LIVRE PREMIER

DES MATÉRIAUX PRINCIPAUX

Des matériaux en général.

Pour élever une bonne construction , il faut non-seulement faire un bon emploi des matériaux, mais il faut encore connaître leurs qualités et leurs défauts. 11 ne s’agit pas, pour le propriétaire qui fait bâtir, de s’initier entièrement à la connaissance du bois et de la pierre , ainsi que doivent le faire l’architecte, le charpentier et le maçon , il doit se borner à en connaître les avantages et les vices, savoir distinguer le bois de chêne dubois blanc, la pierre dure delà pierre tendre, etc., etc. Si l’étude des divers matériaux est faite avec intelligence, avec plaisir et intérêt, comme elle comprend les éléments de plusieurs sciences , elle deviendra agréable en portant l’attention de l’homme qui étudie sur des sujets qui auparavant n’existaient pas ou étaient lettre close pour lui. Ainsi l’étude des pierres le conduira à la géologie et à la minéralogie, celle des bois à la botanique, qui lui servira pour la plantation des jardins d’agrément et des parcs.

La connaissance élémentaire des matériaux est intimement liée à la contraction; car si de certaines constructions demandent des matériaux de qualités particulières, et vice versà, d’autres matériaux ne doivent et ne peuvent être employés qu’à certains genres de constructions. Sous ce rapport, il faut nonseulement connaître quelles sont les qualités présentes des matériaux , mais il faut encore savoir ce que ces matériaux deviendront avec le temps. Cela est d'autant plus important que les matériaux sont soumis à des intluences diverses dès leur em-

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ploi ou mise en œuvre, et que ces influences les métamorphosent dans la suite, soit en bien soit en mal. Or c’est de ces circonstances que dépend l’emploi des substances qui entrent dans la construction des bâtiments.

Comme les qualités de certains matériaux ne sont que le résultat d’une transformation de la substance primitive, antérieure à leur emploi, il s’en suit que nous aurons à parler de ce qu’on nomme matériaux artificiels, c’est-à-dire des briques, des tuiles, des différentes poteries, des pierres artificielles, de la chaux , etc. Mais nous n’entrerons pas dans la partie technique de la fabrication de ces matériaux, fabrication qui est en dehors du but de cet ouvrage. Nous y suppléerons en indiquant les ouvrages que doivent consulter les lecteurs qui désireront satisfaire leur curiosité. Disons seulement qu’il n’est pas tout à fait inutile que le propriétaire constructeur soit quelque peu initié à la fabrication des briques ainsi que de la cuisson de la pierre à chaux ou à plâtre. Jamais trop de connaissances ne peuvent nuire.

La plus grande partie des matériaux sont employés tels que les fournit la nature, mais avec une façon extérieure qui les approprie au but proposé : c’est ce qu’on peut appeler matériaux naturels : d'autres ont besoin d’une transformation radicale , soit chimique, soit mécanique ; on peut nommer ces derniers matériaux artificiels.

La connaissance des matériaux s’acquiert par l’étude, l’observation et l’expérience. On peut acquérir l’expérience en étudiant les matériaux déjà mis en œuvre dans le voisinage de la localité où l’on veut bâtir. On peut arriver à de bons renseignements en questionnant les ouvriers ou les entrepreneurs qui sont presque toujours de bons praticiens. Avec un peu d’attention et de mémoire , on arrive facilement à môme de s’initier à la connaissance de la pierre tendre et de la pierre dure ainsi que des différentes essences de bois.

Bfc la pierre naturelle*

On nomme matériaux les substances employées à la construction. 11 importe beaucoup d’en connaître les bonnes et les

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mauvaises qualités. De la saine appréciation de leur nature dépendent la solidité et la beauté d’un bâtiment quelconque.

Les matériaux de construction se divisent 1° en pierres de toutes natures, soit naturelles, soit artificielles, 2° en métaux , 3° en bois, 4° en matières pour former liaison, comme mortiers, ciments, plâtres, mastics, etc., 5° en matières conservatrices, telles que enduits, couleurs à l’huile, bitumes et autres.

Pour jeter les fondations d’une construction quelconque, il faut toujours employer les matériaux les plus durs de la contrée où l’on bâtit, à moins que ces matériaux ne soient perméables à l’eau et par suite conducteurs de l’humidité. Nous allons donner une description et une analyse succinctes des différentes pierres à employer ou à rejeter dans la construction.

Les pierres se divisent en deux classes, en pierres dures et en pierres tendres. Les pierres dures sont celles qui ne peuvent être débitées qu’au moyen de la scie à eau (sans dents) et du grès; les pierres tendres peuvent être travaillées à la scie à dents et à la hachette. Au nombre des pierres dures sont : le marbre, le granit, le porphyre, la roche, le liais. Parmi les pierres tendres, on compte le moellon , la pierre de craie, l’ardoise, la mollasse, le tuf.

La croûte terrestre qui enveloppe le noyau de notre globe fournit les pierres dont nous venons de parler, et qui pour la plupart sont formées par la combinaison de plusieurs minéraux. On peut appeler pierre simple celle dont la masse générale n’est formée que d’un seul minéral; pierre compacte ou pierre cristallisée grenue, celle qui consiste d’un mélange de deux minéraux et plus, et enfin pierre amalgamée celle qui est le résultat de procédés mécaniques, mais naturels.

Les pierres simples et amalgamées doivent la plupart du temps leur origine à l’eau, tandis que les pierres compactes ou cristallisées, ont été produites par le feu et le figement subit amené par le refroidissement de la masse en fusion.

Pierre dure.

Au nombre des pierres simples, il faut placer les calcaires; la pierre calcaire se trouve généralement dans tous les pays.

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Elle est formée d’une combinaison d’oxyde de calcium et d’acide carbonique. La plus grande partie du sol de la France en offre des dépôts plus ou moins considérables de diverses sortes. Les dépôts tertiaires, comprenant des calcaires grossiers marins et des calcaires fluviatiles, couvrent ce que l’on appelait l 'Ile de France, et l’Orléanais, ainsi que la Touraine, la Guienne et la Gascogne, jusqu’au pied des Pyrénées. Beaucoup de calcaires fluviatiles se retrouvent en outre, par lambeaux, dans l’Auvergne, dans le Cantal, dans le Languedoc et la Provence. D’autres calcaires, et plus particulièrement ceux de la formation jurassique, couvrent la Franche-Comté et la Bourgogne, et constituent la plus grande partie du reste de la France, où ils sont limités par les terrains cristallins des Ardennes, des Vosges, des Alpes, du Dauphiné, des Pyrénées, de la Bretagne ; ils entourent de tous côtés le groupe cristallin qui constitue le Limousin, l’Auvergne, le Lyonnais et une partie du Languedoc.

Le calcaire est une matière d’un usage journalier. D’abord , comme pierre à bâtir, il présente le grand avantage de se laisser tailler facilement et de conserver néanmoins les arêtes , les moulures et les ornements les plus délicats. Cependant il y a beaucoup de choix à faire. La craie est le plus souvent trop tendre; les variétés lamellaires, simples ou micacées, résistent peu à la charge; beaucoup de calcaires compacts sont secs, suivant le tèrme reçu, et sont d’ailleurs fréquemment remplis de fissures qui leur ôtent beaucoup de solidité.

Les variétés de calcaire qui conviennent le mieux à la construction sont celles qui sont compactes, à cassure inégale, plates ou irrégulières, qui sont mates et ont souvent quelque chose de terreux. On en trouve d’excellentes sous ce rapport dans les formations analogues à celles de Paris et dans les dépôts jurassiques : ce sont ces formations qui ont fourni des matériaux à la plupart des monuments de l’Europe.

On emploie quelquefois aussi les tufs calcaires, et à cet égard on peut citer surtout ceux des États Romains, connus sous le nom de travertins, employés dans une grande partie de l’Italie.

Il y a des pierres qui ne peuvent rester exposées aux intem-

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péries de l’air sans se désagréger plus ou moins promptement et tomber en fragments ou en poussière ; ce sont surtout les variétés susceptibles de s’imbiber lentement d’eau. Cette eau, que les gelées viennent surprendre avant qu’elle ait pu s’évaporer, augmente alors de volume en se consolidant, et fait éclater la masse.

Ces variétés se nomment pierres gélives, et l’on conçoit qu’il faut en éviter soigneusement l’emploi. Une des particularités du calcaire, c’est l’effervescence, le bouillonnement, qui s’opère lorsqu’on en plonge un morceau dans une solution saline et qu’on le retire après l’imbibation. Le sel en se cristallisant dans l’intérieur augmente alors de volume, et produit l’effet de la congélation de l’eau; si la pierre résiste à l’épreuve, on peut être certain qu’elle résistera de môme aux intempéries de l’air. Certaines pierres poreuses pourtant résistent à l’épreuve que nous venons d’indiquer, ne se désagrègent jamais à l’air, parce que l’eau dont elles se sont imbibées se dégage aussi rapidement qu’elle a pu pénétrer.

Le calcaire est donc une bonne pierre à bâtir, et même pour certains travaux hydrauliques; mais il ne faut pas l’employer pour des foyers et des cheminées, à moins qu’en cas d’impossibilité absolue de faire autrement.

On nomme marbres les variétés de calcaire à grains fins susceptibles de poli, et qui, par leur blancheur ou par leurs couleurs plus ou moins vives, peuvent être employées à la décoration des édifices, dans l’intérieur des maisons ou dans l’ameublement. Il en existe en quelque sorte partout, et principalement depuis les dépôts jurassiques jusqu’aux calcaires siluriens. — On distingue de nombreuses variétés de marbres, à chacune desquelles on donne un nom particulier. Les plus beaux marbres se nomment marbres antiques, expression qui, dans le principe, indiquait des marbres dont les carrières étaient perdues, et qu’on tirait des anciens monuments, mais qui maintenant s’applique aux variétés choisies parmi celles qu’on exploite journellement.

On nomme marbres simples ceux qui sont entièrement unicolores et de couleurs nettement décidées. Tels sont les marbres blancs statuaires de Carrare ; les marbres noirs de Dinant.

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de Namur, de Huy en Belgique; les marbres rouges , parmi lesquels on distingue surtout la griolte d'Italie, que donne le Languedoc, de couleur rouge-brun pâle avec de grandes taches d’un blanc sale, les marbres jaunes , qu’on nomme jaune antique ou jaune de Sienne, etc.

Les marbres simples veinés sont en grand nombre et avec fonds de couleur. La Flandre en fournit beaucoup de variétés : ce qui fait qu’on les nomme aussi marbres de Flandre. Celui de Sainte- Anne à fond gris et veines blanches est un des plus communs ; mais il en existe de beaucoup plus agréables, à fond brun et rouge, à fond bleuâtre, etc. Parmi les belles variétés qui proviennent de différents endroits, on distingue le grand antique, à fond noir et veines blanches nettement tranchées ; le porlor, à fond noir et veines jaunes; le bleu turquin, à fond bleuâtre et veines plus foncées, dont le plus beau provient de Carrare; le languedoc, qui vient de Narbonne, à fond rouge et grandes veines blanches ondulées, qu’on emploie surtout pour les décorations monumentales, etc.

Ce que l’on nomme marbres brèches ne sont souvent que des variétés de marbres veinés, dans lesquelles les veines coupent la masse de telle sorte qu’elle semble composée de fragments réunis. Les plus renommés sont : le grand deuil et le petit deuil, qui offrent des éclats blancs sur un fond noir, et qu’on tire de l’Ariége, de l’Aude et des Basses-Pyrénées; la brèche d'Aix, ou brèche de Tolonet, à grands fragments jaunes et violets réunis par des veines noires, qu’on exploite à Aix en Provence; la brèche violette., à fond violet avec de grands éclats blancs, un des marbres les plus riches, qui provient de la côte de Gênes, mais dont les carrières sont depuis longtemps épuisées.

Les marbres composés renferment des matières étrangères distribuées par feuillets, par paquets, ou disséminées. On distingue principalement les marbres cypolin de la côte de Gênes, qui renferment du mica verdâtre disséminé dans une pâte blanchâtre et saccharoïde; les marbres campan, dans les Pyrénées, qui renferment des feuillets ondulés de matières analogues de diverses couleurs dans des pâtes de calcaire compact de. diverses teintes. La Corse fournit du cypolin et le marbre jaune d‘ Erbalonga. Enfin, au nombre des marbres com-

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posés, il faut encore compter les diverses variétés de vert antique, qui sont des marbres saccharoïdes, blancs ou verdâtres , mélangés de diallage et de serpentine de couleur verte.

Les marbres lumachelles renferment des coquilles, des madrépores, etc. On distingue surtout des variétés à fond noir sur lequel se dessinent des taches de calcaire blanc , dont chacune est une coquille; ûn en tire de la Flandre et des environs de Narbonne. Le petit granit, rempli d’encrinites, ou marbre des Écaussines, près de Mons, est celui qui couvre la plupart de nos meubles, et il en est un exemple commun.

Le grès est une matière scintillante formée de petits grains distincts. Les quartzites sont des grès consolidés qu’on rencontre dans le voisinage des terrains de cristallisation, où ils. ont pris le caractère de quartz grenu par vice de métamorphisme. Le grès houiller, ainsi nommé parce que c’est au milieu de ses dépôts que se trouve la houille, est en général formé d’une accumulation de grains quartzeux et feldspathiques réunis par un ciment argileux plus ou moins micacé, ordinairement grisâtre; il passe à des argiles schisteuses et à des schistes bitumineux qui ne sont que des grès très-üns. Le grès rouge présente souvent un ciment argileux et sablonneux, de couleur rouge, qui empâte des galets de quartz, de quartzite, de schiste argileux, de porphyre, de granité, etc. Le grès bigarré, ordinairement à grains fins, est en général de couleur rouge. Le grès vert prend sa dénomination de la grande quantité de petits grains verts qu’il renferme ; il est presque toujours calcarifère. La forêt de Fontainebleau présente les grès les plus blancs et les plus purs, qui servent au pavage de Paris.

Les grès se trouvent en masses ou rochers informes , quelquefois par bancs ou couches de différentes épaisseurs. On observe dans les carrières de grès, ou grésières, que les masses en sont moins dures, à proportion de la profondeur où elles se trouvent, et que plus le grès est dur, plus il est aisé de le diviser en morceaux d’une figure déterminée. Cette espèce de pierre, n’ayant pas de lit, se débite sur tous sens de la grandeur qu’on vent.

On se sert de pierres de grès pour bâtir dans plusieurs pays de l’Europe et dans certaines contrées de la France, où il s’en

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trouve de propres à cet usage. Le grès employé comme pierre de taille fait de bonnes constructions quand cette pierre est bien choisie; mais il n’en est pas de même lorsqu’elle est employée comme moellons, parce que le mortier, qui fait la principale force de ce genre de construction, ne se lie pas bien avec le grès. Le bon moellon est préférable et d’un prix infiniment moins élevé.

Le grès employé pour soubassement est un excellent conducteur de l’humidité. Si l’on a d’autres matériaux, il faut les choisir de préférence. En général l’emploi du grès lorsqu’il s’offre en abondance ne devrait avoir lieu que pour des seuils, des marches d’escalier, des bordures de trottoir, des bornes, des linteaux de baies de porte et de fenêtre et enfin pour des murs de soutènement ou de clôture dans lesquels l’humidité n’a pas d’inconvénient.

La pierre meulière est un composé de concrétions quartzeuses et grossières, dont le tissu est criblé de trous; on en distingue de deux espèces, l’une qui se trouve par bancs ou grandes masses, propre à faire des meules de moulin d’une seule pièce, et l’autre en roches ou morceaux isolés et épars dans les campagnes, avec lesquels on forme des meules de plusieurs pièces. Il y en a qui se débitent en petits morceaux pour être employés comme moellons dans les ouvrages de maçonnerie.

Les pierres de meulière débitées en moellons, et employées avec du mortier, forment une excellente maçonnerie, parce que le mortier s’y attache fortement et s’insinue dans toutes les cavités de manière à former une liaison solide.

Dans les localités humides on peut se servir de la meulière pour former le soubassement de maisons d’habitation. On peut les tailler sur cinq faces pour en former des assises horizontales, ou seulement sur une seule face pour construire des parements irréguliers ou polygonaux.

Parmi les albâtres on recherche surtout ceux qui sont d'un blanc légèrement jaunâtre, d’une belle demi-transparence, avec des veines d’un blanc laiteux : c’est là l’albâtre oriental ou albâtre antique. Viennent ensuite les variétés jaunâtres, présentant des zones de diverses teintes qui ne tranchent pas trop sur la masse : c’est ce qu’on nomme albâtre veiné, marbre

PIERRE TENDRE

onyx, marbre agate, mais employés seulement dans les intérieurs, pour des revêtements de chapelle, des objets de grand luxe monumental.

Pierre tendre.

Au nombre des pierres compactes ou pierres cristallisées grenues, il faut ranger 1° les argiles. Ce sont au fond des silicates déterminés, mais souvent salis par des mélanges de toutes espèces, qui fréquemment consistent en sables quartzeux, tantôt purs et tantôt impurs. Les argiles sont employées à un grand nombre d’usages, et surtout à la fabrication des briques et des diverses sortes de poterie, objet d’une haute importance dans la construction. Les argiles varient de couleur, sont une terre forte et grasse et très-utile. 2° Les ardoises formées de cristaux en lamelles minces ou paillettes de mica , déposées à plat les unes sur les autres, ou petits cristaux capillaires couchés sur leur longueur et formant des masses plus ou moins considérables. Ces masses se divisent suivant le plan des lames ou des fibres, en feuillets plus ou moins épais; on désigne aussi cette structure sous le nom de structure schisteuse (ou aisée à fendre). Les ardoises de première qualité proviennent de Fumay et de Kevin dans les Ardennes : les environs d’Angers en fournissent également.

Au nombre des pierres compactes, il faut encore ranger les brèches et les poudingucs nommés aussi grauwankes, et parmi ces dernières les grauwaekes schisteuses, à teintes sombres presque noires.

Les pierres amalgamées se composent du syénile , de la serpentine, du porphyre, du trachyte, du basalte, du granit, de la solénite et enfin des laves.

Les moellons s’emploient bruts en plus ou moins grands morceaux,tels qu’ils viennentdela carrière; il ne faut en faire usage que lorsqu’ils sont bien secs. On n’en dresse à la hachette d’habitude qu’une face, afin de ne pas produire des aspérités trop saillantes ni des creux trop profonds ; ces derniers feraient employer une trop grande quantité de la matière formant les enduits intérieurs èl extérieurs. •

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La pierre dite de taille a un volume beaucoup plus grand que le moellon : on lui donne une forme régulière, généralement parallélipipédique.

Les pierres destinées à élever des murs solides et durables doivent répondre au but que l’on se propose. Mais dans tous les cas il faut qu’elles aient uniformément la môme dureté et une force suffisante de résistance. Pour reconnaître ces qualités il faut s’assurer si le son que rend la pierre lorsqu’on la frappe est clair ou sourd, et si lorsqu’elle se fend les éclats en sont aigus ou ronds ; les éclats arrondis témoignent au contraire de la tendreté de la pierre. Pendant l’ouvrage en œuvre une résistance identique en tous lieux de cette œuvre répond d’une dureté uniforme. Ensuite un grain fin, une masse compacte, ne se trouvent généralement que dans les pierres dures. La couleur des matériaux a moins d’influence sur leur qualité, bonne ou mauvaise, car des pierres foncées peuvent être aussi dures que des pierres de teinte claire et réciproquement; seulement il faut avoir soin de n’employer que de la pierre d’égale nuance dans une construction.

La bonne pierre de construction doit résister aux intempéries de l’air ainsi qu’à l’épreuve des sels. Il faut ne pas employer la pierre où l’on remarque des agglomérations d'oxyde de fer et de manganèse : elle ne résisterait pas à l’air. Les pierres schisteuses, ou soumises au clivage, se détériorent en tombant par lames ou feuilles, quand l’humidité peut y pénétrer, et quant aux pierres qui pompent l’eau, elles sont généralement exposées à être décomposées par la gelée. La pierre est à l’épreuve de la gelée quand elle a résisté un ou deux hivers, en plein air aux effets de l’humidité et du froid.

La bonne pierre de construction doit en outre être franche de crevasses intérieures, de fentes, et offrir une surface un peu rude afin que le mortier puisse former une bonne liaison , ce qui n’a pas lieu quand la pierre a une surface trop lisse. 11 ne faut pas non plus une trop grande différence de volume dans les pierres employées : il faut qu’elles aient des- dimensions relatives et une grosseur en proportion des travaux dans lesquels on les emploie. Toutefois de grosses pierres donnent une plus grande solidité aux murs que des petites. Quant à