126- Les constructions de l’antiquité au moyen-âge
Construction des édifices dans l’antiquité et le moyen-âge :
Dès que l’homme a voulu construire ses propres abris , délaissant les abris naturels des grottes , il a été confronté aux problèmes de « construction ».
Choisir des pierres , les transporter , les entasser , réaliser des voûtes , puis les tailler …..faute de documents on en est réduit à des hypothèses .
On retrouve dans les carrières d’Assouan en Egypte des traces des méthodes d’extraction des blocs dans les carrières .À quelques kilomètres au sud d’Assouan, plusieurs carrières fournissaient le précieux granit rose destiné aux obélisques, mais aussi les blocs de pierre destinés aux pyramides, aux temples , statues et aux colosses royaux.
Dans une grande carrière de granite repose l’obélisque inachevé, dont la taille a été abandonnée à la suite d’une fêlure dans la roche. C’est le plus grand de tous les obélisques connus à ce jour. Long de près de 42 mètres, il est taillé sur trois faces, mais pas du tout poli ni gravé.
L’obélisque inachevé est un long bloc de pierre de section carrée, qui s’affine vers la partie supérieure pour se terminer en pointe. Son poids est estimé à environ 1200 tonnes. L’obélisque, long de quarante et un mètres soixante-quinze, large à la base de quatre mètres vingt avait en réalité été complètement dégrossi, mais laissé dans la tranchée.
Cet état d’inachèvement permet de mieux comprendre les procédés d’extraction qu’utilisaient les Égyptiens dans les temps anciens : l’état des immenses saignées latérales montre que la roche était attaquée par percussion (très certainement à l’aide de marteaux ou boules de dolérite), 
On choisissait d’abord un banc rocheux homogène et dépourvu de toute fissure, puis on aplanissait sa surface par l’application de briques chaudes brusquement refroidies à grande eau. Le granite était alors damé sans relâche à l’aide des boules de dolérite ( la dolérite est le nom que prend le basalte quand il ne contient pas de verre) . Ces boules pèsent couramment 5 kg, et mesurent 15 à 30 cm de diamètre. Elles permettent de pulvériser, en une heure de travail, le granite d’Assouan sur une épaisseur de cinq millimètres .
Mais il ne faut pas oublier que dans l’Egypte ancienne, le cuivre était le métal le plus fréquemment utilisé.
Le bronze, ou alliage de cuivre et d’étain, fut découvert au début de la deuxième dynastie mais ce n’est qu’au cours du Nouvel Empire que son utilisation se répandit.. Quant à l’étain, probablement importé de Crète et de Chypre, il était principalement utilisé dans la production du bronze, les travailleurs soufflaient dans des chalumeaux afin d’atteindre la température de fusion du métal.
Il est difficile de dater la découverte de l’acier , et son usage dans la création de nouveaux outils : ciseaux , burins , scies ,
Cet historique de l’utilisation des métaux nous rend encore plus incompréhensible la taille des blocs de pierres des pyramides !
Ce sont les bâtisseurs de cathédrale qui ont mis à profit les nouveaux outils en fer et acier pour tailler les pierres et réaliser les joints des colonnes , des voûtes des ouvertures ,
Pline note le rôle du sable dans le polissage du marbre (IX, 52), pour lequel il conseille aux ouvriers l’emploi du sable de l’Inde calciné ; il se pourrait que ce “sable” fût de l’émeri. Le “sable de Thèbes” (en Egypte, peut-être de la poussière de quartz) “convient au polissage, ainsi que celui que donne le tuf blanc ou la pierre ponce” (pumex) (IX, 53). Quant aux plaques, il faut les découper avec un sable fin et assez tendre, comme celui d’Ethiopie, qui permet une coupe sans aspérités (IX, 52), ce qui facilitera le polissage, effectué sur une seule face. Après le sciage, la dalle de marbre est polie. Cette opération se fait de la manière suivante: Les blocs de marbre son égrisés - Première opération du poli des marbres qui sert à faire disparaitre le brut de la scie ou du ciseau - On l’exécute en frottant la surface du marbre avec un morceau de grès ou un fer, sous lesquels on met du grès pilé et de l’eau.
Le marbre est ensuite rabattu, c’est-à-dire qu’on le frotte avec des morceaux de faïence non émaillés (on appelle rabat la terre des plats ou assiettes non émaillés dont la cuisson a été manquée, utilisés à cet usage), du sable doux et de l’eau; ce qui est la seconde opération du polissage, et que l’on nomme rabat dur. Après avoir mastiqué on donne le rabat doux. Cette opération consiste à faire usage pour molette, de pierre au lieu de faïence et de terre à four, puis ensuite de la pierre ponce réduite en poudre et mêlée avec de l’eau.
On adoucit ou doucit le marbre - C’est-à-dire que l’on frotte le marbre avec une pierre-ponce dure et de l’eau; c’est la quatrième opération employée pour parvenir au poli du marbre. Le marbre est ensuite piqué - La cinquième opération que l’on exécute pour le poli: elle consiste à frotter avec un bouchon de linge fin humecté d’eau, sous lequel on met du plomb en limaille, ou de l’émeri en poudre fine, ou bien encore de la boue de lapidaire, la surface du marbre déjà disposée par les opérations qui ont précédé. Lorsque l’on fait usage d’une molette de plomb au lieu de bouchon de linge pour piquer le marbre, on dit que l’on plombe le marbre.
Le marbre est ensuite relevé ou lustré. La dernière opération du poli, pour rendre la surface du marbre luisante et réfrangible aux rayons de la lumière: elle s’exécute au moyen d’un bouchon de linge humecté d’eau, ensuite d’un autre non humecté, avec lesquels on frotte sur la surface de la matière en y ajoutant de la potée réduite en poudre. Il y en a de deux sortes: la potée rouge, qui est composée de salpêtre, sulfate de fer, à laquelle, en l’employant, on mêle du noir; la potée grise, qui est l’étain oxydé par l’eau forte réduit en poudre: celle-ci est destinée aux marbres blancs.
On ne saurait étudier les techniques de construction sans étudier l’utilisation de l’argile dans l’antiquité .
L’origine de la brique remonterait à sept mille ans avant J-C, dans la région du Tigre et de l’Euphrate: les premières maisons en brique ont été découvertes en Irak et l’on estime que l’usage de la brique s’étendra rapidement en Mésopotamie jusque tout le Moyen-Orient ,, Son utilisation se généralise au IIIe millénaire, à l’ère de sédentarisation des populations humaines.
C’est le besoin de se protéger de façon durable des intempéries et des prédateurs qui impose à l’Homme la nécessité de trouver des matériaux durs et résistants. La pierre naturelle ou les troncs d’arbre peuvent remplir cet office dans les régions où ils peuvent être facilement prélevés. Dans les pays où la végétation est rare et notamment tous les pays méditerranéens, l’argile constitue l’un des premiers matériaux de construction utilisés: la brique est facilement réalisable à partir d’argile ou de terre crue. La brique de terre cuite, constitue la première pierre artificielle ou pierre factice, longtemps avant le béton de ciment.
Pendant longtemps, la brique obtenue à partir de terre crue (appelée aussi « adobe ») est simplement moulée puis séchée au soleil, pour la rendre plus résistante. La brique crue permet de monter des habitations ou des monuments comme la pyramide d’Amenemhat III, mais reste fragile et résiste mal aux intempéries. La cuisson de la brique est expérimentée en 2500 avant J.-C., en Mésopotamie et dans la vallée de l’Indus . La cuisson permet de réaliser des constructions plus imposantes. En Assyrie et en Grèce (pour les temples, avant l’emploi du marbre), la cuisson de l’argile permet de créer des frises et de réaliser.
La Rome antique, met en œuvre les briques crues dans l’ opus latericium, et les briques cuites dans l’ opus testaceum. Les briques sont carrées et peuvent être fractionnées en éléments rectangulaires ou triangulaires.
La cuisson des briques se faisait sans four
Elle consiste à empiler des briques sur une ou plusieurs chambres de chauffe aménagées en couloir. L’empilement des briques est recouvert d’une couche d’argile avec un orifice pour la sortie de la fumée , des prises d’air à la base amène l’air indispensable à la combustion du bois .Elle permet la cuisson de grandes quantités de briques .
La cuisson des briques commence toujours par un feu léger, avec beaucoup de fumée, pour parfaire le séchage commencé à l’air libre. Ensuite le feu est maintenu aux environs de 1000 degrés pendant deux jours, puis la température baisse lentement jusqu’à l’extinction du feu, qui peut durer plusieurs jours.
Lorsque les briques sont sorties du four, elles sont triées; celles de meilleure qualité sont vendues plus cher. Celles qui sont près de la sole du four, étant plus cuites donc plus dures (mais aussi plus fragiles), sont réservées à certaines parties de maçonnerie comme l’encadrement des fenêtres et portes.
Mais comment ces matériaux : pierres ,briques …étaient mis en place dans les constructions.
L’échafaudage est né avec les premières activités humaines. Depuis ces temps reculés, cet assemblage provisoire (longtemps appelé échafaud) - sur lequel travaillaient les ouvriers - reste étroitement lié aux travaux d’édification des bâtiments. 
Depuis la Révolution française, le mot échafaud continue d’être associé à la guillotine et au supplice, alors que celui d’échafaudage entrait dans le vocabulaire des bâtisseurs.. Les échafaudages sont connus des Grecs sous le nom d’ikríon , généralement au pluriel : on le retrouve dans les ouvrages de Théophraste, qui recommande le figuier pour les échafaudages, comme pour tout support vertical au Livre V de son ouvrage Histoire des Plantes. Les romains désignaient par machinae scansoriae les échafaudages. Ils furent appelés « chafauds » (du latin « catafalcum ») ou « échafauds », terme de sinistre mémoire, « échafaud » désignant aussi l’estrade où étaient placées la potence ou la guillotine dans les exécutions capitales. L’usage du terme échafaudage s’est généralisé XIXe siècle à cause de l’association pernicieuse que faisait naître le mot échafaud dans les esprits ou pour oublier le désagréable souvenir des échafauds révolutionnaires .
Le terme « échafaud » est toujours usité au Québec. Échafaud désignait alors « une espèce de plancher qu’on fait pour s’élever à la hauteur des endroits où l’on a à travailler ». L’échafaud le plus ordinaire était celui qui est fait avec des boulins scellés dans les murs et écoperches debout, liés ensemble avec
des cordages, sur lesquels on pose des planches .
Assemblage de pièces de bois servant à la construction de différents bâtiments, la charpente a réuni tous les métiers liés au bois dès la période moyenâgeuse. Construction de cathédrale, de moules de voûtes, d’églises ou encore d’échafaudages, la charpente est présente dans moult constructions. A cette époque, le métier est à la fois assimilé à celui d’architecte et d’ouvrier et le charpentier, appelé maître-charpentier, collabore à la réalisation des édifices avec des maîtres-maçons et des tailleurs de pierre. Il est également secondé par des apprentis et des compagons .
L’apparition de la tuile (de type canal) serait attestée entre 4000 et 2500 ans avant notre ère par des fouilles archéologiques réalisées en Chine. Lors des XIIe et XIe siècle, ce mode de couverture se répand en Mésopotamie puis plus largement dans tout le bassin méditerranéen vers 500 avant J.C. Les Romains vont en généraliser l’emploi dans tout l’empire et donc en Gaule. Le mode de couverture est alors modifié et donne naissance à deux formes distingues : l’une, plate et rectangulaire
avec deux bords
longitudinaux fortement relevés, c’est la tégula (de tegere, couvrir); elle est posée sur le support ; l’autre, qui a conservé la forme canal, est posée sur la jonction longitudinale de deux tégula, c’est l’imbrex (de imber, pluie) car destinée à protéger des infilrations.
Dans les pays du nord exposés à des saisons de pluies abondantes et prolongées , on protège les batiments par des toits à forte pente et revêtus d’ardoises .
Viollet-Le-Duc mentionne, dans son Dictionnaire raisonné de l’architecture française du onzième au quinzième siècle, la découverte « dans des constructions du XIe siècle… de nombreux fragments de grandes ardoises très épaisses et mal coupées… ». Il estime qu’elles « constituaient une excellente couverture ». À ce propos, il ne parait pas distinguer clairement l’ardoise de la lauze. Pourtant les deux matériaux, faits de la même roche, contrastent à maints égards.
La lauze est la fleur du schiste, au flanc du coteau où il affleure.. Posée à bain de mortier, elle garnira une forte charpente ou le hourdis d’une voûte robuste sur un four banal, un lavoir ou un grand puits.
Retrouvées près de mille ans après qu’elles sont tombées du toit, on ne perçoit pas toujours bien la différence entre la lauze et l’ardoise, une grosse ardoise, une fine lauze, va savoir ! La certitude, c’est de voir un clou, un de ces clous à tête plate qui enflé par la rouille, a fermé le trou épaufré, fait au marteau, toc ! Pas avant le XIIe siècle.
Pour extraire l’ardoise on eut recours à des galeries d’assèchement et d’accès. Progressivement l’extraction devint souterraine. La façon fit vite école. Dès la fin du XIIe siècle les Angevins couvraient déjà des chapelles et des églises de bonnes et claires escailles. À la même époque, au Pays de Galles, on produisait d’excellentes ardoises, et en Bretagne, un peu plus tard.
Dès la fin du XVe siècle les châteaux de la Loire sont tous couronnés des ardoises de l’Anjou. Leurs fines flèches et leurs nombreuses lucarnes n’eussent point été possible sans ce matériaux
L’exploitation des ardoisières est importante. Pendant longtemps, l’exploitation eut lieu à ciel ouvert, mais les sites furent régulièrement sujets à de graves éboulements. Aussi préféra-t-on l’extraction dans les chambres souterraines, atteintes par puits. Les blocs, remontés au jour, subissent alors la fente, avec ciseau et maillet. Cette phase de travail a été la plus délicate à mécaniser, rien ne remplaçant, jusqu’à une date récente, le savoir-faire manuel. Dans les années 1960, la mécanisation prit le pas sur le travail manuel car l’évolution des techniques permit de rationaliser le travail du schiste ardoisier. Pendant très longtemps, les Ardoisières d’Angers ont fourni la majorité des toits des régions « noires » de France. Dans les années 1970, elles commencent à importer de l’ardoise d’Espagne, pour accompagner le boom de la maison individuelle. Avec les années, l’ardoise d’Espagne, moins chère, car exploitée à ciel ouvert avec une main d’œuvre moins coûteuse, détrône progressivement l’ardoise d’Angers, au point que l’exploitation a cessé en 2013 : le célèbre site de Trélazé, qui a fonctionné durant six siècles, n’est plus rentable.
En Europe, l’Espagne est le premier pays producteur d’ardoise. 90 % de l’ardoise naturelle utilisée comme couverture en provient. La Galice est la première région productrice du pays, les plus grandes compagnies ardoisières étant situées à Valdeorras, mais également à Quiroga Ortigueira et Mondoñedo.
Parmi les toitures il faut signaler le nombre croissant de terrasses . Même si les Romains maîtrisent à la perfection le principe de l’étanchéité – comme en atteste le nombre élevé de thermes, d’aqueducs et d’égouts, voire de loggias, de balcons ou de terrasses datant de l’Antiquité –, le concept architectural de la toiture plate ne connaît son véritable essor que bien plus tard dans nos contrées. Il est soutenu en ce sens par le développement des premières membranes d’étanchéité liées au bitume, avec, dès le début du XIXe siècle, l’apparition du goudron cartonné.
Ces membranes n’ont eu de cesse d’évoluer depuis : il suffit de penser au remplacement des armatures en feutre par des voiles de verre ou des non-tissés en polyester, à l’oxydation du bitume pour en corriger la dureté, à l’ajout de polymères au bitume pour en ajuster l’élasticité, …
Par ailleurs, conjointement avec la réduction du nombre de couches, de nouvelles techniques d’exécution ne cessent de se développer : soudure à air chaud, collage à froid, fixation mécanique, membranes autocollantes, …
Le bitume se voit également progressivement concurrencé par des matières synthétiques telles que l’EPDM ou le PVC.
Mais retournons au moyen âge : les constructions étant protégées …que devient l’eau de pluie .
Sur les églises on trouve les gargouilles : Dans le domaine de l’architecture, les gargouilles (étymologie, la gorge ou l’œsophage, du latin, gurgulio, gulia et autres mots similaires dérivant de la racine onomatopéique gar-, par allusion au glouglou de l’eau) sont les parties saillante d’une gouttière destinées à faire écouler les eaux de pluie à une certaine distance des murs. Ces ouvrages sculptés sont souvent ornés d’une figure animale ou humaine typique de l’art grotesque roman puis surtout gothique . Dans les villes du moyen âge l’eau de pluie était rejetée dans le caniveau au milieu de la rue .
La nécessité d’éloigner le ruissèlement du toit des fondations de l’édifice s’est avérée dès que l’homme sédentaire a voulu assurer la pérennité de son installation. On a eu recours, tout d’abord, à une large saillie de l’égout à l’aplomb duquel on aménageait un caniveau destiné à évacuer l’eau dans la pente du terrain ou vers un cours d’eau naturel. Cet usage garda sa pertinence autant que l’habitat resta peu groupé. La densité d’occupation des cités, surtout quand elles se renfermèrent dans des murs, imposa un contrôle plus rigoureux de la destination des eaux pluviales. On en vint à concevoir une collecte par réseaux publics, intégrés à la voirie et composés de caniveaux de rue et d’égouts souterrains. L’adduction privée y aboutissait par des gargouilles au bas de la pente de chéneaux de pierre parfois revêtue de plomb, lesquels chéneaux couraient sur les murs .
en 1185, le roi Philippe II Auguste, incommodé par la puanteur et soucieux d’apporter une conscience sanitaire à son royaume afin de diminuer les épidémies, commande au prévôt de Paris d’organiser avec les bourgeois le pavage des rues principales et de créer des canaux ainsi qu’un fossé central pour l’évacuation des eaux de lavage des rues.
Quatre cent ans plus tard seule la moitié des rues est pavée. Un grand nombre de maisons sont équipées de lieux d’aisance (toilettes) placés dans les greniers qui s’écoulent dans le ruisseau au milieu de la rue. Les gens du Moyen Âge se baignent dans des étuves (bains publics).
Chacun doit déverser ses déchets dans des puits, appelés « trou penais », installés dans chaque quartier. En 1343, Charles V arrive au pouvoir et décrète l’interdiction de jeter ses déchets dans la Seine. Pour favoriser le respect de cette nouvelle mesure, il fait creuser des fosses destinées à accueillir les détritus, elles sont couvertes afin d’éviter les odeurs. Une fois encore une bonne partie de la population reste sourde à cet acte de bon sens et la Seine continue de charrier des ordures en quantité. Comme les gens ne respectent pas les règlements, les déchets trop encombrants sont abandonnés dans des dépotoirs aux abords des villes. Les habitants ne portent pas leurs déchets aux endroits prévus et la pollution de la Seine entraîne des épidémies de peste. La plus important fut la Peste Noire de 1347 qui fit des millions de morts en Europe. A cette époque, on pense que la maladie vient des odeurs et non pas des bactéries qui se développent dans les ordures puisque leur existence est inconnue.
C’est sous l’actuel boulevard Saint-Michel que les Romains construisirent les premiers égouts parisiens.
« Oubliés » au fil de l’histoire, ces égouts antiques laissent place au Moyen Âge à une version à ciel ouvert. Vers 1200, Philippe Auguste fait paver les principales rues de Paris avec en leur milieu une rigole d’écoulement.
Les eaux sont stagnantes et les rues de Paris sont alors un véritable cloaque.
À compter du XIVe siècle apparaissent des égouts à fossés qui se développent réellement à l’époque du prévôt Hugues Aubriot. Celui-ci fait construire en 1374 le premier égout voûté en maçonnerie, aujourd’hui localisé en dessous de la rue Montmartre.
Le lit du ruisseau de Ménilmontant devient le Grand Égout et 5 autres égouts, en partie à ciel ouvert sont construits. Ils recevaient les conduits nommé esviers, gargouilles, trous punais, trous Gaillard, trous Bernard[15]. Dans le quartier de l’Université, une partie de l’ancien lit de la Bièvre, détourné par Charles V sert d’égout. Dans le quartier de la Cité, il n’y a pas d’égout; les eaux s’écoulent dans la Seine, par les ruisseaux des rues, des éviers et des gargouilles.
Les fossés de l’enceinte de Charles V (construite de 1356 à 1383) servent d’égouts à ciel ouvert sur la rive droite. Ils sont comblés sous Louis XIV pour aménager à leur emplacement les grands boulevards, avec un premier égout de ceinture sous eux.
Jusqu’au XVIIIe siècle, les urines et matières fécales sont recueillies dans des fosses d’aisances peu étanches qui participent à la dégradation des nappes phréatiques les plus superficielles et à la pollution des eaux de puits. Les fosses d’aisances sont vidées régulièrement par des vidangeurs ; les matières fécales extraites lors des vidanges sont acheminées à la voirie de Montfaucon au pied des Buttes-Chaumont où elles se dessèchent. La matière ainsi obtenue est ensuite revendue aux agriculteurs comme engrais.
Les égouts se développent peu à peu.
La grande épidémie de choléra de 1832 joue un rôle de déclencheur. Pour la première fois depuis la période romaine, la ville de Paris entreprend une grande opération d’assainissement. Les égouts sont encore fort peu nombreux au début du XIXe siècle : moins de 50 kilomètres (pour plus de 2 000 à la fin du XXe).
Le peu d’égouts existant est mal connu de l’administration de l’époque, qui n’en possède pas les plans.
L’inspecteur des travaux de la ville de Paris Pierre Emmanuel Bruneseau (1751-1819) entreprit d’ailleurs d’en établir la cartographie tout en tentant d’en réaliser le curage. Ami de Victor Hugo, il est cité dans Les Misérables.
Ainsi se termine ce balayage des methodes de construction de l’antiquité au 19ème siècle .