Le tuffeau, pierre de renaissance en Val de Loire

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mines & carrières 185 - octobre 2011

 

Le district Ouest de la Sim a organisé le 16 juin dernier une visite de la carrière souterraine des établissements Lucet, à Brézé dans le Maine-et-Loire, où est extrait le tuffeau servant à la restauration du Logis royal au château d’Angers. C’est d’ailleurs sur ce chantier piloté par les Monuments historiques que s’est achevée cette très belle journée. Découverte d’une des rares exploitations encore en service dans le vignoble saumurois.

 

Le tuffeau de Touraine, appelé aussi tuffeau de Saint-Cyr, a été largement utilisé à la Renaissance pour la construction des châteaux de la Loire. Il l’est encore pour des travaux de restauration mais aussi pour la construction neuve et la décoration.

Cette pierre calcaire à grain fin est constituée de restes d’organismes et de fragments de roches apportés jusqu’à la mer par les cours d’eau sous forme d’alluvions.

Âgés de 90 millions d’années, les sédiments déposés ont subi un tassement qui, par pression, a permis leur recristallisation et leur cimentation. Le tuffeau est le résultat de cette lente et longue transformation du sédiment en roche, par cimentation de particules fossiles entre elles.

Le tuffeau de la vallée de la Loire, de Touraine et d’Anjou (Turonien) que l’on retrouve dans de nombreux monuments, présente des variations de teintes : blanche, crème ou légèrement jaunâtre en fonction du terrain d’où il est extrait.

Il se présente en bancs réguliers et homogènes sur une épaisseur pouvant aller jusqu’à une quarantaine de mètres.

Du bois à la pierre

Située sur les communes de Brézé et de Saint-Cyr-en-Bourg, à une dizaine de kilomètres au sud de Saumur, la carrière Lucet extrait le tuffeau en souterrain depuis 1964. À l’origine, cette entreprise fabriquait des caisses en bois pour les champignons de Paris, puisqu’une grande partie des carrières de la région n’était plus exploitées et servait à cette culture qui nécessitait de grands espaces souterrains1. Dans les années 1950, l’exploitation du tuffeau avait presque disparu au profit d’autres matériaux de construction. Or, c’est à la demande d’un architecte des Monuments historiques que les frères Jean et René Lucet ont relancé l’extraction de cette pierre pour la rénovation de l’abbaye Royale de Fontevraud. Dès lors, pour l’entreprise Lucet, l’activité d’extraction s’est développée jusqu’à remplacer celle liée au travail du bois.

En 1984, Lionel Girault et Gilles Guérif ont succédé aux frères Lucet. Ils ont ouvert de nouvelles galeries, mais en raison d’une exploitation plus complexe, ils ont été amenés à mettre au point une nouvelle machine de sciage, à déployer des techniques d’extraction plus modernes et à mettre en sécurité les galeries souterraines.

En 1997, l’entreprise a investi dans un nouvel atelier de sciage de pierre pour rationaliser le travail, augmenter la qualité des produits sciés et améliorer la sécurité des opérateurs.

La société est actuellement dirigée par Sébastien Guérif, le fils de l’un des anciens exploitants, qui appuie son développement sur deux activités : l’extraction en carrière et la transformation de la pierre en atelier.

La première partie de la visite s’est faite au jour, à l’atelier de sciage. Sébastien Guérif a présenté l’atelier en insistant sur le travail nécessaire d’optimisation lors de la taille des blocs sortis de carrière. Ils sont débités en tranches par une machine diamantée. La découpe est réalisée avec la pierre pleine d’eau. Une deuxième machine puis une troisième reprennent ces tranches pour adapter les découpes aux demandes des clients. En moyenne, 25 % d’un bloc sont commercialisés, autrement dit les trois quarts de ce qui sort de la carrière sont assimilables à des déchets : ils servent à combler les chambres souterraines.

Dans cet atelier, toute l’activité est mécanisée et aucune charge n’est portée par l’homme. Il est d’ailleurs impressionnant de voir un opérateur se servir d’un bras à déplacement intuitif appelé aussi manipulateur ergonomique intelligent pour déplacer d’épais morceaux de pierre taillée. Cet appareil permet de soulever des matériaux en se servant seulement d’une poignée de commande. Les établissements Lucet ont participé au développement de cet appareil avec l’entreprise Sapelem, implantée à Beaucouzé (49).

Une fois découpées, les pierres sont stockées dans la cour de l’entreprise où elles sèchent en attendant d’être livrées.

Une exploitation en chambres et piliers

L’exploitation en galeries souterraines par chambres et piliers a été la technique d’extraction la plus fréquemment utilisée, car les conditions de travail restent les mêmes tout au long de l’année, quelle que soit la saison. De plus, la couche exploitable étant facilement accessible, la méthode permet de sauvegarder les terrains agricoles en surface.

Dans le passé, le carrier attaquait le front de taille à l’aide d’un pic. Les dalles qu’il abattait avoisinaient les 3 mètres de haut par 2,5 mètres de large sur 0,4 mètre de profondeur. Ces blocs étaient ensuite débités manuellement sur place en pierres de dimensions diverses. Le tuffeau prétaillé était ensuite sorti des galeries, puis chargé à fond de cale dans des gabares, des embarcations à fond plat capables de s’échouer et servant au transport de marchandises. Le tuffeau était ainsi acheminé au fil de la Loire et des rivières vers les sites de construction du Val de Loire et des régions avoisinantes.

Aujourd’hui, le pic a été remplacé par les chaînes de coupe des haveuses. Les blocs sont plus imposants (ils ont triplé de volume et atteignent 1 à 4 m3), mais la pierre est encore éclatée au front de taille dans les galeries souterraines.

La carrière exploitée par l’entreprise Lucet est celle du Clos de Midi. On y accède en empruntant des chemins de vigne qui mènent à l’entrée d’une première exploitation datant du XIXe siècle. Dans le souterrain aéré, il faut suivre le dédale des anciennes galeries pour accéder à l’exploitation qui s’étend sur 35 hectares, avec deux galeries principales de 5 à 6 mètres de haut. Elle été ouverte il y a un peu plus d’un an avec une autorisation qui court jusqu’en 2028 pour un volume annuel autorisé de 35 000 m3, mais “qui n’est pas atteint puisque la production varie de 20 000 à 30 000 m3/an”, reconnaît Sébastien Guérif.

La méthode d’extraction n’a pas changé, mais elle repose sur de sérieuses études de stabilité en phase de préexploitation, pour déterminer le dimensionnement des piliers et des galeries. Ces études sont basées sur la caractérisation du gisement, de la pierre extraite et des matériaux constituant le recouvrement. Le but est d’assurer une exploitation en sécurité ainsi qu’un après-carrière comportant toutes les mesures sécuritaires contre les désordres pouvant être occasionnés à l’environnement, notamment les risques de pollution de nappes et d’effondrement. Pour donner un ordre d’idée, un pilier mesure 5 mètres de long, 15 mètres de large et 6 mètres de haut.

Dans cette nouvelle zone, le taux de défruitement est de 38 à 40 % alors qu’il était de 90 % dans la première partie de l’exploitation, celle qui était en service au siècle dernier. La puissance du gisement atteint 50 mètres à certains endroits, or seulement 6 mètres sont utilisés en partie médiane en raison de la qualité de construction du tuffeau. La hauteur exploitée par rapport au ciel varie de 5 à 25 mètres.

Le premier travail est le débitage : une haveuse effectue trois coupes horizontales sur le front, en commençant par le bas et en finissant par le haut. La deuxième série de coupes est verticale pour couvrir un damier de six cases. L’opération nécessite deux heures de travail à deux opérateurs.

La deuxième opération est l’extraction des blocs : un éclateur pneumatique est inséré dans un trait de sciage pour y exercer une poussé de 40 tonnes qui suffit à détacher un bloc. Il s’agit généralement du bloc du bas, en pied de la colonne du milieu. Il est ensuite enlevé par un chariot élévateur puis stocké dans une galerie voisine. “S’il n’est pas abîmé, il est envoyé à l’atelier de sciage en tant que bloc brut marchand”, explique le jeune p-dg de l’entreprise.

Il poursuit : “C’est dans cette phase que l’on voit si le front révèle la présence de failles.” Dans ce cas, le bloc extrait peut se casser en morceaux, qui peuvent être récupérés pour être sciés si leur taille est suffisante. Au pire, ils sont laissés au fond pour remblayer les zones extraites sur une hauteur de 3 mètres.

Chaque case est numérotée et tout bloc extrait garde son inscription jusqu’à son arrivée chez le client. Cette identification permet de savoir si la carrière possède des zones altérées.

La mise en sécurité est la troisième opération qui est aussitôt suivie de l’ancrage : durant cette phase de travaux physiques, les hommes sondent le plafond et le purgent au burineur pour enlever les croûtes, puis ils forent des trous de 2 à 3 mètres de profondeur pour l’ancrage chimique qui maintiendra le plafond. Ils injectent ensuite de la résine dans ces trous avec un durcisseur et une tige en fibre de verre pour rigidifier l’ensemble.

Chaque année, l’entreprise Lucet exploite ainsi un kilomètre de galerie avec des opérations entièrement mécanisées. L’exploitant fait développer ses propres machines par son équipe technique sur la base d’engins compacts de type mini-chargeuse en adaptant des outils comme la haveuse dimensionnée aux blocs à extraire. Toutes ces machines portent d’ailleurs un nom : il y a Scorpio, Licorne et Capricorne.

Pour assurer des conditions de travail plus saines en atmosphère souterraine, Sébastien Guérif a fait installer un système de ventilation forcée qui fonctionne en permanence.

De la carrière de Brézé au château d’Angers

Le tuffeau extrait à Brézé est utilisé en restauration et en réhabilitation du patrimoine architectural dans un vaste bassin qui s’étend d’Orléans à Saint-Nazaire et de Poitiers à Rennes. Au château d’Angers, ces pierres sont employées pour la reconstitution du Logis royal qui a été endommagé par un incendie en janvier 2009, détruisant une partie de la couverture et de la charpente du bâtiment. Les planchers et quelques éléments de maçonnerie ont été fragilisés par l’eau déversée en quantité pour circonscrire le sinistre et par les variations de température dues à une saison hivernale rigoureuse. Devant l’ampleur des dégâts, des mesures de sauvegarde d’urgence ont été prises : purge des maçonneries et des charpentes, étaiement de l’ensemble des structures fragilisées (planchers, lucarnes), installation de 1 600 m2 d’échafaudages et d’un parapluie de protection contre les intempéries de 1 100 m2. Les travaux de gros-œuvre et de restauration ont été confiés à l’entreprise Lefevre (www.lefevre.fr), spécialisée dans la restauration du patrimoine. Les responsables de ce chantier ont accepté de le faire visiter à l’occasion de cette journée technique.

Dans son cahier des charges, l’entreprise a été chargée de remplacer la toiture et les planchers, de restaurer les maçonneries et les lucarnes et de refaire le réseau électrique endommagé par le sinistre. À cette occasion, il a été décidé d’améliorer le parcours de visite, la sécurité et l’accessibilité du Logis royal, notamment pour les personnes à mobilité réduite, avec la création d’un ascenseur desservant l’ensemble des niveaux. Les salles, conservées pour l’essentiel dans leurs volumes d’origine, seront réaménagées pour accueillir une nouvelle présentation permanente consacrée à la dynastie des Anjou-Valois (1339-1481), à son action politique et à ses réalisations au château d’Angers. Au rez-de-chaussée, une nouvelle salle de projection sera aménagée pour la diffusion d’un film en images de synthèse sur l’évolution architecturale du château au cours des siècles.

Pour l’ensemble des travaux, 120 m3 de pierres de tuffeau provenant de la carrière du Clos de Midi seront utilisés. Le principe d’une telle intervention étant “d’accorder la restauration avec ce qui était en place”, explique-t-on sur le chantier. Une quinzaine de compagnons de chez Lefevre assurent au quotidien ces travaux comme l’ont fait les générations précédentes de tailleurs de pierre qui sont intervenues sur cet édifice, “en essayant d’acquérir la faculté de voir à l’avance la forme harmonieuse cachée au sein de la roche brute”. “Comprendre la pierre, c’est avoir la capacité d’adapter ses méthodes de travail aux techniques et aux usages de l’époque concernée”, commente un chef de chantier.

Il est prévu que d’ici à la fin de l’année, le Logis royal retrouve son aspect d’avant l’incendie.

Le coût de cette restauration est évalué à 8 M€. Ces dépenses ont fait l’objet d’une subvention spécifique de l’État, comme l’avait annoncé le ministre de la Culture et de la Communication au lendemain du sinistre. Le réaménagement du Logis royal et la création des nouveaux équipements se montent à 2 M€.

Dans ce château, le tuffeau signe à nouveau l’identité culturelle d’une ville et d’une région. D’ailleurs, le Val-de-Loire est inscrit au patrimoine mondial de l’Unesco depuis le 30 novembre 2000, en tant que “Paysage culturel évolutif et vivant” façonné par l’homme autour de la culture de quatre éléments, dont la pierre avec son patrimoine bâti.

Jean-Pierre Le Port

(1) Les carrières étaient recherchées en raison du linéaire de galeries qu’elles possédaient, une humidité constante et une température fraîche. La culture du champignon s’est développée grâce aux chevaux de l’école de cavalerie du Cadre Noir de Saumur qui ont fourni une quantité importante de crottin comme substrat nutritif.