CHAPITRE \I

L'analyse chimique a pour objet, de faire connaître la composition élémentaire des produits hydrauliques, c'est-à-dire la proportion des différents corps simples qu'ils renferment. Existe-t-il une relation entre cette composition élémentaire et les qualités des ciments ? Il est bien certain que toutes les qualités des ciments ou peu s'en faut dépendent de leur constitution chimique, mais il ne faut pas confondre constitution et composition chimique. Tous les corps simples dont l'analyse permet de doser la proportion peuvent se trouver engagés dans des combinaisons mutuelles essentiellement variables, et leur rôle dépend exclusivement de leur état de combinaison. Ainsi, la chaux combinée à la silice et à l'alumine donne les composés actifs par excellence des ciments dans

cet état, elle est donc essentiellement utile. A l'état libre, au contraire, elle gonfle, en s'éteignant au contact de l'eau, et est alors une des causes les plus actives de la destruction des maçonneries. Pour une même teneur en chaux et une même composition chimique, on pourra donc avoir un produit excellent ou un produit détestable. Si Tanalyse chimique permettait de déterminer l'état de combinaison des corps en présence, c'est-à-dire si elle pouvait être à la fois élémentaire et mmec^m^^,pour employer le langage des chimistes, elle résumerait à elle seule Tensemble des essais nécessaires et suffisants pour juger de la qualité des produits hydrauliques. Mais on n'en est pas là, et rien ne permet d'espérer qu'on s'approche d'ici longtemps de ce résultat. Dans l'état actuel cependant, l'analyse chimique peut donner quelques indications intéressantes : elle pourra prouver qu'un produit est' certainement mauvais s*il ne renferme pas, par exemple, de silice et d'alumine en quantité suffisante pour former des éléments actifs du ciment ou encore s'il renferme trop de magnésie et, dans certains cas, trop d'acide sulfurique.

Il est vrai que l'on peut souvent, par des procédés beaucoup plus simples, obtenir, dans ce

H. Le Chatelier — Essais (Jes Matériaux hydrauliques 4

cas, des indications équivalentes à celles de l'analyse chimique.

La présence d'un grand excès de chaux libre pourra être accusée par un essai d'invariabilité de volume ou par des essais de résistance mécanique. En fait, Tanalyse chimique est surtout utile pour guider le fabricant dans la composition des mélanges ou dans le choix des pierres qu'il soumet à la cuisson. Elle peut être utile au consommateur pour contrôler la régularité de la fabrication d'une usine, mais l'analyse complète d'une chaux ou d'un ciment est toujours une opération longue et délicate qui ne peut se faire que dans des laboratoires bien outillés.

En dehors de ces analyses complètes, on peut avoir intérêt à faire le dosage isolé de certains corps et à le faire d'une façon très rapide, cela peut être utile pour le contrôle de la fabrication. Nous indiquerons ici seulement quelques-unes des méthodes convenant à cet objet.

D étermination de Pindice d'hydr aulicité .

— Cet indice, qui définit la proportion de matières argileuses renfermées dans les matières premières soumises à la cuisson ou dans les produits tout fabriqués, est indispensable à

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connaître. Dans les usines à ciment Portland artificiel où Ton opère par mélange, celte détermination de la composition des pâtes est faite plusieurs fois par jour de façon à s'assurer de Tinvariabilité de leur indice d'hydraulicité. Dans les usines à ciment naturel ou à chaux hydraulique, il faut de temps en temps faire le même travail pour déterminer la composition des différents bancs calcaires. Deux méthodes différentes peuvent être employées : une méthode pondérale beaucoup plus précise, et une méthode volumétrique plus rapide.

Dosage pondéral du résidu argileux. —

La matière pulvérisée en grains inférieurs à 2 millimètres est mise à la dessiccation dans une étuve à i5o° pendant un quart d'heure, en ayant soin de Tétendre en couches minces pour activer la dessiccation. 2 grammes de matière sont attaqués par 100 centimètres cubes d'une solution d'acide nitrique à 10 7o d'acide. On porte le liquide à l'ébullition, on fait bouillir pendant 5 minutes de façon à chasser complètement l'acide carbonique. Il est indispensable que cette ébullition soit énergique pour bien chasser l'acide carbonique, car la présence de ce corps dans le liquide donnerait lieu, dans les opéra-

tions ultérieures, à un précipité de carbonate de chaux qui serait compté à tort comme résidu argileux. Dans cette attaque, la majeure psrtie du résidu argileux reste insoluble, quelques centièmes à peine de fer et d'alumine passent en dissolution, On les reprécipite sans aucune filtration préalable en ajoutant dans le liquide bouillant de l'ammoniaque goutte à goutte jusqu'au moment où le mélange est devenu légèrement alcalin. 11 faut éviter un excès d'ammoniaque qui redissout partiellement l'alumine. On fait encore bouillir 5 minutes pour assurer la précipitation complète de Talumine On filtre à l'eau bouillante en lavant avec une pissette de façon à bien atteindre toutes les parties du filtre. 3oo centimètres cubes suffisent pour un lavage complet. Le précipité est ensuite séché, calciné et pesé. Dans le cas où ce résidu renferme de la pyrite, son poids varie un peu suivant la température de la calcinalion en raison de la proportion plus ou moins grande d'acide sulfurique qu'il retient. Il est bon alors de pousser un peu loin la calcination pour se débarrasser à peu près complètement de l'acide sulfurique. En l'absence de ce corps, il suffit de faire la calcination au rouge sombre en s'arrôtant dès que le filtre est brûlé. On peut, par cette

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méthode, faire en une heure un dosage du résidu argileux.

Ce résidu argileux est essentiellement formé de silice, d'alumine et de fer, mais il renferme toujours une certaine proportion de proloxydes, chaux, magnésie et alcalis, parfois aussi de l'acide sulfurique. Sa composition diffère toujours considérablement de celle de Targile plastique ordinaire laquelle est essentiellement constituée, en mettant à part les impuretés très variables qu'elle contient, par un silicate d'alumine hydraté défini rigoureusement

2Sio^Al2o^2H2o.

Les matières argileuses des calcaires marneux employés dans la fabrication des chaux et des ciments renferment toujours une proportion de silice relativement beaucoup plus élevée par rapport à Talumine.

Nous donnons, dans le tableau de la page suivante, quelques exemples de compositions des résidus argileux de calcaires marneux rapportés à 100 de matière calcinée.

La quantité des protoxydes varie donc, dans ces résidus argileux, de 5 à lo Y^.

On a souvent aussi à faire la détermination

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