Les fouilles d'un atelier enterré à Pompéi il y a près de 2 000 ans ont donné aux archéologues un aperçu unique des techniques de construction romaines et de la longévité du béton de l'empire.
Tuiles en céramique et blocs de tuf découverts sur un ancien chantier de Pompéi
Un ancien chantier de construction récemment fouillé à Pompéi, figé dans le temps après l'éruption du Vésuve, a permis aux archéologues de déterminer enfin les méthodes utilisées pour fabriquer le béton romain.
Pompéi, près de la ville moderne de Naples, en Italie, a été enterrée et préservée sous des cendres volcaniques en 79 après JC. Les fouilles sur le chantier ont commencé dans les années 1880 avant d'être interrompues jusqu'au début de 2023, lorsqu'une nouvelle fouille majeure a été entreprise.
Suite aux nouvelles fouilles, les archéologues ont découvert un atelier en béton presque parfaitement conservé, avec des marques sur les murs détaillant les horaires de travail et les quantités de matériaux. Des outils de bétonnage et des tas de chaux vive ont également été trouvés, ainsi que des tuiles recyclées.
Admir Masic, du Massachusetts Institute of Technology, a déclaré que l'équipe avait été stupéfaite de voir à quel point le site était « exceptionnellement bien préservé » et qu'il offrait l'occasion de comprendre les méthodes de bétonnage romaines d'une manière qu'« aucune reconstruction en laboratoire ne pourrait jamais reproduire ».
« Les matériaux étaient exactement tels qu'ils étaient au moment où l'éruption a gelé la ville dans le temps », explique Masic. « En l'étudiant, j'avais vraiment l'impression d'avoir voyagé dans le temps jusqu'en 79 de notre ère et que je me tenais à côté des ouvriers pendant qu'ils mélangeaient et mettaient leur béton. »
Les découvertes de l'équipe suggèrent qu'une croyance de longue date sur la manière dont les Romains fabriquaient leur béton devra désormais être révisée.
Des textes historiques rapportent que les Romains utilisaient de la chaux éteinte – de l’hydroxyde de calcium – pour fabriquer du béton et mélangeaient la chaux avec de l’eau avant de l’ajouter à d’autres ingrédients, comme les cendres volcaniques.
Cependant, l'analyse chimique des pieux secs pré-mélangés trouvés dans l'atelier de Pompéi montre que les anciens bétonneurs utilisaient en fait une méthode de malaxage à chaud à base de chaux vive, ou oxyde de calcium. Cela impliquait de mélanger la chaux avec tous les autres ingrédients, y compris des cendres volcaniques ou un minéral appelé pouzzolane avant d'ajouter l'eau, et une réaction chimique réchauffait une partie du béton au fur et à mesure de sa prise.
« Nos preuves montrent que la chaux vive a joué le rôle principal dans la structure du béton », explique Masic. « La chaux éteinte, en revanche, était généralement utilisée pour la finition des mortiers et des enduits, où la maniabilité et les surfaces lisses étaient essentielles. »
L'un des avantages de la méthode de mélange à chaud est que des fragments de chaux, appelés clastes, restent dans le béton après sa prise, ce qui permet une auto-réparation continue des fissures et autres défauts structurels mineurs.
« Ces fragments de chaux agissent comme des réservoirs de calcium, se dissolvant et recristallisant dans les pores et les fissures ou réagissant avec les cendres volcaniques pour renforcer la microstructure du béton », explique Masic.
Un bétonneur moderne aurait compris le processus de bétonnage romain à Pompéi et aurait facilement pu entrer dans l'atelier et se mettre presque immédiatement au travail, dit-il. « La chimie est ancienne, mais le métier est reconnaissable. »
