CONSOLIDATION DES MORTIERS ET DES CIMENTS HYDRAULIQUES PAR LA
SILICATISATION
En ce qui concerne en particulier les composés si variables et si complexes qui constituent les chaux hydrauliques, voici quelques faits observés par M. Kuhlmann :
La dissolution de silicate de potasse ou de soude employée à former une pâte ferme avec de l'alumine, du silicate d'alumine en gelée et surtout avec de la magnésie caustique ou carbonatée (magnésie blanche) donne des composés correspondants aux silicates naturels, feldspath, schiste talqueux, magnésite, etc., lesquels, constitués à l'état d'hydrate, se contractent par le repos et la dessiccation lente, deviennent fort durs, demi-transparents, et difficilement attaquables par l'eau.
La potasse ou la soude entre dans la constitution de ces composés de façon qu'ils présentent une certaine analogie avec les pâtes de porcelaine alumineuses ou magnésiennes. Ces pâtes, moins sujettes à se fendiller par une addition de sable fin ou toute autre matière non plastique, permettent de façonner des objets de moulure fort durs et inaltérables à l'air.
En associant la chaux délitée aux silicates hydratés dont on vient d'indiquer la préparation, on produit des silicates à trois bases qui constituent des ciments jouissant essentiellement du caractère d'hydraulicité.
Si, au lieu d'employer un mélange de chaux vive et de magnésie calcinée ou hydrocarbonatée (magnésie blanche), on pétrit certaines dolomies, ou mieux des craies dolomitiques calcinées et pulvérisées, avec une dissolution de silicate de potasse ou de soude, en y incorporant du sable ou de la pouzzolane, on obtient des ciments hydrauliques excellents. Ces ciments résistent le plus souvent à l'air comme à l'eau et peuvent servir dans toutes les circonstances, mais ils paraissent particulièrement propres aux travaux hydrauliques et capables de résister mieux que les ciments calcaires à l'action de l'eau de mer.
M. Vicat fils, partant de cette donnée que le silicate magnésien n'est pas, comme le silicate de chaux, attaqué par les sels de magnésie, a proposé de composer des mortiers pour les travaux à la mer, avec de la magnésie calcinée et des pouzzolanes artificielles, c'est-à-dire des arènes ou des argiles calcinées.
Le haut prix de la magnésie, soit qu'on la retire des dolomies, ou, comme l'a proposé M. Vicat, des eaux mères des marais salants, n'a pas permis de s'assurer par des expériences en grand de l'efficacité de ce procédé.
Ayant reconnu que les silicates de magnésie et de chaux hydratés ne sont pas entièrement insolubles dans une dissolution de chlorure de sodium, mais que cette insolubilité devient plus grande lorsqu'on opère sur des silicates doubles ou triples de chaux et de magnésie, de chaux, de magnésie et d'alumine, on a été conduit à faire entrer directement les dolomies calcinées dans la composition des mortiers, en leur donnant, par une addition de silicates alcalins, des caractères de consolidation que ne donnerait certainement pas l'addition de pouzzolane artificielle.
Dans la direction de ces essais, on avait pour but non seulement de mettre
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à profit le peu cle solubilité des silicates magnésio-calcaires dans l'eau de mer, mais surtout certaines propriétés particulières des silicates alcalins qu'on vient de faire connaître.
La plupart des sels que contient l'eau de mer doivent concourir à protéger contre toute corrosion nos constructions maritimes, lorsqu'il entre dans la composition du mortier des silicates alcalins solubles ou que ces constructions sont revêtues de ciments imprégnés d'un excès de ces silicates.
D'abord, la chlorure de magnésium et le sulfate de magnésie étant décomposés, doivent constituer à la surface des travaux hydrauliques une couche de silicate de magnésie; le sulfate de chaux doit former au contact du silicate de potasse ou de soude, du silicate de chaux, tous composés difficilement attaquables par l'eau de mer.
Reste l'action du sel marin; à l'égard de cet agent d'altération, on a fait une observation, qui n'est pas sans importance : c'est que ce sel, en dissolution affaiblie jusqu'à la proportion dans laquelle il se trouve contenu dans l'eau de mer, précipite lentement la silice en un composé siliceux non encore déterminé de silicate de potasse ou de soude. Cette précipitation est immédiate dès que la proportion de sel marin devient plus considérable, qu'elle s'élève à 5 pour 100 par exemple.
Le chlorure de potassium se comporte différemment. C'est à peine si avec des dissolutions concentrées on sépare quelques flocons de silice, alors que la dissolution siliceuse versée dans le sel marin au même degré de concentration se prend en masse. Les deux chlorures agissent d'une manière analogue sur l'aluminate, le stannale et le zincate de potasse. Dans certaines circonstances, l'analyse chimique pourra tirer un parti avantageux de cette singulière propriété.
Désirant s'assurer dans quelles limites la grande affinité de la magnésie pour la silice peut être utilisée dans l'emploi des produits naturels, on a soumis à la silicalisalion un grand nombre de chaux magnésiennes résultant de la calcinationde diverses dolomies. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les dolomies de Traverselles (Piémont), les craies dolomitiques d'Igornny près Autun, les craies dolomitiques de Beynes (Seine- et-Oise).
La présence dans les dolomies d'un excès de chaux et d'un peu d'argile paraît favorable ; mais, pour obtenir un bon raffermissement, il est utile de laisser bien s'hydrater la dolomie calcinée avant d'y ajouter la dissolution siliceuse.
En envisageant la silicatisation des mortiers en dehors de l'influence de la magnésie, on a constaté par des expériences nombreuses mais qui n'ont encore qu'une durée de quelques mois, que l'on obtient de bons mortiers hydrauliques en associant à la chaux grasse, non seulement du sable et des silicates alcalins, mais aussi un peu d'argile. Les mortiers composés de 30 parties de chaux grasse, 50 de sable, 15 d'argile non calcinée et 5 de silicate de potasse en poudre, ont permis de construire des citernes parfaitement étanches.
Ainsi, avec une dépense de 5 pour 100 de silicate alcalin sec ou leur représentant en dissolution, les mortiers acquièrent déjà une grande dureté. On fait d'ailleurs varier ces quantités suivant le degré d'hydraulicité qu'on veut obtenir. Il est préférable de faire entrer les silicates alcalins dans la composition de
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mortiers ou ciments, soit magnésio-calcaires, soit exclusivement calcaires à l'état d'une poudre très fine ; leur action est plus lente, mais elle est graduelle, le raffermissement des mortiers silicatisés devient définitivement plus considérable et le travail est plus facile. Il faut d'ailleurs éviter un gonflement trop rapide du ciment; cela lui donne à la longue une certaine porosité, et à ce point de vue, il pourra même être utile de faire usage de silicates alcalins peu solubles, lorsque la prompte consolidation ne sera pas une condition essentielle du travail à exécuter.
Pour les travaux à la mer, il conviendra d'employer dans les parties extérieures, immédiatement en contact avec l'eau salée, un excès de silicate alcalin, afin de protéger mieux les parties centrales.
On emploie actuellement le silicate de soude pour divers usages, notamment en Allemagne et en Amérique, dans la fabrication des savons d'huile de palme et d'huile de coco. II rend ces savons plus alcalins et plus durs.
Mélangé avec le sulfure d'antimoine, le verre soluble donne une matière foncée susceptible d'un beau poli. Avec la limaille de fer, il donne une masse d'un gris noirâtre d'une grande dureté. Avec la limaille de zinc il donne une matière grise, dure, qui peut servir à mastiquer des pièces de zinc.
Neutralisé par l'acide hydrofluosilicique, filtré, on obtient un produit qui a déjà été employé en photographie en place de collodion. Le silicate de potasse est employé en chirurgie dans la contention des fractures, comme la dextrine qui remplit à peu près le même office.
Le verre soluble remplace souvent l'alumine dans la fabrication des toiles peintes; les tissus imprimés par ce procédé résistent à la lessive.
En teinture, le coton trempé dans le verre soluble jouit de la propriété d'attirer les couleurs, on se sert dans ce cas du verre soluble comme apprêt. On passe dans unbain légèrement acide le coton trempé dans le silicate, la silice se dépose à la surface de la fibre, on lave, et le coton est ensuite passé à la teinture.
Lavage de la laine avec le verre soluble neutre. — L'emploi du verre soluble, pour le lavage de la laine, constitue un progrès important dans cette industrie. Le traitement est si simple et si économique, qu'il suffit d'en faire un essai en petit pour en reconnaître les avantages en ce qui concerne la laine.
On prend 40 parties d'eau à 50 ou 57 degrés, et une partie de verre soluble neutre; on y plonge la laine pendant quelques minutes, et on la triture un peu à la main ; on la lave ensuite avec de l'eau froide ou tiède, et on la trouve alors complètement blanche et exempte d'odeur. La laine, après cette opération, reste parfaitement douce, et ne perd rien de sa qualité, même lorsqu'on la laisse pendant plusieurs jours dans la solution du silicate, et que l'on attend pendant tout ce temps pour la laver dans l'eau chaude.
On peut même la laver sur pied, en préparant la lessive d'avance, et en ayant soin de préserver les yeux des moutons au moyen d'une couverture, et de faire le lavage en une minute, avec la lessive dont on enlève l'excès à l'eau tiède.
Dans les filatures de laine peignée, on doit d'abord faire tremper cette laine, peaûant dix minutes, dans le bain de 40 parties d'eau, à 50 ou 57 degrés et de
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1 partie de verre soluble, puis dans un autre bain de 80 parties d'eau à 37 degrés et de 1 partie de verre solul)le.
On obtient ainsi un résultat très beau et très économique, sans emploi de savon ou de soude, et la laine devient au moins aussi blanclie et aussi douce que par toute autre méthode.
