En direct

Le mortier des Arènes de Béziers : des caractéristiques proches de celles de mortiers actuels
Les Arènes de Béziers, qui ont été construites en l'an 80 de notre ère, ont bénéficié d'une vaste campagne de fouilles et de réhabilitation au cours de la dernière décennie. - © © Lerm

Le mortier des Arènes de Béziers : des caractéristiques proches de celles de mortiers actuels

Laboratoire d’Etudes et de Recherches sur les Matériaux |  le 21/06/2010  |  Produits et matérielsGros œuvreHéraultTechnique

Ma newsletter personnalisée

Ajouter ce(s) thème(s) à ma newsletter personnalisée

Recherche et développement
Produits et matériels
Gros œuvre
Hérault
Technique
Valider

Chaque mois, retrouvez la chronique du Lerm, Laboratoire d'Etudes et de Recherches sur les Matériaux. Ce mois-ci : un exemple de durabilité des mortiers à travers l'analyse des maçonneries des arènes de Béziers, mises en oeuvre il y a près de 2 000 ans.

Dans le cadre de l'étude préalable aux travaux de consolidation des Anciennes Arènes romaines de Béziers, le Lerm (Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur les Matériaux) a réalisé une étude d'investigation sur site et de caractérisation en laboratoire des maçonneries, dont la mise en œuvre remonte autour de l'An 80 de notre ère, sous l'Empereur Flavien.
Cette étude devait permettre de détecter d'éventuelles zones très fissurées, de vides importants, ou de zones de remplissage hétérogène dus à l'utilisation, au Moyen Age, du site en carrière, et ainsi de confirmer l'homogénéité de la structure, notamment au-dessus et à l'arrière de la voûte dans la zone d'ancrage des tirants d'ancrage de renforts à apporter. L'analyse avait également pour objectifs d'identifier et de caractériser les matériaux en place, et leur état d'altération ; le Lerm pouvant ainsi conseiller sur le choix d'une ou plusieurs formulations de coulis d'injection approprié aux matériaux en présence pour le comblement des vides et la consolidation éventuelle des maçonneries.

Essais réalisés sur les maçonneries et les mortiers

A l'issue d'une première analyse des résultats des auscultations radar, les sondages ont été implantés dans certaines zones caractéristiques (zones d'anomalies, zone homogène...).
La maçonnerie est apparue constituée de blocs ou d'éléments de calcaire coquillier beige/crème, moyennement poreux, et d'un mortier gris clair de sable et gravillons (additionnés de fragments de briques ou de charbon de bois), relativement poreux mais assurant généralement une très bonne cohésion aux moellons.
Les essais en laboratoire avaient pour but de caractériser d'un point de vue physico-chimique différents échantillons de mortier de 2000 ans d'âge extraits du cœur des maçonneries, en vue d'une proposition de formulation de coulis d'injection approprié aux matériaux en place et aux types de désordres détectés.
Les conclusions de l'analyse minéralogique qualitative par diffractométrie des rayons X de la fraction fine de trois des mortiers romains prélevés et celles de l'examen, au microscope optique en lumière réfléchie, de sections polies confectionnées à partir des mortiers se recoupent, à savoir :
- ces mortiers renfermaient des quantités notables de vacuoles, dont la dimension maximale était de l'ordre d'un millimètre ;
- le mélange granulaire correspondait à un sable roulé d'origine alluvionnaire dont le diamètre maximal était de l'ordre de 5 millimètres ;
- la matrice était caractérisée par la présence de nombreux amas de chaux hydratée, auxquels étaient associés des silicates de calcium hydratés (C-S-H) ;
- ces mortiers étaient également caractérisés par une microstructure compacte se traduisant par un contact étroit entre le liant et les grains de sable, et par des assemblages serrés de produits issus de l'hydratation du liant ;
- de nombreuses particules, qui semblaient avoir réagi avec la chaux pour former des C-S-H, ont également été mises en évidence. Ces particules, généralement de composition silico-alumineuse ou silico-calco-alumineuse, correspondaient vraisemblablement à des pouzzolanes naturelles.

Conclusions : le temps a peu altéré le matériau

Nous connaissons, par les textes de Vitruve, la composition et les détails de la mise en œuvre du mortier romain. Le mélange des matériaux se faisait dans la proportion d'une unité de chaux pour deux à cinq de sable, suivant la qualité de ce dernier. A ces éléments ils ajoutaient de la cendre volcanique ou du tuileau pilé (argile). Ce sont ces ajouts qui confèrent au mortier romain ses propriétés hydrauliques.
En plus de leur composition, les Romains soignaient particulièrement la mise en œuvre du mortier, qui était utilisé pour noyer un blocage de galets entre deux parements de pierres appareillées. Ce mortier était battu et compacté au pilon de manière à remplir tous les vides de la maçonnerie et à limiter la teneur en air.
Le mortier des arènes de Béziers analysé, est romain non seulement par son âge mais également par sa composition et le soin apporté à sa préparation. Ses propriétés texturales sont comparables à celles de mortiers actuels.
Ce mortier de près de 2000 ans, de par l'hydraulicité apportée par les pouzzolanes et par la qualité de sa fabrication, présente encore des caractéristiques de compacité comparables à celles d'un mélange contemporain. Dans des conditions favorables de conservation, le temps a eu peu prise sur ce matériau.

Pour en savoir plus, cliquez-ici

pouzzolanes

Roches volcaniques sombre à structure alvéolaire, recherchée en construction pour ses qualités d'isolation thermique et phonique.

Les bonnes raisons de s’abonnerAu Moniteur

  • La veille 24h/24 sur les marchés publics et privés
  • L’actualité nationale et régionale du secteur du BTP
  • La boite à outils réglementaire : marchés, urbanismes, environnement
  • Les services indices-index
Je m’abonne
Supports Moniteur
Ajouter Le Moniteur à l'écran d'accueil