le rutile en plus de quelques quantités mineures de minéraux du groupe du fer tels que l'hématite et l'ilménite. Les propriétés techniques ont montré que les valeurs maximales d'absorption d'eau et de porosité apparente sont respectivement de 0,34 % et 0,77 %, tandis que la densité apparente minimale est de 2 604,03 kg/m3. La résistance à la compression varie de 999,68 à 2469,10 kg/cm2, tandis que la résistance à l'abrasion varie de 29,67 à 54,64 Ha. L'augmentation de la teneur en albite a entraîné une augmentation de l'absorption d'eau ainsi qu'une diminution de la densité apparente et de la résistance à la compression. L'augmentation de la taille des grains entraîne une augmentation de la porosité apparente et une diminution des propriétés mécaniques. Une grande variation du coefficient de dilatation ainsi que du changement de longueur se produit en cas de changements de température, de composition minérale et de propriétés physiques. L'augmentation des températures de chauffage a provoqué une augmentation insignifiante de la dilatation thermique linéaire avec une valeur maximale de 0,0385 % à 100 °C. Ces résultats ont indiqué l'aptitude des granites étudiés comme pierres dimensionnelles pour une utilisation à des fins décoratives intérieures et extérieures (bardage/dallage) dans des conditions de température variables.

Les pierres de dimension sont tout type de pierres naturelles ou de produits en roche, à l'exclusion de tous les matériaux artificiels qui simulent la pierre, qui peuvent être taillés pour obtenir des éléments ayant des formes ou des tailles géométriques bien déterminées et qui satisfont aux exigences normales de capacité de polissage, de couleur, de texture et de surface. finition destinée à être utilisée comme matériaux de construction et ornementaux tels que le revêtement de bâtiments, les pavés, les bordures, les monuments et mémoriaux, ainsi que d'autres produits industriels1,2,3,4,5. Ainsi, le classement des pierres naturelles comme pierres dimensionnelles est régi par leur aspect et leurs dimensions qui sont les deux critères principaux. En outre, les pierres dimensionnelles doivent satisfaire à la solidité, à la polissabilité et à la résistance aux intempéries physiques et chimiques6.

Les roches ignées, métamorphiques et sédimentaires sont les trois principales catégories de pierres naturelles selon leur origine et sont largement utilisées dans le monde entier dans de nombreuses applications telles que les pierres de dimension en raison de la grande variété de leurs apparences en plus de leur grande compacité et durabilité. ce qui leur a permis d'être utilisés dans les revêtements de sol, de bardage, de dallage, de monuments funéraires et de statues7. Les pierres naturelles sont le matériau le plus largement utilisé dans les constructions patrimoniales anciennes telles que les pyramides, les châteaux et les palais. L’utilisation de pierres dimensionnelles dans les constructions traditionnelles est étroitement liée à la répartition des affleurements rocheux8.

Selon (ASTM C119)1, les pierres dimensionnelles ont été classées en plusieurs groupes, notamment les groupes de granit, de calcaire, de marbre, à base de quartz (quartzite) et d'ardoise, en plus d'autres pierres dimensionnelles telles que l'albâtre et la serpentine. Cependant, les deux groupes de pierres de dimension naturelle les plus courants sont les groupes de marbre ou de matériaux calcaires et les groupes de matériaux granitiques ou siliceux, en plus d'autres types de pierres comme le quartzite et l'ardoise3,4. Le premier groupe (marbre) comprend toute la classe des roches carbonatées, composées normalement de calcite et de dolomite et capables de se scier et de se polir, en dehors des limites de la simple caractérisation lithologique3,9. Sa composition varie de pierres de carbonate pur à celles contenant très peu de carbonate qui sont classées commercialement comme marbre (marbre serpentine)1. Le deuxième groupe commun (granite) comprend, dans une définition commerciale, l'ensemble des roches éruptives ou ignées ayant une structure granulaire et une composition poly-minérale, quelle que soit la teneur en quartz3.