CHARGES DES MAÇONNERIES ET RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX

Comme nous l'avons indiqué déjà à l'occasion des voûtes, les constructeurs romains, pour se guider au milieu de problèmes si divers, ne prirent conseil d'aucun essai ni d'aucune analyse; ils ne tinrent aucun compte exact de la force des matériaux ; ils s'inspirèrent de l'exemple de travaux antérieurs et d'une sorte de mécanique naturelle; comme on l'a fort bien dit, ils firent preuve de beaucoup plus d'art que de science.

L'expérience des siècles qui se succèdent, n'est pas perdue,

et profite toujours aux générations nouvelles ; on peut observer que les constructions, à mesure que le temps marche, deviennent toujours moins lourdes et moins massives : les Indous et les Egyptiens firent plus solide et plus fort que les Phéniciens; les Romains gagnèrent encore sur ces derniers, sous le rapport de la légèreté et de la grâce; et cette loi, que nous pourrions appeler des dimensions décroissantes, ne cesse de s'appliquer de l'époque romaine à celle du Bas-Empire, et du Moyen-Age jusqu'à nos jours.

Il est intéressant de rechercher les résultats auxquels le simple sens pratique a conduit les Romains, et de calculer les efforts maxima auxquels furent soumis les matériaux dans leurs principaux ouvrages.

Pour cette étude, en attribuant aux maçonneries romaines, pour tenir compte de la petitesse des joints et du peu de mortier employé dans les grands appareils, les poids suivants par mètre cube :

Grand appareil.... 2,700 kil. * Appareil moyen... 2,500 »

Blocages -. 2,000 »

Mac. de briques.. 1,800 »

nous trouvons pour les charges maxima par centimètre carré, sans tenir compte d'aucune surcharge supplémentaire :

Pont d'Àmbrois 5\00 '

Pont iElius 5*,05

Pont de Rimini 5*,67

Pont Salaro 6k,20

Pont Fabricius 6*,66

Viaduc de Narni 19k,40 ) Moyenne : i7k,4i .

Pont de Salamanque 20k,46 I

Pont d'Alcantara 20,64

Pont-du-Gard 22 ,60

Basilique de Constantin. ........ 24*, 50

Aqueduc de Spolète 45^,00

Les charges que supportèrent leurs matériaux, flottèrent donc, au hasard, entre des limites assez éloignées, de 5,à45 kilo-

grammes, variant du simple presque jusqu'au décuple ; on ne peut pas expliquer ces écarts par la nature différente, la résistance variable des matériaux, car on trouve ces inégalités dans le même ouvrage : ainsi, au Pont-du-Gard, les piles du troisième étage travaillent à 3k,70 au maximum, tandis que la base supporte 22k,60 par centimètre carré ; de nos jours, par une répartition mieux entendue, on aurait singulièrement diminué le cube de maçonnerie mis en œuvre.

On peut croire, en thèse générale, que la charge d'écrasement des pierres employées ne dut pas être supérieure à 180 ou 200 kilogrammes : il faut se rappeler que le peu de dureté de leurs outils en bronze ou en fer à peine aciéreux ne leur permettait guère de travailler des pierres très-résistantes. La charge de sécurité s'abaissait donc, dans la pratique romaine, parfois au quart de la charge d'écrasement, au lieu du dixième que nous nous imposons ; mais il ne faudrait pas nous autoriser de cet exemple illustre pour chercher à abaisser notre coefficient ; il faut tenir compte, dans la belle, résistance qu'ont faite les maçonneries romaines, de la précision des joints, du soin donné à l'appareil, de la profusion des parpaings, de la bonne liaison, de l'absence presque complète de mortier dans les grandes constructions, de la lenteur de l'exécution ; par toutes ces raisons, les tassements et les dislocations étaient diminués dans une proportion considérable, au plus grand bénéfice de la solidité de l'ensemble.

Aujourd'hui, nous construisons plus vite ; nos maçonneries sont moins serrées ; elles s'exécutent à grand renfort de mortier, souvent de cales peu durables ; puis nous les chargeons trop tôt, avant la prise complète, de remblais qui ébranlent les joints et les assises, et certaines parties se disloquent dans ces mouvements ; nous soumettons nos ponts à des surcharges, à des trépidations que les ouvrages romains n'ont jamais connues. Pour ces motifs, nous devons tenir nos coefficients de sécurité fort élevés; et, si nous passons en revue quelques travaux modernes pris, un peu partout, parmi les plus hardis, nous trouvons pour les charges maxima imposées, par centimètre carré, aux matériaux par la pratique et l'analyse de nos jours :

En France : Viaduc de l'Indre 5*,39

— Viaduc de Chaumont 5^56

— Viaduc de ComeUe.v 7k,64

— Viaduc de Dinan. 10k,50

— Viaduc de la Combe-de-Fin . . 10^,79

— Aqueduc de Roquefavour . .. 15k,00 En Angleterre : Viaduc de Walwyn . . 7*,00

— Viaduc de la Dée 8k,06

— Viaduc de Lockwood 8k, 50

En Allemagne : Viaducs, 9 kil. à 10 kil . . . * . . 9k,50

) Moyenne : 8*,79.

A l'inspection de ce tableau, nous voyons entre quelles limites étroites, allant ordinairement du simple au double, se maintiennent les charges admises actuellement, même dans les constructions les plus hardies, sans trop se laisser entraîner par la valeur des résistances absolues, qui varie dans une proportion incomparablement plus large. Quant à la moyenne, elle est, à très-peu près, la moitié de celle que nous avons calculée précédemment pour les ouvrages romains. On pourrait croire que nous sommes arrivés à ce résultat prudent au détriment de la légèreté et de la sveltesse, considérées non pas au point de vue artistique, mais au moins au point de vue mathématique. Il n'en estrien; en résumant d'avance ce que nous aurons à dire sur ce sujet, à propos des ponts et des aqueducs, et ne prenant que les moyennes des rapports du vide au plein et du vide à la surface latérale totale, nous pouvons faire la comparaison suivante :

!• Ponts.

Ponts romains.

Ponts du Xllt au XIV* siècle .

Ponts du XVI* au XVII* siècle.

Ponts et viaducs modernes . . .

2* Aqueducs.

Aqueducs romain s

Aqueducs du XVII* au XVfflf siècle..

Aqueducs contemporains

d« vide ta plein.

du Ttde à la tarte* toUl*.

Nos ouvrages sont donc, malgré les sections deux fois plus

grandes que leur attribue le calcul, beaucoup moins massifs, beaucoup plus dégagés, beaucoup plus aérés, comme on dit parfois, que les constructions romaines similaires.

Ce sont les bénéfices de l'analyse moderne : on doit cet excellent résultat à une répartition mieux étudiée et mieux calculée des charges et des efforts, à l'agrandissement des débouchés par les voûtes en arc de cercle ou elliptiques, à l'élargissement méthodique des piles et des bases, à la suppression des piles-culées, à l'addition des contreforts latéraux bien liés à la maçonnerie, à l'élégissemenf de tympans par des voûtes de décharge ou des emmétrages en pierres sèches, au contreventement des piles par de petites voûtes-entretoises remplaçant l'ancienne division en étages.

Nos fondations sont aussi bien supérieures à celles des Romains ; la chute d'un pont est devenue un événement si rare, que le bruit de cette catastrophe cause une véritable émotion.

Avec leur construction plus rationnelle, avec la bonne qualité des mortiers et ciments modernes, qui souvent sont supérieurs à ceux des Romains, nos ouvrages pourront-ils toutefois, comme leurs aînés, défier pendant quinze et vingt siècles les assauts du temps ? On ne peut le leur prédire : sous l'effort de charges tous les jours plus lourdes, d'une circulation toujours plus active, l'usure sera nécessairement plus grande et plus rapide qu'aux temps passés, malgré la surveillance et l'entretien plus attentifs dont ils sont l'objet.

Du reste, à quoi bon? Nous n'assignons plus à nos constructions les mêmes fins ni les mêmes destinées éternelles. Les Romains, dont les besoins étaient plus stables et que le progrès tourmentait moins, pouvaient donner à leurs ouvrages un caractère de durée et de solidité immuable. Par les soins dont ils les ont entourés, ils ont admirablement" réussi : nous en voulons pour témoins leurs constructions les plus périssables, celles en petit appareil, en opus incertum ou reticulatum, qui se sont le mieux conservées jusqu'à nous, parce qu'elles ont été protégées contre leur ennemi le plus redoutable, contre la cupidité humaine, par la faible valeur de leurs petits éléments, trop chers à enlever ; nous posséderions à fortiori intactes, respectées par le temps, comme le Pont-du-Gard, toutes leurs œuvres

en grand appareil, bien autrement solides, si la main de l'homme ne les avait souvent détruites et exploitées comme des carrières de superbes matériaux.

Mais, aujourd'hui, quel intérêt trouverions-nous à assurer une pareille durée à nos ouvrages? Le progrès nous entraîne à chaque instant vers des solutions toutes nouvelles; les ponts suspendus sont déjà menacés de discrédit, après les services les plus incontestables et un demi-siècle à peine de grande faveur ; on parle de rectifier déjà le réseau principal de nos chemins de fer !

Nos constructions actuelles survivront bien au jour où ceci distancera et remplacera cela. Chaque époque, jalouse de sa conquête nouvelle, met une sorte d'orgueil irréfléchi à ne rien emprunter au capital ni aux économies laborieuses du passé- Cette œuvre admirable du Pont-du-Gard, que son créateur pensait, avec quelque droit, avoir faite immortelle, est morte aujourd'hui, détrônée et supplantée par une machine à vapeur !