ARCHITECTURE (Matériaux et techniques)Fer et fonte

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Fonte, fer et acier

Cette révolution ne saurait s'expliquer sans un rappel des conditions techniques et économiques qui sont à sa source. Le fer industriel n'est jamais pur. Sa teneur en carbone permet de distinguer différents états.

La fonte, produit brut du haut fourneau (l'antique méthode du bas fourneau permettait d'obtenir directement le fer, mais en petites quantités), sort liquide du creuset ; on peut la couler dans des moules. Grâce à sa grande résistance à la pression, soixante fois supérieure à celle d'un calcaire, elle est utilisable pour les supports : piliers, colonnes ; on en fait aussi des éléments décoratifs, car on la moule facilement.

Le fer, obtenu par décarburation de la fonte au four à puddler, est malléable et résiste bien à la traction. Il va donc remplacer le bois dans les charpentes ou les planchers.

L'acier, obtenu par un affinage particulier, est plus homogène que le fer, et sa résistance à la traction est deux fois plus grande, trois fois pour l'acier fondu. Dans tous les cas où l'allégement des structures est nécessaire, l'acier prend, à la fin du xixe siècle, peu à peu la place du fer.

L'assemblage des éléments en métal, difficile à réaliser avec le fer forgé, a pu être industrialisé, au milieu du xixe siècle, par le rivetage à chaud des tôles et des cornières laminées ; cette technique sera remplacée, un siècle plus tard, par celle de la soudure.

La métallurgie du fer était restée longtemps tributaire du charbon de bois ; et les autorités, soucieuses de conserver le bois à d'autres fins, limitaient la production (en France, la forge consommait à elle seule autant que les foyers domestiques). À la fin du xviiie siècle, l'emploi du coke, découvert par l'Anglais Abraham Darby en 1735, se généralise et provoque l'essor des hauts fourneaux, le développement des techniques de laminage et de martelage. Le Creusot utilisera ce procédé en 1785. Stationnaire de 1789 à 1820, la production française de fer va décupler en un demi-siècle.


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Chaînages continus (Sainte-Chapelle de Paris)

Chaînages continus (Sainte-Chapelle de Paris)
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Armatures du Panthéon, Paris

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Bâtiments de l'Exposition universelle de 1900

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  • : maître assistant au Conservatoire national des arts et métiers (techniques de construction)

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Pour citer l’article

Henri POUPÉE, « ARCHITECTURE (Matériaux et techniques) - Fer et fonte », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/architecture-materiaux-et-techniques-fer-et-fonte/