LIV. 111. CllAP- 111. CHAUX ET MOUTlEllS. 4S
emploie dans la conslriiclion des édifices ordinaires, parce qu’elles onl la propriété de donner, quand on les mélange avec dn sable après les avoir éteintes, des mortiers qui durcissent à l’air ; les chaux aériennes comprennent les chaux grasses et les chaux maigres.
Chaux grasses. — On donne ce nom à la chaux qui provient de la calcination du marbre et des calcaires purs. La chaux grasse est ordinairement blanche, elle s’éteint en dégageant beaucoup de chaleur et augmente considérablement de volume ou foisonne beaucoup (2 à 3 fois);
elle forme, avec une quantité suffisante d’eau, une pâte liante et résistante.
2" Chaux maigres. — Elles proviennent des calcaires magnésiens et lerrugineux, elles ont une couleur grise ou fauve, s’échauffent peu quand on les éteint, et augmentent peu de volume en se délitant; avec l’eau elles donnent une pâte courte et peu liante. C’est surtout à la magnésie que cette chaux doit ses propriétés. Les mortiers qu’elle donne manquent de ténacité; aussi les emploie-t-on aussi rarement que possible.
802. Chaux hydrauliques. — Les cliaux hydrauliques se solidifient promptement sous l’eau, tandis que les précédentes s’y dissolvent; par contre, elles ne prennent à l’air qu’une médiocre consistance. Elles s’échauftent peu au contact de l’eau, se délitent peu et foisonnent à peine en s’éteignant.
Les bonnes chaux hydrauliques font prise sous l’eau, c’est-à-dire se solidifient du second au quatrième jour d’immersion. Au bout d’un mois
elles sont dures et complètement insolubles ; après cinq ou six mois elles sont aussi dures que la pierre calcaire et se brisent, sous rinfluence du choc, en éclats dont la cassure est écailleuse. On comprend toute l’importance d’une semblable propriété pour les constructions hydrauliques.
803. Ciments. — Le ciment est une chaux hydraulique particulière qui ne s éteint pas; sa poussière mélangée à l’eau donne une pâte qui se solidifie presque instantanément au contact de l’air ou même sous l’eau. C est donc, an point de vue de cette propriété, un plâtre insoluble dans 1 eau et aussi propre, par conséquent, aux constructions hydrauliques qu’aux constructions aériennes.
804. Théorie de la solidification des diverses chaux. — LcS chaux aéliennnes forment des mortiers qui durcissent peu à peu et finissent par acquérir une grande résistance par leur contact prolongé avec l’air, parce que 1 acide carbonique de l’atmosphère transforme lentement leiii‘ chaux dissoute en carbonate insoluble, qui se dépose sur tous les grains de sable du mortier et contracte avec eux une adhérence très-grande; cette transformation ne s’effectue que dans les parties des constructions où 1 air a un libre accès; par conséquent, il peut arriver que la matière enfouie dans la profondeur des murs très-épais reste à l’état de bouillie
CHIMIE IiNOHGANIQUE.
de chaux, l’évaporalion de l’eau étant d’ailleurs supprimée par suite de la formation d’une couche de carbonale de chaux à 1 extérieur, constituant une enveloppe imperméable. C’est ainsi qu à Strasbourg, en démolissant, en 1822, le soubassement d’un bastion qui datait de 1666, on Irouva le mortier de l’intérieur aussi frais qu au moment de la pose.
Celte transformation de la chaux est accompagnée d un letrait assez considérable de la matière, c’est pourquoi on ajoute beaucoup de sable pour combattre cet effet. On mélange ordinairement 3 à 4 parties de sable bien lavé avec I partie de chaux, et on ne laisse entre les pienes que l’on veut cimenter qu’une faible épaisseur de mortier. Il faut évitei en outre une dessiccation trop rapide du mortier, afin que 1 acide carbonique de l’air puisse agir longtemps sur la chaux dissoute et déposé ainsi la plus grande quantité possible de carbonate tres-coheient sur la sur face des corps étrangers, de maniéré a les souder intimement.
Les chaux maigres peuvent être considérées comme un mélange de chaux grasse et de matières étrangères; elles peuvent servir aux mômes usages que celles-ci, mais elles ont une infériorité bien évidente, et dépendante de la proportion plus ou moins grande de matieies etrangeies qu’elles contiennent.
La théorie de la préparation et des elfels des chaux hydrauliques est surtout due à l’illustre ingénieur Yicat; sa découverte doit être consi-
dérée comme rune des plus utiles du siècle, par suite des immenses applications qu’elle a reçues et qu’elle reçoit constamment de nos jours.
Les chaux moyennement hydrauliques contiennent 9 à 10 pour 100 d'argile (silicate d’alumine); celles qui le sont plus en contiennent 20 à 30. Celte argile est extrêmement divisée dans la masse calcaire; pendant la calcination, il se produit alors dans toute la masse du silicate et de 1 aluminate de chaux, qui s’hydratent lentement sous l’inlluence de 1 eau, en formant une masse très-dure et compacte, si le mortier est resté à l’état mou pendant le temps nécessaire à l’hydratation. D’après M. Rivot, la composition du silicate de chaux hydraté qui se produit est représentée par la formule 3CaO,SiO^-|-6HO; celle de l’aluminate est moins bien connue, surtout quant à l’eau qu’elle renferme. L’alumine n’est pas d’ailleurs indispensable dans la chaux hydraulique; celle de Sénonches n’en
contient pas, mais la silice divisée est absolument nécessaire.
On comprend facilement, d’après ce qui précède, qu’il soit possible de fabriquer de la chaux hydraulique en calcinant un mélange de craie ou de chaux et d’argile. C’est ce qu’on a fait dès 1818, sur une grande échelle, pour les constructions de grands travaux hydrauliques à Paris. On mélangeait intimement 4 parties de craie de Meudon et 1 partie d’argile de Vanves ou de Passy; on en façonnait des briques que l’on cuisait ensuite à une temj)éralure con\enable.
\A\. III. CIIAP. ni. CHAUX ET MORTIERS. /.8;î
Il ii’esL pas nécessaire, d’ailleurs, de mélanger l’argile avec de la craie pour rendre la chaux hydraulique; l’argile légèrement calcinée avec I / 200 de chaux et mélangée ensuite avec la chaux grasse la rend hydraulique, l’argile crue ne produit aucun effet. La calcination a donc ponrhut de modifier l’argile et de rendre ses éléments aptes à entrer en combinaison avec la chaux. Plusieurs matières naturelles produisent cet effet; les plus anciennement connues portent le nom de pouzzolanes ; ce sont des argiles poreuses d’origine évidemment volcanique, que l’on trouve abondamment au A^ésuve. Les Romains, qui connaissaient leur propriété, s’en servaient pour durcir leurs mortiers. D’antres argiles volcaniques (trass), les briques, les tuiles, etc.^, produisent le meme effet. Ces dernières, toutefois, sont de mauvaises pouzzolanes. On peut, d’ailleurs, juger de la qualité d’une pouzzolane en mettant ces matières en contact avec de l’eau de chaux, ou mieux, comme l’indique M. H. Mangon, avec une dissolution de chaux dans le sucre, qui dissout une quantité considérable de cet alcali. La chaux est absorbée peu à peu par la pouzzolane et passe à l’état de composé insoluble; leur pouvoir hydraulique peut alors se m.csurer par la quantité de chaux qu’elles absorbent.
Le ciment hydraulique, appelé improprement ciment romain, n’est oonnu que depuis 1796; on l’obtient, en Angleterre, en calcinant modérément certains galets calcaires très-argileux, extrêmement compactes et très-tenaces, qu’on trouve en abondance sur le bord de la mer dans les comtés de Sommerset et de Clamorgan; on a trouvé depuis un calcaire donnant une chaux tout à fait semblable, à Boulogne-sur-Mer, à Pouilly (Côte-d’Or), h Vassy (Haute-Marne) et en Russie. La théorie de sa solidification est la môme que celle des chaux hydrauliques; mais il diffère de tous les ciments que l’on peut reproduire artificiellement, parce qu’il reprend, en durcissant, la compacité de la pierre qui l’a fourni ; les ciments artificiels ne prennent jamais ce degré de consistance. Ajoutons que la pierre à ciment contient toujours une certaine quantité de pyrite qui se transforme en plâtre et en oxyde de fer par la calcination, ce plâtre intervient pour une certaine part dans les propriétés du ciment.
805. ^Applications. Bétons. — Lcs mortiers hydrouliçues moflcrnes sont ordinairement faits avec un mélange de pouzzolanes naturelles ou artificielles; ils ne le cèdent sous aucun rapport aux mortiers employés dans les constructions romaines. Ces mortiers, mélanges avec deux ou trois fois leur volume de petits cailloux anguleux, forment le béton. Ce mélange, que l’on fabrique sur les chantiers, introduit dans une enceinte de dimensions quelconques et par couches successives, s’y solidifie au bout de quelque temps, en formant une seule masse. Les formes de radoub ou bassins dans lesquels on fait entrer les navires de guerre a lé-
CIIlMIb: INORGANIQUI^.
parer et que l’on met à sec à l’aide de pompes, quand le vaisseau y est introduit, se construisent aujourd'hui facilement avec celle matière. On coule d’abord une vaste cuvetle en béton, dans laquelle l’épuisement de l’eau devient facile, on peut alors travailller dans cette cuvette comme on le ferait sur le sol. Dans les grands travaux du port de Cherbourg, on a souvent employé des pierres factices en béton, dont le volume était parfois de 8 ù 9 mètres cubes. Aujourd’hui les piles des ponts reposent le plus ordinairement sur une masse plus ou moins considérable de béton.
