Avantages des mortiers de chaux VIVE !

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Dans cet article je ne vous dit pas comment réaliser des « Hot Mix », les « Mortiers Chauds » à base de chaux vive mais pourquoi ils ont un intérêt évident par rapport aux mortiers habituels à base de chaux éteinte en poudre, aérienne ou hydraulique.

Les « Hot Mix » sont à base de chaux aérienne encore VIVE (non éteinte) mise en sac à la sortie du four sous forme de roche ou de poudre.

Les Hot Mix donnent des mortiers de chaux aérienne qui prennent en épaisseur, ce que la chaux aérienne déjà éteinte ne permet pas. Ils peuvent donc remplacer les chaux hydrauliques tout en laissant sortir l’humidité du mur beaucoup plus rapidement que la NHL. Ils ouvrent la possibilité d’employer des sable plus gros jusqu’à 0/10 à condition qu’ils soient « terreux », couverts d’argile, dans des proportions que les chaux en poudre ne peuvent pas gérer.

Ce ne sont que quelques critères techniques, mais le plus important c’est que l’artisan retrouve avec les « Hot Mix » des possibilités qui échappent aux mortiers industriels.

– Des Mortiers collants qu’on peut appliquer en passes plus épaisses.

– Un produit de base 4 fois moins cher : pour 5€ on a 15 Kg de chaux vive qui donnent 20,7 Kg de chaux éteinte et un sac de 20 Kg de chaux aérienne éteinte coûte 20€.

– Une diversité de charges terreuses locales … sables, clapissette, ces charges locales terreuses deviennent utilisables pour les enduits.

– Un plaisir évident puisque les artisans qui passent aux Hot Mix ne reviennent pas en arrière.

Tout ça ce ne sont que mes affirmations, donc des infos à vérifier, à confirmer par votre pratique. Pour le moment je ne peux mettre en avant que les avantages dont témoignent les artisans mais c’est l’essentiel.

Les architectes trouveront ci-dessous les raisons les plus importantes pour valider les Hot Mix, leur capacité inégalée à assécher les Murs.

Cette synthèse montre les propriétés des « hot mix », leurs mécanismes de prise, et leur rôle crucial dans la gestion de l’eau (vapeur et liquide) au sein des murs anciens.

Cet l’article résume ce que j’ai compris, ce qui me semble différencier ces Hot Mix des mortiers de chaux en poudre que nous connaissons déjà.

C’est ce qu’il me semble possible de dire sans trop de risque d’erreur MAIS si vous en trouvez MERCI de me les signaler avec vos arguments pour que je puisse corriger, compléter et avancer dans la compréhension de ce qui marche sur chantier. Ça c’est sur !

Luc Nèples

Introduction aux mortiers de chaux vive

Les mortiers « hot mix » se distinguent des mortiers de chaux aérienne éteinte traditionnels par leur méthode de préparation et leurs propriétés améliorées. Ils sont élaborés en mélangeant la chaux VIVE (non éteinte) l’oxyde de calcium – CaO, avec le sable, puis en ajoutant l’eau, ou l’inverse l’eau avant le sable. La réaction d’extinction est exothermique. Elle génére de la chaleur pendant le mélange, d’où le nom de « hot mix » … les « Mortiers Chauds ».

Une Etape primordiale : La différence entre une extinction « Hot Mix » et une extinction standard c’est qu’on va systématiquement chercher à atteindre ou dépasser les 100°.

Préparation Hot Mix : « On peut les préparer par « extinction à sec » en mélangeant directement la chaux vive (oxyde de calcium – CaO) avec le sable, puis en ajoutant l’eau ou à l’inverse en « extinction humide » quand on jette la chaux vive dans l’eau avant d’ajouter le sable. La réaction d’extinction se produit pendant le mélange, générant de la chaleur (d’où le nom de ‘hot mix’). La préparation « humide » consiste à jeter X seaux de chaux vive dans 2X plus d’eau, et de laisser bouillir avant d’ajouter les charges.
Pour l’extinction « humide » on jette la chaux vive dans 2 fois son poids d’eau. L’eau boue et dépasse les 100°. On recouvre l’ébullition pour garder la vapeur d’eau et qu’elle aille au contact de toutes les particules de chaux encore vives. 5 mn plus tard, on ajoute les charges et un peu d’eau pour trouver la bonne maniabilité du mortier.
Pour l’extinction « sèche » on recouvre la chaux vive avec le sable on arrose avec une quantité d’eau égale au poids de chaux vive et on laisse la température monter (jusqu’à 300° parfois) avant de mélanger chaux et sable et d’ajouter l’eau nécessaire pour une bonne maniabilité du mortier.
Composition et Teneur en Chaux :
Si on dose comme d’habitude, dans un rapport de 1 à 3 (1 volume de chaux vive pour 3 de sable) après extinction ce dosage est comparable à un dosage à la chaux éteinte en poudre de 1 pour 1.5 ou même de 1 pour 1. Cette teneur en chaux est évidemment beaucoup trop élevée. En pratique j’ai observé un rapport de 1 seau de chaux vive pour 7 seaux de charge. C’est l’équivalent de 2,5 seaux de chaux éteinte en poudre pour 7 seaux de charge soit un rapport liant charge plus habituel de 1 pour 2,8 de sable.
Nous allons voir comment 1 volume de chaux vive donne 2,5 à 3 volumes de chaux éteinte.
Pourquoi 1 volume de chaux vive = 2,5 à 3 volumes de chaux éteinte ?
La chaux vive augmente de volume en fusant mais ce n’est pas la raison. Si je prends 1 litre de chaux vive en poudre, qui pèse environ 900g, pendant la fusion elle se combiner avec 290g d’eau (1Kg de chaux vive se combine à 320g d’eau). J’ai donc 1190g de chaux éteinte. La chaux déjà éteinte qu’on trouve en sac a une MVA entre 400g et 450g par litre donc 1 litre de chaux vive = 1190/450 = 2,65 litres de chaux éteinte. Si la MVA de la chaux en poudre est de 400g le litre on aura 1190 / 400 = 2,9 litres de chaux éteinte. En résumé, mettre 1 volume de chaux vive c’est mettre en fait de 2,6 à 2,9 litres de chaux éteinte en poudre.

Propriétés et avantages des mortiers "Hot Mix"

Toutes ces infos ne nous disent pas pourquoi un mortier à base de chaux vive éteinte sur chantier est meilleur qu’un mortier préparé sur chantier avec une chaux en poudre déjà éteinte.

Ce qui compte ce sont les caractéristiques des mortiers « hot mix », ils sont plus collant mais surtout plus perméants et plus réactifs avec les charges pouzzolaniques et c’est ce qui importe pour la restauration des murs hourdés sans ciment qui souffrent quand l’humidité a du mal à sortir du mur.

Perméabilité à la Vapeur d’Eau Exceptionnelle :
Ces « Mortiers Chauds » ont une capacité supérieure pour évacuer l’eau sous forme vapeur ET liquide. Leur perméabilité à la vapeur d’eau est jusqu’à deux fois celle d’un mortier à base de NHL 3.5.
.
Gestion de l’Eau Liquide et Vapeur : Les « Hot-mix » évacuent aussi beaucoup mieux l’eau liquide condensée dans les pores du mortier que les mortiers à base de chaux en poudre déjà éteinte. Cette évacuation de l’eau liquide se fait par transfert capillaire superficiel, et un mur ancien peut transmettre « jusqu’à 0,2 à 1 litre/m²/jour d’eau liquide par capillarité ». Cette sortie de l’eau du mur sous forme liquide s’ajoute à la sortie sous forme de vapeur habituellement mesurée par la perméance.
Cette circulation de l’eau sous forme liquide dans les pores des matériaux n’est habituellement pas prise en compte (sauf erreur ?) par la mesure de la perméance en laboratoire alors qu’elle est plus importante en masse que le transfert d’eau sous forme de vapeur.
Texture et Porosité : Les Hot Mix sont très agréables à appliquer car, encore chauds le mortier est très collant, et sa porosité est très élevée. Cette structure poreuse est essentielle pour la « respiration » du mur. La porosité du mortier sec s’explique par la réaction au delà de 100° qui par sa violence produit des particules de chaux plus fines que la chaux en poudre éteinte en dessous de 100°.
Réactivité accrue et Prise en Épaisseur :
La présence de particules de chaux vive non complètement éteintes et un dosage en chaux plus élevée confèrent aux « hot mix » un double mécanisme de prise (hydratation résiduelle et carbonatation) et une « réactivité accrue des particules fraîchement éteintes. » Cela leur permet de prendre en épaisseur, contrairement aux mortiers de chaux aérienne éteinte qui sont limités en épaisseur à 10 mm par couche.
Carbonatation en Profondeur :
Un « hot mix » bien formulé peut carbonater en profondeur rapidement grâce à plusieurs facteurs combinés : Présence de CO2 dissous dans l’eau de gâchage, température encore élevée du mélange qu’on applique (60 à 90°C), structure poreuse ouverte.
A mesure que la surface sèche au contact de l’air les micro pores aspirent vers l’extérieur l’eau liquide condensée sur ses paroies.

Mécanismes d'extinction et structure Amorphe

Ce qui nous intéresse ce sont les caractéristiques du mortier durci, mais ses caractéristiques finales dépendent de la température d’extinction.

– La température d’extinction de la chaux vive joue un rôle crucial. La violence de la réaction au dessus de 100° va déterminer la finesse de la chaux éteinte et son % de structure amorphe .

– La fusion à haute température (100° ou plus) forme des particules de chaux plus fines et augmente le % de structures amorphes, ces deux caractéristiques sont primordiales pour la qualité finale du mortier.

– La structure amorphe est très réactive en particulier avec les fines argileuses, induisant une prise pouzzolanique qui renforce la cohésion du mortier.

Extinction douce < 100°C (habituelle pour la chaux grasse)
Elle donne une chaux « majoritairement cristalline » avec « environ 10-20% de chaux amorphe. »
L’extinction Chaude de 100 à 300°C (adaptée aux Hot Mix)
Elle produit une chaux avec une structure plus fine, désorganisée, partiellement amorphe, augmentant la réactivité et atteignant « environ 40-60% de chaux amorphe. »
Impact de l’argile dans le Sable :
L’utilisation de sable argileux dans le « dry hot mix » (mais aussi dans le sweet Hot Mix) favorise la formation de structures amorphes et l’argile peut partiellement se décomposer et réagir avec la chaux pour former des silicates et aluminates de calcium amorphes. La fraction amorphe peut atteindre 30 à 50% dans certains cas, rendant la chaux plus hydraulique, plus réactive et potentiellement plus résistante à long terme.
Réactivité de la Structure Amorphe :
Plus un matériau est amorphe, plus il est réactif. Cette structure désordonnée permet aux ions de réagir plus facilement, contribuant au durcissement et à la performance du mortier.

En résumé ...

A gauche mon résumé des notions principales, et pour jouer, j’ai mis >>>

A droite mon résumé rendu plus clair par une IA à partir du texte de gauche !

Intro commune : J’ai cherché à comprendre pourquoi les mortiers « Hot Mix » – pourtant à base de chaux aérienne – peuvent faire prise en couches épaisses et pourquoi ils sont particulièrement efficaces avec des sables terreux ou argileux.

Voici les étapes clés :

1 – L’Extinction à une température
> 100° => chaux plus fine et un % de structure amorphe plus important.

2 – Chaux plus fine => pores plus fins => migration plus forte de l’eau sous forme liquide condensée dans les pores. Mais avant cet effet de succion des pores fines dans la pâte durcie, les pores fines permettent déjà une prise aérienne sur une profondeur supérieure aux 10mm généralement admis pour un mortier de chaux aérienne.

3 – Structure amorphe => Chaux plus réactive => Neutralisation des argiles crues et effet pouzzolanique qui apporte une certaine résistance. Utilisation possible de sables locaux terreux, argileux et de charges argileuses habituellement inutilisées en enduit. On retrouve avec ces charges les grains variés en grosseur et la couleur des terres locales qu’on observe dans les très vieux enduits.

Résumé des avantages :
– Mortier appliqué chaud => Mortier plus collant, plus agréable à appliquer et qui s’applique en passes plus épaisses. Travail plus rapide qui ne sacrifie pas la qualité finale.

Voici les étapes clés :

1. Extinction violente (100-300°C) :

Cette température élevée produit simultanément :

– Des particules extrêmement fines

– Une proportion significative de structure amorphe

2. Rôle de la finesse :

La granulométrie fine crée des micropores qui :

– Facilitent la prise en profondeur

– Accélèrent l’évacuation de l’eau liquide (plus rapide que la vapeur) hors du mur.

3. Réactivité accrue :

La structure amorphe augmente la réactivité de la chaux.

L’état « chaud » de la chaux fraîchement éteinte déclenche des réactions avec :

– Les charges (granulats)

– Les particules d’argile, créant un effet similaire à une prise pouzzolanique.

Résumé des avantages :

Extinction violente > Finesse accrue > Prise profonde > Porosité optimisée > Structure amorphe > Réactivité chimique > Réactions pouzzolaniques avec les argiles = Valorisation des terres locales → Mortier adhérent → Applicable en couches épaisses → Dosage apparent réduit (1/7 ≈ 1/2,5 !)

Conclusion provisoire

J’ai rassemblé dans ce 1er article les informations qui me semblent expliquer les caractéristiques des « Hot Mix ». On les observe sur chantier, ce qui est primordial, mais les architectes ont besoin aussi de les comprendre pour les défendre auprès des clients.

Que vous soyez Artisan ou Architecte vous pouvez compléter cette approche par la lecture du livre de Nigel Copsey (en Anglais)

Selon votre besoin, vous pouvez, dés aujourd’hui m’envoyer un message en précisant :
– Si vous recherchez un Artisan qui maîtrise les Hot Mix
– Si vous cherchez une formation
– Si vous êtes Artisan ou Architecte ou BET ou …
– Votre nom + mail + Tel + Département

Dans tous les cas je vous répondrai rapidement.

– Les Murs anciens vont encore mieux « respirer »

– Les Artisans formés vont retrouver le plaisir de formulations plus « locales » et plus efficaces.

– Les Architectes informés vont demander des mortiers riches des teintes terre et sables gros tirés de l’environnement.

What Else ?

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Des Appuis étanches Aspect Pierre

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Un ami,Francis Mezzone, maçon « Maître en son métier », nous livre une recette de mortier adaptée aux appuis de fenêtre, zone exposée à la pluie.

Ancien chef d’entreprise qualifiée « Monuments Historiques » il est maintenant formateur « Bâti Ancien » à l’école d’Avignon.

La raison qui l’a poussé à faire ce mortier c’est tout simplement de remplacer une étanchéité en plomb ou en zinc, trop chère vue la dimension des appuis et leur nombre (36 au total) sur ce chantier.

Le mortier devait être dans la teinte de la pierre de Vers, un calcaire beige jaune, et rester dans l’esprit minéral des encadrements en pierre massives.

Il avait déjà testé cette formule au préalable sur un bloc de cette même pierre dans le Cantal durant les différentes saisons et avec une épaisseur plus fine de moitié que celle qu’il a appliquée sur ces appuis.

L’essai avait bien fonctionné. Il l’a donc montré aux maçons de ce chantier … et nous en profitons !

Il faut faire ce travail par temps humide et frais afin d’éviter les retraits et les faïençages mais on peut resserrer le mortier dans le demi-frais voire le lendemain matin avec de la savonite.

Mortier ou micro-mortier d’étanchéité

Préparation du mélange avec 5l d’agrégats.

Epaisseur moyenne 1.5cm soit une surface de 0.35m².

Note sur les matériaux

SPL = Chaux en pâte

CNP = Ciment Naturel prompt

Les mesures se font toujours sable sec (non foisonné).

Pour la Chaux en pâte « SPL » on calcul toujours le poids sans l’eau ; ici, 100mL séché au micro-onde (~4-10mn) = 65g ;

faire les mesures systématiquement quand on change de chaux ou après un écart de date important.

Les incuits de chaux finissent de fuser avec le temps, et une chaux vieillie contient donc moins d’eau.

La recoupe de pierre peut être commandé en carrière à condition que ce ne soit pas de la recoupe de sciage (le brasier est une poudre trop fine).

Sinon, il suffit de piler la pierre et de la tamiser pour avoir une granulométrie de 0/3 ou 0/4.

– En l’absence de recoupe de pierre, pour faire ces glacis, remplacer la pierre concassée par du sable 0/4 de rivière.

– On peut remplacer la poudre de marbre par de la silice si l’on fait une étanchéité de circulation.

Application du mortier ... coup de main et précautions

NB pour un appui de fenêtre :

– Prévoir une pente suffisante : ex : 10mm devant et 15mm derrière (attention à adapter la granulométrie du sable en fonction de l’épaisseur).

– Après avoir tracé la pente de l’appui sur les deux tableaux, placer un scotch assez large au-dessus des traits de façon à protéger les tableaux et bien visualiser la pente.

NB pour la préparation du mélange

– Prévoir environ 4h pour faire la recherche de la teinte et de la consistance du mortier.

– Garder propre ses outils tout le long

– Utiliser deux bacs : l’un peut sécher pendant qu’on utilise l’autre avec le mélange humide. Le

bac sec sert à préparer les ingrédients avant leur humidification.

PRÉPARATION DU MÉLANGE et MISE EN OEUVRE

1 – Mélanger à sec (dans un bac circulaire d’environ 40 litres avec un malaxeur électrique) : sable + recoupe + pierres + poudre de marbres + CNP + caséine.

2 – Délayer la chaux en pâte avec un fouet dans un broc de 3 litres avec 0,5 litre d’eau (prélevé dans les 0,9 litre). Rincer le broc avec un peu de l’eau prévu pour le mélange.

3 – Délayer le pigment dans 0,15 litre d’eau prélevé dans les 0,3 litre

4 – Ajouter la chaux en pâte et le pigment délayés dans le mélange à sec

5 – Rincer le broc de 3 litres avec le restant de l’eau prévu pour le mélange.

6 – Rincer le pigment avec le restant d’eau (0.15 litre)

7 – Ajouter 5 et 6 à 4

8 – Malaxer énergiquement le tout sans ajout d’eau, avec patience car la caséine finira pour tout fluidifier

Nota : si un ajout d’eau s’avère nécessaire procéder par quantité de 5 cl

9) Prélever 1 litre du mélange et le délayer dans de l’eau afin d’obtenir une barbotine

10) Nettoyer et humidifier le support sans que l’eau déperle

11) Maroufler la barbotine sur le support humide ; privilégier l’arrête, garnir les trous avec une partie plus sèche du mélange.

12) Appliquer une première passe bien serrée à la truelle, égaliser à la truelle platoir

13) Appliquer aussitôt la deuxième passe (tout le mortier restant)

14) Bien égaliser avec la truelle platoir

15) Après complet ferrage du mortier attendre que l’aspect brillant ait disparu (signe de la présence d’eau).

16) Asperger quelques gouttes de savonites (eau + savon) et commencer à ferrer le mortier : il s’agit seulement de promener le platoir sur la surface sans appuyer ; renouveler si nécessaire la projection de la savonite. La savonite sert d’hydrofuge de surface.

17) Enlever les protections, resserrer les fissures (spécialement de reprises)

Nota : tout doit être travailler dans le frais et demi-frais des matériaux.

18) Le lendemain : travailler l’arête de façon à retrouver les mêmes aspérités que la pierre (ici : travail avec râpe à bois pour retrouver l’aspect alvéolé et rustique de la pierre de Vers).

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Mortier Romain, mortier de demain !

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La science moderne traque la recette des mortiers Romains qui ont tenu 2000 ans. Enquête ...

Les ingrédients de la recette …

– De la chaux aérienne en pâte ET de la chaux vive.

– De la pouzzolane OU de la brique pillée (pas trop cuite) OU du métaKaolin

– De l’eau OU de l’eau de Mer !

Si vous avez lu mes précédents articles sur le béton Romain, cet article vous apportera des infos complémentaires, mais il nous confirme surtout que le béton Romain est promis à un bel avenir.

Le secret de sa longévité se dévoile peu à peu, chaque étude apportant un élément nouveau.

Résumé des épisodes précédents ...

L’enjeu : Partout dans le monde on cherche comment réduire la quantité de ciment, pour dégager moins de CO2 lors de sa cuisson et dépenser moins. Le mortier Romain apparaît alors comme une bonne piste si l’on arrive à comprendre pourquoi il est aussi résistant et durable.

Le 1er article sur « le-mortier-romain » rendait compte d’une étude menée
principalement par Marie Jackson de Berkeley. Elle montrait que l’eau
de mer avait renforcé les mortiers et que de la chaux vive avait
probablement été incluse, sans savoir quelle était son action.

Le 2eme article « Loriot redécouvre le mortier Romain » résume une étude de 1774 qui explorait les effets surprenants de la chaux vive dans les mortiers étanches des bassins. La révolution de 1789 n’a pas aidé à la diffusion de ces recherches !

Ce 3eme article « Mortier Romain mortier de demain » recoupe les 2 premiers dans la mesure ou cette nouvelle étude précise le rôle de la chaux vive dans la durabilité des mortiers Romains.

En complément je vous ai mis un petit article qui évoque le métaKaolin comme produit de substitution de la chaux, et dont le process de cuisson dégage très peu de CO2. Nous retrouvons là l’autre avantage du mortier Romain. Il est durable ET certaines recettes potentiellement peu émettrices de CO2

Résumé d’une étude publiée par la revue Science Advances (Article complet)

(extraits … ci-dessous)

Les bétons de la Rome antique ont survécu à des millénaires, mais les connaissances mécanistes sur leur durabilité restent une énigme. Ici, nous utilisons une approche de cartographie élémentaire et chimique corrélative à plusieurs échelles pour étudier les clastes de chaux reliques, un composant minéral omniprésent et visible associé aux anciens mortiers romains.

Ensemble, ces analyses fournissent de nouvelles informations sur les méthodologies de préparation du mortier et fournissent la preuve que les Romains utilisaient le mélange à chaud, en utilisant de la chaux vive en conjonction avec ou à la place de la chaux éteinte, pour créer un environnement où des clastes de chaux à grande surface à l’échelle des agrégats sont retenus à l’intérieur. la matrice de mortier.

Inspiré par ces découvertes, nous proposons que ces inclusions macroscopiques pourraient servir de sources critiques de calcium réactif pour le remplissage à long terme des pores et des fissures ou la réactivité post-pouzzolanique dans les constructions cimentaires.

Le développement et les essais ultérieurs de mélanges cimentaires modernes contenant des clastes de chaux démontrent leur potentiel d’auto-guérison, ouvrant ainsi la voie au développement de formulations de béton plus durables, résilientes et durables …

Des études portant sur la durabilité du béton romain construit dans des environnements marins, par exemple, ont mis en évidence la dissolution de clastes de chaux et de tuf vitrique à pH élevé, suivie de la précipitation de cordons de réaction contenant du CASH et, par la suite, de la cristallisation post-fixation d’Al -tobermorite et phillipsite dans la matrice ( 11 , 27 ). Dans les bétons architecturaux de l’époque augustéenne et impériale, une précipitation CASH similaire et une cristallisation et une croissance ultérieures de cristaux de strätlingite lamellaire dans les périmètres des scories et de la matrice de cimentation ont été observées ( 24 , 28 ). Plus récemment, des cristaux d’Al-tobermorite et de strätlingite ont été trouvés dans les mortiers de la tombe de la période augustéenne (vers 30 avant notre ère) de Caecilia Metella (29 ). La réactivité prolongée des granulats volcaniques et leur rôle potentiel dans la durabilité à long terme de ces matériaux ont donc été au centre des études récentes sur les bétons romains …

En plus des caractéristiques décrites ci-dessus, les clastes de chaux reliques à l’échelle des agrégats, également appelés chaux résiduelle ou morceaux de chaux, sont une caractéristique omniprésente et remarquable des bétons romains architecturaux et maritimes. La présence de ces caractéristiques blanches brillantes distinctives a déjà été attribuée à plusieurs scénarios, notamment une combustion incomplète ou excessive lors de la calcination de la chaux ( 20 ), une carbonatation avant la préparation du béton ( 30 ), une dissolution incomplète lors de la prise ( 12 ) ou un mélange insuffisant de le mortier ( 14 ) …

Bien que ces clastes soient bien caractérisés dans les bétons romains maritimes, on en sait moins sur la microstructure et la composition chimique des clastes reliques de chaux dans les constructions romaines à ciel ouvert (structures terrestres) et le rôle qu’ils pourraient jouer dans les processus associés à la durabilité de ces derniers. structures ( 5 , 35 ) …

Nous avons caractérisé la composition des clastes de chaux et de leur matrice environnante à l’aide de la microscopie électronique à balayage à grande surface et de la spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie (SEM-EDS), de la diffraction des rayons X sur poudre (XRD) et de l’imagerie confocale Raman. Les résultats de ces analyses fournissent des preuves irréfutables du malaxage à chaud du mortier romain utilisant de la chaux vive à la place ou en plus de la chaux éteinte. À partir de ces résultats, nous proposons que les clastes de chaux persistants, à grande échelle et à grande surface résultant de ce processus pourraient servir de source de calcium réactif pour le remplissage à long terme des pores et des fissures et donc fournir un mécanisme d’auto-guérison intrinsèque à dominance chimique …

Motivé par ces découvertes, nous avons développé un mélange cimentaire d’inspiration romaine moderne qui incorporait une méthode de préparation à chaud et observé l’auto-guérison efficace des fissures induites mesurant jusqu’à 0,5 mm de largeur. Les résultats de notre analyse multi-échelle de la composition du béton romain et le développement de leurs homologues modernes fournissent un point de départ pour comprendre le rôle de divers paramètres de production sur la durabilité des anciens mortiers et bétons et démontrent l’applicabilité et la valeur potentielle de ces anciens principes de conception dans le développement de matériaux cimentaires pour le monde moderne …

La découverte récente de fissures remplies de calcite dans le béton romain ( 29 ) a suggéré un processus de guérison potentiel à long terme qui nécessite une source riche en Ca. Considérant l’omniprésence des clastes calcaires reliques dans le béton romain ( 5 , 12 , 24 , 43 ) et leur grande surface due à leur microstructure particulaire ( Fig. 4, A à D), ces inclusions pourraient fournir les réservoirs de Ca requis pour ces processus …

Inspirés par ces observations, nous avons décidé de créer un analogue moderne de ce matériau et d’explorer ses propriétés. Compte tenu de la distribution relativement uniforme des clastes de chaux et de leurs morphologies bien définies, ces observations soulèvent la proposition intrigante qu’ils peuvent avoir été ajoutés au mélange de béton sous leur forme intacte (une pratique connue sous le nom de malaxage à chaud). Compte tenu de l’utilisation documentée du mélange à chaud dans les préparations de mortier anciennes et modernes ( 19 , 44 ), nous avons exploré cette approche dans nos formulations synthétiques …

Dans nos formulations cimentaires modernes, nous avons combiné l’OPC, les cendres volantes pulvérisées, le sable et l’eau à un rapport de mélange massique d’env. 1:0.2:2:1. À ce mélange (connu ici sous le nom de Mélange 1), de la chaux vive a été ajoutée à différents échantillons, couvrant une concentration variant de 7,5 à 15 % en masse (qui a été choisie sur la base de la gamme de fréquences rencontrée des clastes de chaux relictuelle dans différents échantillons de béton romains) étudier les effets de la teneur en chaux vive sur les performances du béton. Les mélanges obtenus ont été coulés dans des moules cylindriques mesurant 10 cm de diamètre et 10 cm de hauteur et durcis sous l’eau pendant 28 jours avant utilisation …

Le potentiel des clastes de chaux à grande surface d’agir comme une source de calcium réactif pour les propriétés d’auto-guérison a été étudié plus en détail à l’aide de nos formulations de béton d’inspiration romaine …

Des échantillons avec et sans clastes de chaux ont été cassés et les 2 bords remis en contact et exposés à un débit d’eau constant d’environ 20 litres / heure. Les échantillons avec clastes de chaux (vive) ont fini par se ressouder. En 3 semaines l’eau ne passait plus ! (figure 5 ci-contre)

Les côtés ré-accouplés des échantillons de test (qui comprenaient également des témoins sans clast de chaux) ont ensuite été introduits dans un circuit d’écoulement ( Fig. 5B ) et soumis à un débit d’eau constant. Le débit sur 30 jours a ensuite été enregistré à l’aide de débitmètres électroniques avec une précision de ± 5 litres/heure. Dans ces études, il a été prédit qu’une diminution mesurée du débit correspondait à une activité potentielle d’auto-guérison (remplissage de fissures). Les valeurs initiales typiques des débits à travers les fissures ouvertes variaient entre 10 et 30 litres/heure et se réduisaient au cours de 1 à 3 semaines selon la géométrie de la fissure, jusqu’à presque zéro lorsque la fissure était finalement colmatée ( Fig. 5C). Lorsque le débit d’eau a fini par s’arrêter (et que le débit était nul ou à un débit négligeable), l’essai a été arrêté, et la nature et la répartition des produits secondaires formés dans la fissure ( Fig. 5, D à F ) au cours du processus ont été évalués en utilisant la microscopie optique ( Fig. 5, D et E ) et la spectroscopie Raman ( Fig. 5F ) …

Sur la base des résultats de notre caractérisation chimique des mortiers Privernum, il est donc possible que, dans les textes de Vitruve, l’utilisation de macerata (se réfère spécifiquement au processus d’extinction), extincta pourrait désigner la chaux hydratée simultanément avec les autres composants du mortier, soutenant l’hypothèse de mélange à chaud proposée ici …

L’hydratation de la chaux vive pendant le mélange à chaud produit une réaction exothermique lorsque CaO s’hydrate pour former Ca(OH) ₂ . L’augmentation de température dans le mortier est d’environ 55° à 60°C par rapport à l’ambiante ( 52 ), avec une présence de points chauds caractérisés par des températures supérieures à 200°C …

La chaleur de ces deux réactions, l’hydratation de CaO et la réaction pouzzolanique, pourrait faciliter la formation de CASH et même de phases cristallines telles que l’Al-tobermorite et la strätlingite, dans la matrice de cimentation et le long du bord de réaction des clastes de chaux au début …

La réaction pouzzolanique est sensible aux changements de température, et, par conséquent, le mélange à chaud fournit une explication plausible du gradient de composition observé dans les clastes de chaux des échantillons de mortier Privernum décrits dans les travaux en cours et ceux d’autres bétons romains …

Inspiré par ces découvertes, il est donc probable que la forte abondance de clastes de chaux à l’échelle des agrégats dans les anciens mortiers romains pourrait ainsi servir de source de calcium pour les processus post-pouzzolaniques dans un mécanisme «d’auto-guérison» de remplissage des pores et des fissures. qui lutte contre la dégradation progressive de ces matériaux cimentaires …

Au fil du temps, au fur et à mesure que les fissures et les pores se forment, l’intrusion d’eau provoque la dissolution des phases à base de calcium dans les clastes calcaires reliques qui les transportent dans le réseau poreux. Au fur et à mesure que les fluides riches en calcium s’infiltrent dans les fissures ou le réseau de pores connectés, de nombreuses voies existent pour des réactions post-pouzzolaniques potentielles. Par exemple, les matériaux pouzzolaniques en excès, tels que les cendres volcaniques qui n’ont pas réagi lors de la prise et du durcissement initiaux, ou les agrégats d’origine volcanique, peuvent maintenant se dissoudre et réagir avec les fluides riches en Ca provenant des clastes de chaux pour former des phases CASH, renforçant ainsi les zones d’interface entre les agrégats volcaniques/cendres et la matrice de liaison ( 29). Ce renforcement est associé à la consolidation des zones interfaciales et à des performances mécaniques accrues du CASH par rapport à ses précurseurs

Une autre voie possible est la recristallisation des phases CaCO ₃ dans l’espace pore/fissure. Cette voie, dans laquelle le carbonate de calcium secondaire est précipité par un mécanisme similaire à celui qui se produit dans la formation des calthémites ( 54 , 55 ), repose sur les cycles de mouillage et de séchage rencontrés dans des conditions météorologiques normales. Ces processus ont déjà été observés dans les mortiers à base de carbonate modernes et anciens ( 56 – 58). Contrairement à ces études précédentes, cependant, nous suggérons ici que les clastes de chaux transformés par mélange à chaud agissent comme une source de calcium pour ces processus …

Notes de Luc Nèples (le 11 janvier 2023) :

Quand j’ai publié cet article je n’avais pas trouvé l’étude originale. Je n’avais trouvé que l’article journalistique ci-dessous. Une architecte lectrice de la newsletter m’a communiqué l’article originel dont vous avez le lien au début de cette page. Je me rends compte qu’il est assez complexe. Les plus motivés et courageux peuvent évidemment lire l’original.

Dans l’immédiat mes extraits de l’étude originale, ci-dessus peuvent vous donner un aperçu de l’étude. Il me faudra trouver du temps pour faire une véritable synthèse.

Vous savez maintenant comment interpréter les textes de cet article.

Ci-dessous un résumé plus journalistique du même article :

Les Romains étaient des maîtres de l’ingénierie et de la construction. Leurs aqueducs, bâtiments et ports ont survécu, dans de nombreux cas, pendant deux millénaires. Une équipe de scientifiques a examiné le béton utilisé et pense avoir trouvé la clé : la chaux vive.

Une nouvelle étude signée par des chercheurs du MITcde l’Université de Harvard et des laboratoires en Italie et en Suisse, ont découvert d’anciennes stratégies de fabrication du béton de chaux.

Longtemps on a cru que la clé de la durabilité des bétons Romains reposait sur un ingrédient, le matériau pouzzolanique, une cendre volcanique de la région de Puozzuoli, dans la baie de Naples (Italie), auquel faisaient référence les récits des architectes et historiens.

Cependant, ces échantillons anciens contiennent également de minuscules caractéristiques minérales blanches brillantes à l’échelle millimétrique, reconnues depuis longtemps comme un composant omniprésent des bétons romains.

Ces morceaux blancs, souvent appelés «clastes de chaux», proviennent de la chaux, l’autre composant clé de ces mortiers, avec la pouzzolane.

Ces restes étaient jusqu’à présent considérés comme de simples preuves d’un mélange insuffisant ou de matières premières de mauvaise qualité, explique le MIT.

La nouvelle étude suggère que ces minuscules clastes de chaux ont donné au béton une capacité d’auto-guérison jusqu’alors inconnue.

L’un des signataires de la recherche, Admir Masic du MIT, a noté que si “les Romains ont déployé tant d’efforts pour fabriquer un matériau de construction exceptionnel, pourquoi feraient-ils si peu d’efforts pour assurer la production d’un produit final bien mélangé ?” il a alors pensé qu’il devait y avoir une autre raison.

Une caractérisation plus poussée des clastes calcaires, à l’aide de techniques d’imagerie multi-échelles à haute résolution et de cartographie chimique, les chercheurs ont acquis de nouvelles connaissances sur la fonctionnalité potentielle de ces clastes calcaires.

Historiquement, on avait supposé que lorsque la chaux était incorporée dans le béton romain, elle se combinait d’abord avec de l’eau pour former un matériau pâteux hautement réactif dans le processus connu sous le nom d’extinction, mais ce processus à lui seul ne pouvait pas expliquer la présence des clastes de chaux.

L’équipe s’est donc demandée si les Romains auraient pu utiliser de la chaux vive, qui est une forme plus réactive du matériau. En étudiant des échantillons de vieux béton, ils ont déterminé que les particules blanches étaient bien constituées de diverses formes de carbonate de calcium.

L’examen spectroscopique a fourni des indications qui indiquent que les clastes s’étaient formés à des températures extrêmes, comme on pouvait s’y attendre de la réaction exothermique produite par l’utilisation de chaux vive à la place ou en plus de la chaux déjà éteinte utilisée dans le mélange.

Le mélange de ces 2 chaux, selon l’équipe, était en fait “la clé du caractère super-durable” du béton en raison de deux facteurs expliqués par Masic.

D’une part, lorsque le béton dans son ensemble est chauffé à des températures élevées, cela permet une chimie qui ne serait pas possible si seule la chaux éteinte était utilisée, produisant des composés associés à ces températures qui ne se formeraient pas autrement.

De plus, l’augmentation de la température réduit considérablement les temps de durcissement et de prise, car toutes les réactions sont accélérées, permettant une construction beaucoup plus rapide.

L’équipe a décidé de prouver que c’était le mécanisme responsable de la durabilité du béton romain en produisant des échantillons d’enrobés à chaud incorporant des formulations anciennes et modernes, en les fissurant et en faisant couler de l’eau à travers eux.

Après deux semaines, ces ouvertures étaient complètement cicatrisées et l’eau ne pouvait plus s’écouler, mais un morceau de béton identique fabriqué sans chaux vive n’a jamais durci et l’eau a continué à s’écouler à travers l’échantillon.

Masic considère que “Il est passionnant de penser à la façon dont ces formulations de béton plus durables pourraient prolonger non seulement la durée de vie utile de ces matériaux, mais aussi comment cela pourrait améliorer la durabilité des formulations de béton imprimées en 3D.

Où le Métakaolin entre en jeu ...

Résumé d’une recherche de Camille Magniont  du laboratoire Matériaux et durabilité des Construction de l’Insa de Toulouse.

Quel est le lien entre le Colisée et l’avenir de notre planète? Le ciment. Car la recette romaine du ciment serait meilleure que celle utilisée par nos industriels en termes d’émission de CO2.

La fabrication d’un ciment standard nécessite un chauffage à très haute température, à plus de 1450 degrés Celsius. Ce procédé engendre de fortes émissions de CO2. Camille Magniont, au sein du laboratoire Matériaux et durabilité des Construction de l’Insa de Toulouse, a eu l’idée d’aller chercher la solution à ce problème à Rome.

Vitruve, un architecte romain, a écrit « De architectura ». Dans cet ouvrage, il décrit les procédés de fabrication d’un liant à base de métakaolin, une argile calcinée dont la production conduit principalement à l’émission de vapeur d’eau et non de CO2.

Le nouveau produit créé à partir de cette recette a bien sûr été amélioré. Les adjuvants végétaux incorporés dans le nouveau produit permettent de palier les inconvénients que représentait le ciment romain, notamment sa lenteur à durcir. Bref, un nouveau ciment est né d’une recette romaine mise à la sauce moderne.

Voilà, vous savez (presque) tout.

A nous de tester pour retrouver ces mortiers à base

de liants peu émetteurs de CO2, durables et

si besoin, étanches pour nos bassins.

Et n’oubliez pas de me communiquer vos essais

pour que chacun en profite. Merci !

Mortier Romain, mortier de demain ! Lire la suite »

Loriot et le ciment Romain

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Même écroulés, les murs liés au mortier Romain restent en blocs compacts. (Piazza Armérina / Sicile)

ATTENTION

Les mortiers décrits ici par LORIOT contiennent de la CHAUX VIVE EN POUDRE dont l’usage, dangereux, est règlementé. Porter des lunettes de protection et des gants est le minimum à envisager. Renseignez vous avant toute manipulation de chaux vive en poudre.

NOTE : J’ai demandé à Marie Jackson de Université d’Utah, autrice de l’étude sur les bétons Romains de la baie de Naples de relire et de compléter mon article. Ses notes sont en orangé dans l’article.

Au XVIIIeme siècle la composition des mortiers Romains, perdue depuis la chute de l’empire, reste un mystère.

Agés parfois de 2000 ans, de nombreux monuments témoignent d’une durabilité inégalée. Mais laissons la parole à Loriot (Les citations du texte de Loriot sont dans cette couleur) …

« Il suffit de considérer ces
ruines pour se convaincre que tout l’art de cette construction
consistait dans la préparation et l’emploi de ce mortier, qui n’était
sujet à aucune dissolution, et dont la ténacité était si grande, qu’il
résiste aujourd’hui aux coups redoublés du pic et du marteau ».

Marie Jackson : Le mot « ciment » porte une certaine confusion parce qu’il n’y a pas de « ciment » au sens moderne de « ciment Portland » dans le mortier du béton Romain. Dans le texte de Loriot le mot « ciment » désigne la poudre des produits liants, le « Roman Cement ». On pourrait remplacer « ciment » par « phase de liaison du mortier ». C’est la phase C-A-S-H peu cristalline ou les phases cristallines qui lient les agrégats et qui se développent dans le béton par divers processus.

Le secret :

« Ce secret consiste en un simple mélange de sable fin, de brique pilée, de chaux vieille éteinte, gâchés ensemble avec une quantité suffisante d’eau, auquel mélange on ajoute un quart environ de chaux vive en poudre, au moment d’en faire l’emploi. «

« Pierres, cailloux, graviers, plâtre, marne, gravois, débris provenant de la taille des pierres, scories de forges, mâchefers … etc tous ces matériaux d’un prix insignifiant, et à la portée de tout le monde, sont liés entre eux et rendus indestructibles par l’emploi de ce mortier hydraulique. »

Composition de ces murs massifs :

« Ces monuments offrent pour la plupart des masses énormes en épaisseur et en élévation, dont l’intérieur, masqué seulement par un parement presque superficiel, n’est évidemment formé que de pierrailles et de cailloutages, jetés au hasard et liés ensemble par un mortier qui paraît avoir été assez liquide pour s’insinuer dans les moindres interstices (1) et ne former qu’un tout de cet amas de matières, soit qu’elles aient été jetées dans un bain de mortier, soit qu’arrangées d’abord on l’ait versé sur elles. »

L’intérieur des murs Romains sont effectivement constitués de pierres non taillées (de tout venant) liées par un mortier assez liquide pour s’insinuer partout.

( 1 ) MJ : (de architectura, Vitruve livre II) : « un mortier épais auquel l’agrégat grossier (caementa) a été jeté (coiciantur). Le mélange conglomératique était ensuite compacté » .

Un mortier de chaux aériennes qui résiste à l’eau :

« Une des propriétés éminentes de ce ciment des Romains était aussi d’être impénétrable à l’eau (2)

… leurs parois, comme la voûte, tout était construit des mêmes cailloutages liés par ce ciment. On remarque seulement que l’intérieur présentait à sa surface une couche composée de parties plus fines et plus atténuées, qui ne paraissent point être un enduit fait après coup, qui puisse s’enlever par écailles, mais par le produit d’une opération particulière qu’il ne serait pas difficile d’imiter.

Ainsi il paraît démontré que les Romains construisaient ces sortes d’ouvrages par encaissement ; les tranchées pour les fondations formaient de premières caisses, qu’il ne s’agissait que de remplir de matériaux préparés. »

Jetée Portus Cosanus, Orbetello, Italie (crédit, J.P. Oleson) Projet ROMACONS de la Portus Cosanus, Toscane, en Italie.

MJ : Prise pouzzolanique et POST-pouzzolanique – L’étude des Bétons Romains Marins montre que l’eau de mer a encore accrue la résistance du mortier (celui ci est dans l’eau de mer depuis 2000 ans).
Le lent afflux d’eau de mer dans le béton a réagi avec les agrégats volcaniques et produit au fil des siècles des ciments minéraux bénéfiques.

(2) – MJ : Disons plutôt que la perméabilité assez faible induit un flux d’humidité (ou, d’eau) assez lent dans le béton.

Marie Jackson de Université d’Utah : Ici vous pouvez voir la structure interne du béton. Textures minérales authigènes dans les dépôts de tuf et le mortier marin romain. Images obtenues par microscopie électronique à balayage avec rétrodiffusion d’électrons (SEM-BSE). (b) Tuffeau de Bacoli (BT), clast de pierre ponce. (c et d) Tuff jaune napolitain (NYT), textures de feldspath alcalin dissolvant, phillipsite et chabazite. (e) Tuff de Surtsey, Islande 1979 carotte de forage, phillipsite dissolvante et Al-tobermorite associée, 37,0 m, 100 °C (crédit, J.G. Moore). (f) Portus Cosanus, clast de pierre ponce avec verre dissous. (g) Portus Neronis, Anzio, Italie, feldspath alcalin dissous (voir aussi Fig. 5). (h) Portus Cosanus, textures de phillipsite. (i) Portus Cosanus, dissolution de phillipsite de Campi Flegrei [1], de liant pouzzolanique C-A-S-H [2] et d’Al-tobermorite [3] (voir Fig. 7i pour les diagrammes de microdiffraction des rayons X). (j) Portus Baianus, Pozzuoli, Italie, dissolution de la phillipsite in situ et de l’Al-tobermorite associée (Fig. 9).

(traduit avec www.DeepL.com/Translator)

La mise en oeuvre :

« L’on conçoit aisément combien un petit nombre d’ouvriers qui avaient sous la main les matériaux nécessaires, avançaient l’ouvrage de la construction : il ne s’agissait d’un côté que de tenir prêtes des augées de mortier, et de jeter d’un autre, à pierres perdues, dans l’encaissement, les pierrailles et cailloutages qui en devaient être baignés. Un peu d’attention de la part de ces ouvriers pour le remplissage, et une égale distribution de « la pierraille et du mortier, était suffisante.«

« il fallait enfin que ce mortier prit aussi promptement que nos gypses et nos plâtres, pour faire corps et résister aussitôt, sans éboulement, à l’augmentation successive du poids qu’il avait à soutenir »

En résumé :

« Ce mortier passait très-promptement de l’état liquide à une consistance dure ; il prenait sur le champ comme le plâtre (3).

Il acquérait une ténacité étonnante, et saisissait les moindres cailloutages qui en avaient été baignés;

Il était impénétrable à l’eau

Il conservait toujours le même volume sans retraite ni extension. »

(3) MJ : Le mortier durcit relativement lentement et le béton gagne progressivement en résistance.

Les essais :

« Les lois anciennes (des Romains) défendaient aux entrepreneurs d’employer la chaux en pâte avant trois années de fusion. »

« Pour ses essais, Loriot prit de la chaux éteinte depuis longtemps dans une fosse recouverte avec des planches sur lesquelles on avait répandu une bonne quantité de terre, de sorte que la chaux avait conservé par ce moyen toute sa fraîcheur, et il en fit deux lots séparés, qu’il gâcha avec une égale attention.«

« Le premier lot, (de chaux en pâte pure) fut mis dans un vase de terre vernissé, et exposé à l’ombre à une dessication naturelle ; à mesure que l’évaporation de l’humidité se fit, la matière se gerça en tous ses sens,

elle se détacha des parois du vase et tomba en mille morceaux qui n’avaient pas plus de consistance que les morceaux de chaux nouvellement éteinte qui se trouvent desséchés par le soleil sur le bord des fosses. »

Dans l’autre lot, le sieur Loriot ne fit qu’ajouter (dans la chaux en pâte) environ un tiers de chaux vive, mise en poudre, et amalgamer et gâcher le tout, pour opérer le plus exact mélange : qu’il plaça de même dans un pareil vaisseau vernissé; il sentit peu après que la masse s’échauffait, et, dans l’espace de quelques minutes, elle acquit une consistance pareille à celle du meilleur plâtre à propos détrempé et. employé : c’est une sorte de lapidification consommée en un instant : les métaux en fusion ne se figent guère plus promptement, lorsqu’ils sont retirés du feu. La dessication absolue de ce mélange est achevée en peu de temps, et présente une masse compacte sans la moindre gerçure, et qui demeure tellement adhérente aux parois du vaisseau, qu’on ne peut l’en tirer sans le briser. »

Effet de la chaux vive :

« Le résultat de ce mélange de la chaux vive, quelque surprenant qu’il paraisse au premier abord, s’explique si facilement, qu’on doit s’étonner qu’il eût été réservé au sieur Loriot de le soupçonner le premier, et d’en faire la découverte. En effet il est facile de reconnaître aussitôt, que cette prise subite est un produit nécessaire de la chaux vive, qui, portée par un exact amalgame jusque dans les recoins les plus intimes de la masse de la chaux éteinte, se sature de l’eau qu’elle y rencontre, et occasionne ce dessèchement total et subit qui ne surprend point dans l’emploi des gypses et des plâtres. « (sans charge !)

« Mais la qualité la plus précieuse de cette composition, est de n’être sujette à aucune gerçure, fissure et crevasse, quand le mélange est dans sa proportion exacte, de n’éprouver ni retraite, ni extension, et de rester perpétuellement au même état où elle s’est trouvée au moment de sa fixité : ce phénomène tient aux mêmes raisons. Tandis que le mortier, ou ciment ordinaire, ne se dessèche que par l’évaporation de son humide superflu, cet humide reste ici dans la masse ; il ne fait que se combiner avec la chaux vive qui s’en empare : c’est une dessication, pour ainsi dire, interne.«

A l’épreuve du temps :

« Ces expériences ayant été répétées plusieurs fois, il fallait reconnaître quel effet les intempéries, les saisons, les pluies, les grandes chaleurs et la gelée pouvaient opérer sur ce mélange des deux chaux, de même que sur un grand nombre d’autres essais, où le sieur Loriot avait incorporé avec elles d’autres matières propres à former du mortier; et il reconnut après les avoir laissés pendant deux années exposés aux injures de l’air, que ces essais avaient non-seulement résisté à tout, mais encore qu’ils avaient progressivement acquis plus de solidité. »

« Dès lors le sieur Loriot n’a pas craint d’affirmer que l’intermède de la chaux vive en poudre, dans toutes les sortes de mortiers, ou ciments qui se font avec la chaux éteinte (en pâte), est le plus puissant moyen d’obtenir toutes les perfections qu’on y désire.

Voilà la clé de la découverte qu’il a annoncée.

Les charges reconnues jusqu’ici pour les plus convenables à introduire dans le mortier, sont le sable, la brique pilée, la pierre pilée, les marnes pulvérisées, toutes les vitrifications des fourneaux, celles des forges et des fonderies, crasses, laitiers, scories, mâchefers, gravois des démolitions, de constructions originairement faites avec la chaux et le sable«

Exemple de dosage :

« Prenez donc pour une partie de brique pilée très-exactement et passée au sas, deux parties de sable fin de rivière, passé à la claie, de la chaux vieille éteinte, en quantité suffisante pour former dans l’auge, avec l’eau, un amalgame à l’ordinaire, et cependant assez humecté pour fournir à l’extinction de la chaux vive que vous y jetterez en poudre , jusqu’à la concurrence du quart (‘) en sus de la quantité de sable et de brique pilée pris ensemble : les matières étant bien incorporées, employez les promptement, parce que le moindre délai en peut rendre l’usage défectueux, ou impossible.

Un enduit de cette matière sur le fond et les parois d’un bassin, d’un canal et de toutes sortes de constructions faites pour contenir et surmonter les eaux, opère l’effet le plus surprenant, même en l’y mettant en petite quantité »

En résumé, mettre dans une auge …

1 Volume de brique pillée.

2 V de sable fin

Le volume habituel de chaux en pâte (les dosages habituels sont de 1 volume de chaux grasse en pâte pour 2 à 3 volumes de charge).

La chaux vive en poudre (1/4 du volume de charges)

Bien mélanger dans l’auge

et employer rapidement, avant la prise.

« Il faut toujours avoir la même attention de ne préparer ces mortiers que par augées, et au fur et à mesure qu’on les emploie. »

Qualité de la chaux vive :

« Que l’on se contente d’ajouter un quart de chaux vive au simple mortier ordinaire de chaux fusée et de sable, l’on en fera un crépi qui, dans vingt-quatre heures, aura acquis plus de consistance que l’autre dans plusieurs mois. »

Mais Loriot précise ..

« on ne peut pas assigner précisément la quantité proportionnelle de chaux vive à

faire entrer dans le ciment : ici il en faut davantage, là il en faut moins; c’est pourquoi le sieur Loriot a pris un terme moyen, en assignant le quart en sus du total des matières de sable et de briques pilées, qui est la mesure d’une chaux de médiocre qualité employée en sortant du four : si elle était cuite depuis longtemps, il en faudrait davantage; comme aussi il en faudrait moins, si c’était une chaux de qualité supérieure, faite de pierre dure qui absorbe beaucoup d’eau. « (la chaux grasse)

Le dosage délicat de la chaux vive :

« Il est de la plus grande importance de connaître l’état et la qualité particulière de la chaux qu’on doit employer, parce que c’est d’un juste assortiment que résulte la perfection : une trop grande quantité de chaux vive qui a beaucoup de force, qui boit beaucoup, ne trouvera pas à s’éteindre parfaitement et à se combiner en mortier; elle brûlera, elle tombera en poussière : celle au contraire qui, en s’éteignant, aura été inondée, sans pouvoir absorber l’eau dans sa fusion, en laissera de superflue, qui, par l’évaporation dans le dessèchement du mortier, le crevassera. On ne peut trop recommander les essais sur la qualité de la chaux même aux ouvriers qui auront opéré avec la plus grande justesse dans un pays, et qui voudront travailler dans un autre; indépendamment de l’avantage local, qui peut se trouver plus ou moins grand, il faut qu’ils soient bien convaincus que la chaux (vive) se décompose à mesure qu’elle vieillit, et qu’il faut par conséquent en augmenter progressivement la dose; »

La préparation du mortier :

« La préparation du mortier, ou ciment (ciment = liant sans charge) peut se faire de deux manières : la première, en délayant exactement avec la chaux éteinte et l’eau, les matières de sable, de briques pilées, ou autres qu’on y veut faire entrer, à la consistance qu’on a annoncée, c’est-à-dire, un peu plus claire que pour l’emploi ordinaire : c’est en cet état qu’il faut jeter de la chaux vive pulvérisée, en l’éparpillant et débroyant bien pour s’en servir immédiatement. »

(En résumé : préparer le mortier comme à l’ordinaire mais avec un peu plus d’eau, avant d’y ajouter la chaux vive en poudre)

« La deuxième, est de faire un mélange des matières séches, c’est-à-dire du sable, de la brique pilée et de la chaux vive, dans la proportion assignée; — mélange que l’on pourrait mettre dans des sacs, en dose convenable pour une ou deux augées; — la chaux éteinte, d’un autre côté, étant portée avec l’eau, on pourra faire, à l’instant du besoin, et même sur l’échafaudage, la mixtion, comme l’on fait du plâtre, en gâchant et détrempant le tout avec la truelle. »

( Variante : mélanger à sec les charges et la chaux vive, avant d’ajouter la chaux en pâte et l’eau)

Les emplois de ces mortiers :

Construction de murs massifs, enduit de bassins, canaux, enduit sur murs humides, terrasses, enduit sous voute …

« Quelles voûtes ne fera-t-on pas ! quelle forme ne pourra- t-on pas leur donner, sans craindre de nuire à leur solidité! On en pourrait construire avec de simples cailloutages, d’aussi légères qu’on voudrait : on ne doit craindre ni poussée, ni rétrécissement, ni surcharge.

Des aqueducs, des conduites d’eau bien appuyées et chargées suffisamment pour soutenir le poids de la colonne, pourront faire élever ce liquide à la hauteur désirée.«

« Toutes les constructions souterraines dans les fortifications, comme dans l’architecture civile, peuvent devenir habitables et plus saines, même au milieu des eaux: nos caves sujettes aux inondations par les crues d’eau ; celles qui sont construites sous des cours et autres lieux découverts qui en arrosent les voûtes »

« On sent, après tout ce qu’on vient de dire, à combien d’usages différents cette découverte peut avoir d’applications, et quels nouveaux avantages elle peut fournir dans toutes les parties des bâtiments. »

Ornements et pierre factice :

« Les ornements, tant intérieurs qu’extérieurs des bâtiments peuvent emprunter de ce ciment, avec la solidité, la plus grande variété : il faudra seulement avoir attention, d’un côté, que les crépis et les ornements en relief ne soient appliqués qu’à des murs bien secs, attendu que le ciment pourrait concentrer des principes destructeurs, qui à la fin se feraient jour, et de l’autre, que ces ouvrages puissent avoir acquis un entier dessèchement avant la saison des gelées.

Un pareil ciment, celui surtout où l’on fait entrer de la pierre pilée, est une pierre factice qu’on peut jeter au moule, et former de cette manière des balustres, avec pilastres, pour servir d’appui sur les terrasses et plates- formes; des rampes d’escaliers avec leurs plates-bandes, tablettes, etc «

La recette n’est rien sans le savoir-faire :

« Comme il importe infiniment à la perfection, de faire marcher d’un même pas, l’exercice et la main-d’œuvre avec la théorie des règles que l’on donne par écrit, le sieur Loriot en employant les premiers ouvriers qui se sont formés à Menars, et qu’il a fait venir sur les travaux pour le roi et les princes, aura l’attention d’instruire tous ceux qui se présenteront pour mettre la main à l’ouvrage. Dès qu’il sera convaincu de leur capacité, il leur donnera un certificat de cet apprentissage, à la vue duquel ceux qui voudront les employer pourront le faire avec plus de confiance. Au surplus, tous ceux qui voudront avoir des ouvriers instruits dans cette espèce d’art nouveau, n’auront qu’à.lui adresser des sujets susceptibles d’instruction : il se flatte d’en former en peu de temps des ouvriers en état de conduire les autres. »

Epilogue

Ces recherches de Loriot sont plus ou moins connues mais je n’ai jamais entendu d’avis sur leur validité. Plusieurs raisons ont pu freiner les essais et en premier la révolution de 1789 qui survient 15 ans plus tard.

D’autres raisons, pratiques et de savoir-faire, rendent l’emploi de la chaux vive difficile, sensible.

Selon la qualité de la chaux vive les quantités à ajouter aux mortiers peuvent varier. Il reste enfin à adapter la quantité d’eau en fonction de la qualité plus ou moins forte de la chaux vive et de la quantité d’eau contenue dans la chaux en pâte, elle aussi variable.

Tous ces paramètres, variables, rendent probablement aléatoire la qualité finale des mortiers.

Tous ces réglages demandent un savoir-faire, une appréciation de la qualité de chaque matériau, une capacité d’adaptation en fonction du résultat attendu qui supposent une longue pratique et l’aide d’un guide, un maître artisan … à trouver.

MEMOIRE SUR UNE DÉCOUVERTE DANS L’ART DE BATIR

Faite par le sieur LORIOT MÉCANICIEN

PENSIONNAIRE DU ROI

Mémoire publié en 1774

Lien vers le document dont ces textes sont extraits : Une réédition

ou ici l’original de 1774 en vieux Français.

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Le Pastellone, un sol à cirer

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Découverte du chantier ...

Le sol d’origine de cette maison d’une île Grecque est de 1909. Il a donc plus de 110 ans. Cette pièce de passage en dessert 3 autres, ce qui explique l’usure qui a dégagé les graviers dont certains dépassent les 2 cm. Ce sol est encore beau mais pas facile à laver.

Dans les pièces moins fréquentées on retrouve l’aspect initial. C’est cet aspect lisse que nous devons retrouver. En Grèce on nomme ce sol « βοτσαλοτό » = votsaloto ce qui signifie sol avec des galets. Ce sont donc les galets de la sous couche, non visibles, qui caractérisent ce type de sol.

LES ETAPES DU TRAVAIL

– Si on est sur un sol en béton de chaux on peut appliquer directement le mortier coloré. Si on est sur du ciment on doit commencer par poser une sous couche grossière à base de petits graviers de 1 cm + sable gros + chaux hydraulique sur au moins 3 cm d’épaisseur, si possible 5 cm (3 cm = 3 seaux de mortier au m2). On laissera sécher cette couche de fond avant de poser les 2 couches teintées. L’épaisseur de cette sous couche permet de mieux gérer les variations d’humidité de l’air. La surface de cette couche de fond ne sera pas lissée, plutôt griffée pour faciliter l’accroche de la 1ere couche colorée.

TEINTER LE MORTIER

1 – Approvisionner les matériaux

2 – Formuler le mortier, NON teinté, à base de chaux aérienne en pâte, sable et eau (sans le liant hydraulique)

3 – Rechercher la teinte avec 0,5 litres de mortier

4 – Valider la teinte.

5 – Peser les pigments pour la quantité totale de mortier à teinter.

6 – Malaxer le mortier pour inclure les pigments de façon homogène.

LE MORTIER EST PRÊT ou presque !

On ajoutera le liant hydraulique le jour de l’application, dans la quantité de mortier qu’on est capable de poser dans la journée.

Si l’on avait trouvé de la NHL 3,5 on pouvait l’utiliser seule mais on n’aurait pas eu le confort d’application qu’apporte la chaux aérienne en pâte, la chaux … « grasse ».

Préparation du support : nettoyage du sol, aspiration, lavage à grande eau.
Le lendemain : application au pinceau à badigeon d’un mélange 1 volume eau + 1 volume de résine d’accroche Sikalatex ou Rhodocim (inutile si la sous couche est griffée).
Application de la 1ere couche de mortier teinté une heure environ après, quand la résine est à peu près sèche. Si le support est poreux et sans résine, l’humidifier et laisser ressuyer avant d’appliquer la 1ere couche teintée.

(Voir la vidéo à la fin de l’article)

1ere couche teintée : Sable tamisé 0/ 2 mm. On ne peut tamiser le sable que s’il est sec.

Chaux en pâte et ciment peuvent être remplacés par le même volume de chaux hydraulique (de norme NHL 3,5)

Les matériaux secs se mélangent au malaxeur, à sec : sable et prédose ST pendant 5 minutes, dans une bassine propre et sèche.

Tous les outils et instruments doivent être secs. Les mains aussi. Les pigments peuvent être mélangés à sec ou après, avec la chaux en pâte, la résine et l’eau (attention à l’eau). Ce mélange peut se garder longtemps (en principe….) sous l’eau et à l’abri de l’air si la chaux n’est pas hydraulique.

Le ciment ne s’incorpore qu’à la fin, le jour ou l’on veut appliquer ce mélange car avec le ciment la pâte perd ses vertus de conservation sur du long terme.

1ere COUCHE

– On pose la 1ere couche avec un petit platoir inox, en commençant par les bords.

– L’épaisseur posée est environ 2 fois le grain le plus gros du mortier. Pour un sable 0/2 on posera environ 4mm soit 4 litres de mortier au m2.

EGALISER la 1ere couche

– En cours de prise, quand le mortier commence à perdre son aspect pâteux, on repasse le platoir inox pour enlever les « sardines ».

QUELQUES FISSURES

– En 1ere couche les quelques fissures qui apparaissent ne posent pas problème. La 2eme couche les cachera.

La poudre de marbre peut être tamisée (tamis très fin) si l’on veut une pâte sans grain.

Mêmes remarques que précédemment pour le mélange à sec, la conservation, et l’addition du ciment au dernier moment.

2eme COUCHE

– Sur la 1ere couche sèche de la veille, on pose la 2eme couche en commençant là aussi par les bords.

(Voir la vidéo à la fin de l’article)

2eme COUCHE en cours de pose

– Avec la petite truelle on pose le mortier sur le sol.

– On égalise la couche avec un petit platoir inox avant de la ferrer.

– En cours de prise, comme pour la 1ere couche, on repasse soigneusement pour gommer les sardines.

PRÉPARATION DE L’ENCAUSTIQUE

– Approvisionner la cire d’abeille / l’essence de thérébentine / un sicatif ou acheter une cire pour sol.

On aurait consommé environ 50g par m2 mais la propriétaire n’est pas certaine de ses notes. (vous me direz quelle quantité et quelle cire vous avez appliquée et comment vous l’entretenez ?).

APPLICATION DE L’ENCAUSTIQUE

– Après un séchage complet et avant d’appliquer l’encaustique, on ponce à la main les quelques sardines qui restent.

– On applique l’encaustique avec un chiffon, à saturation, en 2 passes. Laisser sécher avant de faire briller, de lustrer, avec un chiffon ou de la laine.

Le sol est fini, ciré, lustré, et les quelques graviers qui affleurent nous rappellent le sol usé que nous avons restauré. Longue vie au nouveau sol. Et tout en évitant les semelles boueuses, ne vous privez pas du plaisir des pieds nus.

Le Pastellone, un sol à cirer Lire la suite »

Les mots de la chaux

LES MOTS DE LA CHAUX

Dans ce petit article, je vais essayer de répondre aux mots clés des recherches les plus fréquentes sur internet à propos de la chaux, et je vais vous dire en deux mots ce qu’il faut retenir en pratique.

Si besoin, vous trouverez dans les articles du blog de quoi approfondir ces notions de base.

Nous allons définir les Mots suivants ...

CALCAIRE
La cuisson d’un calcaire qui contient de l’argile donnera une chaux hydraulique qui fait prise au contact de l’eau.
Si le Calcaire est pur (sans argile ou presque) sa cuisson donnera une chaux Aérienne qui fait prise au contact du CO2 de l’air.

CUISSON DE LA CHAUX
Dans le four le Calcaire perd 40% de son poids. Une pierre de 1 Kg pèse 600g à la sortie du Four. 400g de CO2 sont partis dans l’air. On comprend pourquoi on nomme cette cuisson une « décarbonatation »

CHAUX VIVE
A la sortie du four la chaux est VIVE. Au contact de l’eau ou de l’humidité de l’air elle passe à l’état de chaux éteinte, en poudre ou en pâte. Cette transformation peut-être lente au contact de l’air ou rapide et violente si on souhaite utiliser cette chaux dans un mortier chaud, les fameux Hot Mix »

HOT MIX
A la sortie du four, ou plus tard si on la conserve à l’abri de l’humidité de l’air, la chaux vive peut être éteinte avec assez d’eau mais pas trop. Il faut que l’eau bouille et passe à l’état de vapeur, 100° ou plus. Mélangée immédiatement avec les charges (sables, terres, graviers, pouzzolane etc …) cette chaux éteinte violemment (avec ébullition) donne des mortiers inégalables, collants et plus perspirants que les mortiers à base de chaux en poudre déjà éteinte. En général l’eau bout si on jette la chaux vive dans 2 fois son poids d’eau. (Ex : 1Kg de chaux vive dans 2 litres d’eau)

CHAUX ÉTEINTE
Quand la chaux vive CaO rencontre l’eau elle se combine avec H2O et elle passe de CaO à Ca(OH)2.
Dans cet état on doit garder la chaux éteinte à l’abri de l’air en attendant de s’en servir. Si on l’expose à l’air la chaux éteinte se combine au CO2 de l’air et devient une pierre. Ce n’est plus le liant dont on a besoin

CHAUX EN PATE
On peut faire réagir la chaux vive avec juste assez d’eau pour la réaction chimique (environ 320g d’eau pour 1 kg de chaux vive) et la chaux éteinte sera en poudre sèche.
Si je fais réagir la chaux vive avec beaucoup plus d’eau j’ai une pâte qui a 2 avantages : A l’abri de l’air elle ne peut pas se combiner avec le CO2 de l’air (elle se conserve sans limite de temps) et surtout sa qualité s’améliore si on attend au moins 1 an. Cette chaux en pâte est plus adaptée pour le travail à Fresco, les Stucs … tous les travaux les plus fins à la chaux. Elle carbonate plus vite au contact de l’air et devient beaucoup plus dure en surface qu’une chaux en poudre.

CHAUX GRASSE
C’est l’aspect de la chaux en pâte qui a conduit à la nommer aussi « Chaux Grasse ». Une chaux grasse est une chaux aérienne éteinte avec excès d’eau, ce qui a conduit à une chaux en pâte, une chaux « grasse » qui a un aspect « gras » évidement sans gras !

DOSAGES EN CHAUX VIVE :

Avec une chaux déjà éteinte en poudre le rapport chaux / charge est souvent entre 1/2,5 à 1/3 (Par exemple : 1 seau de chaux pour 3 seaux de sable).

Comment expliquer qu’avec la chaux vive on soit parfois à 1 volume de chaux VIVE (avant extinction) pour 7 à 9 volumes de charges, donc 1/7 à 1/9.

La raison est simple. Il faut comparer les poids, pas les volumes :
Si je prends 1 Kg de chaux VIVE ( environ 1 litre) , pendant l’extinction elle se combine chimiquement à 320 g d’eau. J’ai donc 1320g

de chaux éteinte (et de l’eau en plus, non liée chimiquement). Si je divise ces 1320g par 450g (poids de 1 litre de chaux en poudre achetée en sac déjà éteinte) je retrouve que 1 litre de chaux VIVE = 1320/450 = 2,9 litres de chaux éteinte.
Autrement dit 1 Volume de chaux vive = 3 volumes de chaux aérienne éteinte en poudre sèche.

CHAUX HYDRAULIQUE
Si la pierre avant cuisson contenait de l’argile, la chaux sera « hydraulique », elle fera prise au contact de l’eau et même sous l’eau alors que la chaux aérienne se conserve sous l’eau. Cette capacité à faire prise avec l’eau sans CO2 provient de composés qui apparaissent suite à la cuisson des argiles, les CSH et les CAH.

CHAUX MAIGRE
On parle de chaux maigre quand on éteint une chaux vives hydraulique qui va s’éteindre lentement et gonfler peu.
A l’inverse les chaux vive aériennes donnent une chaux grasse.

CHAUX AÉRIENNE
La Chaux est aérienne si le cailloux avant cuisson contenait pas (ou peu) d’argile. Plus légère que la chaux hydraulique, elle fait prise au contact du CO2 de l’air à condition d’être un peu humide pendant la prise. Elle ne fait pas prise en épaisseur ni sous l’eau. Les chaux aériennes s’utilisent surtout en finition quand rien ne vient les recouvrir et en épaisseur inférieures à 1 cm. Plus épais le CO2 aura du mal à pénétrer … sauf pour les mortiers chauds (les Hot-Mix) beaucoup plus poreux qui laissent passer le CO2 en profondeur. Moins résistante que les chaux hydrauliques, les chaux aériennes sont plus souples et plus « perspirantes », deux qualités recherchées pour les constructions bâties sans ciment.

FLEUR DE CHAUX Cette expression désigne une chaux aérienne qui, en fin d’extinction, a été triée pour retenir les particules les plus fines, les plus légères. On trouve parfois cette dénomination sur de la chaux en pâte quand cette pâte est issue de fleur de chaux en poudre.
En finition, la fleur de chaux donne un liant meilleur qu’une chaux en poudre standard. On en trouve rarement.

CHAUX CARBONATÉE
La chaux aérienne fait 100% de sa prise en réaction avec le CO2 de l’air. et passe de l’état de chaux éteinte à l’état de chaux carbonatée.

Dans une chaux hydraulique on a encore 1/3 de prise aérienne par réaction au CO2 (qui apporte un peu de souplesse et de perspirance) et 2/3 de la prise par réaction à l’eau (qui apporte de la résistance et une tenue à l’humidité).

CHAUX LIBRE
La chaux VIVE ou la chaux éteinte qui n’a pas encore été en contact avec le CO2 de l’air sont des chaux « libres ». Elles ne sont pas encore liées, elles peuvent donc migrer et en cas de pluie sur un enduit frais la partie qui n’a pas encore réagit avec le CO2 se délave et vient faire des taches blanches en surface.

PRISE AÉRIENNE
Prise par réaction avec le CO2 de l’air en présence d’humidité.
La carbonatation se fait en présence d’humidité car le CO2 doit se dissoudre dans l’eau et donner l’acide carbonique qui va réagir avec la chaux éteinte. Si ça sèche trop vite l’enduit n’a pas le temps de carbonater, il grille, il poudre et la carbonatation ne reprendra pas, même s’il pleut plus tard.

PRISE HYDRAULIQUE
Prise d’une chaux hydraulique au contact de l’eau. La cuisson d’un calcaire argileux autour de 1000° transforme les argiles en composés C-A-H et C-S-H qui apportent cette prise hydraulique.

PRISE POUZZOLANIQUE :
C’est une prise hydraulique apportée par la charge, pas par le liant.
Une pouzzolane est une charge riche en silice et/ou alumine réactive. Quand on la met en présence d’une chaux aérienne, le milieu devient très basique. Ce pH élevé dissout partiellement les Silices et Aluminates de la pouzzolane. Ils réagissent alors avec la chaux libre.

La réaction forme des hydrates : Des C-S-H (hydrates de Silicate de calcium) et des C-A-H (hydrates d’Aluminate de calcium).

Ces hydrates sont les mêmes que ceux qui donnent l’hydraulicité aux chaux hydrauliques naturelles et aux ciments. Ils créent une matrice minérale cohésive qui fait durcir le mortier même sans apport direct de CO2.

C-S-H et C-A-H :
Les Silicates de Calcium Hydratés (C-S-H) et les Aluminates de Calcium Hydratés (C-A-H) produits par la cuisson des argiles apportent aux chaux Hydrauliques leur prise hydraulique.

Dans la prise pouzzolanique ces composés sont apportés par la charge.

MORTIER TERRE-CHAUX
Texte

TERRE STABILISÉE
Texte

MORTIER BÂTARD
On nomme ainsi tout mortier composé d’une charge et généralement de 2 liants … chaux et ciment prompt / chaux hydraulique et chaux Aérienne – / chaux et plâtre …

LA CHAUX

On devrait dire « Les chaux » car il y a plusieurs chaux.

Le plus important c’est de faire la différence entre les chaux aériennes et les chaux hydrauliques.

Les chaux aériennes ont besoin d’un contact prolongé avec l’air pour faire prise (et d’un peu d’humidité).

On les utilisera donc surtout en finition. En finition rien ne vient les recouvrir elles sont donc en contact avec l’air et font prise. En sous couche ou dans des joints, entre les pierres d’un mur

le mortier de chaux aérienne fera prise seulement en surface (pas en profondeur). On utilisera donc plutôt une chaux hydraulique qui fait prise même si on la recouvre d’une couche de finition.

Voilà en résumé. Je vous détaille ci-dessous l’emploi de ces deux chaux.

CHAUX AÉRIENNE

Elle provient de la cuisson d’un calcaire pur (sans argile). Elle se conserve sans limite de temps sous l’eau.

Il y en a deux, en poudre (norme CL90 S) ou en pâte (CL90 SL).

Le mortier de chaux aérienne a besoin d’un contact prolongé avec l’air pour faire prise mais à condition de contenir encore un peu d’humidité.

On doit donc arroser les sous couche avant de l’appliquer pour créer une réserve d’humidité.

On peut aussi par temps chaud pulvériser (sans arroser) pour entretenir cette humidité les jours suivants. Si elle sèche trop vite (par temps chaud) la couche de finition en chaux aérienne « grille » et farine. On conseille donc d’éviter les temps chauds ou les risques de gel dans les 2 mois qui suivent l’application de l’enduit.

Chaux aérienne en pâte

Elle fait prise à l’air beaucoup plus vite que la chaux aérienne en poudre car elle sait retenir l’eau ce qui accélère la prise.

Le test de la plaque de verre permet de voir si on a une bonne ou une mauvaise chaux en pâte.

Chaux aérienne en poudre

Moins chère et plus facile à trouver que la chaux en pâte, elle est plus longue à faire prise et risque de griller. Elle est aussi beaucoup moins résistante que la chaux en pâte.

La meilleure que je connaisse, la plus fine en poudre, est la « Tradical 98 » (1)

CHAUX HYDRAULIQUE

Elle provient de la cuisson d’un calcaire argileux. Elle fait prise par réaction avec l’eau du mortier. Elle peut donc se passer du contact avec l’air. On l’utilisera plutôt pour les sous-couches et les mortiers en épaisseur ou les joints.

On trouve des chaux hydrauliques plus ou moins fortes (de norme NHL 2 ou 3,5 ou 5).

Sur les murs anciens on évitera la NHL 5, trop dure. La NHL 2 est plutôt pour les murs aux matériaux très sensibles à l’humidité (terre crue, bois).

La prise des NHL est plus rapide que celle des chaux aériennes.

ENDUIT à la CHAUX / MORTIER de CHAUX

Le mortier c’est le mélange d’une chaux avec une charge (un sable) et de l’eau. Un enduit est donc un mortier. On peut aussi faire des mortiers pour des chapes à la chaux hydraulique (+ sable + graviers ou pouzzolane + eau).

En général on parle de mortier quand le mélange avec l’eau n’a pas encore durci. Le mortier peut-être trop mou (trop d’eau) ou trop sec (pas assez d’eau) ou avoir déjà fait prise avant son utilisation (mortier mort inutilisable).

CHAUX VIVE "CaO"

Quand on fait « cuire » un calcaire à 900° il perd 40% de son poids. Un caillou de 1 Kg ne pèse à la sortie du four que 600 g et 400 g de CO2 sont partis dans l’air pour nous tenir chaud.

La chaux n’a donc pas un bon bilan écologique mais le ciment c’est pire car on le cuit à plus de 1400°.

Le caillou cuit c’est la chaux vive. Si vous plongez 1 Kg de chaux vive dans 4 litres d’eau vous aurez une chaux en pâte et sous l’eau elle se conservera sans limite de temps. Au dessus de la pâte vous aurez de l’eau transparente, l’eau de chaux …

EAU DE CHAUX

Pour éteindre une chaux vive, on plonge 1 Kg de chaux vive dans 4 litres d’eau. (avec des gants et des lunettes car la chaux vive est dangereuse et elle éclabousse). Quand elle a refroidi, on a au fond du seau la chaux en pâte et au dessus une eau transparente, l’eau de chaux.

L’eau de chaux est très basique (Ph 13 ou 14) et à sa surface se forme une pellicule de matière, la calcite (CaCO3) La même que celle qui fait les stalac … mites et tites, dans les grottes. On peut l’utiliser pour reminéraliser les pierres de taille friables mais il faut l’appliquer … 20 fois à saturation d’après le livre de l’école de Léon en Espagne.

On utilise plutôt l’eau de chaux mélangée à des pigments, pour faire des patines « à fresco » car elle se mélange mieux à l’eau de l’enduit en cours de séchage que l’eau neutre du robinet.

BADIGEON / LAITS DE CHAUX / PEINTURES MINÉRALES

Ce badigeon a plus de 30 ans et il est encore là. Il ne farine pas, il ne s’écaille pas et si l’on veut le remettre à neuf il suffit d’en appliquer un autre par dessus. Inutile de le gratter et l’enduit au dessous est protégé. Le badigeon s’use lentement à sa place et la pollution ne peut pas s’accrocher car le badigeon ne contient pas de résine qui colle les poussières quand il fait chaud.

Un badigeon c’est 1 volume de chaux aérienne pour 2 à 3 V d’eau et des adjuvants (savon, caséine et methylcellulose) sans résine.

On le pose à la brosse à badigeon en 2 couches, jamais au rouleau, et ça va plus vite que le rouleau !

Le support doit être poreux et sans humidité permanente. Avant d’appliquer le badigeon on mouille abondamment le support poreux.

« Cerise sur le gâteau » c’est le seul anti tags durable … voir ici !

Avec une chaux vive le dosage en eau sera différent qu’avec une chaux aérienne déjà éteinte. Si je jette 3 Kg de chaux vive dans 6 litres d’eau … ça boue ! (toujours porter des lunettes de protection) et ces 3 Kg de chaux vive donnent 4 Kg de chaux éteinte et 5 litres d’eau en plus. La pâte est encore épaisse car 4 Kg de chaux éteinte c’est équivalent à 4/0,5 = 8 litres de chaux aérienne éteinte en poudre sèche. Si je veux un rapport de 1 pour 2 entre le volume de chaux et d’eau je dois ajouter 11 litres d’eau. Commencez par ajouter 5 litres et testez. S’il fait froid ou pluvieux on peut parfois appliquer un badigeon assez épais. Dés qu’il fait chaud il faut plus d’eau pour éviter que le badigeon ne sèche trop vite. Sur un support bien poreux, avec une chaux vive un badigeon appliqué encore chaud peut accrocher sans adjuvant mais testez toujours avant de tout peindre.

(1) – Tous ces avis sont issus du retour d’expérience d’artisans formateurs et applicateurs très qualifiés. Je n’ai aucun accord avec aucun fabricant. Ils ne sont pas avertis des avis donnés ici.

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MERCI

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Le mortier Romain

25 commentaires

Le béton Romain à l’eau de mer, le secret pour réduire les émissions de carbone ?

Les bétons Romain ont fait leurs preuves. Il ont tenu 2000 ans. Il y a 25 ans environ, une thèse financée par le CEA cherchait déjà à percer le secret de ces bétons pour confiner des déchets nucléaires. Des scientifiques de Berkeley viennent de découvrir les propriétés qui rendaient ce béton Romain « durable et soutenable ».

MR0 — Une carotte de béton Romain (chaux et pouzzolane)
après 2000 ans sous l’eau de mer.

Ce ne sont pas les fabricants de chaux qui ont découvert ce secret mais c’est normal puisqu’ils ne le cherchaient pas. On a cru découvrir le secret « perdu » du béton Romain au XIXeme quand on a compris la différence entre une chaux aérienne et une chaux hydraulique (Vicat) mais ce n’était pas ça le secret. Puis le CEA a étudié les mortiers Romains pour voir s’il pourraient tenir nos déchets radioactifs au chaud 2000 ans. (Thèse Détrichet) …

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