Le Béton romain

7 mai 2009

Recette du "Béton Romain" : Ajouter des gravillons dans un mortier de chaux : "Quand la chaux est éteinte il faut la mélanger comme suit : 1 volume de chaux, 3 volumes de sable de carrière ou 2 volumes de sable de rivière"
Vitruve - De Architectura.

Ossature bois en douglas, fondations périphériques, dalle en chaux, soubassement en douglas, mélange terre/paille

Je crois que le douglas n'est pas imputrescible. Il résiste sans traitement, mais il pourrit. Je crois qu'il craint l'humidité stagnante.
Pour les fondations, un copain a fait une maison paille. De bas en haut, il a fait : semelle béton de ciment ferraillée 25cm, 2 rangs de 2 parpaings pleins avec plaque de polystyrène verticale entre les 2 parpaings, 1 brique linteau monomur (avec fers à béton et béton de ciment dans le U), 1 feuille de feutre bitumeux, le douglas posé sur le feutre, puis ossature bois et paille (en botte pour son projet).
Il a enduit les fondations (parpaing plus monomur) avec de la chaux NHL2.

Originaire d'Amérique du Nord (De la Californie jusqu'au Canada), il a été introduit en Europe dès 1827 et en France dès 1842. Ce douglas est un arbre à croissance rapide d'où son importante utilisation dans les reboisements. Il possède par ailleurs de bonnes qualités technologiques (transformation du bois pour la charpente, la construction extérieure car il est imputrescible à cœur).

Le concept PolyRoc SA, consiste à insérer une embase plastique sur des poteaux bois fraisés, usinés à coeur. Les bois sont choisis parmi les meilleures espèces naturellement durables à l’exemple du châtaignier. Ce mode de fabrication est totalement différent des poteaux planés, sciés, fendus etc … Diamètres 7 cm
NB. Egalement livrable sans embase plastique
Châtaignier usiné à coeur
Très grande durabilité naturelle, utilisable en classe 4 (source CTBA)
Excellentes qualités mécaniques (peu de noeuds à l’inverse du pin).
aubier inexistant
Bois exempt de traitement chimique
L’eau n’est pas un facteur dégradant pour les bois durables

Le châtaignier est un bois historiquement connu pour sa durabilité naturelle ; piquets vigne,toitures du Mont St Michel, bardeaux, clôtures «Ganivelles » nasses des pêcheurs
Embase polyéthylène imputrescible Protection de la zone sensible du collet des champignons lignivores et insectes phytophage y compris les redoutables termites (la plupart des poteaux bois pourrissent au niveau du sol) Renforce la durabilité naturelle des bois
Permet de s’affranchir de la qualité des bois qu’exigent la classe de risque classe 4 .
Diamètre permettant un bon ancrage au sol (résistance au vent)
Matière très utilisée en agriculture, espace vert (irrigation, canalisations…)
Recyclage : Ce concept, conforme à la norme 14001, exclu l’adjonction de traitement chimique et donc l’utilisation d’installations spécialisées pour détruire ou recycler nos produits, à l’inverse des pins traités CCA (cuivre chrome arsenic).
http://polyroc.free.fr/images/06 03 01 Vigne plaquette recto verso.pdf

De ce qu'on a lu, on voudrais donc faire une dalle en béton romain avec chaux et pouzzolane (je crois pas que les romains mettaient du sable).
On part donc sur une recette de ce style (pour 1m3 de dalle):
- 0,5m3 de pouzzolane 3-6 (500kg)
- 0,5m3 de pouzzolane 0-3 (500kg)
- 0,5m3 de chaux NHL5 (180kg) http://www.systemed.fr/forum/forum_posts.asp?TID=32493&PN=0&TPN=1

L’usage de la chaux aérienne pour des fondation a pour but de créer une fondation « souple » qui, en cas de tassement différentiel du sol, va se déformer de manière répartie, et non pas se rompre comme peut le faire une fondation en béton de ciment sous trop de contraintes. Volonté écologique d'utiliser des techniques peu énergivores, tant à la production qu'à l'usage final.

http://www.areso.asso.fr/IMG/pdf/FEO-01-charmeau1-1.pdf

Ensuite dans le garage, j'ai préparé un (joli) coffrage pour couler de (magnifiques) fondations cyclopéennes. Qu'est-ce me demanderez-vous ?
Tout d'abord, je vous remercie pour la pertinence de votre question. Les fondations cyclopéennes (ou fondations en béton romain) sont des fondations de 80x80 cm. Le fond de fouille est rempli par des pierres d'un diamètre le plus gros possible. Plus les pierres sont grosses, et donc stables, plus les fondations seront solides. Une fois ces pierres posées, on les noie dans un lit de chaux (hydraulique ou un mélange de chaux hydraulique NHL 5 et de chaux aérienne CL 90).
On recommence la même opération en réduisant la taille des pierres ; on pose donc des pierres puis de la chaux et ainsi de suite jusqu'en haut.
Les photos sont donc la première phase à savoir le coffrage et la pose des premières pierres.
Pour information, le sol du côté Nord de la fondation est plus bas car nous y ferons un cellier-cave-légumier.... Cette pièce sera aveugle et isolée. http://verofrancois86.blogspot.com/2006/02/ossature-fondations-cyclopennes-et.html

La maçonnerie (partie 2) : Le soubassement (ou libage)

Les semelles c'est bien mais pas suffisant pour le charpentier (c'est exigeant un charpentier !). Il fallait donc monter des "parpaings" sur 60 cm (c'est la cote que nous avions définie au moment où nous avions "tiré" les niveaux). Ces 60 cm de parpaings s'appellent le soubassement dans notre région et le libage dans d'autres. (d'où le titre du chapitre)
Des parpaings ?
Il a fallu faire un choix : que mettre sur ces semelles ? (ben du cuir pardi !)
Nous avions la possibilité de mettre des parpaings traditionnels mais le bilan écologique des parpaings est fort mauvais donc...
Nous avons opté pour des blocs de pierre ponce en soubassement. Ils sont commercialisés par la société Cogebloc http://verofrancois86.blogspot.com/search/label/Fondations

-les fondations cyclopéennes (ou béton romain) consistent en un empilage de pierre noyées dans un lit de chaux (hydraulique). L'avantage de cette technique est d'utiliser de la matière première entièrement naturelle mais elle prend un temps très important (et il fallait finir pour la venue du charpentier le 4 juillet) et elle coûte plus cher que des semelles béton !
-des semelles en chaux-bambou : cette technique ne fait pas l'unanimité auprès des autoconstructeurs. Certains considèrent en effet qu'il faut éviter de mettre des matières organiques (bambous en l'occurrence)dans des semelles. Pour ma part j'aurais souhaité pouvoir réaliser cette technique mais je n'ai pas trouvé de bambous de section suffisante (10 cm de diamètre) Il m'aurait été possible d'en obtenir mais pas avant le mois de juillet et venant de Bali !
Nous avons donc fait le choix de mettre une semelle béton, armée d'un ferraillage acier en T.

En effet il s'avèrerait que les bétons utilisés par les Romains soient assez proches des bétons développés de nos jours par les experts en béton. Ils se demandent aujourd'hui comment faire un béton durable. Beaucoup de bâtiments en béton Romains antiques sont toujours utilisés après plus de 2000 ans. Pour ces experts du béton moderne, les Romains étaient des constructeurs chanceux en cela qu'ils ont apparemment simplement employé des dépôts de pouzzolane naturelle, qui se trouvaient être appropriés pour produire un mortier hydraulique. Contrairement à cette déclaration, notre récente étude linguistique et la nouvelle traduction du livre de l'auteur latin Vitruvius "de Architectura" (Ier siècle av. J.-C) démontre que la magnifique qualité du béton Romain résulte de la vaste utilisation de mortiers pouzzolaniques artificiels et des bétons. Deux pouzzolanes artificiels ont été intensivement fabriqués :
- Argile kaolinitique calcinée, en latin testa
- Pierres volcaniques calcinées, en latin carbunculus
En plus de ces ingrédients réactifs artificiels, les Romains ont employé un sable volcanique réactif naturel nommé harena fossicia. Les ingrédients testa, carbunculus et harena fossicia ont été intensivement employés dans des constructions Romaines. Ces ingrédients réactifs ne doivent pas être confondus avec le pouzzolane traditionnel dont le nom est originaire de la ville de Puzzuoli, près de Napoli (Mt Vesuvio). Selon le Livre de Vitruvius V, 12, le pouzzolane traditionnel a été exclusivement employé pour la fabrication de quais d'escale dans la mer ou des fondations pour des ponts, tandis que harena fossicia, carbunculus et testa ont produit un béton pour des constructions sur la terre. La technologie du béton romain était plus efficace que la construction traditionnelle avec la pierre de taille.

Analyse des Ciments Romains à Haute Performance

De la fouille des ruines Romaines antiques, on sait qu'approximativement 95 % des bétons et des mortiers constituant les bâtiments Romains se composent d'un ciment de chaux très simple, qui s'est durci lentement par l'action de la précipitation du dioxide de carbone CO2, venant de l'atmosphère. C'est un matériau tendre qui a été employé essentiellement dans la fabrication de fondations et dans des bâtiments pour le peuple. Mais pour la construction de leur "ouvrages d'art", les architectes Romains n'ont pas hésité à employer des ingrédients plus sophistiqués et chers. Ces ciments Romains remarquables sont basés sur l'activation calcique d'agrégats céramiques (testa) et de riches tuffs volcaniques alcalines (cretoni, pozzolan) ensemble avec de la chaux. L'excès de chaux qui n'a pas réagi chimiquement, se recarbonate lentement en Ca-carbonate au contact du gaz carbonique de l'air. L'analyse minéralogique conventionnelle ne fournit pas d'explication satisfaisante sur le mécanisme de durcisement. Également, à la suite d'une puissante analyse spectroscopique MAS-NMR de ces ciments archéologiques, on a été capable de distinguer deux analogues de ciments géopolymériques Romains archéologiques, datant au IIème siècle ap. J.-C.

Des institutions d'ingénieries civiles, qui travaillent particulièrement aux problèmes liées au stockage de l'eau (des réservoirs, des aqueducs) ont exigé un matériau très performant et une technologie spéciale. On sait que la technologie de ce premier analogue de ciment Romain, sous le terme technique générique d'Opus Signinum, est obtenu en mélangeant des céramiques écrasées et tamisées, en latin testa, avec de la chaux. Selon l'Auteur Romain Plinius (l'Histoire naturelle, Livre 35, 165), cette technologie a été reconnue comme : "... une des inventions les plus spectaculaires de l'humanité..." L'ingrédient testa est une poudre céramique spéciale d'argile kaolinitique calcinée (oxyde d'alumino-silicate) et donc identique à l'ingrédient KANDOXI des ciments géopolymériques modernes. Nous avons réalisé une spectroscopie NMR 29 Si et 27 Al sur des échantillons d'Opus Signinum datant du IIème siècle ap. J.-C. Leurs spectres sont identiques à ceux des ciments géopolymériques GEOCISTEM modernes. Le deuxième analogue de ciment Romain implique l'utilisation de pouzzolane artificielle nommée en latin Carbunculus. L'analyse a été effectuée sur des échantillons d'Ostia, des IIème et IIIème siècle de notre ère.

http://www.batiweb.com/news/a.asp?ref=04072308&titre=Les-technologies-du-bâtiment-illustration-éternel-retour-nietzschéen&themeUrl=&rub =

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