ESSAIS MÉCANIQUES DES MATÉRIAUX — 74 — ESSAIS MÉCANIQUES DES MATERIAUX

un levier du second genre, dont le rapport des i)ras est variable et sur lequel roule une charge mobile^

De I8o4 à 1873, on a fait avec cette macliine plus de 10.000 expériences. Les pierres dures sont éprouvées en cubes de 3 à a cent, de côté et les pierres tendres en cubes de o à 10 cent. ; chaque demandeur doit fournir au moins 2 et même plus souvent 4 échantillons semblables pour que chaque expérience soit répétée plusieurs fois.

Les pierres qui ne sont pas homogènes sont essaj'ées sur des échantillons pris à diverses hauteurs du banc; pour les roches des environs de Paris, on a en effet trouvé des différences du simple au triple dans l'épaisseur d'une même assise. Pour la plupart des pierres poreuses, outre le poids exact et les dimensions de la matière, on détermine la densité par le procédé de la balance hydrostatique, et l'on note la quantité d'eau absorbée.

Pour éprouver la résistance des matériaux à l'arrachement avec la macliine Michelot, il faut donner à l'échantillon la forme d'une briquette en double T, dont la branche supérieure s'encastre dans une griffe attachée à un point fixe établi au-dessus du levier, lequel agit lui-même sur une autre griffe adaptée à la branche inférieure. Comme les cubes de même nature et de dimensionsdifférentes résistent proportionnellement à leurs sections horizontales, les résultats obtenus sur des échantillons de petites dimensions sont applicables aux blocs plus ou moins volumineux employés dans les constructions. D'ailleurs, il est d'usage de prendre pratiquement pour limite de la pression supportée par les matériaux en ceuvre, le dixième de la charge qui détermine l'écrasement.

Il faut noter que, surtout pour les matériaux non homogènes, il est préférable de les poser sur leur lit de carrière et non en délit. Ainsi, la pierre de Ravières (oolitbe rubanée), employée à l'Opéra, s'est écrasée sous 319 kgr. par cm. carré, étant pressée de lit, et sous 254 kilog. seulement pressée de champ. Mais il est des cas où il est avantageux pourtant de poser la pierre en délit, lorsqu'on veut, par exemple, en tirer de longues colonnes.

On doit considérer aussi que les pierres mouillées résistent bien moins que les mêmes pierres sèches. Les grès bigarrés des Vosges perdent, une fois imbibés d'eau, le quart et jusqu'au tiers de leur résistance.

La résistance des matériaux augmente avec leur densité ou poids spécifique, à la condition qu'ils soient de même nature; pour les pierres en particulier, la force portante dépend aussi du grain, de la texture, de la porosité, de l'homogénéité, de la nature et delà cohésion. Aussi voit-on les porphyres présenter plus de résistance que les granits, à poids égal, les grès plus que les calcaires, etc.

L'appareil Michelot, lourd et encombrant, a été remplacé par la presse hydraulique, a M. Michaélis se sert d'une presse hydraulique de 1 m. 35 de hauteur, composée d'un pied massif de 0 m. 48 sur Om.oS, dans lequel est ajusté un cylindre dont le piston a 0 m. 0922 de section et porte une forte plaque rectangulaire sur laquelle on place le corps à essayer. Quatre colonnes en fonte massive relient le pied avec le sommier supérieur, au travers duquel

1. Voir la description détaiUée de cette machine dans \es Notices sur les travaux de l'École des Ponts et Chaussées exposés à Vienne en 1873 et dans l'ouvrage de Debauve : Procédés et Matéviau.T <ie construction.

passe une forte vis, à volant fixé par une articulation spliérique à un plateau faisant face au plateau du piston. Un homme, agissant sur le volant, de 0 m. 70 de liauteur, fait descendre la vis et exerce sur la pierre à essayer une pression de 2.000 kilog. La pièce se trouve ainsi calée, et en agissant sur la vis horizontale à manettes, on la force à entrer dans le cylindre rempli d'huile et on arrive à développer entre les 2 plateaux une pression de 70.000 kilog. Deux manomètres mesurent la pression : le premier va jusqu'à 300 atmosphères et est gradué de 5 en o atmosphères; le second, gradué de 1 en 1 atmosphère, va jusqu'à ;îO. Un troisième manomètre, allant jusqu'à 600 atmosphères, sert pour le contrôle. Pour les corps à faible résistance, mortier maigre, mortier de chaux, etc., on se sert de cubes de Om. 10 de côté, et pour les corps à forte résistance, de cubes ayant seulement 5 cm. Pour la confection des cubes d'essai, on emploie des moules en fonte où le mortier est pressé par des mandrins. »

Mesure de la traction. — Pour mesurer la résistance à la traction, on emploie des machines plus simples, parce que la rupture à la traction se produit sous une charge bien plus faible que celle pour la rupture par écrasement.

A l'École des Ponts, on emploie l'appareil Suc. C'est une balance dont les deux bras sont dansle rapport de 1 à 10. L'échantillon d'essai est saisi entre deu x griffes: la griffe inférieure est reliée au bâti par une tige en fer; la griffe supérieure est prolongée par une chape posant sur le couteau du petit bras delà balance. On met dans le plateau des poids jusqu'à la rupture de l'échantillon.

La traction se mesure encore à l'aide des appareils Michaélis, Prévost, etc.; mais les pierres travaillant rarement à la traction, on se contente, dans la plupart des cas, de les essayer à l'écrasement.

Gélivité. — Les pierres argileuses et ferrugineuses s'altèrent à l'air et à l'iiumidité.

Par l'action de la gelée, certaines pierres s'écaillent ou se délitent; on les appelle pierres gélives. Pour reconnaître les pierres gélives, Rrard a imaginé le procédé suivant:

On taille dans la pierre à essayer de petits cubes de 0m.04 à 0 m. 05 de côté; après les avoir pesés, on les fait bouillir une demi-heure dans une dissolution de sulfate de soude saturée à froid; on les suspend ensuite dans une chambre maintenue à la température de 15 degrés, jusqu'à ce qu'ils soient recouverts d'efïlorescences salines neigeuses, semblables à du salpêtre; on les asperge alors, en les tenant au-dessus du vase, avec de l'eau pure, jusqu'à ce que toutes les aiguilles salines aient disparu. Cette opération terminée, on replonge les cubes dans la dissolution froide, on les expose de nouveau à l'air, on les arrose et l'on continue d'opérer ainsi durant 5 ou 6 jours. Quand l^s pierres ne sont pas gélives, le sel n'entraîne rien avec lui, et l'on ne trouve aucune parcelle au fond du vase; mais si le^ pierres sont gélives, on s'aperçoit, dès que le disparaît, qu'il détache des fragments, que les cul perdent leurs angles et que leurs arêtes s'émonssert Ce procédé n'est qu'approximatif. Le procé Bliimcke est plus précis.

Essai des chaux, ciments et mortiers. — machines précédemment décrites de Michelot, chaélis. Suc, la presse hydraulique, etc., penv« être employées pour essayer aussi les chaux.