CARBONISATION

Depuis la plus haute antiquité, on sait que la carbonisation est un des bons moyens connus pour la conservation des bois. Ce mode de préparation permet en outre de conserver certains bois qui sont difficilement injectables.

Pour conserver les pieux ou poteaux que Ton enfonce en terre, on carbonise la partie qui doit être enterrée, et Ton a souvent constaté que cette partie reste intacte longtemps après que la partie extérieure a subi les effets de la putréfaction.

Dans les démolitions du pavillon de Flore, aux Tuileries, on a retiré des fondations, des pieux carbonisés il' y après de trois siècles, et qui étaient très bien conservés.

A l'arsenal de Cherbourg, on a fait des expériences longues et minutieuses, à la suite desquelles l'administration de la Marine a décidé que les coques de tous les vaisseaux en bois seraient carbonisés. De semblables expériences ont été répétées en Angleterre, et ont donné les mêmes bons résultats.

En général, le procédé de carbonisation superficielle consiste à flamber, à l'aide d'un chalumeau à gaz, toute la surface du bois soumis à l'opération.

Trois effets principaux se produisent dans ce cas :

1* Les surfaces encore très humides sont promptement desséchées par suite de l'évaporation presque instantanée de l'eau hygroscopique superficielle.

2° Les matières organiques putrescibles, aussi bien que les êtres microscopiques, animalcules et plantes cryptogames, éprouvent une torréfaction et même une combustion partielle qui détruit toute vitalité comme toute tendance à la fermentation.

3* Le tissu ligneux lui-même, à cette température élevée, jusqu'à 2 à 3 dixièmes de millimètre de profondeur, est partiellement distillé; il dégage les produits ordinaires de la distillation du bois, notamment l'acide acétique, la créosote, divers carbures d'hydrogène, en un mot les matières goudronneuses douées des propriétés antiseptiques les plus énergiques.

Ainsi, du même coup, on détruit les ferments, les matières organiques putrides, et l'on imprègne le tissu ligneux des produits goudronneux, antiseptiques qui peuvent concourir énergiquement à sa conservation.

La carbonisation est donc un puissant moyen de conservation pour certains bois. Jamais, sur des bois recouverts d'une couche carbonisée, on ne verra se

développer des moisissures ou des champignons, qui sont toujours les précurseurs de la fermentation. La seule difficulté est d'appliquer ce procédé à des pièces ou assemblages de bois ouvrés, sans en altérer les arêtes ou le volume. Cette difficulté a été surmontée avec succès par M. de Lapparent.

Le princiqe de l'appareil employé par cet ingénieur réside dans l'emploi du chalumeau à gaz.

Ce chalumeau se compose d'une lame en cuivre formée de deux tuyaux soudés ensemble; par le gros tuyau arrive le gaz, au moyen d'un tube en caoutchouc qui s'embranche sur une conduite de gaz. Il est nécessaire que l'orifice par lequel sort le gaz soit suffisant pour alimenter 30 becs.

Le petit tuyau latéral qui, à l'extrémité de la lame, pénètre dans le gros tuyau, pour déboucher au centre de la sphère formant le bout de la lame; amène de l'air fourni par un soufflet à pédale que l'opérateur fait fonctionner. L'extrémité de ce tuyau latéral est réunie à l'orifice par lequel l'air sort du soufflet, au moyen d'un tube en caoutchouc. Le gros tuyau est muni d'un robinet que l'on ouvre pour laisser arriver le gaz. On fait fonctionner immédiatement le soufflet, et le jet de gaz enflammé atteint une grande intensité. Il suffit alors de promener ce dard de chalumeau sur le bois que l'on veut carboniser. Dès que le bois est fortement noirci, la carbonisation est suffisante ; la couche carbonisée ne doit pas avoir plus de 4/2 millimètre d'épaisseur.

Ce n'est pas la partie pulvérulente qui est à la surface qui empoche la pourriture. Si l'on frotte le bois carbonisé avec une brosse, la poussière charbonneuse disparaît; il reste une surface brunâtre qui seule empêche la putréfaction.

On voit que le résultat de cette opération est, en carbonisant la surface, de brûler tous les sporules et de transformer la couche extérieure en une matière dure, noire, cornée, imprégnée de créosote et de goudron, qui empêche toute végétation.

Cette action préservatrice produite par la carbonisation superficielle a été vérifiée de plusieurs façons. Des piquets enfoncés en terre auprès d'une pièce d'eau, retirés après dix-huit ans, se sont trouvés en si bon état que la pointe d'un couteau y pénétrait difficilement, tandis qu'une année de séjour en terre humide d'un poteau non carbonisé, suffit pour déterminer à la surface une pourriture de plusieurs millimètres de profondeur.

Une grande épreuve de ce genre avait été faite il y a plus d'un siècle, alors qu'on voulait introduire le système de carbonisation superficielle dans les arsenaux de la marine anglaise. Le Royal Williams fut en partie préparé de cette manière, et l'on a constaté que ce fut un des vaisseaux de la marine britannique qui eut la plus longue durée. Toutefois, la pratique de la carbonisation des navires ne s'est pas alors généralisée, ni même maintenue, car les moyens employés pour l'appliquer étaient alors trop dispendieux et exposaient à de trop grands dangers d'incendie, pour qu'il y eut avantage à les employer.

Les moyens de rendre économiquement les bois plus durs et moins altérables doivent évidemment s'appliquer avantageusement aux charpentes, comme à une foule d'autres pièces de bois exposés aux réactions destructives favorisées par l'air plus ou moins humide et chaud. On s'est alors préoccupé dès l'origine de rendre le flambage des bois plus facile et plus économique, et de chercher, dans

cette opération, à remplacer le gaz d'éclairage par un autre combustible. Le problème a été résolu à l'aide de deux procédés distincts, fondés, l'un sur l'emploi de l'huile lourde de goudron rectifiée, l'autre sur la production d'une longue flamme, en brûlant dans des conditions toutes spéciales des houilles sèches ou même du coke, qui, d'ordinaire, ne développent que de la chaleur rayonnante.

On sait que 1000 kilogrammes de goudron liquide de houille provenant des usines à gaz, exempt d'eau ammoniacale, produisent en moyenne, à l'aide d'une distillation ménagée, 30 kilogrammes de benzine et 100 kilogrammes d'huile lourde, utilisée généralement d'une façon incomplète. Cette huile est ordinairement de minime valeur, et la chaleur ou la lumière que l'on en peut obtenir coûte à peine le quart de celle qui résulte de l'emploi du gaz ordinaire. Mais il est difficile de brûler cette huile qui, la plupart du temps, développe une flamme fuligineuse*

On est parvenu à vaincre cette difficulté en construisant une lampe analogue à celle des émailleurs, mais dans laquelle une mèche tressée, cylindrique, soutenue horizontalement par un tube métallique, se trouve alimentée constamment d'huile à l'aide d'une grosse mèche de coton à brins libres et parallèles qui l'entoure, et dont les deux bouts plongent dans l'huile maintenue à 5 ou 10 millimètres au-dessous de la mèche tressée. Dès que celle-ci, imprégnée d'huile, est allumée à son extrémité sortant de la lampe, la flamme fuligineuse qu'elle commence à répandre est bientôt complètement brûlée à laide du courant d'air forcé qu'amène un tube concentrique au tube cylindrique supportant la mèche.

On obtient de cette manière un dard de chalumeau qu'on règle à volonté, et que l'on dirige sur les pièces de bois à torréfier. Celles-ci, lorsqu'elles sont volumineuses et pesantes, peuvent facilement être maintenues sur des supports, dirigées et retournées devant le jet de flamme, de manière à torréfier régulièrement leur surface; souvent on se contente, notamment pour les poteaux, pieux, tuteurs, échalas, etc., de traiter ainsi toute la portion qui doit être fichée ou scellée en terre, et en outre une hauteur d'environ 20 centimètres au-dessus, afin de garantir également cette partie où l'humidité se propage par voie de capillarité.

La combustion de l'huile lourde dans la lampe que nous avons signalée est plus facile et plus régulière lorsqu'on l'a mélangée avec un égal volume d'huile dite dite de petroleum, provenant de la rectification du produit brut de Pensylvanie, débarrassé des hydrocarbures légers et trop inflammables.

Le procédé du flambage, appliqué aux bois de menuiserie et de charronnage taillés et façonnés, ne s'oppose nullement à la peinture; il suffit, dans ce cas, d'enlever par un brossage énergique la légère couche charbonneuse pulvérulente avant de peindre ces surfaces.

Le second procédé économique dont nous avons signalé l'existence est dû à M. Hugon.

L'appareil préconisé par cet inventeur se compose :

1° D'un fourneau renfermant le combustible.

2° D'une colonne mobile portant le fourneau et servant à le faire mouvoir

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verticalement ou horizontalement, selon les besoins, au moyen d'un chariot mobile placé sur une table.

3" D'une plate-forme portant le fourneau.

4° D'un soufflet à double vent relié au fourneau par un tuyau en caoutchouc

5* D'un réservoir d'eau ou du liquide à injecter.

6* De robinets qui servent à régler la quantité d'eau à injecter dans le fourneau à chaque coup de soufflet.

7° D'un banc en bois qui supporte la pièce à carboniser.

La mise en marche de cet appareil est facile. On commence par remplir d'eau la cavité près de laquelle vient apparaître le tube en caoutchouc amenant l'air des soufflets. Cette eau a pour but de protéger le tuyau en caoutchouc, qui pourrait être brûlé par la haute température du fourneau. On allume le fourneau avec du vieux bois, en laissant ouverte la porte inférieure placée sur le devant; quand le bois est enflammé, on ferme la porte inférieure; on lu te avec de la terre glaise et on fait fonctionner la soufflerie ; on charge ensuite par l'orifice supérieur et par petites quantités le combustible, jusqu'à ce que le fourneau soit plein. Le combustible étant bien allumé, on ferme la porte de l'orifice supérieur, et la flamme sort parla tubulure recourbée placée sur le devant du fourneau.

C'est cette flamme, activée constamment et régulièrement par la soufflerie, que Ton projette sur le bois et qui en opère la carbonisation d'une manière rapide.

Quand le fourneau est en marche, on règle l'injection de Peau au moyen des robinets; cette eau entraînée par l'air provenant des soufflets, vient se décomposer au contact du combustible incandescent. Les gaz combustibles provenant de cette décomposition viennent en se combinant avec l'oxygène de l'air au sortir du fourneau, s'ajouter à la flamme produite par le combustible, et augmenter ainsi d'une manière assez marquée son action carbonisatrice. Quand la flamme vient à faiblir, on remplace par petites quantités le combustible brûlé.

Ce système de conservation des bois qui, pendant longtemps a rendu de grands services, est loin d'être parfait. Il est très défectueux pour les traverses de chemins de fer. Ces dernières, en effet, lorsqu'on les soumet à la carbonisation superficielle, se fendent quelquefois jusqu'au cœur, à cause de la grande inégalité de température. Il en résulte que la voie construite avec ces traverses présente de grands défauts. L'humidité pénètre dans les fentes, détruit rapidement le cœur qui n'est pas carbonisé. La surface carbonisée des traverses est sans résistance, elle est si mince qu'elle disparaît promptement par l'opération du sabotage.

Aussi les Compagnies de chemins de fer abandonnent-elles successivement ce procédé pour la préparation de leurs traverses. Nous verrons plus loin dans quelles conditions cette partie de la voie est actuellement traitée.