21 ème Congrès Français de Mécanique Bordeaux, 26 au 30 août 2013 1 Simulation de l'impact thermomécanique d'un feu en carrière calcaire souterraine. Implications pour l'étude des feux paléolithiques de la grotte Chauvet-Pont-d'Arc (Ardèche) J.C. MINDEGUIA a , C. SIRIEIX a , A. BRODARD b , P. GUIBERT b , C. FERRIER c , P. MALAURENT a , D. LACANETTE d a. Univ. Bordeaux 1, I2M – GCE, UMR 5295 - CNRS, Cours de la Libération, 33405 TALENCE b. Univ. Bordeaux 3, IRAMAT-CRP2A, UMR 5060 - CNRS, Esplanade des Antilles, 33607 PESSAC c. Univ. Bordeaux 1, PACEA, UMR 5199 - CNRS, Avenue des Facultés, 33405 TALENCE d. Univ. Bordeaux 1, I2M – TREFLE, UMR 5295 - CNRS, 16 Avenue Pey-Berland, 33607 PESSAC Résumé : Les travaux présentés s’inscrivent dans le cadre du projet IThEM (des Impacts Thermiques sur les parois à la caractérisation des feux, Expérimentation et Modélisation). Le but de ce projet est de reproduire les feux identifiés dans la grotte ornée de Chauvet-Pont-d’Arc (Paléolithique supérieur, 29-33 000 BP) et de comparer leurs effets avec ce qui a été observé dans la cavité. Des conditions de foyer similaires à celles mises en œuvre au Paléolithique ont ainsi été recréées, en milieu souterrain, dans une carrière de roche calcaire du Rupélien à Lugasson (33) et dans laquelle une paroi rocheuse a été soumise à un feu expérimental durant une demi-journée. Nous présentons dans ce papier les principales observations expérimentales ainsi qu'une étude numérique dont le but est d'estimer les effets thermomécaniques potentiels du feu sur la paroi. Abstract : The works presented are part of the "ITheM" project (from the thermal impact on the walls to the characterization of fires, experimentation and modeling). The goal of this project is to reproduce the fires identified in the painted cave of Chauvet-Pont-d'Arc (Upper Paleolithic, 29-33 000 BP) and compare their effects with what was observed in the cavity. Fire conditions that are identical to the Paleolithic have thus been recreated, in underground, in a career of Rupelian limestone in Lugasson (33) and in which a rock wall was subjected to an experimental fire during half a day. In this paper, we present the main experimental observations and a numerical study whose purpose is to estimate the potential thermomechanical effects of fire on the wall. Mots clefs : Chauvet-Pont-d’Arc, grotte ornée, feu, thermomécanique, écaillage 1 Introduction La grotte Chauvet-Pont-d'Arc est une grotte ornée paléolithique située en Ardèche (France). Le site comporte de très nombreuses représentations d'animaux (peintures, gravures) dont l'âge radiocarbone a été estimé entre 29 000 et 33 000 BP [1]. Ces œuvres datent de l'Aurignacien et comptent parmi les plus anciennes au monde. L’étude de la grotte a montré que des feux importants ont été réalisés par les hommes du Paléolithique [2, 3, 4]. Ces feux ont marqué les parois à l’entrée et dans les parties profondes de la cavité : colorations rose et grise de la surface de la roche (calcaire de l'urgonien), écaillage superficiel, traces probables de suie (figure 1). L’objectif du programme IThEM est d’apporter des éléments pour discuter de la fonction de ces feux : éclairage, chauffage ou encore production du charbon de bois, colorant qui a été utilisé pour réaliser les dessins. Il s’agit dans un premier temps de comprendre le fonctionnement d’un foyer en milieu souterrain et son impact sur la paroi : quelles sont les températures nécessaires à la transformation de la surface de la roche, quelles sont les températures atteintes dans l’atmosphère, comment s’évacuent les fumées, quelle quantité de combustible est nécessaire. Pour répondre à ces questions, une démarche expérimentale en domaine souterrain est mise en œuvre. Du fait de la haute protection de la grotte Chauvet, et en particulier de