Mortier (matériau)

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Le mortier est le mélange à consistance de pâte ou de boue, d'un liant et d'agrégats avec de l'eau. Il est utilisé en maçonnerie comme élément de liaison, de scellement ou comme enduit. Techniquement parlant c'est une colle.

Les professionnels du bâtiment qui utilisent le mortier sont le maçon, le carreleur et le tailleur de pierre.

Étymologie[modifier | modifier le code]

Le latin mortarium, désigne d'abord l'auge du maçon, puis son contenu. Cette distinction nous est restée puisque le terme mortier désigne le récipient (Voir Mortier et pilon) et son contenu. Le Mortellier[1] désigne le fabricant d'auges de pierre qu'on appelle mortiers et ensuite celui qui brise certaines pierres dures pour en faire du ciment[2], constitue une des premières organisation de métier, entérinée par le Livre des métiers d'Étienne Boileau, rédigé en 1268.

Typologie[modifier | modifier le code]

Il existe plusieurs types de mortiers :

Le mélange d'un liant et d'eau sans agrégat s'appelle la barbotine ou eau de chaux.

Le mortier de ciment et de chaux hydraulique (10 à 15 %) s'appelle un mortier bâtard.

Si on ajoute du gravier à un mortier, on obtient du béton.

Rôle[modifier | modifier le code]

Beaucoup de constructions antiques, rustiques ou élaborées, étaient construites sans mortier (Maçonnerie à joints vifs, murs cyclopéen, Grand appareil quadrangulaire romainetc.). Dans le grand appareil, les pierres de grande taille, placées selon leur lit de carrière, avaient leur faces parfaitement dressées, ce qui permettait une parfaite répartition des efforts au niveau du joint. Elles étaient quelques fois liaisonnées horizontalement par des crampons en plomb, accessoire superflu puisque le pillage de ceux-ci n'a pas pour autant entraîné la ruine de ces murs monumentaux. D'autres maçonnerie en pierre sèche ont servi dans la construction de clôtures, ou de cabanes en pierre, constructions rustiques qui n'ont pas toujours défié le temps.

L'usage du mortier devient indispensable dans des maçonneries constituées de moellons ou de pierres irrégulières, où c'est clairement le mortier qui par la qualité de sa mise en œuvre va assurer cohésion et la bonne répartition des charges entre assises. Il assure également un rôle de colle, et lorsqu'il comble chacun des espaces entre les pierre à bâtir, il permet de réaliser un ensemble monolithique à la résistance variable selon la nature du mortier.

Le mortier ferme le joint en retrait, à fleur ou à reflux, contribuant à l'esthétique et à l'étanchéité de la façade. Il est aussi utilisé comme enduit.

Enfin dans le cas du pisé ou de la bauge, c'est le mortier qui devient le matériau principal et il ne sert qu'à s'agglomérer à lui-même.

La nécessité d'avoir des mortiers faisant office de colle définitive ne s'impose dans certains pays qu'à la révolution industrielle. Jusque là beaucoup d'ouvrages d'art sont construit sans faire usage de mortiers remarquables, et on supplée à leur fragilité relative par des entretiens fréquents des maçonneries qui se déchaussent. La construction d'ouvrages liés à la navigation - requis par une industrie en pleine croissance - allant grandissant, une réflexion s'amorce pour obtenir des mortiers résistants, faisant prise sous eau. Cela conduit à découvrir (ou redécouvrir) les chaux hydraulique et plus tard les ciments qui à partir du milieu XXe siècle deviennent une denrée commune dans les pays industrialisés[3].

Mortiers antiques[modifier | modifier le code]

Les témoignages historiques sont ceux qui ont défié le temps. Ce sont souvent des bâtiments de prestige réalisés en bonne maçonnerie - éventuellement réalisés à la chaux. Et puis ce sont des traités d'architecture - le premier, le De Architectura de Vitruve - dont la redondance pourrait laisser croire à une permanence des préparations[4]. C'est ignorer la majorité des constructions réalisées avec des moyens plus immédiats, et qui n'ont pas franchit les âges, la simple ruine d'un toit pouvant dans ce type de construction entrainer la rapide dégradation des maçonneries. La maçonnerie romaine antique réalisée à la chaux, a toujours suscité l'admiration mais c'est sans parler des innombrables maçonneries antiques de moindre qualité ou réalisées en terre, qui ont disparu, sauf à Pompéi par exemple, où leur conservation est problématique[5].

Le premier de tous les mortiers a été la terre, ou la terre argileuse, matériau gratuit, disponible à même le sol ne nécessitant pas de processus chimiques de transformation complexes. Viennent ensuite les matériaux produits par transformation thermique de la pierre (Plâtre, chaux et ciments) dont l'invention est très ancienne, mais l'usage discontinu dans le temps. La Rome antique préconisera de chaux grasses (aériennes) dans la confection des mortiers, en remplacement de la terre[5], ce qui donnera lieu à des mortiers de constitution variable. Dans les pays industrialisés, ce n'est toutefois qu'à partir de la révolution industrielle et plus particulièrement la fin du XIXe siècle que les chaux hydrauliques et les ciments s'imposeront sur tout autre moyen.

Début XIXe siècle on regroupait donc sous le nom de mortier toute espèce de mélange de terres crues ou cuites ou d'autres matières obtenues par calcination ou de chaux avec ou sans sable et de l'eau en suffisante quantité pour pouvoir le gâcher le porter et le mettre en œuvre convenablement à sa destination[6]. Dans les campagnes où les fours à chaux étaient éloignés et la chaux rare et chère on se contentait souvent pour faire du mortier de terre crue mais franche et un peu grasse en la délayant avec de l'eau et il s'en trouvait qui avait beaucoup de ténacité. Quelquefois on y mélangeait de la paille ou du foin haché, du regain et même de la chaux, si on en avait pour lui donner plus de consistance, ou le rendre plus maniable. On s'en servait alors particulièrement pour la bauge et les torchis. Dans tous les cas le mortier fait avec du sable et de la chaux était à préférer pour les habitations si on pouvait s'en procurer facilement[6].

« Pour que le mortier soit bon, la chaux doit être bonne, de même que le sable et il ne doit y avoir trop ni de l'un ni de l'autre selon la destination; quant à l'eau il en faut toujours le moins possible: le mortier qui en a trop ne vaut rien[6]. »

La terre, le premier des mortiers[modifier | modifier le code]

Article connexe : mortier de terre.

Vers 1825, en France, plusieurs moyens président pour construire un bâtiment rural[7] (car c'est alors le lot de la plupart des gens, jusqu'au XVIIe siècle, 80% de la population française, vit à la campagne et principalement de l'agriculture[8].): Beaucoup de bâtiment sont construits en torchis, qui consistent en une charpente en bois dont les interstices sont remplis avec de la terre argileuse mêlée de foin ou de paille. Ou on maçonne des cailloux de silex, ou des bloc marneux, posés en mortier de chaux et de sable, ou simplement avec de la poudre marneuse délayée à consistance de mortier. La bauge aussi est employée, montée par assises de dix-huit pouces de hauteur, sur une base en caillou et mortier: en Picardie et en Champagne une grande quantité de maisons sont bâties de bauge ou terre d'argile, mêlée de paille, construction qui a l'avantage de réserver le bois pour les ouvrages où son emploi est indispensable. On construit aussi avec de la terre sèche battue au pisoir, sur une base en caillou : l'architecte François Cointeraux (1740-1830), auteur d'un ouvrage sur la construction des maisons rurales en terre[9], fait à cette époque élever, aux environs de Paris, beaucoup de bâtiments en pisé. Le pisé exigeant de la terre sèche peut être exécuté sans interruption; la bauge, au contraire, qui nécessite une grande quantité d'eau, ne peut être exécutée que par assises de dix-huit pouces de hauteur, qu'il faut laisser sécher avant d'en faire une autre, afin de lui donner la consistance nécessaire pour soutenir le fardeau d'une assise. Enfin le bâtiment en bauge, clos et couvert, doit être bien sec avant d'être habité sans danger, ce qui n'a pas lieu avec le pisé, qui, étant très sec, peut être habité de suite. On construit aussi avec des briques desséchées au soleil et posées avec un mortier d'argile, à la manière adoptée en Lorraine: l'exécution étant facile et peu coûteuse. On laboure en plusieurs sens une portion de terre dont la surface est calculée en raison de la dimension du bâtiment à construire; on bat avec une masse cette portion de terre et la forme en surface unie; puis, avec des règles et un tranchant, on coupe cette terre battue en lignes droites, espacées de 8 à 9 pouces, et par d'autres transversales de quatre à cinq pouces de distance. Tous ces carreaux ainsi tracés présentent un champ couvert de briques. On laisse cette terre bien sécher et prendre le plus de consistance possible, et, après un temps convenable, on enlève chaque carreau qui présente alors la forme d'une brique qui a deux pouces environ d'épaisseur. C'est avec de pareilles briques qu'on élève un bâtiment, en posant chaque assise, à la manière ordinaire, sur un lit de la même terre délayée en consistance de mortier[7].

Dans le Limousin, la terre argileuse, dite « tuf gras », appelée aussi terre grasse, extraite de l'arène locale est employée jusqu'au milieu du XIXe siècle. Elle a servi pour les terres battues des sols, pour lier les maçonneries de pierres et pour remplir les vides des constructions en pans de bois[10]. Même pour les grandes agglomérations, le mortier était souvent sans chaux, l'arène contenant elle-même son propre liant : l'argile des feldspaths dissous, la solidité des murs était d'abord assurée par l'agencement soigné des pierres[11].

Les moyens accordés par la révolution industrielle à la production massive de chaux et de ciments on eu raison des mortier de terre en Europe. Se pose aujourd'hui la préservation et la valorisation du patrimoine bâti faisant usage des mortiers de terre.

D'autre-part on constate un regain d'intérêt pour les techniques de bauge, de pisé et de béton de terre.

Mortiers obtenus par calcination de la pierre[modifier | modifier le code]

La fabrication de liants par calcination de la pierre (dans les fours à calcination) serait aussi ancienne que l'art du potier[5]. Au néolithique déjà, l’homme s’est aperçu que certaines pierres constituant le foyer s’effritaient à cause de la chaleur en produisant une poudre se solidifiant une fois humide. Dans la ville de Çatal Höyük, fondée en 7000 avant J.-C. des enduits de plâtre ornaient les murs. L'Égypte antique, du troisième millénaire emploie du plâtre pour assembler les pierres des édifices et pour réaliser des enduits. L’Égypte utilisait aussi en 2600 ans av. J.-C., comme mortier, un mélange de chaux, d'argile, de sable et d'eau : un des mortiers les plus anciens est celui de la pyramide d'Abu Roasch, qui fut probablement érigée sous la IVe dynastie[12]. Plus généralement l'Orient est connu pour son emploi du plâtre et de la chaux. Si les grecs connaissent la chaux et le plâtre sous forme d'enduits, ils ne les utiliseront qu'épisodiquement comme mortier, préférant l'usage des crampons en plomb.

Ce n'est qu'à partir de la Rome antique que la chaux sera recommandée pour la confection des mortiers[5].

Plâtre[modifier | modifier le code]

Article connexe : Hourdage.

Mortier de chaux[modifier | modifier le code]

La chaux est obtenue par calcination de pierre calcaire vers 1000°C, dans des fours à chaux, opération pendant laquelle elle abandonne son gaz carbonique. Le produit restant, un oxyde de calcium est appelé chaux vive et prend l'apparence de pierres pulvérulentes en surface que l'on va hydrater ou éteindre par immersion dans l'eau. Cette immersion, provoque la dislocation, un foisonnement, ainsi qu'une forte chaleur. Le résultat est une pâte, qui prend le nom de chaux éteinte. C'est ce matériaux plastique, qui mêlé à des agrégats va constituer les mortiers. Une fois incorporée dans la maçonnerie, un phénomène de cristallisation - en fait une carbonatation - s'opère au contact de l'air - et plus particulièrement le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère qui fait retourner la chaux à l'état de calcaire. L'extinction de la chaux se faisait de préférence dans des fosses attenantes au chantier.

La présence d'argile associée au calcaire de calcination conduit à différents types de chaux. Il y a lieu de distinguer[5]:

  • chaux aérienne : le phénomène de cristallisation s'opère en présence d'air. Les chaux aériennes se répartissent en:
    • chaux grasses, obtenues à partir de calcaires très pures ou contenant de 0,1 à 1 % d'argile
    • chaux maigre, obtenues à partir de calcaires contenant de 2 à 8 % d'argile
  • chaux hydraulique : le phénomène de cristallisation s'opère aussi en milieu aqueux, obtenues à partir de calcaires contenant plus de 8 % d'argile

Au delà de 20 % d'argile, les calcaires sont impropres à la confection de la chaux (Vicat les appelle chaux limites. Ils trouveront par la suite à être employé dans la fabrication des ciments). À partir de 35 %, La roche devient tendre et friable. À partir de 50 % on parle de marne calcaire, elle devient plastique. Avec 70 % d'argile, elle devient marne argileuse.

La dénomination chaux grasse/chaux maigre vient de ce que les chaux maigres augmentent peu de volume lorsqu'on les réduit à l'état de pâte tandis que les chaux grasses donnent un volume plus important, on dit qu'elles foisonnent beaucoup plus. De même les chaux grasses forment avec la même quantité de sable un mortier plus gras que lorsqu'on emploie des chaux maigres[13].

Pendant longtemps on a appelé chaux maigres celles qui avaient la propriété de durcir dans l'eau et chaux grasses celles qui n'avait pas cette propriété. La distinction, chaux aérienne/chaux hydraulique est venue du fait que certaines chaux maigres ne sont pas hydrauliques[13]. Vicat en 1856 ne distingue que trois classes de chaux à destination des mortiers: chaux grasse, chaux maigre et chaux hydraulique. A cela il faut ajouter les chaux éminemment hydrauliques celles qui immergée font prise du deuxième au sixième jour suivant la saison et qui après un mois sont déjà dure et superficiellement insoluble et enfin qui après six mois donnent des éclats par le choc[14].

La présence d'argile comme d'autres corps, pouvant modifier la phase d'extinction, les Romains supposèrent, de manière erronée, que ces substances diminuaient la qualité de la chaux[5]. Les romains n'utilisèrent donc que de la chaux aérienne. Cet état de connaissance perdurera jusqu'au XIXe siècle. En 1863, il suffit d'interroger les maçons et chaufourniers sur les diverses chaux du pays pour qu'ils désignent les chaux hydrauliques comme les plus mauvaises. Il fallait insister pour qu'ils en fassent mention. Les chaux hydrauliques sont alors recherchées activement car on connaît désormais leur propriétés exceptionnelles[15]

La chaux grasse entreposée et recouverte d'argile pouvait se conserver fort longtemps, à l'état de pâte, des années éventuellement. Cette caractéristique accompagnait donc les chaux grasses obtenues à partir de calcaires très pures, les marbres par exemple et était très prisée des romains car elle permettait aux maçonneries à mesure qu'on les élèves, de se tasser progressivement, assurant au niveau du joint une répartition uniforme des efforts[5].

Vers le Ier siècle après J-C, la Rome antique améliore la technique de la chaux par l’incorporation de sable volcanique de Pouzzoles - la pouzzolane - ou de tuiles broyées. Comme le dit Vitruve dans son De architectura (Livre II, Chapitre 6), le mortier peut résister à l'eau et même faire prise en milieu très humide. Cette vertu est due à la présence d'une grande quantité de silicate d'alumine. En ajoutant à la chaux aérienne de la pouzzolane ou des tuileaux, on la transforme artificiellement en chaux hydraulique. Ce n'est qu'en 1818 que Louis Vicat expliquera les principes de cette réaction, dans sa théorie de l'hydraulicité[14] ouvrant la voie à la découverte du ciment Portland.

Le Panthéon de Rome, Ier siècle av. J.-C., un exemple exceptionnel d'ouvrage ayant défié intacte les siècles, l'opus caementicium, mortier de chaux mêlé à des matériaux tout venant, les caementa, maçonné et non coulé, réalise une maçonnerie dont la texture peux s'apparenter au béton de ciment moderne

Dès le IIIème siècle avant J-C, un système constructif - l' Opus caementicium- s'impose sur l'appareillage en usage - le grand appareil. L' opus caementicium qui prend toute l'apparence d'un béton est composé in situ et non coulé, en utilisant matériaux tout venant, les caementa, maçonnées dans le meilleurs des cas à la chaux, entre deux parois de petit appareil qui font office de coffrage perdu. Un système constructif performant, économique, rapide ne nécessitant aucune qualification de la main-d'œuvre, une bonne partie des matériaux étant employés sans préparation préalable. La systématisation de la construction en opus caementicium - associé à une main-d’œuvre servile issue de ses campagnes victorieuses, à commencer par les Guerres puniques - dressée plutôt que formée - permettra à la Rome antique de faire de l'architecture un art universel, alors qu'il était jusque là réservé à la construction des temples et des fortifications[5].

Beaucoup d'édifices antiques réalisés en opus caementicium sont toujours debout, du fait que l'appareillage était réalisé avec soin et avec une bonne chaux. On ne parle plus de la grande majorité des édifices qui ont disparu du fait de la médiocrité des maçonneries, souvent sommairement liées à l'argile ou à de la chaux de médiocre qualité, comme c'est souvent le cas à Pompei[5].

D'après Viollet-le-Duc, au Moyen Âge, les mortiers [de chaux] sont de qualités très-différentes; ils sont de qualité médiocre pendant les IXe, Xe et XIe siècles. Il semble qu’alors on avait perdu les procédés de fabrication de la chaux, et ce n’est que par exception que l’on trouve, dans des édifices de cette époque, des mortiers offrant une certaine consistance. Au XIIe siècle, les mortiers commencent à reprendre de la force ; pendant les XIIIe, XIVe et XVe siècles, on en fait d’excellents[16].

Mortiers de chaux hydraulique et de ciment[modifier | modifier le code]

Jusqu'au début du XIXe siècle la manière de faire le mortier a presque toujours été abandonnée aux ouvriers. En comparant les mortiers des anciens et surtout ceux qui ont été faits par les Romains, aux mortiers des temps modernes on suppose alors que les premiers étaient meilleurs. Plusieurs constructeurs annoncent alors avoir trouvé le secret des mortier romains mais d'autres supposent avec raison qu'il n'a subsisté à travers le temps que les constructions faites avec de bonnes chaux dans de bons mortiers[13]. On le voit, le terme innovation technique a, à la fin du XVIIIe siècle, une signification particulière. Celle-ci est en effet généralement attachée à une découverte archéologique (On redécouvre Pompéi) qui est à la fois source et caution. Antoine-Joseph Loriot par exemple invente un mortier dont il annonce avoir déduit ce procédé des diverses interprétations qu'il a cru pouvoir donner aux ouvrages de Vitruve de Pline et des autres auteurs anciens qui traitent des mortiers. L'antiquité est un matériau manipulé[17]

Avec le XIXe siècle, la chimie connaît un énorme progrès quantitatif, avec Antoine Lavoisier qui l'a promue en science exacte. Liés à la révolution industrielle, les progrès réalisé en métallurgie, la maitrise des fours industriels, la diversification des combustibles, profite à tous les secteurs de l'industrie. On chauffe pour décomposer la matière, pour obtenir de nouveaux matériaux. Enfin la nécessité de grands travaux d’infrastructures (canaux, ports, urbanisme, fortification), aiguillonnée par un climat de concurrence pour la suprématie économique et politique entre l’Angleterre et la France conduit à rechercher de nouveaux mortier[18]. On chauffe pour produire de manière effrénée.

La connaissance des réactions entrant dans la fabrication et dans la prise des chaux, dont l'usage n'a pas beaucoup évolué depuis l'antiquité, est acquise progressivement. L'intérêt scientifiques se porte sur les chaux faisant prise sous l'eau, que les romains obtenaient par adjonction de pouzzolane ou de tuileaux (au début XIXe siècle on les nomme ciment[19]) à de la chaux grasse. On leur donnera les noms successifs de ciment aquatique (et improprement le nom commercial de « ciment romain », par James Parker en 1796), les allemands chaux pour l'eau. C'est à Vicat que l'on doit le nom de chaux hydraulique.

En 1796, James Parker découvre sur l'Île de Sheppey, Grande Bretagne, un calcaire suffisamment argileux pour donner après une cuisson à 900°C, un ciment naturel à prise rapide qui est commercialisé sous la marque Ciment romain. Le ciment prompt, est de même nature.

Côté français, Louis Vicat, ingénieur des ponts et chaussées, part de l'opinion généralement admise à cette époque que c'est l'argile qui donne à la chaux la propriété singulière de durcir dans l'eau. Il expérimente les chaux et parcourt la France à la recherche des calcaires contenant les quantités d'argile nécessaires à leur élaboration. Sous son impulsion l'usage des chaux hydrauliques se généralise.

Ses recherches visent également à produire des chaux factices - qui font prise sous eau très promptement - à partir des produits séparés: argiles et calcaire. Il expérimente différentes combinaisons de chaux et d'argile qu'il sèche et fait cuire. Les principes actifs des mortiers hydrauliques sont dit-il en 1828, la chaux, silice, alumine, oxyde de fer[20], en 1856, la chaux, la silice, l'alumine et la magnésie[14]: « La chaux en est toujours la base essentielle on la mêle selon sa nature tantôt avec le sable seul, tantôt avec le sable et la pouzzolane tantôt enfin avec la pouzzolane seule. Nous comprenons sous ce nom de pouzzolane non seulement les produits volcaniques de l'Italie et de la France mais aussi toutes les substances analogues que l'on modifie par le feu des fourneaux et auxquelles on parvient à donner à très peu près les qualités des pouzzolanes naturelles. (...) Il suit de là que les argiles ferrugineuses, les ocres, les schistes bleuâtres, la houille, le basalte, les laves, le grès ferrugineux, etc. sont autant de matières que le feu peu ramener à l'état des pouzzolanes volcaniques[20]. »

Avec Louis Vicat, la chaux, la silice, l'alumine, et la magnésie deviennent les principes essentiels dont se composent les gangues qui lient les matériaux employés dans les constructions. Ces principes élémentaires qui combinés en proportions diverses constituent les composés connus dans l'art de bâtir sous les noms de chaux hydrauliques, ciments, et pouzzolanes composés qui concourent à la formation par voie humide des gangues qui lient les agrégats appelés mortiers et bétons. Dans ces gangues la silice joue le rôle d'acide et engendre des silicates dont les autres principes ensemble ou séparément deviennent les bases. La chaux, la silice, l'alumine et la magnésie ne se présentent pas isolées et à l'état chimique dans la nature, elles y sont au contraire engagées par voie de combinaison ou de mélange soit entre elles soit avec d'autres substances dont il serait trop dispendieux de les extraire pour en disposer individuellement. L'art consiste donc à tirer parti des produits naturels on elles entrent en proportions considérables pour arriver le plus économiquement possible au but recherché; ces produits sont d'une part les pierres calcaires pures ou argileuses ou magnésiennes et de l'autre les argiles, les sables et les substances plutoniques ou neptuniennes résultant tantôt des déjections volcaniques tantôt de la décomposition spontanée et séculaire de certaines roches[14].

Joseph Aspdin dépose en octobre 1824 un brevet et crée la marque « Ciment Portland ». C'est un jalon à partir duquel, la fabrication du ciment va devenir progressivement une industrie chimique. La simple carbonatation entrant dans la solidification des chaux ne s'applique plus aux ciments. Les réactions complexes entrant dans la prise et la solidification des ciments seront longues à comprendre et à maîtriser[21]. Qu'ils soient « naturels » ou « artificiels », les matériaux (calcaire, schistes argileux et scories) finement broyés sont portés à température de vitrification (En 1927 on parle de 1 500-1 650 °C[22]), une élévation de température que seuls autoriseront les fours à calcination rotatifs (Cement kiln (en)), longs de 100 m. Le résultat appelé clinker est moulus très finement dans des broyeurs à ciment (Cement mill (en)), gigantesques cylindres remplis de billes d'acier.

La fabrication du clinker est pointée du doigt, fin XXe siècle, comme responsable d’approximativement 5% des émissions de gaz à effet de serre (GES) anthropiques[23] à l'origine du récent réchauffement climatique.

Classification et usage[modifier | modifier le code]

On distingue deux types de liants dans la confection des mortiers et bétons :

  • les liants hydrauliques : poudre minéralogique qui forme avec l'eau, une pâte faisant prise et durcissant à l'abri de l'air et notamment sous l'eau (tous les ciments et la chaux hydraulique naturelle -- code produit NHL) ;
  • les liants aériens : poudre minéralogique qui forme avec l'eau, une pâte faisant prise et durcissant grâce au dioxyde de carbone contenu dans l'air (chaux grasse et chaux aérienne éteinte pour le bâtiment -- code produit CL, anciennement CAEB).

Le mortier chaux grasse fait prise en contact avec l'air. Il durcit en surface et reste souple à l'intérieur de la maçonnerie. Cette qualité en fait un mortier qui reste élastique et donc qui ne fissure pas. Ce mortier est employé dans la maçonnerie traditionnelle de pierres ou de briques. Mais il ne doit pas être utilisé dans un milieu humide (cave, mur souterrain, etc.).

Le mortier de chaux hydraulique est fabriqué à partir de calcaires argileux. Il fait sa prise même sans contact avec l'air, sous l'eau par exemple. Ce mortier est employé dans la maçonnerie traditionnelle de pierres ou de briques. Deux avantages sont qu'il reste plus flexible que le mortier de ciment et est perméable à la vapeur d'eau, donc régule l'humidité ambiante. En revanche, il est plus technique et lent à mettre en œuvre, et demande des conditions de température et hygrométrie plus étroites (néanmoins courantes en zone tempérée).

Le mortier de ciment est plus résistant que les mortiers de chaux mais il reste imperméable à l'air, par conséquent, il maintient l'humidité dans une maçonnerie traditionnelle de pierres qui doit toujours être aérée. Ce mortier doit être utilisé uniquement pour la maçonnerie des blocs de bétons ou autrement dit de parpaings en ciment. Sa rigidité en fait un matériau qui a tendance à fissurer sous l'action des écarts de température, notamment alternances gel & dégel, tandis que son imperméabilité l'expose aux moisissures. En revanche, il est plus facile, rapide, et tolérant à mettre en œuvre.

Le mortier bâtard permet d'avoir un ciment qui respire un peu sans trop absorber l'eau ; il convient bien pour crépir et ne se fissure pas comme un ciment fort. De plus, la chaux augmente le pouvoir collant du mortier, ce qui est appréciable en enduit vertical.

Fabrication d'un mortier de ciment[modifier | modifier le code]

Dans une auge, un bac de gâchage ou une bétonnière, il faut mélanger de façon homogène et à sec, les matériaux solides (le mélange est moins efficace si les agrégats ne sont pas secs). Puis, il faut ajouter de l'eau propre et mélanger soigneusement. Cette opération s'appelle le gâchage. L'apport excessif d'eau augmente la fluidité du mortier mais nuit gravement à la dureté du mortier final. Moins il y aura d'eau superflue et meilleur sera le mortier fini. Le mortier doit être employé dès qu'il est gâché. Le mortier a fait prise lorsqu'il ne peut plus être déformé sous la pression du pouce. Le re-gâchage d'un mortier qui a commencé à prendre est très mauvais: le résultat final est déplorable.

Le mortier est une matière plastique qui fait sa prise progressivement selon l'hygrométrie ambiante et les types de mortier ; il est décoffrable au bout de quelques jours et atteint 90 % de sa solidité au bout de 21 jours sans adjuvant. Dans la construction moderne, l'emploi d'accélérateur de prise est systématique afin d'augmenter la « rotation » des coffrages métalliques modulaires (24 heures après le coulage). L'ajout d'adjuvant plastique augmente la plasticité et la facilité de mise en œuvre du mortier frais. L'ajout d'adjuvant hydrofuge rend le mortier fini imperméable. Pour supprimer les poches d'air prisonnier lors du coulage, le mortier est vibré à l'aide d'aiguilles vibrantes haute fréquence (pour le bricoleur on peut utiliser une perceuse à percussion sur le coffrage) ; un vibrage trop important détruit le mortier en séparant trop franchement les composants (sable au fond, ciment au milieu et eau en surface).

Références[modifier | modifier le code]

  1. Étienne Boileau, Georges-Bernard Depping. Règlements sur les arts et métiers de Paris, rédigés au XIIIe siècle, et connus sous le nom du Livre des métiers d'Étienne Boileau. Crapelet, 1837. Consulter en ligne
  2. Dictionnaire de la langue française
  3. Louis Joseph Vicat. Résumé des connaissances positives actuelles sur les qualités, les choix et la convenance réciproque des matériaux propres a la fabrication des mortiers et ciments calcaires; suivi de notes et tableaux d'expériences justificatives. Par L. J. Vicat. Imprimerie de Firmin Didot, imprimeur du roi, de la Marine et de l'Institut, Rue Jacob, 1828. Consulter en ligne
  4. Stéphane Büttner et Daniel Prigent Archéologie des liants de maçonnerie : entre traités et réalité. Consulter en ligne
  5. a, b, c, d, e, f, g, h et i Jean-Pierre Adam. La Construction romaine. Matériaux et techniques. Sixième édition. Grands manuels picards. 2011
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  8. Molinier Jean. L'évolution de la population agricole du XVIIIe siècle à nos jours. In: Économie et statistique, N°91, Juillet-Août 1977. pp. 79-84. doi : 10.3406/estat.1977.3127 Consulté le 15 mars 2014
  9. Cointeraux, François École d'architecture rurale, ou Leçons par lesquelles on apprendra soi-même à bâtir solidement les maisons de plusieurs étages avec la terre seule, ou autres matériaux les plus communs et du plus vil prix. Constructions économiques pour les campagnes, ou Batimens incombustibles ([Reprod.]) / par François Cointeraux... ; rapport des commissaires de la Société royale d'agriculture. Paris . 1790. Sur (Livre numérique Google)
  10. Mortiers de terre argileuse sur mpflimousin.free.fr
  11. Le mortier traditionnel sur mpflimousin.free.fr
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  13. a, b et c Clément Louis Treussart. Mémoire sur les mortiers hydrauliques et sur les mortiers ordinaires. Chez Carillan-Goeury, 1829 Consulter en ligne
  14. a, b, c et d Louis Joseph Vicat. Traité pratique et théorique de la composition des mortiers, ciments et gangues a pouzzolanes et de leur emploi dans toutes sortes de travaux. Grenoble. Imprimerie Maisonville 1856Consulter en ligne
  15. Théodore Chateau Technologie du bâtiment: spécialement destiné aux ingénieurs, architectes, entrepreneurs, conducteurs de travaux. vol. I, B. Bance; vol. 2, A. Morel, 1863. Consulter en ligne
  16. Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle (lire sur Wikisource)
  17. Les cahiers de la recherche architecturale CLASSICISME. Éditions Parenthèses. Consulter en ligne
  18. Entre chaux et ciment Portland, la naissance du ciment naturel doc.lerm.fr/
  19. Tuiles, briques ou carreaux cassés et réduits en poudre que l'on mêle à de la chaux et du sable pour faire le mortier. Dans J.M. Morisot, Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment. Vocabulaire des arts et métiers en ce qui concerne les constructions (maçonnerie), Carilian, 1814
  20. a et b Louis-Joseph Vicat. Recherches expérimentales sur les chaux de construction, les bétons et les mortiers ordinaires. Goujon, 1818 Consulter en ligne
  21. Popular Science. Mars 1891. Consulter en ligne
  22. Popular Science. nov. 1927
  23. Émissions du ciment quelles perspectives sur le site www.construction-carbone.fr

Lien externe[modifier | modifier le code]