ACIDE

SULFOKIQUK

EAU

KT ACIllk

1 Pour les chaux de qualité inférieure, la teneur en silice peut s'abaisser à la moitié de la vuli'ur indiquée dans ce tableau, et même l'eau et parfois l'alumine peuvent doubler; la teneur en chaux reste toujours à peu prés la même et varie entre 55 et 65 pour 100.

12, Composés divers. — Les produits qui viennent d'être décrits sous les noms génériques de chaux, ciments et pouzzolanes ne sont pas les seuls qui jouissent de la propriété de faire prise par eux-mêmes ou d'activer le durcissement de produits d'un autre groupe.

Composés chimiques simples. — Un grand nombre de sels, mouillés d'une faible quantité d'eau, sont également susceptibles d'acquérir une certaine cohésion. M. Le Chatelier a montré que ce phénomène était dû, comme d'ailleurs aussi pour les ciments, à l'existence, pour ces composés, d'hydrates de solubilités différentes, dont le plus soluble donne rapidement une solution sursaturée, au sein de laquelle cristallisent d'autres hydrates de solubilité moindre, en même temps que de nouvelle eau est remise en liberté et permet aux mêmes phénomènes de se renouveler sans discontinuité jusqu^à épuisement du composé initial.

Parmi les composés chimiques simples jouissant de cette propriété, M. Le Chatelier cite notamment le sulfate de soude, l'acétate de soude, l'hyposulfite de soude, les alumi-

Dans la pratique, on Tobtient en mélangeant, au moment de remploi, une poudre et un liquide présentant les compositions suivantes :

La poudre est formée en poids de 40 pour 100 d'oxyde de zinc, 40 pour 100 de calcaire dur écrasé et 20 pour 100 de grès pilé, le tout additionné de la quantité d'ocre jugée convenable pour obtenir la teinte voulue et broyé intimement.

Le liquide s'obtient en dissolvant jusqu'à refus du zinc dans Tacide chlorhydrique du commerce, ajoutant un poids de chlorhydrate d'ammoniaque égal au sixième dii poids de zinc dissous et étendant la liqueur des deux tiers de son volume d'eau.

Le volume de liquide à prendre pour 1 kilogramme de poudre est de 3 litres.

Autres compositions, — On trouve assez souvent dans les revues spéciales des recettes nouvelles pour obtenir des composés capables de faire prise à la manière des ciments et se prêtant à diverses applications industrielles.

En général leur usage est fort limité, surtout en ce qui concerne plus directement les maçonneries. On pourrait arriver à en dresser la liste en compulsant les brevets d'invention depuis une vingtaine d'années. Nous n'entreprendrons pas ce travail vraisemblablement hors de proportion avec Futilité des résultats qu'on pourrait en tirer.

Enduits chimiques. — De môme que les pouzzolanes empêchent le délavage de la chaux et en augmentent la dureté, par suite des composés insolubles formés avec cette base par certains de leurs éléments, tels que la silice, jouant le rôle d'acides vis-à-vis d'elle, on peut obtenir des mélanges capables de durcir assez rapidement en gâchant la chaux avec certaines dissolutions salines donnant lieu à des réactions analogues.

C'est ainsi par exemple que Kuhlmann a proposé, en 1841, de préparer par voie humide, au moyen de dissolutions de silicates et d'aluminates alcalins, des chaux hydrauliques dont on pourrait régler à volonté le degré d'hydraulicité.

CLASSIFICATION

fois, Tusage a prévalu de n'appliquer les maçonneries déjà construites, et pr âerres, dans le but de boucher leurs po leur dureté, ode de silicatisation est encore empl

lême, on a enduit les maçonneries d'ea carbonatation à Tintérieur de leurs cavil

analogue.

a quelques années, on a reproché à ( lent à remploi des silicates, de laisser di raités les alcalis mis en liberté, qui la tachent et lui donnent une tendance umidité dont la croûte superficielle dun vacuation, et, par suite, à se désagrège Lction de la gelée. On a proposé de sut 5 dissolutions de fluosilicates (fluates] I générale Si^FPM^ (M = métal), qui )onate de chaux, donneraient du fluo le la silice, de l'oxyde métallique et d î. Ce gaz, en se dégageant, ménagei îonsolidée quelques pores, par lesquel t s'échapper ultérieurement sous l'inl

et de la gelée. Des expériences de labo pierres ainsi traitées ont montré qu'elles s et plus résistantes qu'avant la fluatal ;, le sel employé est le fluate de magné ;ation consiste à badigeonner les surfac leurs couches données avec des solutioi jhes en sel.

eut rattacher au môme ordre d'idées la

par Vicat et la plupart de ses contin aux graves inconvénients résultant d(

l'eau de mer dans les mortiers, et q îr par tous les moyens possibles le dép %étales et animales contre les parois arbonatation de la chaux à la surface

Toutefois, nous ne connaissons pas

Ton ait songé à provoquer artificiellement cette carbonatation *.

Laissant de côté, dans ce qui va suivre, les diverses catégories de produits qui viennent d'être énumérées en dernier lieu, de même que les pouzzolanes, nous ne nous occuperons plus désormais que des chaux et des ciments.

Nous poursuivrons d'ailleurs leur étude parallèlement, nous bornant à signaler, quand ce sera nécessaire, les différences existant entre ces matières.

I Des recherches faites dans ce sens nous ont montré qu'il y avait souvent avantage à gâcher les mortiers avec de l'urine.

Ce liquide contient en effet, par litre, environ 20 à 30 grammes d'urée, susceptible de produire, au contact de la chaux libre, 15 à 22 grammes d'acide carbonique, d'après la formule : C'lHAz'^02 -f 2110 = C^O* + 2Azn3.

Le dégagement d'ammoniaque pendant le gâchage se perçoit d'ailleurs facilement à l'odorat.

II serait intéressant de faire l'expérience sur une plus grande échelle, soit en employant l'urine pour le gâchage, soit en badigeonnant de ce liquide les mortiers déjà en œuvre depuis un temps plus ou moins long.

14. Cuisson. — La cuisson des chaux a été étudiée d*une manière toute spéciale par M. Petot*. Elle a souvent été décrite en détail, notamment par M. Duquesnay - et par M. Durand-Claye^, auxquels nous empruntons la plupart des renseignements qui suivent.

Selon la nature du combustible dont on dispose, on peut adopter divers modes de cuisson nettement différents. Dans tous les cas, il importe que la matière soit portée h une température suffisamment élevée pour que la dissociation du carbonate de chaux soit complète, ce qui exige en même temps qu'il s'établisse un cotirant gazeux capable d'entraîner l'acide carbonique dégagé. Autrement, la dissociation s'arrêterait des que ce gaz aurait atteint une certaine tension, d'ailleurs variable suivant la température.

On facilite souvent le dégagement de l'acide carbonique en faisant traverser la masse par un courant de vapeur d'eau.

Pour que la cuisson soit suffisante, il faut que le calcaire soit porté à une température voisine du rouge blanc ; aussi doit-il être protégé du refroidissement par une enveloppe suffisamment peu conductrice. De là la grande épaisseur qu'on donne généralement aux parois des fours, comme aussi leur forme circulaire, qui correspond au minimum de surface extérieure. Pour la même raison, on fait généralement en sorte d'adosser les fours à un escarpement, voire même de les entailler dans le terrain, de manière qu'ils soient contrebutés sur plusieurs de leurs faces, ce qui diminue les pertes de chaleur par rayonnement, tout en rendant également faciles l'accès de la partie supérieure et celui de la partie inférieure du four.

Les fours h chaux se distinguent en fours à longue flamme et fours à courte flamme et peuvent fonctionner d'une manière intermittente ou continue.

1° Cuisson iNTERMrnENTE a courte flamme. — C'est là le système le plus primitif : on superpose des couches alterna-

* Petot, Essai sur la Chaufourneric. Paris, 1833.

* Calcaires, Chaux, CimeJits, Morliers [Encyclopédie chimique), 1883. 3 Chimie appliquée à Vart de l'ingénieur^ i'" édition, 1885.

L'épaisseur totale des matières à cuire ne doit pas avoir plus de 3 à 4 mètres. Par contre, la perte de chaleur est d'autant moindre que le diamètre est plus grand.

Ce modèle de four, encore assez rudimentaire, a reçu divers perfectionnements, tels qu'un couvercle et une toiture destinés à le protéger des intempéries ; de môme, on a évité la construction d'une voûte de moellons à chaque fournée, en séparant d'une manière permanente, par une grille en fer, le foyer de la partie réservée aux pierres à chaux (four Finck, four Deblinne et Donop).

Enfin on a songé, mais sans résultats bien satisfaisants, à multiplier les foyers, soit à un même niveau dans diverses orientations (four Vicat), soit sur deux étages différents (four Petot), afin de mieux répartir la cuisson en largeur ou en hauteur dans les diverses parties du four.

On reconnaît que la chaux est bien cuite au tassement produit dans le four, à la couleur de la fumée, à Tabsence d'effervescence de la chaux par les acides, à son extinction par l'eau, à la facilité avec laquelle on peut, sans éprouver trop de résistance, introduire dans le four une barre de fer et, plus simplement encore, à la couleur du produit cuit; cette couleur, nettement caractérisée pour chaque chaux, dépond des éléments étrangers qu'elle renferme et du degré de cuisson qu'elle a atteint.

3° Cdisson continue a longue flamme. — Ce mode de cuisson exige que le four présente, à sa partie inférieure, deux orifices, réservés l'un à l'introduction du combustible, l'autre à Textraclion de la chaux cuite.

Un premier système consiste à établir, à une certaine hauteur au-dessus de la sole, une voûte à claire-voie en briques réfractaires qui sépare le four en deux parties. La chambre inférieure est le foyer, la chambre supérieure est la cuve ou le four proprement dit [fig. 38).

Les deux portes dont il vient d'être question s'ouvrent, la première au niveau du sol, la seconde immédiatement audessus de la voûte.

Le four étant en marche, quand on suppose la partie infé-

FABRICATION

charge suffisamment cuite, on ^ artie de la chaux avec un crocl î nouveau calcaire par le on continue à entretenir 1 voûte.

il inconvénient de ce sys- Qorme perte de chaleur rentrée d'air froid à eau défournement.

'ère-t-on le dispositif inonsiste à placer le foyer , de façon que l'entrée des e fasse par la porte P. La >rs supprimée et la chaux icalcment jusqu'au sol où par la porte inférieure Q, it refroidie par la colonne traversée, allant reporter dan lui a prise.

ilariser la cuisson, on donne elle que l'entrée des gaz chs mt par plusieurs portes mena] ontal à égale distance les unes érie du four.

itage à ce que la hauteur de la C( it suffisante pour que les gaz sor outefois, une hauteur trop gi

i disposition générale du four, peut s'en rendre compte par )nnées par M. Duquesnay, des Berlin, de ceux de M. Chanarc loneau.

1 a remplacé les combustibles les combustibles gazeux produi LUX (four Steinmann, four Vi 5) ou recueillis au gueulard de e de fours à coke.

lPPLIQUÉE.

Enfin, on peut ranger encore dans la catégorie des fours continus à longue flamme appliqués à la cuisson des chaux, les fours à circulation, tels que le four Hoffmann, qui sera décrit plus loin à propos de la fabrication des ciments proprement dits, et le four Swann, dans lesquels les gaz chauds parcourent successivement une série de chambres remplies de calcaire ; inversement, dans le four continu à tunnel de Bock, des wagonnets de calcaire traversent successivement une zone portée à une haute température.

4° Cuisson continue a courte flamme. — Malgré la grande variété des fours à longue flamme, la plupart des usines

importantes ont maintenant une

tendance à leur préférer, surtout

i; pour la fabrication de la chaux

I hydraulique, les fours coulants à

I courte flamme, dans lesquels on est

moins gêné par le choix du com-

; , bustible.

On emploie alors, suivant les cas,

le charbon de bois, le coke, la

houille sèche ou Tanthracite. Le

combustible devant être mis en con-

j tact immédiat avec le calcaire, on

Fio. 39. opère par couches alternatives, dont

les épaisseurs relatives dépendent

à la fois de la nature de ces deux matières.

La forme des fours est très variable : tantôt la cuve est un tronc de cône renversé, tantôt, pour avoir de moindres déperditions de chaleur, on rétrécit le gueulard, en surmontant le tronc de cône d'une partie cylindrique ou encore d'un autre tronc de cône en sens inverse. En arrondissant les lignes, on obtient la forme ovoïde, la plus usitée aujourd'hui pour les fours continus. La figure 39 ci-dessus représente un four de cette forme, du modèle adopté à l'usine de Paviers. La figure 40 représente de môme le type de fours employés maintenant à l'usine du Teil.

Pour mettre un four en marche, on l'allume par dessous, et

FABRICATION 275

le feu se propage progressivement de bas en haut en provoquant un affaissement de la masse ; on achève de le charger et, quand on juge que la partie inférieure est suffisamment cuite, on commence à tirer la chaux. Avec certains fours, tels que ceux établis à Malain pour la construction du chemin de fer de Paris à Lyon, cette opération s'effectue par des ouvertures spéciales ménagées dans leurs parois au-dessus de la grille ; mais, le plus souvent, on supprime ces ouvertures latérales et on se contente d'enlever les barreaux de la grille, de manière à faire tomber la matière sur le sol, d'où on la retire à des intervalles déterminés. Dans ce cas, la grille ne sert que pour l'allumage.

Un perfectionnement , que l'usine du Teil a fait breveter, consiste à surmonter la grille, qui est à barreaux mobiles, d'une autre grille en fer, en forme de cône, servant de diviseur de charge et, en môme temps, de tuyau d'aérage.

En général on tire, chaque jour, environ un tiers ou un quart du four, après quoi on achève de le remplir avec de nouvelles couches de calcaire et Fio. 40.

de combustible.

Le volume des fours est très variable suivant les usines. Théoriquement, les fours les plus grands devraient être les plus économiques, par suite de la moindre déperdition de chaleur. En fait, la hauteur varie ordinairement entre 7 et 13 mètres, et la capacité atteint jusqu'à 75 mètres cubes.

L'allure de la cuisson est assez difficile à régler, par suite des variations de tirage pouvant provenir du vent, de la disposition des pierres dans le four, de dégradations de l'enveloppe, de différences de qualité du combustible, etc. On ne doit d'ailleurs jamais interrompre la marche d'un four. Si,

pour une raison quelconque, on est obligé d'arrêter momentanément, on doit boucher soigneusement toutes les ouvertures, étouffer le feu, comme disent les ouvriers, et s'opposer par tous les moyens possibles au refroidissement de la masse. On a en effet constaté ce fait, encore mal expliqué, que, quand la température vient à s'abaisser notablement avant que la cuisson soit complète, il est presque impossible ensuite, quelle que soit la température employée, de chasser le reste de l'acide carbonique pour terminer l'opération.

15. Extiiietiou. — La chaux est fournie par les fabricants soit en pierre, soit en poudre. Quand elle est en poudre, on livre avec elle l'eau qui a servi à Téteindre, eau dont on ne connaît pas toujours la proportion et qui grève le produit d'un supplément de frais de transport.

Au contraire, en achetant la chaux en pierre, on risque de recevoir en même temps des morceaux insuffisamment ou trop cuits, qui constituent souvent un déchet assez important. En outre, cette matière est très avide d'eau et gonfle en s'hydralant, ce: qui en rend le transport assez difficile. Aussi ce mode de livraison devient-il de plus en plus rare et est-il abandonné dans toutes les grandes usines.

Qu'elle soit pratiquée par le fabricant ou par le consommateur, l'extinction peut être provoquée de différentes manières.

La méthode dite par immersion, préconisée par Vicat, consiste à introduire les morceaux de chaux vive dans des paniers à claire-voie qu'on plonge dans Tcau pendant quelques secondes. La chaux, abandonnée ensuite à ellemême, ne tarde pas à tomber en poussière.

Ce procédé, à peu près abandonné aujourd'hui, est remplacé par la méthode dite/^r aspersion. Les pierres de chaux sont amenées dans des hangars, appelés chambres d'extinction, où on les arrose avec des arrosoirs à pomme, puis mises en tas. L'extinction se produit rapidement avec un grand dégagement de chaleur et de vapeur d'eau. Toutefois, pour qu'elle soit complète, on doit la laisser se continuer pendant une à deux semaines, de manière à permettre à