Les maladies de la pierre

La pierre a toujours été appréciée par les architecteurs, les bâtisseurs et les promoteurs. Grâce à elle châteaux, cathédrales, hôtels particuliers et simples demeures ont vu le jour au cours des siècles. Elle fait son grand retour aujourd’hui dans les maisons neuves.

C’est plus que normal : la pierre est le matériau de construction par excellence. On l’imagine solide, fiable, quasi invulnérable au temps qui passe et aux intempéries. Ce n’est pas faux, cependant la pierre n’est pas immuable. Elle peut se desquamer, c’est-à-dire se désagréger en plaques, sa couche inférieure devenant alors sableuse. Elle peut devenir pulvérulente et se transformer en poussière. La pierre peut être rongée et présenter des cavités et des alvéoles, à la façon de l'emmental.

Quand on parle de pierre, de quoi parle-t-on exactement ?

Il existe des quantités de roches différentes. Pour pouvoir être utilisée en construction, une pierre doit présenter certaines caractéristiques mécaniques et être capable de résister dans le temps. En France essentiellement trois types de roche ont été employés dans la construction : les granits, les grès et le calcaire. Le schiste, les marbres blancs, noirs ou de couleur ont également été utilisés. Leurs lieux d’extraction ont le plus souvent déterminé leur utilisation et les divers types d’architectures régionaux.

•          Les granits sont des roches éruptives très communes. Produits par le refroidissement et la solidification d’un magma, ils contiennent pour l’essentiel du quartz, des micas et des feldspaths.
•          Les grès sont nés de la consolidation de sables, composés majoritairement de grains de quartz.
•         Les calcaires sont issus de l’activité d’êtres vivants. Ils contiennent de la calcite et des fossiles.
•          Les schistes sont des roches soumises à d’importantes contraintes pendant des mouvements tectoniques. Leur aspect peut être feuilleté. Les ardoises sont des roches schisteuses.
•         Les marbres sont d’anciens calcaires durcis lors d’une recristallisation de la calcite.

Toutes les pierres ne sont pas égales

Selon leur nature, les différentes roches seront plus ou moins sensibles aux divers facteurs d’agression. Ainsi les pierres tendres tels le calcaire sont beaucoup plus fragiles que les pierres dures comme le granit.

Au fil des ans les pierres sont attaquées par les conditions atmosphériques. Les embruns et l’eau de mer peuvent contenir des sels et attaquer les pierres. Le gel et le dégel sont capables d’éclater la pierre si l’eau occupe le vide des pores à plus de 85%. Attention, une pierre poreuse n’est pas nécessairement une pierre gélive. Sa résistance au gel dépend de la géométrie de sa structure microscopique. Si cette structure offre des espaces vides importants, sa vitesse capillaire sera moindre et elle offrira assez de place pour l’augmentation du volume de l’eau lorsqu’elle gèle, ce qui n’est pas le cas avec une structure plus serrée.

L’ennemi n°1 de la pierre : l’eau

Inexorablement la pluie, les ruissellements, la vapeur d'eau, les remontées capillaires (l’aspiration de l’humidité via les cavités poreuses) affecteront les bâtiments mal entretenus, mal étanchéifiés, ne respirant pas. L'action de l'eau sur une pierre dépendra de la nature de celle-ci et de sa porosité. Les désordres pourront aller d’une simple détérioration des parements jusqu’à la détérioration des fondations et l’effondrement des murs porteurs.

Mais surtout l’eau est à l’origine de la « maladie de la pierre ». La construction absorbe l'eau qui va s'évaporer à la surface de la pierre. Ce phénomène chimique attaque les roches qui petit à petit se délitent. La fine couche protectrice faite de carbonate de chaux qui se trouve à la surface de la pierre, le calcin, se boursoufle, se fissure et devient friable. Une fois le calcin disparu, la pierre ne peut plus se défendre contre les intempéries, les sels, les polluants et les organismes colonisateurs.

Chaque type de sel attaquera les différentes roches de façon particulière. Ceux apportés par l’eau se cristallisent, s’accumulent dans la pierre, finissent par la ronger et donnent ainsi naissance à des exfoliations. Des plaques se désolidarisent de la pierre. Si ces cristallisations se forment en surface, ce sont des efflorescences qui se formeront. Une couche poudreuse apparaîtra, par exemple du nitrate de potassium, mieux connue sous le nom de salpêtre.

L’ennemi n°2 : la pollution

Les divers types de pollution sont très néfastes pour les constructions en pierre. La pollution atmosphérique laisse des traces noires, encrasse et attaque la roche. Elle rend littéralement l’air irrespirable pour les pierres. Le soufre se cristallise en gypse dans les vides des pierres, qui vont peler. Des boursouflures et des décollements font alors leur apparition. D’autres sels peuvent provenir du déverglaçage, des engrais, des nettoyages chimiques, des mortiers contenant du plâtre, des ciments…

L’eau de pluie peut être polluée par le dioxyde de soufre qui se dépose sur la pierre et forme le sulfin. Au fil du temps le sulfin se transforme en plaques plus dures que la pierre. Cette croûte noirâtre bouche petit à petit les pores de la pierre et l’empêche, là encore, de respirer.

Autre ennemi des pierres : l’anhydride sulfureux. Lorsqu’il est présent dans l’air et qu’il pleut, il se transforme en acide sulfurique et ronge la roche.

Des végétaux destructeurs

Divers champignons, des algues, des lichens ou des mousses peuvent coloniser la façade et agir insidieusement. L’acidité qu’ils sécrètent altère la surface des pierres. Lorsqu’ils poussent en trop grand nombre ils peuvent réduire ou empêcher l’écoulement des eaux pluviales, provoquant ainsi des infiltrations d’eau. Les spores de mérule – ce champignon lignivore qui envahit les maisons – trouvera alors des conditions propices à son développement dans les murs disloqués et humides.

Fer et peintures : à éviter

Certains matériaux abîment la pierre : par exemple le fer rouille dans la pierre qui finit par se fendre. Les peintures et le ciment sont fortement déconseillées. Ils forment une barrière étanche qui empêche la pierre de respirer.

Quelles solutions ?

Pour remédier à ces problèmes il vaut mieux protéger les maçonneries en pied et en tête de murs, en particulier vérifier l’état des gouttières. Le cas échéant il faudra remplacer les pierres les plus abîmées. Dans le pire des cas il faudra envisager de restaurer le mur, c’est-à-dire de le déposer et de le reconstruire. Il est indispensable d’identifier clairement une pierre avant d’entreprendre des travaux.

Divers traitements sont envisageables pour traiter le salpêtre et les maisons humides. Commencez par trouver et éliminer la source de l’humidité sinon le salpêtre reviendra.  Enlever le salpêtre avec une brosse dure, puis frotter les murs à l’eau chaude additionnée de lessive Saint-Marc ou de savon de Marseille. Laver les murs à l’eau claire. Appliquer ensuite un enduit antisalpêtre et antihumidité qui neutralisera les sels en modifiant leur composition chimique.

Certains procédés antisalpêtres diffusent un champ électromagnétique à très basse fréquence inversant l’orientation des molécules d’eau. Ce qui permet de lutter contre les remontées capillaires et les moisissures. L'assèchement des murs se fait alors par évaporation sur une période de 12 à 24 mois.

Rénovation : le cas d'école des immeubles haussmanniens

Monuments et immeubles particuliers souffrent. Surtout à Paris : Notre-Dame, le Louvre, l'Arc de triomphe, la Conciergerie entre autres sont menacés par les maladies de la pierre. Mais aussi les constructions haussmanniennes.

Pendant les années 60, un traitement agressif employé au cours de la campagne de ravalement des bâtiments du patrimoine culturel a détruit le calcin de leurs pierres. A cela s’ajoutent chaleur et pollution qui empêchent la pierre de respirer. Résultat : comme nombre d'immeubles haussmanniens, ils pèlent, attaqués sans répit par les gaz d'échappement et la pollution industrielle. La pierre retient l'humidité et cloque, les champignons attaquent, les poussières s’incrustent... Trois ou quatre ans après sa restauration, la façade redevient noire. Le nouveau ravalement la fragilise, elle se dégrade encore plus et plus vite et une autre restauration s’impose...
Seule solution, adopter les méthodes de restauration douces, à savoir le gommage, le laser et le microsablage. Malheureusement ces techniques sont coûteuses. La solution ? La biominéralisation, autrement dit un biocalcin formé par  certains micro-organismes à la surface de la pierre et qui vient recouvrir les microporosités superficielles de la pierre.