Ecosse, Colisée et béton cellulaire… ou la fabuleuse histoire de la tobermorite !

Colisée

Des sous-sols écossais à nos bâtiments modernes, en passant par les plus grands ouvrages antiques, la tobermorite est depuis des millénaires utilisées pour les constructions humaines, autant pour sa résistance que pour ses qualités isolantes. Si elle n’est présente qu’en très faible quantité dans la nature, il aurait été dommage de se priver d’un tel trésor minéral… c’est pourquoi le béton cellulaire, véritable éco-matériau, est né !

L’histoire du béton cellulaire est celle d’une découverte extraordinaire qui remonte à la fin du 19e siècle. Elle prend pour décor les brumes des côtes tourmentées de l’île de Mull, dans l’archipel des Hébrides intérieures sur la façade est de l’Ecosse. C’est là, entre les lochs et les glens verdoyants – où l’on croirait entendre, lorsque le vent souffle, le son des cornemuses des clans écossais – qu’une roche singulière a été mise à jour : la tobermorite. Pour son nom, les géologues se sont inspirés de la petite ville portuaire aux maisons multicolores, toute proche du gisement, baptisée Tobermory. Ce minerai tire sa singularité de sa composition : le silicate de calcium hydrate. « La nature sous des hasards géologiques a pu mélanger du calcaire et de la silice, la mettre sous pression et cela a créé cette pierre aux propriétés extraordinaires », explique Sébastien Ray, le responsable du laboratoire et de la production au sein de l’usine Xella de Saint-Savin.

Tobermorite

Le secret du superciment romain

Si elle n’est présente qu’en faible quantité dans la nature, la tobermorite est néanmoins une vieille connaissance des maçons… et notamment des plus ingénieux d’entre eux : les Romains.
Les chercheurs qui travaillent depuis des décennies sur les secrets de la force et de la durabilité du ciment utilisé dans l’Antiquité, ont découvert ces dernières années que la tobermorite reconstituée entrait dans la composition des plus grands ouvrages romains :  Panthéon et Colisée à Rome, Pont du Gard… Mais récemment une équipe de géologues de l’université de l’Utah est parvenue à tirer un peu plus encore la bobine des connaissances pour établir que la formation de tobermorite d’aluminium, à l’état de cristal très fin, était le principal facteur des propriétés extraordinaires du superciment romain. Nombre de bâtiments de cette époque sont toujours en très bon état et semblent défier l’usure du temps. Mais chose encore plus surprenante, des murs construits il y a 2 000 ans, protègent toujours des ports italiens de la violence des vagues. Des contraintes que ne supporteraient certainement que quelques décennies notre jeune ciment moderne, le ciment Portland.
Ces chercheurs ont démontré ce que Pline l’Ancien, un naturaliste romain du 1er siècle, décrivait comme « une mixture capable de se transformer en pierre qui devient de plus en plus forte avec le temps ». Il s’agit en fait d’un phénomène chimique : le ciment formé à partir de cendres, de roches volcaniques et de chaux incorpore au fil du temps les cristaux de tobermorite grâce à l’eau de mer, ce qui progressivement le renforce.

Le béton cellulaire : reproduire l’œuvre de la nature

Voilà pour la résistance, mais c’est aussi la propriété thermique de la tobermorite qui l’a projetée dans l’ère industrielle. Car au lendemain de la première guerre mondiale des scientifiques s’interrogèrent sur la façon d’améliorer l’isolation des constructions. Dans cette quête, le docteur suédois Axel Eriksson, ingénieur à l’Institut Royal de Technologie de Stockholm, fit une découverte révolutionnaire. Il testa à la cuisson vapeur un mélange enrichi de chaux, de poudre métallique et de silice dans l’autoclave de son département de recherche. Le résultat fut extraordi¬naire : il venait de reproduire le long travail de la nature et d’obtenir un matériau isolant, résis¬tant à la compression, au feu et à la moisissure, mais en même temps lé¬ger, facile à découper et stable dans ses dimensions. Les avantages du bois (matériau très utilisé à l’époque) sans les inconvénients. Le béton cellulaire était né... ou plutôt la tobermorite était reconstituée !

Blocs de béton cellulaire Ytong

Ytong, entreprise pionnière, produit et commercialise ce matériau depuis 1929 en prolongeant l’œuvre de la nature. « Nous nous inspirons de la pierre, souligne Sébastien Ray. Nous la reproduisons simplement en accéléré à partir de ciment, de chaux, de gypse, de sable et de poudre d’aluminium cuit à basse température mais sous très haute pression dans un autoclave afin de former les bulles d’air qui compose 75 à 80 % du matériau fini. » Les Romains auraient forcément apprécié !