Ils viennent d’Amérique pour bâtir l’Ile de Pâques, 

 par Joseph Davidovits

ISBN: 979-10-242-0610-3, 265 pages, 172 illustrations, 

publié en Juin 2021, éditions Dervy, Groupe Guy Trédaniel, Paris.

Résumé:
Livre de vulgarisation scientifique sur la Découverte en 2017-2018 de l’emploi des technologies des pierres Géopolymères mises en œuvre à Tiahuanaco (Pumapunku/Tiwanaku) (600-800 apr. J-C.), Bolivie, et ses conséquences possibles sur les monuments et statues de l’Ile de Pâques. Voir l’article à Tiahuanaco-Pumapunku et dans Research Gate Research Gate publiés en Août – Septembre 2019 et Décembre 2020.

1. Introduction, présentation de la recherche et des objectifs.

L’institut Géopolymère avait organisé une expédition à l’Ile de Pâques en 2016 qui fut dirigée par Ralph Davidovits. L’objectif était de faire le point sur une recherche commencée il y a 40 ans par Joseph Davidovits (Davidovits et Aliaga, 1981) puis abandonnée, par manque d’information cohérente sur la nature artificielle  (géopolymère) ou naturelle des différents monuments et statues de l’ile. Maintenant, avec notre connaissance de la science des géopolymères, il nous semble évident qu’ils furent fabriqués avec la technologie de la pierre malléable, comme dans la tradition sud-américaine du Pérou, et autre site de l’Altiplano, dans les Andes de l’Amérique du Sud. 

La première visite en 2016 fut pour le site de Vinapu à l’Ile de Pâques. C’est un site très connu qui est l’objet d’une polémique, surtout depuis l’expédition Kon-Tiki de Thor Heyerdahl en 1947 qui traversa l’océan Pacifique d’est en ouest sur un radeau de balsa, venant du Pérou. Tous les visiteurs sont frappés par la ressemblance dans la construction du mur de Vinapu avec ceux de l’Altiplano (Figure 1) et nous serions d’accord pour une première migration venant de l’est, de l’Amérique du Sud. Puis, les Polynésiens auraient conquis l’île, venant de l’Ouest. Il y aurait donc un possible lien entre ces deux civilisations, l’une venant de l’est et l’autre de l’ouest. 

Figure 1: architecture avec “clé” de stabilité; à gauche, mur de fondation de la pyramide Akapena de Tiwanaku (600 apr. J.-C.) (cliché RD, 2017); à droite, mur de l’ahu Vinapu à l’Ile de Pâques (850-950 apr. J.-C.) (cliché RD, 2016).

Mais, c’est un sujet tabou pour les responsables de la recherche archéologique à l’ile de Pâques. Il semble qu’il soit interdit d’exprimer une telle opinion. Toute la recherche archéologique actuelle est biaisée par cette position. Donc, si nous voulons démontrer cette interrelation, à savoir que la connaissance est arrivée par l’est, nous devons tout d’abord retrouver et expliquer scientifiquement celle des bâtisseurs des mégalithes précolombiens de l’Altiplano. Ensuite, nous aurons le loisir de revenir sur le dossier de l’Ile de Pâques. 

Pour cela, il fallait commencer par un endroit de l’Altiplano où nous avons pu examiner des échantillons et où l’étude géologique, minéralogique avait été faite en partie par des scientifiques géologues, archéologues, anthropologues. Ce site archéologique est celui de Tiahuanaco, en Bolivie, près du Lac Titicaca, plus précisément le site de Pumapunku / Tiwanaku. L’étude pétrographique réalisée par l’équipe de géologues boliviens autour de Ponce Sangines (Ponce Sangines et al., 1971) a servi de point de départ. Elle portait essentiellement sur la description des différents gisements de grès rouge situés dans les environs de Tiahuanaco, et sur l’analyse pétrographique des 4 terrasses monumentale en grès (Figure 2).

L’Institut Géopolymère à donc organisé l’année suivante, en 2017, cette exploration à Tiahuanaco (Pumapunku/Tiwanaku), près du Lac Titicaca situé en Bolivie à 4000m d’altitude en collaboration avec un géologue de l’Universidad Catolica San Pablo UCSP d’Arequipa, Pérou.  

2. Le livre est divisé en 2 parties.

2.1 1ère Partie, Chapitres 2 à 9: Pumapunku/Tiahuanaco, Bolivie. 

Elle décrit la découverte des technologies des pierres artificielles géopolymères mis en œuvre dans les Andes, sur l’Altiplano. Elle fut publiée à la fois dans des articles scientifiques, Davidovits et al. (2019a,b,c), Gara et al. (2020), et des vidéoconférences sur internet (au total plus de 1 million de vues).

Figure 2: Pumapunku. À gauche, une des terrasses monumentales en grés géopolymère de type ferro-sialate; à droite, structure “H”, roche andésite  géopolymère de type organo-minéral, obtenu en milieu acide (acide phosphorique et acides organiques), contenant de la matière organique biologique (RD 2017).

La Figure 2 illustre les 2 types de roches géopolymères employés à Pumapunku: 

• le grès rouge de type géopolymère ferro-sialate (milieu alcalin) pour les énormes terrasses (Davidovits et al., 2019a), et 
• l’andésite grise pour les structures en “H” et les portes, géopolymère de type organo-minéral (milieu acide) contenant de la matière organiquebiologique (Davidovits et al., 2019b). 

Ainsi, pour comprendre l’histoire et la technologie employée par la civilisation de Pumapunku/Tiwanaku, l’anthropologie a vite compris que la seule façon d’y parvenir était d’étudier l’évolution de l’art de la poterie, de la céramique, du travail de l’argile. Parmi les anthropologues, je citerai John Wayne Janusek, de Vanderbilt University, USA (Janusek, 2008). Avec lui, nous avons découvert comment soudainement, vers 500 apr. J.-C., on passe de la production d’une vulgaire terre cuite à celle d’une céramique que j’ai qualifiée de « high-tech » dans le Chapitre 4. Dans son livre, Janusek écrit : (…) Tiwanaku 1, datant de 500-800 apr. J.-C., commence par l’apparition soudaine d’une nouvelle gamme de poteries élaborées et à engobe rouge (redware). En rupture avec la fin de la deuxième période formative (la civilisation avant 500 apr. J.-C.), pratiquement tout le monde avait désormais accès à des récipients en céramique très élaborée pour la consommation domestique et les festins. (…).

Cette céramique « high-tech » de Tiwanaku est illustrée dans la Figure 3. Elle serait le résultat d’une technique proche de la technologie céramique géopolymère LTGS (Low Temperature Geopolymeric Setting). Elle est parfaitement adaptée aux conditions de fabrication des céramiques de qualité supérieure fabriquées à basse température, inférieure à 600°C, qui sont celles des températures de cuisson dans ces régions de l’Altiplano: combustible essentiellement à base de bouse de camélidé (lama) et broussailles. Elle est si caractéristique et si unique dans la région qu’elle servit d’instrument précis de datation dans plusieurs chapitres de ce livre.

Figure 3: a) à gauche, coupe à paroi épaisse, période ancienne (200 apr. J.-C.); b) au milieu, le kero et c) à droite, coupe multicouleur rouge tazon (500 apr. J.-C.), à paroi très fine et très solide de céramique de type LTGS (Museo Nacional de Arqueología Tiwanaku, La Paz, 2017).

2.1.1 Blocs de grès rouge

À partir de la céramique LTGS, les artisans de Pumapunku/Tiwanaku ont été capables d’extrapoler et d’inventer la technologie des blocs et structures en roches géopolymères. Les blocs géants de grès rouge sont décrits dans le chapitre 5. Le grès est une roche sédimentaire composée de grains de quartz et d’un liant argileux. Selon Ponce Sangines et al. (1971), il existe plusieurs sources géologiques possibles pour son origine. Elles sont décrites au chapitre 6, mais  aucune d’entre elles ne correspond aux pierres qui font partie du site archéologique. 

Aucune carrière connue, parmi celles que notre équipe a étudiées sur le terrain en novembre 2017, ne peut fournir les blocs massifs de 10 mètres de long et de 130-180 tonnes, qui forment ces structures. De plus, la pierre locale disponible pour cette tâche est friable et de petite taille. Notre enquête au microscope électronique nous a indiqué que le grès rouge de Pumapunku ne peut pas provenir de la région, car il contient des éléments chimiques (haute teneur en sodium Na), qui ne sont pas présents dans la géologie locale. La question est alors de savoir d’où vient la pierre, à combien de centaines ou de milliers de kilomètres de là a-t-elle été trouvée, par quel moyen ces énormes blocs ont-ils été transportés ?

Ce que l’analyse au microscope électronique nous montre, c’est que la composition du grès pourrait être artificielle (un géopolymère de ferro-sialate) et fabriquée comme du ciment.

2.1.2 Blocs de type “H” et portes monolithes en andésite volcanique.
Le principal composant des structures les plus énigmatiques de Tiwanaku/Pumapunku, la Porte du Soleil et les blocs « H » (Figure 2), est l’andésite, une roche volcanique dérivée du magma. Dans le Chapitre 7, grâce aux travaux d’un autre anthropologue céramiste, William Isbell, State University of New York at Binghamton, USA, cette même céramique « high-tech » LTGS nous a permis de découvrir, de dater et de comprendre quelle était la matière volcanique utilisée dans la roche andésite géopolymère constituant les grandes portes et les structures en « H » de Pumapunku. Il s’agit d’un sable volcanique extrait du volcan Cerro Kapia. 

L’examen d’échantillons de blocs au microscope électronique MEB, montre la présence de matière organique biologique à base de carbone (C) et d’azote (N). Cependant, nous savons que la matière organique biologique n’existe pas dans une roche volcanique formée à haute température, car dans ces conditions, elle se serait vaporisée, de sorte qu’on ne pourrait pas la trouver dans l’andésite des monuments de Pumapunku. Cet élément organique, un géopolymère à base d’acides carboxyliques extraits de plantes et autre biomasse, a donc été délibérément ajouté par la main de l’homme pour former une sorte de ciment.

Ce faisant, nous avons résolu un des mystères archéologiques les plus discutés au monde. Nos découvertes de la nature artificielle des roches employées dans les monuments de Tiwanaku/Pumapunku furent publiées dans les journaux scientifiques à comité de lecture Materials Letters et Ceramics International, fin 2018 — début 2019. Ces publications générèrent une forte audience sur internet, avec plus d’un million de vues sur les vidéos décrivant nos recherches, en particulier en Amérique latine. Nous savons comment les monuments de Pumapunku, les terrasses mégalithiques en grès rouge et les fantastiques éléments structuraux en forme de « H » en andésite, furent façonnés à l’aide de techniques de fabrication de roches artificielles, proches et apparentées à celle des géopolymères. Cette nouvelle connaissance pourra être utilisée pour comprendre comment des ouvrages encore plus impressionnants furent construits pendant cette même période ou après. Je fais allusion évidemment aux énormes murailles de Sacsayhuaman à Cusco, au Pérou, ainsi que d’autres monuments de par le monde. 

2.2 2ème Partie, Chapitres 10 à 12: Ils viennent d’Amérique pour construire l’ile de Pâques. 

Y a- t-il un lien avec une civilisation venue de l’Est ? J’ai essayé de clarifier et de décrire mon hypothèse sur ce sujet dans les chapitres 10 à 12. 

Tout le monde connaît l’ile de Pâques et ses statues. Le problème c’est qu’il n’y en a pas 1, ou 2 ou 10, mais des centaines. On en compte environ 800 pesant entre 5 tonnes et 20 tonnes et ayant jusque 10 mètres de hauteur. Comment cette population qui a compté au maximum 4000 habitants, lors de sa découverte en 1722, a-t-elle pu produire ce nombre invraisemblable de statues colossales ? On nous explique que ces statues ont été taillées dans de la roche volcanique et transportées depuis le volcan, montées sur les terrasses avec des techniques que chacun essaye d’appliquer sans succès. Évidemment, on nous propose des tas de solutions avec des cordes, et des poutres, d’autres utilisent l’aide des extraterrestres, mais tout ceci constitue un ensemble qui dépasse l’entendement normal. 

Le livre explique l’hypothèse de la nature artificielle de ces roches volcaniques utilisées dans la réalisation de ces statues; c’est-à-dire qu’au lieu d’avoir été transportées et taillées, elles ont été fabriquées sur place à l’aide de technologies géopolymères en milieu acide (extraits de biomasse). Avec ce raisonnement et ce nouveau paradigme, nous comprenons ce qu’il s’est passé sur cette ile et nous nous demandons d’où vient cette connaissance. Qui ? Quand ? Comment?

Figure 4: Ile de Pâques; à gauche, statues de type Chemamülles plantées sur le flanc du volcan Rano Raraku; à droite, statues de type Moai sur l’ahu Tongariki(2016).

En me basant dans le Chapitre 10 sur les travaux d’un troisième céramiste anthropologue, Mauricio Uribe, Universidad de Chile, Santiago, Chili, (Uribe et al., 2004) c’est également cette céramique “high-tech” LTGS qui permit de démontrer comment des prêtres exilés de Tiwanaku/Pumapunku se lancèrent dans l’aventure vers l’Ouest depuis Arica, sur la côte de l’Océan Pacifique. C’est ainsi qu’en naviguant sur l’océan, ils seraient devenus les premiers habitants de l’Île de Pâques vers 800-900 apr. J.-C. Ils auraient bâti le mur de Vinapu (850-950 apr. J.-C.). Cette connaissance a été apportée dans l’ile de Pâques, non pas par les Polynésiens, mais par les Amérindiens, les Américains du Sud venant des Andes, de l’Altiplano, de la région de Cuzco, de Tiahuanaco (Pumapunku/Tiwanaku) situé dans l’actuelle Bolivie.

Ensuite, des Mapuches venant du Chili (1000-1100 apr. J.-C.) auraient commencé à planter leurs statues Chemamülles dans les flancs du volcan Rano Raraku. Ces statues Chemamülles seraient la réplique des grandes statues en bois que les Mapuches sculptaient au Chili. Mais, ici, à l’Ile de Pâques, le tronc du palmier n’est pas approprié car fibreux. Ils ont donc inventé la statue en pierre. Les Polynésiens seraient arrivés après (vers 1150-1200). Ils auraient adapté la technologie géopolymère développée par les Amérindiens et auraient fabriqué les statues Moai posées sur les ahus (Figure 4). 

Les rares études pétrographiques réalisées sur les Moai montrent au MEB la présence de micro-organismes (bactéries) fossilisés dans la roche volcanique (Hyvert, 1973) (Figure 5). Cela suggère l’emploi de géopolymère de type organo-minéral, obtenu en milieu acide, comme à Pumapunku.

D’un autre côté, l’analyse du sol à l’intérieur du volcan Rano Raraku (Sherwood et al., 2020) met en évidence une pollution chimique regroupant plusieurs éléments: potassium (K), phosphore (P), calcium (Ca), phytholites (SiO₂) provenant d’ajouts volontaires de matières organo-minérales effectués par les habitants (Figure 5). Cela pourrait évoquer la mise en place d’une unité de fabrication géopolymère, de type organo-minéral.

Figure 5: à gauche, photos au MEB de micro-organismes fossilisés en forme de tonnelet (statues de l’Ahu Tongariki), échelle 5 microns, d’après G. Hyvert (1973); à droite, les valeurs recommandées, moyennes et maxima mesurées pour le pH, le phosphore (P), le calcium échangeable (Ca), le potassium (K), dans le sol, statue Nr. 156, caldéra du volcan Rano Raraku, d’après Sherwood et al., (2019); les valeurs mesurées sont extrêmement élevées et elles indiquent une pollution chimique du sol.

3. Conclusion.

Dans ce livre, je conte plusieurs aventures humaines qui se succédèrent sur plus de 300 ans entre 850 av. J.-C. et 1200 av. J.-C. Tout ceci se passe 600 ans avant les Incas. Grâce aux travaux de différents anthropologues américains et chiliens, j’explique comment les peuples sud-américains auraient échoué sur l’ile. Aucune des deux civilisations étudiées dans ce livre, celle d’Amérique du Sud à Tiahuanaco, Bolivie, dans l’Altiplano, qui eut son apogée entre 600 et 800 apr. J.-C. et celle de l’Ile de Pâques, qui prend le relai à partir de 800-900 apr. J.-C., n’a transmise d’information par le biais d’un système d’écriture, de texte ou de gravure. C’est le silence le plus total. Il m’a fallu donc « prendre conscience de beaucoup de choses », c’est-à-dire faire preuve d’ingéniosité. J’ai réussi à relier l’impossible et le défendu, l’impossible en démontrant la forte relation existant entre les Andes de l’Amérique du Sud et l’Ile de Pâques, le défendu en établissant que les premiers occupants de l’ile furent des Américains, bien avant les Polynésiens.

Notre étude démontre que ces composants architecturaux ont pu être façonnés avec une technique de moulage en géopolymère au sable humide. Plus vraisemblablement, il s’agissait d’une préforme obtenue par moulage. Puis, avant que le géopolymère ne soit complètement durci, alors qu’il était encore mou et facile à travailler, il aurait été sculpté avec les outils classiques de l’époque : en bois, en pierre, en obsidienne. 

Enfin, notre découverte scientifique confirme les légendes locales du Pérou que l’ethnologue péruvien Francisco Aliaga m’avait présentées il y a quarante ans (Davidovits et Aliaga, 1981). Cette tradition sud-américaine indique que « les pierres ont été faites à l’aide d’extraits de plantes capables de ramollir la pierre ». Cette explication a toujours été rejetée par les archéologues, car elle n’avait pas de sens. Les preuves apportées par notre équipe de scientifiques de France et du Pérou montrent que la tradition orale avait raison : ils faisaient des pierres molles qui pouvaient durcir ! L’hypothèse des anciennes super-civilisations perdues ou des extraterrestres est fausse. C’étaient des homo sapiens, des humains intelligents. Ils connaissaient parfaitement leur environnement et savaient exploiter les ressources apportées par la nature. 

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Les traductions du livre en langue espagnole et en langue anglaise sont disponibles. 

Nous cherchons un éditeur pour chacune de ces langues.

TABLE DES MATIÈRES

• Résumé étendu de l’étude
• Introduction
• 1. Pumapunku: les mégalithes de grès rouge
  • 1.1 Provenance géologique des blocs de grès mégalithiques
  • 1.2 Enquêtes scientifiques: Microscope optique. Diffraction des rayons X, MEB / EDS, microscope électronique à balayage.
  • 1.3 Discussion.
• 2. Pumapunku: les structures en andesite volcanique grise
  • 2.1 Structures extravagantes et énigmatiques.
  • 2.2 Recherche scientifique: lames minces, microscope optique, MEB / EDS, microscope électronique à balayage.
  • 2.3 Discussion: quelle chimie ?
• 3. Conclusion

Voici la vidéo de la conférence présentée par le Prof. Joseph Davidovits, le 10 juillet 2018 au Geopolymer Camp 2018 et donnant tous les détails de l’étude, en anglais et en espagnol avec des sous-titres en français.

“The Megaliths at Tiwanaku / Pumapunku are artificial geopolymers.”

61 min, 272 Mo. Cliquez sur l’icône CC pour les sous-titres en français, anglais et espagnol. Cliquez sur l’icône à droite pour l’afficher en plein écran. Disponible sur Youtube !

“Los Megalitos de Tiwanaku / Pumapunku son Geopolímeros Artificiales”

61 min, 272 Mo. Cliquez sur l’icône CC pour les sous-titres en français, anglais et espagnol. Cliquez sur l’icône à droite pour l’afficher en plein écran. Disponible sur Youtube !

Résumé étendu de l’étude

Les premiers résultats de cette recherche ont été publiés récemment dans deux journaux scientifiques internationaux renommés:

1. Sur les mégalithes en grès de géopolymère: J. Davidovits, L. Huaman, R. Davidovits, « Ancient geopolymer in South American monuments. SEM and petrographic evidence « , Materials Letters 235 (2019) 120-124. DOI: doi.org/10.1016/j.matlet.2018.10.033, on line 8 October 2018.

2. Sur les structures “H” en andésite volcanique géopolymère: J. Davidovits, L. Huaman, R. Davidovits, “Ancient organo-mineral geopolymer in South American Monuments: organic matter in andesite stone. SEM and petrographic evidence”, Ceramics International 45 (2019) 7385-7389, DOI: doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.024, on line 4 January 2019.

Tiahuanaco, au bord du lac Titicaca en Bolivie est un village connu dans le monde entier pour sa mystérieuse Porte du Soleil, des ruines de temples et sa pyramide. Les archéologues considèrent que ce site a été bâti bien avant les Incas, vers 600 à 700 apr. J.-C.. Le site de Pumapunku se trouve juste à côté avec les ruines d’un temple pyramidal énigmatique bâti à la même époque. Comme il n’est pas restauré et mis en valeur, il est moins connu du grand public. Pourtant, on y trouve deux curiosités architecturales: quatre terrasses géantes de grès rouge pesant entre 130 et 180 tonnes et des petits blocs d’andésite, une pierre extrêmement dure, dont les formes complexes et la précision millimétrique sont incompatibles avec la technologie de l’époque. Et pour cause, l’archéologie nous explique que les Tiwanakans ne possédaient que des outils en pierre et aucun métal suffisamment dur pour tailler la roche. Pourtant, ils auraient taillé des blocs de grès rouge aussi gigantesque (ces blocs antiques sont les plus gros de tout le continent américain !) et étaient capables de transporter ces centaines de tonnes sur le site, puis de les ajuster avec précision. Aussi, ils auraient été capables de sculpter d’autres blocs plus petits dans de l’andésite, une pierre impossible à tailler avec une finition incroyable ! De tout cela, les archéologues ne peuvent donner d’explications rationnelles. Ainsi, pour le grand public, une ancienne super civilisation perdue ou les aliens sont les hypothèses généralement avancées pour expliquer ces prodiges.

En novembre 2017, les scientifiques ont prélevé des échantillons de grès rouge et d’andésite sur le site de Pumapunku. Pour la première fois, ces pierres ont été analysées au microscope électronique, cela n’avait jamais été réalisé avant ! Ils ont découvert la nature artificielle des pierres. Ils ont comparé les pierres des monuments avec les ressources géologiques locales et ont constaté de nombreuses différences.

L’andésite est une pierre volcanique provenant du magma. Elle est composée principalement de silice sous forme de feldspath plagioclase, d’amphibole et de pyroxène. Les scientifiques y ont découvert la présence de matière organique à base de carbone. « Une matière organique à base de carbone n’existe pas dans une pierre volcanique formée à haute température, car ils sont vaporisés. Il est impossible d’en trouver dans l’andésite. Et parce que nous avons trouvé de la matière organique à l’intérieur de la pierre volcanique andésitique, les scientifiques auront la possibilité d’effectuer une datation du Carbone-14 et déterminer l’âge exact des monuments » d’après Luis Huaman, géologue à Universidad Catolica San Pablo, Arequipa, Pérou. Cet élément organique, un géopolymère à base d’acides carboxyliques, a donc été ajouté par une intervention humaine à un autre moment pour former une sorte de ciment.

Les blocs géants de grès rouge posent un autre problème. Le grès est une roche sédimentaire composée de grains de quartz et d’un liant argileux. Il existe plusieurs sources géologiques possibles, mais aucune ne correspond aux pierres édifiées sur le site archéologique. Aucune carrière connue n’est capable de fournir les blocs massifs de 10 mètres de long. De plus, la pierre locale est friable et de petites dimensions. Les scientifiques ont découvert au microscope électronique que le grès rouge de Pumapunku ne peut pas provenir de la région, car on y trouve des éléments, comme le carbonate de sodium, absents de la géologie locale. Alors d’où provient la pierre ? De plusieurs centaines ou milliers de kilomètres ? Avec quels moyens ont-ils été transportés ? En réalité, l’analyse au microscope électronique prouve que la composition du grès pourrait être artificielle (un géopolymère ferro-sialate) et fabriquée comme un ciment.

Quelle est cette technologie ? « Les pierres artificielles ont été formées comme un ciment. Mais, ce n’est pas un ciment moderne, c’est un ciment géologique naturel obtenu par géosynthèse, » déclare Ralph Davidovits, chercheur à l’Institut Géopolymère. Pour cela, ils ont pris de la roche naturellement friable et érodée comme pour le grès rouge depuis la montagne toute proche et du tuf volcanique non consolidé depuis le volcan Cerro Kapia juste à côté au Pérou pour former l’andésite. Ils ont créé un ciment soit à partir d’argile (la même argile rouge que les Tiwuanakans ont utilisée pour la poterie) et des sels de carbonate de sodium venant du Laguna Cachi dans le désert de l’Altiplano au sud, pour former le grès rouge. Pour l’andésite grise, ils ont inventé un liant organo-minéral à base d’acides de plantes et d’autres réactifs naturels. Ce ciment était ensuite coulé dans des moules et durci pendant quelques mois. Sans une connaissance approfondie de la chimie des géopolymères, qui étudie la formation de ces roches par géosynthèse, il est difficile de reconnaitre la nature artificielle des pierres. « Cette chimie n’est pas une science difficile à maitriser. Elle est le prolongement des connaissances des Tiwanakans dans la céramique, les liants minéraux, les pigments et surtout une excellente connaissance de leur environnement, » précise le professeur Joseph Davidovits. Sans la sélection des bonnes matières premières, ces monuments extraordinaires n’auraient pu voir le jour il y a 1400 ans.

Enfin, cette découverte scientifique confirme les légendes locales qui disent que « les pierres ont été faites avec des extraits de plantes capables de ramollir la pierre. » Cette explication a toujours été rejetée par les archéologues, car elle n’avait pas de sens. Les preuves apportées par l’équipe de scientifiques de France et du Pérou montrent que la tradition orale avait raison: ils faisaient des pierres molles qui pouvaient durcir ! L’hypothèse de l’ancienne super civilisation perdue ou les aliens extraterrestres est fausse. Les Tiwanakuans étaient des humains intelligents. Ils connaissaient parfaitement leur environnement et savaient exploiter les ressources apportées par la nature.

En plus de la datation du Carbone-14, d’autres études seront bientôt réalisées pour déterminer si certains monuments de la région de Cuzco au Pérou ont été bâtis avec la même connaissance scientifique.

Introduction

Le Professeur Joseph Davidovits et son équipe ont publié récemment des résultats préliminaires sur les monuments de Tiwanaku / Pumapunku [1, 2]. Certaines de leurs méthodes de construction ont depuis longtemps suscité l’intérêt et des spéculations impliquant des super-civilisations ou des interventions extra-terrestres. Les théories conventionnelles suggèrent que les blocs de pierre furent taillés dans des carrières parfois éloignées, travaillés avec précision et transportés. Actuellement, il y a très peu de recherches effectuées par des scientifiques spécialistes des matériaux sur ces sujets controversés. Cependant, du point de vue de la construction et des matériaux de construction, les connaissances que l’on peut acquérir grâce à ce type d’études archéologiques sont multiples. En particulier, elles génèrent des exemples utiles pour la détermination des propriétés à long terme des bétons géopolymères. Elles aident à comprendre la transformation chimique qu’une matrice géopolymère peut subir sur une longue période (des centaines voire des milliers d’années) et fournit des données sur le mécanisme de cristallisation et l’évolution minéralogique.

Pour les pyramides égyptiennes, Joseph Davidovits, connu pour son développement de la science des géopolymères et du béton géopolymère [3] a, dans les années 1980, proposé une théorie alternative, mais toujours controversée [4, 5]. Il a suggéré que les blocs constituaient un type de béton ancien fait de calcaire désagrégé du plateau de Gizeh, en Égypte, cimenté par un liant géopolymère de type polysilico-oxo-aluminate de sodium ou de potassium, poly(sialate), et tassé dans des blocs in situ. Malgré la vive opposition du gouvernement égyptien [6], plusieurs scientifiques ont publié des études qui confirment la présence de béton géopolymère archéologique dans les pyramides [7, 8, 9, 10]. Les ingénieurs civils comprennent généralement les implications de ce nouveau paradigme sur la construction des monuments mégalithiques archéologiques.

Nous présentons ici nos résultats de recherche préliminaire sur les monuments des Andes d’Amérique du Sud, sur l’Altiplano (Fig. 1), à savoir Tiwanaku (en espagnol Tiahuanaco). Le site est situé au sud-est du lac Titicaca à 3820 m d’altitude. Il comprend une pyramide de terre et la célèbre Porte du Soleil monolithique, en pierre volcanique, en andésite. Les monuments furent construits il y a 1400 ans (environ 600 après JC) par l’empire de Tiwanaku, l’une des civilisations des Amériques précolombiennes.

Nos recherches portent sur le site adjacent moins connu de Pumapunku. En 2015, le gouvernement bolivien a lancé un projet ambitieux visant à promouvoir ce site étrange et peu connu. Son rapport officiel se lit comme suit (traduction française de l’espagnol) [11]: « … la plate-forme supérieure de la pyramide présente les vestiges les plus étonnants. D’immenses blocs de grès rouge, les plus grands de la région monumentale de Tiwanaku, se trouvent dispersés comme si un grand tremblement de terre avait dévasté la région. On ne distingue plus aujourd’hui que de grands blocs de grès rouge mélangés à des portes fragmentées en andésite, recouverts de décorations sculptées. Les pierres de taille aux reliefs géométriques et symétriques, parfaitement polis sont les témoins silencieux de ces constructions majestueuses et importantes de Pumapunku dans le passé ».

La Fig. 2 est la reconstruction supposée du site. Le temple de grès lui-même est très petit. La plate-forme située au sommet de la pyramide à 4 niveaux de Pumapunku est composée de 4 dalles mégalithiques en grès rouge, désignées en rouge Nr 1, Nr 2, Nr 3, Nr 4, pesant entre 130 et 180 tonnes chacune (Fig. 3), les monuments les plus massifs du Nouveau Monde.

Ces dernières années, plusieurs reportages et vidéos ont fleurit sur Internet. Certains ingénieurs civils affirment que les monuments sont en béton. D’autres soutiennent qu’ils ont été construits par des super-civilisations aux technologies inconnues. Notre étude suggère que les dalles sont un type de béton de géopolymère de grès coulé sur place. Il n’y a pas de carrière dans les environs d’où les blocs mégalithiques utilisés dans le monument auraient pu être importés.

Le conquistador Pedro de Cieza de Leon, l’un des premiers chroniqueurs espagnols, qui se rendit au lac Titicaca en 1549 sur l’Altiplano, s’émerveilla des ruines de Pumapunku, se demandant quels outils auraient pu être utilisés pour atteindre une telle perfection (Traduction en français [12])  » Dans un autre endroit, plus à l’ouest [de Tiwanaku], il y a d’autres vestiges antiques, parmi lesquels de nombreuses portes, avec leurs jambages, leurs linteaux et leurs seuils, tous faits d’une seule pierre. Mais ce que j’ai noté plus particulièrement, lorsque je me promenais dans ces ruines, écrivant ce que j’ai vu, c’est que en plus de ces grandes portes, il y avait d’autres pierres encore plus grosses, certaines d’environ trente pieds de large, quinze pieds de long ou plus, et six d’épaisseur. La porte, avec ses jambages et son linteau, était faite d’une seule pierre. Son travail est d’une grandeur et d’une magnificence sans égales quand on y réfléchit bien. Pour moi, je ne comprends pas avec quels instruments ou quels outils cela a pu être fait, car il est très certain que afin que ces pierres soient parvenues à cette perfection et laissées tel que nous les voyons, les outils ont dû être bien meilleurs que ceux qu’utilisent maintenant les Indiens (….) Une autre chose remarquable est que dans tout ce district il n’y a pas de carrières d’où ces nombreuses pierres ont pu être apportées, et dont le transport doit avoir nécessité l’intervention de nombreuses personnes. J’ai demandé aux indigènes si ces édifices avaient été construits à l’époque des Incas et ils se sont moqués de la question, affirmant qu’ils ont été construits avant que les Incas ne règnent, mais qu’ils ne pouvaient pas dire qui les avait construits …. « Selon l’archéologie moderne, le monument a été détruit vers l’an 900 après JC, soit 500 ans avant l’ascension de l’empire Inca.

Cependant, l’aspect le plus controversé du site de Pumapunku se trouve dans des objets énigmatiques plus petits, d’un mètre de haut, élaborés dans une pierre volcanique andésitique (Fig. 4). Ils présentent des finitions lisses sans précédent, des faces parfaitement planes, des angles droits à 90° intérieurs et extérieurs très exacts. Les architectes historiens se demandent comment un travail de pierre aussi parfait avait pu être réalisé avec de simples outils de pierre [13]. Notre étude démontre que ces composants architecturaux ont été façonnés avec une technique de moulage au sable humide et géopolymère.

1ère Partie:

Pumapunku: les mégalithes de grès rouge

1.1 Provenance géologique des blocs de grès mégalithiques.

Les voyageurs ont généralement convenu que le grès provenait principalement de la chaîne de montagne Kimsachata située au sud de Tiwanaku. Comme le montre la Fig. 7, on ne savait toujours pas comment ces mégalithes étaient exploités et transportés vers le bas avec des traîneaux primitifs, sur des pistes à lama, raides et étroites. Les premières études scientifiques conduites et publiées au début des années 1970 par les archéologues boliviens [14] avaient pour objectif de déterminer la source du grès utilisé pour construire le complexe de Pumapunku. Les études géologiques furent faites dans 6 vallées escarpées, sélectionnant plusieurs carrières de grès potentielles, totalisant 47 échantillons. Des études comparatives comprenant la diffraction des rayons X, la fluorescence X, l’analyse géochimique et la pétrographie lithique leur ont permis de conclure que le grès de Pumapunku provenait de la Quebrada de Kausani (site géologique (1) de la Fig. 6). Cependant, notre étude détaillée de leur analyse chimique, contredit cette affirmation.

En 2017, nous avons pris cette étude de 1970 pour commencer notre enquête et avons sélectionné trois sites (Fig. 6): site (1) Quebrada de Kausani , site (2) Cerro Amarillani, déjà étudié dans les années 1970 mais non sélectionné, et nous avons ajouté un troisième site, site (3), Kallamarka. Pourquoi? Parce qu’il existe plusieurs archives archéologiques dans le village de Kallamarka, qui montrent que le village était en activité au moment de la construction de Pumapunku. Il est donc clair que ce village aurait pu être associé à l’extraction de grès. Il est d’ailleurs inscrit au Patrimoine Mondial de l’UNESCO depuis Juin 2014 (voir ci-dessous)

1.1.1 Quebrada de Kausani

La visite du site numéro (1) Quebrada de Kausani commence depuis le plateau de l’Altiplano à 3850 mètres et grimpe jusqu’à un lieu appelé Kaliri à 4159 mètres d’altitude. L’archéologie officielle affirme qu’ils ont utilisé la piste escarpée à lama (Fig. 7) pour traîner leurs mégalithes de 150 tonnes vers la vallée. C’est difficile à croire.

Sur le plateau, à Kaliri, de nombreux blocs de grès quadratiques gisent sur le sol, mais nous ne trouvons pas de blocs massifs. Nous n’avons que de petits blocs (Fig. 8). Les archéologues américains [15] affirment qu’il s’agit là des restes d’activités d’extraction humaine. Les archéologues boliviens disent non, il n’y en a pas! En 1970, ils écrivaient: «  un processus typique de désintégration par altération mécanique (…) il n’y avait pas de carrière de grès utilisée par les Tiwanacota, telle qu’une mine à ciel ouvert, un ouvrage ou une galerie, mais ils se dirigeaient plutôt vers des blocs séparés par une diaclase. » Ceci est un événement géologique de vieillissement naturel. Il se trouve qu’il produit des blocs quadratiques, comme dans d’autres endroits de grès.

1.1.2 Cerro Amarillani

Le site (2) Cerro Amarillani est plus facile à atteindre en voiture et sur route. C’est une formation géologique similaire. Nous avons aussi des blocs. (Fig. 9)

1.1.3 Kallamarka (MAR)

Le site (3) Kallamarka (Kalla Marka) est totalement différent. Callamarca est l’orthographe en espagnol. Kallamarka avec « k » est l’orthographe dans la langue locale. L’entrée du village est typique et ne se retrouve pas ailleurs (Fig. 10). Cela suggère un contexte historique. C’est étonnamment propre, avec une chaussée en briques. En fait, il était aussi une étape sur la Route de l’Inca, Qhapaq Ñan, le réseau de routes andin, inscrite au Patrimoine de l’Humanité par l’UNESCO depuis Juin 2014.

Nous continuons notre exploration sur la route de terre en voiture, quittons le village et montons vers le site choisi par notre géologue. Nous y trouvons des blocs de grès individuels, mais plus intéressant encore, nous avons ici une particularité, à savoir des couches de grès altéré, adaptées à la réaction géopolymère, situées entre les blocs quadratiques, comme illustré à la Fig. 11 à gauche. Notre géologue a entrepris l’expérience suivante sur le site (Fig. 11 à droite) (regardez la vidéo pour plus de détails) et il commente: «Comme vous pouvez le constater, vous pouvez utiliser un outil très simple, décomposer le grès en morceaux plus petits, très facilement…; cela pourrait être un bon matériau pour fabriquer une pierre en géopolymère. … Oui, très facile. Même avec nos mains, nous pouvons le réduire. C’est très facile. »

1.1.4 Prélèvement d’un échantillon de monument PP4.

Le grès rouge du monument Pumapunku, étiqueté PP4 et étudié ici, provient de la dalle n ° 2. Sur la Fig. 5, l’emplacement de l’échantillonnage est marqué par un point noir. Sur la Fig. 12, il est mis en évidence par une flèche. Il provient d’un ancien site fracturé, au bord de la dalle, où plusieurs fragments avaient été sélectionnés et étudiés dans les années 1970 par les archéologues boliviens. Voir l’échantillon portant le numéro 9 (cercle).

Les deux échantillons (1970 et 2017) peuvent être comparés en ce qui concerne la composition chimique et l’analyse pétrographique.

1.2. Enquêtes scientifiques: Microscope optique. Diffraction des rayons X, MEB / EDS, microscope électronique à balayage.

1.2.1 Microscope optique: lames minces.

Les lames minces de 30 µm d’épaisseur ont été étudiées sous lumière polarisée transmise avec un microscope optique Leica 4500 DMP. Les résultats pour le grès sont illustrés aux Fig. 13-15; les lames minces sont marquées KAU (Kausani), AMA (Amarillani), MAR (Kallamarka) et PP4 (fragment Pumapunku n°4).

1.2.2 Analyse chimique (EDS) et DRX.

Les analyses MEB / EDS au microscope électronique à balayage ont été acquises à l’aide d’un microscope électronique à balayage JEOL JSM-6510LV. Les spectres de diffraction des rayons X ont été acquis à l’aide d’un spectromètre XD8 Advance « BRUKER » AXS (Siemens), étalonné et interprété selon les bases de données internationales ICDD / COD de 2013. Les résultats semi-quantitatifs pour le grès sont énumérés dans le Tableau 1: composition chimique (éléments at.%) et composition minéralogique (DRX). Le KAU contient du quartz SiO₂ et du feldspath albite NaSi₃AlO₈; l’AMA contient du quartz et du feldspath anorthite Ca(SiAlO₄)₂, et MAR et PP4 ont du quartz et du feldspath albite. Nous trouvons des minéraux supplémentaires dans MAR, à savoir la calcite CaCO₃, la kaolinite et les argiles illites.

Dans le Tableau 1, la fluorescence des rayons X et l’analyse MEB / EDS montrent que l’échantillon KAU n’a ni B (bore) ni Ca. Les valeurs ultérieures confirment l’analyse chimique des années 1970 [14] dans laquelle, pour 6 échantillons de Kausani, CaO = 0%, alors que pour 20 échantillons de monuments, CaO = 1,45 (valeur moyenne). Dans le Tableau 1, pour PP4-global, Ca = 1,70. De plus, pour PP4-global, Na at.% = 9,95; ce chiffre est nettement plus élevé que pour KAU (6,67), AMA (1,56) et MAR (5,10). Cette valeur est importante et sera discutée ci-dessous.

Tableau 1: Analyse des éléments (at.%) et minéralogique des grès rouges de Pumapunku et géologiques. Les valeurs de fluorescence-X (XRF) pour B bore proviennent de la référence [14], d’après [1].

L’analyse chimique, la XRF, l’analyse XRD (Tableau 1) et les lames minces (Fig. 13-15) suggèrent que KAU et AMA sont différents de PP4, c’est-à-dire que le matériau de pierre PP4 du monument ne provient pas des sites géologiques KAU (Kausani) ou MA (Amarillani).

1.2.3 Analyse SEM.

La quantité élevée de Na mesurée pour PP4-global dans le Tableau 1 se rapporte à l’image MEB et au spectre EDS de la Fig. 16, montrant NaSi₃AlO₈ authigénique formé après consolidation du grès. Dans le grès naturel, après des millions d’années de consolidation, l’albite authigénique résulte de la pénétration des eaux faiblement alcalines et de la dissolution du feldspath. Mais cela nécessite des pressions élevées (entre 3 600 et 5 000 m de profondeur) et des températures (100 à 150°C) [16]. Il se forme généralement de gros cristaux. Ici, nous avons une couche uniforme très mince. Cela pourrait être le résultat de l’auto-cristallisation d’un géopolymère polysialate, Si/Al = 3. Comme, dans un béton de grès à base de géopolymère Na-poly (sialate), la concentration alcaline est élevée, la formation d’albite et la cristallisation peuvent se produire pendant une période relativement courte, notamment au cours des 1400 ans d’enfouissement archéologique.

1.3 Discussion

La kaolinite est l’un des principaux minéraux que l’on trouve couramment dans la synthèse des géopolymères et la fabrication de béton géopolymère. Le grès MAR est soumis à la dégradation géologique qui transforme le feldspath en kaolinite. Il est facilement désintégré manuellement en petits morceaux, comme le montre la Fig. 11. Les quantités de kaolinite (dans la plage de 7% en poids) détectées par l’analyse DRX pour MAR sont suffisamment élevées pour démarrer la géopolymérisation, à condition qu’elles soient combinées avec un milieu alcalin (Na ou K).

Mais MAR contient aussi de la calcite CaCO₃, que l’on ne trouve pas dans l’annalyse de PP4. Cependant, l’action de la dégradation géologique peut varier d’un endroit à l’autre. Le plateau de Kallamarka couvre une vaste zone et de nouvelles analyses faites sur des échantillons de ce site pourraient produire des spectres de diffraction des rayons X plus similaires au spectre PP4 actuel. Cette altération géologique suggère que, pour fabriquer l’une des grandes dalles du monument pesant jusqu’à 180 tonnes, le grès aurait pu être extrait à différents endroits, c’est-à-dire avec une teneur en calcite variable. Ainsi, l’analyse pétrographique des années 1970, réalisée sur les quatre dalles mégalithiques, trouve de la calcite dans 15 échantillons, aucune dans 5, pour un total de 20 analyses. Pour leurs deux échantillons M9 et M12 prélevés en 1970 dans la même dalle n°2, la teneur en calcite pour M9 = 0%, alors que pour M12 elle est = 12%. La teneur en calcite varie donc dans le même bloc de grès. Puisque notre échantillon PP4 a été prélevé au même endroit que l’échantillon M9 de la dalle n°2 des Fig.5 et Fig.12, notre résultat de DRX, avec 0% de calcite, est correct.

Sur la Fig. 15, les lames minces de PP4-1 et PP4-2 montrent l’épaisse matrice de ferro-sialate rouge et fluide, marquée GP (flèches blanches) et détectée avec le MEB sur la Fig. 17. À notre connaissance, cette caractéristique est très inhabituelle pour un grès formé géologiquement ou du moins n’a pas été rapportée dans les études pétrographiques réalisées dans le grès rouge de la région [14] [18]. La matrice GP de ferro-sialate rouge, fluide et épaisse de la Fig. 17 représente un unicum et soutient l’idée d’un béton de géopolymère en grès artificiel.

Dans le Tableau 1, la teneur en Na de PP4 globale et de PP4 matrice est également supérieure aux valeurs de KAU, AMA et MAR. Par conséquent, dans l’hypothèse où le PP4 est un grès naturel, il n’appartient pas au grès de la chaîne de montagne Kimsachata au sud de Tiwanaku. Aucune des analyses effectuées sur les 47 échantillons étudiés en 1970 ne contient cette quantité élevée de Na. D’où provient-il? Le grès avec une telle teneur en Na n’a pas encore été localisé dans la région. Par conséquent, si nous maintenons l’argument traditionnel selon lequel le monument en grès est naturel, il n’appartient donc pas à la région. En conséquence, selon l’archéologie traditionnelle, les dalles mégalithiques, comprises entre 130 et 180 tonnes, auraient été extraites et déplacées d’un site géologique situé ailleurs, très loin. Ces blocs de grès géants, de la taille d’une maison (8 x 8 mètres de surface), auraient été transportés sur des traineaux primitifs à partir d’un endroit similaire au site de Kausani situé à 4150 mètres d’altitude, sur une piste à lama raide et étroite, comme le montre la Fig. 7. C’est difficile à accepter, même si les archéologues ont expérimenté le traînage de petits piliers (1 à 5 tonnes) sur un sol plat.

Cependant, si nous acceptons l’idée que le site MAR Kallamarka, qui contient de l’argile kaolinite, est la source du grès monumental, il faut ajouter un durcisseur alcalin dans le mélange géopolymère, par exemple le sel natron, Na₂CO₃ extrait de Laguna Cachi, un petit lac ( salar) situé dans le désert de l’Altiplano (Bolivie). Selon les archives archéologiques, les caravanes de lama seraient passées par Laguna Cachi. Cela suggère que le sel natron a été exploité par les anciens constructeurs de Pumapunku/Tiwanaku, il y a 1400 ans. D’ailleurs, l’extraction de ce sel natron a continué, même à notre époque moderne du XXe siècle.

Si nous examinons tous les arguments susmentionnés, nous en arrivons à la conclusion que la pierre du monument est constituée de grains de grès provenant du site de Kallamarka, cimentés avec une matrice géopolymère de type ferro-sialate formée par l’intervention humaine.

2ème Partie.

Pumapunku: les structures en andesite volcanique grise

2.1 Structures extravagantes et énigmatiques.

Nous avons mentionné dans l’Introduction que l’aspect le plus controversé du site de Pumapunku se trouve toutefois dans des objets plus petits et déconcertants, d’un mètre de haut, faits de pierre volcanique andésitique, les sculptures en «H» de la Fig. 4 et d’autres, comme dans les Fig. 18 et Fig. 19.

2.1.1 Coupe parfaite à 90°, très lisse.

Ils présentent des finitions lisses sans précédent, des faces parfaitement planes, des angles droits à 90° intérieurs et extérieurs exacts. Comment ces coupes parfaites ont-elles été faites avec de simples outils en pierre? Ils ont une dureté de Mohs de 6 à 7, comme le quartz et, même les archéomanes qui prétendent que ces artefacts ont été fabriqués par une ancienne civilisation il y a 30 000 ou 60 000 ans, n’ont pas l’outil pour les reproduire.

2.1.2 Un archéologue qui déclare: nous ne savons pas!

Les archéologues essaient d’expliquer comment une telle perfection pourrait être obtenue avec de simples outils de pierre. Cependant, un expert est fortement en désaccord. Pour les architectes historiens, la fabrication des sculptures « H » reste une énigme qu’ils ne peuvent résoudre. Ainsi, Protzen et al. [13] ont expliqué leur dilemme et ont déclaré: « (…) pour obtenir les finitions lisses, les faces parfaitement planes et les angles droits intérieurs et extérieurs exacts des pierres finement taillées, ils ont eu recours à des techniques inconnues de la civilisation Inca et de nous-même (…) Les angles intérieurs nets et précis à 90° observés sur divers motifs décoratifs n’ont probablement pas été fabriqués avec des marteaux de pierre. (…) La pointe du marteau, aussi fine soit-elle, ne pourrait jamais produire les impeccables angles droits intérieurs des pierres de Tiahuanaco / Pumapunku: des coupes comparables dans la maçonnerie Inca ont toutes des angles intérieurs arrondis, typiques de la technique de martelage (…) Les outils de construction des Tiahuanacans, peut-être à l’exception des marteaux en pierre, restent essentiellement inconnus et doivent encore être découverts ».

Notre longue expérience des technologies des géopolymères suggère que ces sculptures peuvent être très facilement fabriquées avec la technique de moulage. Une technique de moulage en sable humide, c’est-à-dire le tassement d’un mortier de géopolymère semi-sec à l’intérieur d’un moule, produirait une surface très fine et précise ainsi que des angles vifs. La Fig. 20 montre toutes les caractéristiques d’un article obtenu en pilant du sable humide dans un moule. L’action des intempéries révèle une peau dense (Fig. 20A), une surface très précise, propre, plane et parsemée de petites bulles, les bulles d’air semi-sphériques qui auraient été piégées contre le moule (Fig. 20B). Une autre méthode consiste à tout d’abord réaliser une préforme par moulage, puis à sculpter l’intérieur avant qu’il ne durcisse, avec un outil en obsidienne par exemple.

2.2 Recherche scientifique: lames minces, microscope optique, MEB / EDS, microscope électronique à balayage.

Les scientifiques boliviens qui ont mené l’enquête dans les années 1970 n’ont procédé à aucune étude pétrographique similaire sur les sculptures volcaniques andésitiques. Les voyageurs du XIXe siècle avaient convenu que la pierre andésite provenait principalement du volcan Cerro Khapia dans la partie sud du lac Titicaca [19]. Plus récemment, Janusek et al. [15] ont confirmé que le volcan était la principale source de matériau andésitique de Pumapunku / Tiwanaku. Cependant, ils n’ont pas effectué d’étude pétrographique régulière. Ils se sont appuyés sur les résultats qualitatifs obtenus sur des blocs volcaniques, avec un spectromètre portable à fluorescence X, et non sur des carrières. Cela explique pourquoi, dans cette étude préliminaire, nous ne comparons pas l’andésite géologique et la pierre du monument, comme nous l’avons fait avec le grès. En l’absence d’étude géologique, nous ne savions pas où regarder.

2.2.1 Échantillons de monuments en andesite.

Nous avons mentionné dans l’Introduction que de nombreux fragments d’andésite, des tas de gravats, sont éparpillés sur le site et abandonnés. Ils sont en dehors de la zone protégée du monument. En choisissant avec soin ces débris constitués en fait de morceaux de pierres monumentales, avec leur surface très plate caractéristique, nous avons pu obtenir nos échantillons représentatifs. Les échantillons PP1 A et B (Fig. 21) sont les plus importants pour notre étude. L’échantillon PP2 a été prélevé au coin d’un fragment de porte brisé et PP5 à la surface d’une dalle plane.

2.2.2 Microscope optique: lames minces.

La lame mince représentée à la Fig. 22 montre en blanc les minuscules cristaux de feldspath plagioclase, les gros cristaux d’amphibole et de pyroxène. De plus, nous avons des zones noires de substance amorphe que l’on retrouve dans l’ensemble de la lame mince.

Sous une lumière réfléchissante, la surface de PP1A présente des cristaux de feldspaths blancs de plagioclase et des minéraux allongés sombres typiques de ce type de pierre andésite (Fig. 23). La surface est très plane, sans aucune trace d’action de polissage avec des grains abrasifs ni un outil de coupe, mais parsemée de petits trous d’une profondeur de 0,2 à 0,5 mm avec des arêtes franches.

No. 1: plagioclase phénocryste sur la surface;

No. 2: mica biotite cristal sur la surface;

No. 3: pyroxene-augite cristal sur la surface;

No. 4: trou avec cristal de hornblende, cristal de pyroxene-augite et une matière amorphe (voir la description ci-dessous);

No. 5: trou avec cristaux de feldspath plagioclase;

No. 6: trou avec cristal de hornblende, cristal de pyroxene.

La surface de la pierre andésite est dure, possèdant une dureté Mohs de 6-7 (7=quartz), et la densité est d=2.58 kg/l. [17].

2.2.3 Analyse MEB, SEM / EDS.

Nous nous concentrons maintenant sur le trou numéro 4 (point 4) déjà mentionné ci-dessus dans la Figure 23, avec un grossissement supérieur (microscope optique et MEB).

À fort grossissement, sur la Fig. 25, nous avons un élément surprenant, totalement amorphe, qui ressemble à du caoutchouc, pas du tout à un minéral cristallin. S’agit-il de la matière amorphe déjà mentionnée ci-dessus dans la lame mince de la Figure 22?

Étonnamment, nous trouvons de la matière organique dans une roche volcanique. C’est inhabituel et tout simplement contraire à la nature. Nous ne pouvons que conclure que cet échantillon est artificiel, fabriqué par l’homme.

On pourrait soutenir que, puisqu’il s’agit d’une image MEB obtenue dans un trou situé à la surface de l’échantillon PP1, ce que nous avons mesuré est le résultat de la pollution de surface. Par conséquent, afin de répondre à cet argument, nous avons examiné l’intérieur de PP1A en coupant dans celui-ci un échantillon plus petit, appelé PP1C. Nous avons obtenu plusieurs spots contenant le même type de matière organique. La Fig. 27 en montre deux.

2.3 Discussion: quelle chimie ?

Tout le monde sera d’accord avec le fait que cette matière organique suggère la présence d’une pierre artificielle. La question est maintenant de savoir quelle chimie fut employée? Ce n’est pas un géopolymère à base de polysialate comme dans les mégalithes de grès rouge. Ce n’est pas le milieu alcalin. Si ce n’est pas un milieu alcalin, alors c’est un milieu acide. Et oui, c’est un milieu acide si nous nous appuyons sur les anciennes légendes que l’archéologie ne prend pas en compte: « (…) una sustancia de origen vegetal capaz de ablandar las piedras », extraits de plantes capables de ramollir les pierres. C’est ce que les habitants de l’Amérique du Sud revendiquent et écrivent.

2.3.1 Extraits de plantes capables de ramollir les pierres: acides carboxyliques.

Il y a 40 ans, Joseph Davidovits a rencontré un anthropologue péruvien et a décidé de faire une présentation lors d’une conférence archéologique à New York, 1981 [20], intitulée: «  Fabrication d’objets en pierre par synthèse géopolymérique, la civilisation pré-inca Huanka au Pérou ». Voici un extrait du résumé des actes publiés: « Il est maintenant admis que la civilisation Tiwanaku est modelée sur la civilisation pré-inca Huanka révélée par une habileté extraordinaire à fabriquer des objets en pierre. Une récente découverte ethnologique montre que certains sorciers de la tradition Huanka n’utilisent aucun outil pour fabriquer leurs petits objets en pierre, mais une dissolution chimique de la pierre par des extraits de plantes [des acides carboxyliques]. »

Un an plus tard, en 1982, une étude scientifique réalisée avec le Laboratoire de pharmacognosie de l’Université de Grenoble, en France, était présentée à un autre congrès et publiée sous le titre: « La désagrégation des matériaux en pierre avec des acides organiques d’extraits de plantes, une technique ancienne et universelle. » L’étude portait sur l’extraction des acides carboxyliques de plantes et sur leur action dégradante sur le calcaire (carbonate de calcium). La conclusion de l’étude est la suivante: « Les agriculteurs précolombiens étaient tout à fait capables de produire de grandes quantités d’acide à partir de plantes aussi répandues dans leur région que: fruits, pomme de terre, maïs, rhubarbe, rumex, agave americana (c’est le cactus), ficus indica, oxalis pubescens”[21] [22].
Ils ont étudié l’action de trois acides carboxyliques:

– acide acétique,
– acide oxalique,
– acide citrique.

Ces acides carboxyliques fonctionnent parfaitement avec le calcaire. Le calcaire est décomposé par ces acides organiques. Il est très facile de prouver et de mesurer leur action. Toute pierre contenant du calcaire sera désagrégée mais pas l’andésite volcanique. Cela ne fonctionne pas! Cette chimie ne peut être utilisée que pour fabriquer un liant qui, en tant que tel, agglomérera un matériau de pierre non consolidé (par exemple du sable volcanique). Donc, il faut faire une distinction très nette entre le calcaire et la pierre volcanique telle que l’andésite.

2.3.2 Nous pouvions désagréger le calcaire, mais nous n’étions pas en mesure de le réagglomérer, de le durcir. 

Plusieurs personnes ont essayé de découvrir le secret de cette fabrication de pierre. Ils ont réussi à ramollir le calcaire qu’ils ont réduit à une masse molle. Mais ils n’ont pas réussi à durcir à nouveau. C’est la raison pour laquelle Davidovits et Aliaga ont arrêté leurs études il y a 40 ans. Ils pouvaient désagréger (le calcaire) mais ils n’étaient pas capables de le ré-agglomérer, de le durcir à nouveau.

Les connaissances appropriées ont été acquises très récemment (il y a 3 ans). Elle applique la chimie relative aux géopolymères à base de phosphate et aux géopolymères organo-minéraux [23].

2.3.3. Objectif de recherche, trouver le durcisseur: le guano. 

Où pouvons-nous trouver, localement, les produits chimiques qui vont générer cette chimie? Pour le grès, nous avons localisé le Natron alcalin dans le lac de l’Altiplano, le Laguna Cachi, afin de fabriquer les grands mégalithes. Pour les pierres volcaniques d’andésite, nous avons un liant organique obtenu en milieu acide et nous recherchons le durcisseur.

L’archéologie fournit diverses indications qui s’appuient sur plusieurs textes écrits lors de la conquête espagnole. Ils transcrivent les explications fournies oralement par les autochtones de l’époque. L’un de ces textes traite du commerce du guano entre l’océan Pacifique à Ilo et Tiwanaku, allant du niveau de la mer jusqu’à 3 800 mètres d’altitude (Fig. 28). Il a été discuté par J.W. Minkes [24]. L’extrait de l’étude commence par le site d’Ilo sur l’océan Pacifique et se lit comme suit: «5.5.2 El descanso: El Descanso signifie «lieu de repos» en espagnol. Ce nom a été transmis oralement et fait référence à l’usage traditionnel du site en tant que lieu de repos des caravanes de lamas se rendant ou venant des hauts plateaux via Moquegua … ». Selon les documents historiques, la vallée de Moquegua était la voie empruntée par de nombreuses caravanes de lamas transportant le guano récolté en grande quantité à Punta Coles, Ilo, et expédié jusqu’à Tiwanaku. Ce commerce [guano] semble avoir été intensifié lors de la construction de Tiwanaku / Pumapunku, probablement stimulé par le besoin de plus de guano. La population côtière [Ilo] reçu en échange de la coca, de la laine de camélidés, de la viande séchée et des lamas pour le transport du guano.

Le guano est un excellent engrais, mais nous pensons que ce n’est pas la raison pour laquelle ils l’ont transporté vers les hauts plateaux. La civilisation Tiwanaku a été créée avant qu’ils n’exploitent le guano. À Tiwanaku, ils avaient déjà développé une agriculture très spéciale connue sous le nom de « système de champ surélevé ». Les champs consistaient en des lits de plantation allongés et élevés, entourés de fossés remplis d’eau. Les fossés contenaient du plancton aquatique et de petits poissons qui fournissaient un engrais naturel [25]. Ils n’avaient pas besoin de guano, car ils produisaient leur propre engrais. Donc, prétendre que le guano a été envoyé sur les hauts plateaux, car ils en avaient besoin comme engrais pour l’agriculture, n’est pas correct. Cette civilisation s’est développée par elle-même. Nous soupçonnons que ce guano n’a pas été utilisé en agriculture (les quantités exploitées sont bien plus importantes que ce qui serait nécessaire pour l’agriculture seule), mais pourrait plutôt être un durcisseur organique géopolymère. En effet, il contient différents ingrédients chimiques utiles à cette fin.

Le Tableau 2 présente une analyse effectuée par M. J.D. Smith il y a 150 ans sur des échantillons de guano péruvien [26]. Il contient un grand nombre de sels d’acides, essentiellement de l’oxalate et de l’urate d’ammonium, de l’oxalate de calcium, du phosphate d’ammonium et du phosphate de calcium.

Tableau 2: Composition chimique du guano péruvien contenant essentiellement: oxalate et urate d’ammonium, oxalate de calcium, phosphate d’ammonium et phosphate de calcium d’après [26].

L’action du vinaigre (acide acétique) ou de l’un des autres acides carboxyliques extraits des plantes, sur le guano, conduit à la formation d’acides phosphorique et oxalique, utiles dans la production de géopolymère à base de phosphate. La chimie implique également l’ajout de minéraux, d’alumino-silicates, tels que le tuf volcanique finement altéré, l’argile kaolinitique ou peut-être le métakaolin. De nouvelles recherches sur site sont nécessaires afin de déterminer quel minéral a participé à la fabrication de ce liant géopolymère organo-minéral.

2.3.4 EDS du guano comparé à la matière organique PP4.

L’analyse EDS de l’échantillon de guano de Ilo, présentée à la Fig. 29, est similaire à l’EDS de la matière organique PP4 (voir la Fig. 26). Les éléments chimiques sont identiques, mais ils sont présents à une concentration plus faible dans le monument, ce qui semble être évident. Cependant, au stade de la présente étude, nous ne savons pas si la matière organique PP4 est la partie restante du guano qui n’a pas réagi ou le spectre du liant organo-minéral lui-même.

2.3.5 Première conclusion. 

La matière organique détectée dans cette étude suggère la réaction d’un composé organique d’ammonium (l’azote N) d’origine végétale ou animale, avec des minéraux, pour former un liant organo-minéral. L’analyse quantitative de l’azote N ne peut pas être effectuée avec notre équipement actuel. Nous n’avons mesuré que des valeurs semi-quantitatives. La détection de Cl, P et S est intéressante et pourrait fournir des indices pour des recherches ultérieures. Les constructeurs ont peut-être transporté du tuf andesite volcanique non consolidé ayant la consistance du sable, à partir du site de Cerro Khapia. Ils ont ajouté un type de liant organo-minéral fabriqué avec de la biomasse locale (acides carboxyliques extraits du maïs ou autres plantes), du guano et des minéraux réactifs à base d’alumino-silicate.

3. Conclusion 

La lame mince d’un échantillon prélevé dans le monument en grès rouge de Pumapunku montre des grains de grès enrobés d’une matrice de ferro-sialate rouge fluide et épaisse. À notre connaissance, cette caractéristique est très inhabituelle dans les grès formés géologiquement. Elle représente un unicum et soutient l’idée du béton géopolymère de grès artificiel. Une analyse MEB / EDS complémentaire pour Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Fe suggère que le site de Kallamarka est la source des blocs mégalithiques de Pumapunku. Les dalles mégalithiques de 130 à 180 tonnes ont été fabriquées il y a 1400 ans. Pour construire leur béton de grès géopolymère, les constructeurs ont peut-être transporté du grès dégradé géologiquement, kaolinitisé, depuis le site de Kallamarka et y ont ajouté des éléments étrangers tels que le natron (Na₂CO ₃) de Laguna Cachi, un petit lac (salar) situé au sud du grand Salar de Uyuni  dans l’Altiplano (Bolivie).

Cependant, l’aspect le plus controversé du site de Pumapunku se trouve dans des objets énigmatiques plus petits faits de pierre volcanique andésite. Notre étude démontre que ces composants architecturaux ont été façonnés avec une technique de moulage en géopolymère au sable humide. L’étude MEB de cette andésite grise montre la présence de matière organique (il pourrait s’agir du liant géopolymère). Nous avons les éléments carbone, azote et des minéraux. L’existence de matière organique amorphe est très inhabituelle, voire impossible dans une pierre volcanique. Elle a également été détectée dans les études optiques sur lames minces. C’est un «  unicum » et cela soutient l’idée du béton de géopolymère à andésite artificiel. Pour fabriquer du béton géopolymère-andésite, les constructeurs peuvent avoir transporté du tuf volcanique non consolidé, qui est un matériau pierreux andésite ayant la consistance du sable, en provenance du site de Cerro Khapia, et ajouté un liant géopolymère organo-minéral fabriqué avec des ingrédients locaux.

Étonnamment, cette étude démontre que les constructeurs de Pumapunku maîtrisaient deux méthodes de fabrication de béton géopolymère, à savoir:

a) – La première, en milieu alcalin pour les mégalithes de grès rouge. Cette technologie est bien connue des scientifiques spécialistes des matériaux et des ingénieurs civils et correspond aux connaissances de la méthode de production maintenant traditionnelle de béton géopolymère.

b) – La seconde, en milieu acide pour les structures grises en andésite, repose sur l’utilisation d’acides carboxyliques organiques extraits de la biomasse locale, ainsi que sur l’ajout de guano. Elle a été reproduite avec succès dans notre laboratoire avec des produits chimiques modernes, afin de tester la validité des mécanismes chimiques impliqués dans ces nouvelles réactions géopolymériques.

En l’absence de preuve contraire, les conclusions actuelles sont bonnes et les dalles mégalithiques en grès rouge de Pumapunku ainsi que les sculptures en andésite grise sont constituées d’anciens géopolymères. Ce type d’étude pourrait fournir des données sur les mécanismes de cristallisation à long terme et l’évolution minéralogique des molécules de géopolymère. Il convient de noter également que la prochaine étape de notre étude devrait consister à rassembler suffisamment d’échantillons pour mettre en œuvre la datation au carbone-14 et fournir l’âge exact des monuments.

Remerciements 

Les données MEB ont été collectées par Mathilde Maléchaux chez Pyromeral Systems SA. 60810 Barbery. France; les lames minces ont été réalisées à UniLaSalle-Geoscience. 6000 Beauvais. France. Cette recherche n’a reçu aucune subvention spécifique d’organismes de financement des secteurs publics, commerciaux ou à but non lucratif.

References

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[2] J. Davidovits, L. Huaman, R. Davidovits, Ancient organo-mineral geopolymer in South American Monuments: organic matter in andesite stone. SEM and petrographic evidence, Ceramics International, 45 (2019) 7385-7389. DOI: doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.024.

[3] J. Davidovits, Geopolymers: inorganic polymeric new materials, J. Thermal Analysis, 37 (1991), 1633–1656.

[4] J. Davidovits. X-ray analysis and X-ray diffraction of casing stones from the pyramids of Egypt. and the limestone of the associated quarries. in: A.R. David (Eds), Science in Egyptology symposium, Manchester University Press (1986) 11–20.

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[8] M.W. Barsoum, A. Ganguly and G. Hug, Microstructural Evidence of Reconstituted Limestone Blocks in the Great Pyramids of Egypt, J. Am. Ceram. Soc. 89[12] (2006), 3788–3796.

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[10] I. Tunyi and I. A. El-hemaly, Paleomagnetic investigation of the Pyramids, Europhysics News 43/6 (2012), 28-31.

[11] Plan de Manejo, Centro Espiritual y Politico de la Cultura Tiwanaku 2015-2020, C.I.A.A.A.T Centro De Investigaciones Arqueológicas, Antropólógicas y Administración
de Tiwanaku, January 2015, page 35.

[12] C. R. Markham, Travels of Pedro de Cieza De Leon A.D. 1532-50, Hakluyt Society, London (1864), 376-379.

[13] J.-P. Protzen and S. Nair, Who Taught the Inca Stonemasons Their Skills? A Comparison of Tiahuanaco and Inca Cut-Stone Masonry, Journal of the Society of Architectural Historians, 56/2 (1997), 146-167.

[14] C. Ponce Sangines. A. Castanos Echazu. W. Avila Salinas. F. Urquidi Barrau. Procedencia de las areniscas utilizadas en el templo precolumbio de Pumapunku (Tiwanaku). Academia Nacional de Sciencias de Bolivia (1971) No.22.

[15] J. W. Janusek, P. R. Williams, M. Golitko, and C. Lémuz Aguirre, Building Taypikala: Telluric Transformations in the Lithic Production of Tiwanaku, in: N. Tripcevich and K.J. Vaughn (eds.), Mining and Quarrying in the Ancient Andes, Interdisciplinary Contributions to Archaeology, Springer Science+Business Media, New York, 2013, pp. 65-97.

[16] N. Mu. Y. Fu. H.M. Schulz. W. van Berk. Authigenic albite formation due to water–rock interactions — Case study: Magnus oilfield (UK. Northern North Sea). Sedimentary Geology 331 (2016) 30–41.

[17] J. Davidovits. Geopolymers: Ceramic-like inorganic polymers. J. Ceram. Sci. Technol. 08 [3] (2017) 335-350.

[18] O. Palacios. Geology of the Western and Altiplano Mountains west of Lake Titicaca in southern Peru. Bulletin A42 (1993) 80p.

[19] A Stübel and M. Uhle, Die Ruinenstäette Von Tiahuanaco, Verlag von Karl W. Hiersemann, Leipzig, 1892. http://digi.ub.uni-heidelberg.de/digit/stuebel_uhle1892/0004, (accessed 10 August 2018).

[20] J. Davidovits, F. Aliaga, Fabrication of Stone Objects by Geopolymeric Synthesis in the Pre-Incan Huanka Civilization in Peru, Abstracts of 21st International Symposium for Archaeometry, Brookhaven National Laboratory, New York, USA (1981) page 21.

[21] J. Davidovits, A. Bonett and A.M. Mariotte, Proceedings of the 22nd Symposium on Archaeometry, University of Bradford, Bradford, U.K. March 30th – April 3rd (1982), 205 – 212.

[22] The pdf files of ref. 20 and 21 are in the Geopolymer Institute Library for free download, called Making Cement with Plants Extracts, at #C: https://www.geopolymer.org/library/archaeological-papers/c-making-cements-with-plant-extracts/ .

[23] See Chapter 13 (14) and Chapter 14 (15), in J. Davidovits, Geopolymer Chemistry and Applications, Edition: 2nd (2008), 3rd (2011), 4th (2015), 5th (2020) Publisher: Institut Géopolymère, Geopolymer Institute, Saint-Quentin, France, Editor: ISBN: 9782954453118 (5th ed.)

[24] J.W. Minkes, Wrap the Dead, Archaeological Studies Leiden University, 12, (2005), Chapters 5.5.2, 6.5.2.

[25] A.L. Kolata, The technology and organization of agricultural production in the Tiwanaku State, Latin American Antiquity, 2(2) (1991), 99-125.

[26] J. Towers, Guano and its analysis, The British Farmer’s Magazine, (1845) Vol. 9, 389-400.

La Porte du Soleil à Tiwanaku  et les dalles mégalithiques en grès géopolymère de  Pumapunku .

La plate-forme au sommet de la pyramide à 4 degrés de Pumapunku se compose de 4 dalles mégalithiques en grès rouge, pesant entre 130 et 180 tonnes chacune, les plus grandes parmi les monuments du Nouveau Monde. Notre étude suggère que les dalles sont un type de béton de grès géopolymère coulé sur place. Elle a été récemment publiée dans Material Letters 235 (2019) 120-124, Online le 8 October 2018, ; on y accède par le lien: Materials Letters.

Un second article scientifique décrivant les structures en H faites en roche volcanique andesite, également en géopolymère, a été récemment publié dans Ceramics International (3 Janvier, 2019), intitulé « Ancient organo-mineral geopolymer in South-American Monuments: organic matter in andesite stone. SEM and petrographic evidence » (Davidovits, J., Ceramics International https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.01.024). On y décrit la découverte de matière organique dans de la roche volcanique, ce qui est impossible dans la nature. Cette découverte suggère une roche artificielle géopolymère et, en plus, une possibilité de datation au C-14 (recherche prévue).
Voici le lien pour télécharger gratuitement l’article en pdf depuis le site d’Elsevier: https://authors.elsevier.com/a/1YbFt~2-EzCd0

Ce lien est valable jusqu’au 10 avril 2019.

Cette étude est liée à notre recherche menée il y a 36 ans (dans les années 1980) intitulée « Making Cements with plant extracts » que l’on peut télécharger librement dans notre Bibliothèque, Archaeological paper #C à library/archaeological-papers.

RÉSUMÉ ÉTENDU DE L’ÉTUDE (pour les détails de l’étude allez à : Tiwanaku-Pumapunku)

Tiahuanaco, au bord du lac Titicaca en Bolivie est un village connu dans le monde entier pour sa mystérieuse Porte du Soleil, des ruines de temples et sa pyramide. Les archéologues considèrent que ce site a été bâti bien avant les Incas, vers 600 à 700 apr. J.-C.. Le site de Pumapunku se trouve juste à côté avec les ruines d’un temple pyramidal énigmatique bâti à la même époque. Comme il n’est pas restauré et mis en valeur, il est moins connu du grand public. Pourtant, on y trouve deux curiosités architecturales: quatre terrasses géantes de grès rouge pesant entre 130 et 180 tonnes et des petits blocs d’andésite, une pierre extrêmement dure, dont les formes complexes et la précision millimétrique sont incompatibles avec la technologie de l’époque. Et pour cause, l’archéologie nous explique que les Tiwanakans ne possédaient que des outils en pierre et aucun métal suffisamment dur pour tailler la roche. Pourtant, ils auraient taillé des blocs de grès rouge aussi gigantesque (ces blocs antiques sont les plus gros de tout le continent américain !) et étaient capables de transporter ces centaines de tonnes sur le site, puis de les ajuster avec précision. Aussi, ils auraient été capables de sculpter d’autres blocs plus petits dans de l’andésite, une pierre impossible à tailler avec une finition incroyable ! De tout cela, les archéologues ne peuvent donner d’explications rationnelles. Ainsi, pour le grand public, une ancienne super civilisation perdue ou les aliens sont les hypothèses généralement avancées pour expliquer ces prodiges. 

En novembre 2017, les scientifiques ont prélevé des échantillons de grès rouge et d’andésite sur le site de Pumapunku. Pour la première fois, ces pierres ont été analysées au microscope électronique, cela n’avait jamais été réalisé avant ! Ils ont découvert la nature artificielle des pierres. Ils ont comparé les pierres des monuments avec les ressources géologiques locales et ont constaté de nombreuses différences.

L’andésite est une pierre volcanique provenant du magma. Elle est composée principalement de silice sous forme de feldspath plagioclase, d’amphibole et de pyroxène. Les scientifiques y ont découvert la présence de matière organique à base de carbone. « Une matière organique à base de carbone n’existe pas dans une pierre volcanique formée à haute température, car ils sont vaporisés. Il est impossible d’en trouver dans l’andésite. Et parce que nous avons trouvé de la matière organique à l’intérieur de la pierre volcanique andésitique, les scientifiques auront la possibilité d’effectuer une datation du Carbone-14 et déterminer l’âge exact des monuments » d’après Luis Huaman, géologue à Universidad Catolica San Pablo, Arequipa, Pérou. Cet élément organique, un géopolymère à base d’acides carboxyliques, a donc été ajouté par une intervention humaine à un autre moment pour former une sorte de ciment.

Les blocs géants de grès rouge posent un autre problème. Le grès est une roche sédimentaire composée de grains de quartz et d’un liant argileux. Il existe plusieurs sources géologiques possibles, mais aucune ne correspond aux pierres édifiées sur le site archéologique. Aucune carrière connue n’est capable de fournir les blocs massifs de 10 mètres de long. De plus, la pierre locale est friable et de petites dimensions. Les scientifiques ont découvert au microscope électronique que le grès rouge de Pumapunku ne peut pas provenir de la région, car on y trouve des éléments, comme le carbonate de sodium, absents de la géologie locale. Alors d’où provient la pierre ? De plusieurs centaines ou milliers de kilomètres ? Avec quels moyens ont-ils été transportés ? En réalité, l’analyse au microscope électronique prouve que la composition du grès pourrait être artificielle (un géopolymère ferro-sialate) et fabriquée comme un ciment.

Quelle est cette technologie ? « Les pierres artificielles ont été formées comme un ciment. Mais, ce n’est pas un ciment moderne, c’est un ciment géologique naturel obtenu par géosynthèse, » déclare Ralph Davidovits, chercheur à l’Institut Géopolymère. Pour cela, ils ont pris de la roche naturellement friable et érodée comme pour le grès rouge depuis la montagne toute proche et du tuf volcanique non consolidé depuis le volcan Cerro Kapia juste à côté au Pérou pour former l’andésite. Ils ont créé un ciment soit à partir d’argile (la même argile rouge que les Tiwuanakans ont utilisée pour la poterie) et des sels de carbonate de sodium venant du Laguna Cachi dans le désert de l’Altiplano au sud, pour former le grès rouge. Pour l’andésite grise, ils ont inventé un liant organo-minéral à base d’acides de plantes et d’autres réactifs naturels. Ce ciment était ensuite coulé dans des moules et durci pendant quelques mois. Sans une connaissance approfondie de la chimie des géopolymères, qui étudie la formation de ces roches par géosynthèse, il est difficile de reconnaitre la nature artificielle des pierres. « Cette chimie n’est pas une science difficile à maitriser. Elle est le prolongement des connaissances des Tiwanakans dans la céramique, les liants minéraux, les pigments et surtout une excellente connaissance de leur environnement, » précise le professeur Joseph Davidovits. Sans la sélection des bonnes matières premières, ces monuments extraordinaires n’auraient pu voir le jour il y a 1400 ans. 

Enfin, cette découverte scientifique confirme les légendes locales qui disent que « les pierres ont été faites avec des extraits de plantes capables de ramollir la pierre. » Cette explication a toujours été rejetée par les archéologues, car elle n’avait pas de sens. Les preuves apportées par l’équipe de scientifiques de France et du Pérou montrent que la tradition orale avait raison: ils faisaient des pierres molles qui pouvaient durcir ! L’hypothèse de l’ancienne super civilisation perdue ou les aliens extraterrestres est fausse. Les Tiwanakuans étaient des humains intelligents. Ils connaissaient parfaitement leur environnement et savaient exploiter les ressources apportées par la nature. 

En plus de la datation du Carbone-14, d’autres études seront bientôt réalisées pour déterminer si certains monuments de la région de Cuzco au Pérou ont été bâtis avec la même connaissance scientifique. 

Téléchargez GRATUITEMENT le Chapitre 1 du livre “La nouvelle histoire des pyramides” ainsi que le résumé de la théorie provenant du dossier de presse officiel. Vous pouvez voir également les livres de Joseph Davidovits et les commander en ligne.

Cliquez ici pour voir comment télécharger l’article n° I.

Allez à GP-Camp 2011

Au GP-Camp, Prof. Joseph Davidovits a presenté sa conférence plènière sur « l’État des géopolymères 2011 ». Il s’agit d’une revue des évènements marquants de 2010 et du premier semestre 2011 sur la science et les applications des Géopolymères. Dans sa conférence, Prof. J. Davidovits développe les sujets suivants (en anglais):

1) Geopolymer science

• Geopolymer Conferences
• Exponential increase of laboratories and scientific publications
• Book « Geopolymer Chemistry & Applications » 3rd edition
• 15 research topics on geopolymer science and technologies
• Sol-gel processes and metakaolin synthesis

2) Geopolymer technologies

• BASF introduces geopolymer product for general public
• Czech scientists develop geopolymer catalyst for automobile
• F1 racing cars and geopolymer high-tech composite
• High-temperature structural geopolymer fiber composite
• Several patents for industrial applications: Inomat,Dow, etc..
• Applications for medical / pharmaceutical uses.

3) Geopolymer Cements / Concretes

• Terminology, infringement, legal points in the Internet
• Long-term durability of geopolymer cement PYRAMENT
• Lafarge CO2 reduction by 25% compared to geopolymer cements: 65 to 90 % CO2 reduction
• New standards: ASTM symposium 2012
• Special GP-cement applications: passive cooling in cities,
• Energy reduction in ceramic manufacture
• LTGS bricks and clay-geopolymer (illite based!)

4/ Geopolymer and archaeology

• Japonese Fuji-TV-show on building the pyramid with agglomerated geopolymer stone, with Prof. Ikeda
• Two small tunnels (shaft) from Cheops pyramid are prefabricated geopolymer limestone concrete

The 4 sessions comprised 19 communications. They are listed, with title, authors name, affiliations.

Voici la traduction du résumé: « On a comparé les spectres de résonnance RMN 29Si, 27Al et 43Ca d’une pierre de revètement extérieur de la Pyramide Rhomboidale à Dahshour, Égypte, avec deux carrières de pierre calcaire de la région. Les résultats de la RMN suggèrent que les pierres des revètements sont constituées par des grains de calcaire provenant des carrières de Tura, cimentés par un gel amorphe de silicate de calcium artificiellement fabriqué par l’homme, peut-être par addition de silice, comme la terre de diatomée originaire du Fayoum. »

Allez sur son site internet privée à
Falsification de la Stele de Merneptah

Les colosses de quartzite

Les deux colosses de Memnon (énormes statues) sont placés à l’entrée du temple funéraire d’Amenhotep III, situé sur la rive Ouest du Nil (au pied de la Vallée des Rois), à présent totalement détruit. Ce sont des monolithes de 1300 tonnes, d’une dimension sans pareille, d’une nature exceptionnelle, fabriqués dans un des matériaux les plus durs qui soient, assimilé à une brèche siliceuse quartzite. Ces deux immenses figures assises sur leur trône cubique, ainsi que leur piédestal rectangulaire, ont été confectionnés dans une matière de couleur jaune brun, très difficile sinon impossible à tailler.

Les Colosses de Memnon, avec Joseph Davidovits au premier plan (1979).

Le grand savant-scribe Amenophis Fils de Hapou (1435-1356 av. J.-C.), au lieu de découper des statues monolithiques dans la roche dure, eût la chance de localiser des quantités suffisantes d’un matériau meuble, d’où sa désignation sous des termes flatteurs de pierre quartzite miraculeuse : bia-t. Les agrégats de quartzite provenant de la carrière du Gebel el-Ahmar, près du Caire, à 700 km au Nord de Thèbes, ont dû être agglomérés avec des colles géologiques, des liants préparés à partir de minéraux siliceux trouvés peut-être au Gebel Tingar, localisé à 50 km au Sud. L’ensemble, le bia-t aggloméré, formerait ainsi une brèche quartzite provenant à la fois du Nord et du Sud.

Au cours d’un débat public avec un égyptologue, celui-ci exprima l’avis de l’égyptologie sur cette controverse, de la façon suivante:
« Si les analyses géochimiques indiquent deux provenances différentes pour la pierre quartzite, c’est pour une raison magique et cohérente : le colosse du Nord fut taillé dans la carrière du Gebel el-Ahmar, au Nord, près du Caire, et le colosse du Sud dans la carrière du Gebel Tingar, au Sud, près d’Assouan. »

Cela semble simple, mais est totalement erroné, car le matériau d’origine des deux colosses est identique. Seule la restauration conduite sous l’empereur romain Tibère fut réalisée avec des blocs de quartzite extraits de la carrière du Sud. Le consensus voulu par l’égyptologie pour gommer le problème constitue une désinformation.

Le texte d’Amenophis Fils de Hapou

Sur sa statue biographique à Karnak, Amenophis Fils de Hapou décrit la construction de ces statues colossales. Les termes techniques étant incompris, la traduction courante, dont celle de A.Varille publiée en 1968, devient assez fantaisiste et ne signifie rien. Le texte (voir ci-dessous) comporte des mots savants très précis expliquant l’emploi de la technologie de l’agglomération plus précisément à l’aide d’une pâte de pierre « comme la fabrication du pain » -, à l’aide d’un moule (une boite) construit spécialement par ses ouvriers. Pour les détails voir le Chapitre 6 du livre récent présenté ci-après. On y trouve les hiéroglyphes, leur translittération, ainsi que deux traductions : (a) celle de l’égyptologue Alexandre Varille et (b) celle de Joseph Davidovits. De nombreuses divergences se font jour chaque fois qu’il est question de termes spécialisés dont certains furent déjà discutés dans d’autres documents (voir par exemple la Stèle de la Famine, la Stèle d’Irtysen dans les livres Ils ont bâti les pyramides et La nouvelle histoire des Pyramides).

La fabrication des Colosses de Memnon (les termes techniques sont soulignés)
a) traduction des égyptologues
b) Nouvelle traduction par Joseph Davidovits

Les égyptologues traduisent l’expression technique « faire comme le pain » par « solides comme le ciel » ou « stables comme le ciel » ce qui ne veut rien dire du tout. La technique de fabrication du pain désigne une technologie basée sur l’emploi d’une pâte de pierre travaillée comme une pâte de pain, pour en faire une pierre géopolymère.

Le grand scribe-savant égyptien Amenophis Fils de Hapou est le Patriache Joseph de la Bible.

Professeur Joseph Davidovits présente son 5e livre sur la civilisation égyptienne, en relation avec la Bible, publié aux Éditions Jean-Cyrille Godefroy, Paris.

sortie le 29 september 2009 en librairie

En 1935 à Karnak, en Égypte, deux égyptologues français A. Varille et C. Robichon découvrent une fresque en piteux état dans les ruines du temple mémorial d’Aménophis Fils de Hapou,le plus éminent scribe et savant de l’Égypte, grand chancelier du pharaon Amenhotep III, père du pharaon monothéiste Akhenaton.
Récemment, 75 ans plus tard, l’auteur constate que le texte de cette fresque est repris mot pour mot dans la Bible, Genèse 41, lorsque Pharaon installe le Patriarche Joseph aux commandes de toute l’Égypte. Le scribe Aménophis Fils de Hapou et le Patriarche Joseph sont donc une seule et même personne. De plus, la fresque contient un détail surprenant qui souligne son authenticité. En effet, dans Genèse 41, Pharaon nomme Joseph : çaphenat-paneah (sapnath-panéakh), un nom qui ne signifie rien en hebreux, mais qui doit être d’origine égyptienne. Or l’auteur découvre que çaphenat-paneah est le nom égyptien Amenophis Fils de Hapou, lut à l’envers, de gauche à droite, l’hébreu se lisant de droite à gauche. Le détail surprenant de la fresque est que, précisément, le nom d’Amenophis est aussi écrit en hiéroglyphe à l’envers. Il y a donc concordance absolue entre le texte de la fresque et celui de la Bible.

Pour en savoir plus allez à Livre: Et de cette fresque naquit la Bible.

Vous pouvez également visionner la video de présentation de cette fresque, sa découverte par A. Varille ainsi qu’une interview à
Vidéo-Amenophis.

ISBN: 9782951482036

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Tout d’abord, ce cours est intégralement en langue anglaise. Ce cours en vidéo est divisé en 9 chapitres. Son objectif est de vous donner une introduction, une vue générale de la science des géopolymères. Il concerne les professeurs d’universités, doctorants, étudiants en maitrise, les chercheurs de l’industrie en auto-formation. Bien que chaque concept soit bien développé dans le livre Geopolymer Chemistry and Applications, vous pouvez avoir besoin de rechercher une connaissance scientifique complémentaire dans les livres de référence et les manuels en science des matériaux, chimie et physique. Cette formation est, par conséquent, un bon complément pour votre compréhension de tous ces concepts, et pour l’enseignant, c’est une aide utile à l’apprentissage de la chimie des géopolymères.
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Contenu de ces formations

Topic #1: from invention to industrialization; 1972-2008: 36 years of research, development and applications
The course shows how the development of the geopolymer science concept was governed by the need to solve global technological problems in the industrial fields of extractive minerals, ceramics, cements, building materials, decorative stones and restoration works, fire and heat resistant composites, high-tech composites for aerospace, aircraft, naval and automobile, radioactive and toxic waste containment, thermal insulation.
It further provides a clear distinction between geopolymer and alkali-activated materials and highlights some historical milestones.
Upon completion of this course, you will be able to make a clear cut between geopolymer technologies and low-tech/alkali-activated systems.

Topic #2: The mineral geopolymer concept
The course discusses the differences between the ionic and covalent bonding concepts. It introduces the molecular representation for geopolymeric structures based on the most recent results of physicochemical science.
Upon completion of this course, you will be able to describe the fundamental principles and concepts of geopolymer science and technology.

Topic #3: Macromolecular structure of natural silicates and aluminosilicates
This course describes the numerous natural minerals and pinpoints their similarities to geopolymeric molecules (monomers, dimers, trimers, etc..) and macromolecules (polymers). It involves:
– Ortho-silicates, ring silicates,
– Linear poly-silicates: pyroxene, amphibole
– Sheet poly-silicates: kaolinite, pyrophillite, muscovite
– Framework poly-silicates: quartz, feldspars, feldspathoids, zeolites
Upon completion of this course, you will be able to explain the properties of the minerals used as raw-materials in geopolymer manufacturing.

Topic #4: Scientific tools, X-rays, FTIR, NMR
This course selects which analytical method is the most appropriate for the study of geopolymers, namely Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy.

Topic #5: Macromolecular structure of Soluble Silicate, Poly(siloxonate) with Si:Al=1:0
This course revisits an old industry namely that of waterglass, a basic geopolymeric chemical ingredient. It involves:
– History of soluble silicates (waterglass), manufacture,
– Macromolecular structure of (Na,K)–silicate glasses,
– Hydrolysis, depolymerization of solid silicates
– Structure of poly(siloxonate) solutions (waterglass)
– NMR spectroscopy, macromolecular structure, identification of soluble species
– Density, Viscosity, pH, alkali silicate powders
Upon completion of this course, you will be able to understand the differences between Na-silicates and K-silicates and how to apply this new knowledge in the design of high-quality geopolymeric products.

Topic #6: Macromolecular chemistry of Metakaolin MK-750 and related geopolymers with Si:Al=1-3
This course follows the various structural changes of the mineral kaolinite into metakaolin and their implications in the geopolymerization mechanisms. It describes:
– Dehydroxylation mechanism of kaolinite
– Chemical mechanism, ortho-sialate molecules
– Kinetic, Chemical attack, Exothermic reaction
– Formation of Na-based geopolymeric frameworks: nepheline, albite, phillipsite
– Formation of K-based geopolymeric frameworks: kalsilite, leucite
Upon completion of this course you will be able to :
– Outline the identification and the study of metakaolin raw materials for geopolymeric precursors with selected instrumental methods.
– Identify the reaction mechanism from monomers, oligomers to polymers, kinetics and geopolymerization parameters.

Topic #7: Low-energy, Low-CO₂ geopolymer cements
This course provides a thorough presentation and discussion on the basic knowledge about geopolymer cements and related building products based on the by-products of industrial and mining activities or Coal-Power-Plants: fly ashes. It comprises:
– MK-750 / slag-based geopolymer cement
– Rock-based geopolymer cement
– Fly ash-based geopolymer cement
– Greenhouse CO₂ mitigation with geopolymer cement: Examples of low CO₂ mitigation with geopolymer cements
Upon completion of this course, you will be able to describe the fundamental principles and concepts allowing the use of geological outcrops as well as mineral by-products and tailings, fly ashes, in low-energy and low-CO₂ geopolymer cements manufacture.

Topic #8: Low-energy, Low-CO₂ geopolymer ceramics
This course offers a comprehensive review of the impact of Geopolymer technology on the manufacture of Low-energy ceramics and bricks. It involves:
– Geopolymerization mechanism of kaolinite under co-valent bonding concept
– Geopolymeric setting at temperature below 65°C, 80°C and 450°C
– Resistance to water; physical properties
– Application to archaeological ceramics: 25.000 year-old geopolymer ceramic: Venus of Dolni Vestonice
Upon completion of the course, you will be able to apply the geopolymeric ceramic concept to implement modern Low-energy ceramic processing for the production of regular ceramic tiles (glazed) or fired bricks.

Topic #9: User-Friendly Systems
Although geopolymerization does not rely on toxic organic solvents but only on water, it needs chemical ingredients that may be dangerous. Some of them may be classified as user-hostile systems and therefore require some safety procedures.
Upon completion of the course, you will be able to understand the absolute necessity of implementing user-friendly geopolymeric systems.

Bonus

Geopolymer Webinar
Un enregistrement de 5 heures de presentation de Joseph Davidovits en Octobre 2013 sur les géopolymères en général, se concentrant sur les applications industrielles et la science. C’est une bonne introduction à la manière d’aborder ce sujet de la bonne façon.

GeopolymerCamp Keynotes
Joseph Davidovits présente chaque année durant cette conférence un état de la R&D et de l’industrialisation des géopolymères en général.

Building the pyramids of Egypt
Joseph DAVIDOVITS présente sa célèbre théorie sur la manières dont les Égyptiens ont construit les pyramides avec un calcaire ré-aggloméré.

LTGS brick conference
Joseph DAVIDOVITS présente la fabrication de briques avec peu d’énergie au Ceramics and Brotherhood Symposium, Verona, Italie, en Juillet 2008.

Davya 60 cement tutorial and Datobe ceramic tutorial
Deux petits didacticiels sur la manière de manipuler un ciment et une céramique géopolymère, avec les trucs et astuces comme un technicien du laboratoire de l’Institut Géopolymère sait le faire.

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INCLUS AVEC VOTRE COMMANDE: Rapport du Congrès Mondial Géopolymère 2005
(Geopolymer, green chemistry and sustainable development solutions)

La clé mémoire USB contient les actes du Congrès Mondial Géopolymère 2005 qui s’est tenu en France et en Australie sur la science des géopolymères, sa technologie et ses applications. Plus de 180 participants du monde entier ont assisté au congrès, 85 institutions de recherches et sociétés internationales ont présenté 75 conférences. Elles couvrent une large gamme de sujets de la chimie des géopolymères, matière première et déchet industriel, ciment géopolymère, béton géopolymère (incluant les géopolymères à cendres volantes), applications dans les matériaux de construction, applications dans les matériaux high-tech, matrice pour composites resistants au feu et à la chaleur, et applications en archéologie.

Ce livre des proceedings est épuisé. La clé mémoire USB contient toutes les contributions reçues (résumés étendus inclus, et quelques photos de l’événement). Tous les articles de la clé mémoire USB sont les exactes copies de leurs versions imprimées, ainsi vous pouvez les utiliser comme référence. Il est aussi compatible avec les systèmes PC, Mac et Unix, tous les fichiers sont au format standard PDF. Vous pouvez imprimer, copier ces articles, et utiliser le moteur de recherche pour trouver un mot particulier.

POSSÉDEZ 3 RAPPORTS EN UNE SEULE COMMANDE
Une collection unique d’articles scientifiques
133 articles – 1190 pages
ISBN: 9782951482005

Comme BONUS GRATUIT, la clé mémoire USB inclut les actes des congrès Geopolymer ’88 et Geopolymer ’99. Nous avons fait cela, car ces rapports sont en rupture de stock. Ils sont les exactes copies de leurs versions imprimées, ainsi vous pouvez les utiliser comme une référence et rechercher le bon article à la bonne page.

Pour en savoir plus sur le contenu, lisez la Table des Matières.

Une Approche Pratique et Scientifique au Développement Durable
uniquement en langue anglaise
5e édition

ISBN: 9782954453118

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Que faire face aux inquiétudes importantes de notre Économie mondiale sur l’énergie, le réchauffement de la planète, le développement durable, une inocuité des procédés et la chimie verte ? Voici une contribution importante à la maîtrise de ces phénomènes aujourd’hui. Écrit par Joseph Davidovits, l’inventeur et le fondateur de la science des géopolymères, Geopolymer Chemistry and Applications est une présentation de cette thématique aux novices, étudiants, ingénieurs et professionnels. Vous trouverez de la science, de la chimie, des formules et des informations très pratiques (incluant des extraits de brevets) couvrant:

• The mineral polymer concept: silicones and geopolymers
• Macromolecular structure of natural silicates and aluminosilicates
• Scientific Tools, X-rays, FTIR, NMR
• The synthesis of mineral geopolymers
  • Poly(siloxonate) and polysilicate, soluble silicate, Si:Al=1:0
  • Chemistry of (Na,K)–oligo-sialates: hydrous alumino-silicate gels and zeolites
  • Kaolinite / Hydrosodalite-based geopolymer, poly(sialate) Si:Al=1:1
  • Metakaolin MK-750-based geopolymer, poly(sialate- siloxo) Si:Al=2:1
  • Calcium-based geopolymer, (Ca, K, Na)-sialate, Si:Al=1, 2, 3
  • Rock-based geopolymer, poly(sialate-multisiloxo) 1>5
  • Ferro-sialate geopolymers
  • Silica-based geopolymer, sialate link and siloxo link in poly(siloxonate) Si:Al>5
  • Fly ash-based geopolymer
  • Phosphate-based geopolymer
  • Organic-mineral geopolymer
• Properties: physical, chemical and long-term durability
• Applications:
  • Quality controls
  • Development of user-friendly systems
  • How to quantify and develop geopolymer formulas
  • Castable geopolymer, industrial and decorative applications
  • Geopolymer – fiber composites
  • Foamed geopolymer
  • Geopolymers in ceramic processing
  • Manufacture of geopolymer cement
  • Geopolymer concrete
  • Geopolymers in toxic and radioactive waste management

C’est un vrai manuel, un livre de référence au lieu d’être une collection d’articles scientifiques. Chaque chapitre est suivi par une bibliographie pertinente de la littérature scientifique en incluant brevets, tableaux, figures, références, représentant les dernières contributions les plus à jour de la communauté scientifique. Les applications industrielles des géopolymères avec les les réalisations des ingénieurs et mise en forme des procédés sont aussi développés dans ce livre.

La découverte d’une nouvelle classe de matériau inorganique, les résines géopoymères, les liants, ciments et bétons, a produit un large intérêt scientifique et un développement kaléidoscopique d’applications. Des premiers efforts de recherche industriels en 1972 au laboratoire de recherche privé Cordi-Géopolymère, à Saint-Quentin en France, jusqu’à la fin 2007, des centaines d’articles et de brevets ont été publiées à propos de la science et la technologie des géopolymères.

Bien que les articles des actes de congrès et de conférences couvrent des aspects différents de la science et de l’application des géopolymères, un chercheur ou un ingénieur doit toujours chercher à grand peine des renseignements spécifiques sur les géopolymères et leurs utilisations. C’est ce vide que nous espérons remplir avec ce livre.

Il y a deux principaux objectifs dans le plan de ce livre : c’est une introduction sur le sujet des géopolymères pour le nouveau venu et pour les étudiants, et une référence pour des renseignements approfondis. Les détails de base sur la structure, les propriétés, la caractérisation, la synthèse, les applications de chimie sont inclus.

On y trouvera beaucoup d’exemples dans la science du géopolymère quand un brevet est la principale référence ou la seule source de renseignements techniques essentiels. Les extraits des plus importants brevets sont inclus dans quelques chapitres.

Les applications industrielles des géopolymères avec les procédés d’ingénieries et le design des procédés sont aussi couverts dans ce livre.

Le livre contient:
680 pages
119 tableaux
343 figures et images
75 brevets
740 références
905 auteurs cité en références
Uniquement en langue anglaise
Livré relié à couverture rigide, haute qualité d’impression, papier de couleur crême.

TELECHARGEMENT GRATUIT du chapitre 1 de “Geopolymer Chemistry and Applications”
(1 Mo en PDF format).

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Premiers commentaires

“…Félicitations pour la publication de votre livre. Je suis sûr que le livre sera ‘la Bible’ de la science du géopolymère et qu’il aidera les chercheurs et lecteurs immensément…” (un professeur d’université)

“…Je voudrais partager les commentaires de l’une de mes jeunes collègues, elle m’a dit: “Directeur, c’est vraiment la Bible des Géopolymères—la meilleure collection de la littérature scientifique à ce jour…” (un directeur d’un institut national de recherche)

“…Ce livre sera d’une grande aide à l’enseignement de mes cours sur la chimie des matériaux dans lesquels je traite des géopolymères, et je vais le recommander dans la liste de lecture de la classe. Je demanderai à la bibliothèque universitaire d’en acheter plusieurs copies pour les étudiants, car il est un recueil complètement à jour sur ce qui se fait dans ce domaine…” (un professeur d’université)

Le GeopolymerCamp est l’occasion de préparer la nouvelle édition du livre Geopolymer Chemistry and Applications. En effet, l’Institut Géopolymère souhaite publier tous les ans une édition revue et corrigée avec les toutes dernières informations. Pendant cette session, des participants proposeront des sujets ou problèmes devant être modifiés et ajoutés, et l’assemblée en débâtera. Préparez vos arguments si vous voulez voir vos dernières recherches, données, applications ajoutées à ce livre de référence.

Voici des extraits de cet article qui traite de la théorie de construction des pyramides à l’aide de pierre calcaire réagglomérée, reconstituée comme un béton, selon l’hypothèse du Professeur Joseph Davidovits, et des dernières analyses publiées par les Professeurs Michel Barsoum (Drexel Université, USA), Gilles Hug (ONERA – CNRS, France) et Guy Demortier (Facultés de Namur, Belgique) dans le journal scientifique de référence, Journal of the American Ceramic Society

Les spectres de diffraction des pierres prélevées sur les pyramides diffèrent nettement de ceux des carrières (…) tandis que les carrières se composent majoritairement de calcite, ceux des pyramides contiennent du Si en combinaison avec d’autres atomes de Ca, Mg et Cl dans des ratios qui, jusqu’à preuve du contraire, ne se trouvent pas dans la nature. “Il n’y a rien à faire, constate Gilles Hug, leur chimie est bel et bien différente. (…) Dans des pierres naturelles, on s’attend à trouver des éléments qui ont eu le temps de cristalliser normalement, expose Michel Barsoum. Or, les alumino-silicates des pierres des pyramides n’ont pas eu cette chance. Ces micro-constituants se sont formés durant un laps de temps très court. Ils ont été figés par la température avant l’apparition de cristaux, ce qui dans la nature se produit exceptionnellement, sauf en cas d’éruption volcanique. Une possibilité qu’on peut éliminer dans le cas présent. (…) Bref, tout incite à penser à un processus chimique se produisant à basse température.” Et le chercheur de conclure que les anciens Égyptiens étaient des chimistes hors pairs qui auraient donc découvert la fabrication d’un béton géopolymère (…). Voilà qui vient donc confirmer la thèse défendue depuis une trentaine d’années par l’inventeur des géopolymères modernes, le chimiste français, également égyptologue, Joseph Davidovits. (…) Pour le professeur Demortier, cela ne fait guère de doute : le calcaire des pierres des pyramides n’est pas naturel. “N’en déplaise aux égyptologues, l’utilisation de géopolymère pour la construction des pyramides est la plus vraisemblable”.

Vous pouvez accéder en ligne à J. Amer. Ceram. Society

Résumé (traduction de l’américain)

Évidence microstructurale de blocs de calcaire reconstitué dans les grandes pyramides d’Egypte
M. W. Barsoum (1), A. Ganguly (1) et G. Hug (2)

Comment les grandes pyramides de Gizeh ont été construites est resté un mystère. Au milieu des années 80, Joseph Davidovits a proposé que les pyramides avaient été moulées in situ en utilisant des agrégats de calcaire et un liant à base d’alumino-silicate alcalin. En utilisant principalement la microscopie électronique par balayage et transmission, nous avons comparé un certain nombre d’échantillons de calcaire de pyramides avec six échantillons différents de calcaire naturel provenant de leur proximité. Les échantillons de pyramides contiennent des microconstituants (mc’s) contenant des quantités appréciables de silicium Si en combinaison avec des éléments, tels que le Ca et le Mg, dans des rapports qui n’existent dans aucune des sources potentielles de calcaire. La proximité intime des mc’s suggère qu’à un moment donné ces éléments avaient été ensemble en solution. En outre, situés entre les agrégats normaux de calcaire, ces mc’s se composent de calcite et dolomite hydratées, alors que ces hydrates sont inconnus dans les pierres naturelles. L’omniprésence du silicium, ainsi que sa structure sous forme de nano-sphères dans certaines des micrographies, suggèrent fortement que le mélange de base était fortement alcalin. La microscopie électronique de transmission a confirmé que certains de ces mc’s contenant du Si étaient amorphes ou nanocristallins, ce qui confirme aussi une réaction relativement rapide de précipitation. On reste étonné devant la perfection de cette technologie antique.

(1) Département des Sciences des Matériaux et de Technologie, Université de Drexel, Philadelphie, Pennsylvanie 19104 (Etats-Unis)
(2) LEM ONERA-CNRS, Châtillon, Cedex, France

(J. Davidovits, béton, pierre agglomérée, calcaire, re-agglomérée, synthétique, artificielle, reconstituée, pyramide, géopolymère antique)

Pour de plus amples informations allez à la catégorie Pyramides

” J’avais encore dans la tète l’image de la Vénus en calcaire jaune exposée au Musée de Vienne, Autriche, pour être très surpris par celle-ci. Elle ne fut pas travaillée dans de la pierre tendre, mais fabriquée en terre cuite. J’étais donc en présence de la plus ancienne céramique réalisée par l’Homo Sapiens il y a 25.000 ans (…) On nous enseigne que la poterie en terre cuite ne fut inventée qu’au Néolithique, 15.000 ans plus tard. Et pourtant, j’étais bien en présence d’un objet obtenu par l’art du feu, à une époque où, logiquement, les hommes préhistoriques ne maîtrisaient pas cette technique.”

Cette terre cuite aurait été obtenue selon la technique du L.T.G.S, par réaction géopolymèrique vers 250-400°C., dans un feu de bois de jardin. Voir les détails de cette découverte à:
site personnel de Joseph Davidovits
et à
Fabrication de céramique brun-noire LTGS dans la Préhistoire et l’Antiquité

Céramique noire Paléolithique (25,000 B.C.)

La Vénus de Dolni Vestonice

La plus ancienne céramique jamais fabriquée se trouve dans le Musée d’Anthropologie de Brno, République Tchèque. Prof. Joseph Davidovits à examiné la Vénus de Dolni Vestonice , et il écrit :

“J’avais encore dans la tète l’image de la Vénus en calcaire jaune exposée au Musée de Vienne, Autriche, pour être très surpris par celle-ci. Elle ne fut pas travaillée dans de la pierre tendre, mais fabriquée en terre cuite. J’étais donc en présence de la plus ancienne céramique réalisée par l’Homo Sapiens il y a 25.000 ans (…) On nous enseigne que la poterie en terre cuite ne fut inventée qu’au Néolithique, 15.000 ans plus tard. Et pourtant, j’étais bien en présence d’un objet obtenu par l’art du feu, à une époque où, logiquement, les hommes préhistoriques ne maîtrisaient pas cette technique.”

Vénus de Dolni Vestonice (Musée d’Anthropologie de Brno, République Tchèque)

La technique de fabrication de cette Vénus est très proche de celle employée 23.000 ans plus tard dans la production des céramiques Étrusques noires, les fameux Bucchero Nero (voir ci-dessous). Joseph Davidovits et Frédéric Davidovits ont reproduit cette technologie ultra simple, dans leur jardin, à Saint-Quentin.

Essais en terra cota brun-noire (LTGS) par J. Davidovits et F. Davidovits , 1999

Céramique Étrusque, Bucchero Nero (750 B.C.)

La civilisation Etrusque eut son apogée avant la fondation de l’Empire de Rome (Tarquinia, Cerveteri, Orvieto, Veio, Chiusi). Au lieu de préconiser des procédés de cuisson compliqués mettant en oeuvre des températures de 900°C et plus et des atmosphères fortement réductrices, avec le LTGS, la couleur noire s’obtient à une température aussi basse que 250°C.

Vase Étrusque Bucchero Nero (Musée du Louvre, Paris)

L’étude sur la fabrication des céramiques noires Étrusques, le fameux Bucchero Nero, fut présentée à la 2e Conférence Internationale sur les Géopolymères, in 1999. Dans le livre récemment mis à jour Geopolymer Chemistry & Applications, les céramiques archéologiques sont pleinement développées aux chapitres 17 et 20. Vous pouvez aussi télécharger certains articles dans la Bibliothèque Géopolymère.

(Fabrication de céramique Étrusque
(Bucchero Nero) au VII-VIII siècle av. J.-C.)

by
Frédéric Davidovits (1), Alessandro Nasso (2),
Joseph Davidovits (3)
(1) Université de Caen, France
(2) Universita di Udine, Italy
(3) Geopolymer Institute, Saint-Quentin, France
( in English, en Français )

Les résultats obtenus avec le procédé LTGS sont très surprenants et très intéressants du point de vue archéologique, comme par exemple la fabrication de céramique dont la surface est d’une intense couleur noire identique en apparence à celle des céramiques Européennes, poterie Etrusque de type Bucchero Nero (630 av. J.C.) et de type Impasto Marrone (650 av. J.C.). La civilisation Etrusque eut son apogée avant la fondation de l’Empire de Rome (Tarquinia, Cerveteri, Orvieto, Veio, Chiusi). Au lieu de préconiser des procédés de cuisson compliqués mettant en œuvre des températures de 900°C et plus et des atmosphères fortement réductrices, avec le LTGS, la couleur noire s’obtient à une température aussi basse que 250°C, par migration en surface d’une couleur noire provenant de complexes organominéraux. Les conditions optimales de cuisson, résistance mécanique et coloration noire, s’obtiennent à une température de 450-550°C dans un simple feu de bois de jardin. Les céramiques produites avec ce procédé sont identiques aux céramiques Etrusques Bucchero Nero et Impasto Marrone des VIII-VII siècles av. J.C.

Cliquez ici pour voir comment télécharger l’article n° H.

Les pyramides (1) Sont-elles faites en béton?
Les pyramides (2) Les preuves
Les pyramides (3) La formule, l’invention de la pierre
Les pyramides (4) Vidéos et livre
Les pyramides (5) FAQ pour les partisans de la pierre artificielle
Les pyramides (6) Graves mensonges des géologues

Pourquoi les géologues ne voient rien ?

Cela tient à la colle géologique qui, bien qu’artificielle, est vue par les géologues soit comme une impureté, donc inutile à étudier, soit comme un liant naturel. Au mieux, les outils d’analyses et les méthodes de travail des géologues prennent le ciment pour un “liant micritique” parfaitement naturel. Un géologue non formé à la chimie des géopolymères affirmera de bonne foi que les pierres sont naturelles.

Le fond scientifique, incluant les analyses, les formules, la fabrication des pierres sont révélées dans le livre récemment mis à jour Geopolymer Chemistry & Applications dans plusieurs chapitres, par exemple aux chapitres 5, 11, 13, 17 et 20. Elles sont également expliquées pour le grand public, dans le livre de 2006 La Nouvelle Histoire des Pyramides.

Que c’est-il passé après les Pyramides? Pour en savoir plus allez à Colosses de Memnon.

La formule chimique :

Les gens pensent que puisqu’on utilise des produits chimiques, il est très facile de trouver ces ingrédients dans le produit final. C’est faux. Grâce à la chimie des géopolymères, la réaction chimique génère des éléments naturels, des minéraux qui peuvent être considérés comme naturels par un scientifique non informé de leur nature artificielle.

Nous avons, jusqu’à présent, mis en pratique au moins deux systèmes chimiques, l’un employé dans la fabrication des blocs des massifs des pyramides (la quantité la plus importante), l’autre utilisé pour obtenir les pierres des revêtements (intérieur et extérieur). Dans l’étude scientifique récente de Barsoum, Gangly et Hug , les blocs des massifs sont illustrés par les échantillons MENK, alors que les revêtements correspondent aux échantillons LAUER et OC.

L’échantillon MENK est représentatif des blocs formant la masse. Il est constitué des coquillages numulites, comme pour les autres pyramides. Il fut prélevé sur un gros bloc d’une pyramide satellite de Mykerinos:

M. Barsoum envoya un courriel à J. Davidovits, en juin 2004, lui demandant si il avait une explication concernant leurs analyses, notamment sur la présence de magnésium et l’absence de carbonate de sodium (le natron). Comment faire entrer le magnésium Mg dans la réaction géopolymère ? Mais il y a un autre élément chimique tout aussi important que les autres dans cet échantillon MENK. C’est la présence de sel halite, NaCl (le sel de cuisine), ainsi qu’on peut le voir dans la figure faite au microscope électronique MEB /EDS qui représente la structure chimique de la colle géopolymère située entre les coquillages numulites. La formule chimique du microconstituant (mc’) inclut une molécule de NaCl.

Pourquoi est-ce significatif? Lorsque je suis allé sur le site de Gizeh, en 1984, j’avais ramassé quelques petits morceaux de pierre de la pyramide de Chéops. Mon réflexe de chimiste me fit goûter ces pierres avec la langue : elles étaient salées. Il y avait du sel NaCl dedans, du sel de cuisine. Puis, je pris un morceau de roche calcaire géologique, le goûtait : il n’était pas salé. Je renouvelais l’expérience à chacune de mes visites, en 1988, 1991, 2003 ; j’en fis part à ma femme Doris et mon fils Ralph, qui m’accompagnaient et confir- mèrent. Je signalais cette singularité au Chef du département Chimie au Palais de la Découverte, au cours de mon premier entretien de préparation à l’exposition du Palais de la Découverte à Paris en 2006-2007. Il fut surpris et me répondit : « Il se trouve que ma fille fait actuellement un reportage sur le site de Gizeh; je vais lui envoyer un message ». Une semaine plus tard, sa fille lui confirmait cet étrange phénomène.

La présence de sel NaCl n’est qu’une anecdote pour l’égyptologie. Pour certains égyptologues, cette occurrence de NaCl serait normale puisque les calcaires sont sédimentés au fond des océans salés. C’est un raisonnement idiot. Selon eux, tous les murs de nos bâtiments et de toutes nos cathédrales en calcaire seraient recouverts de sel. Ils ne le sont pas, évidemment. Pour d’autres, ce sont les touristes qui, urinant sur les pierres dans les chambres, laisseraient leur trace. Tout aussi idiot. Pourtant, il était présent sur les pierres de toutes les chambres des pyramides. J. Davidovits, en 1988, a détaché un morceau de ce sel de la surface d’un bloc situé en haut de la chambre « mortuaire » à encorbellement de la pyramide de Meidoum. Mais, le plus significatif est la description faite par le Calife Al Mamun lorsqu’il ouvrit en 820 après J.-C. la Grande Pyramide qui avait été scellée pendant plusieurs siècles. Il trouva dans les chambres intérieures que la pierre était recouverte d’une couche de 1,5 cm de sel.

Les blocs des pyramides contiennent donc du sel. Comme ils furent fabriqués comme du béton géopolymère, ils contiennent aussi de l’humidité. Celle-ci migre en surface, sèche, et le sel NaCl cristallise. On aurait dû trouver une migration de carbonate de sodium (du natron en excès) ou de bicarbonate de soude, par réaction de l’alcali NaOH en excès avec le gaz carbonique de l’air. Au lieu de cela, nous avons affaire au sel halite, NaCl. D’où vient-il? Qu’elle est la réaction chimique géopolymère générant ce sel de cuisine NaCl ?

1) Chimie des blocs des massifs

La géosynthèse consiste à faire réagir l’argile kaolinite (naturellement incluse dans le calcaire de Guizèh) avec de la soude caustique (cf. formule chimique 2). Pour fabriquer cette soude caustique, on fait intervenir le natron égyptien (carbonate de sodium) et la chaux éteinte (issue de cendres de plantes) (cf. formule chimique 1). On obtient alors de la soude qui va réagir avec l’argile.

Le plus intéressant est que cette réaction chimique crée du calcaire pur (calcite) ainsi que de l’hydrosodalite (un minéral appartenant à la famille des feldspathoïdes ou des zéolithes).

Mais le mélange est encore assez caustique. Afin de le neutraliser, on y ajoute un sel spécial appelé carnallite (chlorure de magnésium) qu’on trouve facilement dans les évaporites, des dépôts salins comme le natron, mais pas au même endroit (cf. formule chimique 3 et 4). Les alcalis sont transformées en un sel neutre, l’halite, ce qui explique les quantités importantes de sel NaCl trouvées dans les pierres des pyramides de Guizèh. La calcite et la magnésite formées in-situ peuvent crystalliser et former des crystaux rhombohédriques de dolomite.

2) Chimie des pierres de revêtement

Dans la formule chimique 2, on peut remplacer une partie d’argile par un matériau siliceux hydraté, comme par exemple la diatomée (silice amorphe hydratée) ou autre, qui produira du silicate de soude, lequel réagira selon la formule chimique 3 avec la carnallite, conduisant à la formation de silicate de magnésium. Cela crée une pierre beaucoup plus solide, à forte résistance.

Les liants de la pierre ré-agglomérée sont le résultat de géosynthèses (des géopolymères) qui créent plusieurs minéraux naturels: le calcaire (calcite), des alumino-silicates hydratés (feldspathoïde, mica-chlorite), des silicates de magnésium, de la magnésite (aussi de la dolomie par réaction calcite+magnésite) et de l’halite. Le natron égyptien contient souvent du sulfate de sodium, qui dans le milieu réactionnel de la formule 1 produit aussi du sulfate de calcium. On comprend pourquoi les géologues peuvent être facilement trompés.

La formule d’Imhotep pour faire des blocs de calcaire

Imhotep a eu deux formules chimiques différentes : une très simple pour couler les blocs internes en calcaire, et une autre pour produire des pierres de haute qualité pour le revêtement extérieur. Quand tous les blocs intérieurs furent mis en place, on appliqua un revêtement. Ceci signifie qu’il fallut préparer un type de moule plus sophistiqué, afin de produire des blocs inclinés, en suivant la pente de la pyramide, en ajoutant de nouveaux ingrédients au mélange pour obtenir une pierre calcaire de plus grande qualité.

1. CALCAIRE TENDRE

Versant du sel Natron dans le bassin de réaction.

Pour construire la pyramide à degrés, Imhotep a trouvé une carrière de calcaire tendre, juste à un kilomètre du chantier de construction, fournissant la matière première pour mouler des millions de pierres à assembler. Le calcaire tendre peut être facilement désagrégé sous pression ou en le diluant dans l’eau.
Des canaux peu profonds ont été creusés dans la calcaire tendre le long du Nil, formant des bassins idéaux pour produire de grandes quantités de calcaire boueux. Les hommes d’Imhotep ont commencé à désagréger la roche tendre argileuse avec cette eau, ajoutant la chaux à l’argile décantée, formant ainsi une boue qui contient les coquillages fossiles.

2. LE SEL NATRON

Le mélange de la chaux, du Natron, du calcaire et de l’eau.

Ensuite, une substance appelée le sel Natron (carbonate de sodium) a été versée dedans. Ce sel est une substance très réactive qui permet la transformation en pierre; c’est pourquoi il fit employé pour éviter la destruction du tissu organique pendant la momification..

Le natron se trouve en très grande quantité dans le désert et dans le Wadi-El-Natron.

3. LA CHAUX

La pâte de béton calcaire.

Puis, on ajoute la chaux, le minerai qui lie. La chaux est une poudre obtenue en calcinant des roches sédimentaires telles que la calcaire et la dolomite, et en recueillant des cendres de bois. Le feu oxyde et convertit les roches en résidu poudreux, c’est la chaux. Les cendres de plantes sont également riches en chaux et les prêtres ont établi la coutume de rassembler les cendres des feux de cuissons, partout en Egypte, pour les ajouter au mélange.

4. SOUDE CAUSTIQUE

Le premier moule rempli de calcaire.

La chaux mélangée avec de l’eau et le natron produisent une troisième substance, beaucoup plus corrosive, qui déclenche une forte réaction chimique et transforme d’autres matériaux. L’eau a dissous le sel Natron et a mis la chaux en suspension, formant la soude caustique.

La soude caustique est le catalyseur qu’Imhotep requiert pour déclencher une réaction chimique puissante, qui produit la dissolution rapide de la silice et de l’alumine.

5. LE CIMENT

La mise à niveau du deuxième moule.

Les hommes ont mélangé les ingrédients dans les canaux jusqu’à obtenir un liant pâteux et homogène. Imhotep avait inventé un ciment à base d’eau. Maintenant, il devait simplement convertir ce ciment en béton.

6. LE BETON CALCAIRE

Ses ouvriers ont ajouté des coquillages fossiles, des gravas de calcaire et du limon du fleuve Nil, produisant une pâte de béton, qu’ils ont porté vers l’endroit où des centaines de petits moules en bois avaient été préparés. Ces moules avaient été enduits d’huile rance pour faciliter le dégagement du béton une fois durci.

Le mélange a été damé, tassé, dans les moules comme pour la fabrication de terre damée appelée pisé. Il devenait un calcaire re-aggloméré dense, qui était laissé séché à l’ombre pour éviter sa fissuration sous le chaud soleil .

7. DES BLOCS DE CALCAIRE

Le remplissage du troisième moule.

Les blocs durcis ont été retirés de leurs moules et facilement transportés jusqu’au chantier de construction, au moyen de petites rampes au-dessus des rangées déjà construites, jusqu’à ce que les hommes aient posé chaque bloc à l’endroit désigné.

L’élévation de la Pyramide à degrés n’était pas seulement la première, mais également la seule à être faite entièrement de petits blocs modulaires pesant approximativement 60 kilos chacun, facilement portés par deux hommes.

8. AMELIORER LA FABRICATION

Les blocs de calcaire totalisant douze tonnes.

Cette Pyramide à degrés fut la première à se servir de la technique de la brique crue mais, au lieu d’employer de la boue, Imhotep a utilisé une pâte de calcaire. Puis, les trois pyramides du Sneferou ont amélioré étape par étape la technologie en augmentant la taille des blocs et la taille des monuments. Plus tard, pour la pyramide Rouge à Dashour de Sneferou, des blocs beaucoup plus lourds furent moulés directement sur place, ce qui signifie qu’ils n’ont pas été déplacés. C’est comment cela que les grandes pyramides de Gizeh ont été construites. On constate ainsi comment des améliorations techniques ont permis de réaliser une des célèbres merveilles du monde, seulement 60 ans après la première pyramide de Saqqarah.

À l’Institut Géopolymère, nous avons essayé de répliquer ce tour de force en faisant des blocs grandeur nature, c’est-à-dire de 1 à 4,5 tonnes. Les prochaines pages illustrent notre expérience.

RECETTE EMPLOYEE DANS LA VIDEO DE LA PAGE SUIVANTE

1) Le calcaire de coquillages nummulites provient du site de Tracy-le-Val au sud de Saint-Quentin (France). Il resemble à celui de Gizeh mais ne contient pas d’argile kaolinite qui doit être ajoutée.
2) Le bassin contient deux mètres cubes d’eau. On y verse 60 kgs de carbonate de soude (natron), 80 kgs de chaux éteinte et 160 kgs d’argile kaolinitique.
3) La colle géologique est mélangée avec 4500 kgs de calcaire nummulite avec un outil en bois.

Après séchage au soleil, le mélange contient environ 20% en poids d’eau, puis est transporté pour être tassé dans le moule.

Un exemple d’une pierre calcaire re-agglomérée
Comment les blocs des pyramides ont été fabriqués ?

L’image montre-t-elle une pierre artificielle ou naturelle ? Les scientifiques de l’Institut Géopolymère ont, avec succès, fabriqué et moulé une pierre calcaire re-agglomérée. Le matériau géologique employé est ici très semblable à celui trouvé sur le plateau de Gizah en Egypte, un matériau tendre avec beaucoup de coquillage nummulites, mais il provient d’une carrière en France. Le but de cet essai était de démontrer que ce type de pierre calcaire est parfait pour être facilement ré-aggloméré. Nous avons désagrégé ce matériau tendre avec de l’eau, ensuite mélangé la pierre calcaire boueuse et ses coquillages fossiles avec une argile kaolinitique et un simple liant géopolymère. Puis, la boue de pierre calcaire a été tassée dans le moule (une forme de pyramide!). La pierre calcaire re-agglomérée, liée par une réaction géochimique, a ainsi durci en un bloc résistant, beaucoup plus dur que le matériau original. Nous avons ainsi renforcé la pierre et l’avons faite plus résistante à la pollution, la pluie acide et le gel.

Gros plan de la mini-pyramide. Les coquillages fossiles sont intacts et le liant géopolymère est intégré dans la matrice de calcite.

La mini-pyramide est large de 9 cm. Dans ces images, vous pouvez clairement voir que l’on peut être facilement duper si on n’est pas conscient de la possibilité de la chimie des géopolymères. Le résultat final ne ressemble en rien au béton moderne. C’est une pierre calcaire naturelle, le matériau n’a pas été écrasé ni pulvérisé, mais doucement désagrégé, et tous les coquillages fossiles sont intacts.

Un gros plan du fond de la mini-pyramide. Le fond était le sommet du moule, la mini-pyramide a été moulée à l’envers, le sommet en bas.

Parce que nous n’avons pas été autorisés à échantillonner des matériaux originaux des carrières du plateau de Gizah, nous n’avons pas employé la formule égyptienne antique exacte. La pierre calcaire française, employée dans cette expérience, est très semblable, mais n’a aucune argile réactive en elle et nous avons dû en ajouter. Néanmoins, le résultat final est chimiquement et géologiquement proche de ce que nous trouvons en Egypte.

Avec la formule égyptienne, le résultat est différent parce qu’elle exige des blocs plus grands pour une meilleure cohésion. Elle n’est pas appropriée pour de petits objets. Indépendamment de la formule, nous avons clairement démontré que la clef de succès est une matière première géologique appropriée.

Résumé de la Conférence
par Joseph Davidovits
Vè Congrès International d’Égyptologie, Le Caire, Egypte
29 octobre-3 Nov, 1988.

Les égyptologues ont longtemps prétendu qu’aucun texte n’existait décrivant comment les Pyramides ont été construites. Une pierre est gravée sur une roche sur l’île Sehel, près d’Éléphantine en Egypte, au nord d’Aswan. Elle a été découverte en 1889 par C.E. Wilbour et a été déchiffrée par les égyptlogues: Brugsch (1891), Pleyte (1891), Morgan (1894), Sethe (1901), Barguet (1953) et Lichtheim (1973). Cette stèle montre trois des caractères les plus renommés de la civilisation égyptienne :

• Le pharaon Djoser, vers 2750 av. J.C., a construit la première pyramide, la Pyramide à degrés à Saqqara. Ce monument est utilisé pour illustrer l’invention de la construction en pierre.
• Imhotep, le scribe et l’architecte de la pyramide de Djoser, qui a été honoré et déifié pour avoir inventé la construction en pierre.
• Le Dieu Khnoum, le potier qui, comme dans la Bible, modèle les corps des hommes et des dieux avec la vase du Nil, l’argile, autrement dit en travaillant les minéraux.

Ce texte appelé Stèle de la Famine a été gravé à une époque récente, sous les Ptolémées (200 av. J.C.), mais certains indices fiables ont amener les égyptologues à croire que, dans une forme plus longue, le document authentique daterait du commencement du l’Ancien Empire (2750 av. J.C.).

Également, l’aspect le plus controversé de ce texte réside dans le fait que pour construire des temples, des pyramides et d’autres bâtiments sacrés, les instructions de Khnoum et les révélations d’Imhotep ne mentionnent pas de pierre de construction, comme la pierre calcaire ou des blocs de granit ou de grès. Ces matériaux ne sont pas trouvés dans la liste. Dans le rêve de Djoser (col. 19), Khnoum donne des minéraux et “depuis des temps anciens, personne n’a jamais travaillé avec eux (les minéraux) pour construire les temples de Dieux …”. Pour construire des monuments, on a donné à Djoser une liste de minéraux et des minerais dont les noms hiéroglyphiques n’ont pas été traduits jusqu’ici. C’est la raison pour laquelle nous avons commencé une étude approfondie de chaque mot hiéroglyphique, pour déterminer les mots-clés techniques, ceux qui sont évidemment difficiles à traduire.

Mots-clés Techniques non traduits par les auteurs précédents :

Mot ‘aa’: C’est le mot “pyramide” traduit par Brugsch, “des tombeaux pour des rois” par Sethe et Barguet et “des palais pour des rois” par Lichtheim. Toutes les traductions montrent que ‘aa’ est le déterminant pour le tombeau royal, c’est à dire la pyramide. Selon Sethe et Barguet, ce mot ‘aa’ est un archaïsme de l’Ancien Empire.

Mot-clé ARI KAT: Ce verbe intervient trois fois. Dans col. 13 et 19, associé aux minéraux, il a été traduit par: “pour travailler avec”; dans col. 20, le Dieu Khnoum “modèle” ou “crée” l’humanité (avec l’argile). La première partie du verbe, ARI, signifie faire, créer, former, modeler, engendrer; la deuxième partie, KAT et l’idéographe “l’homme”, signifie le travail fait par l’homme. L’adjectif, ARI, désigne un matériau artificiel, le lapis-lazuli synthétique par exemple. La meilleure signification pour le verbe, ARI-KAT, pourrait être : traiter, synthétiser, fabriquer.

Mot-clé idéographe RWD: Trouvé dans col. 11, cet idéographe fait partie d’une phrase qui qualifie les matériaux employés pour la construction des temples et des pyramides (col. 11 et 12).
Traduit par Barguet comme la pierre dure, RWD a été discutée en profondeur par Harris (1961) qui expose (p.23) que ”… dans tous les événements, il peut y avoir peu de doute que RWDT soit un terme pour la pierre dure en général, quoique la pierre entre dans une catégorie qu’il est difficile de dire, particulièrement si on fait référence à l’albâtre comme RWDT”.

Généralement, l’élément RWD se rapporte au grès égyptien (INR RWDT non inscrit ici), plus précisément le matériau en pierre trouvé dans les carrières de l’Egypte du Sud et employé pour construire les temples du Nouvel Empire et les Périodes suivantes à Karnak, Luxor, Edfu, Esne, Denderah, Abu-Simbel. Ce matérau, le grès égyptien, est un matériau tendre, qui, parfois, peut être facilement griffé par l’ongle (Rozière, 1801). C’est le contraire d’une pierre dure. C’est deux fois plus tendre que la pierre calcaire de Gizah, quatre fois plus tendre que le marbre de Carrare ou huit fois plus tendre que le granit d’Aswan. Il devient évident que l’élément RWD ne signifie pas la pierre dure.

D’autre part, l’idéographe RWD signifie aussi : germer, grandir et le verbe causatif, S-RWD, faire solide ou lier fortement. Le gravier et le caillou contiennent aussi l’idéographe RWD. Finalement, le grès, quartzite, parfois le granit et d’autres pierres qualifiées avec RWD, sont des pierres solides naturelles résultant de la solidification géologique d’agrégats, comme des particules de quartz ou de sable.

Mot-clé AAT: La colonne 16 donne les différents noms d’AAT. Selon Harris (p.21) AAT doit être considéré comme un mot pour des minéraux et se réfère à des minerais. Dans col. 19, ces minerais sont présentés pour la première fois, rapportant l’invention de la construction avec des matériaux en pierre.

Mot-clé TESH: Le mot composé AAT NEB RWD UTESHAU, à la fin de col. 11 a un intérêt particulier. Barguet traduit : “matières précieuses et pierres dures des carrières”, mais déclare dans une note que sa lecture peut être douteuse en raison de l’écriture étrange de ce mot, dans le hiéroglyphe. Au lieu de TESHAU, Barguet lit SHETI.

La racine TESH a la signification générale de : écraser, séparer, fendre, et le verbe BETESH indique l’action de dissolution, la désagrégation. Une pierre qui est écrasée ou démontée ou séparée, est appelée un agrégat.

Cela nous amène à conclure que le mot RWD UTESHAU indique n’importe quel agrégat naturel, ou un matériau naturellement séparé, comme le matériau érodé et naturellement désagrégé. RWD pourraient être extrapolé comme étant l’idéographe de la description de l’agglomération, ici au commencement du mot, ou de la pierre agglomérée (géologiquement ou synthétiquement) quand mis à la fin.

Si notre supposition est exacte, les matériaux pierreux inscrits en colonne 15 doivent être dans une forme fragile, ou facile à désagréger. Deux noms contiennent la racine TESH, quatre noms ne l’ont pas.

La pierre BEKHEN a été trouvée dans des inscriptions placées dans l’oued Hammamat, dans le désert au Sud-Est d’Aswan et est mentionnée comme étant soit un basalte noir, une diorite, un schiste sablonneux, un porphyre, un greywacke, soit un gneiss psammite (Lucas et Rowe, 1938; Morgan, 1894). Egalement, selon les Inscriptions Hammamat (Couyat-Montet), l’exploitation de BEKHEN à l’Oued Hammamat a été effectuée d’une façon très primitive. Les blocs choisis étaient généralement jetés en bas de la montagne où ils sont arrivés fendus en de nombreux morceaux.

La pierre MTHAY est plus intéressante à discuter. Ce nom semble contenir la racine du mot MAT ce qui signifie le granit. Harris (p.72) est d’accord avec Barguet quand il note qu’il est étrange que le granit n’est pas autrement mentionné dans le texte. Puisque c’était la pierre la plus typique de cette région, il est donc probable que cette forme remarquable d’écriture dissimule MAT, c’est-à-dire le granit. Cependant, à part l’orthographe hiéroglyphique particulière qui arrive dans la Stèle de la Famine, les écritures faisants références au granit contiennent toujours le même hiéroglyphe, la faucille MA, avec des adjectifs différents. Dans col. 15, la lettre ME n’est pas la faucille, mais un oiseau privé de ses ailes et de ses plumes. Cette manière d’écrire la lettre ME doit être trouvée dans le mot MUT, se tuer. Le mot METH signifie aussi mourir. D’autre part, le granit MAT est souvent écrit avec l’idéogramme de coeur, la vie, suggérant l’idée de granit vivant. La supposition, que l’auteur de la Stèle de la Famine a voulu souligner, dans une forme condensée, est que le granit est un matériau érodé, fragile, désagrégé, trouvé dans quelques affleurements géologiques. Il aurait pu aussi essayer de souligner l’idée de granit mort.

Mot-clé AIN: Colone 15 commence par : “Apprenez les noms d’AIN (la pierre)”. Le mot hiéroglyphique pour la pierre solide, pierre de construction et le bloc, est AINR. La majorité de roches solides est appelée AINR, avec un adjectif. Harris ne fait aucune distinction entre AIN et AINR, le mot copte pour la pierre, UN, étant très semblable à AIN. Cependant AINR est essentiellement appliqué à la pierre employée dans la construction. AIN doit être reconnu comme un mot générique pour la pierre, comme une substance, c’est-à-dire un matériau pierreux, en opposition avec d’autres matériaux comme le bois ou le métal.

Mot-clé idéographe: On ne connaît pas la valeur phonétique de cet ideographe; pour le dictionnaire, c’est un déterminant pour l’arôme et l’odeur, mais n’est pas associé aux parfums. Il touche essentiellement aux substances qui distribuent des odeurs, des effluves ou des émanations. Aussi, ces odeurs ne sont pas nécessairement mauvaise et elles ne signifient pas puer. Parfois cet idéographe a été associé à la notion de plaisir.

Trouvé en Colonne 12, il est pour Brugsch un mot pour onguent (“salbe” en allemand). Barguet et Lichtheim ne le traduisent pas employant le terme général “des produits” en rapport avec ceux cités dans col. 11, “aat nb rwd uts3u” les minéraux et pierres.

L’idéographe pourrait représenter une vessie ou un vase contenant un liquide, qui distribue une odeur, mais n’est pas un parfum. Autrement dit, cela pourrait être le déterminant pour le produit chimique. La majorité des produits chimiques ont une odeur caractéristique et les chimistes ont appris comment détecter, reconnaître et associer n’importe quelle odeur particulière. Selon col. 11 et 12, ces produits odorant sont les minerais et les matérieaux en pierre qui sont essentiels pour la construction des temples et des pyramides.

Les études lexicographiques des minéraux antiques font la supposition que leurs noms doivent provenir de leurs couleurs. Ils comptent sur le fait que, dans des noms de gemmes grecs, divers pierres sont étroitement associées à une couleur, par exemple les pierres semi-précieuses contenant la racine chryso, jaune. Des minéraux, des minerais et des matériaux pierreux, montrés dans Barguet, Harris et les traductions de Lichtheim de la Stèle de la Famine, démontrent que ce type de recherche lexicographique n’est pas couronnée de succès. La majorité de noms hiéroglyphiques n’a pas trouvé d’équivalence contemporaine. Nous pensons que, en présentant le concept d’odeur et peut-être plus tard celui de goût, nous suivons simplement les méthodes antiques et classiques de caractérisation de produits chimiques, à savoir la détermination de leur couleur, odeur et le goût.

Les produits ayant une odeur doivent être trouvés dans un texte lié aux Grandes Pyramides. Dans son Livre II, Euterpe, l’historien grec Hérodote relate que les prêtres à Memphis lui ont dit que sur la pyramide de Khéops est “gravée en caractères égyptiens sur la pyramide la somme dépensée pour les ouvriers en raifort, oignons et ail; et la personne qui a interprété ces inscriptions pour moi m’a dit, comme je me souviens bien, que cette dépense s’élevait à mille six cents talents d’argent. (Plus de 100 millions d’Euros de 2001)”. Des images populaires ont copiée cette description et les ouvriers sont décrits comme puant d’ail et l’oignon.

Nous avons prétendu (Davidovits, 1978, 1982) (voir aussi les livres de J. Davidovits ) que cette description touche au coût des expéditions entreprises pour recueillir les minéraux de type arsenate, placés dans les mines de cuivre et de turquoise au Sinaï. Une méthode simple est utilisée en pétrographie pour identifier des minéraux naturels et des minerais est de les chauffer avec une petite flamme. S’il se dégage immédiatement une odeur d’ail, ils appartiennent à la famille des arsenates (arsenate de cuivre ou de fer).

Nous avons regardé les noms hiéroglyphiques de minéraux et de minerais qui pourraient contenir la signification de l’oignon, l’ail et le radis. Nous avons trouvé un représentant pour chacune de ces 3 odeurs :

La pierre d’oignon: Dans col. 15, la “pierre uteshi” se termine par un idéographe qui a été le sujet de discussions. Brugsch lit HEDSH et donne la signification blanche, pendant que Barguet lit différemment et ne traduit pas, tandis que Harris déclare que la lecture doit rester dans le doute. Notre lecture est HEDSH, mais notre traduction est l’oignon. La pierre uteshi pourrait être la pierre qui sent comme l’oignon.

La pierre d’ail: L’ail a été suggéré pour HUTEM et TAAM, c’est-à-dire le mot souche TEM. Dans col. 16, le minerai TEM-IKR pourrait représenter la pierre d’ail, le préfixe KR signifie faible, c’est-à-dire la pierre qui a une faible odeur d’ail.

La pierre de radis: Le radis correspond à KAU et KA-T. Dans col. 16, le minerai KA-Y pourrait signifier “le minerai avec une odeur de radis”.

UTESHUI HEDSH (oignon , gauche), TEM (ail, centre), KA-Y (radis, droite)

La traduction présente les éléments discutés ci-dessus:

(Col. 11): Il y a un massif de montagne dans sa région orientale (à Eléphantine) contenant tous les minerais, toutes les pierres (érodées) écrasées (agrégats appropriés pour l’agglomération), tous les produits
(Col. 12) cherchés pour construire les temples des dieux du Nord et du Sud, les niches pour des animaux sacrés, la pyramide (tombe royale) pour le roi, toutes les statues qui sont debout dans des temples et dans des sanctuaires. De plus, tous ces produits chimiques sont mis devant le visage de Khnoum et autour de lui.
(Col. 13)…est là au milieu de la rivière une place de relaxation pour chaque homme qui traite les minerais sur ses deux côtés.
(Col. 15) Apprend les noms des matériaux pierreux qui doivent être trouvés … bekhen, le granit (érodé) mort, mhtbt, r’qs, uteshi-hedsh (la pierre d’oignon)… prdny, teshy.
(Col. 16) Apprend les noms des minerais rares placés en amont … or, argent, cuivre, fer, lapis-lazuli, turquoise, thnt (chrysocolle), Jaspe, Ka-y (la pierre de radis), le menu, émeraude, temikr (la pierre d’ail), et plus, neshemet, ta-mehy, hemaget, ibehet, bekes-ankh, fard vert, l’antimoine noir, l’ocre rouge…
(Col.18) …a constaté que Dieu étant debout … Il m’a parlé : “je suis Khnoum, Ton créateur, Mes bras sont autour de toi, pour stabiliser ton corps, pour
(Col. 19) sauvegarder tes membres. Je te confère des minerais sur des minerais … depuis la création personne ne les a jamais travaillé (pour faire la pierre) pour construire les temples des dieux ou reconstruire les temples ruinés… ”

La Stèle de la Famine décrit l’invention de construction avec la pierre attribuée à Djoser et Imhotep, les constructeurs de la première pyramide, la Pyramide à degrés à Saqqara (2750 av. J.C.). Selon le texte, cette invention de construction en pierre résulte du traitement de différents minéraux et minerais qui pourraient être des produits chimiques impliqués dans la fabrication de pierre synthétique, ou d’un type de béton.

Stèle de la Famine : Colonnes 11-19 (lire de droite vers la gauche)

Le Colisée, Rome, 2è s. ap. J.-C (gauche) Le Panthéon, Rome, 2è s. ap. J.-C (centre) Le Panthéon, Rome, 2è s. ap. J.-C, Le dôme en béton (droite).

Les experts en béton se demandent aujourd’hui comment faire un béton durable. Beaucoup de bâtiments en béton Romains antiques sont toujours utilisés après plus de 2000 ans. Pour ces experts du béton moderne, les Romains étaient des constructeurs chanceux en cela qu’ils ont apparemment simplement employé des dépôts de pouzzolane naturelle, qui se trouvaient être appropriés pour produire un mortier hydraulique. Contrairement à cette déclaration, notre étude linguistique et la nouvelle traduction du livre de l’auteur latin Vitruvius “de Architectura” (1er siècle av. J.-C) démontre que la magnifique qualité du béton Romain résulte de la vaste utilisation de mortiers pouzzolaniques artificiels et des bétons. Deux pouzzolanes artificiels ont été intensivement fabriqués :

1. Argile kaolinitique calcinée, en latin testa
2. Pierres volcaniques calcinées, en latin carbunculus

Voir dans #D Les mortiers de pouzzolanes artificielles chez Vitruve: évolution historique et archirtecturale et #E À la recherche du Carbunculus .

En plus de ces ingrédients réactifs artificiels, les Romains ont employé un sable volcanique réactif naturel nommé harena fossicia à tort traduit comme le sable de fosse ou simplement le sable par des auteurs modernes. Les ingrédients testa, carbunculus et harena fossicia ont été intensivement employés dans des constructions Romaines. Ces ingrédients réactifs ne doivent pas être confondus avec le pouzzolane traditionnel dont le nom est originaire de la ville de Puzzuoli, près de Napoli (Mt Vesuvio). Selon le Livre de Vitruvius V, 12, le pouzzolane traditionnel a été exclusivement employé pour la fabrication de quais d’escale dans la mer ou des fondations pour des ponts, tandis que harena fossicia, carbunculus et testa ont produit un béton pour des constructions sur la terre.

La technologie du béton romain était plus efficace que la construction traditionnelle avec la pierre de taille. Le tableau compare le temps de construction pour les dômes des monuments les plus célèbres du monde.

Temps de construction pour les bâtiments en dôme faits en béton ou en pierre taillée

Analyse des Ciments Romains à Haute Performance

De la fouille des ruines Romaines antiques, on sait qu’approximativement 95 % des bétons et des mortiers constituant les bâtiments Romains se composent d’un ciment de chaux très simple, qui s’est durci lentement par l’action de la précipitation du dioxide de carbone CO₂, venant de l’atmosphère. C’est un matériau tendre qui a été employé essentiellement dans la fabrication de fondations et dans des bâtiments pour le peuple. Mais pour la construction de leur “ouvrages d’art”, les architectes Romains n’ont pas hésité à employer des ingrédients plus sophistiqués et chers. Ces ciments Romains remarquables sont basés sur l’activation calcique d’agrégats céramiques (testa) et de riches tuffs volcaniques alcalines (cretoni, pozzolan) ensemble avec de la chaux. L’excès de chaux qui n’a pas réagi chimiquement, se recarbonate lentement en Ca-carbonate au contact du gaz carbonique de l’air. L’analyse minéralogique conventionnelle ne fournit pas d’explication satisfaisante sur le mécanisme de durcissement. Également, à la suite d’une puissante analyse spectroscopique MAS-NMR de ces ciments archéologiques, on a été capable de distinguer deux analogues de ciments géopolymériques Romains archéologiques, datant au 2è s. ap. J.-C. Voir l’analyse scientifique sur ces ciments Romains à hautes performances dans l’article numéro 28 des actes du congrès de Géopolymère ’ 99 et dans les Archéo-analogues. (en anglais)

Des institutions d’ingénieries civiles, qui travaillent particulièrement aux problèmes liées au stockage de l’eau (des réservoirs, des aqueducs) ont exigé un matériau très performant et une technologie spéciale. On sait que la technologie de ce premier analogue de ciment Romain, sous le terme technique générique d’Opus Signinum, est obtenu en mélangeant des céramiques écrasées et tamisées, en latin testa, avec de la chaux. Selon l’Auteur Romain Plinius (l’Histoire naturelle, Livre 35, 165), cette technologie a été reconnue comme : ”… une des inventions les plus spectaculaires de l’humanité …” L’ingrédient testa est une poudre céramique spéciale d’argile kaolinitique calcinée (oxyde d’alumino-silicate) et donc identique à l’ingrédient MK-750 (ou kandoxi) des ciments géopolymériques modernes. Nous avons réalisé une spectroscopie NMR 29 Si et 27 Al sur des échantillons d’Opus Signinum datant du 2è siècle ap. J.-C. Leurs spectres sont identiques à ceux des ciments géopolymériques GEOCISTEM modernes.

Le deuxième analogue de ciment Romain implique l’utilisation de pouzzolane artificielle nommée en latin Carbunculus. L’analyse a été effectuée sur des échantillons d’Ostia, des 2è et 3è siècle de notre ère.

Voir l’analyse scientifique sur des ciments Romains dans Archéo-analogues. (en anglais)

Joseph DAVIDOVITS et Francisco ALIAGA
Résumé d’une conférence présentée au 21st International Symposium for Archaeometry, Brookhaven National Laboratory, New York, USA, 1981 (page 21).
( en anglais )

It is now agreed, that the TIHUANACO civilisation is modeled on the pre-incan HUANKA civilisation revealed by an extraordinary skill in fabricating objects in stone. A recent ethnological discovery shows that some witch-doctors in the HUANKA tradition, use no tools to make their little stone objects, but still use a chemical dissolution of the stone material by plant extracts. The starting stone material (silicate or silico-aluminate) is dissolved by the organic extracts, and the viscous slurry is then poured into a mould where it hardens. This technique, when mastered, allows a sort of cement to be made by dissolving rocks; statues which could have been made by the technique of the pre-incan HUANKA,by dissolution followed by geopolymeric agglomeration, are found to contain Ca-oxalate in the stone.

La désaggrégation du matériau pierre avec des acides organiques extraits de plantes, une technique ancienne et universelle.

Joseph DAVIDOVITS, A. BONETT et A.M. MARIOTTE
Actes du congrès du 22nd Symposium on Archaeometry, University of Bradford, Bradford, U.K. March 30th – April 3rd 1982. Pages 205 – 212.

( en anglais )
At the XXI Archaeometry Symposium we presented the hypothesis that the large stones in precolumbian monuments were artificial, having been agglomerated with a binder obtained by disaggregating certain rocks (in agreement with local legend and tradition). We present here the first results on plant extracts on the dissolution ordisaggregation of calcium carbonate containing rocks (Bio-tooling action). The feasibility of chemically working calcium carbonate with various carboxylic acids found in plants (acetic, oxalic and citric acid) has been studied. Maximum bio-tooling action is obtained with a solution containing:

• vinegar (1 M) (acetic acid)
• oxalic acid (0.9 M)
• citric acid (0.78 M)

The great surprise was actually to discover very ancient references to their use since Neolithic times for working materials which are very hard but easily attacked by acids, such as chalk. Thus, a bas-relief from the tomb of Mera, at SAQQARAH (VI dynasty, 3Millenium B.C., Egypt) (Fig.6 ) shows the hollowing out of “Egyptian alabaster” (CaCO3) vases by a liquid contained in a water skin or bladder. An experiment of interest was to compare the “bio-tooling” technique with the shaping of a hole using steel tool and the quartz sand technique recommended by prehistorians. The hole resulting from sand abrasion has rough walls, whereas bio-tooling gives a smooth finish.

The precolumbian farmers were quite capable of producing large quantities of acids from such common plants in their region as:

• fruits, potatoes, maize, rhubarb, rumex, agave americana, opuntia, ficus indica, oxalis pubescens

Cliquer ici pour télécharger l’article #C Making Cements with Plant Extracts .