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1. Introduction : présentation et enjeux de        l’étude        Le compte de construction du château d’Amboise        couvre la période octobre 1495-septembre 1496. Constitué de 285        folios, il livre nombre de renseignements sur l’organisation du        chantier, son rythme, les acteurs et les matériaux mis en œuvre.        Cependant, pour ces derniers, si les quantités sont précisément        décomptées, leur destination apparaît bien rarement, en particulier        pour la pierre. Les onze lieux d’extraction de la pierre mentionnés        dans le texte peuvent être localisés avec une relative exactitude1 (figure 1). L’ensemble        des pierres provenant de Saint-Aignan (Loir-et-Cher), Les Terriz        (Loir-et-Cher), Bourré (Loir-et-Cher), Belleroche (Loir-et-Cher),        Lussault (Indre-et-Loire), Malvau (Indre-et-Loire), Les Caves        (Indre-et-Loire), Limeray (Indre-et-Loire) et Saumur (Maine-et-Loire)        est livré au port d’Amboise, à l’exception de la pierre de La Ronde,        dite « pres Loches2 », dévolues aux marches notamment, qui est acheminée        par la route, par l’un des trois maîtres-maçons en charge du chantier,        Louis Amangeart.        Figure 1 : Carte de localisation des lieux        d’approvisionnement en pierre et en chaux / Map of        the stone and lime supply                © L. Gaugain        Au cours de l’année 1495-1496, plusieurs secteurs        du château sont en travaux. Le livre de compte conservé est en réalité        le 4e tenu par Alixandre Blandin. Les informations        sur les rouages du chantier sont souvent elliptiques, car les        premières années de comptabilités sont généralement plus précises que        les suivantes en raison du caractère nouveau que recouvre pour le        scripte la mise en place du chantier. De fait, la localisation des        travaux s’envisage donc à travers quelques détails : les pierres à        fontaine indiquent les travaux aux jardins, des marches        particulièrement longues, la construction d’un grand escalier en vis        et, des travaux de couverture, l’achèvement du gros œuvre du logis des        Sept Vertus. En ce qui concerne la tour des Minimes (figure 2),        l’observation croisée de la mise en œuvre des baies et des achats        prouve que les deux tiers de la tour sont édifiés au cours de cette        année. Au début du compte, 50 pelles sont achetées pour curer les        douves de la « tour encomancee au Petit Fort3 », soit la tour des        Minimes ; puis à l’hiver 1495-1496, la commande de « deux grans portes        de fer pour servir à la porte et entree de la grosse tour encommencee        à faire au Petit Fort4 » pour fermer la tour démontre que la        construction doit se situer autour du niveau de la rue des Minimes        (actuelle rue de la Concorde) lorsque la tenue du compte débute.        Enfin, au cours des deux derniers trimestres de l’année, sur les 17        grilles que compte la tour, 11 sont commandées en deux lots5. Or ces grilles sont nécessairement        scellées dans la maçonnerie concomitamment à l’assemblage de celle-ci.        Pour le seul secteur de la tour des Minimes, ce sont donc près de        59 assises de maçonnerie, dont 47 intérieures6, qui sont        construites entre octobre 1495 et septembre 1496, soit 15,50 m de        maçonnerie depuis le niveau de la rue de la Concorde. Au cours du 1er rôle, entre octobre et décembre 1495, le talus de        la tour est élevé, ce qui explique les livraisons de tuffeau jaune. Au        cours du 2e rôle, l’intérieur de la tour est        commencé (le tuffeau provient essentiellement de Bourré). Au cours du        3e rôle, cinq grilles sont commandées, la 5e se trouvant à hauteur de la 25e        assise environ. Au cours du 4e rôle, six grilles        de baies sont achetées, la 11e baie se trouvant à        hauteur de la 47e assise environ. Enfin au cours        des deux derniers rôles, les enduiseurs sont employés à « joindre et        bauchir les voultes de la montee de la grosse tour7 ».        Figure 2 : Vue de la tour des Minimes du        château d’Amboise depuis la rue de la Concorde / View of the Tours des Minimes in the Château at Amboise        from rue de la Concorde                © L. Gaugain        La tour des Minimes répond au modèle        particulièrement rare des tours cavalières8. Autour d’un noyau creux à 16 pans, percé de        baies, montent à main gauche quatre révolutions et demie de rampe        voûtées de 58 travées d’ogives et éclairées de baies sur l’extérieur.        La tour montre un diamètre de 21 m hors-tout9 pour une hauteur de 22 m. Ses murs atteignent 3,20 m        d’épaisseur. Le double couronnement de l’ouvrage est toutefois issu        des restaurations des architectes Ruprich-Robert à la fin du xixe siècle et au début du        siècle suivant. En revanche, jusqu’à sa 65e        assise, la tour ne présente que des restaurations ponctuelles. Elle        est construite en moyen appareil de tuffeau, en assises réglées à        l’extérieur mais non à l’intérieur où l’on observe de nombreux        décrochements (figure 3). Les maçonneries sont liées au mortier de        sable et de chaux et les joints reçoivent un badigeon blanc        (figure 8).        Figure 3 : Vue de la rampe cavalière de la tour        des Minimes du château d’Amboise / View of the ramp        in the Tour des Minimes of the Château in Amboise                © L. Gaugain        Si le compte répond à certaines interrogations, il        en est d’autres qui restent sans réponse. Sur les 11 provenances de        pierres employées au chantier du château, toutes ne sont pas mises en        œuvre à la tour des Minimes. L’examen macroscopique permet en effet de        distinguer 5 faciès : des pierres jaunâtres à gros grain, des pierres        blanches à grain fin, des pierres blanche-grise à grain fin, des        pierres qui ont rosi et d’autres qui ont verdi. Et si un même fasciès        macroscopique peut se retrouver dans deux carrières proches, nous        verrons que l’observation au microscope électronique à balayage (MEB),        couplée au décompte in situ et à l’analyse du        compte confirment cela. En ce qui concerne le mortier, la chaux        provient de Rilly-sur-Loire (Loir-et-Cher), tandis que le sable est        tiré de la Loire. Mais on ne connaît, de par le texte, ni la nature        exacte de la chaux, ni le mode de préparation du mortier. L’enjeu de        cette étude est de montrer comment et dans quelle mesure les études        géologique, pétrographique, granulométrique et statistique permettent        de corréler les sources écrites et l’analyse du bâti. Ainsi, nous        verrons qu’il est possible d’identifier la dénomination des pierres        citées par le compte, d’envisager les usages spécifiques des pierres        en fonction de leur provenance, de déterminer l’organisation de la        taille des pierres ainsi que les procédés de mise en œuvre, de        caractériser les pierres, le sable et la chaux et, enfin, de        distinguer les choix techniques des constructeurs de leurs choix        esthétiques.              2. Protocole expérimental        Le protocole scientifique a suivi 5 étapes.        Premièrement, nous avons transcrit et regroupé sous forme de tableau        les données textuelles du compte de 1495-1496. Deuxièmement, nous        avons réalisé sur les parements intérieurs de la tour des Minimes des        mesures d’appareil systématiques de tous les parements accessibles,        depuis la rampe, entre la 1re et la 63e assises10, soit environ 1 600 pierres        mesurées (Prigent, 1989)11. Troisièmement, en vue d’analyse granulométrique        nous avons procédé à des prélèvements de mortiers toutes les cinq        assises dans la rampe et à l’intérieur du noyau ‒ alors échafaudé ‒ au        niveau des pierres d’appareil, des baies, des pierres d’angles des        ébrasements de baies et au contact de différents faciès de pierre        identifiables macroscopiquement (tableau 4). Quatrièmement, nous avons        réalisé d’autres prélèvements de mortiers superficiels afin de        conserver le badigeon qui le recouvre. Ces prélèvements ont permis de        réaliser des lames minces d’une épaisseur légèrement supérieure à la        valeur conventionnelle de 30 µm pour éviter tout risque de disparition        (biseau, arrachage, etc.) de la fine pellicule d’enduit appliquée en        badigeon sur le mortier des joints. Enfin, cinquièmement, 20 carottes        de tuffeau (5 à 6 cm de long pour 20 mm de diamètre) ont été prélevées        dans les parements intérieurs (noyau et rampe) en veillant à        échantillonner chacun des faciès et chacun des types de pierres        (« quartiers » « corbeaux », « ogives », « clervoyes », « blotz »…).        Après numérotation systématique des assises ‒ qui par endroit se        dédoublent ‒, l’ensemble des échantillons a été numéroté et les        emplacements des prélèvements ont été photographiés.              3. Étude des pierres : dénomination dans le        livre de compte et caractéristiques pétrographiques        Outre les lieux d’approvisionnement en matériaux,        le livre de compte mentionne le nom des différentes pierres mises en        œuvre. Parmi les 15 dénominations rencontrées dans le texte, 9 se        rencontrent dans la tour des Minimes : « quartier », « augives »,        « clefs », « blotz », « demi blotz », « pierres pendant »,        « doubleaux », « clervoyes » et « corbeaux ». Si certains termes        s’entendent naturellement, les « blotz », « demi blotz », « pierres        pendant » et « corbeaux » s’identifient quant à eux en confrontant le        décompte des pierres in situ (tableau 1) aux        analyses pétrographiques ‒ nous y reviendrons.        Le livre de compte permet de proposer que les        pierres en œuvre dans la tour des Minimes proviennent de quelques        carrières reconnues comme étant les sources pour deux types de faciès        identifiés et rapportés à deux formations du Turonien qui constituent        le substratum de la région : le Tuffeau Blanc        ou Tuffeau de Bourré et le Tuffeau Jaune de Touraine.        L’étude a nécessité l’extraction de mini-carottes à        l’aide d’une perceuse munie d’un cylindre de bronze diamanté. Les        carottes ont un diamètre de 20 mm pour une longueur de l’ordre de 5 à        6 cm (selon les possibilités d’extraction). De manière générale, les        roches mises en œuvre dans le bâtiment correspondent à des faciès        mixtes, c’est-à-dire à la fois détritiques terrigènes (présence de        grains minéraux d’origine continentale, principalement le quartz) et        bioclastiques (présence de débris de squelettes d’organismes marins        divers). Ces roches ont pour origine des sédiments marins déposés        entre 93 et 88 millions d’années sur le fond de la mer peu profonde        qui occupait le Bassin parisien. Ce sont des sables fins à moyens        soudés par des ciments précipités au cours de la diagenèse (processus        physicochimiques qui s’opèrent au sein du sédiment après son dépôt).        Les échantillons ont fait l’objet de mesures du taux de carbonate de        calcium, d’observations en microscopie optique (microscope polarisant)        sur lames minces et en microscopie électronique à balayage.                  Pierres rapportées au Tuffeau Blanc          Ces pierres proviendraient de Belleroche pour les          échantillons 2, 7 et 11 d’une part et de Saint-Aignan ou Les Terriz          pour les échantillons 8, 12, 14, 16 et 19 et 20 d’autre part.          Les teneurs en carbonates sont comprises entre 53          et 77 %. La granularité est fine ; la roche étant composée de grains          de sable fin et de limons (ou silt ;          c’est-à-dire &#60; 63 µm) peut être qualifiée de calcarénite fine voire de calcisiltite. Étant donné la relative faible          proportion de matrice très fine (argile du point de vue          granulométrique) la texture peut être qualifiée de grainstone, voire de siltstone. La cimentation incomplète laisse          subsister une certaine porosité largement responsable de la          fragilité de la roche (figure 4, A-B).          Figure 4.                    A, B : Tuffeau Blanc. Grainstone à grain          fin. Les éléments sont liés essentiellement par l’opale CT qui          figure sous forme de sphérules sombres en LPNA et invisibles en LPA          car isotropes. Les grains noirs, opaques en lumière transmise sont          probablement de la pyrite. éch. 16. C, D : Tuffeau Jaune.          Grainstone. Ensemble de grains liés par un ciment de sparite. G :          glauconie ; q : quartz détritique ; s : grain de calcite (bioclaste          recristallisé) sur lequel le ciment de calcite sparitique s’est          développé ; p : pellet. éch. 18 ; Microscopie optique. LPNA :          lumière polarisée non analysée ; LPA : lumière polarisée          analysée. / A-B: White freestone. Fine-grained          grainestone. The elements are mostly bound by the Opal-CT which          appears as dark spherical particles in the LNPA view and which are          invisible in the LPA view as they are isotropic. The dark grain,          opaque in transmitted light are probably pyrite. Sample 16 C, D:          Yellow freestone. Grainstone. Grains bound by a sparry carbonate          cement. G: glauconite; q°: detrital quartz; s: calcite grains          (recrystallized bioclast) on which the sparry calcite cement spread;          p: pellet. Sample 18; Optical microscopy. LPNA: polarised and          unanalysed light; LPA polarised and analysed light          © J.G. Bréheret          La composition minéralogique est dominée par la          calcite (CaCO3) sous forme de bioclastes, de          grains composés de minuscules cristaux (micrite) qualifiés de pellets, de grains sparitiques remaniés et de          ciments sous forme de cristaux plus ou moins larges (sparite, ou          microsparite). Le quartz d’origine détritique se trouve en moindres          quantités. La muscovite est présente en petites proportions. Les          paillettes brillantes de ce minéral sont à l’origine d’une ancienne          appellation de ce faciès en tant que craie micacée. La calcédoine          (quartz nanocristallin organisé en fibres très fines, d’origine          diagénétique) est rarement représentée (éch. 2 et 8), soulignant          l’emplacement de bioturbations. La glauconie est fréquente (grains          vert foncé formés d’une argile micacée riche en fer, d’origine          diagénétique). Des traces d’hydroxydes de fer, parfois identifiées,          sont en partie la conséquence de l’altération de ce minéral.          Cependant l’opale CT (pour          cristobalite-tridymite) constitue une phase minérale caractéristique          de ce tuffeau blanc (figure 5, A-C, E). En tant que ciment, elle          peut être fréquente comme dans l’échantillon 20, mais envahir très          largement la porosité initiale de la roche comme dans les          échantillons 7, 14, 16 et 19. Dès lors, elle explique la relative          faible teneur en calcaire de ces échantillons. Par ailleurs, c’est à          sa présence massive que l’on doit la blancheur particulière au          tuffeau blanc et qui, par la finesse de son grain, l’a fait          confondre avec une craie véritable. Le minéral se présente dans la          roche (comme d’ailleurs le plus habituellement) sous forme de          sphérules d’une taille de l’ordre d’une dizaine de micromètres, à          l’aspect hérissé caractéristique car formées de minuscules écailles          de quelques dizaines de nanomètres (d’où l’appellation de          lépisphères) des deux minéraux enchevêtrés (figure 5, C). Ce ciment          précipite très tôt après la sédimentation ; ses microsphères se          moulent sur les particules préexistantes du sédiment (figure 2, F).          La calcite sparitique précipite plus tardivement, ce que montre la          forme de ses cristaux qui épousent celles de l’opale CT, outre          celles des autres grains (figure 5, E).          Figure 5.                    A, B : Tuffeau Blanc. Quelques éléments          figurés cimentés par d’abondantes sphérules d’opale CT sur          lesquelles se moulent (c) des cristaux d’un ciment de calcite          (sparite) ; quantité de petits clusters de bactéries (b) sont          dispersés au sein du sédiment en voie d’altération et peuvent être          envahissants ainsi que l’illustre le petit encart (éch. 7). C :          Détail d’une sphérule d’opale CT (lépisphère) dont les écailles sont          formées de cristallites de cristobalite ; des feuillets d’argiles          recouvrent partiellement la sphérule (éch. 16). D : Tuffeau Jaune.          Ciment largement développé de calcite sparitique liant des pellets          (p) formés de calcite microcristalline (micrite) (éch. 10). E : les          relations entre les sphérules d’opale CT et calcite sparitique          montrent la cristallisation plus tardive de cette dernière          (éch. 16). F : un spécimen de coccolithe très recristallisé sur          lequel une lépisphère d’opale CT s’est développée (éch. 16).          Microscopie électronique à balayage. / A, B: White          freestone. Some figurative elements are cemented by abundant          spherical Opal-CT on which are moulded (c) some calcite cement          crystals (sparry) ; lots of small clusters of bacteria (b) are          spread into the weathering sediment and might overspread as we can          see in the small insert(sample 7). C: Detail of a spherical Opal-CT          (lepispherical), the chips are of cristobalite crystalline; some          clay layer partly cover the sphere (sample 16). D: Yellow freestone.          Well-developed sparry calcite cement binding the microcrystalline          calcite (micrite) pellets (p) (sample 10). E: the relationship          between the opal-CT and sparry calcite spheres proves that the          crystallisation took place later in this case (sample 16). F: a much          recrystallized coccolith specimen on which an opal-CT lepisphere          spread (sample 16). Scanning Electron Microscopy.          © J.G. Bréheret          Du point de vue de la composition biogénique, le          tuffeau blanc est caractérisé par la fréquence des spicules          d’éponges (éch. 2, 7, 8) qui peuvent être abondants : éch. 14, 20.          En revanche, les bioclastes identifiables provenant d’autres          invertébrés sont relativement rares. Toutefois, les pellets qui          correspondent aux déjections des invertébrés pour probablement une          large part, sont abondants à très abondants. Par ailleurs, les          restes de microorganismes sont assez fréquents. Ce sont pour          l’essentiel des Foraminifères (unicellulaires du zooplancton, et          pour certains du zoobenthos). Les coccolithes (minuscules écailles          calcitiques provenant d’algues unicellulaires du nanoplancton, les          coccolithophoridées) sont fréquents dans certains échantillons comme          le 16 (figure 2, F). La présence de ces différents restes          d’organismes atteste l’origine de mer ouverte pour le dépôt des          sédiments représentés par le faciès tuffeau blanc. Tant la finesse          du grain, que l’homogénéité du faciès et la cimentation par la          calcite et la silice, constituent des atouts pour le façonnement de          la pierre en sculptures subtilement ciselées à l’instar de ce que          l’on peut constater sur les culots et les clefs de voûte ainsi que          sur nombre d’édifices de la Renaissance. La porosité qui subsiste          confère une relative légèreté à la roche propre à son utilisation          sur d’imposantes structures bien qu’à l’origine d’une altérabilité          notable.                          Pierres rapportées au Tuffeau Jaune          Le Tuffeau Jaune proviendrait de Malvau ou          Lussault pour les échantillons 3, 9, 13, 14, 17 et 18. Les teneurs          en carbonates sont comprises entre 65 et 81 %.          La granularité est celle de grains de sable          moyen ; la roche peut être qualifiée de calcarénite. La matrice très          fine (argile du point de vue granulométrique) fait pratiquement          défaut. La texture correspond à un grainstone          (figure 4, C-D). Comme pour le tuffeau blanc, la cimentation          est incomplète et laisse subsister une porosité importante, mais          variable selon les pierres.          La composition minéralogique est largement          dominée par la calcite (CaCO3) sous forme de          bioclastes, de grains composés de micrite, les pellets, de grains sparitiques remaniés ; le          ciment de sparite est présent et peut envahir la porosité initiale          (éch. 6, 18 ; figure 5, D). De son importance découle la plus ou          moins grande solidité de la roche. Le quartz d’origine détritique          est très fréquent à abondant (éch. 13, 15, 17). La muscovite est          rare à présente dans certains échantillons (éch. 17). La glauconie          est fréquente à très fréquente (éch. 15, 17 ; figure 4, C-D), ce qui          explique la présence d’hydroxydes de fer associés à l’altération de          ce minéral. En revanche, l’absence d’opale CT est notable.          Le contenu biogénique est caractérisé par la          présence de bioclastes d’invertébrés à squelettes calcaires,          notamment les fragments de colonies de bryozoaires qui peuvent être          fréquents en certains échantillons (éch. 15, 17, 18). Les épines          d’échinodermes sont rares à présents, les bioclastes de bivalves          sont fréquents seulement dans l’échantillon 18. En revanche, les          spicules d’éponges sont totalement absents dans l’ensemble des          échantillons analysés. Les pellets sont fréquents à très abondants          (notamment dans les échantillons 15, 17, 18). Les foraminifères sont          présents à fréquents (éch. 15, 18). En l’absence de recherche          systématique (sur préparations spécifiques), la présence de          coccolithes n’est pas attestée. La granularité des sédiments, le          spectre minéralogique et la nature des restes d’organismes          témoignent d’un environnement de dépôt marin peu profond          caractéristique du Tuffeau Jaune de Touraine. Cette granularité plus          importante que celle du tuffeau blanc ainsi qu’une cimentation          substantielle quoique irrégulière confèrent à ces pierres une          certaine résistance, mais les rend peu adaptées à la sculpture.          C’est la raison pour laquelle elles sont utilisées, sous formes de          « quartiers », pour les pans de murs situés entre les          ouvertures.          Tuffeau blanc et tuffeau jaune présentent donc          des différences notables qui permettent de différencier l’origine          géologique des pierres en œuvre dans la tour des Minimes. Ces          distinctions permettent de conforter les hypothèses présentées à          partir des indications fournies par le livre de compte. Par          ailleurs, les échantillons 4, 5 et 6 provenant des pierres          blanchâtre à grisâtre du mur intérieur du noyau, d’origine          incertaine, peuvent être rattachées au faciès Tuffeau Jaune car ce          sont des calcarénites dépourvues de spicules d’éponges et d’opale          CT, mais riches en quartz détritique (quoique dépourvues ou très          pauvres en fragments de bryozoaires). Cependant, les données          présentées ici ne permettent pas de préciser l’origine exacte des          carrières qui ont fourni le matériel.                          L’altération des pierres en œuvre          Les pierres échantillonnées proviennent de          l’intérieur de la tour et sont donc a priori          relativement préservées des processus d’altération par les          agents atmosphériques. Toutefois, les ouvertures ménagées sur le mur          extérieur laissent pénétrer lumière et humidité, ce qui engendre par          endroits une colonisation par les organismes photosynthétiques          (bactéries, cyanobactéries et algues microscopiques) des pierres          soumises à cette influence. Celles-ci présentent une teinte verte          caractéristique des pigments photosynthétiques. Cette matière          organique est consommée dans les quelques millimètres sous la          surface par les bactéries hétérotrophes (figure 5, B) et les          champignons, ce qui a pour conséquence un déchaussement des grains          de la roche et parfois une desquamation à plus grande échelle.          L’infiltration de l’eau par capillarité depuis des zones humides est          aussi à l’origine de la détérioration de la roche. On notera que          cette colonisation s’est développée sur les pierres de tuffeau          jaune. Les pierres de tuffeau blanc présentent parfois, en surface,          une teinte rosâtre consécutive au développement de bactéries          photosynthétiques, lesquelles sont à leur tour consommées par des          champignons.                          Décompte, identification et usages des          pierres          La confrontation des faciès, des examens de          caractérisation, du décompte des pierres in          situ et des informations livrées par le compte de 1495-1496          permettent d’identifier les pierres et les usages auxquels elles          sont dévolues (tableau 1)12.          Tableau 1 : Décompte des pierres citées par          le compte et in situ, dans la tour des          Minimes. / Table 1: Count of the stones quoted by          the account and in situ, in the tower of the Minimes.                                    Décompte issu du compte de construction              1495-1496              Provenance de la pierre              Décompte et observationsin situ pour la campagne              de 1495-1496                                      19 clefs de voûte 63 clefs de              voûte= 76 clefs              Les Terriz (1er rôle)Saint-Aignan              58 clefs dans la tour y compris la              partie restaurée.≈ 40 clefs              posées en 1495-1496Les clefs du 1er rôle (Les Terriz) ne sont probablement pas              pour la tour des Minimes.                                      = 30 870 « pierres pendans »                            Bourré              Les pierres « pendans » sont employées au niveau des              arrière-voussures de baies et dans les voûtains des voûtes              d’ogives.≈ 11 000 pierres              posées en 1495-1496.                                      336 pierres pour ogives1 106 pierres pour              ogives18 pierres pour ogives= 1 460 pierres pour ogives              Les              TerrizSaint-AignanBelleroche13              Chaque branche d’ogive est constituée de 4 pierres,              chaque arc formeret et chaque arc doubleau de              9 pierres.≈ 1 360 pierres              posées en 1495-1496, sans distinction possible entre Les              Terriz et Saint-Aignan. Les arcs formerets et doubleaux sont              manifestement entendus comme des ogives dans le              compte.                                      3 pierres pour doubleaux36,5 pierres pour              doubleaux124 pierres pour doubleaux= 163,5 pierres               BellerocheSaint-AignanLes              Terriz              Il semble que la dénomination « doubleaux » ne concerne              pas la tour des Minimes.                                      11 corbeaux22 corbeaux= 33 corbeaux              Saint-AignanLa Ronde              ≈ 84 culots dans la même pierre              que les nervures (très probablement Saint-Aignan ou Les Terriz),              mais la commande n’apparaît que très partiellement dans le              compte de 1495-1496. Les achats ont pu être anticipés l’année              précédente.                                      10 pierres pour « clervoyes »5 pierres              pour « clervoyes »213 « blotz » pour              « clervoyes »31 pierres pour              « clervoyes »= 259 pierres pour              « clervoyes »              Les              TerrizSaint-AignanSaint-AignanBelleroche              Dans le noyau, les arcs des baies comptent chacun 5              claveaux et, à l’extérieur, 4 claveaux.≈ 194 claveaux posés en 1495-1496, sans              distinction possible entre Les Terriz et Saint-Aignan.              Belleroche ne semble pas destinée à la tour.                                      176 pierres « parpaings »428 pierres              « parpaings »35 pierres              « parpaings »= 639 pierres              « parpaings »              Les              TerrizSaint-AignanBelleroche              Les « parpaings » n’ont pas pu être identifiés.                                                    75 « quartiers »8 897              « quartiers »8 692 « quartiers »237              « quartiers »400 « quartiers »11 401              « quartiers »55 « quartiers »337              « grands » quartiers12 « grands »              quartiers4 309 « quartiers »17              « quartiers »= 34 432              « quartiers », dont 345 grands              Les              cavesLussaultMalvauLimerayLes              TerrizBourréSaumurSaumurLa              RondeSaint-AignanBelleroche              Les assises extérieures comptent en moyenne 82 pierres              en tuffeau jaune ≈ 4 850 « quartiers »              posés en 1495-1496 à l’extérieur, soit un quart de ce que              livrent les carrières de Lussault et Malvau14. Limeray et Les Caves ne peuvent              être identifiés.Les assises de l’intérieur du noyau              comptent en moyenne 30 pierres ≈ 1 410              « quartiers » pour le noyau en tuffeau              jaune.Les assises de l’extérieur du noyau comptent              en moyenne 38 pierres ≈ 2 470 « quartiers »              en tuffeau blanc et jaune.≈ 5 000              « quartiers » pour le mur intérieur de la rampe en tuffeaux              blanc ou jaune.Total : ≈ 13 730              « quartiers » posés en 1495-149615.                                      16 grands « blotz »37 blotz12              grands « blotz »1 167 « blotz »23,5              « blotz »= 1 255,5 « blotz » dont              28 grands              LimerayLes TerrizLes              TerrizSaint-AignanBelleroche              Dans le mur extérieur de la rampe, chaque piédroit de              baie emploie 9 pierres et chaque piédroit d’ébrasement de baie,              16 pierres. Dans le noyau, chaque piédroit de baie en emploie 10              pierres.≈ 1 150 « blotz »              posés en 1495-1496. Tous les « blotz » de la tour sont en              tuffeau blanc. Limeray n’a pas pu être identifié.                                      17 « demi blotz »10 « demi              blotz »= 27 « demi              blotz »              Saint-AignanBelleroche              Les « demi-blotz » n’ont pas pu être              identifiés.                                            4. Mise en œuvre                  Appareil          L’appareil de pierres de taille mises en œuvre          sur la tour des Minimes est homogène, à l’exception des assises          sommitales mesurées (62 et 63). Les mesures n’ont pu être réalisées          sur le parement extérieur du mur d’enveloppe, mais l’échantillonnage          réalisé sur les maçonneries intérieures est néanmoins significatif.          La distribution des mesures des longueurs est compatible avec une          distribution normale. Pour l’ensemble des assises, la valeur moyenne          (47 cm) est élevée pour de la pierre de taille en tuffeau à l’époque          médiévale, mais des dimensions voisines se rencontrent néanmoins sur          plusieurs sites de la fin du Moyen Âge, ainsi que de la première          moitié du xvie siècle          (Prigent, 2011). On peut ainsi citer l’aile orientale de l’abbaye de          Fontevraud (c. 1540-1545), le logis Barrault à Angers (1486-1496),          la tour centrale de la façade occidentale de la cathédrale          Saint-Maurice d’Angers (c. 1540). La dispersion des valeurs          (s = 13 cm) est particulièrement élevée, de même que pour les autres          exemples cités. La comparaison entre les assises du bas de la tour          et les assises supérieures ne montre pas de différence          statistiquement significative, tant pour les hauteurs que les          longueurs, du moins jusqu’à l’assise 61 (figure 6).          Figure 6 : Histogramme de répartition des          valeurs de longueurs / Histogram of the          distribution of lengths                    Assises 1 à 61, n =1205. / Foundation 1 to 61 n =          1205.          © D. Prigent          La répartition des valeurs de hauteurs offre un          net aspect polymodal (figure 7) traduisant la présence de véritables          modules de hauteur, phénomène ordinaire en Val de Loire depuis les          débuts du moyen appareil de pierres de taille en tuffeau.          L’originalité de la tour des Minimes est de présenter neuf          ensembles, d’importance variable, les modules les plus grands ou les          plus petits étant les moins bien représentés, ce qui est habituel          dans les distributions médiévales observées ; en revanche, environ          six pierres sur dix appartiennent aux modules H4, H5 et H6          (tableau 2). Les moyennes des différents modules sont séparées par          environ 2,5 cm, avec néanmoins une dispersion élevée au sein de          chaque ensemble (environ 0,7 cm) ; il n’y a pas, cependant,          utilisation de signes lapidaires caractérisant les modules, comme on          le rencontre fréquemment sur les édifices du Val de Loire à partir          du xiiie siècle.  La          comparaison entre le mur extérieur du noyau16, essentiellement monté en tuffeau          de couleur blanchâtre (sans doute de plusieurs provenances) et le          mur enveloppe, comportant à la fois du tuffeau blanc et du tuffeau          jaune, ne montre pas de différence significative dans les valeurs de          modules de hauteur, conduisant sur ce chantier comme d’autres à la          proposition d’une taille menée sur place et non en carrière. Il ne          semble pas qu’il existe non plus de changement significatif entre la          partie inférieure et supérieure de la tour ; comme pour les          longueurs, l’ensemble apparaît d’une grande homogénéité. Quand il          est lisible, le dressage apparaît uniquement réalisé à l’aide du          marteau taillant brettelé, plusieurs types de brettures, aux dents          plus ou moins larges, étant utilisées (figure 8).          Figure 7 : Histogramme de répartition des          valeurs de hauteurs / Histogram of the          distribution of heights                    Assises 1 à 61, n = 1619. / Foundation 1 to 61, n = 1619.          © D. Prigent          Figure 8 : Exemple de dressage au marteau          brettelé. Le badigeon des joints est particulièrement lisible. / Example of a Toothed axe dressing. The joining          whitewash is easy to identify.                    © L. Gaugain          Tableau 2 : Répartition des modules de          hauteurs. / Table 2: Distribution of the modules of heights.                                    Tour des Minimes, mur enveloppe et              noyau                                                    n              x              s                                      L              1205              47,6 cm              12,6 cm                                      H              1619              29,9 cm              4,6 cm                                      H1                            20,9 cm              0,5 cm                                      H2                            23,7 cm              0,6 cm                                      H3                            26,4 cm              1,0 cm                                      H4                            28,8 cm              0,5 cm                                      H5                            31,1 cm              0,8 cm                                      H6                            33,4 cm              0,5 cm                                      H7                            35,7 cm              0,7 cm                                      H8                            38,1 cm              0,8 cm                                      H9                            40,7 cm              0,7 cm                                      ejl              216              1,7 cm              0,5 cm                                      ejm              210              1,4 cm              0,4 cm                                      ejm/ejl                            0,83                                              L : longueurs, H : hauteurs ; ejl :          épaisseur des joints de lit ; ejm : épaisseur des joints          montants. / L: length, H: height, ejl: thickness          of the horizontal joints; ejm: thickness of the vertical          joints.          Si les dimensions des quartiers de pierre ne sont          pas mentionnées pour la construction de la tour elle-même, l’acte de          réception de pierres du 14 janvier 1503 indique une longueur de          2 pieds pour les « quartiers » provenant de Bourré et de 2,5 pieds          pour ceux extraits à Saint-Aignan (Gaugain, 2014 : 170)17. En réalité, ces dimensions          apparemment précises fournies par les sources textuelles ne          correspondent pas à ce que l’on peut observer sur l’ensemble des          élévations des édifices, tant civils que religieux, pour lesquels          les mesures de longueurs suivent ordinairement une distribution          normale ou proche de celle-ci, et celles des hauteurs étant          systématiquement distribuées en véritables modules. De plus, les          valeurs moyennes de longueurs des différentes assises ne peuvent pas          être statistiquement différenciées de la moyenne générale. Il est          tentant de relier ces observations aux sources documentaires qui          indiquent fréquemment à la fin du Moyen Âge et à l’époque moderne,          l’achat de blocs provenant de la carrière par lots de cent, ce qui          est bien le cas dans le compte de construction de 1495-149618. Il          est ainsi vraisemblable que c’est le métré de chaque centaine de          blocs qui était pris en compte, ce qui permettait une meilleure          rationalisation de la production en carrière. En ce qui concerne les          « blotz » ‒ qui, rappelons-le, sont des pierres d’angle montrant          deux faces taillées ‒, le même acte de réception de 1503 stipule          qu’ils doivent avoir 14 pouces de haut, soit environ 37,9 cm. Si          cette valeur ne correspond pas non plus à la hauteur moyenne des          « blotz » livrés en 1495-1496, qui est voisine de 30 cm, elle          montre, conformément à ce que l’on observe in          situ, que les « blotz » sont plutôt des pierres de grande          taille, dont les hauteursappartiennent préférentiellement au module          H6 (environ un tiers) et sont de moindre importance pour les trois          premiers modules.          Les joints de lit (ejl), remplis de mortiers          assez grossierssont plus gras19 que les joints          montants (ejm) et les mesures réalisées traduisent une assez faible          dispersion des épaisseurs.          Le rythme et la rapidité du chantier se          démontrent à travers (Gaugain, 2014 : 183) : le nombre de journée          d’hommes qui augmentent en hiver pour compenser le moindre nombre          d’heures de jour20, les achats de          chandelles pour travailler de nuit21, l’achat de bois pour chauffer les          pierres et le fait que le chantier ne s’arrête pas au cœur de          l’hiver22, la          variété des lieux d’extraction, mais également à travers la mise en          œuvre des parements intérieurs qui ne suit pas véritablement          l’ordonnance des assises réglées puisque bon nombre se dédouble dans          les pans de murs joignant les ébrasements des baies (figure 3). On          constate en effet que ce sont les baies qui ont régi l’organisation          du chantier. Les piédroits des ébrasements de baies, les « blotz »,          sont mis en œuvre préalablement aux pans de murs élevés en simples          « quartiers » et ce sont eux qui dictent le rythme de l’élévation.          Les quartiers comme les « blotz » répondent aux mêmes modules de          hauteur, taillés en série et à l’avance, les « blotz » étant          toutefois toujours de grande taille. Les dédoublements d’assises et          les décrochements que montrent certains « quartiers » doivent          s’expliquer par l’organisation du chantier et les dispositions          particulières de l’ouvrage. Les maçons ont dû travailler sur          l’épaisseur des murs (3,20 m) et sur l’extrados des voûtes de la          rampe qui présente une pente de 19°. Entre deux embrasures de baies          construites, ils maçonnent les pans de murs selon des assises          horizontales pseudo-réglées. Ils partent donc des pierres d’angle          d’une baie, les « blotz », qui peuvent imposer des hauteurs          d’assises réglées plus élevées que la moyenne. Puisqu’on ne dispose          pas de suffisamment de grands modules, entre deux baies, on se          contente de lier, à la baie la plus basse d’abord ou à la baie la          plus haute ensuite, au moins un « quartier » de hauteur équivalente          à un « blotz » ; puis l’on maçonne le reste du mur avec des modules          de moindre valeur. Pour assurer les raccords entre les modules, il          est nécessaire de ménager encoches et décrochements dans les          « quartiers » ‒ en grande partie en tuffeau jaune ‒, ce qui suppose          le recours à un appareilleur. On notera à ce propos, la présence à          Amboise, parmi les trois maître-maçons, de Louis Amangeart qui œuvre          également à Chambord en tant qu’appareilleur en 1522 (Gaugain,          2014a : 32). Enfin, du point de vue de la mise en œuvre, il semble          que les baies jouent un rôle important dans la stabilité de la tour.          Bien loin d’affaiblir le mur, leur nombre élevé impose la présence          d’arcs et de parements d’ébrasement qui liaisonnent les parements          intérieur et extérieur du mur de rampe. Les piédroits d’ébrasement          emploient ainsi des « blotz », toujours en tuffeau blanc, taillées          sur deux faces qui jouent le rôle de boutisses. La stéréotomie          complexe de ces pierres justifie également la présence d’un          appareilleur.                          Mortiers : distribution granulométrique et          teneur en chaux          Les mortiers de la tour présentent sur le terrain          un aspect homogène (tableau 3) ; en revanche, l’analyse de la          distribution granulométrique de l’agrégat, associée à la mesure des          teneurs en solubles, démontre l’existence d’approvisionnements          variés23. Trente et un échantillons ont été prélevés sur la          hauteur de la tour, jusqu’à l’assise 53 ; leur répartition, guidée          par la volonté d’obtenir un écartement régulier, a cependant été          contrainte par la nécessité de réaliser des prélèvements les plus          discrets possibles, à l’intérieur d’un bâtiment ouvert à la visite.          Les analyses granulométriques des agrégats ont été réalisées sur la          fraction insoluble des échantillons supérieure à 50 μm (sables et          graviers), après attaque à l’acide chlorhydrique dilué puis          séparation par un premier tamisage à l’eau de la fraction fine          (inférieure à 50 μm) composée de silts et d’argile (Prigent,          2009 : 139-144).          Tableau 3 : Les différents types de mortiers,          de bas (A) en haut (R) de la tour / Table 3:          The various types of mortars of the          tower                                    Type              Sol              FF              G              SG              SF              x              S                                      A              21,5              2,6              9,2              70,0              20,8              0,73              1,26                                      B              23,4              1,4              19,5              67,1              13,3              0,23              1,40                                      C              39,8              3,3              9,0              67,4              23,6              0,82              1,38                                      D              26,9              1,9              5,9              83,2              10,9              0,40              1,05                                      E              27,8              1,4              8,2              86,3              5,5              0,24              0,97                                      F              25,9              2,8              14,5              65,6              19,9              0,54              1,34                                      G              29,1              2,5              9,5              80,9              9,6              0,36              1,17                                      H              22,2              1,2              21,1              73,5              5,5              -0,06              1,19                                      I              33,1              2,2              7,1              80,6              12,4              0,42              1,16                                      J              26,5              1,5              8,1              79,1              12,9              0,57              1,13                                      K              19,0              1,3              33,4              61,8              4,8              -0,45              1,37                                      LO              28,3              1,9              7,4              82,8              9,8              0,41              1,07                                      M              22,9              2,2              5,3              72,8              21,9              1,00              1,07                                      N              28,2              4,4              13,9              74,2              12,0              0,33              1,33                                      P              20,5              1,3              24,7              69,8              5,6              0,12              1,22                                      Q              26,5              1,6              13,7              77,7              8,7              0,18              1,20                                      R              22,2              1,0              9,4              83,9              6,7              0,28              1,03                                Les pourcentages des solubles (sol.) et de          la fraction fine (FF) sont donnés par rapport à la masse totale des          mortiers ; ceux des graviers (G), des sables moyens et          grossiers (SG) et des sables fins (SF), par rapport à la masse des          insolubles. Moyennes (x) et écarts-types (s), exprimés en unités f,          sont calculés par la méthode des moments. / The          percentages of soluble (sol.) and the fine fraction (FF) are given          with regard to the total mass of mortars; those of the gravels (G),          average and unrefined sands (SG) and fine sands (SF), with regard to          the mass of the insoluble. Average and standard deviations are          calculated by the method of moments.          La teneur en solubles, qui correspondent          uniquement ici à la chaux, est très variable en fonction des types          de liants déterminés (figure 10) (Büttner, Prigent, 2007). Elle          varie de 19 % (assise 37, noyau) à 33 % (assises 30, mur enveloppe          et 33, noyau) et même 40 % (assises 7 à 10 du noyau), les autres          valeurs se répartissant entre 22 et 28 %). Le pourcentage de          fraction fine est négligeable, comparable à celui observé sur          différents sites s’élevant à proximité du fleuve (tour-maitresse de          Langeais (Indre-et-Loire), châteaux de Montsoreau, Saumur, Trèves,          Ponts-de-Cé (Maine-et-Loire) pour les mortiers provenant d’alluvions          ligériennes, et varie de 1 % à 4 % (moyenne 2 %).          L’agrégat (sable et graviers) présente une          importance variable des graviers (d &#62; 2 mm) ; néanmoins seuls les          petits graviers sont représentés, quel que soit le groupe          considéré ; les éléments de diamètre supérieur à 5 mm sont en effet          peu présents (figure 9 et Tableau 3). On ne retrouve pas ici les          distributions de sédiments grossiers qui caractérisent une partie du          matériel alluvial ligérien vers Amboise (Babonaux, 1970 : 49-88 et          Brossé, 1982 : 62-64), à la suite d’un choix dans          l’approvisionnement du chantier (grève ou buttes plus que chenaux ?)          ou d’un criblage préliminaire.          Figure 9 : Répartition des moyennes et          écart-types des différents types d’agrégats / Distribution of the average and standard deviation of          the different types of aggregates                    Moyennes et écart-types exprimés en unités F          (F= -log2 d, d étant exprimé en mm) des          différents types d’agrégats ; le diamètre des cercles croît avec le          pourcentage de solubles. / Distribution of the          average and standard deviation of the different types of aggregates          (phi units F = -log2 d, d grain diameter in mm); the diameter of the          circles sizes up according to the percentage of soluble          materials.          © D. Prigent          Figure 10 : Répartition des différents types          d’agrégats déterminés en fonction de l’importance des graviers (G,          d &#62; 2 mm), sables moyens et grossiers (SG) et sables fins (SF,          d &#60; 0,315 mm) / Distribution of the different          types of aggregates according to the amount of gravel (G,          d &#62; 2 mm), coarse and middle sized sand (SG) and fine sand (SF,          d &#60; 0,315 mm)                    © D. Prigent          L’analyse de l’agrégat montre que les          prélèvements se répartissent en 17 types distincts, dont neuf ne          comprennent qu’un seul échantillon. Les comptes de 1495-1496          semblent ne concerner que les 47 premières assises (cf. supra), mais un même          mortier continue toutefois à être employé entre l’assise 50 et          l’assise 52 pour le mur enveloppe et au minimum jusqu’à l’assise 51          pour le noyau, ce qui tend à prouver la continuité du chantier          au-delà de l’automne 1496.          L’hypothèse initiale concernant l’avancée de la          construction considérait que les types de liants se succédaient          verticalement de manière régulière sur l’ensemble de la tour,          l’homogénéité régnant à un même niveau entre le noyau central et          l’enveloppe externe. L’évolution de l’alimentation du chantier          apparaît en réalité plus complexe (tableaux 3 et 4). Certains types          d’agrégats se rencontrent au même niveau sur plusieurs assises ;          c’est le cas pour le type C. D’autres apparaissent peu utilisés sur          la tour mais peuvent avoir alimenté des chantiers distincts sur le          site ; le type E est ainsi circonscrit sur une ou deux assises du          noyau. Pour un même niveau le mortier peut être distinct entre la          partie centrale et l’enveloppe ; c’est notamment le cas pour          l’assise 37 (types K et L). Ces conclusions corroborent le fait que          le chantier du château ait été régi en plusieurs pôles, peut-être          tenus par chacun des maîtres-maçons mentionnés par le livre de          compte (Gaugain, 2014 : 182)24. Ainsi, l’atelier du mortier demeuré sur le          promontoire, alors même que la loge des maçons de la tour des          Minimes se situait au pied de la tour, au Petit Fort, alimentait les          ouvriers grâce à des gouttières descendant le long du          promontoire25. Cette organisation implique          que le grand volume de mortier produit par les manœuvres était          réparti à mesure des besoins, certaines parties avançant plus          rapidement que d’autres ou faisant un usage plus important de          mortier (Gaugain, 2014 : 174-175)26. Une même cuve gâchée devait donc          être destinée à plusieurs ouvrages et puisque les manœuvres devaient          doser approximativement leur mélange, les différences          transparaissent dans l’analyse du mortier.          Tableau 4 : Correspondance entre les types de          mortiers et les assises où ils ont été prélevés / Table 4: Correspondance between the types of mortars          and the number the stoneline where they were taken                                    Type de mortier              Numéro d’assise                                      A              A1N                                      B              A 2 à4                                      C              A7 à 10                                      D              A9N                                      E              A10N                                      F              A12N                                      G              A10 à 24                                      H              A22 à 29                                      I              A30 à 33N                                      J              A33E                                      K              A37N                                      LO              A37E à 40 à 48                                      M              A42                                      N              A44E                                      P              A47 à 50                                      Q              A46 à 51                                      R              A53E                                Il n’est pas possible ici de déterminer le volume          d’agrégat mis en œuvre, sinon comme simple ordre de grandeur.          L’entreprise chargée de la restauration a estimé à environ          3 490 m3 le volume total de maçonnerie de la          tour, dont 2 800 m3 serait composé de pierres de          taille27 ; on peut          ainsi évaluer grossièrement le volume d’agrégat à 700 m3, ce qui correspond, pour la majorité des types à          plusieurs dizaines de m3 de sables et          graviers.                      5. La chaux des mortiers et des badigeons :        nature et fonction                  Aspects macro et microscopiques          Du point de vue macroscopique, la phase liante          des échantillons de mortiers a une couleur très claire, blanc-crème,          qui contraste avec l’aspect foncé (gris, brun, noirâtre) des grains          qu’elle englobe. La fine couche de badigeon qui recouvre ces          mortiers au niveau des joints a une apparence encore bien plus          blanche.          Des lames minces ont été réalisées à partir des          échantillons référencés E, 27, 29, 30, et 31. Elles ont          volontairement été légèrement surépaissies (40 à 50 µm) pour          diminuer le risque de biseau ou d’arrachage du badigeon lorsqu’il          était présent à la surface du mortier. Cela induit cependant une          petite modification des teintes de polarisation des minéraux ainsi          qu’une modification de l’aspect des zones finement cristallisées          (micrite par exemple).          L’observation des lames minces (microscope          pétrographique, OLYMPUS BX41, lumière transmise polarisée /analysée)          montre que la phase liante des mortiers est constituée de calcite          (carbonatation de la chaux) et que sa microstructure, régulière, est          d’une très grande finesse. En effet, elle correspond le plus souvent          à une phase très compacte à l’aspect lisse, d’aspect « porcelané »,          et ne prend qu’occasionnellement une apparence légèrement granuleuse          (microstructure plus ou moins micritique). La structure de la phase          liante du mortier devient cependant plus grossière (figure 11) dès          lors qu’elle correspond à un nodule de chaux pure (liant non          dispersé dans le mortier au moment du gâchage). Les mortiers          observés comportent naturellement quelques pores millimétriques dont          la proportion a pu être estimée à environ 5 à 7 % du volume total du          mélange. Ces premiers constats laissent à penser que la chaux          utilisée était de bonne qualité, et elle a probablement été broyée          très finement pour augmenter sa réactivité.          Figure 11 : Aspects du liant d’un nodule de          chaux et du mortier sur la droite / Aspect of the          bound of a lime nodule and mortar on the right                    Échantillon no 29, LPPA,          champ : 3,2x2,9 mm. / Sample no 29, LPPA, champ:          3,2x2,9 mm.          © J.M. Mechling          L’observation de la couche de badigeon montre          qu’elle est également constituée de calcite. Sa microstructure          (aspect micritique) est plus grossière que celle de la pâte des          mortiers sous-jacents et elle s’apparente de ce fait à celle des          nodules de chaux pure disséminés dans les mortiers (figure 12). Le          badigeon comporte environ 10 % de quartz anguleux très fins (taille          moyenne ≈ 30 à 40 µm) ainsi que des micas blancs (muscovite) et ce          qui semble être de la glauconite (environ 5 % à eux deux). Ces          minéraux silicatés pourraient être caractéristiques de la chaux          elle-même (cf. infra).          Le badigeon ‒ plus riche en silice, nous y reviendrons ‒ se          matérialise par une couche de faible épaisseur, comprise entre 0,5          et 1,5 mm (à l’exclusion de possibles débords sur le parement comme          dans le cas de l’échantillon E), qui comble les éventuelles petites          irrégularités de surface du mortier (échantillons no 30 et 31). L’interface mortier-badigeon est très          nette et elle n’englobe pas de cristallisations particulières qui          pourraient correspondre à la formation de calcin, par exemple. Le          badigeon a donc probablement été appliqué peu de temps après la pose          du mortier. Soulignons que lors du broyage des échantillons de          mortiers, destinés à la granulométrie de l’agrégat (cf. supra), ont été          retrouvés des poils de pinceaux ‒ semble-t-il de suidés ‒ provenant          de l’application du lait de cette chaux28.          Figure 12 : Aspects du badigeon (bas) et du          mortier en haut / Aspect of the whitewash (bottom)          and of mortar (top)                    Échantillon E, LPPA, champ : 3,2 x          2,9 mm. / Sample E, LPPA,          champ: 3,2 x 2,9 mm.          © J.M. Mechling          Les observations au Microscope Electronique à          Balayage (MEB) ont été réalisées avec un appareil FEI XL30 S-FEG® sur des échantillons préalablement métallisés au          carbone. Les investigations menées sur divers fragments (A, B, et F)          montrent des micros structures assez caractéristiques des chaux          aériennes, c’est-à-dire l’imbrication de très fins rhomboèdres (0,5          à 1 µm) de calcite (figure 13). Des gels ou des structures          caractéristiques des silicates calciques hydratés (CSH) n’ont pas pu          être clairement repérés. D’autre part, contrairement à la différence          d’aspect clairement établie en lames minces, entre la pâte du          mortier et celle du badigeon, il n’a pas été constaté de différences          flagrantes avec cette technique d’observation. Le passage de la          phase liante du mortier à celle du badigeon semble être parfaitement          continu et l’interface mortier-badigeon paraît inexistante. Ce          constat suggère l’application d’une fine couche de badigeon à la          surface des joints de mortiers, probablement peu de temps après leur          mise en place. Il n’y a en effet pas de phénomène de laitance ou de          carbonatation accrue à la surface du mortier qui se caractériserait          vraisemblablement par une microstructure/porosité différente de          celle du mortier ou du badigeon (différence de rapport eau/liant,          obstruction des pores sous l’effet d’une plus forte cristallisation          au contact de l’atmosphère, etc.). Ce travail réalisé dans des          délais assez brefs pourrait correspondre dans le compte de 1495-1496          à la rétribution de bouzilleurs pour « joindre et bauchir les          voultes29 » qui durent également œuvrer à la finition des          parements en masquant les joints. On soulignera qu’aucune différence          entre un mortier de pose et un mortier de jointoiement n’a pu être          notée (Coutelas, 2009 : 105).          Figure 13 : Aspects du liant du mortier          (échantillon B) / Aspects of the bound of the          mortar (sample B)                    © J.M. Mechling                          Analyses chimiques et minéralogiques          Des analyses chimiques ont été menées avec le          « spectromètre EDS » EDAX® (et son logiciel          dédié) installé sur le MEB utilisé pour les observations de          microstructure. Ce procédé donne des analyses semi-quantitatives sur          des zones très ponctuelles. Mais elles ont ensuite été complétées          par des analyses par fluorescence des rayons X, plus globales mais          aussi plus précises. Au MEB, les plages de liants analysées tant sur          les mortiers que sur les badigeons (échantillons A, B, et F) ont été          choisies à l’écart de tout grain susceptible de fausser les          résultats. Les zones de mesure étaient planes et avaient des tailles          comprises entre 100×40 µm et 300×120 µm. Les résultats obtenus          (exprimés en pourcentages atomiques, carbone non pris en compte)          sont globalement très similaires d’un échantillon à l’autre. Le          calcium est le cation majoritairement présent (environ 20 %).          Associé à l’oxygène, et en respectant la stœchiométrie de la calcite          (CaCO3), ils constituent donc près de 80 % des          éléments détectés. Le silicium est exprimé dans des proportions          nettement plus faibles (1 à 3 %). Il correspond au quartz (avec          l’oxygène), mais associé à d’autres éléments comme l’aluminium et          certains alcalins, il rentre dans la composition du mica blanc et de          la glauconite. Du soufre, également repéré en très faible quantité,          pourrait correspondre à des traces de gypse dans le mélange.          Pour affiner ces analyses, des investigations ont          également été menées sur la phase liante d’un prélèvement de mortier          (no 47) et son badigeon (no 48) par fluorescence des rayons X sur perle. Le          mortier a subi un broyage modéré destiné à dissocier la fraction          sableuse et le liant à analyser. Ce dernier passe en effet          facilement à l’état de très fines particules et peut donc être          récupéré grâce à un tamisage au tamis de 80 µm. Les 2 prélèvements          de liants ont été broyés finement avant que de subir une perte au          feu à 1 000 °C (PAF) durant 1 heure en vue des analyses. Le          dispositif utilisé est un spectromètre à dispersion de longueur          d’onde BRUKER® S4 Explorer et son logiciel          SpectraPlus (Bruker®). Les résultats obtenus          sont regroupés dans le tableau correspondant (tableau 5). Compte          tenu des étalonnages du système de mesure, la précision des valeurs          se situe aux environs de 0,3 %.          Tableau 5 : Résultats (%) de Fluorescence des          rayons X effectués sur le mortier (47) et l’enduit (48) prélevés          dans les assises 47-48 / Table 5: Results (%) of          Fluorescence of the X-rays made on the mortar          (47) and the filler (48) taken in stoneline 47-48                                                  Phase liantemortier (no 47)              Enduit (no 48)                                      Perte au Feu (1 000 °C)              35,3              31,1                                      Na2O              0,2              0,1                                      MgO              0,5              0,2                                      Al2O3              1,8              1,3                                      SiO2              12,9              26,1                                      SO3              0,9              2,6                                      K2O              0,6              0,5                                      CaO              46,7              37,5                                      Fe2O3              0,6              0,5                                Ces résultats montrent que la phase liante          extraite du mortier comporte environ 80 % de calcite(en combinant la          quasi-totalité de la PAF avec 45 % de CaO). Les 20 % restants          reviennent ensuite à des minéraux purement silicatés (quartz), des          minéraux alumino-silicatés associés à K, Na, Ca, Mg ou Fe          (feldspaths, micas, etc.), voire à la présence d’une très faible          quantité de gypse (CaSO4, 2H2O). Ces minéraux correspondent en grande partie à          la phase sableuse du mortier (identifiée en lames minces) qui n’a pu          être séparée au cours de la préparation de l’échantillon de liant.          L’hypothèse de l’utilisation d’une chaux hydraulique, issue d’un          calcaire initialement riche en argiles, n’est donc pas à          privilégier. Des éléments souvent associés aux argiles tels que          l’aluminium, le magnésium ou le potassium sont en outre représentés          avec des teneurs assez faibles. Les résultats obtenus pour le          badigeon concordent avec les précédents, à quelques nuances près. La          valeur de la perte au feu est légèrement trop forte pour n’être due          qu’à la décarbonatation de la calcite. En effet, la valeur de 31,1 %          devrait résulter d’une teneur en CaO de 39,6 %, contre 37,5 %          réellement mesurée. La teneur en soufre est relativement marquée          (SO3 = 2,6 %) et on peut penser qu’il est          associé à une partie du calcium pour former du gypse. Des          proportions de l’ordre de 65 % de calcite et 2 à 3 % de gypse          seraient compatibles avec les proportions d’oxydes détectés et la          PAF mesurée. La teneur en silicium (SiO2 = 26,1 %) est assez élevée mais coïncide          parfaitement avec l’observation des très fins fragments de quartz et          de micas, en lames minces. Les différences de pureté mises en          évidence entre les liants des badigeons et ceux des mortiers          pourraient traduire un changement de carrière d’extraction et donc          un phasage du chantier ; ce que confirme le compte de 1495-1496 qui          stipule bien que la finition des voûtes intervient au cours des 3e et 4e rôles seulement.          Pour confirmer la minéralogie des liants, des          analyses par diffraction des rayons X (DRX) ont été menées sur un          fragment de badigeon détaché de l’échantillon E, le badigeon no 48, et un fragment de mortier de l’échantillon 31.          Comme précédemment, le liant a été séparé du mortier par broyage          modéré et tamisage (cf. Fluorescence des RX).          L’analyse des deux échantillons a été conduite sur poudre finement          broyée (broyeur à anneaux), en utilisant un diffractomètre BRUKER® D8 Advance (source : λCuKα1 = 1,54056 Å) équipé          d’un détecteur LYNXEYE (Bruker®). Le          dépouillement des diffractogrammes a été effectué avec le logiciel          EVA® (Bruker®). Le spectre          obtenu sur la phase liante du mortierne comporte que les raies de          diffraction de la calcite et celles du quartz, nettement moins          intenses (figure 14). Le spectre du badigeon E reprend ces mêmes          raies, avec une intensité un peu plus forte pour le quartz (observé          en lames minces) mais aussi quelques raies supplémentaires. Une raie          mal définie centrée sur l’angle 2θ = 21,7° pourrait être attribuée à          de latridymitemal cristallisée (phase haute température de la          silice, éventuellement héritée de la cuisson de la chaux). En          revanche, aucune raie ne correspond à la glauconite (conséquence de          la déstabilisation de sa structure lors de la cuisson de la chaux          vers 850-900 °C ?). Enfin, les raies principales du gypse se          détachent faiblement du bruit de fond, corrélant ainsi les traces de          soufre détectées au MEB et en fluorescence X. L’analyse menée sur le          badigeon no 48 donne exactement le même          diffractogramme, avec les raies du gypse un peu plus marquées.          Figure 14 : Diffractogrammes du liant du          mortier (haut) et des badigeons E (milieu) et 48 (bas) / Diffractograms of the bound of the mortar (top) and of          the whitewash E (middle) and 48 (bottom)                    G, gypse ; M, muscovite, T, tridymite ; Qz,          quartz ; Cal, calcite. / G, gypsum, M, muscovite,          T tridymite, Qz, quartz, Cal, calcite.          © J.M. Mechling          Enfin, pour détecter et quantifier les phases          hydratées (dont les CSH mal cristallisés) et les carbonates, des          analyses thermo gravimétriques (ATG) et thermiques différentielle          (ATD) ont été menées avec un appareil SETARAM®          ATG92-16.18 équipée d’une canne DSC plateau. Les mesures ont été          effectuées sur les poudres préparées pour les analyses par DRX, avec          des prises d’essai d’environ 60 mg, dans un creuset en platine. La          montée en température s’est faite à 10 °C/min entre 20 et 1 000 °C          avec un balayage de l’échantillon sous azote. Les courbes30 ATG des trois échantillons sont relativement          similaires (figure 15 a et b), essentiellement dominées par la          décarbonatation de la calcite qui entre 700 et 850 °C représente 75          à 85 % de la perte totale de masse enregistrée au cours des essais.          Ces dernières, exprimées par rapport aux masses initiales des          échantillons 31, E et 38 sont respectivement de 34, 28 et 25 % ce          qui correspond globalementaux pertes au feu théoriques de la calcite          (44 %), compte tenu des degrés de pureté. L’analyse chimique          précédente a en effet indiqué des teneurs en carbonate de l’ordre de          80 % pour le mortier et 65 % pour le badigeon. En dehors de cette          réaction, les pertes de masse enregistrées entre 20 et 700°C sont          très régulières sauf entre 115 et 150°C. En effet, une perte de          masse supplémentaire apparaît plus ou moins faiblementsur les trois          échantillons. Elle est surtout mise en évidence par          l’individualisation d’un petit pic endothermique au niveau du signal          ATD. Cette perte de masse, exprimée en pourcentage relatif, est à          peine supérieure à 1 % pour l’enduit n°38 et se situe autour de          0,3 % pour les deux autres échantillons. Elle semble correspondre à          la transformation du gypse en bassanite (120 °C) d’autant plus que          l’intensité du signal ATD est bien corrélée par l’intensité des          raies du gypse sur les diffractogrammes. On peut cependant remarquer          que la transformation de la bassanite en anhydrite vers 210 °C n’est          pas visible. Il n’est donc pas totalement exclu que ce signal repéré          entre 115 et 150 °C soit aussi pour partie lié à la déshydratation          d’une faible quantité de CSH.          Figure 15 : ATG-ATD menées sur la phase          liante du mortier no 31(a) et les badigeons E et          48 (b) / TGA and DTA of the binding phase of the          mortar no 31 (a)          and the whitewash E and 48 (b)                    Montée en température à 10 °C/min. sous flux          d’azote. Déstabilisation 1-du gypse et/ou de CSH entre 115 et          150 °C ; 2-de la calcite entre 700 et 850 °C. Le sens exothermique          du flux thermique est dirigé vers le haut de la figure. / Temperature increasing rate of 10°C/min. with a          nitrogen flow.Temperature of destabilization 1-Gypsum and/or HSC          about 115-150°C; 2-Calcite between 700 and 850°C. The exothermic          direction of the heat flow is oriented toward the top of the          figure.          © J.M. Mechling          Les analyses chimiques montrent donc que la chaux          utilisée est assez clairement de type « aérienne » avec          éventuellement une très faible composante « hydraulique », ce qui          correspond à l’état des connaissances actuelles sur le mortier de          chaux médiéval (Coutelas, 2009 : 17). Le gisement exploité est par          conséquent un calcaireou une craie faiblement argileux/se qui          comporte des impuretés. Elles sont essentiellement constituées de          quartz, muscovite, glauconite (ensuite partiellement déstabilisée          lors de la cuisson de la chaux) et possiblement la présence de          sulfate de calcium en très faible quantité. On remarquera enfin que          certaines de ces analyses (Fluorescence et Diffraction X, ATG-ATD)          tendent à montrer que les enduits semblent s’individualiser          légèrement par rapport au liant des mortiers31. En effet, les badigeons étudiés (probablement          des laits de chaux) seraient un peu plus riches en impuretés que la          chaux employée pour la fabrication du mortier. Les origines des deux          liants bien que relativement proches (minéralogiquement et          stratigraphiquement parlant) pourraient donc provenir de deux          carrières différentes.                          Approvisionnement en chaux          Un nodule de chaux a pu être observé en détail          dans le mortier no 29. Ce résidu de liant, non          dispersé dans le mortier, est intéressant car les minéraux résiduels          qu’il renferme sont supposés être représentatifs du gisement qui a          été exploité pour la fabrication de la chaux. Dans le cas présent le          nodule carbonaté comporte une faible proportion de quartz,          muscovite, et probablement des grains de glauconite (partiellement          altérés au cours du processus de cuisson de la chaux ?). On          remarquera que ces mêmes minéraux peuvent également se retrouver          dans la phase liante des mortiers et des badigeons, où ils peuvent          aussi être associés à une quantité variable d’agrégats.          Les formations de Tuffeaux (Turonien) et de la          Craie de Villedieu (Sénonien) sont susceptibles de correspondre à la          définition de ce cortège minéralogique, mais il faut également          intégrer le fait que la chaux, bien blanche, comporte peu d’oxydes          de fer (tableau 4) et qu’elle est donc issue d’un faciès peu coloré.          Le recoupement de ces données et de celles du livre de compte qui          mentionne Rilly-sur-Loire (Loir-et-Cher) comme lieu          d’approvisionnement en chaux32,          permet de préciser le niveau géologique probablement exploité. En          l’absence d’affleurement de Tuffeau blanc dans cette localité, la          partie sommitale de la formation de la Craie de Villedieu paraît          mieux correspondre aux caractéristiques de la chaux analysée. Le          faciès typique de ce niveau est à la fois de couleur blanche et plus          riche en carbonates que le restant de la formation, avec présence          simultanée de quartz, glauconite et micas blancs. Le secteur de          Mosnes-Vallières (Loir-et-Cher) situé à 2 km de Rilly montre des          affleurements de Craie de Villedieu qui pourraient correspondre à          l’ensemble de ces critères.                      6. Conclusion        La grande qualité architecturale de la tour des        Minimes tient à plusieurs paramètres : premièrement, une bonne        organisation du travail qui transparaît dans le compte de 1495-1496 ;        deuxièmement une excellente connaissance empirique des pierres de        construction ligérienne, et un usage précis de chacune d’entre elles ;        troisièmement, une haute maîtrise technique.        Ainsi, les analyses archivistiques,        pétrographiques, granulométriques et statistiques se corrèlent. À        travers l’étude de l’analyse granulométrique des mortiers, on a pu        vérifier l’hypothèse selon laquelle le chantier du château était        divisé en plusieurs pôles d’activité avançant indépendamment les uns        des autres. Les mesures d’appareils prouvent un usage homogène des        modules de hauteur qu’il s’agisse de tuffeau blanc ou jaune, réparti        en neuf modules de hauteur dont les plus grands sont également        employés pour les pierres les plus coûteuses, les « blotz » de tuffeau        blanc. Les observations macroscopiques des faciès des pierres mises en        œuvre coïncident avec la caractérisation des échantillons et vérifient        l’emploi de cinq natures de pierres différentes, ce qui amène à        rapprocher certains lieux d’exploitation, comme Saint-Aignan, Les        Terriz et Belleroche, issus manifestement d’un même banc.        L’identification formelle des dénominations employées dans le compte        permet d’avancer qu’environ la moitié des matériaux lithiques        mentionnés par le compte de 1495-1496 furent réservés à la tour des        Minimes. Enfin, l’étude de la chaux, dans le mortier et dans le        badigeon, confirme son origine locale, issue manifestement de deux        carrières différentes correspondant au phasage du chantier. Quant à        son caractère non hydraulique, il implique de prendre en compte le        temps de séchage long puis une carbonatation lente, ce qui semble        avoir été apprécié des constructeurs puisque cela « permettait par la        plasticité des mortiers un tassement lent et progressif de la        construction au fur et à mesure de son élévation, ainsi qu’une        excellente répartition des pressions » (Coutelas, 2009 : 17).        La construction du château d’Amboise offre ainsi        l’exemple bien documenté d’un chantier au rythme très soutenu, en        activité même en hiver, et où le temps de séchage des maçonneries        paraît subsidiaire car c’est bien la qualité des matériaux ainsi que        la conception stéréotomique et statique de l’édifice qui assurent        avant tout sa pérennité.