Panthéon de Rome : La plus somptueuse des coupoles en béton

Mariola Gluzicki
17/06/2021

Seul bâtiment en béton à Rome sauvegardé jusqu’à nos jours, le Panthéon supporte la plus grande coupole de toute l’Antiquité. Une réussite architecturale alliant esthétisme et techniques constructives de pointe.

Sept anneaux de charge étagés sur la coupole redirigent les forces d’écartement vers la paroi verticale. [©Wikipedia/ Anthony Majanlahti]

Thermes, aqueducs, édifices… Les Romains maîtrisaient l’utilisation du béton, mélange de sable, d’eau, de granulats et de pouzzolane. Pourtant, un seul édifice à Rome a survécu aux assauts du temps et aux aléas de l’histoire : le Panthéon, temple de tous les dieux, construit entre les 118 et 128, sous l’empereur Hadrien. L’édifice consiste en une énorme rotonde de béton, coiffée par une coupole qui symbolise le ciel. Seul, le pronaos (l’entrée) est de composition classique, avec seize colonnes de marbre et de granite rose et gris.

Côté structure, la rotonde est un mur circulaire de 29 m de rayon extérieur et 7,30 m d’épaisseur, formé d’une double paroi de briques remplie de béton. Le mur intérieur, décoré, d’un rayon de 21,70 m (égal à sa hauteur), soutient le poids de la coupole. S’inscrivant dans une sphère parfaite avec ses 43,30 m de diamètre (150 pieds romains), celle-ci fut la plus grande coupole de toute l’Antiquité et resta la plus grande d’Europe occidentale jusqu’à l’achèvement de l’église Santa Maria del Fiore, à Florence, en 1436 !

Cinq formules de béton…

Compte tenu de sa masse, la coupole exerce une poussée verticale sur le mur de support et une force oblique tendant à le repousser vers l’extérieur. Sept anneaux de charge étagés sur le toit du dôme, (visibles de l’extérieur) redirigent verticalement ces forces d’écartement. Rythmé par sept évidements et le pronaos, le mur de la rotonde reçoit les poussées par l’intermédiaire d’arcs de décharge en briques noyés dans l’épaisseur de la coupole. Présents dans le mur circulaire, d’autres arcs de briques renvoient les poussées vers les piliers. Enfin, le mur extérieur dépasse de 8,40 m le pied de la coupole et agit comme un contrefort.

Oculus, qui apporte la lumière, et les 140 caissons ont permis d’alléger le poids global de la coupole. [©Jean-Christophe Benoist]

Le choix de matériaux fut adapté aux contraintes de l’ouvrage. La rotonde et la coupole sont construites en béton non armé. Pas moins de cinq formules, avec granulats différents, ont été utilisées. Ainsi, le mur de la rotonde, jusqu’à la première corniche extérieure, est constitué d’un béton avec éclats de tuf et de travertin. Entre la première et la deuxième corniche, prend place un béton de tuf et de briques. Le premier anneau de la coupole et le mur extérieur au-dessus de la seconde corniche est constitué de béton de briques concassées, tandis que le second anneau est fait d’un béton de tuf et de briques concassées. Enfin, la partie haute de la coupole est constituée d’un béton “léger” composé jusqu’à 80 % de pierre ponce.

…Et trois hypothèses constructives

Deux autres techniques ont permis d’alléger la coupole : sa paroi intérieure est rythmée par cent quarante caissons de taille décroissante disposés sur cinq rangées et, au sommet, un oculus de 8,70 m de diamètre assure l’éclairage de l’édifice.

La technique constructive de la coupole reste inconnue à ce jour, mais plusieurs hypothèses sont avancées. La première suggère la réalisation d’un coffrage supporté par une charpente provisoire prenant appui sur les corniches intérieures de la rotonde. La deuxième prévoit la construction d’une voûte en deux étapes : montage sur un cintre léger en bois d’une première couche mince de la voûte constituée de nervures en brique qui définissent les caissons intérieurs, puis, dans un second temps, édification du reste de la voûte avec ses arcs de décharge et son épaisseur de béton. Selon la troisième théorie, on aurait rempli la rotonde de sable ou de terre, réalisé un coffrage par-dessus, édifier la coupole, puis vider la rotonde. Toutes ces techniques étaient à la portée des bâtisseurs romains…

L’état de conservation du Panthéon de Rome est remarquable. Et la transformation de l’édifice en église, après la chute de l’Empire, a permis de le préserver du vandalisme. Aujourd’hui, le lieu abrite les tombeaux d’Italiens célèbres, dont celui du peintre Raphaël.

Mariola Gluzicki

[Sources : documentaire “Superstructures de béton”, France 5 (2009) et Wikipedia.]