OBSERVATIONS
(*) Plus une addition de chaux égale à la moitié de Tanginentatien du volnme da mélange. Avec les sables fins, si le volume do mélange augmente, on ajoute un volume d« chaux égal à celui de Taugmentation.
Il n'y a non plus que des expériences directes qui peuvent donner les ^ proportions de sable, de chaux et de ciment ou de pouzzolane qui doivent entrer dans la composition pour obtenir le degré d'hydraulicité ou d'énergie voulue.
Pour des massifs de maçonnerie qui ne doivent être exposés à une action destructive ou k une charge d'eau considérable qu'à une époque éloignée, on peut employer un niortier non très-hydraulique ; on l'obtient avec de la chaux hydraulique faible et du sable, ou avec de la chaux énergique mélangée avec de la chaux grasse et du sable, ou encore avec
de la chaux grasse et du ciment ordinaire. Si au contraire les mortiers peuvent être soumis k des causes de dégradation presque au moment de leur emploi, ils doivent être très-énergiques, et alors ils se font avec de la chaux très-hydraulique et du sable, ou avec de la chaux grasse ou faiblement hydraulique, du sable et de la pouzzolane ou du ciment romain. Dans tous les cas, il est possible de proportionner Ténergie du mortier pour satisfaire aux conditions exigées.
Tableau de la ewnpositim d'un mètre cube de quelque» mortier»
ayant donné de bon» ri»ultat».
CBAtrx.
Grasse (non hydrauliçpie).
Grasse (an pea hydranl.).
Grasse id
HydranliquA (très-énerg.).
HjdranL (énergie ordin.).
li. (très-énergiqne).
là, (énergie ordin.).
id.
U, (très-maigre). .
Fen hydraulique (mortier énergique)
de chaux.
pir tasiM.
|iri 0,440
par telM.
pir taa«n.
Hydraulique (mortier très- j q ^gQ énergique). ^ '
Mortier de chaux hydraulique énergique
Chaux hydraulique (mortier très-éoergique) . .
•nplto.
TOLUME
de sable.
M.cali.
U pbiit.
de ciment
de tuileaux.
■•euh.
de pouzzolane.
■•nk.
OMBiyanoNi.
4«i«itti
(MnHlt).
Jlfurs de clMure, fondations
de bâtiments.
Pavage des cours.
Réserroirs, etc.
Travaux dans l'eau.
Service des eaux et égouts
de la ville de Paris, pour
les constructions hyoraul liques (a).
Service de la navi^^ation et
des ponts de Paris.
Maçonnerie du fort de Gharenton.
Pour enduit id.
Les 0**.100 de chaux sont amenés au volume de lait de ehaoz de 0-^,340 (»).
Maçonnerie du pont-canal de rOrb, à Béziers.
(Chaux du Theil) travaux maritimes des ports de Cette, de Marseille, de Toulon, d'Alger, etc.
'Proportion moyenne indi-
Î[uée par M. Vicat, pour es bons mortiers hydrauliques destinés aux ma- «sonneries hors de l'eau.
Proportion moyenne indi-
Sée par M. Ticat, pour bons mortiers hydrauliques destinés à être immergés sous une eau profonde.
(ê) Les maçonneries des réservoirs recevant les eaux du puits de Grenelle, situés place de l'Estrapade, sont hourdées avec le premier de ces mortâers.
(*) Ce mortier est employé avec avantage, sur une épaisseur de O^.SO à 0",40,dans le fond d'une fondation, sur un sol doutenx. Le réservoir d'eau situé rue des Amandiers repose sur .une couche de O'jSO de ce mortier, qui finit par prendre beaucoup de consistance.
Pour les mortiers en ehaux grasse, Vicat conseille Femploi des gros saWes, a grains non arrondis, e'est-à-dire rudes au toucher. Ces mortiers se composent, sans que leur cohésion varie sensiblement, de* 190 k 240 de sable en volume, pour 100 de chaux en pâte. L*extincrtion sèche de la chaux est préférable à rextinction ordinaire ; la force du mortier est de près des 2/3 plus forte, mais il entre plus de chanx, quoique le volume de la pâte soit le même. Les mortiers de chaux grasse gagnent à être corroyés à plusieurs reprises ; c'est ce qui justifie le procédé lyonnais, qui consiste à en fabriquer d'avance de grands tas ; d'où l'on tire la consommation journalière, que l'on rend souple au moment de l'emploi par une addition d'eau.
Pour les mortiers de chaux hydraulique, Vicat conseille un broyage avec le pilon, ou le rabot, ou le manège, et avec le moins d'eau possible. En moyenne, on emploie 1,80 de sable pour 100 de chaux, et un léger écart de ces proportions, en plus ou en moins, est sans inconvénient sensible. Pour les mortiers destinés à l'immersion, il faut assurer la première liaison par un surcroît de 1/6 à 1/5 de chaux, en sus de la pro- ♦ portion moyenne, et donner au mortier la plus grande consistance possible, ce qu'on n'obtient qu'à l'aide du pilon. Pour des enduits ou des crépissages destinés à braver les intempéries, on force au contraire la dose de sable, sans s'étonner de la maigceur du mélange; la cohésion y perd un peu^ mais la résistance à la gelée y gagne considérablement.. Pour un mortier hydraulique, la aature du sable a peu d'influence,, pourvu que le grain soit palpable, net, dur et privé de limon; il ne doit être ni trop fin ni trop gros; un peu moins de 1 millimètre est une g;*osseur moyenne convenable. Les sables de la Seine dragués à Paris sont beaucoup trop gros; ceux de la Garonne, de la Dordogne, de l'Allier et de la Loire sont satisfaisants. La cohésion finale d'un mortier hydraulique en sable moyen étant représentée par 100, elle descendra à 70 pour un très-gros sable comme celui de la Seine, et à 50 pour du menu gravier. Les chaux hydrauliques gagnent k être éteintes par le procédé ordinaire (1" 748) ; la cohésion augmente peu pour un mortier qui reste exposé à l'air, mais elle s'accroît de 1/5 pour le cas d'une immersion constante. Toutes les fois que cela est possible, on doit donc préférer l'extinction à grande eau à l'extinction en poudre. Le mortier hydraulique doit être gâché à couvert quand la saison est pluvieuse, ce qui suppose Le sable mouillé ; la chaux employée se compK)se alors de f/S ou 1/3 de chaux en pâte et le reste en chaux éteinte en poudre, afin d'absorber l'eau du sable; sans cette précaution on n'obtiendrait qu'un mortier délavé. Par un temps sec et chaud, il devient, au contraire, (fuelquefois indispensable d'ajouter de l'eau, mais on ne doit le faire qu'avec réserve, car il en faut très-peu pour noyer le mortier, qui ne dieit j«mai& atteindre l'état de bouillie^ même épaisse; il doit bien tenir sur la truelle, sans trop s'affaisser. Par l'emploi d'un nu>rtier noyé ou introduit entre les pierres sous forme de coulis, 3 y a 50 ou Stl* pour 100- à perdfre sur la bonté d'une maçonnerie, sdUm que la maiçondiene est exposée à Taîr ou constamment immergée. Si les matériaux sont
MATÉRIAUX EMPLOTÉft l^AMS LBS CONSTRUCTIONS. ii4H
aJ^sMKrbaats, eonrnae labvique^ et d'ailleuTS trè^-secs, on éeH les arroser detesQtps à autre jusqu'au moment de kur emploi; ainei le mortier doft être sec et les matériaux mouillés.
767, Fabrication du mortier. Les proportions de chaux et de sable étant déterminées^ on fait le dosage à Taide de bronettes d'une capacité de 5 à 8 centièmes de mètre cube. Oo procède ak^rs à la manipulation, qui se fait à bras d^hommes dans les petits chantiers et mécaniquement pour les g:rand& traxaux.
Manipulation à bras. Sur une aire, faite en planches afin que la terre ne se mélange pas au mortier, on étale environ 3 brouettes de sable en forme de bassin circulaire, dans lequel on yerse la quantité ceuTenable de chaux en pâte (756), quantité qui forme ordinairement une brouettée. On procède alors au mélange du sable et de la chaux k l'aide d'un rabot qu'on pousse en le tenant à plat pour écraser les masse», et qu'on tire en le mettant sur le tranchant pour soulever la matière et tirer toujours un peu de sable du bassiin sur la partie ramollie. Un manœuvre relève avec la pelle la matière en- tas au fur et à mesure que d'autres l'étaient à l'aide de rabots.
il arrive quelquefois que lachaux, surtout la chaux hydraulique, est trop raffermie et le sable trop sec pour permettre un mélange faciilue-. Dans ce cas, on la ramollit avec des pilons avant de se servir de rabots, où l'on j<ette dessus une certaine quantité d'eau. Le premier moyen est préférable; mais eotmme il est dispendieux, on emploie souvewt le secoiad, dont on peut atténuer les inconvénients en délayant un peu dechaux dian& l'eau employée.
Manipulation mécanique. Elle se faisait le plus souveiït a l'aide d^un manège à trois roue», mû par dievLx chevauic, et dont nous avon& donné les principales dimensions au sujet de la chaux hydraulique artifi*cielle (743).
Pour se servir d'une telle machine, on place dans toute l'étendue de l'auget la chaux nécessaire à une bassinée ; on fait faire quelques tours aux rouies^ afin de la bien ramollir, et alors, sans arrêter le manège, on jette à la pelle, au fur et à mesure que le mélange s'opère, la quantité convesiabïe de sable. Pendant que le mélange se termine, on accumule autour de l'auget k chaux et le sable pour la bassinée suivante. Un râdboir en fer, qui épouse la forme- de l'auget, ramèn« au fond de cet auget la matière que les roues foot monter contre ses parois. Le râcloir est fixé à une tige hori»)ii.taIe et. supporté par deux roues- de 6",30 de diamètre qui marchent sur deux rails en fer fixés à O^^iO du bord de l'auget» Une vanne de bois convenablemiettt fixée au manège fait tomber le mortier daaas un tro^u disposé* pour Ik^receroir, en le foisaflit passer par ume soupape qu'on ouvre dans le fond de l'auget.
Otk peuii faire 0""',90i de mortier par bassinée, dont l<e broyage est terminé ea 23 minutes. Aans un travaâl journalier de 10 heuires, en peut donc fabriquer 24*%fi0 de mioirtiier par manège.
^uîouird'hui ta iabriiesatiiOin mécanique du nmrtier se fait te plus sou- Teitt. à. l'aide de tonDeanx en: bois de chêne d'environ i%^ de banteur
et l",iO de diamètre, légèrement évasés vers le haut, fermés par le bas, et portant latéralement, à leur partie inférieure, une ouverture qui se ferme à volonté avec une porte à coulisse, et qui sert à Técoulement du mortier. Aux parois intérieures du tonneau, à différentes hauteurs, sont fixées des croisillons en fonte, tranchants et armés de dents de fer.
Un arbre vertical, placé dans Taxe du tonneau, porte trois croisillons armés de dents qui se croisent avec les premières. Ces tonneaux, imaginés par M. Bernard, inspecteur des ponts et chaussées, ont été employés avec avants^e au port de Toulon.
M. Roger, architecte, a apporté deux modifications importantes aux tonneaux de M. Bernard : la première consiste en ce que le mortier s'écoule non-seulement par une porte latérale, mais aussi par des ouvertures pratiquée dans le fond du tonneau, ce qui facilite la vidange ; la seconde, en ce que Tarbre vertical porte des disques en fonte qui écrasent le mortier contre le fond du tonneau.
Au simple mélange des tonneaux de M. Bernard, ceux de M. Roger ajoutent le broiement ; aussi ces derniers fournissent-ils des mortiers supérieurs, surtout lorsque le sable est argileux.
On construit des tonneaux Roger de toute grandeur : il y en a qui sopt manœuvres par un seul homme, d'autres par deux ou par quatre, et il y en a qui le sont par un cheval et même par deux. Sur les grands ateliers on a été amené k utiliser les machines à vapeur pour mettre en mouvement soit des manèges à roues, soit des tonneaux broyeurs : on accélère ainsi considérablement le travail, en même temps qu'on obtient une économie sensible dans le prix de fabrication du mortier. Aux bassins de Passy, une locomobile, de la force nominale de 4 chevaux, manœuvrait deux tonneaux qui fabriquaient facilement par jour chacun 30 mètres cubes d'un mortier très-bien mélangé.
Depuis quelques années, quand on a de grandes quantités de mortiers à fabriquer, on fait quelquefois usage de l'appareil de M. Greveldinger, qui exige que la chaux soit éteinte en poudre (748), et qu'on emploie aussi pour les mortiers de ciment à prise lente et même parfois pour ceux de ciment à prise rapide.
Cet appareil est formé d'une trémie ou entonnoir en bois ou en tôle, dans laquelle on jette à la pelle le mélange, préparé à l'avance, de sable et de ciment ou de chaux éteinte en poudre. Un distributeur à axe vertical, qui se meut sur le fond horizontal de la trémie, fait d'une manière continue passer la matière par une ouverture latérale réglée par une vanne, d'où elle tombe à l'extrémité d'une auge horizontale en bois ou en tôle dans laquelle se meut une vis d'Archimède dont les 14 spires sont formés par une feuille de tôle. Au-dessus de la même extrémité de l'auge est disposé un tube en fer percé de petits trous, et destiné à distribuer à la manière d'un arrosoir l'eau nécessaire à la fabrication du mortier. La vis en tournant oblige la matière à suivre ses spires, et l'amène à l'autre extrémité de l'auge, d'où elle tombe réduite en mortier.
Deux poulies, dont l'une est folle, sont montées sur l'axe delà vis, et servent, à l'aide d'une courroie, à lui transmettre le mouvement d'une
machine locomobile de la force de i/2 cheval environ. Un pignon conique, monté également sur Taxe de la vis, engrène avec une petite roue conique d'un diamètre à peu près double montée sur Taxe du distributeur, qui reçoit ainsi son mouvement.
La longueur de lavis est de i^Sô, et son diamètre, mesuré àTextrémité des spires, est de 0",17.
Quand on remplace, en totalité ou en partie, le sable par le ciment de tuileaux ou la pouzzolane pour obtenir des mortiers très-énergiques, la fabrication, soit à bras, soit mécanique, s'opère comme pour le sable seul.
7S8. Prix de revient de la fabrication du mortier ^ à Paris.
i^ Au rabot y on peut établir le prix de revient du mètre cube d'après les données suivantes :
L'établissement du plancher sur le sol, et Tintérèt du prix et l'entretien des brouettes de mesure, des seaux, etc., peuvent être estimés à 30 fr. par année.
Un rabot coûte 5 fr. ; il peut servir k fabriquer 300 mètres cubes de mortier dans une année, et l'intérêt du prix d'achat et d'entretien peut être évalué k 5 fr. pour une année.
Un chef d'atelier peut surveiller quatre équipes composées chacune de 5 garçons, y compris les manoeuvres qui approchent les matières.
Un chef d'atelier est supposé payé 7 fr. par jour et les garçons 3',50.
SouS'détail de la fabrication d'un mètre cube de mortier.
, 9*»,00 d'ouvrier k 3',50 pour 10 heures 3',15
0^,2& de chef d'atelier k 7 fr. pour 10 heures 0 ,18
frais d'outils. , 0 ,13
Total 3',46
T Fabrication avec le manège. Le premier établissement du manège revient a environ 440 fr. Pour les établissements successifs du même manège en divers lieux, on peut compter sur 170 fr. de dépense chaque fois.
Supposant que le manège n'a servi qu'une campagne dans un seul emplacement, l'intérêt du prix d'établissement sera de 0',11 par jour de travail, en supposant SOO jours de travail.
Comptant sur 45 fr. pour l'entretien annuel des brouettes, seaux, etc., cela fera par jour de travail 0',225.
Pour le service de la machine, il faut, par journée de travail :
2 chevaux k 6 fr 12',00
Un conducteur k 4 fr 4 ,00
6 garçons k 3',50 21 ,00
1 heure de chef d'atelier k 7 f r 0 ,70
Entretien du manège 1 ,20
Total 38',90
Admettant que le manège dure huit ans, après lesquels la valeur intrinsèque des matériaux soit de 100 fr., la perte totale sur le manège sera de 340 fr., ce qui fait 42^50 par an, 0',21 par journée de travail.
La dépense journalière occasionnée par le manège sera donc de 0,11 + 0,23 + 38,90 + 0,21 = 39',45.
1404 CINQUiiMB PAinti.
Le prix de «kacun des S4''%60 de mortier fabriqué par journée de travail sera alors de l',60.
£fi faisant BM>uvoir les manèges à roues à Taide d'une madûne k vapeur, on peut réduire de 25 p. 100 envirom ce prix de ncwent
3° Fabrication avec un tonneau Ro^r, Un de ces tonneaux coûte 800 à 1000 fr. ; 8 hommes en font le service et fabriquent StS mètres cubes de mortier en iO heures de travail^ ou $dOO mètres cubes en JNO jours de travail daAS Taunée.
l'entretien annnél ne dépasse pas 20O fr.
Admettant que le tonneau dure dix ans, après lesquels les débris valent 100 fr., la perte annuelle sera de 90^50.
On peut, comme dans le cas précédent, compter 45 fr. pour Tentretieii anniiel des brouettes, seaux, etc.
Les trois dépenses annuelles précédentes, plus l'intérêt, font un total de 3^85 fr. ; ce qui fait pour les frais d'outils, par mètre cube de mortier, 0',08.
Sotts^étail par mètre cube de mortier :
1° Avec des hommes :
3\2 d'ouvrier à 3',50 l',12
0*^,2 de chef d'atelier k 7 f r 0 ,14
Frais d'outils 0,08
Total l',34
2" Avec un cheval :
0*,4 de cheval et de conducteur à 10 fr 0^,40
1»',6 de garçon à 3',50 0 ,56
0»',2 de chef d'atelier à 7 f r 0 ,14
Frais d'outils 0,08
Total l',18
3° Fabrication aux réservoirs de Passy avec deux tonneaux manœuvres par une locomobile, M. Gariel entrepreneur.
Établissement :
Locomobile de }a force nominal« de 4 eiievaux ' « . 4800 ît.
Transmission complète et montage. 1000
Charpente et ferrement 150
Les deux toiiBeavx 1090
Total 6950 fr.
Dépense journalière :
100 kilogrammes de houille 4^,50
ChauflFeur 4,00
"Huile, étoupes, chiffons, etc 1 ,50
Intérêt, entretien et amortissement 10 ,00
2 hommes pour mesurer et approcher le sable, 2 hommes pour sortir la chaux des bassins et l'approcher, 2 hommes peur mélanger les matières et charger les broyeurs; en
tout 6 hommes k 3^,50 par jour 21 ,00
Faux frais 2 ,00
Total 43',O0
Prix de revient de la fabrication du mètre cube de mortier, en supposant qu'on n'en fabrique que 50 mètres cubes on 10 heures de travail (757) 0',86
V Fabrication aoecVappareil de M, Greveldin^fer. Pour rabaissement du canal Saint-M4u*tin, on a employé plusieurs de ces machines, qui ont fourni les résultats du tableau suivant :
PersûTmel €t entretien.
Un chauffeur pour 10 heures de trayail 4',00
Graisse et chiffon 0 ,75 J 8', 75
ChaithoK, 8§ kiUg., aUinage «ompris, à 5 fr. Ie« \%b kil0g. 4 /OO
4 ouTrâers pour mesurage et approche k 3^,50 Tua. ... 14 ,00
4 ouvriers pour le mélange U ,00
2 chargeurs dans Tcntonnoir à 3^, 50 l'un 7 ,00 ) 42 ,355
1 porteur d'eau 3 ,25
1 conduct^r réglant la masipulatida. .......... 4 ,00
Pour amortissement et entretien. •,.* 240
Totai par journée de iravaii. .......... 53 ,40
La machine marchant pendant 10 heures à la vitesse de 160 tours par minute pouvait faire 42 mètres cubes de mortier. Mais on doit en déduire un dixième environ pour arrêts imprévus, et alors pour 53', 40 on ne fait réellement que 37*%80 ; ce qui met le prix de revient du mètre cube à l',4l.
789. Mortier de terre. C'est avec ce mortier, fait d'une terre aussi argileuse que possible et exploitée à proximité des travaux qu'on exécute, que fréquemment, dans beaucoup de campagnes, on hourde les maçonneries ordinaires en moellons ou en briques.
La terre argileuse s'extrait facilement à l'aide de la pioche. Pour en fabriquer le mortier, on en étale une certaine quantité sur une aire convenablement préparée; dessus, on jette de l'eau pour la détremper, et on la réduit en une pâte plus ou moins ferme, en la manipulant avec la pelle et la pioche, ou mieux avec le rabot.
Pour que le mortier de terre ne se ramollisse pas, on garantit de la pluie et de l'humidité les maçonneries qui en sont hourdées, en les recouvrant, lorsque le mortier est sec et a perdu son humidité, d'un enduit, soit en mortier de chaux, soit en plâtre, qui puisse résister aux intempéries de Fair. €e genre de maçonnerie est fréquemment employé pour la construction des maisons rurales et des murs de clôture, dans les pays où l'on a des matériaux bien gisants et offrant par eux-mêmes une certaine stabilité lorsqu'on les range les uns sur les autres.
On fait aussi du mortier avec une terre franche composée d'argile et d'une forte proportion de sable ; on l'emploie exclusivement à la construction des maçonneries de briques qui doivent être soumises à l'action du feu, comme, par exemple, celles des fourneaux de machines à Tapeur.
760. Veau employée pour Vextinction de la chaux (748), et en général 'pour la fabrication des mortiers, doit, autant que possible, être trèspure. On ne doit faire usage des eaux de mer et de toutes celles qui sont saumâtres, qu'autant que l'expérience a prouvé qu'elles fournissent d'aussi bons mortiers que les eaux douces.
L'eau de rivière doit être préférée à celles qui filtrent dans les terres, parce que celles-ci tiennent) toutes en dissolution différents sels, dont Teau de rivière est peu chargée, car elle s'épure en roulant sur le sable.
A défaut d'eau de rivière, il faut employer l'eau de source, après toutefois s'être assuré qu'elle n'est pas minérale. Les eaux séléniteuses, c'est-à-dire celles qui contiennent du sulfate de chaux en dissolution, sont mauvaises pour la fabrication des mortiers, en ce qu'elles ralentissent ou empêchent leur solidification. On atténue les mauvais effets de la crudité des eaux de puits en les laissant séjourner quelque temps à l'air. Cette précaution doit être prise lorsque les lieux où l'on bâtit n'offrent pas d'autre ressource.
Les eaux croupissantes des marais et celles qui coulent dans les rues doivent être bannies de la fabrication des mortiers.
L'emploi de l'eau de mer est presque toujours défendu pour la fabrication des mortiers ; mais ce principe ne doit pas cependant être général. Le mortier fabriqué avec cette eau a une dessiccation très-lente, et il produit pendant assez longtemps, a la surface des maçonneries, des efQorescences salines qui doivent faire supprimer son emploi dans la construction des maisons d'habitation, mais qui sont sans importance pour des travaux maritimes, tels que des murs de quais et des constructions analogues.
L'emploi de l'eau de mer paur l'extinction diminue le foisonnement de la chaux dans une notable proportion ; ainsi, i mètre cube de chaux grasse de Béziers, . éteinte par fusion, donnait en moyenne 2 mètres cubes de pâte quand on employait de l'eau douce, et l'^'jSO au plus quand on faisait usage de l'eau de la Méditerranée.
De diverses observations, il résulte que la réduction en pâte d'un mètre cube de chaux grasse absorbe moyennement 880 kilogrammes d'eau de mer contenant 6^,132 de sulfate de magnésie, ou 3^y9H d'acide sulfurique pouvant engendrer 6^,72 de sulfate de chaux. Si, â cette dernière quantité, on ajoute moitié en sus pour la quantité d'eau exigée pour gâcher le mortier, on arrive à 10*,08 de sulfate de chaux. Cet excès de chaux introduite par l'eau de mer dans les mortiers parait être jusqu'à présent le seul inconvénient de l'emploi de cette eau, et cet inconvénient, si faible qu'il soit, n'existant pas avec l'eau douce, c'est donc à cette dernière qu'on doit donner la préférence quand on est libre du choix, soit pour l'extinction de la chaux, soit pour la fabrication des mortiers (763).
761. Béton, C'est un mélange de mortier hydraulique et de pierres cassées de 3 à 4 centimètres de côté, dans des proportions qui dépendent des vides existant entre les pierres, et de la dureté et de l'énergie de prise dont on a besoin pour le travail à exécuter. On dit que le béton est gras ou maigre, selon que la proportion de mortier qui y entre est grande ou faible, ou mieux, selon que le mortier remplit complètement ou seulement en partie les vides qui se trouvent entre les pierres.
Le volume des vides existant entre les pierres se détermine comme
XATÉRUIJX EMPLOYÉS DANS LES CONSTRUCTIONS. i407
pour le sable (756), en remplissant de ces pierres un vase de capacité connue, et en versant dessus assez d'eau pour quelle affleure leur surface: le volume d'eau versé est égal à très-peu près à celui des vides, si, par leur nature, les pierres ne sont pas spongieuses, ou si, dans le cas contraire, on a eu soin de les pénétrer avant l'opération de la quantité d'eau qu'elles sont susceptibles d'absorber. - De plusieurs expériences faites de cette manière, il résulte que dans un mètre cube apparent de cailloux mêlés, de diverses grosseurs, mais ne dépassant pas 0-,05 dans aucun sens, semblables à ceux dont on se sert à Paris, le vide est de 0-%38, et que poui^ les pierres cassées et les caiDoux de grosseur k peu près uniforme et ne dépassant nas 0- 05 il estdeO-,46. ^ ' '
Pour obtenir un béton dont les vides des cailloux soient bien remplis le volume du mortier doit dépasser celui des vides; il doit être au moins de i/4 plus grand ; ainsi, selon que le volume des vides sera de 0- 38 ou de 0-,46, celui du mortier employé devra être au moins de 0-' i8 ou de 0-%58 pour obtenir un béton plein propre à la construction des massifs de fondations qui doivent résister à la pression de l'eau.
Lorsque le béton n'est pas destiné à résister à la pression de Teau quand, par exemple, il est employé à la construction de fondations qui se trouvent au-dessus de la nappe d'eau, il n'y a pas nécessité qu'il soit imperméable, il suffit qu'il soit incompressible et qu'il résiste à la rupture; alors le volume du mortier peut être égal et même quelquefois inférieur à celui des vides des cailloux ou des pierres cassées.
Tableau des proportions de mortier et de cailloux mêlés, de diverses grosseurs mais inférieui^s à 0-,05, par mètre cube de quelques bétons. *
DESIGNATION
Béton gras
— ordinaire. . . .
— ordinaire. . . .
— un peu maigre.
— maigre. . . . ,
— très-maigre. . .
— ordinaire, . . .
— moyennement gras
— très-gras
Moansa.
m. cnb.
CAILLODX.
m. ciib.
OBSERTATIONS.
Pour radierg, résénroirâ, etc., Momis à une pression d'ean considérable.
Pour les ouvrages de maçonnerie des eaux et égouU de la ville de Paris.
Pour les travaux de navigation dans Par s, fondations de piles dé ponts, de murs de quais, etc.
Pour fondations d'édifices sur terrains numides et mouvants.
Massifs, fondaUons, etc., sur terrains secs et monvants.
Pour blocs artificiels faits avec mortier de chaux du Theil; ports de Marseille, de Toulon et d'Alger.
Jeté dans des enceintes asséchées.
Immergé frais à la mer.
Pour des pierres cassées ou des cailloux de grosseur uniforme, on ajouterait aux volumes de mortier du tableau précédent raugmentation de volume des vides.
1408 * GINQUIÈMB PAIlTnU
Il arrive quelquefois qu'on a des caiUoax de très-petites dinumsionfii; alors, au lieu d'y mélanger du mortier. On y ajoute simpleinent une certaine quantité de chaux éteinte» et le mélange de ces matières fournit un excellent béton.
Lors de l'exécution du canal Saint-MarUn, plusieurs murs des bassins ont dû être fondés à 3 ou 4 mètres au-dessous du fond du canal. 11 suffisait, à cette profondeur, d'établir un massif de fondation incompressible, sans s'inquiéter s'il serait imperméable ou non; alovs on l'a construit avec un béton maigre formé de gravier de la Seine, mêlé avec 1/7 de son volume de chaux hydraulique éteinte. On a ainsi obtenu un tuf artiûciel qui» soumis à la pression de Tean, est resté étanche saus une charge de 0",40 ; sous une charge plus forte, l'eau l'a traversé, mais il n'en a pas moins fourni les résultats qu'on en attendait, tout en ayant coûté à peu près la moitié seulement des bétons ordinaires.
En général, on obtient plus ou moins d'énergie dans la prise des bétons, suivant que les mortiers employés a leur fabrication sont plus ou moins hydrauliques. On peut activer cette prise autant qu'on le désire, en mélangeant aux mortiers uue quantité plus ou mioin» grande de pouzzolane ou de ciment romain (751, 754).
762. Fabrication du béton. Le dosage dea matières se fait, comoM pour le mortier (757),, k l'aide de l»rouettes de 5 à S centièmes de mètre cube.
Le béton se fabrique à bras d'homme à l'aide d'une griffe en fer à trois dents ou ave^c des machines.
Pour fabriquer le béton avec la griffe, on remplit 3 brouettes de cailloux et % avec la quantité proportionnelle de mortier, et, brouettée par . brouettée, on stratifié alternativement les cailloux et le mortier sur une aire en planches, en ayant soin de commencer par une brouettée de cailloux ; car si l'on versait d'abord du mortier, il adhérerait à la plateforme, et son mélange avec les cailloux serait difficile.
Cela fait, on retrousse le tas k la pelle, puis, avec des griffes, on l'étalé de nouveau; on retrousse la matière, puis on Tétale, et l'on continue ainsi de suite jusqu'à ce que le mélange soit complet; ce qui a lieu quand les cailloux sont entièrement enveloppés de mortier.
Détail du temps employé à la fabrication d'un mètre cube de béton :
Lavage des caiUonx 0'',60
Charge, transport et étalage des cailloux et du mortier. ... 1 ,70 Mélange 6 ,00
. Total 7^30
Sous-détail du prix de fabtncatton du mètre cube de béton (7S8) :
7%3e d'OTiTrier It y,5D pour 10 heures 2^,55
0^,25 de chef d'atelier à 7 fr 0 ,1S
Fr«i«r d'outSls 0 ,13
Total %f,dlà
MATÉRIAUX EMPIOTÉS DAM» LES CONSTRUCTIONS. iiid
Quand on a une grande quantité de béton à fabriquer, il convient de faire usage de machines.
La machine à coffres est une des premières dont on a fait usage. Elle se compose de 10 coffres. Dans le premier, on jette à la pelle le mélange préparatoire qui a été obtenu sur une aire par stratification de brouettées; et soulevant successivement les cofTres, on amène la matière de coffre en coffre jusqu'à l'autre extrémité de la machine, où le béton se trouve fabriqué. La manœuvre est effectuée par 6 ou 10 hommes, selon Faccélération qu'on veut donner au travaiL
Les iO coffres étant en fonte et ayant des dimensions indiquées par la^^. 1, pi. III, qui en représente deux tout montés, en élévation et en plan, la machine coûte environ 550 fr. de premier établissement, et Ton peut admettre que sa durée est de trois ans au moins, après les* quels elle ne vaut plus que 50 fr*
Avec iO hommes à la manœuvre proprement dite, on peut fabnquer 35 mètres cubes de béton par journée de 10 heures, et en établissant le prix de revient de la fabrication du mètre cube comme il va être fait pour les appareils suivants, on trouve 2',63.
Au port d'Alger, on a fabriqué le béton avec une machine dite couloircaisse à béton. C'est une caisse rectangulaire de 1 mètre sur O^SO de section et de 2"',50 de hauteur, en bois de 0",075 d'épaisseur. Elle porte à la partie inférieure une ouverture latérale de 1 mètre de largeur sur •*,€0 de hauteur, par laquelle sort le béton« A sa partie supérieure, sur sa plus large face, se trouve un plan incliné en bois doublé de tôle de 0%003^ d'épaisseur, sjur lequel on place le& matières à mélanger, lesquelles, en quittant ce plan, tombent d'abord sur un deuxième plan, incliné en sens contraire du premier et fixé au milieu de la caisse contre la paroi opposée ; pnis sur un troisième plan, incliné comme le premier, et dont le bas repose sur le seuil de l'onverture latérale de la caisse, de manière à y amener la matière mélangée.
Une telle machine, y compris un léger échafaudage ou une rampe pour élever les matières, peut être estimée à i50fr.
En supposant que cet appareil fonctionne 150 jours dans Tannée, il pourra fabriquer annueUement 9000 mètres cubes de béton.
Supposant que cette machine a éprouvé à la fin de la campagne une perte de valeur de 100 fr., y compris les réparations; ajoutant à cette somme 7%50 pour l'intérêt du prix d'établissement, plus 100 fr. pour les plates-formes destinées k préparer les matières et à recevoir le béton à la sortie de la machine, pour l'intérêt du prix d'achat des brouettes, seaux, etc., et pour leur entretien, on a une somme de 207^50 pour les frais d'outils ; ce qui fait 0%O^ par mètre cube de béton.
Nombre d'heures cTouvriei^s employés à la fabrication dCun mètre cube de béton :
Lavage des cailloux» ,......» «... 0'',60
Dosage et approchage des cailloux et du mortier. ..... 2 ,00
Pour jeter et étendre ces matières sur le plan incliné du
eimlcir 0 ,80
Pour débaerassec 1« ciè\Awt dit bélOM fût. • • 0 ,60
Total 4'' ,06
liiO CINQUIÈME PARTIE.
Sous-détail du prix de fabrication d'un mètre tube de béton :
^^Oe d'ouvrier k 3',50 pour 10 heures ' l',4â
O**,!? de chef d'atelier èi 7 fr. pour 10 heures 0 ,1â
Frais d'outils 0 ,03
Total l',57
. Pendant plusieurs années, le couloir-caisse a été généralement employé quand on avait des quantités considérables de béton a fabriquer; mais, au lieu d*ètre à trois plans, il était souvent à cinq, répartis sur sa hauteur et successivement incliné en sens inverse.
Couloir cylindrique à béton^ dit bétonnière. Les machines à coffres et les couloirs-caisses avec plans inclinés sont remplacés depuis quelques années, avec de grands avantages, par un couloir cylindrique trèssimple, imaginé par M. Schlosser, qui adopte, comme les plus convenables, les dispositions et dimensions suivantes :
Un tube cylindrique vertical en forte tôle, de % mètres de hauteur et de 0",50 de diamètre, et muni intérieurement de 23 croisillons en fer rond de 0",0i de diamètre. Ces croisillons sont également espacés entre eux, et ils sont dirigés suivant des diamètres du cylindre, dont ils occupent toute la hauteur; en plan, leur ensemble divise la base du cylindre en parties égales, et on les dispose de manière que chacun d'eux se trouve dans le plus grand angle formé par les croisillons supérieurs, et qu'il divise cet angle en deux parties le moins inégales possible, r Le tube cylindrique est prolongé inférieu rement par un tronc de cône de 0",30 de hauteur, dont la base supérieure est égale à celle du cylindre et dont la base inférieure a 0",28 de diamètre. Cette base inférieure est munie d'une porte mobile autour d'un goujon parallèle à Taxe du cylindre, c'est-à-dire qu« cette porte se meut dans un plan perpendiculaire à cet axe, et on Touvre ou la ferme en la msinœuvrant avec une queue en fer qui y est fixée.
Cette bétonnière, d'un transport et d'une installation faciles, est munie latéralement à sa partie supérieure de trois ou quatre oreilles, parlésquelles on la suspend aux poutres du plancher sur lequel on fait le dosage des matières. Ce plancher se pose a un niveau tel, que les brouettes, camions ou wagonnets puissent être placés sous le couloir pour recevoir directement le béton quand on ouvre la porte inférieure. Si le béton ne s'emploie pas en contre-bas du sol, on rend le plancher accessible au «moyen de chemins faits avec des madriers, et dont la pente ne doit pas excéder 0",20 par mètre.
La manœuvre de fabrication est à très-peu près la même que pour le couloir-caisse; elle consiste à stratifier par couches les cailloux et le mortier, en versant d'abord sur le plancher supérieur la moitié du dosage des cailloux nécessaires à la bouloyée; en versant sur ces cailloux, étalés à la pelle sur une épaisseur de 0",20 environ, la moitié du dosage de mortier, qu'on étale sur toute la couche de cailloux ; en versant ensuite l'autre moitié des cailloux, qu'on étale sur la couche de mortier,
et qu*on recouvre à son tour de la seconde moitié de mortier; les matières ainsi préparées sont jetées k la pelle dans le couloir, qu*on a soin de remplir entièrement dans toute sa hauteur. On ouvre alors la porte inférieure, que Ton referme quandJa brouette placée dessous est remplie de béton; on Touvre de nouveau pour remplir une autre brouette, et ainsi de suite. Au fur et à mesure que par le bas on retire le béton parfaitement fabriqué, toute la masse descend dans le couloir, qu*on a soin de tenir constamment plein en chargeant par le haut et à propos le mélange de cailloux et de morlier.
Les houloyées de béton sont ordinairement formées de 3 brouettes de cailloux et de 2 brouettes de mortier, ou de multiples de ces nombres.
Le couloir cylindrique est très-employé aujourd'hui, à cause des notables avantages qu'il procure. La faible dépense de son installation est facilement compensée dès qu'on a 100 mètres cubes de béton k fabriquer. En outre d'une économie d'un dixième environ sur la main-d'œuvre de fabrication proprement dite, on évite la reprise et la charge du béton pour le transporter au lieu d'emploi, et par suite les interruptions de roulage provenant des lenteurs des ouvriers chargeurs.
Une bétonnière coûte 200 francs, et elle suffît à la fabrication d'au moins 50 mètres cubes de béton en dix heures de travail.
Nombre d'heures d'ouvrier employé pour la fabrication d'un mètre cube de béton :
Layage'.des cailloux 0^,60
Dosage et approcfaage des cailloux et du mortier 1 ,50
Étendage des matières, et poussage ou jet dans le couloir. 0 ,90
Ouverture du couloir et emplissage des brouettes de béton. 0 ,40
ToUl 3^40
Sous-détail du prix de fabncation d'un mètre cube de béton :
3\40 d'ouvrier à 3',50 pour 10 heures l',19
0^,ÎO de chef d'atelier à 7 fr 0 ,14
Frais d'outUs 0 ,07
Total l',40
En raison du prix de revient de la fabrication du mètre cube de béton, les quatre modes que nous venons d'examiner se classent ainsi :
Griffe à dents i^ ,86
Machine k coffres 2 ,63
Couloir k caisse en bois 1 ,57
Couloir cylindrique en tôle 1 ,40
Ces prix ne comprennent que les frais de dosage, d'approchage et de mélange des matières; mais non ceux de transport du béton à pied d'oeuvre, de sa mise en place et de son pilonnage, ni ceux de fabrication du mortier (758).
765. Mortiers employés à la mer. L'eau de mer (760), indépendamment du sel marin ou chlorure de sodium qu'elle renferme en quan-
GIlIQCIIÈMfi PA&TI£.
tiiés de 27 à â8 millièmes, coQtient de la magnésie à Tétai de Ghlomre et de sulfate» du chlorure de pc^tassium, de la chaux à Tétat de sulfate ou du chlorure de calcium, de l'acide carbonique dissous, en quantités variables, dass le voisinage des côtes ; des sels ammoniacaux de diverses natures, des matières animales et végétales en siispension ou en dissolutioii, etc.
Composition des eaux de quelques mers, diaprés divers chimistes.
ÉIÂHEHTS CONSTITUTIFS.
Cblorure de s»diam. . . ,
— de potassium. .
— de magnésium. .
Bromure de magnésium- .
Sulfate de magnésie. . .
— de soude
— de chaux
Carbonate de chaux, . • .
Acide carbonique
PRéS DE
OÔfTEB