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la nature du mortier et de c

corps poreux,tels que la brique ( implement rugueux, le contact le que les ruptures provenant < des maçonneries, chocs, etc.)i rtier et le corps voisin sans le 3sais nous ont montré que, si 1 ^me, Tadhérence de mortiers d( ts avec un même produit, loir ésistance propre de ces mortie portion de grains fins de cimen t, avec la linesse du sable et duile lors du gâchage. Cette d pratique bien connue des ma< argement les surfaces à end on mouillées absorberaient en )rtier et affaibliraient par là son Bauschinger, l'adhérence du e 0 à 47 kilogrammes par centii

liieuee de la tempérât ur

ie la nature, les mortiers et prise changent de volume p?

npérature. Diverses mesures o de dilatation était sensiblemen

isent sans altération sensible ivant atteindre 300 à 400°, cor

d'usines. Ils peuvent même beaucoup mieux que les pièc( ils ne sont pas trop poreux,

à l'action de la gelée, [•ses qualités sont particulière [iiander l'emploi du ciment dai )ns spéciales.

5, les variations de températi LS se propager simultanément

solubles. Pourtant, si ces acides sont suffisamment ou si Teau qui les charrie tient, en outre, en suspens matières organiques capables de former un dépôt pro contre les parois du conduit, leur action peut être al ou même nulle.

Le plâtre exerce sur les mortiers hydrauliques, î dans les endroits humides, une action particulièreme sible. Si, par exemple, on a fait des scellements au dans un mur en maçonnerie de chaux ou de cim matière se gonfle et se ramollit, au point de tom bouillie.

Les alcalis et leurs chlorures n'exercent pas d'in bien appréciable, non plus que le goudron, les huiles raies et la plupart des matières organiques. En parti d'assez nombreuses observations semblent avoir étal nocuité complète des matières fécales*.

Par contre, les mortiers sont attaqués par les huile taies, par suite de la propriété qu'ont celles-ci de sap la chaux. Mais cette action, sensible surtout avec le tiers poreux, peut devenir négligeable avec des m compacts dont la surface a été protégée par une carbon antérieure.

Indépendamment de leur action chimique, certaine salines peuvent provoquer dans des mortiers pore désagrégations pareilles à celles que produit le froi les pierres gélives, quand, par suite d'alternatives d dite et de sécheresse, les sels qu'elles contiennent vi à cristalliser dans les pores en augmentant de volun a été notamment le cas de parements où s'infiltraient les périodes de pluie, des eaux chargées de sulfate de qui s'évaporaient ensuite.

08. Action de l'eau de mer. — Parmi les se la présence dans Teau peut exercer une influence 1

• Rapport de la ^^ous-Coimnission n" 11 de la 4* Co?mnission per pour VL'nificalion des Mélhodes d'Essai des Matériaux de Constructi

PROPRIÉTÉS 371

mortiers, ceux de l'eau de mer méritent une étude toute spéciale en raison de Femploi immense que les produits hydrauliques ont, dès leur découverte, trouvé dans les travaux maritimes, et des véritables désastres qui peuvent résulter de la mauvaise qualité ou de l'application défectueuse de ces Droduits.

blanches s'étendant à leur surface et résullant de natation de la chaux entraînée par Teau qui les tra dépôts, qui peuvent se produire aussi bien dans 1' que dans Teau de mer, n'indiquent pas nécessair commencement de désagrégation et ne doivent ps d'inquiétude. Dans le cas de l'eau de mer, ils c( plus ou moins de magnésie qui s'est substituée à

Quelquefois, sur des maçonneries horizontales i dans une eau de mer parfaitement tranquille, on stalagmites tubulaires de môme nature, hérissant du mortier d une forêt de végétations minérales et évidemment par l'action des sels de magnésie et carbonique sur la surface extérieure de filets a d'eau chargée de chaux.

Les premiers symptômes de la désagrégation de: par Teau de mer sont généralement de fines veinei serpentant à leur surface, et qui peuvent d'ailleur la qualité du produit employé et les conditions de i et d'exposition du mortier, rester stationnaires, suivies de déformations plus graves, ou, au conti gresser jusqu'à un degré plus avancé de décomp même jusqu'à la destruction complète de Touvrag

Dans ce cas, les veines, d'abord fines et déliées, d de plus en plus marquées et ne tardent pas à s'ou rement d'abord, puis en devenant de plus en pli et donnant souvent passage à de nouvelles efflo La paroi libre se boursoufle et se tord ; des mo détachent d'eux-mêmes et mettent à nu une mass tier qui, si elle présente encore à la surface un dureté, n'ofl're plus à l'intérieur que la consista bouillie épaisse, au milieu de laquelle on aperçoit titude de points blancs, produits de la décomposi chaux hydraulique ou du ciment par l'eau de me]

En émiettant à la main un pareil mortier dans < agitant ensuite le tout, puis laissant reposer que tants, on arrive à séparer, après quelques léviga matière bien homogène, blanche ou présentant pî coloration légèrement rosée.

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univriiniit iv

11 y a d'ailleurs à tenir compte, en dehors des phénomènes de décomposition par filtration, des désagrégations qui sont dues à Tévaporation de Teau restée dans les mortiers pendant les intervalles de marée basse.

Il résulte de ce qui précède qu'avec les composés hydrauliques actuellement connus, le seul moyen d'éviter les décompositions est d'empôcher Feau de mer de pénétrer dans les mortiers. Cet elTet ne peut d'ailleurs être obtenu que de deux manières, soit au moyen d'enduits protecteurs naturels ou artificiels, soit grâce à Tétanchéité propre des mortiers.

Abstraction faite des enduits formés par les silicates ou les fluosilicates alcalins, que leur prix élevé et le manque de données précises sur le rôle qu'ils pourraient jouer a fait jusqu'à présent laisser de côté dans les travaux maritimes, le plus efficace est sans contredit le carbonate de chaux qui se produit spontanément à la surface des mortiers abandonnés à l'air humide. Aussi doit-on recommander de n'immerger ceux-ci que le plus tard possible. On a aussi beaucoup vanté de tout temps l'influence bienfaisante des sécrétions animales et végétales qui, en peu de temps, forment une épaisse croûte à la surface des maçonneries. Enfin, on revêt parfois Tune ou l'autre face des ouvrages de chapes en mortier riche ou en asphalte, de parements de pierres de taille soigneusement jointoyés ou de corrois d'argile.

En admettant même que ces diverses couches prolectrices soient parfaitement étanches, elles n'ofl'riraient jamais qu'une sécurité fort précaire, si le mortier ou le béton qu'elles recouvrent n'était pas en état de résister par lui-même, en raison de sa propre compacité, à la pénétration de l'eau. Il suffirait en effet d'une solution de continuité produite accidentellement dans l'enduit, pour que l'eau de mer y trouve un passage et propage par là de proche en proche ses ravages jusqu'au cœur de la maçonnerie.

Le seul moyen réellement efficace de lutter contre son action réside donc dans l'emploi de mortiers aussi compacts que possible, et par suite, ainsi qu'on le verra au chapitre vi.

PROPRIÉTÉS 379

plus encore dans le choix judicieux du sable et du dosage -^

que dans celui du composé hydraulique, pourvu bien entendu ?

que ce dernier ne renferme aucun principe expansif capable -^

d'en amener la destruction, môme à Tabri de Teau de mer. ^^

A On n'a encore aujourd'hui que des données assez incertaines >;

sur le plus ou moins d'aptitude qu'ont les diverses sortes ?

de produits hydrauliques à résister à l'action déconaposante A

de l'eau de mer. On a môme cru constater que, suivant les ^

mers, il y avait lieu de donner la préférence à tels ou tels d'entre eux ; mais cette opinion, qu'on a cherché à justifier par Tamplitude variable des marées, par les différences de salure et d'acide carbonique dissous et par des inégalités de température, de courants, d'apports vaseux ou de dépôts animaux et végétaux, nous paraît insuffisamment établie, en raison surtout de la variabilité simultanée des modes d'emploi.

Certes, il semble démontré par la pratique que le bon ciment portland résiste généralement mieux que les autres produits connus antérieurement ; mais il ne faudrait pas croire pour cela qu'il soit à l'abri de toute décomposition, et c'est en partie à la confiance exagérée qu'on a eue longtemps en ses qualités spéciales qu'il faut attribuer bon nombre des accidents qui se sont produits.

Quant aux ciments de laitier, dont l'invention est relativement récente, ils n'ont pas encore fait leurs preuves par un usage suffisamment prolongé pour qu'on puisse se prononcer sur leur compte.

n'apparaît pas toujours d'une manière immédiate et exige souvent de nouvelles recherclies spéciales.

Les méthodes à suivre doivent donc être abandonnées à l'imagination et à la sagacité des expérimentateurs, et il serait absurde de prétendre les limiter ou les réglementer.

C'est là une erreur dans laquelle sont tombés bon nombre de praticiens qui, sous prétexte de rendre comparables entre elles les expériences poursuivies dans divers laboratoires, ce qui, au point de vue des recherches pures dont il s'agit ici, n'a qu'une utilité fort discutable, se sont astreints à n'appliquer en pareils cas que les méthodes normales fixées pour les essais de réception, sans s'inquiéter si les nombres qu'on en déduit sont un critérium suffisant de la qualité réelle des produits.

Les premières recherches ont porté naturellement sur la fabrication des composés hydrauliques, soit qu'il s'agît de fixer la meilleure composition chimique des matières crues, le meilleur degré de cuisson ou de mouture, etc. Tel a été notamment l'objet presque constant des travaux de Vicat en France, de Paslcy en Angleterre et de tant d'autres expérimentateurs qui depuis se sont occupés de perfectionner la fabrication.

A partir du moment où l'industrie, solidement assise, a fourni des produits à peu près constants pouvant se rattacher à un petit nombre de types distincts, le but principal des recherches a été de faire connaître d'une manière de plus en plus approfondie les propriétés de ces produits, en étudiant la nature et les causes des phénomènes auxquels ils donnaient lieu à Temploi et la manière dont ces phénomènes se trouvaient modifiés selon les diverses influences pouvant intervenir. Les expériences de ce genre se sont particulièrement multipliées depuis vingt à trente ans. Parmi les auteurs qui ont été les premiers à s'enoccuper, nous nous bornerons à citer MM. Grant en Angleterre, Leblanc et Barreau en France, Michaëlis et Dyckerhoff en Allemagne.

Enlin, on peut classer dans une troisième catégorie toutes

mâux d'identification correspondent à des propriétés devant se manifester à Temploi, pourvu qu'ils permettent de classer exactement les produits et qu'on ne se méprenne pas sur leur portée, au point de prétendre déduire des chiffres qu'ils fournissent des indications précises sur la manière dont chaque produit se comportera dans la pratique.

Il y a une vingtaine d'années, quelques grandes administrations seulement soumettaient les ciments à des épreuves de réception, différant de l'une à l'autre et généralement assez sommaires.

Un des premiers pas vers l'unification paraît avoir été fait par l'Association des Fabricants allemands, qui fit adopter officiellement en 1878 par le Ministre des Travaux Publics de Prusse, un ensemble de préceptes ou normes^ pour la livraison et l'essai uniforme des ciments portland. Ces normes ne tardèrent pas à être adoptées, sauf de très légers changements, en Autriche (1880), en Russie, en Danemark (1881) et en Suisse (1883). Elles furent révisées en 1886 ^

En 1885, en même temps qu'un Comité nommé par l'Association américaine des Ingénieurs civils présentait à cette Société un rapport sur un système uniforme d'essais des ciments -, parut en France le nouveau Cahier des charges des Fournitures de Ciment pour les ports de Boulogne et de Calais, œuvre de MM. Guillain et Vétillart, qui se généralisa peu à peu et servit de base à la plupart des cahiers de charges adoptés ultérieurement par les autres administrations françaises 3.

Cependant, un mouvement d'opinion s'étant manifesté, lors

• Les normes revisées sont reproduites littéralement dans l'ouvrage : Der Povlland-Cement und seine Anwendungen im Bauwesen^ Berlin, 1892, et ont été traduites ou résumées dans diverses publications françaises, notamment dans le numéro de février 1888 de la Revue du Génie militaire.

Le volume de M. C. Schoch : Die moderne Aufbereitung und Wertung der Movlelmatevialien, Berlin, 1896, résume les règles normales adoptées dans les principaux États.

2 Tr/msnr/innji nf fhfi Am/>v. S!nn. nf Cin Knn. \'c\\. XIV. nnvftmhPA 1895.

plus international, doivent se continuer à Stockholm en 1897 et à Paris en 1900. Ces conférences ont produit de leur côté des résultats très importants, et il a été décidé depuis peu qu'une commission internationale serait nommée en vue de comparer les conclusions formulées de part et d'autre, de manière à préparer Tunilication générale.

6.1 • Coiilrùlc à l'usine. — On vient de voir que les essais normaux établis en vue de la réception des composés hydrauliques présentaient parfois une certaine incertitude et n'avaient souvent d'autre portée réelle que de montrer si Téchantillon étudié correspondait ou non, comme nature et comme qualité, à un certain type bien défmi.

Dans quelques cahiers de charges, et notamment dans celui de Boulogne et de Calais qui a donné Texemple, on a établi une distinction entre les essais fondamentaux, dont Tinsuccès fait rebuter définitivement la fourniture, et d'autres essais moins décisifs, entraînant seulement la suspicion du produit et rajournement de sa réception jusqu'à l'issue de nouveaux essais plus prolongés.

En outre, l'Administration a jugé que les diverses épreuves de réception des portlands livrés, tout en fournissant de sérieuses garanties, étaient néanmoins impropres à renseigner d'une manière suffisamment certaine sur la qualité de ces produits; elle n'a accepté aux adjudications que les usines reconnues capables, à la suite d'une visite minutieuse et d'essais plus ou moins prolongés, de fournir régulièrement et en quantités suffisantes pour les besoins de TÉlat des produits inspirant confiance, et elle a imposé aux fournisseurs un contrôle continu de la fabrication dans leur usine.

Un pareil contrôle doit être exercé discrètement et se borner à signaler les produits qu'il y a lieu de considérer comme suspects. Dans ces conditions, il ne peut gêner un industriel honnête et il garantit au consommateur la sincérité des procédés de fabrication. En outre, il présente l'avantage de faire connaître la genèse des ciments employés dans les grands travaux, ce qui plus tard, quand une longue pratique aura montré la manière dont ils se seront cor^'"'^-*'^''

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Commission a cru devoir examiner tous ceux auxque a reconnu quelque intérêt, et indiquer pour cha< méthode qui lui paraissait la plus convenable, sans fois vouloir se prononcer sur le plus ou moins d'uti chaque essai dans les divers cas qui peuvent se préî ni fixer les résultats numériques qu on doit en attendre s la nature et la qualité des échantillons.

Beaucoup sont loin d'être d'une application pratique peuvent être exécutés que dans des laboratoires spécial outillés, comme le sont, outre les deux laboratoires de ce qui viennent d'être cités, le laboratoire de l'Ecole nat des Ponts et Chaussées, celui du service des Travauin Ville de Paris, les laboratoires officiels étrangers de Z Bcrlin-Charlottembourg. Matines, Saint-Pétersbourg nicli. Vienne, etc., et quelques laboratoires d'usines oi génieurs-conseils spécialistes.

Tqus ces essais ne sont pas également utiles; plu peuvent parfois faire double emploi avec d'autres, et, d plupart des cas, quelques-uns seulement suffisent à i gner sur les principales qualités des produits.

La multiplicité des essais possibles ne saurait donc ( rager même les laboratoires les plus modestes.

Mais, si l'on peut sans crainte restreindre le nomb épreuves, il importe d'appliquer les méthodes telles q ont été définies, sans chercher des simplifications ( pourraient être apportées qu'au détriment de leur exacl

Dans tous les cas, il convient de se rendre comp préalable, du degré de précision que comporte chaque et de ne pas tirer de conclusions de la comparaison sultats numériques dont l'écart serait inférieur aux e d'expérience compatibles avec la méthode employée, eu au nombre des résultats isolés dont ces chiffres so moyennes.

Une autre recommandation importante, commune les essais, est qu'on ne doit jamais employer aucun ap qui n'ait été soigneusement vérifié, et qui ne puisse l'é nouveau de temps en temps, s'il est sujet à se fau l'usage ou à varier de quelque façon que ce soit.

lorsqu'il passe moins de Çf%\ de matière sous Taction de 25 tours de bras.

On ne peut guère fabriquer avec une régularité assurée de toile plus fine que celle de 4.900 mailles, et déjà celle-ci laisse souvent à désirer.

Un procédé qui permet de pousser la séparation beaucoup plus loin, et auquel nous faisions allusion dès ^889^ consiste à opérer par lévigation en faisant barboter le ciment dans un courant liquide ascendant, dont la vitesse peut être réglée à volonté et qui entraîne les particules les plus fines.

Les grains non entraînés à une vitesse déterminée sont recueillis, séchés et pesés. Après les divers perfectionnements que nous avons été amené à lui faire subir, l'appareil {fig. 63) s'est trouvé ôtre finalement presque identique à celui que Schœne emploie pour les essais d'argile ^.

Mais, pour la même raison que dans les essais par tamisage, fio. 63. une convention est encore néces- d'eau. saire sur Tinstant où l'on doit arrêter l'opération.

Il n'en serait pas de même si la grosseur limite correspondant à une toile ou à une vitesse de courant déterminée ne dépendait plus do la forme de chaque grain, et si, par exemple, on trouvait le moyen de classer les grains rigoureusement d'après leurs poids ou leurs volumes.

On a vu (art. 36) qu'une certaine incertitude régnait encore

* Annales des Ponts et Chaussées, 1890, I, p. 353.

« On trouvera notamment, dans la Chimie de Post, une description détaillée de l'appareil de Schœne.

— Légende : A : Prise

— B : Niveau c(»nstant.

Robinet de réglage. —

D : Robinet d'arrêt. — E : Tube à lévigation.

sur l'opportunité d'une mouture plus ou moins fine. Il n'en est pas moins utile dans bien des cas de connaître la finesse des produits que l'on emploie, soit comme un des caractères permettant d'en établir le signalement, soit pour contrôler la régularité de la fabrication, soit enfin en vue de l'enseignement qu'on pourra tirer plus tard des effets observés dans la pratique.

Nous avons donné à la fin de l'article qui vient d'être cité un résumé des principales conditions de finesse qui ont été imposées aux portlands. Il est à noter que le cahier des charges de Boulogne n'en a fixé aucune. Les colonnes H à 13 du tableau I (p. 580) donnent les résultats trouvés soit par tamisage, soit par lévigation, pour un certain nombre de produits hydrauliques.

65. Délermiiiatioii du poids spécifique. — Le poids spécifique est une qualité bien définie, dont les procédés de mesure sont décrits dans tous les cours de physique ; il est donc inutile de s'attarder à les détailler. La principale difficulté, dans le cas des produits hydrauliques, réside dans leur état pulvérulent qui exige certaines précautions pour l'élimination des bulles d'air interposées. En vue de faciliter ces essais, on a proposé divers appareils, dont nous ne donnerons pas la description ^ Comme ces produits sont attaqués par Tcau, on opère dans des liquides, tels que la benzine ou Tessence de térébenthine, de densité connue et n'exerçant sur eux aucune action.

Ainsi qu'on l'a vu à l'article 37, le poids spécifique suffit rarement à caractériser un produit. Il peut néanmoins donner parfois des renseignements utiles, notamment comme moyen d'identification et dans la recherche des falsifications, à condition qu'on opère sur des produits n'ayant encore absorbé que des proportions iïisignifiantes d'eau et d'acide carbonique.

' Voir le rapport de M. Caiidlot à la Commission des Méthodes d'Essai, Vol. IV, p. 15, et rolivrage de M. C. Schoch, déjà cité.

graviméiriques. — Pour déter toujours comparables la densité lydraulique en poudre, la premier •é de tassement soit toujours le m Q a recours à divers dispositifs pou u'on fasse glisser le ciment le louj te et de dimensions déterminées ulogne) ou qu'on lui fasse traverse oi muni ou non de tamis (règle es Méthodes d'Essai, etc.). Le pli i laquelle on recueille la poudre esi branlable et ne doit subir aucune urée du remplissage (tassement cas, on cherche à donner à la serrage qu'elle peut subir, en imp locs à al main ou à la machine ate plus aucun tassement, irnit donc une donnée purement ir suite être défini rigoureusemeni X produits tels qu'on les trouve d le des chiffres qui dépendent beauc c des poudres que de leurs autres ait double emploi avec l'essai de précision que ce dernier, oup de règlements spécifient-ils q léterminé pour la poussière ayant mailles, de manière à rendre plus c s diverses poudres. Mais, dans ce nces peuvent fausser l'essai, qui e nous l'avons montré plus haut (j s absolument surs, 'ailleurs de n'attacher aucune va s mesuré pour une poudre isolée, lui d'une poudre obtenue de la mê tillon type. Ainsi, le cahier des

spécial de M. Alexandre sur la Déierminatu , p. 21.

comparer le poids du litre non tassé de lantillon soumis aux épreuves de réceplent obtenu par mouture à la finesse âge à la toile de 4.900 mailles, d'un lot faitement cuites prises dans la même

ns et si Ton a soin d'opérer sur les aient absorbé aucune trace d'acide carur d'eau, une densité apparente trop s charges accorde une tolérance de ssous du poids type obtenu avec le ures) peut dénoter une cuisson insufftaddition exagérée de poussières ou une matières étrangères.

nicfue. — Les nombreuses méthodes qui [liner la composition chimique élémen- )ivent toutes, si elles sont convenableaduire aux mômes résultats, et il n'y a er une comme devant être considérée [. Uurand-Clayc et Derôme ont décrit, lie de ce volume, celles qu'on emploie le

îurs pas oublier que, si l'on sait recontement les éléments simples contenus i n'a au contraire aucune notion précise tms réciproques. Aussi la Commission

d'indiquer au procès-verbal d'essais les ns essayer de les grouper, te à l'analyse chimique une grande parle pourrait avoir, puisque actuellement pas à lui seul de distinguer des produits on élémentaire présentant des qualités es, tels que ceux qu'on obtiendrait, par

plus ou moins une même matière inisant de toutes pièces des mélanges es proportions des mêmes éléro^ntR

ae présente n d'ideniificaii Écessaire, dan ents capable ie, Tacide su

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isée sur une ne fasse intci t combinés. A lesure de Th; draulicité réc âge de la cha\ ière certaine à pouvoir d(

ue souvent, X ou cimeni •é par lévigat

suffit de faire remarquer que la proportion trouvée dépend des conditions dans lesquelles la lévigation est exécutée, pour faire ressortir le caractère conventionnel de ce dosage. Il est probable qu'en réalité une partie de Télément qui a été dosé comme silice n'est autre que du sable siliceux plus fin que les grains séparés sous ce nom.

Comme les ciments, des pouzzolanes de même composition peuvent avoir des propriétés très différentes. On a souvent considéré comme un critérium de l'énergie d'une pouzzolane sa teneur en silice amorphe ou soluble ; encore faut-il fixer quelles sont les conditions de cette solubilité, et le dosage correspondant ne peut être actuellement basé que sur l'empirisme.

On peut rapprocher de ces méthodes d'essai approximative les procédés que l'on emploie dans l'industrie et les laboratoires de contrôle pour vérifier rapidement la composition des matières crues servant à la fabrication des chaux hydrauliques et des ciments. Parfois on se contente de mesurer au moyen d'un appareil spécial le volume d'acide carbonique chassé par l'acide chlorhydrique d'un poids connu de calcaire ; le plus souvent, on procède par pesée : le calcaire, séché à une température telle que toute l'eau soit chassée sans dégagement d'acide carbonique, est attaqué par une quantité connue d'acide chlorhydrique ; quand l'attaque est terminée, on étend d'eau, on ajoute quelques gouttes de tournesol et on précipite, dans le mélange môme de matières solides et liquides, l'alumine et l'oxyde de fer par de l'ammoniaque ajoutée goutte à goutte jusqu'à neutralisation. La matière insoluble est filtrée, lavée, calcinée et pesée : elle constitue ce qu'on appelle l'argile et comprend à la fois la silice, l'alumine, le fer et une très petite quantité de chaux entraînée.

Nous avons joint à cet essai chimique un essai mécanique de finesse des pâtes, que l'on exécute en desséchant celles-ci à 110°, pesant un poids connu de matière sèche non pulvérisée, délayant dans un excès d'eau et soumettant le lait obtenu à un essai de lévigation dans l'appareil dont il a "^' question plus haut {fig, 63) avec un courant d'eau as(

GoogI(

5 millimètres par seconde. Les grains non en recueillis, séchés et pesés.

Essais d'homogénéité. — Parmi les essais mt de reconnaître si un produit est homogène ux sont les suivants :

sépare le produit par tamisage en grains de div< s, que Ton analyse séparément. Comme, en gén rs éléments des mélanges sont de duretés diffère tendres se rencontrent en plus grande abond fine poussière, et l'analyse révèle une différenc tion entre les poudres plus ou moins fines r( a séparation.

procédé convient particulièrement à la rechercha is de gypse.

produit hydraulique, débarrassé de la fine pous

au tamis de 4.90(J mailles, est examiné soit à

) à la loupe. Si Ton y aperçoit ainsi des gi

s très différents, on peut avoir des doutes si

pureté. Toutefois, il faudrait bien se garder de conclure

vite dans le sens d'une falsification, car les produits les

soignés contiennent toujours des grains de diverses nai

Une grande habitude est nécessaire pour apprécier la pi

au moyen de cet essai, dont on ne doit jamais tirer de coi

sions fermes sans les avoir corroborées par quelque î

observation *. En particulier, on peut soumettre les g

douteux à quelques essais simples de dureté ou de so

lité, ou encore, sous le microscope, à l'analyse micr

mique'.

Sauf dans ce cas tout à fait spécial, Temploi du mi cope ne doit pas être recommandé. Quant au microî polarisant, il a fourni des indications très intéressantes des recherches scientifiques concernant la constitutic quelques-uns des composés qu'on rencontre dans les cim

> Voir notre rapport à la Commission des Méthodes d'Essai sur VEmplc loupe, Vol. IV, p. 43.

* Pour la description de ces procédés d'analyse, voir : Miguel Léi Minéraux des Roches, chap. viii (Baudry, 1888).

mais il ne saurait être employé dans un but de contn pour des essais courants.

S"* On peut encore chercher si le produit suspect pas composé d'éléments de densités différentes et le s< en ses constituants au moyen d'un liquide dont le poid cifique soit compris entre ceux du ciment pur et des étrangers. M. Le Chatelier a signalé comme convei cet usage Tiodure de méthylène, dont on peut d'ai faire varier à volonté la densité en y ajoutant plus ou d*iode ou de benzine. Agité dans un pareil liquide, d densité peut être choisie de 2,93, un ciment en pou* sépare, après repos de quelques heures, en grains 1 de ciment qui tombent au fond et en impuretés plus l (chaux hydrauliques, laitiers, etc.) qui flottent à la su On peut d'ailleurs recueillir ces impuretés et les ana Le seul défaut de ce procédé est d'être assez coûteux, prix élevé de l'iodure de méthylène, mais on peut en n notablement les frais grâce à certaines précautions el dispositif convenable *.

Quels qu'ils soient, les essais d'homogénéité se déplacés dans un cahier des charges. Préciser les méth employer équivaudrait en efl'et, jusqu'à un certain po ne reconnaître comme fraudes que celles que les essais crits seraient capables de révéler.

B9. Essais après gAeliagc. — Les essais exécut les composés hydrauliques soumis au contact de Teau ou sans addition de sable ne peuvent évidemment f( que des résultats contingents et doivent, dès lors, êtn nis de la manière la plus stricte dans leurs moindres d< L'énumération suivante résume les principales des breuses influences capables de modifler les conditioi essais et qui doivent être réglementées dans les de relatées dans les procès-verbaux :

Coniposition du mélange : Nature et proportion de

ï Voir l'appareil décrit par M. Le Chatelier dans l'appendice HI mémoire paru aux Annales des Mines de 1893.

employée ; abstention ou emploi de sable ; proportion, nature et grosseur du sable ; autres matières ajoutées, s'il y a lieu.

Fabrication et emploi : Température des matières et de Tair au moment du mélange ; tour de main et mode de procéder pour le malaxage ; temps écoulé entre l'addition de Teau et l'emploi ; mode de remplissage des récipients ou des moules ; formes et dimensions de ces derniers ; mode et époque du démoulage.

Conservation : Durée et conditions de conservation depuis rintroduction de Teau jusqu'à l'essai.

Essai : Préparation spéciale donnée, s'il y a lieu, aux échantillons en vue de l'essai ; dispositif adopté pour celui-ci ; appareils; mode opératoire; vitesse d'action, etc., etc.

Enfin il convient de relater les divers phénomènes qui ont pu se produire avant ou pendant l'essai et d'indiquer de quelle manière les résultats sont exprimés.

70. Essais sur piUes pures. — Bien que, dans la pratique, on n'emploie que tout à fait exceptionnellement les produits hydrauliques sans addition de sable, certains essais sont faits sur des pâles obtenues en gâchant simplement ces produits avec de l'eau. On donne alors à ces pâtes une consistance plastique bien définie qui en rende la manipulation facile.

La proportion d'eau à employer est réglée d'après la consistance que doit avoir la pâte après un malaxage pratiqué, pendant une durée déterminée, suivant des règles définies aussi exactement que possible; en général, selon qu'il s'agit de produits à prise lente ou à prise rapide, on opère sur l.UOO ou sur 5lM) grammes de poudre et on fait durer le gâchage cinq minutes ou une minute.

La proportion d'eau normale est celle pour laquelle, après un pareil malaxage, la pâte présente la consistance normale K

« Voir le rapport de MM. Alexandre et Feret à la Commission des Méthodes d'Essai, sur la Consisfance normale des pdles de ciment^ Vol. IV., p. 49.

Cette dernière est d*ailleurs déi cahier des charges de Boulogne, caractères, tels que le plus ou moi ou à la main et la nature des dél tombant d'une hauteur délermin par le procédé Tetmajer, adopté | règles étrangères et par la Commii siste à mesurer l'épaisseur de p^ sonde cylindrique de 10 millim 30<J grammes [ficj, 6i), dans une d'épaisseur ( diamètre.

On considi dont la consi seur de la ce de la boite ( au moment foncer sous r soit de 6 mil La propoi à la consista tout, mais i proportion contenue da la colonne 3 du tableau II à la p. 580.)

L'emploi des pâtes pures est essais de prise, de déformation dans ce dernier cas, a-t-on sou épreuves, qui sont maintenant abï des règles étrangères.

Fio. 64

7 1 • Essais sur mortiers sab

pas à attendre des essais de récej

* Voir les rapports suivants à la Commiss

Feket : Swr la Composition à ilininer auj- m

- Candlot el Feket : Sur le Mode de fab

précis sur la manière dont les mortiers se comporteront réellement à remploi, il est clair que ces essais doivent inspirer d'autant plus de confiance que les morliers étudiés se rapprochent plus de ceux des chantiers. On ne peut pourtant instituer autant d'essais distincts qu'il y a de conditions d'emploi à prévoir, et Ton doit se borner à adopter un mortier normal uniforme aussi voisin que possible de la moyenne des mortiers de la pratique.

On va voir que cette condition est loin d'être satisfaite par le type de mortier normal qui, choisi en 1878 par l'Association des fabricants allemands, est devenu dans la suite d'un usage à peu près universel.

Sable normal. — - En raison de l'influence considérable de la nature et de la grosseur du sable sur les propriétés des mortiers, il importe qu'on se serve toujours, pour les essais normaux, d'un môme sable, nommé dès lors sable normal, qui doit être inerte, facile à définir et livré avec garantie d'exactitude à quiconque veut s'en procurer.

En Allemagne, le sable normal est un sable siliceux pris en un point déterminé du Rhin et débarrassé de tous les grains restant sur une toile métallique de 64 mailles par centimètre carré ou passant à une toile de 144 mailles.

Le cahier des charges de Boulogne a adopté les mêmes dimensions limites et prescrit que le sable normal serait obtenu par le concassage des quartzites de la montagne du Roule à Cherbourg.

La Commission des Méthodes d'Essai a préféré à ce dernier un sable naturel à grains arrondis pris sur la plage de Leucate (Aude) et dont les dimensions limites sont définies par des tôles perforées à trous circulaires ayant respectivement 1,5 et 1 millimètre de diamètre.

Enfin, quelques règles prescrivent, au lieu d'un sable à grains uniformes comme ceux qui viennent d'être cités, un

Vol. IV, p. 63. — Dirand-Claye : Sur le Sable nonnal naturel, Vol. IV, p. 67. — Feret : Sur la Quanlilé d*eau à employer pour le gâchage des morliers normaux d'essai^ Vol. IV, p. 103. — Voir aussi, pour un cas plus spécial, notre rapport sur la Pnse des mortiers sableux. Vol. IV, p. 139.

mélange en proportions déterminées de de même nature, mais de grosseurs voiî Même dans ces mélanges, il y a trop | grosseurs extrêmes des grains pour q râbles aux sables de la nature, qui sont posés de grains de toutes dimensions, i uniformes, qui ont le seul avantage d*ê difiFèrent-ils complètement de ces demi la plus grande proportion des vides resta;

Dosage. — Sur les chantiers, il est C( le ciment au poids et le sable en volum laboratoire, un pareil mode d'opérer sen son de la variabilité de la quantité réel un volume déterminé et delà tendance à étendre aux chantiers les résultats ob ratoires.

La seule méthode rigoureuse est d'^ proportions des deux éléments.

Le dosage normal adopté presque par lies en poids de sable pour une de cim assez bien aux dosages moyens de la pn

Il n'y a d'ailleurs aucun avantage biei plusieurs mortiers normaux à divers do

Eau. — Dans certains cas, notammei prise, la nature de l'eau de gâchage peu influence. La Commission a jugé qu'il pour les essais normaux, l'usage de l'eau des charges de travaux maritimes presc de faire les essais à l'eau de mer.

Consistance. — Contrairement aux mo qui sont gâchés avec une quantité d'eau senter une consistance bien plastique, le d'essai sont presque toujours mouillés i que possible, puis pilonnés énergiquemc

' P(nir les essais de chaux, on préfère souveul le

oportion d'eau employée varie, suivant les échani le mode de battage, entre 9 et 12 pour cent du poi mge sec. La matière présente alors l'apparence « humide fraîchement remuée » ; elle est presque pi te et ne prend guère corps que par le damage qu' subir.

>rs, les qualités du mortier obtenu dépendent surtc legré de serrage, et par suite du tour de main 3ur, condition la plus défavorable qu'on puisse in .ussi en est-on arrivé, principalement à l'étranger ler au travail manuel variable un travail mécaniq t, au moyen de divers appareils assez compliqués. ( il ainsi un battage encore plus énergique, mais oe essai de moins en moins pratique, en obligeant ce lent Tentreprendre à l'achat de machines coûteuse •ance, le battage est effectué à la main au moy patule d'acier d'environ 250 grammes, et prolon ce que l'eau commence à ressuer hors du moitîer. pocédés, qui n'ont rien de rationnel, présentent su rantage commercial de conduire, dans les essais ce, à des chiffres élevés pouvant servir de réclai 'icants. Leur emploi est donc lié à une question ence internationale et il serait à souhaiter qu'u s'établît entre les divers pays pour l'adoption d'i normal plastique non damé, à sable composé le grosseurs nettement variées.

Essais de prise. — Les essais normaux de prise o 5 porté jusqu'à présent sur des pâtes pures *. La pàl ï consistance normale, est introduite dans une boî que de 4 centimètres de profondeur et d'envin lètres de diamètre, et essayée au moyen de Vaiguii ylindrique, lisse, propre, sèche, terminée par ui nette et d'équerre d'un millimètre carré (diamèt 3) et pesant 300 grammes.

^qWq début de prise l'instant où l'aiguille, descendi

rapport de MM. Alexandre et Feret sur la Prise des pâtes pur

avec précaution et sans qu'on lui laisse acquérir dé vitesse, ne peut plus pénétrer jusqu'au fond de la boîte [fig, 57, point A).

On appelle fin de prise l'instant à partir duquel la surface de la pâte peut supporter la môme aiguille sans qu'elle y pénètre d'une quantité appréciable (point C).

Les durées correspondantes sont comptées à partir du moment où Teau de gâchage a été mise au contact du ciment (point 0).

La prise peut être étudiée, la pâte étant lîonservée à l'air ou sous Teau ; dans les deux cas, la lemp^éralurc ambiante doit rester aussi constante que possible pendant toute la durée de l'expérience. On en fixe géuéralement les limites ù 15 et 18 degrés centigrades.

Enfin on peut, surtout avec les chaux qu'on soupçonne d'avoir été mal éteintes et avec les ciments rapides, suivre au thermomètre la température de la pâte pendant toute la durée de la prise, de manière à observer les dégagements de chaleur.

Une disposition commode consiste à employer le môme appareil que pour l'essai de consistance normale [fig, 64) en remplaçant simplement la sonde par une aiguille Vicat lestée de même poids.

Si le début de prise est assez nettement défini, l'appréciation de la fin de prise est beaucoup plus délicate. La consistance adoptée correspond à peu près à celle que Vicat désignait en disant que la pâte était devenue capable de subir sans déformation apparente la pression du pouce.

Les indications fournies par les deux essais sont d'ailleurs dépure convention et dépendent du choix de l'aiguille et de la manière d'opérer.

En particulier, les durées de prise mesurées sur la pâte pure sont loin d'être proportionnelles à celles des mortiers sableux, ainsi qu'on peut en juger par la comparaison de la colonne 10 du tableau II (p. 582) avec les colonnes 6 et 7 du tableau lll (p. 58i).

il serait facile d'imaginer un essai de prise normal sur mortiers sableux rigoureusement définis quant au sable, au

dosage et à la consistance. Par contre, on ne possède aucun moyen bien pratique de définir et de comparer les durées de prise de mortiers quelconques * : peut-être pourrait-on déterminer à des intervalles bien définis et assez rapprochés les résistances de petites masses de mortier provenant d'une même gâchée ; toutefois, ce procédé ne serait guère applicable qu'à partir du moment où le mortier aurait déjà atteint une certaine consislance.

73. Essais d'Iiydraiilieité et d'oxiiiictioii des eliaiix. — Les essais qu'on a le plus souvent à faire sur les chaux ont pour but de reconnaître si elles sont plus ou moins hydrauliques et si elles ne contiennent pas de grains insuffisamment éteints.

Sur le premier point, l'analyse chimique peut fournir un renseignement utile. Mais s'il est évident que, lorsque les proportions de silice et d'alumine sont faibles, une chaux ne peut durcir rapidement sous Teçtu, par contre, des teneurs assez élevées en ces éléments ne correspondent pas nécessairement à une hydraulicité très développée.

On doit donc faire un essai de prise sous l'eau et juger du degré d'hydraulicité d'après le temps observé pour la fin de prise (art. -11).

Mais quand la chaux essayée contient des particules insuffisamment éteintes, leur hydratation après le gâchage produit un dégagement de chaleur qui accélère la prise et fausse l'essai. On en est averti par un gonflement plus ou moins important de la masse de pâte immergée ou même par sa désagrégation complète. Cet etfet est d'ailleurs d'autant moins marqué que l'immersion a eu lieu plus longtemps après le gâchage, de sorte que la qualité d'une chaux à cet égard peut être mesurée par la durée minimum après laquelle on peut immerger les pâtes ou les mortiers sans qu'ils se désagrègent.

74, Essais de résistance. — Les essais de résistance à la rupture sont généralement ceux auxquels on a tendance

* Voir notre rapport sur la Prise des mortiers sableux, Vol. IV, p. 139.

à attacher le plus d'importance. En réalité, parfaitement, lorsqu'ils sont judicieusemer donner la mesure de Ténergie d'un produit, ont une valeur indiscutable ; mais on ne do à déduire des résistances obtenues, surtout dressais normaux, les charges qu'on pourra ouvrages de la pratique. Il faudrait en effe compte de la différence des conditions d'et sition des mortiers et savoir reconnaître exact des efforts qui interviennent, isolément ou dans les différents cas possibles.

Du reste, sauf dans quelques cas tout à fail rare qu'une maçonnerie périsse par défau mécanique.

On peut, dans les laboratoires, faire var manières le mode d'application de l'effort de la rupture ; pourtant on n'emploie couram sortes d'essais, ceux par extention ou tracti compression ou écrasement.

Dans les deux cas, les conditions normale ces essais sont généralement les suivantes :

On opère sur les pâtes pures ou sur les n normaux composés et travaillés comme il haut.

Aussitôt après le moulage, les corps d'essai sont conservés pendant vingt-quatre heures (deux jours, quatre jours ou sept jours pour démoulés avec précaution et immergés dans i rester à une température sensiblement cons1

Les ruptures ont lieu après des durées fix< cipales, comptées à partir du gâchage, sont quatre semaines et douze semaines (trois m

Les essais à court terme pouvant classer h un ordre tout différent de celui de leurs rés il y a intérêt à ne procéder aux ruptures q possible; toutefois la période de trois mois extrême qu'on ne peut pas dépasser dans 1 réception à cause de la gène que des essais

■:<k7k7rft.Av7

apporteraient dans le commerce et sur le

Épaisseur = 222 Fio. 65.

contente même le plus souvent des essais à

FiG. 66

Pour les essais par traction, qui sont de b

usités, on opère presque partout sur des bri( étranglée de 5 centimètres carrés présentan dimensions indiquées par la figure 65 (longi en dixièmes de millimètre).

La rupture doit être produite par une cha progressivement et sans à-coups.

L'appareil le plus répandu, imaginé par [ficj, 66), est formé de deux leviers combin que TefTort produit au bout de Tun d'eux pa de plomb coulant dans un seau, soit multiplii de suspension de la briquette. Au momen brise, la chute du seau interrompt automati lement du plomb. En posant le seau avec i un peson spécial, on lit immédiatement la r pondante évaluée en kilogrammes par centii section minimum de la briquette.

Les résistances exigées varient suivant charges. En moyenne, on peut compter semaines d'immersion on demande aux cim supporter environ 35 kilogrammes par centi les essais de pâtes pures et 15 kilogramme mortier sableux normal.

Les ruptures par compression n*ont lie efforts beaucoup plus considérables et exige plus puissants et plus coûteux. Aussi cei moins en faveur que ceux de traction.

En Allemagne, on les exécute sur des ( 50 centimètres carrés, dont l'arête mesure pa peu plus de 7 centimètres. On emploie pou appareil à leviers combinés du môme genre ( traction du D' Michaëlis, mais plus puissant de presses hydrauliques. La résistance imp sableux de ciment portland après 4 semaines grammes par centimètre carré.

En France, la Commission des Méthode commandé la méthode employée depuis plu laboratoire de l'Ecole des Ponts et Chau siste à écraser à plat les briquettes préa

r traction et dont on a rapproché les deu^

nous bornerons ici à ces quelques indica

sur les essais normaux de rupture. Maiî

e qu'on attache aux résistances dans

hes relatives aux produits hydrauliques, n

un peu plus loin un paragraphe spécia

ée des différentes méthodes qu'on emploi

s, et nous chercherons notamment que

les indications qu'elles fournissent.

Essais d'adhérence. — Le dispositif i Lre de mesurer à la fois l'adhérence : m même mortier sur diverses matières ; diversmortiers surun même corpsd'adhére uparl des méthodes proposées jusqu'ici, d ais fait l'objet de règles officielles, ont les pièces de briaue, de mortier^ de piern )u de toute autre matière par le mortier rès une durée de durcissement plus ou mo >quer le décollement en soumettant ces as brt de traction -.

fficulté de ces essais réside dans l'accrc ;ttes aux griffes de la machine: si l'effort lent normal au plan de jonction, la rupt , par Teffet d'une légère flexion, le décolle à se produire sur l'un des bords de la on du mortier d'essai et du corps sur le( é.

quelques séries d'expériences faites au lab le, nous avons obvié à cet inconvénient ( ment par flexion sur des prismes dont un it constituée par le corps d'adhérence et ier d'essai, moulé dans le prolongement, déterminer l'adhérence de mortiers à des idriques, MM. Coignet et de Tedesco onl

5 rapport de M. Siméon sur les Essais de compression <

IV, p. 187.

î rapport de M. Candlot sur les Essais d'adhérenee. Vol

barres dans les mortiers et mesuré, après une durée de d cissement connue, Teffort de compression qu'il a fallu e^ cer normalement à Tun des bouts de chaque barre p produire le décollement.

76, Essais de déformation. — Etant donné qu composé hydraulique de bonne qualité ne doit pas si après durcissement de variations de volume appréciab il faut qu'on puisse reconnaître si les échantillons essa sont ou non dans ce cas.

L'un des essais les plus répandus consiste à étaler la p de ciment pur sur une plaque de verre en une galette à bc amincis d'environ 10 centimètres de diamètre et 1 à 2 c timètres d'épaisseur au centre, que Ton immerge après vii quatre heures. Si,aprèsuneduréeplusou moins longue, c galette présente des veines, des fissures ou des déformati quelconques, on considère le ciment comme mauvais.

Dans les cahiers des charges relatifs à des travaux m times, on prescrit généralement que Timmersion ait lie Teau de mer. 11 importe d'ailleurs qu'auparavant la gai ne soit soumise ni à l'action directe des rayons solaires i celle des courants d'air. Parfois on évite ces causes perl batrices en prescrivant une immersion immédiate, ce rend généralement Fessai plus sévère.

Si l'on veut mesurer exactement les déformations, peut opérer sur de petits blocs que Ton mesure à des in vallcs déterminés au moyen d'un appareil de précision, que celui de Bauschinger^ ou encore, suivant la méth de MM. Durand-Glaye et Debray, sur des prismes de 0" de longueur, enfermés dans un tube de verre, et d l'allongement est amplifié par une aiguille formant le^ et se déplaçant devant un cadran^.

Enfin, on a songé à accélérer les déformations, tout en rendant plus visibles, en soumettant les éprouvclte

* Millheilungen aus dem mechanisch-technischen Lahoralorium der ta schen Hochschule in MUnchen, Heft VIII, p. 13, 1879.

- Annales des Ponts et Chaussées, 1888, l, p. 810, et rapport de M. Debi la Commission. Vol. IV, p. 221.

l'action de la chaleur. De là une foule d'essais sur bouleti ou galettes chauffées dans une flamme, dans de la vape d'eau, comprimée ou non, ou dans de l'eau plus ou moi chaude ^ En particulier, la Commission des Méthodes d'Es! a adopté en principe un dispositif proposé par M. Le Chai lier pour mesurer le gonflement de petits cylindres en p^ pure maintenus pendant quelques heures dans de l'e échauffée à une température déterminée^. Dans le môi ordre d'idées, on a parfois préconisé d'immerger à Te; chaude des briquettes pour essais de résistance, en v d'accélérer le durcissement et de déceler par des chul de résistance des désagrégations moléculaires échappant l'observation directe.

Si l'on peut affirmer qu'un produit qui, dans l'essai à froi donne lieu à des déformations nettement accentuées, ( certainement dangereux pour un emploi dans des condilio analogues et doit être considéré comme suspect dans la pi part de ses applications, rien ne prouve qu'inversement bonne tenue des galettes soit une garantie suffisante.

A fortiori peut-on douter que les résultats des essais chaud correspondent exactement aux qualités réelles d matériaux à l'emploi : s'il paraît à peu près unanimeme reconnu qu'un mauvais ciment devra toujours gonfler da l'eau chaude, certains fabricants contestent qu'un prodi qui supporte mal cet essai doive ôtre nécessairement couî déré comme mauvais.

77. Détermination du reudeineiii et de la cou position volumétrique élémentaire ^. — On appe rendement d'une chaux ou d'un ciment employé pur volume de pâte fourni par Tunité de poids de poudre.

* Voir nos Extraits de divers documents relatifs aux essais d'invariabilité volume et aux essais à chaud en général. Commission des Méthodes d'Ess 2* session.

• Voir divers rapports de M. Le Chatelier à la (Commission. L'appareil compose d'mi moule cj'lindrique en cuivre mince, fendu suivant une gêné trice et portant, soudées de chaque côté de la fente, deux longues alguil dont les extrémités s'écartent en raison du gonflement du ciment contenu.

^ Voir notre note à la Commission des Méthodes d'Essai relativement à i essais (Vol. IV, p. 243). 11 conviendra seulement d'y substituer la form Composition volumétrique élémentaire au mot Compacité.

Dans le cas des mortiers sableux, sente souvent le volume de mortier ce cube de sable. Outre que cette définit reux à cause du tassement variable sable suivant la manière dont on le de la première. Aussi conviendrait-i d'un mélange de sable et de ciment fourni par Tunité de poids du mélanj que la Commission des Méthodes d'Es

La détermination du rendement e faite, par exemple, en mesurant dan duée la pâte ou le mortier fournis poudre ou de mélange.

Loin de renseigner sur la qualité d ment ne sert guère ordinairement qu ciment ou de chaux qui doit être inc d'un sable donné, dont on connaît le \ que le mortier soit compact, ce que 1 ce poids de manière que le volume ( soit précisément égal à celui dos vides tion repose sur un raisonnement faux grains i)eut être tout à fait diderent da le mortier en œuvre, et d'ailleurs W l'on n'a jamais de mortiers sans vides

Il est préférable de déterminer a pc vohimélrique élémentaire d'une série dosages et de voir lequel est le plus (

Si C, S et E sont les poids de cim( employés pour une gâchée, et si P e qui remplit une mesure de capacité co

^ H faut se méfier des mesures du commerce, (

rarement bien justes. II v;

^ ' cylindrique, à parois épais

I^^T^ faitement plan ; autant que

-^E2 l sensiblement égale au diai

'^ J corder doucement avec la

8»;^% ■t:!fer±^ Pour mesurer exactemci

Fio. 66 bit. le pèse vide en môme temp

remplit d'eau jusqu'à débo de verre en la glissant horizontalement contre 1( sans laisser rentrer d air et on pèse de nouveau.

nents entrant dans l'unité de volume de mortier

+ Sh-E'VC4-S + E^S^Ch-Sh-E^^ *^^^^ ibsolus c, 6-, e sont les quotients de ces poids par spécifiques correspondants. Quant au volume des a le calcule par différence.

issais de porosité et de pei*iiiéabilité. —

eux de rendement, ces essais n'ont été exécutés résent qu'à titre de recherches et n'ont jamais, à naissance, été prévus dans aucun cahier de charges. E*s qu'ils fournissent dépendent, en effet, beaucoup la nature dos liants hydrauliques employés que de ition des mortiers, et les variations do porosité et ibililé provenant pour un mortier du choix de tel it, sont négligeables en comparaison de celles que nlraîner d^assez faibles changements dans la comies fournitures de sable ou dans la manipulation

îs essais en question, propres à la comparaison de de compositions variées, ne présentent-ils aucun l'on veut les appliquer à des mortiers normaux des conditions toujours identiques, en vue de difdivors liants hydrauliques.

ithodes à employer pour mesurer la porosité et la lité d'un mortier résultent d'ailleurs des définitions le nous avons données de ces qualités a l'article 51.

isnis de déeoiiiposiliou par l'eau de mer.

ortiors qui se conservent le mieux dans l'eau de at pas nécessairement ceux qui ont les plus fortes s, il est (Vun intérêt capital pour la sécurité des naritimes qu'on puisse reconnaître rapidement si t est plus ou moins réfractaire à Faction décompoîotte eau. Malheureusement, on ne possède encore lélhodeà la fois sûre et expéditive.

îs cahiers de charges pour les ouvrages des ports, tente généralement de stipuler que les éprouvettes

aisément l'eau de mer naturelle. Cette composition, qui correspond à peu près à celle de la Méditerranée, est la suivante:

Chlorure de sodium NaCl 30«'

Sulfate de magnésie cristallisé MgOSO^jHO. 5

Chlonire de magnésium cristallisé. . MgCl,6H0 6

Sulfale de chaux hydraté CaOS03,2HO. . 1,5

Bicarbonate de potasse K0H0,2C0^. . 0,2

Eau distillée, de pluie ou de rivière bouillie l.OCO

§ 3. — Retour sur les essais de résistance a la rupture

UO« Coiitin(|encc des essais de résislauee. —

Quelle que soit la nature de Tefforl qu'on fait subir aux éprouveltes, flexion, traction, compression, cisaillement, poinçonnage, etc., un môme mortier peut se rompre sous des charges très différentes, suivant la manière dont l'essai est dirige. Par exemple, il est évident que le résultat doit varier suivant qu'on opère par chocs successifs, égaux ou croissants, entre lesquels Teffort revient à zéro (coups de mouton), par addition à intervalles fixes, avec ou sans choc, de poids finis à la charge déjà agissante, par accroissement continu plus ou moins rapide de la charge (écoulement de grenaille ou de liquide), enfin, par une charge statique constante indéfiniment prolongée. C'est ainsi que Vicat distinguait Y^s forces inslantanéPs.nécQss'divas pour rompre Téprouvette en quelques minutes ou môme quelques heures et conséquemment relatives, Ae^ forces permanentes^ correspondant à l'effort maximum que le corps peut supporter indéfiniment sans se rompre, plus faibles que les premières et plus difficiles à mesurer, mais qui donneraient la véritable mesure de la résistance des corps. D'une manière générale, on constate que la durée d'action de la force en augmente les effets, de sorte que l'effort nécessaire pour produire la rupture est d'autant plus faible qu'on fait durer plus longtemps la période de chargement.

Une autre cause de contingence des dans les essais est la difficulté d'exe mément sur toute la section des éprc formes de celles-ci et des organes par est transmis, la répartition des tensio rieures varie, et les résultats cessent c

On se contente d'ailleurs, sauf dans tout à fait spéciales, de mesurer la cha cation certainement intéressante, mais fort incomplètement sur la valeur prati qui demanderait à être complétée par coefficient et de la limite d'élasticité, nombres n'était pas particulièrement tières qui nous occupent.

Enfin, les résultats des essais mec faussés par le manque d'homogénéité venant, alors même que le mortier au mélangé lors du moulage, du durcisseï tour et du centre de chaque bloc.

En somme, les résistances à la ruptii tie des conventions d'après lesquelles lei et ne permettent de comparer plusieurs que si elles ont été mesurées dans do points identiques.

Un examen des principaux genres d'e sur le degré de confiance qu'on peut a

81. Traetîoii. — Dans une savant lecteur devra se reporter à propos de la traitées dans ce paragraphe*, M. L. Di par la théorie et par Texpérience que, ] suspension des éprouvettes dans les d'essai, Tettort produit, loin d'être v dans la section de rupture, était plus

ï Mémoire sur les procédés dressai de la résisU autres malériaux de construction. — Annales des II, pp. 173 à 211. Une suite a été donnée à cette ( cation : 1895, I, pp. 604 à 612.

vers le centre. Il résulte de là que la rupture se produit dès que la tension marginale atteint une certaine limite, de sorte que la tension moyenne obtenue en divisant Teffori total par la section est plus faible que la résistance réelle* Gomme seconde conséquence, la résistance ainsi réduite î\ Tunité de surface doit diminuer à mesure qu'on opère sur de plus grosses briquettes, observation que Texpérience a confirmée depuis longtemps. La question se complique d'ailleurs de ce que la rupture se produit assez souvent en dehors de la sectioii minimum, ainsi que du manque d'homogénéité déjà signalé.

Pour évaluer cette dernière influence, nous avons comparé les résistances de briquettes homogènes en mortier (prismes de 4 centimètres de côté terminés par des épaulements pour l'application des griffes de suspension) à celles de briquettes pareilles sur les faces desquelles une couche plus ou moins épaisse de mortier avait été remplacée par du ciment pur, de telle sorte que la coupe de la partie prismatique deces briquettes présentait la disposition indiquée sur la figure 67, p. 420.

Le tableau ci-dessous, qui relate les résultats de cette expérience, montre que Taugmentation de résistance provenant d'épaisseurs de ciment pur inférieures à 1 centimètre a été un peu plus rapide que si elle était restée proportionnelle à la fraction de section occupée par le ciment pur.

Côté du prisme intérieur en mortier

sableux (en centimètres). a =

Épaisseur de ciment pur sur chaque

face du prisme intérieur. ~I —

cim.

pur

ElTort total trouvé nécessaire pour rompre la briquette (en kiiofframmes.) T =

Etfort qui correspondrait à une augmentation uniforme :

in

Des expériences répétées sur des mortiers d'âges et de

CilIXIE APPMQUéB. 27

sitions variés nous ont montré que les résistances es avec des briquettes de différentes dimensions sont ement proportionnelles entre elles, et que notamjuand on compare les anciennes briquettes de 16 cenîs carrés de section minimum aux briquettes actuelles section étranglée ne mesure que 5 centimètres carrés, distances par centimètre carré des premières sont aux deux tiers de celles des secondes*. 5 avons de môme constalé que, quand on essaie à la n, en les saisissant dans des mâchoires spéciales, des i de prismes de 0'",04 X 0'",04 préalablement romr flexion, les résistances obtenues sont, aux erreurs ûence près, égales à celles des briquettes de 16 cenîs carrés dont on se servait autrefois.

Flexion. — La Résistance des Matériaux enseigne

Ton charge en son milieu un prisme de largeur b et

seur h posé sur deux appuis distants de /, la charge P

m instant quelconque de la période élastique, corres-

un en*ort maximum R de traction et de compression

ÎS régions les plus fatiguées, est donnée par la for-

tendant cette loi jusqu'à la rupture, on calcule que, ne matière donnée, le poids qu'il faut appliquer au du prisme pour le rompre est proportionnel au quo-

le cas des mortiers, Texpérience nous a montré que icient de proportionnalité était à peu de chose près

eilleur moyen de reconnaître si deux modes d'essai donnent avec mortiers possibles des résistances proportionnelles consiste à

er chaque mortier par un point ayant pour coordonnées les deux

is que Ton compare. S'il y a proportionnalité, tous les points se autour d'une droite issue de i^origine et dont le coefficient angu-

ne la valeur probable du rapport des deux résistances.

-T-) n étant un exposant un peu inférieur à 2^ surtout quand

on opérait sur des prismes de petites dimensions.

Cette discordance avec la formule théorique tient en partie à ce que celle-ci cesse d'ôtre applicable dès qu'on dépasse la limite d'élasticité et aussi à Tinfluencc prédominante de la composition du mortier au voisinage des faces du prisme.

M. Durand-Claye a d'ailleurs établi que la formule

3 / R = - P 777,» qui devrait donner la résistance à la traction

c on- ^

par unité de surface en fonction de la charge de rupture par flexion, était fausse par suite de la non-proportionnalité des allongements aux tensions aux approches de la rupture, et donnait pour R des valeurs trop fortes, variables d'ailleurs suivant les dimensions du prisme.

En tous cas, nous avons vérifié sur de très nombreux mortiers qu'il y avait proportionnalité entre les résistances à la traction et celles à la flexion ^ En particulier, les résistances h la traction par centimètre carré, telles qu'on les déduit des essais sur les briquettes normales actuelles de 5 centimètres carrés, peuvent être déduites des charges centrales de rupture des prismes carrés de 4 centimètres de côté posés sur deux appuis distants de 10 centimètres, qui nous servent maintenant pour la plupart de nos expériences sur les mortiers, en multipliant ces dernières par le coefficient

empirique — » soit, en fraction décimale, 0,1154.

L'essai de flexion fait donc double emploi avec celui de traction. Il lui est d'ailleurs préférable à cause de la forme simple des éprouvettes (facilité de définition et de fabrication), de la commodité d'exercer exactement l'effort avec un poids relativement minime et de sa plus grande précision, qui se traduit par de moindres écarts entre les résistances d'éprouvettes faites avec un môme mortier et conservées dans des conditions identiques.

• M. Durand-Claye avait déjà constaté cette proportionnalité pour le cas particulier d'éprouvettes de ciment pur. On peut de même la vérifier graphiquement en partant des tableaux de résistances publiés par Bauschinger dans les fascicules VH et VIII de ses Mittheilungen,

Toutefois, cet essai a le grave incon\ avons déjà fait allusion, d'être fortemen

particulier c diatement vc libre des pri faussé par les prouve le na gions au con rieurs ^

Nous Tavo nière particn par des essî dans des conditions analogues aux es gnalés à l'article précédent, sur des pri présentait la disposition indiquée par la fij partie du tableau ci-dessous montre qu'i extrêmement mince de ciment pur pou dérablement la résistance du prisme.

Côté du prisme intérieur en mortier sableux (en centimètres) a =

Épaisseur de ciment pur sur chaque face du prisme intérieur (en centimètres) — — =

Charge centrale trouvée nécessaire pour rompre par flexion le prisme posé sur deux appuis distants de 10 cm. (en kg.). F =

Charge qui correspondrait à la formule empirique : F' = 323 — 0,27«\ F' =

Charge trouvée nécessaire pour rompre par compression les demiprismes posés en croix entre deux plaques a'acier de 4 cm de largeur (en kg. par cm'-). F =

Charge qui correspondrait à une augmentation uniforme :

1 Cette hétérogénéité des éprouvettes a déjà été cas particulier, dans le renvoi de la page 315.

!. Compression. — Dans les essais par compreîffort est exercé uniformément sur tous les poin rface pressée, il ne semble pas a priori que tel région du bloc doive avoir une influence prép'

te conclusion ressort bien nettement des deux deri s du tableau précédent, ainsi que d'autres expéri gués. On constate toujours que l'augmentation de

résultant de la substitution de ciment pur à des ortier symétriques par rapport à Taxe de la com Bst proportionnelle à la section de ces zones, qu t au centre du bloc ou le long de ses parois. Lutre part, Tinflucnce de la forme et des dimensio mvette sur la résistance obtenue est bien moindr les essais de traction, au moins tant qu'on n'opèr les solides de forme trop aplatie. Celte influence culièrement étudiée par Vicat ^ puis par Baus

qui a cru pouvoir représenter la résistance par 3 carré P d'une pièce prismatique ou cylindriqi jur A, et dont la base a pour périmètre p et poui ', par la formule :

-=i/IO+-^>

laquelle X et v sont deux constantes dépendant •e do la matière. Cette formule indique notammen ûstantc ramenée au centimètre carré est la môme )rismes semblables, quel que soit le rapport de nsions homologues.

ns la rupture par compression des matériaux greni es pierres et les mortiers, il n'y a pas désagrégati

la masse de la matière, et le bloc se sépare en s dont chacun conserve à peu près sa cohésion, and la hauteur dépasse notablement les dimer

nales des Ponts et Chaussées, 1833, 11, p. 201. ttheilungen, 6* fascicule, 1876.

dire à quel moment on doit la considérer comme r< En somme, quoique désagrégée, elle forme une capable de supporter des efforts presque infinis, pa de rimpénétrabilité des grains qui la constituent et d'espace qu'ils ont pour s'échapper latéralement. Tel cas des joints des maçonneries, qui, lorsqu'ils sont samment minces, ne doivent . inspirer aucune inqi tant qu'ils ne sont destinés qu'à subir des efforts de co

sion

La figure 68 représente les solides obtenus par W ment de prismes carrés de diverses hauteurs.

84, Cisaillement. — Dans le mémoire précité, ] rand-Claye a étudié de près les phénomènes qui s duisent pendant l'essai par compression de pièces p tiques et montré par le calcul que cet essai devait < « la mesure de la résistance au cisaillement, c'est-à-di efforts tranchants ».

Nous avons vérifié expérimentalement la proportioi

FiG. 69.

Fio. 70.

des résistances à la compression et de celles au cisaill et trouvé que, quel que fût le mortier essayé, l'effor nécessaire pour rompre un prisme carré de 2 centimèl

* Voir la note de M. Tourtay sur V Influence des joints dans la résù Vécrasement des maçonneries de pierre de taille. Annales des Ponts et sées, 1885, II, p. 582.

ctôé, comme l'indique la figure 69, éU tiers de la résistance à la compression ] mesurée sur le même prisme placé ( plaques d'acier de 2 centimètres de larg De môme, en essayant à la compres entièrement en mortier et d'autres dans n'occupait qu'une faible épaisseur suivî (fig. 70), le reste étant du ciment pur pi sorte que la rupture se produisit par cisa de mortier, nous avons constaté que, qij position de ce dernier, les efforts totai produire la rupture dans les deux cas étî portionnels et môme presque égaux.

85. Poinçonnage. — Ce terme s'î effectués sur des solides présentant deux lèles dont l'une repose complètement su la machine, tandis que l'autre est pressa plan ou poinçon de moindre surface qi

La rupture comporte donc un cisaillem< du poinçon, puis l'écrasement du solide de sorte que l'effort à exercer pour la p somme proportionnel au nombre qui m la compression par centimètre carré.

Ces essais joindraient aux avantages d sion simple celui de ne pas exiger d'ép sions rigoureusement exactes, pourvu présentent deux faces planes bien paralR à craindre qu'ils ne se trouvent influenc possibles de la composition du mortier ( la face poinçonnée.

Des expériences répétées sur un assez gi tiers de compositions variées nous ont rév(

ï n convient toutefois d'ajouter que le dynamom ces deux séries de ruptures n'était pas très exact et plus résistants, le rapport trouvé entre le cisaillerae un peu plus faible que 2/3. La proportionnalité peut moyen des résistances rapportées par M. Bausching et VIII de ses Mittheilungen.

l!:^>»Al^^ 4Zo

Pour un poinçon donné et un type d'éprouvetles bien défini de forme et de dimensions, il y a proportionnalité entre la charge totale de rupture par poinçonnage et la résistance à la compression par centimètre carrée

Si Ton divise la première par la surface du poinçon, le nombre obtenu est plus grand que la seconde.

Le rapport de ces deux résistances ramenées à Tunité de surface varie avec la forme du poinçon ainsi qu'avec la dimension de Téprouvette, alors môme que la surface du poinçon reste constante.

Pour un même type d'éprouvettes et des poinçons de môme forme, mais de dimensions croissantes, la charge totale de poinçonnage n'est pas proportionnelle à la surface des poinçons ; il semble qu'elle équivaille à l'effort total qu'il faudrait exercer pour rompre par compression ordinaire un bloc dont la section serait égale à celle de chaque poinçon augmentée d'une certaine constante ne dépendant que de la forme de ce dernier, mais nullement de sa surface 2.

Pour un même poinçon, la charge totale nécessaire pour produire la rupture augmente avec les dimensions horizontales de l'éprouvette, mais est indépendante de l'épaisseur de celle-ci tant que cette épaisseur reste supérieure à la largeur du poinçon. Pour des épaisseurs plus faibles, l'effort de rupture augmente et devient d'une observation de plus en plus difficile, comme dans les essais ordinaires par compression sur pièces plates.

Dans le cas le plus général, le poinçonnage se produit par la formation d'un cône ayant pour base la surface directement pressée par le poinçon et qui, formant coin, fait éclater la matière sous-jacente ^.

^ En particulier, cette loi est vérifiée par les essais relatés au tableau IV du rapport de M. Siméon à la Commission des Méthodes d'Essai (vol. IV, p. 200).

* Nos expériences paraissent conduire, pour les demi-briquettes normales de traction {fig. 65) essayées au moyen de poinçons circulaires, à la formule :

Charge totale de poinçonnage = P (S -f 1,77),

dans laquelle P représenterait la résistance à la compression par centimètre carré, et S la surface du poinçon exprimée en centimètres carrés.

3 Bauschinger a donné {Mitlheilungen^ 6* fascicule) une formule permettant de calculer dans divers cas particuliers la charge de rupture par poinçonnage*

86. Comparaison des résistances à la traction et À la compression. — En résumé, tous les essais qui viennent d'être examinés peuvent être classés en deux groupes dans chacun desquels les divers modes d'application de Teffort conduisent, pour les résistances, à des nombres proportionnels entre eux, et comprenant, d'une part, la traction et la flexion, de l'autre, la compression, le cisaillement et le poinçonnage.

Quoi qu'on en ait dit bien souvent, il n'y a pas de rapport constant entre les résistances à la rupture par traction et par compression. Tout au plus peut-on observer une certaine proportionnalité approximative, quand on compare des mortiers toujours de même composition et d'âges voisins où entrent des produits analogues.

En réalité, pour des mortiers de plus en plus résistants, la compression progresse plus rapidement que la traction K II

De môme, il a constaté que, quand un bloc était écrasé entre deux poinçons égaux et situés dans le prolongement l'un de l'autre, l'effort de rupture était le même que pour un prisme isolé ayant pour base la surface des poinçons et pour hauteur celle du bloc essayé, de sorte que la matière située dans le bloc en dehors de la projection des poinçons était sans influence. C'est ce que nous avons vérifie, de notre côté, dans un cas particulier, en trouvant les mêmes résistances pour des cubes essayés par compression et des prismes allongés à base carrée écrasés par leurs faces latérales entre deux plaques d'acier de largeur égale au côté de la base des prismes et placées en croix avec ces derniers.

* A titre d'approximation grossière, on peut dire que la résistance à la

compression est à peu près proportionnelle à la puissance - de la résistance

à la traction. Aux longues périodes, la disproportionnalité peut être beaucoup plus marquée, ainsi qu'on en jugera par l'exemple suivant :

RégistanceH aprègl Ciment pur. i rlTi^l'!.'!' G ans dimmer- Compression.

mer(kK.parcin-)( „^^^, | Compression. 1 1

Moyenne de

G briquettes 2 cubeg

G briquettes 2 cubes