CHAUX, CIMENT, POUZZOLANE

L'usage du mortier était connu, dit M, Vicat,plus de 2000 ans avant notre ère; celui qui lie les assises des pyramides de Chéops, des temples d'Edfou et de Philae, est fort semblable à nos mortiers modqynes, et présente les proportions ordinaires ; chez les Égyptiens, il jouait un rôle très-secondaire, il servait à garnir les joints très-précis des blocs énormes qui constituaient les édifices, sans ajouter beaucoup à la cohésion de l'ensemble. Le plus souvent même dans les monuments assyriens et égyptiens, on ne trouve pas de -mortier. M. Vicat fait remarquer que les constructeurs de ce temps, en ne comptaut pas trop sur le mortier, paraissent avoir judicieusement pressenti les funestes effets qu'exerce à

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la longue, sur le durcissement et la durée de ce composé, le climat soc eL brûlant de leur pays; les Carthaginois, les Sarrasins plus tard, s'inspirèrent sagement de cette expérience et de cet exemple; les Romains, qui ne modifièrent pas leur pratique ordinaire, créèrent en Afrique des monuments qui n'ont pas résisté.

Les Grecs apprirent de bonne heure à se servir du mortier dans les constructions. Leurs colonies transportèrent et vulgarisèrent les procédés en Italie. Vitruve nous a transmis ce que les auteurs grecs avaient écrit sur l'art de bâtir, et toutes les règles et pratiques qui furent suivies de soirtemps. On ne rencontre nulle part de secrets, de tours de main particuliers. Les Romains regardaient la chaux grasse comme la meilleure; ils l'obtenaient en calcinant dans des fours, dont quelques-uns ont été retrouvés (pL VIII), des débris de marbre ou le calcaire le plus pur; ils ne connurent pas les chaux hydrauliques et les ciments modernes; le ciment actuel dit romain ne possède absolument que cette épithète de commune avec les composés anciens.

Les Romains donnaient à leurs chaux grasses les propriétés hydrauliques nécessaires aux travaux en rivière ou à la mer, en les additionnant de pouzzolane du Vésuve. Quand ils ne pouvaient s'en procurer, ils la remplaçaient par de la brique ou du tuileau concassé et pilé plus ou moins grossièrement.

L'excellence du mortier romain, dit M. Vicat, a été longtemps rapporté à tort à des secrets particuliers; ces procédés se seraient bien transmis par tradition: or, les ouvriers italiens qui opèrent encore aujourd'hui, sans s'en douter, pour les enduits de citernes et les carrelages en béton, comme l'indique Vitruve, font des ouvrages aussi solides que ceux de leurs ancêtres.

Dans certains travaux faits hâtivement ou improvisés par les Romains dans les provinces, en dehors des règles religieusement suivies, quand ils étaient maîtres du temps efrde l'heure, on retrouve des grumeaux de chaux assez nombreux, résultant d'une extinction imparfaite par aspersion, comme il arrive souvent pour la chaux très-grasse, et non d'un défaut de broyage, qui fut toujours très-soigné. De pareils mortiers n'étaient pas d'une qualité supérieure: leur résistance descendait alors à 11, 8, 6 kîl*j et jusqu'à 2k,5 par centimètre carré. Les maçonneries ainsi faites ont aussi moins bien résisté au temps.

Dans les conditions ordinaires de leurs constructions soignées, les cîi&ux, avec les siècles,, se sont complètement carbonatées dans toutes les parties des massifs ; avec l'association des pouzzolanes ou autres matières semblables, les silicates ont pris nature sur tous les points, la prise en bloc est devenue parfaite, et l'ouvrage tout entier s'est transformé en monolithe indestructible.

L'invention des chaux hydrauliques et ciments artificiels nous a donné, depuis 1820, une supériorité marquée sur les Romains: parle choix des matériaux, leur association raisonnéeet calculée, Vicat nous a appris à préparer des combinaisons plus intimes des divers éléments mis en présence, et à obtenir plus rapidement, plus économiquement '•des constructions aussi solides.

Les chaux employées à Rome se tiraient d'Étrurie et de Terracine (i).

La corporation des calcis coctores était fort puissante; les soins et les précautions à prendre dans la fabrication de la chaux étaient déterminés par les règlements de la corporation; une ancienne loi, peu respectée, il est vrai, interdisait l'emploi de chaux éteinte depuis moins de trois ans, en vertu de cet adage : « Calx intrita quoque quo vetustior, eô melior. »

Cette règle s'appliquait surtout à la chaux destinée aux enduits, tectoria, pour lesquels on redoutait particulièrement que des parties mal éteintes ne vinssent, en fusant, à crevasser les sur-

(I) D'après les descriptions anciennes et quelques restes retrouvés, îo four à chaux antique semble avoir été disposé de la manière suivante (pi. VIII, fig. 20) : On construisait, au-dessous du sol, un foyer en tronc de côno ronversé, recouvert d'une voûte en coupole évidée et soutenue par un pilier central; ce foyer s'appelait/arafo; au-dessus du sol était montée une cuvo tronconique (summa forndx) en briques et en argile comme la sub* struction, de 2 mètres de diamètre intérieur au bas et de I mètre nu sommet, terminée par un gueulard ou cheminée circulaire (orbis sitmmus). On accédait par deux puits ou plans inclinés (fauces) à deux ouvreaux opposés [prafurnia], d'un côté pour alimenter de bois, do l'autre pour retirer les cendres ; on effaçait ainsi l'entrée des grilles pour que le vent ne pût enfiler le f\ yer et contrarier le feu. Pour la cuisson des briques et des poteries, le four était disposé à peu près de la même façon, (Four de Castor, en Angleterre, pi, Mil) i

faces. Sans pousser jusqu'à cette limite, l'art moderne emploie encore volontiers, pour les chaux grasses, ce procédé d'extinction spontanée, qui commence la carbonatation et facilite le durcissement du mortier.

On rencontre assez souvent, à propos de travaux difficiles, le mot de caLc véhément issima; on ne peut entendre par là une chaux grasse, très-effervescente, puisque les Romains n'employaient que la chaux éteinte lentement et spontanément; il faudrait penser plutôt qu'il s'agissait là d'une chaux ou mortier à prise rapide, obtenu parle mélange avec des fragments de tuileaux, et destiné à faire le béton hydraulique ou signinum pour les chapes et les aires. *

La plupart des mortiers (mortarium) employés dans l'eau douce uu daus l'eau de mer, étaient faits avec de la chaux grasse additionnée de pouzzolanes (pulvis puleolanus), trouvées aux environs de Rome, et surtout de Naples; elles étaient grises, jaunes, brunes ou noirâtres; elles donnaient une grande consistance aux maçonneries, et faisaient durcir rapidement les mortiers dans L'eau; ces derniers résistaient alors fort bien à l'eau de mer; le mule de Pouzzoles, celui de Terracine, les autres travaux maritimes romains, encore debout après dix-huit siècles, peuvent en témoigner. On employait généralement pour les travaux hydrauliques, enduits de cuvettes et de réservoirs, deux parties de pouzzolane de Baïes ou de Cumes pour une de chaux grasse. On ajoutait encore parfois à la pouzzolane, dans les travaux des ports, les ouvrages hydrauliques, une certaine proportion de tuileau concassé [teslaceum). Dans les pays éloignés des gisements de pouzzolane, on employait exclusivement ce tuileau concassé.

SAHLKS.

Les Romains choisissaient avec beaucoup de soin les sables arenw) dont ils faisaient usage dans leurs mortiers; ils rejetaient tous ceux qui ne criaient pas dans la main ou laissaient des traces argileuses; ils repoussaient le sable de mer, dont la salure empêche les maçonneries de sécher; ils préféraient de beaucoup les

sables de carrière {fossitia) aux sables de rivière (fluviatica). Nous avons une tendance toute contraire.

Leurs mortiers étaient, par suite, généralement très-graveleux; on rencontre dans les mortiers de blocage des éléments très-grossiers, qui ont jusqu'à 0m,02 à leur plus grande dimension.

mortikKs.

Dans la préparation de leur mortier (mortarium), ils mélangeaient ordinairement une partie de chaux éteinte et trois parties de sable fossile, ou deux seulement de sable de rivière ou de mer. On lui donnait souvent une tendance légèrement hydraulique dans les parties exposées à l'humidité, en ajoutant un peu de tuileau ou de brique pilée et tamisée (testaceum ou testa, tuma et succreta), ce qui donnait l'aspect rougeàtre que nous remarquons fréquemment. Dans le môme but, ils adjoignaient quelquefois encore au mélange une petite quantité de cendres ou de charbon pilé, pour rendre les enduits plus imperméables.

Les chaux, les pouzzolanes, les sables même étaient soigneusement conservés sur les chantiers; pour éviter tout mélange de ces matières avec des impuretés étrangères, on les enfermait dans de grandes fosses maçonnées, à proximité des chantiers ; on en a retrouvé avec leur contenu près de l'ancien port de Fréjus.

Nous ne serons pas surpris que, à cette époque de réglemention à outrance, les conditions d'établissement des maçonneries aient été fixées par une loi: celle-ci, entre autres dispositions, interdisait de commencer les maçonneries avant le Ier avril, ordonnait de suspendre le travail pendant les grandes chaleurs pour éviter la dessication brusque du mortier, et de les terminer avant le 1* novembre.

La résistance et l'homogénéité si remarquables des mortiers antiques doivent être attribuées surtout aux soins extrêmes de leur préparation ; par la division du travail, les mêmes ouvriers, chargés toujours du même office, acquéraient une habileté fort grande et l'habitude de dosages très-précis ; le corroyage était parfait, et sur tous ces points la surveillance des architectes et des inspecteurs ne se relâchait jamais.

Rondelet a fait des essais sur la résistance de quelques mortiers et enduits antiques ; il a trouvé :

Enduit do ciment et pouzzolane, d'un réservoir de Rome