Murs en pierre, leurs atouts et contraintes

Un mur, c’est un mur ! Oui et … non, car un mur, c’est aussi ce qui le compose (pierre, pisé, béton ou autres) là où il se situe, sa fonction, ce qu’il porte, ce qu’on en attend. Une grande partie de ceux des maisons anciennes sont en pierre, et nous, on les aime nos murs en pierre !

Un mur, c’est une grande variété de fonctions et, le moins qu’on en attend, c’est qu’il les assure le mieux et le plus longtemps possible.

Il peut être porteur, extérieur, de séparation, de refend, de contreventement, intérieur, massif, léger, réalisé en pierre, en terre, en bois, en bétons divers et variables, massifs ou en éléments séparés maçonnés, composé de certains de ces éléments combinés …

Parmi tous les possibles, ce sont ceux en pierre qui ont retenu notre attention. Nous allons, bien sûr, aborder sommairement les méthodes de mise en œuvre mais, surtout, ce qu’il est possible ou non de leur faire subir.

Vous l’avez compris, c’est plus comment ne pas les abimer qui va nous intéresser, les pathologies que nous pourrions lui causer par des actions inappropriées.

Méthodes de construction des murs en pierre

Histoire

On a construit selon des techniques traditionnelles, en totalité jusqu’au début du XXe siècle, puis, de façon décroissante jusqu’à arriver aux techniques contemporaines dont leur quasi généralisation est située en 1948 (pdf). Depuis lors, les bâtis sont dits “modernes”.

Fondations

Remettons-nous dans les conditions et avec les moyens de l’époque :

ne disposant pas de ciment (il n’avait pas encore été inventé, tout au moins le Portland et, de toute façon, n’aurait pas été à leur portée financière), ils ne faisaient pas de fondations sous forme de semelle filante tel qu’on les conçoit maintenant, monolithiques, liées avec des ferraillages propres à en empêcher toute déformation.

Il n’y avait pas non plus, de rupteur de remontée capillaire.

Mode opératoire d’alors : le sol était purgé de la terre arable et des couches meubles (il faut bien reconnaître que piocher à la main est un élément limitant par rapport à l’usage d’une pelleteuse …).

Dès que le terrain était jugé suffisamment stable et porteur, les premières étaient mises en place. On en a gardé l’expression de “la pose de la 1ère pierre”. En règle générale, des blocs de grande dimension étaient utilisés, propre à assurer un appui au sol le plus étendu possible.

Ils se contentaient de poser des pierres plates quand il y en avait localement car pas de transport. Pour info, un tombereau tiré par un cheval n’est pas un camion ! Selon qu’on est sur le plat ou qu’il y a des côtes, le tonnage maxi possible est de deux à trois tonnes. A une densité moyenne de de 2,2 tonnes au m3, ça fait peu, ceci à la vitesse d’un cheval. Et encore fallait-il en avoir un !.

Le plus souvent elles brillent par leur absence.

Élévations des murs en pierre

Selon les régions, les ressources locales et le savoir-faire des hommes de l’art, adapté, secteur par secteur, à ces ressources locales, les pierres pouvaient être taillées ou de “tout-venant”.

Pierres taillées

Elles ont été privilégiées lorsque, suite à leur calibrage, elles permettaient d’économiser du liant, parfois non disponible à proximité. Les joints de mortiers sont, généralement, réalisés au mortier de chaux, ils sont peu épais. Parfois le choix était esthétique. Dans certaines régions, à pierre tendre, le taillage étant facile, il présentait un gain financier réel par rapport aux autres techniques. Le Tuffeau, par exemple, a été largement utilisé sous forme de moellons dans le Val de Loire.

Pierre de “tout venant”

Il s’agit de pierre selon leurs formes naturelles (galets, silex …) ou en l’état d’extraction des carrières. Parfois elles étaient simplement ramassées dans les champs (n’oublions pas qu’alors la France était essentiellement rurale)

Mortier d’assemblage

Un mur ancien en pierre a, généralement, été hourdé à la terre ou au mortier de chaux, dans ce dernier cas, le plus souvent très faiblement dosé. Par exemple, le château de Guédelon, château fort en cours de construction en Puisaye dans l’Yonne, selon les techniques du XIIIème siècle est monté avec un mortier dont les proportions sont : 3 sable, 2 chaux, 1 terre.

Ce type de mortier ne “colle” pas les éléments tel que peut le faire un mortier actuel au ciment Portland et ne constitue pas, à terme, un mur monolithique indéformable.

Ce n’était pas le but des anciens. Quand ils ne pouvaient pas acheter de chaux (trop cher ou trop loin), ils montaient à la terre et enduisaient de même. Quand ils pouvaient se procurer de la chaux, ils en mettaient un peu, l’objectif étant que le mortier tienne un peu sur lui-même car les pierres étaient plutôt « calées » que collées ».

Le ciment n’avait pas encore été inventé, tout au moins le Portland et, de toute façon, n’aurait pas été à leur portée financière.

Principe général

Le plus souvent, un mur en pierre est, en fait, constitué de 2 murs, un empilage extérieur et un empilage intérieur. Les espaces entre les 2 rangs étaient comblés avec les résidus grossiers de taillage et/ou “ajustage”.

Afin d’en assurer la stabilité, ces 2 empilages s’appuyaient (et s’appuient encore !) l’un contre l’autre, ce qui génère cet aspect de léger faux aplomb qu’on appelle le fruit.

Pour comprendre les vieilles bâtisses, il faut essayer de comprendre ceux qui les ont bâties et la fonction qu’elles avaient, a savoir que la thermie n’était pas à l’époque, et de loin, le souci N° 1. Les choses ont beaucoup changé depuis !

Donc ces murs, bien que correctement empilés ou maçonnés, ne sont pas d’une très grande stabilité.

Fonctionnement des murs en pierre

Reprises de charge

Il ne faut jamais perdre de vue que ces parois ne sont pas des monolithes et sont donc plus sujets à déformation que des murs modernes dont les éléments sont plus solidaires les uns des autres.

Appui sur une seule des faces

Attendu qu’ils sont constitués quasiment (en simplifiant) de 2 murs, certes proches, certes en contact l’un avec l’autre, mais indépendant quand même, il est nécessaire, en cas d’appui sur seulement l’un d’entre eux, de limiter la charge imposée et de la répartir le plus possible.
A l’origine, ces appuis étaient souvent supportés par des corbeaux constitués de grosses pierres traversantes. Donc, même si la compression était principalement supportée par une seule des 2 faces, l’autre était quand même un tant soit peu solidaire.

Appui sur l’ensemble du mur par des pièces traversantes

Il s’agit, le plus souvent, des pièces de charpente telles que les pannes.

Ces murs sont parfaitement capables d’assurer les charges ainsi imposées.

État dans lequel les murs en pierre devraient être :

S’ils ont été conservés en leur état d’origine, ils devraient être soit à pierres apparentes et jointoiement (au mortier de chaux) en bon état afin d’empêcher toute infiltration d’eau ou crépis à la chaux. Plus rarement mais pas impossible : certains ont pu être enduits à la terre.

Si le terrain qui les supporte a bien été analysé, choisi, préparé, ils devraient être d’aplomb, droits, pas fissurés, bref, comme au 1er jour. C’est rarement le cas … aucun terrain n’étant uniformément stable, avec un taux de compressibilité identique de mètre en mètre, l’humidité du sol est, elle aussi, rarement uniforme, influencée parfois par des éléments extérieurs. Dans les fermes par exemple, la fosse à purin, également d’autres constructions, édifiées ultérieurement, ont pu dévier des eaux de ruissellement ici ou là, et les canaliser sur certains points et pas d’autres, engendrant de fait des portances différentes pour le futur alors qu’elles étaient uniformes initiallement..

Leur vécu

Les bâtisses anciennes, posées sur des sols qui, encore maintenant, évoluent, continuent à bouger, très peu certes mais régulièrement et continuellement. Ceci signifie que les murs, eux-mêmes souples, continuent à bouger. Oh, c’est imperceptible, mais ils bougent. Ceci ne présente aucun danger car tout suit, au rythme de la maison. C’est ce qui explique que certains planchers peuvent ne pas être plans, peuvent ne pas être de niveau. Ce n’est pas grave, tout au moins au plan structurel.

À moins de creuser sous les pierres qui ont servi de base, d’y couler un béton bien implanté sur le sol, de le ferrailler en continu, elles continueront, au moins sur leurs bases, à bouger. Et comment couler ce béton ? C’est faisable, ça a été fait sous la tour de Pise en Italie, ça a été fait au centre de Rennes sous le couvent des Jacobins afin, pour la ville, de se doter d’un centre de congrès. Sauf que, pour la tour de Pise ça a couté une fortune et que, pour Rennes, le budget était pharaonique. Bref, vous l’avez compris, ce n’est pas à la portée du commun des mortels.

Il faut donc admettre que ces maisons vont bouger encore.

Leurs attraits

L’inertie

La masse représentée par le volume de matériaux utilisés présente un intérêt évident pour stabiliser la température intérieure des maisons.

La stabilisation de la température est un gage de confort. Elle permet, l’hiver, de limiter les amplitudes de température et, l’été, de maintenir une atmosphère fraîche.

La perspirance

Les qualités de perspirance des murs en pierre aident à la régulation de la teneur en eau de l’air ambiant. Cette teneur, si elle est maîtrisée, permet d’assurer un bon niveau de ressenti de confort. En permettant, l’été, l’évaporation des remontées capillaires à l’intérieur, phénomène endothermique, contribue au maintien d’une température agréable.

Si ces murs sont isolés par l’intérieur, il faudra choisir un pare-vapeur disposant adapté aux contraintes spécifiques de ce type de murs.

L’aspect esthétique

Comme chaque fois qu’il est fait état d’esthétique, il est évident qu’il est fait appel aux goûts des uns et des autres. Certains peuvent ne pas aimer l’aspect de tels murs, cependant il nous semble que beaucoup y sont sensibles.

Solutions parfois mises en œuvre

Vouloir empêcher de vieux murs en pierre de bouger, hors la solution évoquée ci-dessus, ne pourra se faire qu’au- dessus du sol, mais donc, ce qui est sous ce niveau continuera à bouger.

De plus, on a vu que, hormis parfois les murs en pierre de taille, ces murs sont généralement à 2 rangs de pierre.

Pour éviter que les 2 empilages ne se déforment de façon différenciée, il faudrait donc intervenir sur chacun d’eux.

Pour des raisons évidentes de réalisation et faisabilité, que ce soit via un chainage, une dalle ou autre, sauf à être au sommet (nous y reviendrons), ce nouvel équipement sera ancré, seulement sur une partie du mur, soit le rang extérieur pour un linteau ou autre chainage, soit sur l’empilage intérieur dans le cas d’une dalle. Et donc là, d’un coup, on modifie les mouvements et déformations sur un empilage et pas l’autre.

Dalle ancrée dans les murs en pierre

Dans le cas d’une dalle, on amène, du fait du poids, une pression qui n’est plus la même sur les rangs extérieur et intérieur et on provoque un tassement différencié, pas terrible !

Il est bien sûr possible, après avoir opéré sur une face et après que la prise de notre beau béton au ciment Portland se sera faite, opérer secondairement sur l’autre face. Si on a été prévoyant, on peut aussi lier les deux (il aura suffi de laisser des ferrailles en attente sur la première partie. Bravo, judicieux !

Pour autant, hors la technicité nécessaire pour y parvenir, hors le temps nécessaire (ou à cause de …) le coût, comme pour le couvent des Jacobins à Rennes, sera pharaonique.

De plus, ce qui est dessous, contrairement au couvent des jacobins déjà cité, ce qui se trouvera dessous ne sera pas stabilisé … Rendez-vous dans quelques décennies pour les désordres …

Le temps du bâtiment n’est pas le temps humain, la nature n’est pas pressée, mais n’en doutons pas, elle est à l’œuvre !

Chaînage en milieu de mur

Hormis le poids moindre que celui d’une dalle, l’autre inconvénient demeurent identique, à savoir, les déformations dessous peuvent continuer et il s’en suivra des fissurations horizontales propres à favoriser l’infiltration d’eau, ce ces murs anciens n’apprécient pas plus que les murs en béton.

Chaînage en sommet de mur

Maintenant, le chainage supérieur (une définition puisée sur un site de cimentier …), celui au niveau des sablières et des pignons … idem que pour le chainage inférieur et/ou la dalle … en dessous, ça va bouger en fonction des mouvements de la maison … et au-dessus, ça ne pourra plus bouger et, à nouveau, pas bon pour la mamie !

D’ailleurs, comment s’appellent les pannes sur le mur ? … Des sablières, mais pourquoi ? Parce que nos anciens, fins observateurs et artisans sages, avaient bien compris que tout ça bougerait, et, pour ne pas bloquer ces mouvements, posaient sur du sable !

Crépis au ciment Portland

Parfois montés avec des pierres friables, selon les régions et la nature de la maçonnerie, il a pu être nécessaire de les crépir.

Autrefois, ne disposant pas de ciment pour les raisons déjà évoquées, les maçons réalisaient ces crépis à la chaux. Ils étaient friables et il fallait les refaire tous les 60 à 80 ans, ce qui représentait une forte contrainte et une charge financière non négligeable.

L’apparition du ciment Portland a laissé espérer, compte tenu que les mortiers, une fois secs, ne s’effritaient plus, qu’il ne serait pas nécessaire de ré-intervenir ultérieurement … on allait enfin toucher à l’inusable, les débuts de l’éternité, victoire de l’homme sur le temps et la matière !

En plus, ces mortiers au ciment Portland sont beaucoup plus imperméables que ceux à la chaux et on croyait, alors, que la cause des murs qui “transpirent”, des condensations parfois constatées était l’infiltration d’eau depuis l’extérieur.

D’une pierre 2 coups : l’étanchéité en prime !

Conséquences

Tenue mécanique

Les murs en pierre, hourdés au mortier de chaux ou à la terre, bougent, se déforment, travaillent comme on dit.

Le fait d’empêcher ces nécessaires mouvements, causés par les mouvements ou les déformations du terrain peut, à terme, engendrer à ces murs des désordres beaucoup plus dommageables que les quelques fissures qui s’y sont développées au fil des ans, voir des siècles.

Etanchéification

Il a été constaté, au fil des ans et des retours d’expérience, souvent peu glorieux il faut le dire, que les dommages liés à l’eau n’étaient pas causés par la pluie et les apports extérieurs. Les vrais responsables sont les remontées capillaires depuis le sol et/ou la concentration de vapeur d’eau dans l’air intérieur, chaud, qui, en se rapprochant de l’extérieur, se refroidit et provoque la condensation de l’eau sur les supports froids …

Un des plus grands fléaux pour les murs anciens, c’est l’eau, ceci pour plusieurs raisons.

Les remontées capillaires

Qui n’en n’a pas entendu parler ?

Le sol est chargé d’eau, les murs y sont posés et cette eau les remonte tout comme un liquide qui suit une mèche.

Elle entraîne avec elle les sels minéraux dont elle s’est chargée tout au long de son chemin dans le sol.

Or ces murs anciens, comme nous l’avons vu, ne disposent pas de semelles filantes en béton au ciment Portland ni de rupteur de remontée capillaire donc rien n’empèche l’eau de les remonter.

Se faisant, vu la piètre qualité des mortiers, elle risque de les ramollir au point que le mur s’affaissera petit à petit. Cependant il lui en faut de l’eau car autrement la terre du maçonnage, si elle devient trop sèche, n’assurera plus sa fonction de calage correctement car elle deviendra trop friable.

Mais alors, l’eau dans les murs, c’est bien ou ce n’est pas bien ?

Oui, c’est bien mais quand elle y est en juste proportion. Et la nature connaît cette juste proportion, il suffit de la laisser faire. Les excédents d’eau doivent pouvoir s’évaporer dans l’air environnant.

Si on veut intervenir, on déséquilibre les choses, on bouleverse le bel agencement.

Intervention qui perturbe la gestion des remontées capillaires

Pathologies les plus dommageables

Perte de stabilité des murs

La réalisation de dallages, dalles ou chaînages en béton au ciment Portland ralentit considérablement la progression des remontée capillaires, ce qui peut avoir plusieurs conséquences.

La première est que, comme déjà évoqué, une forte humidité dans les murs va les rendre moin stables.

Attaque chimique des composants

Les remontées capillaires s’opèrent avec leur charge de minéraux, principalement des potasses, phosphates et nitrates. Or les nitrates, sous l’action de certaines bactéries, petit à petit, se transforment en nitrite. Ce sont des acides et l’acide attaque tout ce qui est calcaire, dont les pierres et … la chaux, issue de la cuisson de calcaire.

Saturation des murs en eau

En plus des blocages des remontées, il est possible d’en empêcher l’évaporation suite à l’application de crépis trop imperméables, entre autres les crépis au ciment Portland. La nature étant puissante, en général, et c’est une excellent chose, ces crépis se désolidarisent de leur support, cloquent et finissent par tomber.

Si ceci ne se produisait pas, les murs seraient en grave péril. Lorsqu’ils sont réalisés en pierre, les pathologies s’y développent moins vite que dans le pisé, mais n’en doutons pas, avec le temps, les mêmes causes pourraient y produire les mêmes effets. Nous vous proposons 2 illustrations de leurs façons, aux uns et aux autres, de réagir.

Le premier exemple est celui d’un mur en pisé qui s’est écroulé, le deuxième est une vidéo qui présente les désordres liés à la présence d’un crépi ciment contre un mur en pierre.

Conclusion

Les murs en pierre sont souvent magnifiques, les maisons anciennes édifiées avec ce matériau ne manquent pas de charme. Ils sont épais, contribuent au confort et, du fait qu’ils sont anciens et faits avec des matériaux natifs, leur impact carbone est extrêmement faible.

Cependant, au-delà de ces avantages, ils nécessitent qu’on les respecte. Pour qui en accepte les principe et les contraintes, ils assureront de longs et bons services.

Pour qui n’en accepte pas les contraintes et souhaiterait aménager une maison en pierre avec des matériaux “contemporains”, choisis pour leur facilité et/ou rapidité de mise en œuvre, sans prise en compte des besoins physiologiques de la pierre (perspirance entre autres) mieux vaut, pour le bien de cette maison, pour sa santé propre, opter pour un autre type de maison, plus récent et qualifiés de bâtis modernes (pdf).

Crédits Photos : Pixabay, Association Tiez Breiz – Maisons et Paysages de Bretagne, et Claude Lefrançois

La lettre d'information de Claude Lefrançois, alias Papy Claude

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