Les déformations hydriques d'un échantillon millimétrique de roche argileuse soumis à un gradient d'humidité relative sont mesurées par tomographie X synchrotron et corrélation d'images volumiques. On cherche aussi à caractériser l'endommagement induit par les gradients de gonflement. Le suivi de masse de l'échantillon et la complexité des profils de déformation mesurés révèlent que le faisceau synchrotron modifie localement l'équilibre hydrique de l'échantillon pendant l'acquisition d'image, rendant la sollicitation encore plus complexe que celle escomptée. Aucun endommagement macroscopique n'est détecté, malgré l'ampleur des gradients induits, en conséquence probable d'une sélection rigoureuse de l'échantillon qui ne présente pas d'hétérogénéité mésoscopique notable. L'expérience met toutefois en évidence un phénomène totalement inattendu de dissolution préférentielle des inclusions de calcite en périphérie d'échantillon.