UV, III, C II AP. VI, CHAUX HYDRAULIQUES

99f). Théorie «le la solidification «les diverses chaux. — Los chailX

aériennes forment des mortiers qui durcissent peu à pou et finissent par acquérir une grande résistance par leur contact prolongé avec l’air, parce que l’acide carbonique de l’atmosphère transforme lentement leur 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 l’air a un libre accès; pai\ conséquent, il peut arriver que la matière enfouie dans la profondeur des murs très-épais reste à l’état de bouillie de chaux, l’évaporation do l’eau étant d’ailleurs supprimée par suite do la formation d’une couche de carbonate de chaux à l’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 trouva le mortier do l’intérieur aussi frais qu’au moment de la pose.

Cette transformation de la chaux est actompagnée d’un retrait assez considérable de la matière, c’est pourquoi on ajoute beaucoup de sable pour combattre cet effet. On mélange ordinairement o à 4 parties de sable bien lavé avec 1 partie de chaux, et on ne laisse entre les pierres que l’on veut cimenter qu’une faible épaisseur de mortier. 11 faut éviter en outre une dessiccation trop rapide du mortier, afin que l’acide carbonique de l’air puisse agir longtemps sur la chaux dissoute et dépose ainsi la plus grande quantité possible de carbonate très-cohérent sur la surface des corps étrangers, de manière^ les souder intimement.

Les chaux maigres peuvent être considérées comme un mélange de chaux grasse et de matières étrangères; elles peuvent servir aux mêmes usages que celles-ci, mais elles ont une infériorité bien évidente, et dépendante de la proportion plus ou moins grande de matières étrangères qu’elles contiennent.

La théorie de la préparation et des effets des chaux hydrauliques est surtout due à l’illustre ingénieur Yicat ; sa découverte doit être considérée comme l’une 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 50. Cette argile est extrêmement divisée dans la masse calcaire; pendant la calcination, il se produit alors dans toute la masse du silicate et de l’aluminate de chaux, qui s’hydratent lentement sous l’influence de l’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 5Ca0,Si05+ 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 on 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 on de Passy; on en façonnait des briques que l’on cuisait ensuite à une température convenable.

Il n’est pas nécessaire, d’ailleurs, de mélanger l’argile avec de la craie pour rendre la chaux hydraulique ; l’argile légèrement calcinée avec 1/200 de chaux et mélangée ensuite avec la chaux grasse la rend hydraulique, l’argile crue ne produit aucun effet. La calcination a donc pour but 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 Vésuve. Les Romains, qui connaissaient leur propriété, s’en servaient pour durcir leurs mortiers. D’autres argiles volcaniques (trass), les briques, les tuiles, etc., produisent le même 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. II. 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 mesurer par la quantité de chaux qu’elles absorbent.

Le ciment hydraulique, appelé improprement ciment romain, n’est connu (pie 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 donnanl une chaux tout à fait semblable, à Boulogne-sur-Mer, à Pouilly (Côte-d’Or), à Vassy (Yonne) et en Russie. La théorie de sa

L1V. III, Cil A P. YI, BÉTONS.

solidification est la même 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.

994. Application». Bétons. — Les mortiers hydrauliques modernes 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, mélangés 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 à réparer et que l’on met à sec à l’aide de pompes, quand le vaisseau y est introduit, se construisent aujourd’hui facilement avec cette matière. On coule d’ahord une vaste cuvette en béton, dans laquelle l'épuisement de l’eau devient facile, on peut alors travailler 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 à 9 mètres cubes. Aujourd’hui les piles des ponts reposent le plus ordinairement sur une masse plus ou moins considérable de béton.