POIDS

par

fpêciflqac conllmètre carré.

Pierres calcaires.

Roche vive de Saulny, près Metz (non rompue; 2,55

Roche jaune de Rozérieulles, près Metz (non rompue). ^^lo Calcaire bleu à gryphite, donnant la chaux hydraulique

de Metz ( non rompue ) 2 , (îo

Briques.

Brique dure, très-cuite

Brique rouge

Brique rouge pâle (probablement mal cuite)

Brique de Hammersmith. . . .

Brique de Hammersmith brûlée ou vitrifiée. .

Plâtres et mortiers.

Plâtre gâché à Peau

Plâtre gâché au lait de chaux

Mortier ordinaire en chaux et sable (

Mortier en ciment ou tuilcaux piles

Mortier en grès pilé

Mortier en pouzzolane de Naplcs et de Rome ... Enduit d'une conservé antique, près de Rome. . . . Enduit en ciment des démolitions de la Bastille. .

tt

kf

3co

(*) IVous donnons, dans le tableau ricnces faites par le Ser\ire central pierres fréquemment employées :

ci-dessous, quelques résultats des expédes constructions des Tabacs, sur des

PllOVE7(A5CK

des piorrry.

Arles

Balin, près ^ancy

Riencourt

Beaucaire

VJL.SS19.

Chérence

Euville

Léroiiville ,

Meulaii

CHAhCE

par cent, carré

2 Go

PROVENA:«Ct:

des pierres.

( depuis . . .

Miramas i . ,.

( jus<iu a.. .

Miremont (Dordogne).

Phulsbourg , ...

" ( Ires-pale

Saint Macaire

Savon 11 ière

Vernon

Viterne

CHAKGB

par»

cent, carré

3oo 3oo

260. Observations et additions, — Les expériences relatives aux mortiers modernes ont été faites dix-huit mois après leur fabrication. Au bout de quinze ans, la résistance avait augmenté d'environ -J- pour les mortiers en chaux et sable, et de | pour celui en ciment ou pouzzolane. En battant ou massivant les ftiêmes mortiers, leur densité s'est accrue, terme moyen, de |, et leur résistance de 7, en sus des nombres indiqués au tableau. Ces nombres, obtenus par Rondelet, se rapportent d'ailleurs aux chaux grasses ordinaires (*); ils ne s'accordent point parfaitement avec ceux qui se trouvent consignés dans le Mémoire de M. Vicai, cité au n® 252 ; mais on ne peut être surpris d'une pareille dissidence, quand on réfléchit aux causes de toute espèce qui peuvent influencer le résultat des expériences, et parmi lesquelles on peut citer notamment la grosseur de l'échantillon.

Voici, au surplus, les nombres obtenus par M. Vicat, pour la résistance instantanée, à l'écrasement complet, de petits cubes de diverses substances, ayant i centimètre de côté.

INDICATION DES CORPS SOUMIS A l' ÉCRASEMENT. RÉSISTANCE

Mnl. c«rré.

Pierre calcaire à tissu arénacé (sablonneuse) 94

Pierre calcaire à tissu oolithique (globuleuse) 106

Pierre calcaire à tissu compacte ( lilhogi aphique ). . . ^85

Brique crue, ou argile séchée à Pair libre 33

Plâtre ordinaire, gâché ferme 90

Plâtre ordinaire, gâché moins ferme que le précédent. 42 Mortier en chaux grasse et sable ordinaire, âgé de

14 ans 19

Mortier en chaux hydraulique ordinaire 74

Mortier en chaux éminemment hydraulique 144

('^) Les chaux grasses sont des chaux à peu près pures, foisonnant beaucoup à rextinclion ou quand on les réduit en pàtc, c'est-à-dire au{;mentant de volume entre i [ et 2 fois le volume primitif; les mortiers qui en résultent se dessèchent et durcissent très-lentement dans l'intérieur des maçonneries, tandis qu'exposés à une humidité constante ou à l'action de l'eau, ils ne prennent, pour ainsi dire, jamais corps.

Les chaux hjdrauUqueSy au contraire, sont des chaux maigres^ foisonnant très-peu, qui ont la propriété de durcir promptoment, soit dans l'eau, soit

261. Tassement des matériaux avant V instant de la ritplure. — Lés seules observations qu'on possède jusqu'ici sur cet objet sont dues à M. Vicat (Mémoire cité, p. 209). Les prismes soumis à Fessai avaient 3o millimèlres de hauteur, et leur section élait un carré de i5 millimètres de côté, ou de 2«i,25 de surface.

1!<(D1CATI0!( DES CORPS 80CMIS A L KCRASEME!<T.

Mortier en clfaux grasse et sable ordinaire . . . Mortier en chaux en proportions diflerentes . .

Mortier en chaux hydraulique

Grés de rémouleurs

Calcaire ooliUiique

Calcaire arénacé

Mortier en chaux éminemment hydraulique . .

résistance

TASSEMETrr

par centimètre

poar 1 nèlre

carré

de liaateor

0,00497 o.ooGoS

o,oo6o5

OjOoGoS

o»oo353

262. Observations concernant ces résultats de V expérience. — Les lassemenls rapportés dans ce tableau oni clé mesurés à Tinslant qui précède immédialemenl la formation des fissures : passé ce terme, ils font des progrès si rapides, qu'il est impossible de les observer. Il serait néanmoins intéressant de les étudier pour des charges beaucoup plus faibles que celles qui sont capables de produire la rupture, et surtout de les observer dans les grands édillces où ils jouent un rôle très-remarquable et souvent dangereux, par suite de Tinégale répartition des charges sur les surfaces d'appui, ou des différences mêmes de résistance des blocs et massifs : Texpérience consisterait a mesurer ces tassements, pour plusieurs des assises inférieures, au moyen de repères (*) bien établis,

dansTair; ce qu'elles doivent à la présence d'une certaine portion d'argile (silice et alumine), combinée d'une manière plus ou moins intime avec elles : consultez plus particulièrement les ouvrages do M. Vicat sur les chaux, mortiers et ciments calcaires (1838), ainsi que les différents Mémoires de M. Berthier dans les /4nnaies des Mines.

(•) Ces repères seraient formés de traits horizontaux très-déliés, tracés chacun sur des plaques métalliques qu'on fixerait contre les parements de plu-

DES RfiSlSTANCES. 335

el dont on observerait les écarlemenis relatifs^ correspondanis aux divers degrés d'avancemeni de la conslruclion et aux diverses charges qui en résulteni.

Mais, quelle que soit l'influence des tassements propres des matériaux, sur la stabilité des édifices, elle peut, presque toujours, être négligée vis-à-vis des effets qui proviennent de la conipressibilité et, surtout, de l'inégale consistance du sol; aussi doit-on faire les plus grands sacrifices pour procurer aux fondations des édifices très -élevés ou très-lourds le degré d'incompressibilité convenable, soit en creusant très-bas pour trouver un bon fond, soit en pilotant, en damant ou massivant le terrain mauvais quand il a beaucoup de profondeur; soit enfin en distribuant uniformément les charges sur la base des fondations, au moyen d'empâtements convenablement calculés, de grillages, de planchers en charpente, ou même de remblais en sable pur qui a la propriété de tasser très-peu, quand il est contenu entre des parois solides, ou étendu, en couches épaisses et larges, bien au delà de la base des fondations. (Foyez^ à ce sujet, les intéressants Mémoires de MM. les Capitaines du génie Morcau et Niel, insérés aux' n"^XI et XII du Mémorial du Génie.)

263. Résistance des massifs en pierres, — Les résultats qui précèdent sont relatifs aux corps cubiques, d'un seul morceau, ou monolithes; lorsque de tels blocs sont superposés ou juxtaposés, la résistance, sur l'unité de surface, diminue d'une manière sensible à mesure que leur nombre augmente; ce qui tient essentiellement à l'imparfait dégauchissement des joints ou assises, aux porte-à-faux qui en proviennent, et à Tinégale distribution de la charge sur chaque bloc, de laquelle il résulte que la rupture s'opère d'une manière successive el non simultanée; les blocs les plus chargés cédant les premiers, et ainsi de suite.

Pour des cubes de 5 centimètres de côté, taillés à la manière

sieurs des premières assises, à des distances verticales de j, 3 ou l\ n:ètres, par exemple. Les intervalles des repères ayant été, au préalable, mesurés avec tout le de^rré de précision convenable, leurs accourcisscments, sous différentes charges, feraient connaître la loi même des tassements, et, par suite, la valeur de la résistance élastique.

oi^dinaire et superposés, au nombre de trois, les uns au-dessus des autres. Rondelet a trouvé la résislance réduite aux y environ. Pour des blocs cubiques, de i et a centimètres de côté, dégauchis avec soin et usés, les uns sur les autres, à la manière des anciens, M. Vicat a trouvé que la résistance variait ainsi qu'il suit :

KÉSISTANCE

COMPOSITION DU MASSIF sur l'unité

de «arface.

Pour un bloc ou une seule assise » i ,00

Pour deux assises de môme hauteur 0,93

Pour quatre assises de môme hauteur o , 80

Pour huit assises de môme hauteur o,83

Le mortier interposé entre les joints horizontaux doit diminuer les défauts du dégauchissement, sans les faire disparaître entièrement; il a surtout peu d'efficacité pour les joints verticaux dont la muliplicité exerce une bien plus fôcheusc influence.

D'après les expériences du même ingénieur, un cube de 3 centimètres de côté perd j de sa force quand il se compose de 8 petits cubes, et près de [• lorsqu'il comprend 4 prismes rectangulaires égaux, posés en liaison ou à joints recouverts.

264. Limites des charges permanentes. — Les résultats précédents se rapportent uniquement à la résistance instantanée des corps, à la charge qui produit leur rupture complète et brusque. Or Rondelet a remarqué qu'avant Tinstant de cette rupture, les pierres se fendillent et donnent des signes manifestes de désorganisation intérieure, pour des charges surpassant généralement la moitié de celles qui produisent l'écrasement. M. Vicat est arrivé à des résultats analogues, dans des expériences où l'influence du temps a été mise en évidence, et qui lui ont fait conclure que la charge supportée, d'une manière permanente, par les pierres, est le ~ environ de celle qui produirait lenr rupture inslanlanée.

Dans les constructions existantes, réputées même les plus légères, la charge n'excède pas le ^ de celle qui produit l'écrasement, lors des expériences en petit; souvent elle en est à peine le Vt> et l'on n'en saurait être étonné, si l'on réfléchit

DBS BÉ81STANCBS. 337

mperfections de louie espècç que présente leur exécu-

et aux chances variées de destruction qu'elles subissent.

d'après ces considérations que les ingénieurs expéri-

és ont fixé à -^^ environ, la limite de la charge maximum

rmanente des pierres; charge qu'il convient même de

ire à ~ ou âT pour les maçonneries en moeiionnages ou

Hits échantillons, et pour les supports isolés dont la hau-

très-grande par rapport aux dTmensions transversales,

donner lieu à de légers déversements qui reportent la

ure pariie de la charge sur certaines arêtes, au détri-

t des autres.

5. Résistance à la rupture par traction, — On possède peu d'expériences entreprises dans la vue de déterminer mre de résistance pour les pierres; la raison en est qu'on loie rarement de tels matériaux à résister à un effort direct action, et que cela n'arrive en général que dans des cirtances particulières où les pierres sont soumises à des ts obliques ou transversaux, qui tendent à les rompre en nfléchissant; mais alors on a recours à des résultats d'ex- ^nce plus conformes aux effets de traction et de compresqu'elles éprouvent.

RÉSISTANCE INDICATION DES CORPS SOUMIS A I/EXTENSION. par

cent, carré.

E et cristal, en tubes ou tiges pleines i^^^o

basalte d'Auvergne 77,0

calcaire de Portiand, 60,0

blanche d'un grain fin et homogène 1 4 , 4

blanche à tissu compacte (lithographique) 3o,8*

blanche à tissu arénacé ( sablonneuse ) ^^ > 9 *

blanche à tissu oolithique [globuleuse) i3,7*

de Provence, très-bien cuites et d'un grain très-uni. . . 19,5

ordinaires, faibles 8,0

gâché ferme 11,7

RE J gâché moins ferme que le précédent 5,8*

gâché fabriqué à la manière ordinaire 4iO

en chaux grasse et sable, âgé de i4 ans 4»»*

en chaux grasse et sable mauvais o, 75

en chaux hydraulique ordinaire et sable 9,0

^^ en chaux éminemment hydraulique i5,o*

de ciment de Pouilly et sable (parties égales), après

un an de durcissement, dans l'air ou dans l'eau. ... 9,6

338 MÉCANIQUE I?IDUSTB1ELLE.

26C. Additions et observations relatives aux données de cer tableau. ~ Les nombres marqués d'un astérisque appartiennent à des expériences entreprises» par M. Vicat, dans la vue de comparer €ntre elles les résistances instantanées à la rupture par compression et par extension; ils correspondent par conséquent à ceux qui ont été rapportés, pour les mêmes substances, dans le n" 260 ci-dessus; mais on ne doit les considérer que comme les résultats de faits isolés, et non comme des moyennes. En particulier, les nombres qui concernent les chaux hydrauliques paraissent surpasser notablement ceux que donnent, d'après le même Auteur, les résultats moyens des expériences, lesquels s'élèvent à loou 12 kilogrammes seulement pour les chaux éminemment hydrauliques, et à 6^ ou 7 kilogrammes pour les mortiers à chaux hydraulique ordinaire.

D'après Rondelet, la force de cohésion des mortiers et ciments est le 7 environ de leur résistance à l'écrasement, et leur adhérence pour les pierres et les briques surpasse généralement leur force de cohésion. On trouve ainsi , pour cette dernière force et pour le mortier ordinaire indiqué au tableau du n° 259, i35^» = 4^S37, nombre qui diffère très-peu de celui qu'indique la Table précédente, suivant M. Vicat.

Enfin, on remarque que le plus petit des résultats rapportés dans cette même Table, d'après Rondelet, pour le plâtre fabriqué à la manière ordinaire, appartient, très- probablement, à un plâtre gâché avec beaucoup d'eau, suivant l'usage des ouvriers, ou qui n'avait point acquis encore toute sa consistance.

Selon ce célèbre architecte encore, la force avec laquelle le plâtre en question adhère aux briques et aux pierres, est les Y seulement de 4 kilogrammes ou 2*'S7 environ. Cette force est plus grande néanmoins pour la pierre meulière et la brique, que pour les pierres calcaires; elle diminue beaucoup avec le temps.

267. Résistance élastique du verre, — Il n'a point été failr jusqu'ici, d'expériences directes, dans le but de constater la valeur de la résistance élastique des corps, indiqués au tableau ci-dessus, autres que le verre, pour lequel MM. Coiladon et Sturm ont trouvé que des tiges cylindriques de i mètre do longueur, et de i3,333 millimètres carrés de section, se sont moyennement allongées de 7J7 de millimètre, sous une charge

DBS RfiSISTANG£9. 339

totale de 8 kilogrammes (*); ce qui donne, d'après le n"* 236, . Ai 8^' ,.

E = -^ = ^ ooo^^ iî = lOOOO*»

pour la résistance élastique du verre, par millimètre carré, ou 100 X loooo^» = looDcoo*"» par centimètre carré, ou enfin 10 billions de kilogrammes par mètre carré de section.

Ce résultat présente néanmoins quelque incertitude, parce que, dans un autre passage du Mémoire cité, la section des tiges est indiquée comme ayant i6,3 millimètres carrés, au lieu de i3,3; ce qui donne simplement