Voûtes catalanes ou sarrasines

La voûte sarrasine est une technique millénaire, simple qui continue à réveiller en nous stupéfaction et intérêt. Elle permet de construire des éléments porteurs horizontaux en compression sans coffrage avec de petites briques, donnant des formes enveloppantes extraordinaires.

Elle est formée par une ou plusieurs couches de briques d’épaisseur réduite posées à plat. La première couche se bâtit avec un mortier à prise rapide à base de plâtre. Les suivantes avec un mortier hydraulique. Grâce à la prise rapide de la pâte de plâtre, de son adhérence et résistance, la voûte ne nécessite pas de coffrage pendant sa construction. En fait, la première couche sert de coffrage perdu aux suivantes.

Les autres noms de la voûte sarrasine

La voûte sarrasine est aussi appelée "voûte catalane", "voûte du Roussillon", "voûte plate" en français. “Boveda tabicada“ en espagnol qui veut dire voûte “cloison“, et “tile brick vault“ en anglais qui signifie voûte en “tuiles“.

L’histoire des voûtes sarrasines constitue un chapitre exceptionnel dans l’histoire de l’architecture, à travers les âges. La "voûte " est un exemple parfait de, comment un système de construction traditionnel peut être revitalisé et transposé dans un autre contexte.
Souvent, il a été dit que son origine vient de la construction romaine. En effet sur les coffrages étaient placées d’abords des briques de terre cuite puis le béton romain. Mais ce n’était, dans tout les cas, pas une construction sans coffrage.
L’origine de la voûte sarrasine nécessite la culture du plâtre, de la brique et de la construction sans coffrage. Les premières traces de l’arrivée de la voûte sarrasine dans la péninsule ibérique datent du XIIs, probablement par l’intermédiaire des musulmans depuis l’orient, spécialement l’Irak et la Perse. Elle se développe ensuite et sors des frontières de l’Espagne au XVIIs. Elle est plus récemment très remarquablement utilisée par Gaudi et spécialement par Guastavino qui émigra aux Etats-Unis pour y fonder une entreprise qui par ces constructions ingénieuses et innovantes repoussa les limites. La technique s’est ensuite essoufflée probablement par le manque de personnel qualifié ou l’architecture cubique.
On peut relever encore quelques épisodes, il s’agit de L’école d’art national de Cuba, et des réalisations d’Elado Dieste en Uruguay. De nos jours presque plus rien n’est réalisé à part quelques workshop dans des universités, un musée en Afrique du sud, un projet pilote en Ethiopie, un restaurant en Angleterre et quelques réalisations en Espagne et en Suisse. Espérons que le “BLOCK research group“ à l’ETH de Zurich apportera un nouveau souffle à cette technique, grâce aux développement de son programme de statique graphique 3D “RhinoVAULT“.

Quant à Pittet Artisans Sàrl, c’est en 2006 que nous nous lançons en construisant notre première voûte. Heureusement en recoupant le savoir-faire encore transmis avec les escaliers sur voûtes sarrasines, la littérature rééditée principalement espagnole et l’apprentissage d’ingénieur civil redirigé dans les voûtes, nous avons pu nous développer et obtenir une place de spécialiste dans le domaine.

• Elle peut s’adapter à chaque époque, chaque région et à chacun.
• Elle utilise des matériaux simples et connus depuis longtemps.
• Elle est légère et rapide à construire.
• Elle dégage une sensation saine et agréable lors du chantier et de l’occupation.
• Son exécution est une valeur ajoutée pour les entreprises locales.
• Mais c’est avant tout l’incroyable possibilité de créer des formes qui lui font son succès.
• Vivre, travailler ou marcher sous une coque est une expérience remarquable et probablement spirituelle…

Aussi bien en rénovation qu’en construction neuve,  La voûte sarrasine donne des formes enveloppantes, devenant non plus seulement un moyen de changer d’étage, mais constituant une pièce unique dans l’espace.. Elle est une structure porteuse qui permet de réaliser :

• des rénovations dans les bâtiments historiques.
• des caves.
• des habitations individuelles.
• des habitations collectives, des immeubles.
• des bâtiments administratifs.
• des bâtiments industriels.
• des bâtiments agricoles.
• des bâtiments commerciaux.
• des sculptures, des œuvres ornementales.

Alors qu’on ne se pose jamais la question de savoir combien de poids une dalle en béton armé supporte, on nous le demande souvent avec La voûte sarrasine. La réponse est pourtant la même. La structure est dimensionnée en fonction de ses besoins d’utilisation.

Résistance de la voûte

La géométrie de la voûte donne sa résistance. Il y a deux principes fondamentaux à savoir :

• La voûte fonctionne en compression (et non en flexion). Les contraintes dans la matière sont donc très faibles et la limite de résistance à la compression (écrasement de la brique) est presque impossible à atteindre. C’est donc avant tout un problème de stabilité.
• En effet on dit d’une voûte qu’elle tiendra si elle est stable. Pour cela il suffit de trouver une possibilité de chemin de la ligne de force à l’intérieur de la structure. On utilise ici la statique graphique. Aujourd’hui deux méthodes sont possibles. Créer des coupes et vérifier la ligne de force dans chacune d’elle. Ou utiliser la statique graphique 3D comme la méthode “TNA“ (Trust Network Analysis) utilisée dans “RhinoVAULT“. Ce dernier est très récent et en amélioration constant. On arrive à tenir compte d’une interaction en 3D. Grâce à ce programme, on s’approche de plus en plus du potentiel de la voûte sarrasine.

Poussées horizontales et résistance des supports

Suite à l’analyse du réseau de force, on obtient les poussées sur les murs. Ceux-ci sont à dimensionner avec précaution. Car si il est très difficile qu’une voûte se rompe d’elle même, les murs peuvent très facilement se déplacer avec pour conséquence une catastrophe. Mais pour cela il existe toute une ribambelle de solutions dont les plus ingénieuses paraîtront les plus magiques !

• Briques en terre cuite de dimension 3x12x24cm, creuse, de provenance du nord de l’Espagne. Ces dimensions et qualités nécessaires ne nous ont pas encore permis d’en trouver des plus locales.
• La colle est une pâte à base de plâtre (fixit 101), de chaux (Nekapur), et de colle de peau.
• Le mortier hydraulique est du sable, de la chaux hydraulique et du ciment.
• Le remplissage des reins peut se faire en billes d’argile expansées, ou en béton chanvre (autre service proposé par notre entreprise). Le béton de chanvre est choisi si des travaux d’isolation en chanvre nous sont aussi demandés.

1. Prise des mesures précises des éléments existants adjacents à la voûte, afin de réaliser la conception et l’analyse en 3D.
2. Viennent ensuite la conception avec ses dessins 3D et l’analyse structurelle de la voûte. Lors de cette étape ces deux points sont indissociables. Le résultat peut être présenté pour approbation.
3. Il faut d’abord installer le chantier, amener les matériaux, les outils et installer le pont.
4. On continue avec le nettoyage, l’égalisation, l’amélioration de l’accroche, le renforcement des appuis.
5. Nous traçons les courbes guides nécessaires sur les murs et plaçons les cintres guides selon les besoins.
6. Nous bâtissons la première couche, puis les suivantes par dessus.
7. Nous remplissons ensuite les reins. Cette étape est souvent précédée d’une pose pour laisser poser les techniques (électricité, sanitaire).
8. Le travail est terminé par le nettoyage et le repli.

Plafond

La finition inférieure de la voûte peut être :

• en briques apparentes. Celles-ci ne sont pas prévues pour être visibles, elles sont rainurées, leurs couleur foncée et les joints donnent une atmosphère pesante pour de l’habitation. Ceci est tout de même envisageable pour une cave, un couvert ou un garage. Il faut prendre un soin particulier des joints.
• en briques apparentes peintes, à la chaux par exemple. Cela permet d’unifier et éclaircir le plafond. Nous déconseillons tout de même ce choix pour un intérieur d’habitation.
• en crépi à la chaux de tout type. Il faut compter ~3 cm d’épais pour ne plus voir apparaître les facettes des briques.
• en plâtre d’exception. Ici aussi il faut compter ~3 cm d’épais pour ne plus voir apparaître les facettes des briques.

Plancher

Le remplissage étant très brut, nous proposons :

• une chappe conventionnel ou liquide.
• une finition "béton ciré" lissé truelle, ou poncé type terrazzo.
• un plancher en bois dont les fixations ont été prévues et pré-insérée dans le remplissage.

Eclairage

L’éclairage permet de mettre en valeurs les magnifiques courbes obtenues. Nous avons acquis une bonne expérience et proposons aussi ce service. Nous plaçons supports de Led ou autres, incrustés dans les crépis pour une ambiance extraordinaire.