Aujourd'hui, une dégradation préoccupante du monument
et l'éclatement en esquille de la pierre calcaire mis en oeuvre
qui se traduit par une diminution progressive de la quantité de matière dans les piliers extérieurs.
On peut se demander dans quelle mesure il est nécessaire de remplacer certains blocs endommagés
Diverses compétences ont été réunies pour appréhender au mieux les solutions à apporter.
Archéologues, architectes, ingénieurs, scientifiques, tailleurs de pierre
et géomètres ont été associés à la réflexion pour que leur maitrise des outils d'aujourd'hui
soit mis au service de la sauvegarde de l'amphithéâtre.
Par exemple, les toutes dernières technologies
de numérisation par scanner laser 3D ont été utilisé pour établir un relevé
précis de l'état actuel de la structure.
Et la comparaison au modèle numérique idéal,
réalisé dans le respect des règles de l'art des bâtisseurs romains,
révèle l'état des dégradations.
Les altérations qui s'opèrent à la surface de la pierre,
résulte probablement de l'action combinée de plusieurs facteurs.
Un premier facteur peut être lié à la technique
de mise en oeuvre des blocs en grand appareil qui sont posés à joints secs,
sans présence de mortiers.
D'autres facteurs peuvent provenir de la dégradation progressive du bâtiment.
Par exemple, le système remarquable d'écoulement d'eaux,
établie par les Romains, ne fonctionne plus comme autrefois.
Par conséquent, elle a tendance à s'infiltrer et à stagner dans la structure.
Or, en présence d'eau, le calcaire de Barutel que l'on retrouve dans les piliers de la façade,
se dilate et perd significativement de sa résistance mécanique.
Avant de descendre à l'échelle du bloc, il faut d'abord quantifier les forces
qui transitent dans la structure en effectuant un calcul de descente de charge.
Nous nous sommes intéressés à 5 travées sur 60, ce qui représente déjà un modèle de 5 000 blocs.
La méthode par élément discret que nous avons employé,
calcule le mouvement de chaque bloc en tenant compte des chargements extèrieurs
et des forces de contacts qui s'exercent avec les blocs voisins.
Grâce aux calculs de la descente de charge,
les sollicitations sur chaque bloc peuvent être évaluées plus précisément.
On peut alors se focaliser sur les blocs les plus dégradés,
pour étudier plus finement ce qui se passe dans le matériau.
En utilisant une méthode par élément fini
nous avons pu étudier le rôle des différents facteurs évoqués précédemment.
Ici, nous visualisons l'impact d'une surface de contact irrégulière
qui traduit l'imprecision de la taille de la pierre.
À présent, nous prenons en compte l'effet de la dilatation en présence d'eau
qui s'infiltrerait sur 2 faces très exposées aux intempéries.
La coloration bleue, révèle une mise en tension des couches humides externes
qui dépasse la limite admissible par le matériau. Ce qui conduit, dans la réalité, à l'apparition de fissures.
Ces fissures se propagent et provoquent des éclatements en esquilles observés.
Certes, ces facteurs d'altération étaient déjà probablement connus par les bâtisseurs romains,
car de nombreux éléments dans la conception du monument semblent avoir été mis en oeuvre pour les éviter.
Mais leurs effets sur la pérennité des Arènes,
après 2000 ans d'histoire peuvent être mieux appréhendés
grâce à cette collaboration pluri-disciplinaire. En offrant une assistance à la prise de décision,
les outils développés nourrissent constructivement l'épineux débat
de la restauration d'un monument historique.