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Brique et architecture dans l’Espagne médiévale (xiie-xve siècle)

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Philippe Araguas

Première partie. Le matériau

Chapitre III

Poids et résistance

Texte intégral

1Nous n’avons pas la prétention de proposer ici une étude de résistance des matériaux et de statique des édifices de brique ; tout au plus, nous souhaitons essayer de déterminer quels étaient, de ce point de vue, les avantages réels ou supposés de la construction de brique par rapport à celle réalisée en béton, en maçonnerie de moellons ou en pierre de taille.

  • 1 J. Fitchen, The Construction of Gothic Cathedrals, constitue un modèle du genre, mais on trouvera u (...)
  • 2 K. D. Alexanderet R. Mark,« The Structural Behavior ».

2Les études de référence en la matière1 ne s’appuient le plus souvent que sur des données fragmentaires ou bien sur des modèles théoriques élaborés selon des méthodes empruntées à l’industrie aérospatiale qui ne peuvent prendre en compte l’hétérogénéité fondamentale des édifices médiévaux2. C’est ainsi que la polémique soulevée dans les années trente par P. Abraham à l’encontre des interprétations du fonctionnalisme triomphant de Viollet-le-Duc reste de nos jours encore d’actualité. Si l’on arrivait, au terme d’études pluridisciplinaires, à comprendre le fonctionnement des maçonneries médiévales dans leur infinie variété, encore faudrait-il savoir comment les maîtres d’œuvre imaginaient qu’elles pouvaient se comporter, dans les mois, les années, les siècles qui suivaient leur construction ; on pourrait alors se prononcer sur les raisons techniques du choix d’un matériau et sur la pertinence des formes architecturales adoptées.

  • 3 G. Kubler, « A Late Computation of Rib Vault Thrusts ».
  • 4 J. S. Ackermann, « Ars sine scientia ».

3Les textes des manuels et traités modernes permettent de formuler quelques observations pouvant nous éclairer sur les raisonnements techniques des hommes du Moyen Âge : G. Kubler, exploitant les données fournies par ce que l’on peut connaître du « traité » de Rodrigo Gil de Hontañón, a donné un aperçu des connaissances d’un grand maître d’œuvre de la fin du Moyen Âge3. J.S. Ackermann a montré dans un article fameux quelles étaient les limites de la science des constructeurs de la cathédrale de Milan4 : ces approches nous incitent à une certaine méfiance à l’égard des méthodes de calcul que pourraient développer des ingénieurs contemporains pour répondre aux questions que les maçons du Moyen Âge pouvaient éventuellement se poser. Pour le matériau qui nous intéresse, la brique, on prendra la mesure de la méconnaissance des caractéristiques techniques du matériau, au XVIIe siècle encore, en lisant cet extrait des procès-verbaux de l’Académie royale d’Architecture :

Dans la lecture que l’on a faite des deuxième et troisième livres de Vitruve où il est parlé de toutes choses et de la manière dont les anciens faisaient leurs briques, la Compagnie n’a trouvé d’autres remarques à y faire sinon que la légèreté que Vitruve estime dans les briques est à considérer pour les voûtes où on peut les employer, et parce que cette légèreté marque qu’elles sont plus sèches et plus propres à résister aux usures de l’air.

  • 5 Notamment, de Jean-Baptiste Rondelet, le Traité théorique et pratique de l’art de bâtir (Paris, 183 (...)

4On est bien en peine de trouver dans les manuels et traités antérieurs aux écrits de Rondelet5 des allusions aux qualités (ou aux défauts) spécifiques du matériau. Les Italiens eux-mêmes, dont on sait l’usage très technique qu’ils firent de la brique en chaînage dans les coupoles (cathédrales de Florence, de Milan…), ne considèrent la brique que comme une pierre parmi d’autres : Filarète, par exemple, utilise le terme pietra pour désigner la brique.

5En Espagne, le premier théoricien qui ait formulé des remarques sur la spécificité de la brique est Cristóbal de Rojas dans son ouvrage Teoría y práctica de fortificación daté de 1586, dans le chapitre XVI de la deuxième partie, intitulé « Sur les avantages du mur de brique » ; encore ne s’agit-il pas de considérations architectoniques, mais de remarques sur les avantages et les inconvénients respectifs de la brique et de la pierre d’un point de vue purement balistique. Deux siècles plus tard parut à Séville, aux environs de 1780, un petit ouvrage anonyme imprimé chez Josef Padrino : Preguntas que hace un geógrafo sobre si los edificios de ladrillo son más permanentes que los de piedra, y si las barras de hierro son más prejudiciales en las fábricas de ladrillo. Il n’est pas indifférent de noter que cette question semble être l’occasion d’une analyse « protoarchéologique » de la Giralda de Séville, qui inscrit cette démarche dans des préoccupations d’ordre régionaliste. C’est également la force des « topiques », aragonais cette fois, qui fait écrire à Miguel de Tornos son Memoria sobre las ventajosas utilidades de la arcilla especialmente para obras de escultura y arquitectura paru à Saragosse en 1785. À vrai dire, il s’agit dans tous les cas de considérations très générales et aucun de ces textes ne mentionne les caractéristiques physiques du matériau, ni ses propriétés dans le domaine de la résistance à la compression ou à la traction, ni ses capacités d’adhérence au mortier.

6Compte tenu du degré d’ignorance dont témoignent les écrits européens des XVIe et XVIIe siècles, on ne s’étonnera pas que nous n’ayons pas trouvé en Espagne, pour la période médiévale, de textes susceptibles de nous renseigner sur le sentiment des maîtres d’œuvre quant aux possibilités techniques offertes par le matériau.

Un témoignage de la défiance à l’égard du matériau ?

7Une inscription cependant peut laisser penser qu’au XIVe siècle encore la brique n’était pas considérée comme aussi « forte » (firma) que la pierre : il s’agit de celle qui pouvait naguère être lue sur le mur de la Parroquieta à la Seo del Salvador de Saragosse.

  • 6 Notamment par José María Quadrado, Aragón, Barcelone, Daniel Cortezo, 1886 ; F, Abbad Ríos, CME, Za (...)
  • 7 Elle a depuis lors été reconstituée ; celle qui est en place actuellement est une copie.

8L’inscription a été transcrite avec de sensibles différences par certains des auteurs qui se sont intéressés à la cathédrale de Saragosse et à la Parroquieta6 Lorsque nous avons pu voir cette inscription pour la première fois, en 1986, elle était déjà fort dégradée (fig. 16), et lors de notre dernière visite à la Seo, en octobre 1990, elle avait totalement disparu, déposée en vue de restaurations ou simplement arrachée par des vandales7. Le texte était écrit en caractères gothiques de couleur bleue sur cinq carreaux de céramique allongés, à fond blanc. La version que nous en proposons ici est celle de González Martí, qui nous paraît être la plus digne de foi :

…TA : BENE : FUNDATA : EST : SUPRA : FIRMAM : PETRAM.

9L’allusion trop claire au passage biblique de la vocation de Pierre (Marc iii, 16 ; Jean, 1, 42 ; Matthieu, xvi, 18) explique sans doute que cette inscription ait été assimilée hâtivement et tacitement par l’érudition aragonaise à une inscription liturgique ou rituelle qui trouverait assez naturellement sa place sur le chevet d’une église. Nous ne connaissons pas cependant de constructions médiévales dans lesquelles cette référence aux versets de l’Évangile soit ainsi formulée, et l’aspect approximatif de la citation tout autant que l’emplacement qu’elle occupe nous incite à supposer que derrière ces étrangetés se cache un détournement de sens premier. L’évidence même de l’allusion à l’épisode biblique fait oublier que les distorsions par rapport au texte de Matthieu, source la plus directe de la pseudo-citation, sont considérables. Pourquoi aurait-on à ce point modifié la formulation du texte sacré s’il s’était agi d’une simple allusion à la fondation de l’Église du Christ, dont la cathédrale n’est que l’hypostase terrestre ? Pour comprendre l’intention réelle de cette citation, il convient de la replacer dans son « contexte », qui n’est ni celui de l’exégèse médiévale, ni celui du corpus des inscriptions chrétiennes, mais bien celui… du mur extérieur de la Parroquieta de la Seo del Salvador de Saragosse. Il faut en effet considérer la place qu’occupait cette inscription dans le complexe dispositif décoratif de l’élévation latérale de la chapelle de Saint-Michel, dénommée « façade » de la Parroquieta (pl. XVII), et souligner le caractère incongru de ces cinq carreaux porteurs de l’inscription dans un décor purement géométrique. Leur situation, en bas de la partie gauche, dans l’alignement de la première frise en céramique faite de pointes de flèches, ne peut s’expliquer que par l’examen attentif du mur. Dans cette zone, sur une hauteur approximative de quatre assises, on peut voir en effet un appareil de pierre qui contraste violemment avec le reste du mur de brique. La différence de l’appareillage et des dimensions des blocs de pierre de taille entre l’absidiole romane subsistante et ces quelques assises semble indiquer que ce n’est pas là un vestige de l’absidiole carrée du chevet roman, mais une construction contemporaine de la modification de la façade consécutive à la création de la chapelle Saint-Michel par Pedro López de Luna. Dans un ensemble aussi précieux, où rien n’est abandonné au hasard, on ne voit guère ce qui aurait pu amener les constructeurs à laisser subsister un médiocre vestige d’un édifice antérieur ; a fortiori on ne peut raisonnablement penser que le simple souci d’utiliser une cinquantaine de pierres de taille, par ailleurs assez irrégulières, ait conduit à altérer de manière aussi indélicate la magnifique composition de l’ensemble. Il ne fait aucun doute à notre sens que cette inscription doit être comprise au premier degré : ce mur de brique est « bien construit » (aedificata bene) et « fondé sur de la solide pierre » (fundata est supra firmam petram).

FIG. 16. – Saragosse, Seo del Salvador, Parroquieta, fragment d’inscription avant dépose

  • 8 Pour une analyse détaillée de cette inscription et la complexe signification que l’on peut lui donn (...)

10Il semble évident que l’une des significations du « jeu de mots » que nous avons mis en évidence8 est liée à une certaine défiance à l’égard du matériau qui n’est pas considéré comme aussi firmus que la pierre dans les maçonneries murales par les esprits les plus conservateurs dans les années 1370.

Les caractères spécifiques du matériau : premiers témoignages

  • 9 J. S, Ackermann, «Ars sine scientia».
  • 10 Ph. Araguas, « Un roi soucieux de son confort » ; et Id., « L’acte de naissance de la bóveda tabica (...)

11Il ne fait aucun doute cependant qu’à la même époque les esprits éclairés avaient adopté la brique et commençaient à en percevoir les possibilités d’emploi exceptionnelles : parmi ces esprits éclairés devaient se trouver quantité de maçons et de maîtres d’œuvre, maures ou chrétiens, dont la confiance qu’ils mirent dans ce matériau relativement nouveau se traduit par la lente « conquête » de l’Espagne des XIVe et XVe siècles par des constructions de brique. Mais l’analphabétisme de ces professionnels est cause de l’absence de textes qui pourraient confirmer, si besoin était, l’impression générale, qui se dégage de l’observation, de l’emploi de plus en plus fréquent du matériau dans des édifices de plus en plus prestigieux. À côté de ces hommes de l’« art » dépourvus de « science », pour reprendre les termes d’une intervention fameuse du maître maçon Jean Mignot au cours d’un débat développé vers 1400 autour des projets d’achèvement de la cathédrale de Milan9, des amateurs ou des commanditaires d’édifices particulièrement attentifs pouvaient prêter attention à ces progrès techniques qui laissaient indifférents les clercs et muettes leurs plumes. L’un de ces amateurs, attentif à l’extrême, aux travaux engagés dans ses multiples résidences10 est le roi Pierre IV d’Aragon le Cérémonieux. C’est par une lettre de ce roi, envoyée d’Algésiras au merino de Saragosse le 20 juin 1382, que l’on peut vérifier que des expérimentations étaient menées, à l’occasion des travaux engagés sur les chantiers, sur les possibilités spécifiques du matériau et que ces expériences, ou ces découvertes fortuites de nouvelles possibilités, étaient examinées par des hommes de l’art qui étaient appelés à donner leur opinion : c’est ce que nous exposerons d’une manière plus détaillée dans le chapitre suivant au sujet de l’invention de la voûte « à la Roussillon ».

12En dehors de ces deux textes, de nature si différente et qui ni l’un ni l’autre ne furent écrits par des techniciens, nous ne pouvons produire pour le Moyen Âge espagnol de documents écrits nous renseignant sur l’attention portée à la brique en tant que matériau de construction spécifique : jusqu’au XVe siècle elle ne fut considérée que comme un ersatz, de pierre sans autre avantage que celui que lui confère une certaine maniabilité. Il est pourtant évident que la mise en œuvre de mieux en mieux adaptée au matériau, que l’on constate en Aragon notamment, la légèreté de plus en plus grande donnée aux voûtes, la diminution de l’épaisseur des maçonneries que l’on observe entre les édifices du XIIIe et ceux du XVe siècle ne peuvent être que la conséquence d’observations effectuées par les maçons sur le comportement des maçonneries de brique, de réflexions informulées sur la statique et la résistance des matériaux, en tout cas d’une compréhension intuitive de ces phénomènes.

13Rendre compte de cette connaissance empirique du matériau est possible en partant de certains manuels du XIXe siècle qui font état d’expériences menées d’une manière assez systématique sur des échantillons de briques ou de maçonneries de brique et de mortier de chaux ou de plâtre.

Quelques données « objectives »

  • 11 Francesco Laner, « Sul recupero statico delle strutture in muratura portante di mattoni », dans Il (...)

14Il est curieux de constater que de nos jours encore les études techniques sur les maçonneries de brique sont trop peu développées pour que l’on puisse bénéficier de données suffisamment nombreuses pour connaître de manière précise leur comportement11. À vrai dire, des enquêtes extrêmement détaillées ont été réalisées à Venise notamment, mais leurs conclusions sont difficilement exploitables pour élaborer des raisonnements sur l’Aragon ou la Castille. De même, si des études détaillées étaient réalisées en Aragon, il ne serait pas forcément pertinent d’en tirer des conclusions sur la statique des édifices andalous : si les caractéristiques de la brique sont grossièrement identiques, en dépit de variations de dimensions importantes d’une région d’Europe à l’autre, le comportement des maçonneries de brique varie à l’infini en fonction de l’appareillage et, surtout, de la nature du liant utilisé.

Un mythe : la légèreté

  • 12 J.-B. Rondelet, Mémoires sur la reconstruction de la coupole, dans son étude sur la coupole de la h (...)

15L’un des avantages supposé de la brique est sa légèreté. De fait, cette légèreté n’est pas due au matériau, mais à la diminution du cubage de maçonneries que permet son usage. Le mètre cube de brique a en effet un poids moyen de 2.000 kilogrammes, c’est-à-dire sensiblement supérieur à celui des pierres calcaires, qui peut être évalué entre 1.600 et 1.800 kilogrammes12 ; cette légèreté relative n’est un avantage que par rapport au marbre ou au granite, dont le poids volumique peut être estimé à environ 2,6 tonnes au mètre cube.

  • 13 P. C. Espinosa, Manual de construcciones de albañilería, p. 209.
  • 14 Ibid., p. 210.

16La résistance à la compression est grossièrement proportionnelle au poids volumique : de ce fait, celle de la brique est supérieure à celle de la pierre calcaire. Espinosa13 donne pour les briques des estimations qui varient entre 71 et 149 kilogrammes au centimètre carré ; la brique courante, la plus semblable à celle utilisée dans les constructions médiévales, a une résistance théorique à la compression de 98 kilogrammes au centimètre carré ; très cuite, sa résistance peut être portée à 10214 ; la brique jaune, moins cuite, a une résistance bien moindre, de l’ordre de 40 kilogrammes, proche de celle de l’adobe, soit environ 33 kilogrammes. Pour comparaison, la résistance à la compression des pierres oscille entre 50 kilogrammes pour les calcaires les plus légers et environ 80 kilogrammes pour le marbre. Ces observations incitent à accorder un léger avantage à la brique sur la plupart des pierres sédimentaires utilisées dans la construction, mais ceci sur un plan purement théorique : c’est en effet du comportement de la maçonnerie de brique qu’il faut tenir compte, et celui-ci est fonction du mortier employé.

Une alliance privilégiée : la brique et le plâtre

17La proportion de sable peut varier de 0 % à 60 % de la masse du mortier : trop riche en sable, celui-ci est friable et résiste mal à la traction et à l’érosion, trop pauvre, il perd toute plasticité. Le point d’équilibre est fonction de la nature du liant.

  • 15 J. Bergós Massó, Materiales y elementos de construcción.
  • 16 « A sample of “Agatite” [marque de plâtre industriel] after several weeks setting, broke under a te (...)
  • 17 Qui peut compenser « l’impropriété foncière des mortiers anciens à résister à la traction » (Pol Ab (...)

18Les expérimentations menées par J. Bergós15 sur des échantillons de cinq rangées de briques disposées plein-sur-joint donnent les résultats suivants : 64,20 kilogrammes au centimètre carré avec un mortier de chaux hydraulique, 78, 71 k avec une pâte pure de plâtre et 83,57 k avec du ciment lent moderne. Il est donc évident que le mortier de plâtre, surtout le plâtre « noir », le plus courant, présente des avantages par rapport au mortier de chaux et de sable16, et ce d’autant plus que sa résistance à la traction est également remarquable : Bergós estime qu’elle peut atteindre plus de six kilogrammes après six mois de séchage. C’est là une caractéristique importante à prendre en compte, et si l’on considère l’extraordinaire pouvoir d’adhésion de la brique17, même avec des liants moins performants, on conviendra que l’association brique-plâtre, si courante dans les pays de la couronne d’Aragon, constitue un atout considérable dans les mains des maçons de ces régions.

  • 18 Voir, sur ce thème l’article d’A. Almagro Gorbea, « El yeso », notamment p. 453.

19Il apparaît donc clairement que la brique en soi ne présente pas, du point de vue de la résistance ni du poids volumique, d’avantages notables par rapport à bien des pierres de construction ; en revanche son aptitude particulière à adhérer au mortier, et principalement au mortier de plâtre, est sans doute un avantage fondamental du matériau. Ceci explique que ce soit dans les régions où cette alliance était naturelle du fait de l’abondance des gisements de gypse, c’est-à-dire les pays de la couronne d’Aragon18, que l’on ait réalisé les constructions les plus évoluées d’un point de vue technique.

Notes

1 J. Fitchen, The Construction of Gothic Cathedrals, constitue un modèle du genre, mais on trouvera une bibliographie quasiment exhaustive de ces problèmes techniques dans K. Hecht, Mass und Zahl, pp. 471-484.

2 K. D. Alexanderet R. Mark,« The Structural Behavior ».

3 G. Kubler, « A Late Computation of Rib Vault Thrusts ».

4 J. S. Ackermann, « Ars sine scientia ».

5 Notamment, de Jean-Baptiste Rondelet, le Traité théorique et pratique de l’art de bâtir (Paris, 1830-1812), mais aussi les Mémoires sur la reconstruction de la coupole de la halle au bled de Paris (Paris, 1803), où le même auteur traduit (p. 4) une certaine défiance à l’égard du matériau : « [Dans les] constructions antiques de France et d’Italie, je n’ai trouvé aucune de celles construites en brique qui n’ait souffert de désunions […] ; il reste de l’examen que j’ai fait de plus de cinquante coupoles construites en brique, tant en France qu’en Italie, que leur épaisseur varie depuis la dixième partie du diamètre jusqu’à la vingt-quatrième. »

6 Notamment par José María Quadrado, Aragón, Barcelone, Daniel Cortezo, 1886 ; F, Abbad Ríos, CME, Zaragoza ; Manuel González Martí, Cerámica del Levante español. Siglos medievales, t II : Alicatados y Azulejos, Barcelone, Labor, 1952, t II.

7 Elle a depuis lors été reconstituée ; celle qui est en place actuellement est une copie.

8 Pour une analyse détaillée de cette inscription et la complexe signification que l’on peut lui donner, cf. Ph. Araguas, « Bene fundata est supra firmam petram ».

9 J. S, Ackermann, «Ars sine scientia».

10 Ph. Araguas, « Un roi soucieux de son confort » ; et Id., « L’acte de naissance de la bóveda tabicada ».

11 Francesco Laner, « Sul recupero statico delle strutture in muratura portante di mattoni », dans Il mattone di Venezia, Contributi présentait al Concorso di idee su patologia, diagnosi e terapia del mattone di Venezia (Venezia, 29 ottobre 1980), Venise, Istituto per lo Studio della Dinamica delle Grandi Masse del CNR, 1982, pp. 87-94 ; cf aussi les Atti del IV Congreso internazionale sulle murature in laterizio, Bruges, 1979.

12 J.-B. Rondelet, Mémoires sur la reconstruction de la coupole, dans son étude sur la coupole de la halle aux blés, signale qu’à épaisseur égale, une coupole en brique serait de 20 % plus lourde qu’une coupole en pierre de Saint-Maur et qu’en outre le prix serait plus élevé : 285.789, 60 francs en brique pour 265.987,17 francs en pierre.

13 P. C. Espinosa, Manual de construcciones de albañilería, p. 209.

14 Ibid., p. 210.

15 J. Bergós Massó, Materiales y elementos de construcción.

16 « A sample of “Agatite” [marque de plâtre industriel] after several weeks setting, broke under a tensile stress of 370 pounds per square inch. It is superior in strength to most of the hydraulic limes and natural cements. » (Frank E. Kidder, Building Construction and Superintendance, New York, Masons Work, 1928, part. I, p. 787.)

17 Qui peut compenser « l’impropriété foncière des mortiers anciens à résister à la traction » (Pol Abraham, « Les données plastiques et fonctionnelles du problème de l’ogive », Recherche, I,1939, pp. 29-51). Viollet-le-Duc reconnaît quant à lui cette particularité de la construction de brique, mais apporte une nuance : « Les briquetages avec joints épais de mortier ont une force extraordinaire […]. La brique, étant très âpre et très poreuse, absorbe une grande quantité d’eau ; lorsqu’elle se trouve séparée par des lits minces de mortier, elle a bientôt desséché ceux-ci et nous n’avons pas besoin de rappeler que les mortiers, pour conserver leur force, doivent contenir, à l’état permanent, une quantité assez notable d’eau… » (Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVe siècle, Paris, Morel, 1867-1868, article « Brique », t, II, p. 251,à propos des briques du Bourbonnais).

18 Voir, sur ce thème l’article d’A. Almagro Gorbea, « El yeso », notamment p. 453.

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