RÉSUMÉ DE LA PREMIÈRE SECTION

De l’ensemble des faits qui ont été exposés dans les chapitres précédents il résulte les conclusions suivantes :

Il y a deux moyens de faire du mortier hydraulique : le premier est de faire le mortier avec de la chaux hydraulique naturelle ou artificielle et du sable ; le second consiste à faire un mélange de chaux commune avec de la pouzzolane ou des substances analogues.

Dans les pays où il y a de bonnes chaux hydrauliques naturelles , il est très avantageux de s’en servir , et l’on ne doit point dans ce cas faire usage des chaux communes. Les bonnes chaux hydrauliques peuvent être employées avec du sable seulement pour faire les mortiers des grosses maçonneries; mais lorsqu’il s’agit de construire des radiers d’échiscs , des chapes ou d’autres ouvrages de ce genre , alors il est avantageux d’ajouter au mortier un peu de ciment hydraulique.

Lorsqu’on se trouve dans un pays où il n’y a point de chaux hydraulique naturelle, au lieu d’en fabriquer en calcinant de la chaux avec une petite quantité d’argile, il est plus avantageux et plus économique de faire directement du mortier hydraulique en mélangeant de la chaux commune avec des ciments hydrauliques et du sable. L’avantage est surtout bien marqué dans les pays qui n’ont point de craie tendre , et où l’on serait obligé de faire subir deux cuissons successives à la pierre calcaire que l’on voudrait rendre hydraulique en la faisant recuire la deuxième fois avec une petite quantité d’argile.

La chaux commune devient hydraulique lorsqu’elle est chauffée à un degré convenable avec une petite quantité d’argile crue; on n’obtient plus aucun résultat si l’argile a été calcinée avant le mélange. La chaux commune donne aussi du bon mortier hydraulique lorsqu’elle est mélangée par la voie humide avec de la pouzzolane et du sable par parties égales, et que la proportion de ces substances est au moins le double de celle de la chaux.

La silice, lorsqu’elle est divisée en particules très fines, et disséminée dans les pierres à chaux , produit de bonne chaux hydraulique , ainsi que le prouve la chaux de Senonches; lorsqu’on fait chauffer de la chaux commune avec de la silice très fine , on obtient un résultat hydraulique , mais à un faible degré. Le fer et l’oxide de manganèse ne communiquent à la chaux aucune propriété hydraulique ; le fer à

l'état d’oxide brun ou rouge empêche la chaux de s'échauffer beaucoup lorsqu'on l’éteint avec de l’eau. 11 ne parait pas que l’alumine et la magnésie donnent le moyen de rendre la chaux hydraulique; niais lorsque ces substances sont mêlées avec de la silice, alors on obtient de bons résultats. Le meilleur procédé pour convertir en chaux hydraulique de la chaux commune est de la faire cuire avec une petite quantité d’argile crue ; la proportion d’no cinquième d’argile semble la plus convenable , et il parait que la meilleure argile est celle qui contient autant de silice que d’alumine. i •'J

On augmente la bonté des chaux hydrauliques en mélangeant avec l’argile que l’on veut faire cuire avec la chaux une petite quantité d’eau chargée de soude; ou obtient un meilleur résultat avec de la potasse , mais ce moyen serait trop embarrassant, et oceasionerait un surcroît de dépense qui ne serait peut-être pas en proportion avec l’avantage qu’on en retirerait si l’on voulait faire celte opération en grand.

Les chaux hydrauliques comportent moins de sable qu’on le croit communément; il y a peu de ces chaux que l’on puisse mélanger avec plus de deux parties et demie de sable sans diminuer sensiblement la résistance des mortiers; Les chaux communes peuvent comporter une plus grande quantité de sable et de pouzzolanes mélangées pour former des mortiers hydrauliques.

Les pouzzolanes ou ciments hydrauliques qui sont énergiques conviennent également aux chaux hydrauliques et aux chaux communes. En mélangeant de la. chaux hydraulique ou de la chaux commune avec du sable et de la pouzzolane ou. autre substance analogue par parties égales, on a souvent un meilleur résultat qu’en mêlant ces chaux avec les pouzzolanes seulement. Lorsqu’on se sert de chauxi très hydrauliques , l’addition du sablc pcrmot de diminuer sensiblement la quantité de pouzzolane naturelle ou artificielle que l’oît doit mélanger avec la chaux pour obtenir un durcissement très prompt et une très grande résistance. Avec les chaux* communes , il résulte toujours un très bon. mortier du mélange par parties égales du sable et de la pouzzolane naturelle ou artificielle ; et s’il arrive, que , dans quelques circonstances , on obtienne un mortier un peu supérieur avec cette dernière substance seulement , l’avantage n’est pas assez prononcé pour que l’on ne: doive pas mêler du sable avec le mortier , attendu la grande économie qui en résulte.

Les chaux hydrauliques sont difficiles à cuire au degré convenable. Lorsqu’elles ne sont pas assez cuites, elles s’éteignent mal , et le mortier qui en résulte n’a pas toute la ténacité qu’il pourrait avoir (t). Un degré de chaleur un peu plus fort qu’il

(i) Cela ne doit s'entendre que des pierres à chaux hydrauliques qui ont été' assez cuites pour être employées comme chaux; quant ù celles que l’on ne calcine que très peu pour les employer comme ciments d’après le procédé de M. Lacordaire , je n’ai point d'expériences qui puissent me mettre ii meme de prononcer sur la ténacité de ces sortes de mortiers.

ne faut fait éprouver à ces chaux un commencement de vitrification : alors elles s'éteignent lentement ; le mortier qu’elles forment perd de sa force , il se gonfle après avoir été employé, et peut occasioner des avaries considérables dans les travaux. Les chaux hydrauliques demandent à être employées peu de temps après leur sortie du four; elles ne peuvent point être éteintes avec beaucoup d'eau comme les chaux communes, ni coulées comme elles, car au bout de très peu de temps elles deviendraient très dures et il serait impossible de s’en servir. Soit qu’on les éteigne avec une petite quantité d’eau pour les réduire en poudre sèche , soit qu’on les laisse s’éteindre d’elles-mémes à l’air , elles perdent en général bien vite une partie de leurs propriétés hydrauliques , et elles finissent pur passer à l’état de chaux communes. Cet effet est dû vraisemblablement à ce que l’hydrate de chaux absorbe de l’oxygène. Il paraîtrait que les chaux hydrauliques qui contiennent de l’oxide de manganèse conservent mieux leur énergie lorsqu’on les a laissées s’éteindre d’elles-niémes à l'air que lorsqu’on les a éteintes en poudre avec de l’eau. Malgré les précautions que les chaux hydrauliques exigeut, il est important de les employer lorsqu’on en trouve de naturelles qui sont bonnes , attendu qu’elles procurent à bon marché de très bon mortier. On doit cludier avec soin le degré de caisson qui leur est convenable , et s’assurer surtout si elles ne perdent pas promptement leur propriété hydraulique par leur exposition à l’air , soit qu’on les éteigne en poudre sèche , soit qu’qn les laisse s’éteindre d’elles-mèmcs : sans celle précaution, on s'expose à manquer totalement des ouvrages importants en faisant de très mauvais mortiers avec de très bonnes chaux.

Les chaux communes n’ont point , comme les chaux hydrauliques , l’inconvénient de perdre une partie de leurs qualités par un degré de chaleur un peu plus fort que celui qui convient pour les bien cuire. 11 faudrait un coup de feu très violent pour arriver à ce résultat. Soit qu’oit les éteigne avec beaucoup d’eau pour les réduire en pâte claire, afin de les couler dans des fosses , soit qu’on ne leur en donne qu’un peu pour les réduire en poudre sèche, ou qu’on les laisse s’éteindre d’elles- mêmes à à l’air, soit enfin qu’on les emploie aussitôt après leur sortie du four, on obtient toujours du bon mortier hydraulique en les mélangeant par parties égales avec du sable et de la pouzzolane naturelle ou artificielle. En les laissant s'éteindre d’ellesmêmes à l’air, le résultat est le moins bon. Il parait que la chaux , en s’éteignant de cette manière, absorbe une assez grande quantité d’acide carbonique, et. le mortier qui en résulte est parsemé de points blancs qui sont des particules de carbonate de chaux qu’on ne peut faire disparaître, quelques soins que l’on prenne pour faire le mélange.

La meilleure manière d’éteindre les chaux hydrauliques est de les arroser, à leur sortie du four, avec le quart environ de leur volume d’eau ; une mesure qui contient environ le tiers d’un mètre cube permet de faire facilement le mélange des matières qui doivent composer le mortier. Avant d’arroser la chaux, on l’entoure des matières que l’on veut mélanger avec clic , et lorsqu’elle a été éteinte et ne donne

plus beaucoup de vapeurs , on la recouvre arec ces matières. On laisse la chaux dans cetétat pendant douzeheures au moins, et huit à dix jours au plus. On ajoute ensuite au tas la quantité d’ean necessaire pour en faire un mortier de consistance ordinaire. Il faut avoir soin de ne faire le mortier qu’au fur et à mesure des besoins. Les tas de chaux entourés de leur sable ou autres matières doivent être mis à couvert de la pluie.

Avec les chaux communes , on procédera d’une manière un peu différente; on les éteindra , à leur sortie du four , avec le tiers de leur volume d’eau : on mettra cette chaux éteinte en poudre à couvert , et on la laissera dans cet état pendant un mois ou deux. Au bout de ce temps , on la mesurera en pèle et on la mélangera avec le sable et le ciment hydraulique dans les proportions convenables , en ajoutant la quantité d’eau nécessaire pour réduire le mortier à la consistance ordinaire. Ce procédé est celui qui donne le meilleur résultat ; mais si quelque circonstance s’y oppose, on peut employer la chaux à 6a sortie du four ou lorsqu’elle a été coulée dans des fosses , depuis n’importe qncl temps.

Un excès de trituration est tout-ù-fait inutile , soit quei’on emploie de la chaux hydraulique ou de la chaux commune. 11 suffit que le mortier soit bien homogène, ce qui a lien ordinairement lorsqu’on tas contenant environ un mètre cube a été passé au rabot cinq & six fois par quatre hommes. Le mortier fait de consistance ordinaire , et même nn peu clair, est plus facile à bien mélanger, et donne de meilleurs résultats que lorsqu’il a été gâché ferme. S’il vient à sécher avant qu’on ait pu l’employer , il n’y a aucun inconvénient à le rorroyer de nouveau en lui donnant un peu d’eau. On peut même le laisser sécher du soir au lendemain matin, afin de le passer de nouveau une couple de fois au rabot : le mortier acquiert plus de consistance en l’humcctant un peu. Il peut être rebattu de la sorte pendant une couple de jours , sans qu’il perde de sa force.

Dans les mortiers faits avec de la chaux hydraulique , le sable parait être à l’état passif ; mais dans les mortiers hydrauliques faits avec la chaux commune , la pouzzolane ou les substances analogues entrent en combinaison avec la chaux , et il paraît que c’est là ce qui -donne au mortier la propriété de durcir dans l’eau. Le sable fin est préférable aux gros sables pour faire les mortiers hydrauliques ; celui qui est terreux diminue beaucoup la force des mortiers.

Lorsqu’on mélange une partie de chaux vive hydraulique avec deux parties de sable , le volume du mortier qui en résulte diminue d’environ un cinquième ; la diminution n’est que d’environ un sixième si l’on mélange une partie de chaux avec deux et demie de sable.

Toutes les argiles calcinées à un degré convenable et réduites en pondre sont susceptibles de donner des pouzzolanes factices pins ou tuoius bonnes , suivant leur composition. Les argiles les plus propres à faire de bonnes pouzzolanes sont celles qui sont grasses au toucher , et dont on se sert ordinairement pour fabriquer les

faïences , les grés , les poteries et les pipes. Les argiles qui contiennent un quart d'alumine sont grasses au loucher: celles qui contiennent de uu tiers à un demi d’alumine donnent de très bons résultats. La substance dont il importe le plus d’observer la présence dans les argiles, c’est la chaux. Si celte substance se trouve mêlée dans l’argile dans la proportion (l’un dixième ou dans un rapport plus grand, et que l’on chauffe l’argile un peu trop, alors on obtient un ciment qui ne jouit plus de la propriété de faire durcir les chaux communes dans l’eau; mais si l’on chauffe modérément, alors on obtient un assez bon résultat. Plus les argiles contiennent de chaux, moins elles doivent être chauffées (t). Lorsqu’elles ne contiennent point de chaux , elles demandont généralement à être chauffées au degré convenable pour bien cuire la brique : quelques unes demandent un degré de chaleur un peu plus grand , suivant les proportions d’alumine et de silice qu’elles contiennent. Lors même (pie les argiles ne contiennent point de chaux , elles ne doivent pas être trop calcinées : sans cela elles perdent unepartie de leurs propriétés hydrauliques. Lorsqu’elles renferment jusqu’à un dixième de chaux , elles demandent un degré de chaleur moins grand que celui qui est nécessaire pour cuire les briques. Quand elles contiennent plus d’un dixième de chaux , la chaleur nécessaire pour cuire les tuiles est suffisante. On suppose que les argiles ont été transformées en briques de dimensions ordinaires avant de les faire cuire.

Lorsque les argiles ne contiennent que quatre ou cinq centièmes de chaux , il \ en a qui acquièrent un peu plus (l’énergie par une calcination convenublc; d’autres n'éprouvent aucune amélioration : cela parait dépendre des proportions dans lesquelles l'alumine et la silice se trouvent pour former l’argile. La chaux ne peut doncpoint être regardée connue un moyen d’augmenter de beaucoup l’énergie des pouzzolanes ; mais elle présente l’avantage d’amener plus promptement les argiles au degré de calcination qui leur est le plus convenable , et elles en sont plus faciles à réduire en poudre ; le mélange d’un peu de chaux produit donc de l’économie sous ces deux rapports. Les argiles qui contiennent; environ le tiers d’alumine et quatre ou cinq centièmes de chaux paraissent être les plus favorables à la confection des pouzzolanes , pourvu quelles soient chauffées à un degré un peu au-dessous de celui qui est necessaire pour bien cuire les briques.

Avec les briques ordinaires , on peut obtenir des ciments propres à faire de bons mortiers pour les grosses maçonneries. Le ciment de tuileau n’a aucun avantage sur le ciment des briques. La chose importante est de connaître le degré de calcination qui leur convient suivant la composition des argiles. On ne doit pas prendre indistinctement toutes les briques d’une fournée , mais on doit faire un choix de celles qui auront été reconnues propres à produire le meilleur ciment hydraulique.

(i) Lorsque je parle de la chaux qui est contenue dans les argiles, il est entendu que c'est de la chaux à l'etat de carbonate.

Le fer ne don ne aucune énergie aux pouzzolanes; il («rail meme qu’il est plus nuisible qu’utile: car les terres ocreuses ne donnent pas de bons résultats, tandis qu’avec des argiles dépourvues de fer on en obtient de très bons.

Le carbonate de magnésie , qui se trouve assez souvent mélangé avec les argiles dans une proportion de quelques centièmes, n’a aucune influence lorsque la cuisson est seulement amenée au degré convenable pour produire de bons ciments hydrauliques.

La soude ne parait pas avoir une influence sensible sur la confection des ciments hydrauliques ou pouzzolanes artificielles , mais la potasse en a une marquée. Lorsqu’on imbibe les argiles que l’on veut transformer en ciments hydrauliques, avec un volume d’eau égal au quart de relui de l’argile et chargée de potasse de manière ii marquer 5“ au pèse-acide, alors les ciments augmentent sensiblement d’énergie ; mais l’avantage qu’on en retirerait ne me parait pas assez grand pour que ce moyen doive être employé dans la pratique. Avec les argiles telles que je les ai désignées, on obtient des pouzzolanes artificielles qui ne le cèdent en rien à ces produits naturels, et l’on peut se procurer par ce moyen des mortiers d’une très grande dureté , en faisant le dosage du ciment hydraulique d’une manière convenable.

Les argiles salpêlrées paraissent bonnes pour être transformées en ciments hydrauliques: ainsi on ne doit point rejeter celles qui se trouvent contenir un peu de salpêtre (nitrate de potasse ).

Lorsque les argiles que l’on veut transformer en ciments hydrauliques ont été imbibées d’un peu d’eau chargée de soude , de potasse ou de salpêtre à 5" du pèseacide, alors elles ne perdent point facilement leur propriété hydraulique par un degré de calcination trop fort (i). Ce moyen serait embarrassant et occasionerait un peu de dépense ; mais on peut le remplacer par l’emploi du sel marin (muriate de soude ) , ce qui serait peu coûteux et peu embarrassant. 11 parait probable qu’on obtiendrait un résultat semblable avec de l’eau de mer : car ou a vu , page y a , que les Hollandais font du trass artificiel avec un banc d’argile qu’ils tirent du fond de la mer et qu'ils vendent comme du trass naturel.

Lorsque les argiles que l’on veut transformer en ciment hydraulique ou pouzzolane artificielle sont calcinées à un courant d’air atmosphérique, les mortiers durcissent dans l’eau beaucoup plus promptement. Je ne puis assurer que la résistance des mortiers qui en résultent soit beaucoup plus grande ; cependant cela me parait probable. Comme il est important d’obtenir, élans beaucoup de circonstances, des mortiers qui durcissent promptement dans l’eau, il faudra, dans ces occasions, faire

II) Cet effet a lieu lorsque Ici argiles De contiennent point de chaux, mais j’ignore si on l'obtient lorsqu'elles en contiennent.

calciner les argiles dans des fours semblables à ceux dont j’ai parlé , attendu que, dans ces fours , les argiles se trouveront calcinées à un courant d’air.

Les cendrées et les scories de forges se trouvent rentrer dans le cas des pouzzolanes factices : il y en a qui donnent de très bons résultats et d’autres qui n’en donnent que de très mauvais.

Les basaltes, lorsqu’ils sont calcinés à un degré convenable, produisent aussi de bonnes pouzzolanes artificielles.

Parmi les mortiers composés de chaux hydraulique et de sable , ceux qui durcissent le plus promptement ne présentent pas toujours la plus grande résistance ; mais il parait que cela a généralement lieu pour les mortiers faits avec delà chaux commune et delà pouzzolane naturelle ou factice. Le moyen le plus siir de reconnaître si la chaux hydraulique est de bonne qualité , c’est de la réduire en pâte avec de l’eau et de la plonger dans cet état sous l’eau , afin de voir si elle durcit promptement , ou bien de mélanger une partie de chaux en pâte contre deux parties de sable. Pour reconnaître la bonté des ciments hydrauliques ou pouzzolanes naturelles , il faut en faire un peu de mortier, en prenant deux parties de ces ciments contre une de chaux commune mesurée en pète, et le placer sous l’eau.

Tous les mortiers hydrauliques durcissent plus vile en été qu’en hiver. Si le mortier que l’on fait pour essai , en été , est confectionné avec de la chaux hydraulique et du sable, ou bien si l'on essaie de la cliaux toute seule , on ser.i certain d’avoir un très bon résultat, si l’on obtient au bout de huit à dix jours un durcissement tel , qu’en pressant fortement avec le pouce la matière dont on fait l'essai on n’y laisse aucune impression. Si l’on n’obtient ce résultat qu’au bout de quinze à vingt jours seulement , c’est une preuve que la chaux n’est que moyennement hydraulique.

Pour le mortier qui est fait avec de la chaux commuuc et du ciment hydraulique, on doit obtenir un durcissement semblable au bout de trois à cinq jours , si le ciment est de première qualité et s’il a été cuit à un courant d’air. Si le durcissement n’a lieu qu’au bout de douze à quinze jours, avec le ciment qui a été cuit à un courant d’air, il peut encore être employé avec avantage. Mais si le ciment n’a point été chaufFéà un courant d’air, au lieu de durcir dans l’espace de trois à cinq jours, il en mettra de douze à quinze, sans cesser de donner une très bonne résistance. On peut compter qu’en hiver le durcissement demandera un temps à peu près double qu’en été, sans que la résistance du mortier soit diminuée.

Les arènes sont des argiles qui ont éprouvé l’action du feu: ce sont donc de véritables pouzzolanes naturelles. Il parait que la France en contient sur beaucoup de points, et l’on en trouvera sans doute de plus en plus , à mesure que les recherches se multiplieront. 11 en est des arènes comme des pouzzolanes et des trass naturels: toutes n’ont point le même degré d’énergie , à beaucoup près ; mais celles qui sont faibles peuvent être avantageusement employées dans les mortiers des constructions

à l’air, tandis que celles qui ont plus d’éucrgie peuvent remplacer les ciments hydrauliques pour les constructions dans l'eau, lorsqu'il s’agit de travaux ordinaires, et qu’aucune circonstance n’exige un prompt durcissement. L’emploi des arènes énergiques procurera le moyen de faire , avec une grande économie , de bons mortiers pour les maçonneries dans l’eau et pour celles à l’air.

Le béton n’est autre chose qu’une maçonnerie faite avec du mortier hydraulique et de petites pierres. L’emploi du béton est d’un g nmd avantage pour fonder sous l’eau à des profondeurs qui occasioneraicut de très grandes dépenses par le moyen des épuisements. Les fondations en béton n'eu exigent presque point; elles sont capables de supporter les plus lourdes charges.

La bonté du béton dépend de la bonne qualité du mortier hydraulique. Il parait que les anciens ont construit quelquefois en béton ; on en a depuis beaucoup négb'gé l’usage. On n’a pas encore tiré de ce moyen de construction tout le parti possible : ses avantages seront mieux appréciés lorsque son emploi sera plus répandu et que l’on sera plus familiarisé avec la confection des mortiers hydrauliques.