A L* ACADÉMIE DES SCIENCES

Cet excèsd'eau, ioévitable dans les procédés en usage, provient de la nécessité où Ton se trouve, en Tabsence

encore complète de uiacliiiies puissantes et coiivenablejuent appropriées, de se servir du bras de T homme pour opérer le broyage des mortiers et des bétons : or, la force humaine est radicalement insuffisante pour opc^rer le broyage d'un béton qui n'aurait que la quantité d eau strictement indispensable; et par le bras seul de Thomme la perte de tempset la dépense seraient telles, que Tidée même de s'en servir pour obtenir des bétons privés de tout excès d'eau , depuis tant de milliers d'années que Von emploie la chaux, n*a pu même se présenter à l'esprit des constructeurs.

Voilà pourquoi Tart de construire au moyen des bé^ tons est demeuré dans Fenfance.

Toujours est-il que, jiar suite d'observations insuffisantes, de préjugés généralement répandus, et en Tabsence des procédés et des conditions dont nous allons parler plus loin, les bétons, tels qu'on les obtient aujourd'hui par les moyens ordinaires, ont une prise sanséner* gie; ils sont incapables de résister aux intempéries, et, s'ils prennent, leur prise n'a d'autre cause que la bouté même de la chaux, a ce point que i'ou peut admettre, comme loi'des bétons ordinaires, que leur bonté ne provient exclusivement que de la l>onté même de la chaux, et qu'aucune autre cause n'y intervient.

Par les procédés sur lesquels nous osons appeler Fat-

tention de l'Académie, la bonté des chaux, quoique nous n'entendions pas eu nier l'iulluence d une manière absolue, est la moindre des causes de la bonté finale des bétons, à ce point que, sauf peut-'être pour les chaussées

qui exigent le codcoqfs de toutes les causes, môme les

plus minimes de solidité finale, toutes les chaux sont également bonnes pour tous les emplois ; toutes les chaux hydrauliques, par exemple, résisteront à la mer; toutes pourront, avec un égal succès, être employées dans les travaux d'hydraulique, dans la construction de toute maçonnerie en élévation liors du sol, et même dans la confection des trottoirs. La chaux gi;asse elle-même donnera d^xcellente maçonnerie, pourvu qu'elle demeure exposée quelques jours a 1 air.

Une égalité presque absolue règne, par nos procédés, entre toutes les chaux; les moins renommées sont, à peu de chose près, égales à celles qui ont le plus de réputation.

Avec de la chaux d*Argenteuil ou de Belleville, à Paris, on peut obtenir presque d'aussi bons trottoirs qu'avec celle d'Ëchoisy ou même la chaux du Theil.

La seule différence pour ainsi dire qu'il nous ait été donné de remarquer entre elles, est que certaines chaux acquièrent une dureté donnée, quelques heures plus tôt que certaines autres; maïs bientôt les chaux retardataires atteignent la dureté des chaux les plus hâtives, et en peu de temps il devient presque impossible de trouver la moindre différence entre elles.

Et encore nous ne sonmies pas certain que les différences presque insensibles que nous avons pu observer, au lieu de tenir au phis on moins de bonté des chaux, ne dépendent pas beaucoup plus d'un plus ou moins bon emploi de nos procédés et de tours de main plus ou moins bieii réussis.

La bonté des chaux qui, par lesprocédés ordinaires, est

A l' ACADÉMIE DisS SClEiSCiîS. 21

la seule cause de la bonté des holoiis, est en eflet, vis-à-vis des autres causes de duicisscmeiit qui résuileut de uos procédés, telJement insigiiiûante, que même avec la meilleure chaux, pour peu que la préparation des bétons laisse la nioiiidrc dos choses à désirer, les bcloTis obtenus seront moins bons, leur prise sera moins rapide, moins Intense que celle de ceux qui, préparés dans de bonnes conditions, auront pour base la plus mativaise chaux.

Les véritables causes de la bonté finale des bétons, ces causes assez puissantes pour effacer, pour rendre insi-

giiitiante la seule hasesnr laijuelle s'appuie au)<>urd'hu! Tart de construire au moyeu des mortiers el l)étott, à savoir la bonne qualité des chaux; ces causes qui, une chaux étant donnée , produisent en quelques jours une intensité de prise que les i)r()cédés ordinaires seraient i>ien loin de donner, même après plusieurs années; ces causes qui, même avec les plus mauvaises chaux, donnent une maçonnerie dense , compacte , imperméable et absolument résistante aux gelées, aux courants d'eau, à Faction chimique de Teau de mer, aux chocs et aux frottements , tandis que les procédés actuels, même avec les chaux les uîcilleurcs, ne donnent que des béions légers, poreux, friables, gélifs, boiubles dans Fcau de mer, et incapables de résister aux courants d'eau, aux frottements et aux chocs; ces causes qui décuplent, qui centuplent peut-être la résistance des bétons, peuvent se formuler ainsi:

La bonté finale des bétons, au lien d'èlre i)roportionoelle seulement à la bonté des chaux comme daps les procédés ordinaires, est proportionnelle :

1** A rélimiqatiou de tout excès d'eau dans les bétOQS,

22 UÉUOIBB

excès qui existe toujours par les procédés usuels; et à leur fermeté au moment de Tagglomération;

2** A Thomogénéité de la masse des bétons, au mélange intime de leurs matières, à la perfection et à Ténergie de leur broyage, au moyen desquels, malgré Téliminatîon de tout excès d^eau, on doit obtenir des bétons à Véldl de pâte pulvérulente ou de pâte plastique selon les cas, tandis que , parles procédés ordinaires, on ne les obtient qu'à Tétat de bouillie liquide;

8* A 1 énergie et a la perfection de Fagglomération exercée sur ces bétons par le choc répété d'un corps dur et pesant

En effet, par rélimination de l'eau eu excès, les molécules de la chaux n'étant plus tenues éloignées les unes des autres par Finterposition de Teau, ainsi qu'il arrive toujours dans les bétons ordinaires, étant au contraire aussi rappi'ochées que possible, cristalliseront avec ime promptitude et une énei^ie d'autant plus grandes que l'élimination sera plus complète.

Toul excès d'eau étant éliminé, il ne restera dans le béton que la quautité d'eau nécessaire à la cristallisation de la chaux, qui, en se produisant, fixera cette eau, la solidifiera, de manière que pbis tard FéVaporation considérable qui se produit dans les bétons ordinaires n'ayant pas lieu, il ne restera pas ces vides innombrables qui, avec la meilleure chaux, ne donnent que des bétons légers, absorbants, poreux, gélifs et solubles.

L'absence de tout excès d'eau permettra en outre d'obtenir une fermeté beaucoup plus grande, de telTe

sorte qu'au lieu de couler, de fuir sous le pilon, les bétons se serreront sous le choc, se tasseront, jusqu'à ce

A L'AGADiUIE DES SCIENCES. 2â

point d'acqiK^rir immédîateînpnt par la simple cohésion, même avant toute prise, une dureté que les bétons ordinaires n*acquerraient que longtemps après.

Si par la soiilo ('Umination de reau on obtient des bétons aussi durs par le simple tassement et avant qu'anciine prise ait commencé, on conçoit que la prompti* tude et Tintensité de la prisé acquerront d'incroyables j)i oporîions lorsque la priso aura lieu, lorsque se produira la cristallisation de la cbaux.

A pins forte raison peut-on concevoir que la dureté de

ces bétons deviendra excessive, prodigieuse, lorsquMIs seront soumis à la dessiccation , à la carbonatisation, à Finorustation, sur les effets desquelles nous aurons à revenir.

Mais plus Teau sera soigneusement éliminée, plus il deviendra nécessaire, par un broyage parfait, énergique, d'opérer le mélanp;e intime des matières ; car, si cette intimité n' existait pas, si le béton n'était pas parfaitement bomogène , au lieu, par le broyage,, de passer à Tétat de pâte plastique ou pidvérulente, il tomberait en un état de poudre sèche non agglomérable ; celte pondre fnlrait sous le choc, le béton ne serait pas agglutiné, et alors, en se desséchant, au lieu de durcir, il deviendrait friable, absorbant, gélif, perméable, soluble; il se désagrégerait au moindre choc, au moindre frottement.

Un béton mal broyé, sans homogénéité, serait encore

plus mauvais que les béions ordinaires.

Quant à l'agglomération, toutes les fois qu'elle s'exercera sur des bétons sans excès d*eau, bien fermes, mais

néanmoins bien homogènes, bien lianls, en un mot à l'état de pâte plastique , elle dounera un béton où il

2li M£410ia£

n'existera plus de vides, et dont la densité sera bien plus grande que ceUe des bétons ordinaires.

L'agglomération contribuera encore à rapprocheriez

molécules de la chaux , et en facilitera ainsi énormément la cristallisation, en même temps que physiquement elle rapprochera les matières du béton, elle leur fera occuper un moindre volume, de télle sorte, par exemple, qu*un mètre cube de béton bien préparé et bien aggloméré pèsera trois, quatre, cUiq cents kilos de plus qu'un béton ordinaire.

Cette action toute physique de ragglomération joue le ^ plus grand rôle dans la prise immédiate et dans la bonté finale des bétons , puisqu'elle vient s'ajouter encore à toutes lesautres conditions qui, parles procédés que nous avons mis en usage , viennent concourir à produii c la prise et la dureté iinales.

Ge9 diverses conditions ne sont point aussi faciles à réaliser qu'on pourrait le supposer.

L'élimination de l'excès d'eau, la trituration parfaite, l'agglomération ont exigé des recherches longues et

multipliées pour obieuir les pi'océdés nécessaires, pour créer les machines les plus paiiaites, et ce n'est qu'après de longs efforts que nous sommes enfin parvenu à résoudre toutes les conditions du problème.

Mais, avant d'aborder la description des moyens que nous avons dû employer, nous croyons utile d'indiquer en quelques mots la voie qui nous a conduit à la constatation complète, irréfutable tic la théorie que nous venons d'émettre et à la pratique qui eu a été la conséquence.

Appelé en 1855 à construire à Saint-Denis une vaste

A LXCADÉMIE DE» SCl£rSC£S. 25

manufacture, pour le compte de la maison Goiguct père

et fils et dont nous sommes Tiin dos l ants, il fut décidé que cette coustruction serait laite par un moyen généralement répandu à Lyon, et que des premiers^ ' sinon les premiers, il y a vingt ans, nous avons mis en usage.

Ce procédé consiste à opérer, à bras d'homme, un

mélange de cendres et scories de bouille et de chaux , à verser par couches minces le béton ainsi obtenu daus uu moule établi sur le mur même, et à le pilonner, Tagglomérer par le choc répété d'un corps dur et pesant,

jus([ii'à ce que le moule soi! pleîu; aussitôt le moule plein , on le démonte, ou le pousse plus loin el ou le remplit de nouveau.

Ainsi qu'on le voit, ce sont les procédés usités pour le pisé de terre appliqués à une espèce de bétous.

Ce genre de construction est i)lus solide (|uc la pierre, car ce béton acquiert promptemeut une grande dureté ^ il résiste parfaitement à toutes les intempéries et même aux courants d'eau, et de plus il donne une maçonnerie à Tétat monolithique, bien supérieure en solidité aux meilleures maçonneries de moellons, coui posées de menus fragments, toujours hors d'aplomb, et laissant toujours entre eux des parties vides.

Ayant à Saint-Denis substitué pour la première fois la madiine aux bras de Thomme, nous obttnmes.un béton beaucoup mieux broyé, beaucoup plus homogène, à prise beaucoup plus énergique ; ce qui nous enhardit à supprimer les voûtes en pierre, les murs de soubasse* ment, les baies de portes, et fenêtres qui , à Lyon , sont encore en pierres du luiile ou en moellons, tandis qu a

26 miEmoire

Sainl-Denis, voûtes, soubasseoîeiits, baies de portes et fenêtres, escaliers et plaies-bandes, tout est en béton moulé sur place, saos aucuns linteaux, anorages ni chainage..

Mais bientôt, vu Timporlanee de ces constructions, les cendres de houille firent défaut, et pour les continuer il fallut ou revenir an mur de moellon, ou trouver un

moyen de faire des bétons dans lesquels la cendre de bouille lut remplacée par un autre corps.

Uamour-propre interdisait d*avoir recours à la ma-

çonncric ordinaire; il fut décidé que l'on essayerait de faire du béton avec d'autres matières que les cendres.

Le sable seul pouvait être substitué à la cendre; mais, a?ec remploi du sable, arrivèrent toutes les diificultés qui en accompagnent remploi, difficultés si grandes que, bien que Tusage des mortiers et des bétons remonte

;i ] Ori^iiic des temps, on ne les avait point encore vaincues.

Naturellement, au début, le sable fut purement et

simplenieiu substitué à la c( ndre, et le travail essayé dans les mêmes conditions; mais Téchec le plus complet accueillit cette tentative ; en effet, les cendres et scories de bouille sont un corps aiguillé, spongieux, rempli d*aspérilés à Tinfinî, lequel, malgré la présence d'un excès de chaux ou d'un excès d'eau, peut s'écraser sous le pilon*, se tasser, s'enchevêtrer de manière à produire quand même une liaison suffisante , et à former une masse assez ferme pour ne pas se déformer ni s'écrouler au démoulage.

Le sable, au contraire, est composé de petits fragments de silex roulés, sans liaison entre eux, n'ayant

A L'ÂCAD£Mifi DES SCIENGCS.

pas, comme les cendres, la faculté (rabsorher, de s'écraser, de s'enchevéti er : aussi, par uo simple uiélange de sable et de chaux» n*obteDait-on qa*uQ bétoa beaocoup trop mou , qui , au lieu de s'agglomérer, fuyait sous le pilon , dont Teau se s( [)arait en délayant les surfaces, et qui, sans liaison et saus soutien, s'écroulait au démoulage.

Croyaut alors, à cette époque, conformément à 1 uioo généralement admise, que la composition chimique des cendres de houille était la cause de la bonté des béitons de cendres, en donnant lieu à la formation de sîlicatet) doubles, nous demandâmes le secret, pour remploi du béton de sable, àllntroductionde matières que nous croyions propres, comme les cendres, à exercer une

action chimique.

Mais c'est en vain que, cherchant toujours la formation de ces silicates doubles qui seraient la cause de la prise

des bétons, nous eûmes recours aux pouzzolanes naturelles les meilleures, aux bnques piiées, aux oxydes de fer, aux alcalis.

Tout lut essayé en vain : les bétons de sable, malgré cette introduction de matières, demeuraient tout aussi mauvais.

Toiilcibis, certains faits vinrent nous nieltro sur la voie de la vérité ; de temps à autre, de loin en loin, sans que nous pussions alors nous en rendre compte , nous obtenions des parties de maçonnerie ferme, facilement

agglonK'ral)]e, ne se déformant pas au dénionlac^e, et acquérant ensuite rapidement une dureté supérieure à celle da béton de cendres.

Ces succès inattendus, que nous ne pouvions repro-

28 MÉMOIAE

^duîre à vobnté et d'oue manière régulière, puisque la cause véii table nous en (échappait complètement, venaient oéaoïuoioB de temps à autre rauimer nos espérances quand nous cédions au découragement, en nous prouvant que le but que nous poursuivions pouvait être atteint, puisque, sans eu connaîti e la loi il est vrai, nous obtenions quelquefois de bons résultats.

Enfin, à force d'essais et d'ohsliiialion, et obligé, par Fexameu attentif des iaits, de renoncer à la théorie qui attribuait la dureté finale des bétons à des combinaisons chimiques, nous arrivâmes peu à peu à reconnaître que rintensité, la rapidité de la piuse initiale des béions, et rénei^e de leur durcissement final provenaient exclusivement de leur état de fermeté, de leur homogénéité, de la perfection de leur broyage et de raL»^loinération, et nullement de la nature des matériaux qu'ils cou tenaient en dehors des chaux et des ciments.

£n effet, nous pûmes remarquer qu'en certaius cas, quand, en plein été, les sables étaient très-secs, quand nous introduisions dans les bétons une plus grande quantité de matières pôuzzolaiiiqiK s n sèches, il nous arrivait d'obtenir des bétons l)eaucoup plus fermes, beau* coup plus faciles à a^lomérer et qui nous donnaient d'excellente maçonnerie, résultats qui cessaient aussitôt que les sables redevenaient humides ou que les pouzzolanes étaient moins sèches.

Du iiîomeiitque ce fait fut bien déaiontré, quand nous eûmes reconnu, par des expériences sans nombre , qui, toutes, sans présenter jamais aucune exception. Tinrent confirmer que la bonté des bétons, la rapidité de leur prise, leur dureté finale n'étaient point proportionnelles

A h XCXDÛmR DES SGI£i>C£S. 39

à certaines comUnaisoos cbimiques qui en réalité ne ne

produisent pas, mais bîPîi, qu'elles (étaient piopoilioiinelles à leur état d homogénéité, de ienneté et d'agglo-< mératioD, le procédé nouveau était fondé, en théorie du moins ; Tart de construire s'enrichissait désormais d'un moyen précieux, fécond, sans analogie avec les procédés employés jusqu'à ce jour, celui d'obtenir aveè le sable et la chaux une pâte de pierre, une maçonnerie monolithique ayant toutes les propriétés des meilleurs matériaux connus.

Mais, si la théorie était faîte, il était bien loin que la

pratique le fut également, et il restait encore à trouver des moyens faciles, certains, réguliers, dobleoir toujours, en toute saison, avec toutes les chaux, tous les sables, des bétons toujours fermes, toujours homogènes,

toujours bien agglomérés.

Celte pratique était pleine de difficultés de toute espèce, et il u'a pas fallu moins de huit ans de recherches,

d'eiloi ls obstinés pour les vaincre toutes; ce à quoi nous sommes eniio parvenu d'une -manière complète.

La bonté des résultats à obtenir étant pro[)orUonnellc à l'agglomération plus ou moins parfaite, et cette agglomération elle-même étant subordonnée au plus ou moins de fermeté des bétons, nos premiers efforts durent tendre à obtenir toujours, dans toutes les circonstances possibles, les bétons dans l'état de fermeté le plus convcuabie pour la meilleure agglomération.

Le plus ou moins de fermeté des bétons provient, ou de la présence d'uu excès de chaux, ou de celle d'ua excès d*eau.

L'excès de chaux dans les bétons agglomérés résulte

30 ' HÉMOIIUS

de ce que la prise et la dureté finales des bétons ordi^ naires n'ayant qu'une cause unique, la bonté de la chaux

elle-même, les constructeurs sont fatalemeiil conduits, pour augmenter la puissance de cette seule source de bonté des béions, à augmenter les quantités de chaux, sans quoi leurs bétons ne prendraient pas.

D'un autre côté, on arrive forcément à introduire un excès4e chaux dans les bétons ordinaires, afin, à défaut , de machines, de pennettre àla fbrce deThommedopérer facilement, sans trop de fatigue, le mclaniïe de la chaux et des sables, mélange qui devient trop pénible lorsque les sables et cailloutis se trouvent en trop grande proportion.

Or, la chaux ne peut se trouver en excès dans les bétons sans que ces derniers participent à ses propriétés.

Lors doue que des bétons contiennent trop de chaux, ils sont mous, ils fuient sous le pilon ; si on cherche à les agglomérer, l'eau s'en sépare, coule à la surface, qu'elle délaye cnrendanl loute prise impossible; elle remplit les vides, ce qui empêche ragglomération à défaut de laquelle la maçonnerie obtenue est poreuse, l^ère, friable, gélive, absorbante, perméable.

De plus, par le fait de la propriété qu*a la chaux de se retirer sur elle-même par la prise et la dessiccation, les

bétons contenant un excès de chaux se contractent, se retirent, se fendent, se gercent, ce qui les rend incapables d'être utilement employés dans les travaux d'hydraulique ou autres exposés à l'air, et ces vices existent

quelle que soit du reste la bonté de la chaux employée.

La première modification que nous avons dû apporter

A L'ACADl^MiK DES SCIENCES. 31

dans la confection des hétons ordinaires, dans le but d'ob-

tenir une plus grande fermeté, a donc été de réduire les quantités de chaux ordinairement employées.

Ces quantités s'élèvent ordinairement au tiers ou au

quart du volunii' du sal)îe : la pralitiue nous a enseigné que, pour obtenir le maximum de bonté des bétons agglomérés, il fallait réduire les proportions de chaux au septième, au huitième, au dixième du volume des sables.

Quoique si grandement réduite, cette quantité de chaux est tout à fait suffisante, car ellè remplit complètement les vides du sable.

£n cifet , par le ctioc du pilon , les grains de subie se tassent, se serrent, se choisissent pour ainsi dire ; les grains moyens se logent dans les interstices des gros grains, les grains fins remplissent les vides laissés par les grains moyens , de telle sorte que les sables dans les liélons agglomérés présentent beaucoup moins de vides que dans les bétons ordinaires, et la quantité de chaux, quoique si réduite, est encore suffisante pour les rempiir.

Cette réduction des quantités de chaux présente plu* •sieurs avantages en outre de la fermeté plus grande qui en résulte pour les bétons ; la chaux , trouvant dans le sable des points d'appui plus nombreux, cristallise avec une énergie plus grande, d*où résulte une bien plus grande dureté.

D'un autre côté, l'excès de quantité du sable dont les grains sout enchevêtrés, arc-boutés les uns contre les

autres, empêche les retraits de la clianx, si bien qu une maçonnerie de bétons agglomérés ne donne lieu à au* cunes fentes, à aucunes Assures, résultat précieux surtout eu ce qui concerne les travaux d'hydraulique, qui,

obtenuB, ainsi que nous le verrons plus loin à, Tétatmo-

nolithique, ne ibrment qu'un seul bloc, sans aucuns joints, sans aucune solution de conlinuité.

Enfin la réduction des deiïx tiers des quantités de

chaux est une cause évidente de grande économie.

Mais, de ce que la bonté des bétons agglomérés augmente en même temps que Ton réduit la quantité de

chaux , il ne faudrait pas en conclure , ainsi que nous Tavons entendu dire, que cette bonté provient de ce que les bétons sont plus maigres; ce serait une funeste er^rcur : les bétons avec peu de chaux sont bous s'ils sooL bien agglomérés ; mais ils doivent leui* bonté, non à la maigreur, mais à Taggloinération, et s'ils n'étaient pas agglomérés, conune dans les procédés ordinaires. Où la bonté des bétons ne provient que de la bonté de la chaux , moins il y aurait de chaux, moins les bétons seraieul bons, et en effet les bétons maigres non agglomérés exposés à Tair tombent d^eux-mémes en poudre.

Nous avons dit que le manque de fermeté suffisante des bétons provenait soit de la présence d'un excès de

<*haii\, soit de celle d'un excès d'eau; ])ar réliniiiialioa •d une quautité coiisidérabie de la chaux ordiuairement ^ employée, l'excès de chaux est bien supprimé; mais cette élimination est loin de suffire pour donner aux bétons la fermeté nécessaire, car elle n'enlève pas l'excès d'eau <ïui se trouve presque toujours dans les sables, et même dans le peu de chaux qui reste dans le béton après Télimination , reste qui contient encore trop d'eau pour que ce béton devienne assez ferme poui* recevoir uue complète^agglomération. ^

IladoDc fallu, eu outre de l'élimination de l'excès de

A l/AC\Dh«IE DES SCIENCES. 33

chaux, arrîTer à se débarrasser de fexcès d^eau provenant ou du sable presque toujours immide , ou même seulement du peu de chaux conservée.

L*excès d'eaui contenue dans les chaux provient des

nécessités d*une extinction convenable , ayant pour but d'éviter ce qu on appelle les iucuits, et de donner une chaux en pâte assez molle pour se mêler facilement au sable; à ce double point de vue, la suppression de T^xoès d' ea u ordinairement em p I o y r e offrait des d i (ficul tés toutes particulières, s'il s'agissait de la chaux éteinte eu poudre, mais elle était impossible par rapport à la chaux en pierre.

En effet, pour opérer Textinction directe en bassin de la chaux sous forme de pierres» cette chaux doit toujours baigner dans un excès d*eau, sans quoi une partie des

pierres ne s'éteindrait pas, lornierail ce (iiToii nomme des incuits, lesquels, demeurant dans le bétoa, s'éteindraient à la bngne dans la maçonnerie elle-même, don* nant ainsi lieu à des édats, à des dégradations.

Donc avec la chaux en pierre il n'y avait pas de réduc^tion d*eaa possible, et il a fallu avoir recours au moyen que nous examinerons tout à Theure.

11 n'«o est pas de même avec la chaux déjà éteinte en poudre; il devient alors possible de réduire à volonté les quantitésd*eanemployées ; on peut n'employer, par exemple, que irenle litres, (iiiarante litresd'eau par hectolitre de chaux en poudre, lorsque dans l'usage habituel on en emploierait cinquante, soixante litres et plus pour opérer l'extinction.

Après cette éiimiuation d'eau , si ou mêle la chaux à un sable complètement sec, obtenu en cet état soit artificiellement par la dhaleur, soit par Tefiét des rayons

Zh lUlliOIRE

solaires et en Tobseuce de pluie, Tod pourra obtenir uo mélange assez ferme , assez privé d'eau pour donner par ragglomération an béton d*une bonté portée au nuuu-

mum possible.

Mais, danslapratique, la dessiccation naturelle du sable est très-rare, et la dessiccation artificielle presque impraticable, et alors quaud même on a déjà éliminé une grande partie de l'excès de Teau par la réduction do la quantité de chaux employée et par une extinction faite au uiinimuiii d'eau possible, le sable étant lunnide il y a encore trop d'eau, à plus forte raison y en a-t-il trop si rèn emploie la chaux éteinte en pierre, laquelle contient considéraMement plus d'eau que la chaux en poudre.

C'est dans ce cas qu'il faut employer d'autres moyens plus énergiques et plus certains.

C'est alors qu'il faut avoir recours à l'introduction dans les bétons dé matières pouzzolaniques, telles que

terre cuite piléo, briques ])ilées, cendres de houille, de tourbe, de schiste, pouzzolaues naturelles, non pas, conune on le croyait naguère, pour introduke dans les bétons des éléments chimiques destinés à produire des combinaisons ju opres à donner une prise plus énergique, plus intense, mais tout simplement pour absorber l'eau qui peut encore se trouver en excès, soit dans les chaux, soit dans les sables.

L'expérieuce a prouvé que Tintroductioa des matières * pouzzohiniques dans les bétons i^lomérés na d'autre but et d'autre effet, par leur propriété d^absorption, que d'absorber Teau en excès, et de donner par ce moyeu toute la fermeté désirable au béton afin de Êiciliter l'agglomération*

A. l'académie des sciences. d5

Une pouzzolane qui n'absorberait f)as, soit parce qu'elle serait bumide, soit parce qu'elle serait vitrifiée» ne jouerait aucun r6ie« ne produirait aucun résultat; cette introduction serait complètement inutile.

D'après cette conception» les quantités de matières pouzzolaniques à employer doivent être proportionnelles

aux quaiilités d'eau à soustraire; s'il a plu, si \v sable est mouillé» si on a employé de la cbaux éleiutc en pierres» il faudra d'autant plus de pouzzolane qu^il y aura plus d^eau à soustraire : cette quantité ponrca s*élever au

cinquième, au quart du volume total» selon les cas.

Elle pourra être réduite au dixième, an vingtième, au quarantième de ce volume si les sables sont sec^, si la chaux est éteinte en poudre.

Dans tous les cas , qu'on en ait employé peu ou qu'on , en ait employé beaucoup» la bonté des i>étons se réglera» non sur le plus ou le moins de pouzzolane, mais bien sur la bonne trituration et la bonne agglomération ; on peut même allirmer qu'à bonne préparation égale, la dureté finale des bétons sera d'autant moins grande que Ton y aura introduit plus de pouzzolane ; car les pouzzolanes, étant pulvérulentes ei friables, absorbent beaucoup de chaux en pure perte, et ne luidounent pas, dans jsa cristallisation» le point d'appui solide qu'elle trouve SOT le sable.

D'après cette théorie, les pouzzolanes ne seraient -qlie l'hygromètre des bétons, leur rôle serait d'absorber l'eau et noji de douuer par elles-mêmes la dureté.

C'est ainsi que leur emploi , iuscprà ce jour voué à rempiiisme, acquiert poui* les bétons agglomérés une

Digitizea by <jOOv^it:

36 MÉMOIRË

complète certitude ; on sait enfin à quoi elles servent, tandis que jiisqii*à ce jour rirrégularîté et Tincertitude

des résultats produits par les pouzzolanes en avaient fait abandonner T usage. En réduisant la pouzzolane à un rôle plus modeste mais plus sûr, en en faisant la doseuse de l'eau, il devient possible, par une introduction plus ou moins grande de ces matières, de ramener toujours les • bétonsàun état de fermeté normale, toujours la meilleure pour obtenir une bonne agglomération.

De telle sorte qu'en tout temps, en tous lieux, en toutes saisons, avec toutes les chaux, tous les sables, et quel

que soit l'excès d'eau quil faille comballre, l'on est toujours assuré d'obtenir des bétons de fermeté parfaite.

A ce point de vue, l'emploi des matières pouzzolaniques, quoique inerte au point de vue cliimique, nous le croyons, est la base, la pierre angulaire des bétons agglomérés.

Pai^ ee moyen, même avec les chaux les plus médiocres, on obtiendra une maçonnerie qui, bien préparée d^ailleurs, aura en quelques semaines la dureté de la pierre, et sera lourde, compacte, imperméable, insensible au\ intempéries, une maçonnerie enflu qui aura assez de dureté et de résistance pour permettre l'élévation des plus hautes maisons, et pour faire face à toutes les exigences de l'art hydraulique.

Nous le répétops donc encore une fois, les pouzzolanes sont inertes au point de vue des combinaisons chimiques, du moins en ee qui concerne les bétons aii^lo- ' mérés. La prise initiale et la dureté finale de ces bétons ne proviennent pas de la formation, par voie humide, de silicates doubles auxquels elles auraient donné naissance;

à l'académie DBS SGl£?iCES, â7

elles ont un autre rùle, elles absorbent de i eau, elles amènent les bétons à un état normal de fermeté régulière; mais en réalité, malgré la présence de la pouzzolane, la dureté finale des hélons n'esî jjas plus grande que si Ton avait employé purement et simplcmeut les sables desséchés artificiellement

Mais si on désirait obtenir une propriété plus active de durcissement, si Ton avait besoin d'une rapidité et d^une intensité de prise plus grandes, si Von voulait obtenir les bétons dans un état de crislallisatioii donnant une ténacité considérable qui leur permît de résister aux grandes pressions d*eau, à Taction dissolvante de Teau de mer, aux chocs, aux frottements, si, par exemple, on voulait obtenir des trottoirs et des chaussées ; au lieu de pouzzolanes inertes, il faudrait employer les ciments, qui, eux, exerceraient réellement une influence active attribuée à tort à l'introduction des matières pouzzolaniques.

L'introduction de ciments de Portland, de Boulogne, deYassy, de Grenoble ou autres quelconques, pourvu

qu'ils soient de bonne qualité, douue des résultats ioouïs, inconnus jusqu'à ce jour.

Les ciments agissent de deux manières : comme absorbants énergiques, jouant ainsi, à ce point de vue, le même rôle que les pouzzolanes ; et comme chaux surhydraulique, donnant au béton un liant, une plasticité que ne leur donne pas la pouzzolane , et d'oii résultent une agglomération plus facile et une cristallisation plus énergique, en même temps que la prise même de ce ciment vient s'ajouter à la prise de la chaux de manière à en décupler, à en centupler peut-être en certains cas la rapidité et l'intensité.

IVmplof des ciments est d'antdnt plus remarquable

et important (|ue les quaiJtilés à introduire sont beaucoup moins considérables que par les procédés ordiaaîres, réduction qui provient des mêmes causes qui nous ont permis de réduire des deu\ tiers la (jnLintité de chaux employée; eu couséqueace , au lieu d'employer un Tolume de ciment égal à celui du sable, ou égal à la moitié de ce volume , comme il est d'usage par les procédés ordinaires, nous n'introduisons de ciment dans le béton qu*un quarantième, un trentième, un vingtième de son volume, et pourtant, mai^é cesfaibles quantités, ott obtient des prises rapides et intenses, et quelques jours sufïlsenf pour donner la dureté de la pierre la plus dure et la résistance aux intempéries.

Si nous portons riutroduction du ciment au dixième du volume du béton, nous obtenons à bret délai la dureté du granit et nous pouvons aborder le problème du bétoDuage des diaussées.

La puissance de prise qui résulte de Tintroductionr d'une si feîble quantité de ciment s'explique par des

causes tout a lait analogues à celles d'oii provient la bonté des bétons agglomérés à base de chaux seule.

En effet, si dans unbétoû a base de chaux obtenu à l'état de fermeté la plus convenable pour être aggloméré, état qui donne à la chaux une intensité et une énergie de prise dont les procédés ordinaires n'appnn ehent pas,, ou ajoute un excédant de ciment, c'est-àdire de chaux surhydraulique, ce ciment, délayé, trituré par un* broyage énergique, ne se trouvant pas en contact avec un excès d'eau, an lieu de former, comme d'usage, une bouillie claire , presque liquide, se trouvera

Diyiiizeo by

ii l'AGADJ2M1E dus âGJK.>CE& 39"

dans iiii gi und état de fcraielc; ses molécules, rappi ocliées par l éUmioaliou de Tcau, par une triluration parfaite , par une agglomération énergique» cristalliseroBt, comme la chaux, avec une prodigieuse énergie: seulement, la force de cristal lisaliun, de prise propre au ciment, venant s ajouter à celle déjà si considérable de la chaux» donnera une prise totale dont la rapidité et rintensité seront/ nous le répétons, cent fois plus grandes en certains cas que celles des meilleurs bétons de chaux préparés suivant les procédés ordinaires.

Avant d'être parvenu à bien connaître le véritable rôle des matières pouzzolaniques et le mode le plus convenable d*extinction de la chaux en poudre ; avant d'avoir trouvé le moyen le. plus simple d employer les ciments à la dose à laquelle il faut les employer, il nous a fallu des années d'expériences ; mais, ce qui nous a donné le plus de peine, de travail et de déception, a été de trouver les appareils les plus convenables pour opérer la trituration de matières presque sèches, et par conséquent résistantes, et surtout le mode de trituration qui nous permît, sans addition d'eau , (Tohlenir des bétons dans un état de parfaite homogénéité de la pâte, tout en conservant une plasticité et une fermeté suffisantes.

Pendant huit ans nous avons lutté contre cette difiiculté, et BOUS ne Tavons enfin vaincue que dans ces derniers temps, et grâce an concours de M. Frandiot, ingénieur civil, bien connu par ses travaux, et quia bien voulu uuus aider de sa collaboration.

Ail début nous avons employé le broyeur Schlosser, lequel a été suûisant iaiil que nous avons, employé la

40 mëmoiaje

cendre de bouille et que nous n*avons bâti que des maçonneries grossières; par ce broyeui' et avec la iorce d*an cheyal, nous avons obtenu cinq ou six mètres cubes par jour d^un béton passablement hien mélangé. Mais aussitôt que nous avons employé le sable beaucoup plus fin que la cendre, et que nous avons cherché à réduire les quantité d'eau, la perfection du broyage est devenue beaucoup pins difficile, e%les quantités obtennest>nt été considérablement réduites.

Avec le sable nous étions toujours entre deux écueils :

si nous maintenions une humidité assez grande pour permettre un mélange et un broyage faciles, nous obtenions un béton trop mou, difficile à agglomérer, et par conséquent une maçonnerie de qualité médiocre; si, au contraire, nous réduisions Teau de manière à obtenir le béton au degré de fermeté le plus convenable pour Tagglomération, les matériaux trop secs exigeaient une force exces^ve pour obtenir peu de résultats , et le plus souvent le mélange se faisait mal, et Ton n'obtenait, au lieu d'un béton homogène en pâte plastique, qu'une poudre presque sèche, non agglomérable.

Avec ce béton de sable , quand il se trouvait de fermeté convenable, un fort cheval tirant cent kilogrammes ne nous donnait, avec le broyeur Schlosser, que deux ou trois mètres cubes par jour de béton mal trituré, et avec une locomobile de douze chevaux, nous en obtenions à peine huit ou dix mètres cubes.

Gela provenait de ce que les organes intérieurs de ce broyeur étaient mal disposés pour ce rude travail , et qu^n n*avaitqne ^gfBOL issues à la partie inférieure, de telle sorte que le béton se comprimait entre les parois

pleines, formant un frein d'une puissance telle, que bien des fois nous avons brisé les machines. *

Nous ayoïift résoin le problème « en tant qne force, ev

supprinaant le» parties pleines, et en établissant à la partie inférieure une issue continue, par laquelle le béton est constamment expulsé, au moyen de branches en forme cycloîdale.

Par ce moyen, le béton, ne trouvant plus de parties pleines, ne se comprime pins contre elles, il fuit toujours devant Texpulslon; an moyen de cette amélioration la

dépense de force a été réduite dans une énorme proportion, tout en augmentant de beaucoup la production du béton.

Lu broyeur Schlosser produisait à peine trois mètres cubes, avec un effort de traction permanente de cent kilos, taudis qu'avec le broyeur à issue continue, en ne dépensant qu'une force de traction de soixante-dix kilos, c'est-à-diro la force d'un cheval de moyenne grandeur, ou obtient, non pas ti ois mètres, mais douze ou quinze.

La même locomobile, qui ne produisait que huit ou dix

mètres, en produit, tout en employant un tiers de moins de force, quatre-vingts ou cent mètres.

Mais l'utilisation de la force n'étant qu'un des côtés

du problème, il fallait encore obtenir Thomogénéité, la plasticité, tout en conservant la fermeté, et pendant longtemps tous les efforts ont échoué.

Eu effet, si Ton jetait pêle-mêle, dans le broyeur, delà chaux en pâte très-ferme, de la terre cuite ou du ciment, et tonte la proportion du sable qu'on avait à employer ;. si ce sable n'avait que rhnmidité nécessaire pour obtenir un béton ferme, la chaux, au lieu de lubrifier le sable,

42 MJiMOlRË

se pelotonnait, se roulait dans la poussière sèche de la terre cùite et du ciment , se logeait daos les iuterstices 4ii sable , et , malgré ao broyage éoergiqoe et même plusîeors fois répété, on n*obteDait encore que dn béton

eo poudre non agglomérable.

Si on y ajoutait de reau pour l'obtenir à l'état plastique, il devenait trop mou.

Nous.av<ms pris le parti d'opérer la trituration du béton en deux broyages :

Dans le premier nous introduisons toute la chaux , toute la terre cuite et une ou deuiL parties de sable aeulement; dans ce premier broyage, la cbaux, quoi* que très>fenne , étant en quantité considérable par rapport à la terre cuite et au sable, conserve sa plaslicilé et lubrifie complètement et facilement le sable.

Alors, dans un second broyage , nous mélangeons le mortier obtenu du premier broyage avec le reste du sable, mélange qui se fait de la manière la plus intbne et la plus facile et qui donne un béton homogène et

ferme quoique plastique.

Cette nécessité de deuxbroyages distincts nous a conduit à monter des appareils de deux broyeurs conju-

iiués, mus par la même force; uous en avons qui, avec un seul cheval , donnent un mètre cube par heure de béton aggloméré broyé deux fols.

Le procédé des bétons agglomérés a été fondé pratiquement le jour où, par le double broyage et par la meilleure utilisation de la force, nous avcms obtenu dix mètres de maçonnerie par jour pour la force d'un dieval , faite avec des bétons très-fermes et parfaitement homogènes.

A l'aGADBMUS DBS SGIENCBS. &9

Reste raggiomératioD.

S! Ton enlève le béton au sortir du broyeur, si on le

porte dans lo moule que l*on veut remplir, qu'on l'y étale par couches niioces et successives, et que chaque couche de deux centimètres à peine d'épaisseur soit vi^ goureusemeut pilonnée, l'agglomération s^exerçavt sur nn béton ferme et plastique, le durcira, le serrera, le tassera, le feutrera par le choc, tous les vides dispa^ rattroDt, Ton obtiendra une masse compacte, résistante^ tellement dense, qu'elle devieudia sonore sous le choc du pilon.

Lorsque ce moule sera rempli de ce béton plastique , ferme et aggloméré, on le démontera immédiatement, pour le porter plus loin et le remplir de nonyeau, et le bloc qui restera, quoique bumide et même avant tout commencement de prise, sera assez ferme, assez résistant pour conserver la forme qu'il aura neçue par le* moule sans aucune déviation , et pour supporter de» poids assez considérables.

La bonté des bétons dépendant, ainsi que nous venons de le voir, presque en totalité de Tagglomération , tous les soins doivent tendre à la rendre de plus en plus facile et parfaite et à éloigner toutes les causes qui pourraient lui nuire : or, nous avons déjà^ vu que, pour arriver à la perfection d*a)cglomération, il fallait éliminer tout excès d'eau, obtenir les bétons eu pâte très-ferme et complètement homogène au moyen d'un double broyage et de machines perfee* tionnées; dans le même but^ il faut aus^ ^scrire^ Tintroduclion de caillou lis et de pierrailles dans le» bétons agglomérés , quoique cette pratique soit géiiéh'

kk UÉHOIRE

ralement admise et professée pour le» bétons ordinaires. ,

Dans les bétonft ordinaires, trop mous, presque fluides, ^ on ioti oduit descailloutis, des pierrailles, dans le df)iible but d'obtenir une économie, les caiiloutis coûtant moins dier que le béton, dans lequel ils occupent de la place en augmentant le volume, et de maigrir le béton, de diminuer sa tendance aux retraits, aux fissures, aux gerçures, et eniin de donner à la prise des points d*appui multipliés.

Dans la pratique ordinaire , l'introduction des cailloutis et pierrailles est donc favorable.

Mais elle serait complètement nuisible avec les b( tous • agglomérés : en premier lieu et dans des cas nombreux, • le cailloutis coûte aussi cher que la pâte d^iin béton n*ayant qu'un dixième de son volume de diaux, et c*es€ le cas le plus fréquent pour les bétons agglomérés; donc la présence de cailiouUs ne donnerait pas d'économie ; en second lieu, ce qui est plus important, le cailloutis,. étant plus volumineux que les autres matières qui entrent dans le béton, recevrait seul le choc du pilon, tandis que la pâte, se glissant dans les interstices des cail- * loutîs, y échapperait presque complètement, de telle sorte que, par insullisaiicc d'aL;t;1oijicration, des bétons préparés par les procédés que nous préconisons, dans lesquels on introduirait des cailloutis, demeureraient spongieux, absorbants, gélîfs, et, s'ils étaient destinés à des travaux d'hydraulique, ils laisseraient iUti er Teau.

La pâte des bétons à a^lomérer doit être composée

de menus matériaux de grosseur à peu près égale et régulière : td est le sable de rivière, par exemple, que

A l'académie des SCfBVIGBS. &5

nous prenons pour type, de telle sorte qu'en versant le mélanfife dans le moule par couches d*un centimètre, le

choc du pilon ne frappe qu'une pâte bien honioj^^eiie, au lieu de frapper le sommet de quelques pierres s'il s'en trouvait

£n résumé, par les procédés que dous venons d'indiquer, en ayant le soin attentif d'éteindre la chaux avec une quantité creau moindre que celle ordinairement employée ; en introduisant dans le béton une quantité de matière pouzzolanique sèche et en poudre, proportionnelle à rhumiditédtt sable et à Feau à éliminer, quandilnes*agit que de maçonneries ordinaires ; ou bien en remplaçant tout ou partie de cette pouzzolane par du ciment , lorsqu'on veut obtenir une prise plus rapide et plus intense;

En opérant en deux fois le mélange de ces matières diverses, par un double broyage parfait et énergique ;

En nMntroduisant dans le béton que des matériaux de

grosseur presque uuiiorme, des sables et non du gravier ni du cailloulis ;

En opérant sur un béton ainsi préparé et à Tétat de

pâte plastique, très-ferme et très-homo^i^ène, une vigoureuse agglomération produite par le choc d'un corps dur et pesant, s*exerçant sur des couches minces et successives de béton,

On obtiendra iinalemeiit, dans tous les cas, avec toutes les chaux, tous les sables, tous les dments, toutes les pouzzolanes, des résultats de dureté et de prise qui dépasseront tout ce que Ton pourrait imaginer.

Ces résultats se produiront sur tous les bétons, quels que soient les matériaux que l'on ait employés, aussi

bieu avec les cbaui. et sable» les plus commuos, les moins bons, qa*avec lesefaauxet les sables les meilleurs.

Avec les plus mauvaises chaux hydrauliques, et même avec la chaux grasse etleplus mauvais sable, mèmeaTec le sable marneux, du béton tenu bien ferme, bien mélangé et bien broyé, et bien aggloméré, donnera une maçonnerie qui aura une prise assez intense et assez énergique pour que chaque jour, si on bâtit à Taîr en élévation, ou puisse élever sur une partie moulée de la veille un mur d'un mètre de hauteur, c'est-à dire qu'en vingt jours on pourrait élever un mtn* de vingt mètres de hauteur.

Ou bien, s'il s*agit de maçonnerie hydraulique destinée à supporter la pression des eaux ou leur courant,

trois ou quatre jours suffiirout pour donner une résistance assez grande, tandis qu'avec des bétons ordinaires, à supposer que Ton pût les employer, il faudrait, même avec les meilleures chaux, quinze jours, un mois peutêtre et plus, pour pouvoir élever une seconde assise d'un mètre sur une première déjà précédemment bâtie; il leur finudrait des mois entiers pour résister à la pres^ «ion des eaux, ou à leur courant, à supposer qu'ils pussent résister même après ce terme, ce qui est plus que «douteux.

Un mois après leur mise en place, ces béions agglomérés, quoique composés de mauvais matériaux, seraient déjà durs comme la bonne pierre et Capables de résister aux gelées, tandis que les bétons ordinaires, quoique composés des meilleurs matériaux, demeureraiettt à jamais l^ers, friables, spongieux, gélifs, et leur doneté n'approcherait jamais de celle de la pierre.

A L*AGAD^1IIB OBS SCIENCES. &7

Hais si, au lieu de s'exercer sur de mauvais matériaux, l'aggloméralioD s'exerce sur des bétons composés

de sable de rivière ot de bonne chaux hydraulique, bien fermes, bien broyés, bi( u préparés, eu uu mol, c'est-àdire avec une introduction de matières pouzzolaniques convenable , la prise commence dès la première beiire ; elle est telle que, sans aucune crainte, il est possible de décintrer, vingt-quatre heures après la coufection, des arcs de yoûte surbaissés, de plusieurs mètres do portée, sans qn*ll se produise aucun mouvement^ ancnne fissure.

Cette maçonnerie, enmoinsde huit jours, necraindra plus rien des gelées; elle sera dense. Imperméable,

et deviendra bientôt aussi dure que les plus durs calcaires.

Les résultats seront bien plus remarquables encore,

sî l'on remplace les pouzzolanes par de bon ciment : alors la prise sera tellement énergique et prompte, que des trottoirs pourront être livrés dans les vingt-quatre heures à la circulation, et des chaussées en moins de

quiu/x Jours aux voitures.

C'est-à-dire que, grâce à la lK>nne préparation, à l'agglomération, un béton composé de sable et de chaux, et

dans lequel on aura introduit uue très-faihlc quantité de ciment, quoique à base de chaux, aura uue prise plus rapide que celle d'un l>éton de ciment pur, oii le ciment entre pour un tiers du volume; mais encore cette prise augmentera avec une lelle promptitude et une telle énergie, qu'au bout de cinq à six jours elle dépassera de beaucoup celle du ciment pur, même le meilleur.

Cela se conçoit lacilement ; lorsqu'on emploie le ciment lemeiUeurd'après les procédés ordinaires, on le mélange

hS H^HOIRE

avec une, deux ou trois fois son volume de sable, ou le délaye dans Téau de manière à en former une bouillie

claire, semi-liquide, que Ton étend ensuite à la truelle, sHl s'agit de dallage.

Un iiéton de ce genre, quoique ayant pour base les

meilleurs ciments, contient toujours une grande quantité d'eau qui, ainsi que nous Tavons vu, ralentit, diminue la rapidité et Tintensité de la prise ; cette eau, en s'évaporant, laisse des vides qui donnent un béton spongieux, * et ce béton, chargé d un excès de ciment, ne peut se dessécher sans qu'il ait de nombreux retraits et des fissures.

Avec les bétons agglomérés, les choses ne se passent pas aiusi; introduits dans un béton privé d'excès d'eau, broyés avec rénergie et la perfection nécessaires par des machines conTenablement appropriées, les ciments, intimemeiit inélani^^és avec les autres matériaux, n'ont plus leurs molécules éloignées par la présence d'un excès d'eau, et la prise de ces ciments devient d'autant plus énergique que, par un pilonnage vigoureux et exercé sur des couches de béton fermes et minces, les molécules à juxta-position acquièrent une faculté de cristallisation dont la puissance se trouve plus que décuplée.

Telle est la raison pour laquelle un béton à base de chaux, et ne contenant qu*un seizième, un vingtième de ciment, deviendra plus dur qu'un béton à base de

ciment pur, alors même que le volume de ce ciment serait égal à celui du sable.

Si, au lieu d' un vingtième de ciment, on en introduisait un dixième, un huitième, Tinteusité de la prise serait élevée au centuple peut-être, et alors la dureté égalerait

A l'académie D£S SCIENCES. 41^

celle du granit, et Ton pourrait faire des chaussées à voitures assez résistantes pour remplacer le macadam et le paTs^e.

Le mode de préparation que nous venons d'indiquer et ragglomération déterminent une telle puissance d'effets, des résultats de prise tellement considérables, que,

ainsi que nous l'avons dt^à dit, la seule cause de la bonté des bétons ordinaires, à savoir, la bonne qualité des chaux et des ciments, devient à peu près insignifiante, à ce iM)int que Ton peut admettre q uc par ce procédé toutes

les chaux, liydraiiliqaes, tous les cimeiils, même les plus médiocres, sont égalèment bous.

C'est ainsi, par exemple, que, si Ton fait des maçonneries, des dallages avec des béions agglomérés ayant pour base diverses chaux hydrauliques, telles que chaux d*Argenteuil, du Raincy, delaMancelière, d'Echoisy, du Theîl, c'est-à-dire une série de chaux [)ai tant des plus ordinaires pour s'élever aux plus renommées, aux plus coûteuses, en y introduisant toutefois la même dose d'un même ciment, on pourra constater que, pourvu que d'ailleurs les conditions de fermeté, de bioyaj^e et d'ag^ glomératioQ soient égales, il u existe entre ces chaux aucune différence bien appréciable; toutes donnent une dureté égale, et c*est à peine s*il existe entre elles, dans la rai)i(lité de la prise, une différence de quelques jours ; au bout de fort peu de temps il est à peu près impossible de trouver aucune différence, tous ces bétons à base de cbanx diverses, en moins de huit jours, étant également durs, imperméables et insensibles aux gelées.

Cette égalité de prise de toutes les chaux hydrauliques est la raison pour Liquelle, avec nos procédés,

50 HÉMOIftE

tontes lescliaux hydrauliques sont bonnes à la mer, tandis

qu'aujourd'hui, par les procédés ordinaires, une seule chaux, la chaux du Theil, peut résister à sou action disisolvante, si toutefois elle lui résiste, tandis que, par Tagglon]ération,touteslescbauxhydrauliqaesrésistentd*ttne manière absolue.

 propos de chaux dn Theil, Ton attribue en général son énergie de prise et sa résistance à la mer à sa composition chimique, à la présence d'uue quantité de silice plus grande que dans les autres chaux. Sans . vouloir nier cette propriété d*une manière alisolue, nous sommes beaucoup plus porté à croire que cette prise et cette résistance proviennent de son état physique moléculaire , en ce sens que cette chaux, lorsqu'elle est éteinte en poudre, sous uo volume donné, est de moitié plus lourde que toutes les autres chaux : un hectolitre de chaux du Theil, éteinte en poudre, pèse soixante* quinze kilogrammes, tandis que les autres chaux pèsent cinquante kilogrammes.

Or, comme dans les bétons ordinaires la chaux s'emploie au volume et non au poids, il en résulte que dans

la confection d'un bélou^ quand on se sert de la cLaux du Theil, on en introduit, sous un volume égal, la moitié de plus que si Ton employait une ehanx ordinaire ; on conçoit donc qu'un béton qui contient cinquante pour cent de chaux de plus qu uu autre soit meilleur, d'autant plus quOiCelte chaux, occupant un volume moindre, puisqu'elle a un plus grand poids, doit avoir une prise plus énergique, les molécules étant plus rapprochées,

£t comme preuve à Tappui de ce que nous avançons,.

nous répéterons que si, au lieu de doser la chaux en

\ fAGADllHIB DBS SCIENCES.

volume, on la dose au poids, et que Too soumette les bétODS obtenus à la préparation, à Tagglomération qae nous indiquons, les avantages de la cbanx du Tbeil disparaissent en partie, du moins sa supériorité est i;raii clément réduite, le dosage au poids rétablit l'équilibre, et Ton peut reconnaître qa*à poids égal, avec les cbaux hydrauliques les pins vulgaires, on peut obtenir à peu près d'aussi bous bétous qu'avec !a chaux du Theil, ou du moins, s'il y a une différence, elle est presque insaisissable; résultats précieux surtout pour les travaux à la mer qui, exigent toujours les cbaux et les ciments de qualité supérieure, qui se trouvent le plus souvcui à des distances telles que les prix de transport doublent et triplent la dépense.

Le même elïetse produit pour les ciments, pourvu que ces cinients soient de même nature et bien fabriqués* Nons entendons par : de même nature, que les ciments

essayés seront tous lourds ou tous légers.

Les ciments lourds à prise lente sont préférables, car la prise des ciments légers est tellement rapide qu*on a à peine le temps de les employer.

Or, entre les divers ciments lourds , la seule différence que nous ayons pu trouver entre eux, eu supposant des conditions, un dosage égal pour tous, et remploi de la même cbaux, s*est manifestée dans une différence d'un jour ou deux entre eux ,

Les meilleurs ciments ayant au bout de trois jours nne dureté que les moins bons n'avaient qu'au bout de quatre ; maisdix ou quinze jours après leur confection, il dcvieui àpeu près impossible de trouver entre eux aucune différence.

Ce double fait prouve que la fermeté des iiétODS, leur mélange intime el l'agglomération jouent, dans la dureté et la résîstaDoe ûoale des bétoos agglomérés, ub rôl^ iiH finiment idus important que la faculté initiale de prise

des chaux et ciments, le seul élément pourtant sur lequel les coustructeurs peuvent compter par i emploi des moyens ordinaires.

Celte puissance de T agglomération ne se fait pas sentir seulement sur le premier degré de prise initiale des bétons, provenant de la cristallisation propre aux

chaux hydrauliques cl aux ciments; ses effets se font sentir bien plus encore sur les trois autres causes de durcissement.

Ainsi, lorsqu'un béton bien ags^loméré, louFd, dense, compacte, sans vides, se dessèche, on conçoit que la ehaux, étant tassée, feutrée par Fagglomération, aura une cristallisation beaucoup plus intense que par les procédés ordinaires, où a|)i < n la dessiccation U s molécules de chaux seront quelquefois tellement éloignées, qu'aucune cristallisation ne pourra se produire : aussi nn bon béton, bieni^loméré, déjà si dur parla simple prise moléculaire des cliaux et ciments, verra-t-il augiiienter cette dureté, par la simple dessiccation, dans uuc énorme proportion.

Ce durcissement sera bien plus grand, plus excessif encore, lorsque la chaux, déjà si rapprochée par Tagglomération. Terra, augmenter son poids, sa dureté, son énergie cristalline, par relTet de Tabsorption de Facide

car bonique de l'air.

Lors donc que les brouillards, les eaux phiriales, Tiendront atteindre un béton aggloméré, la chaux qu'il con-

A l'ACADJ^IE DBS SCIENCBS. 5â

tient, absoi*i>aat un poids égal au sien d'acidccarbouique, acquerra une densité beaucoup plusgrande , et une compacité têllc que les parties carbonatées deyiendront imperméables, à ce point, quand il s'agit de bétons bien préparés, qu'une fois que la surlace est carbonatée, l'humidité ne pénètre plus à Tintérieur, ce qui est le moyen assuré d'une durée éternelle pour les bétons.

G^est ce qui fait que les toits en terrasses, les trottoirs, les chaussées, les bétons à la mer, étant imperméables,

ne peuvent être ni désagrégés ni dissous.

Si l'absorption de Facide carbonique produit des effets d énergiques, à plus forte raison les obtiendra-t-on par

les incrustations de bicarbonate de chaux , qui nonseulement apporteront Tacide carbonique nécessaire à la carbonatisation de la cfaanx, mais encore laisseront à Tétat naissant, des carbonates de chaux cristallisés qui donneront aux béions aîrîîlomérés la densité et la dureté presque absolues qui les distinguent, en fort peu de temps» à ce point qu'un bon béton de trois mois peut devenft* plus dur que le meilleur béton romain de deux mille ans.

Un béton de simple chaux hydraulique ordinaire, sans ciment, est dix fois plus dur que le meilleur béton fait d'après les procédés ordinaires, eût-il cent ans d'âge.

Ces trois causes de durcissement, la des^ccatîoo, la carbonatisation, Tincrustalion, qui au lieu d'améliorer le béton ordinaire produisent souvent sa destruction, contribuent donc pour beaucoup au durdssement final

des bétons agglomérés.

Ï0ttt béton quif par l'absence d'excès d'eau, par un

5& UKMOIIIË

broyage parfait, parillie complète agglomératiOD, aara

eu une prise initiale, moléculaire, énergique, acqnierra nécessairement à la longue, par les causes de durcissement que nousavonsénumérées, une dureté et une résistance \Taiment prodigieuses.

Mais ce durcissement des bétons agglomérés, résultant de la dessiccation, de lacarbonatisation, de Tincrns*

tation, sera d'autant plus rapide et intense qu'au début la prise initiale des bétons aura été plus énei^que.

Or, tous les praticien» sai^nt que la température

joue un rôle très-importanl dans la rapidité et l'intensité de la prise des bétons; il est bien généralement connu que la prise des mortiers, des bétons, des chaux et des ciments est beaucoup plus rapide, beaucoup plus énergique en été qu*eu hiver, condition do sécheresse à part.

Fun autre côté, ayant eu souvent roccaslon d'observer

que la chaleur de la vajîeur on d'un foyer activait considérablement la prise, tout eu augmentant la dureté, nous avons dû conclure que, pour obtenir la prise initiale la plus vigoureuse, il fallait soumettre les bétons agglomérés à la ( lialeur, de manière à élever considérablement leur température*

La^différence moyenne de vingts-cinq degrés de chaleur qui existe entre Tété et l'hiver donnant des résultats aussi frappants que ceux que l'on constate tous les jours, il y avait lieu de crdre qu'une température de cinquante^ sokante, quatre-vingts degrés en produirait une plus considérable encore.

Cet espoir n*a point été déçu.

Nous avons soumis le béton, au moment du broyage,

A l'académie DE& SCI£JSC£S

à une chaleur assez élevée pour le porter jusqu'à cent degrés environ; nous Tavon» employé, aggloméré, pendant qu-il conservait encore pette température, et, à notre grande satisfaction, nous avons pu reconnaître que ranaloLîie ne nous avait point t rompe ; et plus tard, avec douze degrosde iroid, nous a\ons pu lairc dct» trottoirs et chaussées ayant une prise tellement rapide qu'en vingtquatre heures nous avons obtenu une dureté aussi grande que nous avions l'habitude de l'avoir au bout de quinze jours. Par l'emploi de la chaleur, nous avions activé la prise des quatorze quinzièmes ; non-seulement la prise était activée, mais encore elle était en môme temps rendue plus intense; la cristallisation de la chaux, rendue plus complète, plus énergique, donnait des bétons agglomérés de teinte noire, translucide, ayant une apparence de silex, tandis qu'à froid, le même béton, composé des mêmes matériaux , ne douue qu'un béton moins coloré^ plus blanchâtre, sans transparence, ce qui est Tindice que la chaux est moins bien cristallisée.

Cette intensité, cette activité de prise, cette énergie de cristallisation des chaux et ciments, portée au maximum pai r introduction de la chaleur, nous a enfin donné la solution cherchée si longtemps du problème redoutable des chaussées.

Pour obtenir des chaussées sulllsamment résistantes, les bétons doivent être assez durs pour supporter le roulement quotidien de milliers de voitures, Fécrase-

ment, le pivotement de chars portant des poids énormes de dix, de quinze mille kilogrammes, sans subir aucune détérioration.

Par remploi de bons matériaux,, et par un Uavail

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très-perfectionné, nous avions déjà obtenu, depuis longtemps, mais en plein été, des chaussées qui depuis deux Éns et plus supportent nue circulation quotidienue ac* tire de voitures très-lourdes» sans que ce mouvement consick'i ablo ait produit aucune espèce de détérioration ; tandis qu'en plein hiver, par la parusse de la crîstalUsa- , tion de la chaux, il nous fallait attendre des semaines pour obtenir le même résultat.

Ce retard de prise causé par le froid , en ce qui concerne les villes surtout, devant suspendre trop longtemps

la circulation , aui ait ])u rendre presque impraticable remploi des bétons agglomérés, pour la coniéction des chaussées.

Tandis que cette prise, prodigieusement activée par la chaleur, peut permettre de livrer les trottoirs à la circulation dans les vingt-^quatre heures , même én hiver (plus promptement que Tasphalte), et les chaussées au

bout de huit jours.

Cette influence remarquable de la chaleur spr la prise

des bétons peut, en certains cas urgents, dans les travaux hydrauliques , à la mer ou sur terre , peimettre . de livrer les bétons à très-bref délai à des atteintes auxquelles ils n'eussent pu résister s'ils avaient été agglomérés dans les conditions ordinaires de tempé-* rature.

L'emploi de la chaleur a un autre avantage trës-împor'

tant : il peut permettre de bâtirmême vu plein hiver, avec les froids les plus rigoureux ;en effet, si Tou élèveà l'air un mur en béton aggloméré, et que ce béton, au uumienl oh on le verse dans le moule pour être aggloméré, ait une température de soixante à quatre-vingts d^és, la