Le chantier prototype des sept travées de l'amphithéâtre

La restauration d’un édifice tel que l’amphithéâtre d’Arles passe nécessairement par la réalisation d’une étude préalable dans le but de définir les principes de restauration à suivre dans l’optique de la sauvegarde du monument. L’objectif ici est de le “cristalliser” dans sa configuration actuelle, de garder les témoignages des restaurations passées et de stopper, ou de ralentir, l’altération des matériaux.
Cette étude préalable a été menée par une équipe de spécialistes (étude historique et architecturale, relevés photogrammétriques, problématiques de la restauration, étude de l’altération des matériaux).
Elle a permis de définir un cahier des charges précis dans le choix des techniques et des orientations de restauration à suivre : choix de la pierre de substitution, des mortiers de ragréage spécifiquement formulés, de la technique de nettoyage (par hydrogommage) et de ses paramètres d’utilisation (pression, type de poudre, granulométrie, distance de travail).
Le chantier “prototype” des sept travées qui vient de s’achever a permis de valider les techniques et orientations des restaurations préconisées dans l’étude préalable.
Le Lerm (Laboratoire d’études et de recherches sur les matériaux), basé à Arles, a été un acteur majeur dans cette étude par son apport scientifique sur des questions telles que la caractérisation physique des pierres en œuvre, la recherche d’une pierre de remplacement, la caractérisation des mortiers anciens, des salissures et altérations affectant les pierres, la recherche de procédés de nettoyage, ragréage, rejointoiement et finition, ainsi que la recherche de cavités dans les maçonneries par imagerie radar en vue de confortements éventuels par injections.
Les différentes analyses réalisées sur des échantillons prélevés sur le site (analyse pétrographique, vitesse du son, résistance, porosité, capillarité) ont déterminé le choix d’une pierre de remplacement d’origine locale présentant des caractéristiques similaires d’un point de vue physique, minéralogique et esthétique : un des types de pierres présentes dans le site d’extraction de Fontvieille (exploité par les Carrières de Provence).
Les analyses ont également concerné les encroûtements et salissures affectant les pierres de l’amphithéâtre. La surface s’est en effet couverte de dépôts nés d’une réaction chimique entre la pierre calcaire et son environnement (pollution urbaine ou atmosphérique) ainsi que de dépôts de poussières. Ces résultats ont permis d’orienter le restaurateur vers un procédé de nettoyage de type hydrogommage. Ce procédé lui-même obéit à des normes précises quant à la nature de la poudre utilisée, la pression et la distance de la buse par rapport à la pierre, etc.
Enfin, des produits de ragréage ont été mis au point afin de redonner une continuité des lignes et de protéger les supports des ruissellements. Ces produits, spécifiquement formulés selon les caractéristiques physiques des pierres, présentent la particularité de se décliner selon une palette de couleur afin de se rapprocher des caractéristiques du parement existant (mosaïque de couleur, épidermes différents,…).

Une des principales innovations de ce chantier a été la mise en place, grâce à la participation du carrier et des entreprises, d’une méthodologie de contrôle et de traçabilité des blocs de pierre extraits pour la restauration de l’édifice.
L’Architecte en chef des Monuments historiques, Alain-Charles Perrot a défini le faciès souhaité pour les blocs qui ont été ensuite réservés par le carrier. A l’issue de cette première sélection, le Lerm est intervenu afin de réaliser une série de mesures et d’essais permettant d’affiner cette première sélection (examen visuel, mesure de la dureté, auscultation par réflectométrie radar dans le but de déceler d’éventuels vides ou fissures dans les blocs).
Les blocs retenus à l’issue de ce deuxième contrôle ont fait l’objet d’un marquage précis, afin d’obtenir une traçabilité rigoureuse : suivi de l’échantillon depuis la carrière puis par passage en taillerie, et jusqu’à sa pose sur le chantier.
(Source : Un chantier exceptionnel au cœur de la ville d’Arles : la restauration de l’Amphithéâtre romain, François Martin et Gilles Martinet, Lerm, article publié dans la revue Pierre Actual – juillet 2003)

Mortier de ragréage : un mortier, matériau durcissant à l’air ou faisant prise par hydratation, est couramment utilisé pour lier les pierres entre elles. Utilisé en ragréage, il comble les manques parfois importants des pierres qui constituent la structure et permet de les reconstituer dans leur forme initiale.
Hydrogommage : procédé de nettoyage basé sur l’association de trois éléments chimiquement neutres : l’eau, l’air et un granulat fin (ici une poudre calcaire). Ce mélange est projeté par un fort volume d’air sur la surface à nettoyer
Granulométrie : mesure de la forme, de la dimension et de la répartition en différentes classes des grains et des particules de la matière analysée
Rejointoiement : regarnissage des joints d’une maçonnerie
Analyse pétrographique : analyse des roches, de leur structure et de leur composition.
Réflectométrie radar : “échographie” d’un bloc de pierre à l’aide d’ondes électromagnétiques afin de déceler d’éventuelles anomalies internes.