CHAPITRE IV
Pour rinstitution rationnelle de méthodes d'essai, il faut commencer par définir les qualités des produits essayés qui sont utiles à leur emploi: Ces qualités varient avec Tusage auquel le produit considéré est employé, mais cependant certaines de ces qualités sont, dans toutes les applications, d'une utilité plus ou moins constante.
Résistance mécanique. — Parmi ces qualités, il faut placer en première ligne, dans le cas des produits hydrauliques, la solidité, la dureté des mortiers obtenus.
Cette dureté des mortiers est variable avec le temps. Parfois ce sera la dureté finale seule qui sera intéressante à considérer ; c'est là le cas le plus général, car en fait de constructions^ la
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principale préoccupation est de les voir durer le plus longtemps possible. Dans d'autres circonstances cependant, c'est, au contraire, la résistance au début de Temploi qui est la plus importante à prendre en considération : ainsi, dans certains travaux faits à la mer entre deux marées, il faut que, trois heures après la mise en place, le mortier ait pris une résistance suffisante pour résister au choc des vagues ; dans la construction des égoûts, on demande que la résistance du mortier après 24 heures soit suffisante pour permettre de recharger les terres sur la voûte sans que celle-ci s'écrase, il est important d'encombrer le moins longtemps possible les rues et de les enlever à la circulation. Dans les constructions ordinaires des maisons, il faut que le mortier ait au bout d'une huitaine de jours une certaine dureté de telle sorte qu'il ne s'écrase pas sous l'influence du poids croissant des murs pendant leur élévation. La loi suivant laquelle varie pendant le temps une résistance des produits hydrauliques est extrêmement différente surtout pendant les premiers jours du durcissement.
Voici quelques chiffres montrant, pour différents produits, les différences de cette loi d^accroissement. On a donné, dans la colonne (1 an),
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la résistance en kilogrammes par centimètre carré observée à cette date et, dans les autres colonnes, le rapport de la résistance observée à celle d'un an. Toutes les expériences ont été faites sur mortier battu au tiers avec sable normal en quartzite de Cherbourg, Les données de ce tableau sont empruntées à l'ouvrage sur les Ciments de M. Candlot.
Désignation
jours
jours
mois
mois
1 an
3 ans
Chaux hydraulique .
Ciment de grappier .
// prise rapide .
// Porfcland . .
// de laiiier . .
Ces résultats se rapportent à un certain nombre de produits marchands, mais la grandeur de ces rapports n'est pas constanle dans une même catégorie de produits. On voit cependanl qu'en gros, la résistance à un mois est environ la moitié de celle d'un an.
Des expériences très complètes, faites par M. Candlot sur le ciment Portiand, ont mis en évidence l'influence de certaines conditions de la fabrication, telles que la finesse de moulure, la température de cuisson et la composition.
Voici des chiffres moyens se rapportant à des ciments Portland marchands à grosse et fine mouture :
Désignation
7 jours
1 mois
3 mois
1 an
3 ans
Fine mouture ....
Grosse mouture . . .
Les résultats suivants donnent la comparaison entre un ciment frais et le même ciment éventé par cinq mois de conservation en sac :
Désignation
7 jours
1 mois
3 mois
1 an
3 ans
Ciment frais. . . .
Ciment éventé . . .
L'influence de la composition du ciment est également très accentuée :
Désignation
jours
mois
mors
1 an
3 ans
Cimenta dosage calcaire.
// // argileux.
Ciment mêlé à 70 ^Iq de
Ciment peu cuit. . . .
Ciment cuit et poussière
lourde (qualité inférieure)
On voit que, par le fait de légers changements dans la composition, le rapport des résistances entre i mois et i an peut varier du simple au triple. C'est là un point très important à noter au point de vue des essais de résistance des ciments.
La résistance des mortiers varie encore avec la nature du milieu dans lequel ils sont appelés à durcir ; ils ne prennent pas la même résistance quand ils sont immergés dans Teau douce^ dans l'eau de mer^ ou lorsqu'ils sont conservés à Tair.
En pratique, on ne demande pas, en général, à un mortier d'avoir la plus grande résistance possible, mais on cherche quel est le mortier qui a une résistance suffisante avec la plus petite quantité de ciment entrant dans sa composition. Le prix du mètre cube de mortier dépend principalement de la proportion des liants hydrauliques employés, attendu que le sable a une valeur beaucoup moindre. Pour les différents usages, la résistance minima nécessaire varie considérablement : dans le cas du ciment armé, on peut dire que la résistance du mortier n'est jamais trop grande, de même pour les maçonneries destinées à résister au choc des vagues. Par contre, pour les constructions ordinaires, il suffit
d'une résistance très faible puisque Ton se contente dans bien des cas de mortiers de chaux grasse ou des mortiers argileux.
Cet examen sommaire conduirait à penser qu'il faut, pour juger de la qualité des produits hydrauliques, une infinité d'essais suivant l'usage auquel ils sont destinés, en réalité, ce n''est pas nécessaire, les différences de résistance dépendant du milieudans lequel le durcissement s'est effectué ne sont pas considérables ; les variations de résistance d'un mortier avec la proportion du liant hydraulique employé au mètre cube de sable suivent à peu de chose près une loi déterminée, fonction de la compacité du mortier, c'est-à-dire du poids de ciment renfermé dans l'unité de volume des vides existants entre les grains de sable. D'autre part, les variations de résistance dues aux conditions même d'emploi dans les travaux et surtout les incertitudes des essais eux-mêmes sont assez grandes pour masquer les différences dues à certaines des causes qui viennent d'être énumérées. On peut donc pratiquement se contenter, pour juger de la résistance d'un ciment, de faire un essai dans un milieu déterminé, généralement ce sera l'eau douce, sur un mortier de composition déterminée, ordinairement le mortier i/3, c'est-à~
dire composé de i partie de ciment pour 3 parties de sable.
La variation de résistance avec le temps est trop considérable et trop variable d'un ciment à Taulre pour que Ton puisse se dispenser de varier les conditions d'essai suivant Tusage auquel le produit considéré est destiné, ou plutô(, on fait, dans tous les cas, des essais après des durées de durcissement différentes : le plus souvent trois essais ; Tun de rapidité de prise au bout d'un temps très court qui va de quelques minutes à quelques jours au plus, et des essais de résistance mécanique à 7 et 28 jours. D'après le tableau donné plus haut, on voit que cet essai à 28 jours est insuffisant pour juger de la résistance finale d'un produit.
Une circonstance importante à prendre en considération au point de vue de la résistance finale du mortier, c'est la carbonatation qui s'exerce sur la partie superficielle des mortiers se trouvant en contact avec Tair libre ou avec des eaux renouvelées ; cette carbonatation pénètre plus ou moins profondément suivant la composition des mortiers et croît constamment avec le temps, elle modifie dans une certaine mesure les propriétés de résistance mécanique. Or, bien entendu, cette influence sur la résistance
