Chaux et maçonnerie de pierre

Principes de base de la maçonnerie en pierre

La construction traditionnelle en pierre est basée sur une transmission le plus souvent orale des connaissances et des savoir-faire des anciens, sur le terrain. Elle est issue de l'observation, du bon sens et du respect des lois de la nature et de la physique tout au long des générations successives de bâtisseurs.

Quelles sont les lois de la physique et les forces de la nature en jeu ?

• La pierre est un matériau minéral naturel abondant, inerte et stable, résistant bien au gel, avec une masse volumique élevée et une grande inertie thermique, dur, offrant une résistance en compression élevée.
• En revanche, sa résistance en flexion est 10 fois plus faible que sa résistance en compression. C'est un matériau relativement rigide, très peu élastique, et donc "cassant".
• A moins d'être construites sur une roche dure, compacte et monolithique, les fondations d'une maison traditionnelle en pierre bougent sensiblement dans le temps.
• La pierre calcaire est un matériau en partie perméable à l'air et à la vapeur d'eau.
• L'eau, par le phénomène de mouillage et de capillarité, a la particularité de s'infiltrer et de se loger dans tous les interstices qu'elle trouve entre des matériaux imperméables.
• L'eau, à l'état liquide ou solide, est un matériau quasiment incompressible.
• L'eau gèle lorsque la température descend en dessous de 0°c, et lorsqu'elle gèle, son volume augmente. Elle peut alors exercer des forces différentielles colossales, plus fortes que la gravité.
• La deuxième plus grande forces à l'oeuvre dans une constructions architecturale est la force de gravité.
• Mais d'autres forces interviennent, liées à des phénomènes physiques qu'il ne faut jamais négliger: Le vent, la neige, les séismes, les dilatations différentielles liées aux changements de température, au soleil, à l'humidité, à la corrosion, aux racines d'arbres, à l'hydrométrie du sous-sol, etc.

Connaissant ces lois et dès lors que notre instinct nous incite à construire une maison robuste, la plus durable possible et la plus saine et confortable possible, il devient évident que la pierre est le meilleur matériau de base que l'on puisse trouver pour édifier ses murs. Pour que ses murs ne se fissurent pas et ne se disloquent pas dans le temps, les pierres dures et rigides doivent être assemblées entre elles de manière à ne subir que des contraintes en compression. Les forces de cisaillement et de flexion doivent être réduites ou converties en forces de compression par le principe de la voûte et des arcs de décharge. Et les pierres doivent être liées et jointoyées entre elles par un mortier de maçonnerie durable, minéral, souple et plastique, capable d'absorber dans le temps les glissements et les dilatations différentielles entre les pierres, imperméable à l'eau mais aussi perméable à la vapeur d'eau, pour éviter l'accumulation d'humidité dans le mur et entre les pierres et pour sécher rapidement. La chaux est le seul liant capable de conférer toutes ces propriétés aux mortiers de maçonnerie en pierre.

Pourquoi jamais de ciment avec la pierre ?

Les assemblages et les joints réalisés avec un mortiers au ciment sont trop durs et rigides, pas assez souples et ils sont imperméables à la vapeur d'eau. Avec les dilatations différentielles et les mouvements infimes des fondations et des murs, les joints se désolidarisent des pierres. Puis l'humidité s'infiltre entre les joints et les pierres, y stagne et gèle en hiver, provoquant des dégradations à la fois des joints et des pierres. Les maçonneries, les joints et les enduits à base de ciment bloquent les échanges hygrométriques entre l'intérieur et l'extérieur de la maison. Ils favorisent les remontées et la stagnation de l'humidité du sol à l'intérieur des murs.

In fine, contrairement à l'idée reçue, le ciment, utilisé à la place de la chaux dans les mortiers d'assemblages, les joints ou les enduits, fragilise les murs de pierre en les rendant bien plus sensibles au gel, aux dégradations par les intempéries, aux fissures et aux lézardes, et dégrade la qualité de l'air et le confort de vie dans la maison.

Mais alors à quoi sert le ciment ?

A faire du béton !

Depuis près d'un siècle où il est apparu, le ciment sert à réaliser les constructions en béton, et surtout celles en béton armé. C'est un principe totalement différent de celui des constructions en pierres. On cherche à réaliser des murs monolithiques, qui ne bougent pas, ancrés sur des fondations et des dalles elles aussi monolithiques. Les constructions sont ainsi extrêmement rigides, tout au plus légèrement élastiques, mais pas du tout plastiques. En revanche, la technique permet l'édification des grands buildings, des ponts à grandes portées, des barrages, etc. Mais si à la suite d'une erreur de calcul ou de construction, ou d'un mouvement de terrain, la limite d'élasticité des assemblages est franchie, alors c'est la fissure, la lézarde, puis la corrosion prématurée des armatures et dans le pire cas l'écroulement de l'ensemble. Et la durée de vie d'une construction en béton armé même bien entretenue est beaucoup plus courte que celle d'une construction en pierre, du fait de la corrosion lente et inéluctable des armatures au sein du béton.

Pour résumer, les constructions en pierre exploitent au mieux l'expérience des anciens et l'observation des lois de la physique pour s'adapter aux forces et aux mouvements naturels séculaires là où les constructions en béton "modernes" utilisent la force brute et l'intelligence calculatoire pour contrer à court terme les lois de la nature. Ce sont deux états d'esprit différents, entre humilité face à la nature d'un côté et, en caricaturant un peu, arrogance ou vision court-termiste de l'autre.

Mais aussi à faire de la pierre !

En effet, pour notre plus grande chance, le ciment blanc peut aussi être utilisé avantageusement avec de la roche calcaire broyée pour la recréation des pierres de taille calcaires par moulage et coffrage. A la fin du processus d'hydratation et de carbonatation naturel, le matériau obtenu est un minéral calcaire pur et durable comme la pierre calcaire naturelle, avec des propriétés quasiment identiques. Ainsi, vous et moi pouvons conserver et restaurer nos maisons en pierre en respectant l'architecture traditionnelle, sans taper dans une ressource naturelle devenue aujourd'hui excessivement rare et chère, la pierre naturelle. Mais bien sûr et évidement, pour cette utilisation, en aucun cas il ne faut avoir le mauvais reflex d'ajouter des armatures métalliques dans nos moules...