Les mortiers hydrauliques
Selon
la tradition, les Grecs - aux alentours du IVème siècle avant J.C. - découvrirent
que certaines terres d'origine volcanique, mélangées à la chaux éteinte,
formaient des mortiers qui pouvaient durcir même dans des conditions de forte
humidité et aller jusqu'à résister à l'eau. Les Romains apportèrent leur
pierre à l'édifice, en découvrant que les tufs napolitains, près de
Pouzzoles, provoquaient une réaction hydraulique très efficace et appelèrent
"Pouzzolane" le mortier composé de ce matériau.
Lorsqu'ils
étendirent leur domination au-delà de l'Italie et qu'ils s'éloignèrent ainsi
des carrières de pouzzolane, les Romains cherchèrent d'autres gisements et matériaux
qui aient les mêmes caractéristiques. Dans les îles grecques, ils trouvèrent
les tufs de Santorin et dans les régions syriennes, la pierre ponce; au nord,
dans la partie centrale de l'Europe, ils utilisèrent les trass de la région du
Rhin. (Eiffel)
Enfin,
les Romains découvrirent un autre mortier hydraulique en utilisant un mélange
de chaux et de terre cuite triturée. Ce mortier, connu aujourd'hui sous le nom
de "cocciopesto", permit aux Romains de s'affranchir des carrières
naturelles et de fabriquer ces mortiers en n'importe quel lieu de leur Empire.
Avec
les mortiers hydrauliques, les Romains créèrent une nouvelle technique de
construction, celle du "béton romain": mélange de chaux, de
pouzzolane, de cocciopesto et de pierraille coulée dans des coffrages en bois
ou dans des structures cintrées. (aujourd'hui, certains citent souvent la
"chaux romaine" mais cette expression est impropre; on parle en
revanche de "béton romain" pour indiquer ce type de matériau aux spécialistes).
Il
est très fréquent que les coupoles de l'époque classique soient en béton et
que la pouzzolane y soit remplacée par de la pierre ponce plus légère ou que
le béton soit armé au moyen de vases ou de briques creuses empilées, pour
rendre la structure moins lourde.
Bien
que Vitruve nous ait transmis les informations à leur sujet et qu'ils étaient
encore connus au Moyen Age, ces matériaux et ces techniques disparurent
jusqu'au 18ème siècle, car leurs composants hydrauliques étaient
introuvables. Seul continuera l'utilisation de la brique creuse, dont le mélange
sera souvent empirique et de qualité douteuse.
Bien
souvent et cela déjà pendant et certainement après la période romaine, on
peut constater de part les différentes utilisations et réalisations qu’il y
avait une parfaite connaissance d’un liant hydraulique confectionné à partir
de pierres calcaires marneuses. Ce produit est nommé aujourd’hui chaux
hydraulique naturelle !
Les mortiers actuels
Avec
la reconstruction qui a suivi la guerre, l'utilisation du ciment Portland dans
le secteur de la construction se développe et remplace progressivement la
chaux, qui, jusqu'à ce moment-là, avait constitué l'élément de base de la
technique de construction. L'importance croissante prise par ce nouveau liant résume
en soi toutes les qualités requises par un secteur, celui de la construction,
qui se transforme d'activité artisanale en activité industrielle. A mesure que
l'utilisation du ciment se développe et que ses caractéristiques essentielles
répondent toujours plus à la nécessité de produire en grandes quantités et
dans des délais plus courts, la capacité artisanale de composer et d'appliquer
les produits traditionnels s'estompe, jusqu'à disparaître presque complètement.
Ce
mécanisme entraîne un tel bouleversement des concepts qu'aujourd'hui on
qualifie d'"enduit traditionnel" un mélange de ciment et de sable,
dont la tradition n'est autre que le fruit de la frénésie de construction qui
a suivi la dernière guerre.
Les
préjudices causés par cet abus révèlent aujourd'hui toute leur gravité. La
recherche de solutions alternatives donne de vagues réminiscences aux
techniciens et leur rappelle la nécessité de travailler selon les recettes de
jadis, en traduisant le tout selon une approche moderne et dans le respect des
exigences qu'impose le travail sur un chantier industrialisé.
Heureusement,
il existe encore aujourd'hui des îlots de véritable tradition et des documents
suffisamment clairs, qui permettent de préparer une série de produits spécifiques
destinés à combler l'écart entre la récupération de traditions anciennes et
la perte de connaissance artisanale dans l'utilisation des produits naturels.
Comme
l'affirme un architecte, grand admirateur de la véritable tradition artisanale,
on trouve fréquemment sur les chantiers des "artisans vieux" et non
de "vieux artisans", ce qui confirme bien ce que nous venons
d'affirmer ci-dessus à propos du concept d'"enduit traditionnel".
La chaux hydraulique
Pline
nous apprend que certaines roches bitumineuses, lorsqu'elles étaient soumises
à une cuisson, se transformaient en chaux résistant à l'eau. Vitruve nous le
confirme, en attribuant toutefois la caractéristique de ces
"cailloux" au fait qu'ils sont mélangés à des tufs de pouzzolane.
Au
Moyen Age également, certains calcaires impurs, provenant de carrières
particulières, étaient utilisés pour produire des chaux qui devaient être éteintes
au moment de leur utilisation parce qu'elles durcissaient rapidement et qu'elles
faisaient prise sous l'eau.
Parmi
les nombreux auteurs de traités de la Renaissance, Palladio mentionne ces
caractéristiques à propos de certaines chaux provenant des "Colli
Euganei". L'étude de la chaux hydraulique en tant que telle se réalise au
cours de la seconde moitié du XVIIIème siècle, lorsqu'en cuisant certains
calcaires argileux, dits "septarie", à environ 800°C, on obtiendra
une chaux hydraulique appelée "ciment romain".
Au
siècle dernier, Smeaton, Forst et Vicat produisent une chaux, dont ils définiront
les caractéristiques, en cuisant des marnes: cette chaux sera appelée
"chaux hydraulique
naturelle", pour la distinguer de celle qui sera produite, à partir de ce
siècle, avec les sous-produits du ciment Portland. On appellera celle-ci la
"chaux éminemment hydraulique", qui est cependant très différente
de la chaux naturelle dans la mesure où elle se comporte chimiquement et
physiquement comme le ciment Portland.
Enfin,
avec le progrès des technologies, on a assisté à la commercialisation d'une
chaux hydraulique "artificielle", produite par des mélanges de
calcaire et d'argile avant la cuisson. On peut donc lui attribuer les mêmes
caractéristiques que la chaux naturelle, même si les producteurs ne respectent
pas toujours les procédés et tendent à effectuer les mélanges après la
cuisson.
La chaux hydraulique naturelle
La
chaux hydraulique naturelle est le produit de la cuisson de calcaires marneux
entre 800° et 1000°C. A cette température, on observe la formation de
silicates de calcium et d'aluminates et de ferroaluminates.
Cependant,
la température ne libère pas d'autres sels et le comportement en phase de
prise restera identique à celui de la chaux. Cela est important pour l'élasticité
des mortiers et pour leur porosité, même s'ils se révèlent plus résistants
que les mortiers de chaux aérienne et insensibles à l'humidité avant la
carbonatation définitive.
La
chaux hydraulique naturelle devient ainsi un substitut compatible de la chaux aérienne
aussi bien dans la consolidation que dans la rénovation d'édifices
historiques.
La
prise rapide combat l'agressivité de l'atmosphère acide actuelle, tandis que
la porosité empêche la formation de sels dans les vieux murs contaminés.
La chaux hydraulique San Romedio
La
chaux hydraulique naturelle est produite dans les "Mines de San
Romedio" depuis le siècle dernier. Cette fosse à chaux a été absorbée
au cours des premières années du 20ème siècle par la société Tassullo
S.p.a. et s'est développée sur le plan industriel pour atteindre, grâce aux
structures technologiques du groupe, le niveau de qualité actuel.
Grâce
aux équipements scientifiques dont le laboratoire s'est doté, on y a
approfondi la connaissance des aspects chimiques et physiques de ce matériau,
en trouvant dans la recherche plus évoluée les réponses aux caractéristiques
d'un produit jusqu'alors apprécié pour sa qualité et ses performances.
Du
point de vue chimique, la chaux hydraulique naturelle, utilisée pour la
composition des enduits et des "petits bétons", est un silicate bi
calcique. Ce liant particulier, de nature hydraulique, ne pâtit pas de la présence
d'humidité ou d'eau dans les murs, mais en tire des éléments de prise.
La production du liant découle de la
cuisson, à basse température, de marnes particulières extraites dans des
zones géologiquement bien définies. Après la cuisson, le produit est
partiellement éteint, finement moulu et pulvérisé, pour obtenir des grains
extrêmement poreux de superficie spécifique élevée.
Le
contenu de la chaux ainsi obtenue est enrichi, si nécessaire, de silicates à
travers l'adjonction de pouzzolane.
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