Au moment où l’on s’apprête à commémorer le bicentenaire des découvertes de « celui qui a jeté les bases de la science moderne des mortiers et ciments, en ouvrant la voie à leur production à une très vaste échelle »[1], Louis-Joseph Vicat, nous voudrions rappeler les liens qui l’ont uni à la Société d’encouragement pour l’industrie nationale. Il sera en effet distingué à de multiples reprises par la Société, attachée depuis sa fondation en 1801, à soutenir l’innovation pour favoriser le développement productif. Il recevra une médaille d’or à l’occasion du concours sur les « pierres artificielles », en 1823; il sera ensuite récompensé par le premier prix d’Argenteuil, doté de 12 000 f.-or, en 1846 ; il sera distingué enfin une troisième fois, à l’issue de l’ensemble des concours sur les ciments résistants à l’eau de mer, par deux prix de 2000 f.-or, en 1857.

Louis-Joseph Vicat s’inscrit ainsi dans le petit cercle des lauréats plusieurs fois distingués par la Société, à l’image de Jacquard, de Nicolas Appert, l’inventeur de la conserverie moderne, de Godefroy Engelmann, qui a industrialisé la lithographie en France, ou encore des frères Lumière ; ce qui le distingue de la plupart d’entre eux, est l’ampleur de l’intervalle qui sépare sa première et sa dernière récompense, plus de trente ans[2]. C’est dire l’importance, soulignée à de nombreuses reprises, que la Société accordait à ses inventions et à leur mise en œuvre.

La médaille d’or au concours des « pierres artificielles » (1823)

Louis-Joseph Vicat est récompensé une première fois dans le cadre d’un concours organisé par la Société à partir de 1818 sur « la découverte d’une matière se moulant comme le plâtre et capable de résister à l’air autant que la pierre », que l’on appellera de manière simplificatrice, le concours des « pierres artificielles » ou des « pierres factices ».

Ce concours, adopté dans la séance générale du 18 septembre 1818, correspond à une idée qui remontait aux années de fondation de la Société : elle a étudié en 1803, à la demande du gouvernement, les informations fournies par un transfuge anglais, John Smith, sur la découverte faite à la fin du XVIIIème siècle dans ce pays d’un ciment capable de prendre sous l’eau, et baptisé « ciment romain », bien que différent par les matériaux employés et le mode de préparation du mortier des anciens. Les informations de John Smith, reproduites dans le bulletin, vont être à l’origine de la reprise des recherches en France sur ce type de ciments, notamment, comme en Grande-Bretagne, pour les travaux des ports, en particulier le port militaire de Cherbourg. Mais cette découverte parait d’autant plus intéressante aux yeux des savants et ingénieurs de la Société que John Smith présente le ciment romain comme un matériau polyvalent, capable de se prêter aussi bien au premier qu’au second œuvre, par sa capacité de se mouler aisément[3].

Cette question d’un matériau apte à recevoir un décor par moulage va être longuement examinée par les comités spécialisés de la Société, durant tout le Premier Empire et dans les premiers temps de la Restauration : les matériaux comme les terres cuites, les mastics capables de durcir rapidement, vont être de plus en plus nombreux : leur développement répond à une demande croissante pour le décor extérieur des maisons, médaillons, corniches, balustrades, pots à feu, ainsi que pour l’édification de terrasses, la création de statues, de bassins, de margelles dans les jardins[4].

Alors que les propriétés du « ciment romain » des anglais sont mieux comprises après la chute de l’Empire, suite aux voyages en Angleterre des savants et ingénieurs français – Jomard, un des dirigeants de la Société parle, en 1815 d’un pays où « les voitures marchent toutes seules », et où l’on fait « de la pierre sans carrières»[5] -, la Société souhaite confronter dans un grand concours les propriétés de tous ces matériaux pour des décors d’extérieur économiques.

Le moment n’est pas choisi au hasard : quelques mois plus tôt, Louis Vicat a présenté le premier mémoire sur ses réalisations au pont de Souillac, devant le Conseil général des ponts et chaussées, puis devant l’Académie des Sciences et a suscité un grand intérêt. Le Conseil d’administration de la Société comprend alors trois des membres influents du Conseil des ponts et chaussées : Tarbé de Vauxclair, Gratien-Lepère et surtout Prony. Il comprend en son sein 12 académiciens, dont les mécaniciens Ampère, Bréguet, Molard, Poisson, ainsi que les chimistes Chaptal, Berthollet, Gay-Lussac, Thenard et Vauquelin et, tous à même d’apprécier la valeur des travaux de Vicat[6].

Le programme du concours sur les pierres artificielles cite nommément Vicat pour ses travaux sur les ciments hydrauliques, preuve que l’on souhaite sa participation[7]. En acceptant de jouer le jeu, Vicat va néanmoins devoir répondre à un double défi : adapter une découverte qui a été pensée pour des travaux hydrauliques de gros œuvre, à l’épineuse question du moulage, se confronter à des entrepreneurs, souvent parisiens, porteurs de solutions plus empiriques que les travaux d’ingénieur de Vicat, mais plus habitués à traiter de la question du décor. La compétition est stimulée par la somme mise en jeu – 2000 f.-or – importante pour l’époque.

Au terme du délai fixé par le concours, en 1821, Vicat envoie un mémoire et des échantillons de moulage qui sont exposés lors de la séance générale de la Société, le 3 octobre. Le concours a été initié par le Comité des arts économiques, spécialisé dans les produits « d’économie domestique », de biens de consommation et de biens d’équipement destinés à la personne, dirions-nous aujourd’hui. Cependant, le rapporteur en est Léonor Mérimée, peintre et secrétaire de l’Ecole des Beaux-Arts, membre du comité des arts chimiques, qui s’est spécialisé, depuis les années de fondation de la Société, dans toutes les questions qui mettent en jeu l’adéquation entre les matériaux et les procédés de fabrication et les critères esthétiques des produits. Cet expert avisé met au premier plan le travail de Vicat, mais estime qu’il faut du temps pour apprécier la résistance des échantillons que ce dernier a envoyé[8].

En 1823 Vicat fait parvenir un nouveau mémoire, où il donne les résultats de recherches complémentaires, et surtout de nouveaux échantillons, qui ne sont plus cette fois de simples moulages en relief, mais six médaillons en ronde-bosse : trois d’entre eux représentent Henri IV, figuration fort en honneur sous la Restauration, et trois représentent Boileau. Mérimée fait, lors de la séance générale du 29 octobre, un rapport favorable et conclut en demandant l’octroi à Vicat d’une « grande médaille », en fait la médaille d’or de la Société, d’une valeur de 500 f.-or, qui est sa récompense suprême[9]. Le long mémoire de Vicat, avec un tableau comparatif, sera publié in extenso dans le bulletin, comme consécration de ses efforts[10]. A une époque où les travaux de Vicat sont encore discutés, même parmi ses pairs, cette récompense et cette publication lui offrent tout l’appui et toute l’influence de la Société[11].

Le concours, pourtant ne sera pas clos : comme Vicat le reconnait lui-même, son travail est encore loin d’être achevé, et Mérimée, tout en soulignant la résistance des échantillons de 1823, estime qu’il peut être « perfectionné par la pratique ». La Société examinera ensuite les ciments de Pouilly, fabriqués par un autre ingénieur de renom, Jean-Philibert Lacordaire, qui achève les travaux du canal de Bourgogne ; mais, significativement, ce sont deux jeunes ingénieurs-entrepreneurs parisiens, Brian et Saint-Léger, créateurs, à la fin de la Restauration, avec l’aide technique de Vicat, d’une cimenterie au Point-du-Jour utilisant la craie de Meudon et l’argile de Clamart, qui remporteront le prix en 1831 :  ils présenteront un ciment de moulage fabriqué en suivant les indications que Vicat avait donné dans son mémoire de 1823[12].

 Le Prix d’Argenteuil (1846)

Vicat et SEIN

La Société va continuer par la suite à s’intéresser aux applications des ciments hydrauliques : une commission spéciale sera chargée dès la fin des années 1820, d’examiner les productions et les techniques de fabrication des cimenteries qui vont alors se multiplier pour répondre à une demande croissante, dans le domaine des travaux publics notamment : elle est formée d’experts sélectionnés parmi les plus grands scientifiques et ingénieurs de l’époque, membres ou non de la Société, comme Charles Mallet pour le corps des Mines, Tarbé de Vauxclairs pour le corps des Ponts-et-Chaussées – qui totalise d’ailleurs 4 représentants sur les 10 membres de la commission -, les pharmaciens et chimistes Gaultier de Claubry, membre de l’Académie de Médecine, et Chevallier, l’architecte Gourlier représentant le Conseil des Bâtiments civils, le médecin Parent-Duchâtelet, représentant, aux côtés de Gaultier de Claubry, le Conseil de Salubrité de la Seine[13].

Deux concours sont alors lancés, sur des applications concrètes du nouveau matériau, selon la démarche habituelle de la Société : le premier porte sur la fabrication de tuyaux en ciment, en relation avec le développement des adductions d’eau dans les grandes villes[14], et le second porte sur les moyens d’assurer la salubrité des maisons, en relation évidente avec la volonté des autorités et des scientifiques de prévenir un retour de l’épidémie de choléra de 1833[15].  Au-delà de ces concours, la Société s’intéresse aux applications constructives des bétons et des ciments et moulés : elle distingue dans les années 1830, François-Martin Lebrun qui réalise des ouvrages en béton moulé dans sa ville natale de Montauban et dans les environs[16]. Par ailleurs, des articles sur le sujet  sont publiés régulièrement : en 1838, lorsque le brevet pris par Brian et Saint-Léger tombe dans le domaine public, leur procédé est publié[17], en 1841, c’est au tour d’une communication de Frédéric Kuhlmann à l’Académie des Sciences sur le sujet d’être transcrite[18]; Vicat, qui apparaît de plus en plus comme l’expert de référence sur la question des ciments, et qui multiplie les recherches, les essais et les communications sur ses travaux, notamment par l’entremise des Annales des Ponts-et-Chaussées, n’est pas oublié : le bulletin ne manque pas de rapporter ses communications à l’Académie des Sciences, où siègent, comme déjà en 1818, nombre de dirigeants de la Société; c’est le signe de l’intérêt que la Société continue à attacher à ses travaux, vraisemblablement en relation avec ces concours[19].

La Société bénéficie en 1838 du legs d’un de ses membres, le marquis Charles-René Le Bascle  d’Argenteuil, philanthrope proche de certains dirigeants, qui donne 40 000 f. pour un prix « en faveur de l’auteur de la découverte la plus importante pour l’industrie nationale ». Ce prix dont la valeur est fixée à 12 000 f., doit être décerné pour la première fois en 1846. Parmi les candidats sélectionnés, le nom de Louis Vicat va s’imposer très vite pour une récompense d’un montant, et donc d’un retentissement jusqu’alors inusité par rapport aux pratiques de la Société.

En juin 1845 en effet, à l’initiative d’Arago, la Chambre des Députés a voté une pension nationale de 6000 f. en faveur de Louis Vicat dont la notoriété n’a cessé de croître depuis le début des années 1830, comme le prouve son élection comme membre associé de l’Académie des Sciences en 1833, et qui a fini par triompher des résistances au sein de son propre Corps. Arago, dans son rapport, souligne l’intérêt de ses travaux, non seulement pour les grandes réalisations  de génie civil, quais, ponts, canaux, qu’ils ont rendu possible, mais aussi, et surtout, pour l’économie, chiffrable en centaines de millions, qu’ils ont amené ; il souligne enfin que Vicat n’a jamais pris de brevet pour ses découvertes. Louis-Jacques Thenard, rapporteur du projet à la Chambre des Pairs et président de la Société d’encouragement à cette date, dit de son côté, que « Vicat préféra la gloire d’être utile à celle d’être riche ». A noter que l’un et l’autre des rapporteurs, membres de l’Académie des Sciences, témoignent ici du lien étroit qui unit le monde savant, dans lequel Vicat est entré depuis son élection à l’Académie[20], et le monde politique, dans lequel ils font figure d’experts écoutés.

Significativement, le bulletin de la Société publie presque immédiatement des extraits de ce rapport[21] . Mais le nouveau président de la Société d’encouragement, successeur de Thenard à partir d’août 1845, Jean-Baptiste Dumas, lui aussi figure éminente de l’Académie des Sciences, souhaite que la Société aille plus loin et complète la reconnaissance nationale par l’octroi du Prix d’Argenteuil à Vicat : « Une grande nation devrait traiter les maréchaux de la paix et de la création comme les maréchaux de la guerre et de la destruction », dira-t-il. Le conseil d’administration suit sa proposition, à l’unanimité semble-t-il. La somme, effectivement n’est pas négligeable, elle représente deux années de la pension supplémentaire décernée à Vicat, somme elle-même conséquente, par rapport à ce qu’est le traitement d’un ingénieur en chef des ponts et chaussées à cette date.

Dans son rapport sur la remise du prix d’Argenteuil, lors de la séance générale du 18 février 1846, Dumas souligne l’importance pratique des travaux de Vicat, en particulier la possibilité d’utiliser des chaux hydrauliques issues de carrières locales, et ainsi de développer les cimenteries à proximité des grands chantiers et de fabriquer à peu de frais des pouzzolanes artificielles. Il insiste sur l’expérience pratique de Vicat qui a multiplié les voyages à travers le pays pour reconnaître les bons gisements, comme sur sa démarche expérimentale : « il a tout vu, tout analysé, tout démontré par l’expérience du laboratoire » dit Dumas, qui reconnaît en lui non seulement les qualités d’un savant, mais aussi celles d’un ingénieur qui a donné des règles de mise en œuvre à ses collègues comme aux entrepreneurs.  Dumas conclut son rapport en soulignant l’importance que l’essor prévisible des travaux publics – la construction des ouvrages d’art sur les réseaux ferroviaires en plein développement, mais surtout les travaux de génie civil dans les ports – vont conférer aux découvertes de Vicat[22].

Les prix sur les « ciments à la mer » (1853)

« Les sels magnésiens détruisent les constructions hydrauliques », tel est le problème, formulé par Jean-Baptiste Dumas, que connaissent de nombreux ouvrages portuaires, alors que de grands travaux se sont multipliés depuis le début des années 1840, en France et en Algérie, pour les quais, les digues ou les ouvrages à la mer comme les phares ; les conséquences sont multiples, tant sur le plan économique – l’activité portuaire – , que sur le plan financier – le coût des réparations et reconstructions – : Félix Leblanc, en 1853, parlera d’avaries qui se chiffrent « à plusieurs millions ». C’est pour remédier à cette situation que Dumas propose, en 1853, de lancer un concours[23]

Ce concours est en relation avec les travaux que Vicat a entrepris sur les ciments et de chaux en milieu marin dès les années 1840 : ils sont d’abord exposés dans ses communications dans les Annales des Ponts et Chaussées, puis en 1843, dans une communication à l’Académie des Sciences, résumée dans le bulletin ; ils culminent avec la publication d’un ouvrage en 1846[24]. Vicat est de prime abord persuadé que l’emploi des pouzzolanes artificielles est préférable à celui des pouzzolanes naturelles pour ce genre de travaux, et que le soin apporté à la préparation, comme il l’explique dans son mémoire de 1843, est capital[25]. Arago en 1845, tout comme Dumas l’année suivante, saluent d’ailleurs ces travaux, soulignant que grâce à eux, des réalisations portuaires majeures, comme le port de Calais, ont pu être menées à bien. Mais on se rend compte, à la fin des années 1840, que des problèmes graves de tenue dans le temps de blocs de béton ou de ciment, faits à partir de pouzzolanes artificielles et immergés, se posent dans de nombreux ports, notamment sur la façade maritime occidentale, par exemple à Saint-Malo, La Rochelle ou le Havre.

Au-delà de l’enjeu scientifique, celui de l’imparfaite compréhension des causes et des conséquences dd la résistance des matériaux hydrauliques en milieu marin, un enjeu économique majeur apparaît alors : n’employer pour ces travaux hydrauliques sous-marins que des pouzzolanes naturelles, de préférence importées d’Italie, ou des ciments Portland d’origine anglaise, comme le proposent certains ingénieurs, et comme on le fait couramment dans certains ports militaires, est coûteux. Le débat fait alors rage au sein du Corps des ponts et chaussées : les chaux hydrauliques artificielles, que Vicat avait défendu, sont fortement discutées ; quand ce n’est pas leur emploi, c’est leur mode de préparation, preuve qu’il n’existe pas de normes de fabrication dans le domaine des matériaux hydrauliques, qui s’imposeraient à tous. D’autre, constatant que les dégradations concernent surtout la façade occidentale, veulent ne retenir que l’importance de la différence de composition et du régime des eaux de l’Atlantique et de la Méditerranée[26]. Il semble qu’au début de ces années 1850, l’autorité morale de Vicat soit quelque peu ébranlée par ces débats qui, selon lui, « embrouillent la question, déjà difficile ». Dans cette querelle des anciens et des modernes, où l’on met volontiers en avant les leçons de l’expérience, et on l’on se plaît  à souligner  les erreurs des travaux de laboratoire, Vicat reconnait ses erreurs d’appréciation ; estimant toutefois « qu’il ne faut pas désespérer de la science et des efforts persévérants de nos ingénieurs », il décide donc de reprendre le problème, de refaire des études et d’arrêter de nouvelles règles[27].

Vicat, dans le débat, fait remarquer que « si l’administration [avait] proposé à l’industrie des encouragements pour la solution du problème, nous serions aujourd’hui parfaitement en mesure de répondre aux exigences de nos travaux maritimes ». C’est sans doute cette remarque qui explique la décision prise par la Société, à l’initiative de Dumas, de suppléer l’administration défaillante, pour « compléter les recherches de M. Vicat », pour se mettre au service « d’une science tout à fait française », et pour résoudre « le problème d’une manière économique », arguments qui montrent d’ailleurs où vont les sympathies de Dumas dans cette controverse[28].  On sait par ailleurs que Dumas, pourtant l’un des piliers du nouveau régime impérial, a soutenu Vicat après sa mise à la retraite brutale en 1852 et à vraisemblablement usé de son influence dans les décisions – honorariat, poursuite du financement de ses recherches et de sa correspondance avec le Corps – qui ont contribué à en atténuer la portée [29].

Le projet de concours présenté par un membre du comité de chimie – le choix est significatif -, Felix Leblanc,  lors de la séance générale du 9 mars 1853, prévoit en fait trois prix distincts, le premier « pour un procédé pour reconnaître les qualités des chaux et ciments hydrauliques qui ont résisté résistent à l’action de l’eau de mer », doté de 2000 f., un deuxième « pour la découverte de chaux hydrauliques ou de pouzzolanes artificielles, mortiers, bétons, et pour les constructions à la mer, réunissant les qualités des chaux hydrauliques et pouzzolanes naturelles », doté de 2000 f., et un troisième « pour l’emploi de chaux hydrauliques ou pouzzolanes, matériaux artificiels, dont la résistance aura été constatée par une expérience de huit années », doté, de manière tout à fait considérable, de la somme de 10 000 f..  Félix Leblanc détaille ensuite les attendus de ces concours, en rappelant d’abord que Vicat a analysé les composants des chaux hydrauliques ainsi que celles des pouzzolanes : il souligne que les analyses lui ont permis d’énoncer les règles sur lesquelles reposent la fabrication de matériaux artificiels ; il reconnait l’importance d’une bonne préparation, notamment d’une bonne cuisson. Si les règles énoncées et mises en œuvre correctement, poursuit Leblanc, on permis le grand essor des constructions en eau-douce, il n’en va pas de même pour les constructions en eau de mer, y compris les blocs factices de plus en plus utilisés, du fait, soit d’une action dynamique, soit d’une action chimique. Leblanc poursuit en évoquant les différences d’évolution observées entre la Méditerranée et l’Atlantique. Il conclut ce long préambule en montrant la différence qu’il peut y avoir entre les expériences en laboratoire et les résultats in situ. Evoquant les débats qui ont lieu au sein du corps des ponts et chaussées, il reprend de facto les arguments de Vicat, le choix des matériaux artificiels pour des raisons à la fois intellectuelles – la mise en avant de la science, qui établit des données, la valorisation du travail de l’ingénieur qui établit des normes – et stratégiques – le refus d’une dépendance envers les matériaux étrangers -. Il reconnait néanmoins l’importance de l’épreuve in situ, d’où le long délai fixé pour le troisième concours, dix ans, qui contraste avec le délai d’un an pour les deux premiers[30].

D’emblée, Dumas avait pensé à adjoindre des membres des Comités des arts chimiques et des arts économiques à Félix Leblanc. Finalement, une nouvelle commission du ciment est désignée, forte de neuf membres. Elle compte des ingénieurs de grand prestige comme Alphonse Baude, alors ingénieur en chef des ponts et chaussées, et, à cette époque, directeur des travaux de la nouvelle Compagnie de l’Ouest, Philippe Benoit, un des fondateurs de l’Ecole centrale, et professeur à l’Ecole militaire, enfin Pierre-Jules Callon, ingénieur et professeur à  l’école des Mines, et grand spécialiste de l’ingénierie minière, tous trois membres du comité de mécanique ; elle comporte également un savant réputé, Jean-Baptiste Chevallier, pharmacien et chimiste, membre de l’Académie de médecine, expert de l’analyse chimique ; Dumas désigne pour siéger à leurs côtés quatre ingénieurs, qui appartiennent à cette nouvelle génération d’experts qu’il fait progressivement entrer au Conseil de la Société, afin de le renouveler : Emile Trélat, centralien et professeur de constructions civiles au Conservatoire, futur créateur de l’Ecole spéciale d’architecture, Hervé Mangon, ingénieur des ponts et chaussées, vite attaché à la même école, où il avait créé le premier laboratoire de chimie , tous les deux âgés de d’un peu plus de trente ans, Victor-Auguste Jacquelain, spécialiste de l’analyse chimique, et membre du comité de chimie, et enfin le rapporteur, Félix Leblanc, ingénieur civil des mines, et qui occupera un peu plus tard la chaire de chimie analytique à l’Ecole centrale[31].

De fait, les deux premiers concours, dont la clôture est annoncée lors de la séance générale de mai 1854[32], seront très vite reportés à la fin de 1854, et ne seront en réalité pas examinés avant juin 1856, sans doute en raison de l’activité de nombreux dirigeants de la Société, comme membres des jurys, lors de l’Exposition universelle de Paris en 1855. Ce concours semble avoir attiré l’attention du Corps des ponts et chaussées, puisqu’il est mentionné dans les Annales du deuxième trimestre 1853, qui indiquent d’ailleurs que le délai pour présenter les mémoires sur les deux premières questions a été reporté à la fin de 1854. Toutefois, à l’exception de Vicat, qui va faire parvenir un copieux mémoire, et de l’ingénieur des mines Henri de Villeneuve, aucun autre des ingénieurs qui débattaient dans les pages des Annales des ponts et chaussées ne se manifestera, bien que le concours ait été signalé dans cette dernière revue.

Parmi les neuf dossiers reçus par la commission, sept sont envoyés par des fabricants. Ces fabricants ne sont  d’ailleurs pas tous intéressés par le concours lui-même ; certains profitent de la possibilité de faire examiner leurs produits, dans cette période d’exposition universelle, par une commission d’experts : c’est le cas du polytechnicien et ingénieur des mines Henri de Villeneuve, qui alimente surtout, à l’époque, les travaux ferroviaires ou de Jean-François Coignet, (1814-1888), surtout connu comme pionnier du béton moulé, et qui obtient de participer au concours pour ses travaux sur les biphosphates de chaux ainsi que sur les constructions à la mer en béton massif[33]

Le dossier n° 6, envoyé par Vicat est un long mémoire portant comme titre « Recherche sur la constitution et les propriétés des silicates hydratés d’alumine et de chaux, connus dans l’art de bâtir sous les noms de chaux hydrauliques, ciments et gangues à pouzzolane ».

Autant dire que ce concours intéresse particulièrement Vicat, alors que le débat sur l’intérêt des matériaux artificiels se poursuit dans les colonnes des Annales des ponts et chaussées : il entend le placer sur le terrain scientifique, puisqu’il fait ouvrir à l’Académie des Sciences, le 23 janvier 1854, un pli cacheté de mars 1853, dans lequel il annonce l’orientation qu’il entend donner à ses recherches et ses premiers résultats : il y montre que les silicates d’alumine et de chaux présents dans les matériaux de construction artificiels sont tous sujets à la décomposition par l’acide carbonique ; il s’intéresse aux propriétés de la chaux carbonatée qui peut constituer un enduit protecteur pour les massifs immergés ; mais il conclut que la stabilité de cet enduit protecteur dépend largement des conditions locales, mais aussi des propriétés des silicates; il conclut en se proposant d’approfondir cette question. Cette communication qui sera publiée également dans la livraison du premier trimestre 1854 des Annales des ponts et chaussées, l’est aussi, significativement, dès la livraison de mars du bulletin de la Société[34].

Le mémoire envoyé à la Société, vraisemblablement à la fin de 1854 est un d’un travail de grande ampleur, formé de deux grandes parties qui correspondent aux deux questions du concours. Dans la première, Vicat présente dans le détail les expériences qu’il a faites, vraisemblablement entre 1853 et 1854, pour déterminer quel agent contribue le plus à la désagrégation des matériaux dans l’eau de mer, expériences qui ont mis en lumière le rôle joué par le sulfate de magnésie ; il en conclut que ce dernier peut ainsi être employé comme réactif pour juger de la stabilité des matériaux. Dans la seconde, il propose, à partir des expériences faites pour étudier l’action des différents composants de l’eau de mer, un classement des matériaux hydrauliques en trois catégories dont il définit les caractéristiques, selon leur degré de résistance : pour Vicat, qui a ensuite testé dans de l’eau de mer ces trois classes de matériaux, cette dernière induit des changements de constitution chimique plus ou moins stables : seuls les matériaux de la première catégorie sont modifiés de façon stable, et peuvent donc être testés de manière durable. Ce sont donc les seuls dont l’emploi peut être[35].

Malgré le désir du ministre des Travaux publics en personne, qui aurait souhaité que le mémoire de Vicat soit publié, et donc valorisé, au moment de l’Exposition universelle de 1855[36], le rapporteur prend son temps : le rapport est présenté dans la séance du conseil du 6 août 1856 par Félix Leblanc : Celui-ci propose de décerner le prix sur « le meilleur procédé pour reconnaître par des expériences d’une exécution prompte et facile, les matières hydrauliques susceptibles de résister à l’action de l’eau de mer à l’état de repos et d’agitation » ainsi que celui sur « les meilleures études sur les mortiers et composés hydrauliques déjà employés ou destinés aux constructions à la mer » à Vicat, parce qu’il a répondu de manière satisfaisante aux deux questions. Le rapport est discuté, car certains dirigeants, dont Dumas, reprochent à Leblanc d’avoir donné trop d’éléments concrets. Le président, approuvé par Baude, rappelle que le but du concours n’est pas de désigner des « bons et des mauvais » mortiers ou de relancer le débat entre pouzzolanes et chaux « naturelles » ou artificielles; Dumas dira même « qu’il n’y a pas de mauvais mortiers mais qu’il y a de mauvais emplois ». Il faut, dit Dumas, se placer « en amont » en énonçant les procédés qui permettent de reconnaître les matériaux adéquats dans chaque configuration, et par conséquent, en mettant les ingénieurs à même de les sélectionner. Il faut donc, conclut-il, récompenser Vicat pour l’avoir fait[37].

La Société entend d’ailleurs marquer qu’elle s’intéresse aux questions de fond, c’est-à-dire aux études portant sur la composition chimique des chaux et des ciments : elle a publié dans le cahier de février 1856 du bulletin, avant même le rapport de Felix Leblanc, des extraits d’une communication de Frédéric Kuhlmann, l’éminent chimiste et industriel, devant l’Académie des Sciences, sur l’intervention des silicates alcalins dans la production artificielle des chaux hydrauliques, des ciments et des calcaires siliceux[38]

Publié l’année suivante, à l’issue dans la séance générale du 3 juin 1857, le rapport définitif de Félix Leblanc semble avoir largement tenu compte des remarques de Dumas ; il souligne que seul, le mémoire de Vicat a traité les questions de manière complète : tout d’abord par ses expériences pour déterminer l’agent de désagrégation des matériaux dans l’eau de mer; ensuite pour sa démarche de classement des matériaux selon leur résistance à l’eau de mer, enfin, parce qu’il a donné les formules qui permettent d’obtenir, de manière artificielle, des matériaux résistants [39]. Par contre, le mémoire, dont la publication est annoncée, ne sera pas inséré dans le bulletin, sans doute en raison de la publication détaillée que choisit d’en faire Vicat, dès 1856[40]. C’est également l’époque où son fils Joseph, qui a créé, en 1853, une cimenterie à Grenoble, dépose, en 1854, un brevet sur un procédé de fabrication d’un béton magnésien, se lançant ainsi dans l’aventure industrielle que l’on sait . On peut ajouter, que de son côté, un fils de Louis Vicat, Joseph fait son entre dans le monde de l’industrie du ciment avec la création, avec l’aide de son père, de l’usine de Genevrey-de-Vif dans la région grenobloise. C’est le début d’une entreprise, qui n’a cessé de se développer jusqu’à nos jours, dans une tradition familiale ininterrompue[41]

Malgré tout, la conclusion du concours n’éteindra pas tout à fait le débat au sein du Corps des ponts et chaussées : les Annales qui mentionnent brièvement la récompense donnée à Vicat, vont encore publier de nouveaux mémoires très contradictoires sur les matériaux artificiels, ainsi en 1857[42]. La Société, de son côté, ne cherchera pas à sanctionner les nouvelles réalisations portuaires en les soumettant à l’expérience du temps : elle ne décernera pas le prix de 10 000 f. Il est vrai qu’elle prendra, en matière d’incitation, à partir des années 1860, de nouvelles orientations qui lui feront délaisser la plupart des concours au profit de nouvelles activités comme les conférences ou les grandes médailles[43].

Elle continuera néanmoins à examiner, dans le cadre de sa commission des ciments, de nouveaux matériaux de construction artificiels ; elle s’intéressera surtout au développement des procédés de moulage, pour lesquels elle avait été pionnière : elle examinera un dossier envoyé par Lebrun, sur ses produits de décor moulés dans des moules de fonte dans son usine de Marsac, dossier qui, cependant, à la différence de ses premiers travaux n’aura pas les honneurs de la publication[44] ; elle examinera également les ciments moulés de Ducournau et surtout ceux de Joseph Monier[45].  On peut également suivre, à travers les archives et le bulletin, tous les envois faits par François Coignet : rhônalpin comme Vicat, et sans doute comme lui influencé par les matériaux constructifs locaux, il se fait connaître d’abord de la Société en 1855 par l’envoi d’une brochure sur sa maison de Saint-Denis, dans une démarche de communication vraisemblablement liée à l’exposition universelle ; il complète ce premier envoi, l’année suivante, par des considérations théoriques sur les murs en béton moulé et comprimés, liées à sa prise de brevet de 1856, sans doute pour intéresser une Société qui, comme on l’a vu, apprécie les travaux théoriques.  Il met ensuite en valeur, la même année, ses recherches sur l’emploi du biphosphate de chaux comme protection pour les constructions à la mer, et sur la création de digues en béton massif, ce qui lui permet, à la fin de 1856, de participer au concours. Il présente par la suite à la Société ses travaux théoriques sur la question des bétons aptes aux travaux sous-marins, pour lesquels il dépose un brevet en 1859, ainsi que ses autres réalisations, comme celles du Vésinet, mais le seul rapport qui sera fait sur ces procédés sera le rapport verbal devant le conseil, sera celui sur ses silos en 1867, dont Dumas soulignera l’intérêt[46].

En conclusion : La Société et Louis-Joseph Vicat, trois étapes majeures.

Dans cette évocation, on peut identifier trois étapes dans la relation entre la Société et Louis-Joseph Vicat, étapes qui correspondent à la carrière du personnage, mais aussi au regard que la Société porte sur l’innovation[47].

Dans une première étape, celle des deux premières décennies, la Société s’intéresse à des questions concrètes – des procédés et des machines, des produits – qui ne sont d’ailleurs pas uniquement en relation avec le développement des activités « industrialisantes » comme le textile, la métallurgie, la mécanique ou l’énergie : il s’agit tout autant de stimuler l’innovation dans le domaine de l’équipement de la personne et de son cadre de vie, la Société considérant que l’essor production dans ce domaine peut aussi être un élément de la dynamique économique ; Vicat comprend bien cet enjeu, comme en témoigne sa participation au concours des pierres artificielles, et l’effort d’adaptation de ses découvertes qu’il fait dans les années 1820.

Dans une deuxième étape, celle qui débute à la fin de années 1820, les grandes questions d’équipement collectif sont à l’ordre du jour : infrastructures de transport – canaux et, de plus en plus, chemins de fer, ports – , équipement collectifs urbains comme les adductions d’eau ou les égouts ; ces activités s’intègrent désormais à la dynamique économique, et la maîtrise des techniques qui les sous-tendent devient un nouvel enjeu de l’innovation : les travaux de Vicat donnent aux ingénieurs les éléments dont ils ont besoin pour lancer les chantiers nouveaux partout dans le pays ; c’est ce que la Société veut souligner en lui attribuant le premier prix destiné à récompenser l’innovation qui a eu le plus d’impact sur la dynamique économique

Dans une troisième étape, à partir des années 1850, le mot d’ordre de la Société n’est plus uniquement de récompenser l’innovation technique, mais surtout de valoriser, en amont, la recherche scientifique qui permet de créer de nouvelles industries, de nouveaux produits, ou d’améliorer la qualité de ceux qui existent ; cette science industrielle, aux yeux des dirigeants de l’époque, tel Jean-Baptiste Dumas doit reposer sur un dialogue entre les scientifiques dans leurs laboratoires de recherche, qui doivent penser aux applications de leurs découvertes, et les ingénieurs, comme ces jeunes experts entrés dans le Conseil qui doivent concevoir les méthodes de production permettant d’industrialiser les produits issus de ces recherches. Le concours sur les ciments à la mer illustre parfaitement cette nouvelle démarche : il s’agit de mettre au point un produit, non pas nouveau mais désormais stable, selon des règles basées sur des analyses chimiques et des expertises mécaniques et de pouvoir le produire en grand. La récompense attribuée à Louis Vicat est donnée à la fois au savant,  qui effectue des recherches théoriques, et à l’ingénieur, qui cherche à mettre au point des normes qui permettront de fournir un produit garanti, et donc à autoriser un développement plus ample pour une branche prometteuse du génie civil.

L’essor de cette industrie cimentière sera en effet considérable à partir du Second Empire : la Société, comme on l’a vu, soutiendra certains de ses pionniers. Quant à Vicat, il aidera son fils Joseph à créer l’usine de Genevrey-de-Vif, mettant ainsi en valeur « l’or gris de Grenoble ». Ce sera le début d’une entreprise qui n’a cessé de se développer jusqu’à nos jours, dans une tradition familiale ininterrompue[48].

 

Daniel BLOUIN et Gérard EMPTOZ      Commission d’histoire de la S.E.I.N.

[1] Selon Antoine Picon, Recueil des Commémorations nationales 2011, en ligne sur https://francearchives.fr/commemo/recueil-2011/39188, consulté le 21/07/18.

[2] « Tableau des prix et médailles décernées depuis l’origine de la Société », Bulletin de la Société d’encouragement pour l’industrie nationale [BSEIN], vol. 51, 1852, p. 27-99, ainsi que « Médailles et récompenses décernées par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, de 1852 à 1914 », BSEIN, vol.137, 1923, p. 765-811.

[3] Le mémoire a été publié dans le bulletin : « Arts chimiques. Rapport sur des expériences faites avec le ciment romain de M. Smith », BSEIN, vol. 2, an XII (1802-1803), p. 165-177.

[4] Sur cet essor des nouveaux matériaux de décor et de moulage : Blouin (Daniel), « Les pierres artificielles : la Société d’encouragement et la quête d’un matériau de construction et de décor », Histoire et Innovation, carnet de recherche de la commission d’histoire de la SEIN, en ligne sur hypothèses.org (à paraître).

[5] Jomard (Edme-François), « Description d’une règle à calculer appelée en Angleterre Sliding Rule ; précédée de quelques réflexions sur l’état de l’industrie anglaise en 1815 », BSEIN, vol. 14, 1815, p. 180-181.

[6] Sur la composition du Conseil d’administration en 1818 : « Liste des membres du Conseil d’Administration de   la Société, à l’époque du 30 juin 1818 », BSEIN, vol. 17, 1818, p. 194-196.

[7] « Arts économiques, XXXIV, Prix pour la découverte d’une matière se moulant comme le plâtre, et capable de résister à l’air autant que la pierre », in « Programme des prix proposés par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale dans sa séance générale du 23 septembre 1818 », BSEIN, vol. 17, 1818, h.t., p. 44-45.

[8] Mérimée (Léonor), « Rapport fait par M. Mérimée sur le concours,  pour le prix proposé pour une matière plastique moins altérable que le plâtre », in « Conseil d’administration, séance générale du 3 octobre 1821 », BSEIN, vol. 20, 1821, p. 283-285.

[9] Mérimée (Léonor) ; « Rapport fait sur le prix pour la découverte d’une matière plastique se moulant comme le plâtre et pouvant résister à l’air autant que la pierre », in « Conseil d’administration, séance générale du 29 octobre 1823 », BSEIN, vol. 22, 1823, p. 281-284.

[10] Vicat (Louis-Joseph), « Arts chimiques. Recherches sur la substitution du mortier hydraulique au plâtre, dans l’art du mouleur ; par M. Vicat, ingénieur des Ponts et Chaussées », BSEIN, vol. 23, 1824, p. 132-148.

[11] Sur la réception des travaux de Vicat : Guillerme (André), Bâtir la Ville, révolutions industrielles dans les matériaux de construction France-Grande-Bretagne (1760-1840), Paris, Champ-Vallon,coll. Milieux, 1995, p. 170-171.

[12] Blouin (D.), « Les pierres artificielles.. », op. cit.

[13] Passim . Le dossier de cette commission est conservé dans ASEIN, ENC-7/151

[14] Ce concours examine en fait tous les matériaux utilisables pour la fabrication des tuyaux, fer, fonte, terre cuite, ciment, et même pierre et bois : « Arts mécaniques, XXIV, Prix pour la fabrication des tuyaux de conduite des eaux », in « Programme des prix proposés par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale dans sa séance du 28 novembre 1827… », BSEIN, vol. 26, 1827, h.t., p. 35-44,

[15] « Arts économiques, XLIV. Moyen de prévenir ou de faire cesser les effets de l’humidité sur les constructions », in « Programme des prix proposés par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale dans sa séance générale du 24 décembre 1834 », BSEIN, vol. 33, 1834, h.t., p. 39-41. Des solutions basées sur l’emploi de ciments hydrauliques seront proposés par certains concurrents.

[16] Blouin (D.), id.

[17] « Notices industrielles. Arts chimiques. Procédé de fabrication d’un ciment artificiel, par MM. Brian et de Saint-Léger », BSEIN, vol. 37, 1838, p. 420-421. Il s’agit d’un extrait de la publication des brevets d’invention

[18] Kuhlmann (Frédéric), « Notices industrielles. Sur les chaux hydrauliques, les ciments et les pierres artificielles », BSEIN, vol. 40, 1841, p. 208-209

[19] « Notices industrielles. Moyen d’empêcher l’oxydation de la fonte », BSEIN, 36, 1837, p. 71-72 (extrait des Comptes rendus de l’Académie des Sciences [CRAS]), ainsi que « Notices industrielles. Sur les propriétés diverses que peuvent acquérir les pierres à ciment et à chaux hydraulique par l’effet d’une incomplète cuisson », BSEIN, vol. 40, 1841, p. 59-60 (extrait des CRAS, 9 novembre 1840).

[20] Louis Vicat a été élu à l‘Académie des sciences membre correspondant pour la section de mécanique le 25 mars 1833 (Index biographique de l’Académie des sciences, Paris, 1979).

[21] « Notices industrielles. Arts chimiques. Extrait d’un rapport fait par M. François Arago, à la chambre des députés, sur un projet de loi tendant à accorder une pension à M. Vicat, ingénieur en chef des ponts et chaussées », BSEIN, vol. 44, 1845, p. 200-205 (extrait du Moniteur, 1 juin 1845).

[22] Dumas (Jean-Baptiste), « Rapport de M. Dumas, président de la Société, sur le prix fondé par M. le marquis d’Argenteuil en faveur de l’auteur de la découverte la plus importante pour l’industrie nationale », BSEIN, vol. 45, 1846, p. 91-95.

[23] ASEIN, GEN-R33, Procès-verbaux du Conseil d’administration, séance du 15 décembre 1852

[24] Vicat (L.J..), Nouvelles études sur les pouzzolanes artificielles comparées à la pouzzolane d’Italie dans leur emploi en eau douce et en eau de mer, Paris, Carilian-Goery, 1846

[25] « Notices industrielles. Action de l’eau de mer sur le béton ; par M. Vicat », BSEIN, vol. 42, 1843, p. 483-484 (résumé des CRAS, 11 septembre 1843).

[26] Sur ce débat : « Mortiers exposés à la mer », Annales des Ponts et Chaussées. Partie mémoires et documents relatifs à l’art des constructions et au service de l’ingénieur [APC-MD], 3ème série, tome VIII, 1853, 1er semestre, p. 195-224.

[27] Vicat (L.J.), « Note sur l’emploi du trass comme pouzzolane dans les travaux à la mer », Annales des Ponts et Chaussées. Partie mémoires et documents relatifs à l’art des constructions et au service de l’ingénieur.. , 3ème série, 1852, 1er semestre, p. 377-379.

[28] ASEIN, GEN-R34, cit..

[29] Archives de l’Académie des Sciences, dossier Vicat, lettre de Vicat à Jean-Baptiste Dumas, 1853

[30] « Nouveaux prix proposés pour les constructions sous-marines », et « Exposé des motifs et programme des divers prix à décerner et relatifs aux mortiers employés à la mer », in « Séance générale du 9 mars 1854 », BSEIN, vol. 53, 2ème série, tome I, 1854, p. 119-127.

[31] ASEIN, ENC-7/152, composition de la commission des ciments, s.d., et « liste des membres titulaires, des adjoints et des membres honoraires composant le conseil d’administration de la Société d’encouragement. Année 1853 », BSEIN, vol 52, 1853, p. 173-176. A noter qu’Hervé Mangon, gendre de Jean-Baptiste n’est pas encore membre du Conseil, et qu’il est appelé dans la commission en tant qu’expert.

[32] Dupin (Charles), « Compte rendu du résultat des concours ouverts par la Société, par M. le baron Charles Dupin », in « Séance générale du 17 mai 1854. Procès-verbal », BSEIN, vol. 53, 2ème série, tome 1, p. 3-4.

[33] ASEIN, ENC-7/153-161, « concours des ciments à la mer », dossiers des concurrents

[34] Vicat (L.J.), « Mortiers hydrauliques. Recherches sur l’action destructive que l’eau de la mer exerce sur les silicates connus sous le nom de mortiers hydrauliques, ciments et gangues à pouzzolanes quelconques », BSEIN, vol. 53, 2ème série, tome 1er, 1854, p. 188-189 (extrait des CRAS, 23 janvier 1854).

[35] ASEIN, ENC-7/158, Concours n° 6. M. Vicat. Une lettre de Vicat, inquiet car il avait adressé son « épais paquet » à l’ancienne adresse de la Société, et datée du 22 décembre 1854, permet de dater l’envoi.

[36] ASEIN, ENC-7/158,cit., lettre du Ministre des Travaux publics au président de la Société, 4 août 1855.

[37] ASEIN, GEN-R34, PV du CA, séance du 6 août 1834, rapport de M. Leblanc sur le concours des ciments à la mer.

[38] « Kuhlmann (F.), « De l’intervention des silicates alcalins dans la production artificielle des ciments, des chaux hydrauliques, etc…. », BSEIN, vol. 55, 2ème série, tome 3, 1856, p. 106-110 (extrait des CRAS).

[39] Leblanc (F.), « Mortiers hydrauliques. Rapport fait par M. Félix Leblanc sur le concours relatif à l’étude des mortiers déjà employés ou destinés aux constructions à la mer. » in « Séance générale du 3 juin 1857 », BSEIN, vol. 56, tome IV, 2ème série, 1857, p. 548-551.

[40] Vicat (L.J.), Traité théorique et pratique de la composition des mortiers, ciments et gangues à pouzzolanes et de leur emploi dans toutes sortes de travaux, suivi des moyens d’en apprécier la durée dans les constructions à la mer, Paris, V. Dalmont, 1856.

[41] Ouvrage collectif, Vicat, deux siècles au service du ciment, Décines, 2011 (2éme édition revue par Pierre-Olivier Boyer).

[42] Vicat (L.J.), « Mortiers employés à la mer », Annales des ponts et chaussées, tome XIV, 3ème série, 1857, 2ème semestre, p. 320-339.

[43] Voir à ce sujet Serge Benoit, Daniel Blouin et Gérard Emptoz, « La Société d’encouragement pour l’industrie nationale :une institution bicentenaire au service de l’innovation », Bulletin de la Société historique du VIe arrondissement de Paris, N°24 (2011), p. 139-181 .

[44] ASEIN,  ENC-7/160, Dossier de M. Lebrun, 1858-1859.

[45][45] Paliard (Victor-Louis), « Arts économiques. Rapport fait par M. Paliard, au nom du comité des arts économiques, sur les produits en ciment et en fer présentés par M. Monier « , BSEIN, vol. 71, 2ème série, tome 19, 1872, p. 111-112.

[46] Blouin (D.), art. cit.

[47] Sur l’évolution du regard que la Société porte sur les questions d’innovation voir : Benoit (Serge), Blouin (Daniel), Emptoz (Gérard), « La Société d’encouragement pour l’industrie nationale, une institution bicentenaire au service de l’innovation », op.cit., p. 139-150

[48] Ouvrage collectif, Vicat, deux siècles au service du ciment, Décines, 2011 (2éme édition revue par Pierre-Olivier Boyer) p. .