Maçonnerie

La maçonnerie, l’art et l’artisanat de la construction et de la fabrication en pierre, en argile, en brique ou en blocs de béton. La construction en béton coulé, armé ou non renforcé, est souvent également considérée comme de la maçonnerie.

L’art de la maçonnerie est né lorsque les premiers hommes ont cherché à compléter ses grottes naturelles précieuses mais rares avec des grottes artificielles faites de piles de pierre. Des cabanes circulaires en pierre, partiellement creusées dans le sol, datant de la préhistoire ont été trouvées dans les îles d’Aran, en Irlande. Au 4ème millénaire avant notre ère, l’Égypte avait développé une technique élaborée de maçonnerie de pierre, aboutissant à la plus extravagante de toutes les structures anciennes, les pyramides.

Le choix des matériaux de maçonnerie a toujours été influencé par les formations géologiques dominantes et les conditions dans une zone donnée. Les temples égyptiens, par exemple, ont été construits en calcaire, grès, albâtre, granit, basalte et porphyre extraits des collines le long du Nil. Un autre ancien centre de civilisation, la région de l’Asie occidentale entre le Tigre et l’Euphrate, manquait d’affleurements de pierre mais était riche en dépôts argileux. En conséquence, les structures en maçonnerie des empires assyrien et perse ont été construites en briques séchées au soleil parées d’unités brûlées au four, parfois vitrées.

La pierre et l’argile ont continué à être les principaux matériaux de maçonnerie au Moyen Âge et plus tard. Un développement important de la construction en maçonnerie dans les temps anciens a été l’invention du béton par les Romains. Bien que des blocs de maçonnerie de pierre bien taillés puissent être érigés sans mortier, les Romains ont reconnu la valeur du ciment, qu’ils fabriquaient à partir de tuf pouzzolanique, une cendre volcanique. Mélangé à de l’eau, de la chaux et des fragments de pierre, le ciment a été expansé en béton. Les murs de ce béton, recouverts de divers matériaux en pierre ou en argile cuite, étaient plus économiques et plus rapides à ériger que les murs en blocs de pierre.

Parce qu’il offrait plus de liberté dans la mise en forme des structures, le béton a aidé les Romains à développer l’arche en l’une des grandes formes de construction de base. Avant l’arche, tous les constructeurs en pierre avaient été handicapés par le manque fondamental de résistance à la traction de la pierre, c’est—à-dire sa tendance à se briser sous son propre poids lorsqu’ils sont soutenus sur des piliers ou des murs largement séparés. Les Égyptiens avaient recouvert les temples de dalles de pierre mais avaient été forcés de placer les colonnes de soutien rapprochées les unes des autres. Les Grecs avaient utilisé des poutres de toit en bois recouvertes de pierres fines; ces poutres étaient sujettes aux intempéries et au feu. L’arc romain évitait entièrement la tension, maintenant toute la maçonnerie en compression, de la clé de voûte aux piles. La pierre en compression a une grande force, et les Romains ont construit d’énormes ponts en arc et des aqueducs en grand nombre. Prolongeant leur arche dans un tunnel, ils ont inventé la voûte en berceau, avec laquelle ils ont réussi à couvrir des bâtiments tels que le temple de Vénus à Rome. Plusieurs arcs se croisant à une clé de voûte commune pourraient être utilisés pour former un dôme, comme celui du Panthéon à Rome. Deux voûtes en berceau croisées ont donné naissance à la voûte à l’aine, qui était utilisée dans certains des grands bains publics romains.

L’arc romain a subi une modification importante au Moyen Âge dans l’évolution de l’arc en ogive, qui a fourni un squelette solide reposant sur des piles bien espacées. Les structures de maçonnerie massives et rigides des Romains ont cédé la place à des voûtes en flèche soutenues par des contreforts extérieurs volants (contreventement extérieur). L’utilisation de pierres de plus petite taille et de joints de mortier épais a créé une structure élastique et élancée qui a souligné la maçonnerie à son maximum. L’appui d’unité sur unité nécessitait l’utilisation de mortier pour répartir les contraintes de contact.

Avec l’avènement des formes gothiques, la construction en maçonnerie au sens historique du terme avait résolu le problème de l’espace entièrement recouvert de matériaux en compression, la seule formule de conception adaptée à la pierre. Avec l’avènement de la ferme au 16ème siècle, l’essor de l’analyse structurelle scientifique au 17ème siècle et le développement de matériaux résistants à la traction (acier et béton armé) au 19ème siècle, l’importance de la maçonnerie en tant que matériau pratique pour enjamber l’espace a diminué. Elle doit sa renaissance en grande partie à l’invention du ciment portland, principal ingrédient du béton, qui, au 20e siècle, a rendu à la maçonnerie unitaire son rôle essentiellement pré-romain de formation d’enceintes murales verticales, de cloisons et de parements.

La construction en maçonnerie commence par des matériaux d’extraction, tels que l’argile, le sable, le gravier et la pierre, généralement extraits de fosses ou de carrières en surface. Les roches les plus utilisées sont le granit (igné), le calcaire et le grès (sédimentaire) et le marbre (métamorphique). En plus des roches, des argiles de différents types sont fabriquées en briques et en tuiles. Les blocs de béton sont fabriqués à partir de ciment, de sable, d’agrégats et d’eau.

Pour la mise en forme et le dressage de la pierre, une grande variété d’outils peut être utilisée. Ceux-ci vont des outils à main tels que les marteaux, les maillets, les burins et les gouges aux machines, y compris les scies à cadre et circulaires, les machines de moulage et de surfaçage et les tours. Il existe également divers appareils de manutention de la pierre sur le chantier, allant de différentes formes d’engins manuels légers aux grues à commande mécanique.

De nombreux architectes apprécient la maçonnerie pour sa couleur, son échelle, sa texture, son motif et son aspect permanent. En plus de son attrait esthétique, la maçonnerie possède un certain nombre d’autres propriétés souhaitables, telles que sa valeur dans le contrôle du son, la résistance au feu et l’isolation contre les fluctuations quotidiennes de température.

À partir du 20e siècle, la maçonnerie était fréquemment utilisée par rapport à la construction en bois. Les murs creux, très résistants à l’humidité, étaient souvent construits en deux couches verticales de maçonnerie séparées par une couche de matériau isolant. Certaines fondations ont été construites en blocs de béton et de nombreux codes du bâtiment exigeaient l’utilisation de maçonnerie dans les murs coupe-feu.