MORTIER

mètre cube.

Béton un peu inaigre. 0,45

cailloux,

mètre cube.

\ Pour fondations d'édifices sur ler- ’ | rains mauvais.

— maigre 0,38 1 ,00 j Massifs, fondations sur terrains secs

— très- maigre.... 0,20 1,00 j et mouvants.

«Le transport du béton fabriqué, lorsque par les dispositions mêmes du chantier il n’arrive, pas directement aux endroits où il doit être rnis en œuvre, se fait dans des brouettes ou dans de petits wagons basculant en avant ou de côté, et parfois s’ouvrant par le fond au moyen de clapets (1) pour laisser écouler la matière qu’ils contiennent à l’emplacement convenable.

« Lorsqu’on travaille à sec, le béton se prend à la pelle et se pose par couches sur le terrain préparé, en le laissant couler suivant son talus naturel sur les bords du massif. On prend soin seulement de le poser par couches régulières de 20 à 25 centimèt. d’épaisseur, qu’on affermit en les pilonnant avec des dames en fer ou en bois.

« Lorsque le bétonnage doit être circonscrit par des faces verticales ou moins inclinées que celles du talus qu’il prend naturellement au moment où on l’emploie, on se sert d’un coffrage suffisamment solide fait en bois et en planches, offrant intérieurement la forme du massif de béton à construire, et on y étend la matière par couches de 20 à 25 centim. d’épaisseur, comme dans le cas précédent. Ces coffrages peuvent être faits de manière à pouvoir être démontés et à servir ainsi successivement à la confection de diverses parties de mur ou de massif, d’une façon analogue à ce qui se pratique pour les constructions en pisé.

« Malgré toutes les précautions que l’on prend lorsqu’on coule du béton sous l’eau, il arrive toujours qu’une certaine quantité de la chaux du mortier se délaye et forme ce qu’on appelle une laitance, qu’il est important d’enlever; on réserve pour cela à proximité du massif de béton une dépression dans laquelle ces laitances sé rassemblent et d’où on les enlève de temps à autre avec des louches ou des augetsà clapet, et l’on

(l) Soupapes à charnières.

LA SCIENCE ItKS CONSTRUCTIONS.

a soin de procéder à l’étalage successif du béton de manière à chasser, par le fait môme de l’opération, les laitances précédemment formées vers le point préparé pour les recevoir.

« En général, dans nos climats il convient de ne pas travailler aux ouvrages de maçonnerie avant le 1" mars et après le 1er novembre. » (Demanet. )

Dans le cas où l’on serait obligé de circonscrire l’espace où l’on veut jeter des fondements dans l’eau, on s’v prendra de la manière suivante pour pouvoir travailler à sec. On enfoncera une rangée de pilots ou pieux extérieurs D descendant plus bas que le fond de la couche de béton en les joignant aussi bien que possible pour empêcher la pénétration de l’eau et en les maintenant au-dessus du niveau de l’eau au moyen de traverses comme on peutle voirdans la figure 45. En dedans de ces deux rangées de pieux, on étend le massif horizontal de béton A dans la totalité de l’étendue contenue entre les deux rangées de pilots. Avant que ce massif ne soit entièrement pris, ce qui s’opère dans un temps plus ou moins long, de deux à trois jours environ, on enfonce, à une distance de 65 centim. à t mètre

de distance de la première rangée de gros pieux, une cloison b en palplanches taillées en chanfrein ou en biseau vers le bas, de manière à ce que son pied pose "l de 8 à 10 centimètres dans le massif de bé- K ton. Ces palplanches sont maintenues à leur } sommet par des soles ou sablières longitudinales c. Ces préparatifs terminés, on remplit de béton l’espace BB compris entre la rangée de gros pieux et les palplanches, jusqu’à une hauteur un peu au delà du niveau le plus élevé de l’eau. Quand le béton est pris, on vide l’espace compris entre le fond et les deux murs de béton, et alors on maçonne à sec.

DU BETON

On ne peut répéter trop souvent que la première condition pour obtenir un bon béton, c’est que la chaux doit être parfaitement convertie en hydrate avant qu’elle ne soit mélangée avec les matières qu’elle est destinée à envelopper. Il faut donc d’abord la réduire ù l’état de pâte épaisse, ensuite la changer en mortier avant d’y mêler les cailloux concassés. Au lieu de jeter le béton de la surface du sol sur l’endroit où il doit être employé, et où on le laisse s’asseoir comme il peut, on devrait le rouler et le damer; car lorsque le béton est précipité d’une certaine élévation, les matériaux se séparent les uns des autres, et alors le fond d’une épaisse couche de béton est privé de la proportion de chaux qui doit lui revenir. L’avantage de faire d’abord un mortier de chaux, c’est que la chaux remplit plus parfaitement les interstices des pierres, des cailloux ou du gravier, et fait du béton ce qu’il doit être, c’est-à-dire une sorte de maçonnerie de cailloux de toutes formes et de toutes dimensions.

Pour les travaux hydrauliques où la prise du béton doit être rapide, on peut faire un excellent béton avec un mélange de chaux hydraulique, de pouzzolane et de sable. Les proportions suivantes sont données par le général Treussart, comme ayant eu les meilleurs résultats.

30 parties de chaux. hydraulique, très-énergique, mesurée en volume avant l’extinction,

30 — de trass d’Andernach,

30 — de sable,

20 — de gravier,

40 — de cailloux concassés, pierre calcaire dure.

Après manipulation ces proportions ont diminué d’un cinquième de volume ; on prépara d’abord le mortier, et ensuite on y ajouta les cailloux et le gravier. Dans le cas où l’on emploierait la pouzzolane d’Italie, les proportions seraient comme il suit ( mesurées en volume comme précédemment ):

33 parties de chaux hydraulique énergique, dosée avant l’extinction,

45 — de pouzzolane,

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22 parties de sable,

*50 — de cailloux concassés en gros gravier.

Le premier de ces deux bétons doit être employé immédiatement après sa préparation, et le second doit être exposé à l’air pendant douze heures environ avant d’être mis en œuvre.

Dans le cas où l'on ferait emploi de glaise cuite et de briques pilées, les proportions seront les mêmes qu’avec le trass ; mais cette matière ne doit pas être employée dans l’eau de mer. Si à la chaux hydraulique on substitue des chaux riches, grasses, la dose de la pouzzolane naturelle ou artificielle sera augmentée et celle du cailloux ou gravier diminuée.

Par ce qui précède, on voit qu’on entend par fondement l’ensemble, la totalité de la portion d’une construction destinée seulement à servir de base à celle qui doit être élevée audessus. On désigne par fondement naturel un terrain ou base solide, sur lequel on peut bâtir en toute sûreté. Quand il s’agit de fondement artificiel, il est formé de bois de charpente, de béton oud «fascines, etc., placées sur un sol trop mou ou trop mouvant pour supporter par lui-même le poids d’un bâtiment, et qui nécessite l’emploi d’une combinaison afin de répartir le poids également sur une surface étendue.

II ne faut pas oublier que toute construction formée d’assises, soit de pierres soit de briques, tassera jusqu’à un certain degré, et qu’à peu d’exceptions près tous les terrains sont plus ou moins compressibles sous le poids ou la charge qui est élevée sur eux. 11 s’agit donc surtout de chercher à faire opérer uniformément le tassement et surtout à le prévenir. Il faut tendre à ce que le bâtiment élevé se maintienne intact, sans vice et sans lézardes, comme sans fentes et sans crevasses.

Four y parvenir, il s’agit de répartir également le. poids sur une grande étendue, et ensuite d’empêcher les matériaux employés de s’échapper de côté.

Il y a différents genres de fondements, qu’on pourrait diviser en deux grandes catégories :

1° Les fondements construits dans le cas où le sol naturel est suffisamment ferme et solide pour supporter le poids de la construction future ;

DU BKTON.

2° Les fondements construits dans le cas où une plate-forme artificielle est nécessaire par suite de la compressibilité du sol.

Ensuite, on aura encore 4° les fondations dans lesquelles l’eau n’offre aucun obstacle à l’exécution des travaux, et 2" les fondations faites dans l’eau.

Quand le sol est bon et A l’abri de l’air et de l’eau, comme la roche ou le gravier durci, on n’a besoin que de niveler les fouilles creusées pour les murs de'fondation, de sorte que la maçonnerie s’élève d’un môme niveau. Si la construction à élever était importante et si l’on trouvait des parties compressibles ou des irrégularités dans le fond solide, il serait convenable d’y substituer du béton, qui est presque incompressible à toute force, excepté à celle produite par un choc. 11 est préférable d’employer à cet effet le béton plutôt que la maçonnerie, attendu que la compression des joints en mortier amènerait infailliblement quelque tassement irrégulier.

Dans le cas où il serait absolument nécessaire que certaines portions des fondements s’élevassent d’un niveau inférieur aux autres, il faut avoir un soin tout particulier de tenir les joints aussi minces que possible, ou bien il faut exécuter ces parties inférieures en ciment ou en mortier compacte. Sans celte précaution il serait difficile de conserver de niveau les joints de la construction future ; car le tassement se ferait précisément sur les points où se trouveraient le plus grand nombre de joints de mortier.

Quand on rencontre un sol qui est sujet à subir l’influence de l’air et de l’eau, il faut le protéger contre cette influence en enfonçant les fondements jusqu’à une profondeur hors d’atteinte des chaleurs de l’été ainsi que des gelées de l’hiver. On peut aussi pour soustraire un sol à cette influence, y étendre de niveau et en suivant les fouilles des murs, une couche de béton. C’est pour avoir négligé ces précautions qu’on voit fréquemment des bâtiments nouvellement élevés sur des fondements peu profonds, sérieusement compromis par la contraction et l’expansion du sol.

Il y a d’autres sols qui pour être remués demandent l’action de la mine, et qui néanmoins se décomposent rapidement au contact de l’atmosphère, en subissant une action chimique qui

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détruit complètement leur cohésion. Il y a aussi des lits dans la formation du liais qui à première vue ont l’apparence de roches dures , mais qui se changent en boue ou en poussière après avoir été exposés peu de temps à l’air.

Aussi lorsqu’on a à travailler un sol aussi expansible et aussi traître, doit-on le laisser le moins longtemps possible exposé à l’air et le recouvrir promptement.

Quand le bon sol se trouve en-dessous d’un sol meuble ou mouvant, la dépense est quelquefois trop forte pour enlever le mauvais sol. Alors on élève un certain nombre de supports qui, s’appuyant sur le bon sol, traversent le sol mouvant, et sur ces supports on construit la plate-forme destinée à supporter la construction future. Cette opération peut être faite de plusieurs manières; voici celles qu’on emploie généralement :

1° On creuse des trous à travers le terrain meuble, qu’on remplit ensuite de sable, de gravier ou de béton, ou de toute autre matière incompressible. On chasse en terre de forts pieux jusqu’au bon sol : aussitôt retirés, on remplit de sable le vide qu’ils laissent.

2° On enfonce des pieux en bois ou en fer à travers le mauvais sol jusqu’à ce qu’ils atteignent le bon sol.

3° On visse des pieux dans le terrain jusqu’à ce qu’ils atteignent le bon sol. .

4° Des cylindres creux en fer de fonte sont descendus jusqu’à ce qu’ils reposent sur le bon sol; afin de faciliter la descente de ces tuyaux, on les vide au fur et à mesure qu’ils se remplissent de mauvaise terre.

Dans le cas contraire, où une croûte de bon sol s’appuie sur un fond dangereux, il faut y toucher le moins possible, et s’abstenir de tout ébranlement du sol soit en pilotant soit en enfonçant des pieux ou en employant d’autres moyens semblables. Mais on réduira, autant que faire se peut, le poids de la Construction à élever dessus, et l’on en répartira la pesanteur sur la plus grande étendue horizontale possible.

Quand le mauvais sol est seulement compressible, on peut lui faire faire son tassement extrême en chargeant les fondements avant de commencer la construction, qui alors peut être continuée sans crainte de tassement.

t)Ü BÉTON. 1;>?

Si le mauvais sol sous la bonne croûte se composait d’argile humide et délayée, il faudrait avoir soin de ne pas faire de tranchées trop profondes ou d’égouts dans son voisinage, car ils pourraient occasionner un glissement considérable.

Si le mauvais sol est du sable, il n'y a que peu ou point de . tassement à craindre. tant que ce sol ne sera pas entamé. Mais s'il était exposé à l’action de l’eau, on ne peut nullement compter sur un sol pareil, car il est constamment exposé à être miné. Ainsi une haute cheminée se maintient parfaitement d’aplomb pendant de longues années sur un sol formé de sable sec, et elle peut être détruite dans quelques jours si on creuse un puits dans ses environs, ou si on établit nu égout à une distance même assez considérable de la cheminée.

11 faut donc apporter un soin particulier dans l’établissement des constructions et d’égouts, tranchées, etc., dans le voisinage de bâtiments achevés, quand on connaît l’existence d’un sol compressible et meuble sous un bon sol à bâtir.

Enfin, si le sol inférieur était d’une nature tourbeuse, l’on devrait drainer le site à bâtir avant de commencer les constructions, et cela aussi parfaitement que possible.

Nous avonsà nous occuper maintenant des récentes méthodes employées pour établir des fondements dans l’eau. On a remarqué que le système de pieux en bois en partie hors de l’eau était préjudiciable, vu que la pourriture les gagnait au niveau de l’eau. Dans des lieux soumis à la marée, le bois est bientôt attaqué par les vers et détruit par les ravages qu’ils y font.

On a donc eu recours à des pieux en fer de fonte soit pleins soit creux, carrés ou circulaires. Quand ces pieux sont creux, on en relire la terre au moyen d’un forage pratiqué dans l’intérieur des pieux, afin de faciliter leur descente. Par ce système on peut enfoncer avec facilité des pieux en fonte dans du gravieP ou dans de la craie. Il est cependant à remarquer que les pieux ou cylindres en fer de fonte ne sont pas de longue durée dans l’eau salée; la fonte s’y ramollit à tel point qu’elle a pu être entamée par le couteau.

Le système de pieux à vis a été erfiployé avec succès dans la construction aux bords de la mer, dans celle de phares, par

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exemple, ainsi que dans des cas où d’autres systèmes auraient échoué. Les pieux à vis sont d’un bon emploi dans les lieux où toute autre méthode ne peut être pratiquée, par exemple, dans des bancs de sable , soit dans les rivières , soit dans la mer.

On a aussi imaginé de faire des fondations au moyen de cylindres creux en fonte, cylindres qu’on peut considérer comme de forts et gros pieux creux. On les laisse s’enfoncer par leur propre poids en ayant soin de retirer la terre de l’intérieur afin de leur faciliter la descente dans le sol, ou bien on les enfonce au moyen de l’air comprimé. Enfin on a inventé de les visser dans le sol, comme on le pratique pour les pieux simples. Quand les cylindres creux en question ont un grand diamètre, il est d’usage de les remplir de béton ou de maçonnerie, et dans ce cas on peut les considérer comme des caissons plutôt que comme des pieux.

Quand le sol est seulement mou et non liquide, on le consolide en y enfonçant des pieux jusqu'à ce qu’il devienne si ferme, et si incompressible, que les pieux refusent de s’y enfoncer par le frottement latéral. Une seconde manière de consolider ce terrain, c’est d’y établir une plate-forme de fascines, de charpente ou de béton; cette plate-forme se pratique entre le mauvais sol et les constructions à y éleVer au-dessus. Par ce moyen on fait une répartition égale du poids sur une grande étendue delà surface qui doit supporter.

Ces deux systèmes sont souvent combinés ensemble. On entoure fréquemment le sol de l’œuvre de pieux derrière lesquels sont placés des madriers ou des palplanches afin d’empôcher l’éboulement des terres. Alors on consolide le sol en y enfonçant des pieux à une petite distance les uns des autres. Quand cette opération est terminée, on coupe de niveau la tête de tous les pieux enfoncés, on enlève la terre ou tous autres matériaux intermédiaires dans une profondeur de GO à 90 centimètres de profondeur. Ces excavations ou déblais faits, on les remplace par du béton ; ensuite on couvre la surface horizontale de madriers (le sapin en est exclu) sur lesquels on élève enfin la maçonnerie de fondation. Quelquefois on ne place pas les madriers sur la tête des pieux, mais sur une sorte de gril,

DU BÉTON. 1 "ift

formé de pièces horizontales, placées d’équerre les unes sur

Quoique fréquemment employé, l’usage de chasser des pieux dans un terrain mou, afin de le consolider, n’est pas des plus recommandables; il a pour résultat de broyer le sol et de le faire ressembler à une pâte délayée.

Dans ce cas, au lieu d’enfoncer des pieux, il vaut mieux creuser ou forer des trous avec une forte tarière, et cela à une profondeur considérable, les remplir de sable, lequel, ayant presque la propriété d’agir comme un liquide, est un bon ingrédient poiir répartir la pression sur tous les points d’une étendue de grande dimension. Quant au pieu en bois , il est clair que la pression n’est transmise que de haut en bas selon la direction de la longueur de ce pieu; mais une pile de sable transmet le poids dont on la charge non-seulement au fond ou à sa base, mais encore sur les côtés, c’est-à-dire latéralement, et n’ébranle point le sol par les vibrations, telles que les produisent l’enfoncement des pieux.

Il y a de nombreux cas dans lesquels le sol est trop mou pour supporter le poids des murs sans avoir recours à des •moyens artificiels, et dans lesquels une large tranchée remplie de sable sec serait une meilleure précaution à employer pour empêcher le tassement que l’emploi des grils en charpente, le béton ou tout autre expédient destiné à répartir simplement la pression en sens vertical.

Si le sol est à moitié liquide, c’est-à-dire s’il est formé de boue, de vase ou de tourbe, l’opération pour le consolider est

les autres, ainsique l’indique la figure 40.

Fis. 46.

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des plus difficiles. On ne doit jamais manquer de construire une plate-forme solide, inébranlable, sur laquelle flottera la construction future, comme si elle flottait sur le sol liquide lui-môme, et dans lequel elle s’enfoncera à une profondeur considérable. On éprouve alors les fondements dans ce cas en les chargeant aussi fortement que possible, et d’un poids équivalent à celui du bâtiment qu’on veut élever dessus. Far ce moyen, qui demande du temps et de la main-d’œuvre, il est vrai, on parviendra du moins à éviter des tassements désastreux.

Fondements dans l'enu.

Il s’agit maintenant de nous occuper des fondements de la plus difficile espèce, c’est-à-dire de ceux qui se pratiquent dans l’eau, appelés travaux hydrauliques, dans des terrains mous et d’alluvion.

Si le terrain est passablement ferme, on peut le circonscrire par un batardeau. Il faut cependant faire observer que dans ce moyen de procéder il y a toujours à craindre que le terrain ne soit soulevé par la pression de l’eau; aussi est-il en général nécessaire de lester le terrain, c’est-à-dire de le charger de nombreuses pierres placées sur des madriers afin d’éviter les accidents. Il est quelquefois prudent d’opérer par petites parties et de compléter une portion avant que la fouille d’une autre ne soit commencée.

Quand le sol est à moitié liquide, l’exécution d’un batardeau devient impossible. Alors le moyen le plus efficace est dè faire plonger l’ouvrage par caissons, le fond ayant été préalablement couvert d’un lit de fascines, chargé de maçonnerie en moellon ou en brique. Ces lits de fascines sont très-usuels en Hollande pour les ouvrages hydrauliques ; ils sont quelquefois, de très-grande dimension et de 60 à 00 centimètres d’épaisseur. Ces lits de fascines sont formés de bottes de fascines qui se croisent à angles droits, assujetties par des cordes goudronnées et consolidées par des perches ainsi que par des liens d’osier. Ces sortes de plates-formes sont alors chargées de gravier et de cailloux et plongées dans l’eau au moyen de cordages