CHAPITRE V

Confection des bétons.

Dans la première section , on n’a exposé que très-sommairement les procédés à employer pour confectionner et immerger des blocs de béton. On va donner dans celle-ci tous les développements et tous les détails nécessaires au constructeur qui voudrait appliquer ces procédés. On parlera d’abord des matières constituantes des mortiers , ensuite de leur confection et de celle des bétons; enfin on décrira successivement toutes les opérations à faire pour préparer les blocs et les immerger , soit qu’on les lance de terre , soit qu’on les mette à flot pour les transporter par eau.

On supposera dans ce qu’on va dire que les mortiers hydrauliques se confectionnent avec des chaux grasses ordinaires et des pouzzolanes, ainsi que cela a lieu à Alger. Dans ce cas, l’extinction par fusion est la plus convenable. Elle se fait dans un couloir qu’on remplit d’eau. Dès

Chaux.

Pouzzolane.

que la chaux commence à fuser, on la remue avec un rabot, et lorsqu’elle est suffisamment délayée pour pouvoir passer à travers la grille qui est au bout du couloir et dont les barreaux sont espacés de om,o 2 , on lève la vanne , et la chaux coule dans un grand bassin ou réservoir dans lequel on la conserve. Au bout de quelques jours, elle a acquis une consistance pâteuse qui permet de la faire sortir à la pelle et de la transporter dans des brouettes.

La chaux grasse ordinaire absorbe une fois et demie son poids d’eau pour passer à l’état de fusion complète; son foisonnement varie entre o"\y5 et i pour i.

La pouzzolane peut être artificielle ou naturelle. Nous ne dirons l ien de celle de la première espèce , sur laquelle M. l’ingénieur Jullien (i) a donné des renseignements assez détaillés pour qu’il soit facile, sans autre secours, d’en fabriquer partout où l’on reconnaîtra qu elle doit revenir à meilleur marché que la pouzzolane naturelle (2). Nous ne parlerons que de celle-ci, et spécialement de celle d’Italie, que l’on expédie de Rome et qui est la plus généralement employée sur tout le littoral de la Méditerranée. La plus estimée provient des caves dites de Saint-Paul , situées près de l’église de ce nom. Elle se transporte par voiture jusqu’au Tibre , et de là sur des bateaux qui la descendent jusqu’à Ci vita-Vecchia , où les navires marchands viennent la chercher. Le commerce la fournit telle qu’on l’extrait naturellement des terrains qui en sont formés : dans cet état, elle est composée de Avantage que parties plus ou moins fines. Or, l’expérience démontre que les plus

l'on trouve à . ... . . • i i t

remployer tenuessont les seules qui agissent pour rendre les mortiers hydrauliques, tamisée, et que dès qu’elles atteignent une certaine grosseur, par exemple celle du sable de mer, elles sont aussi complètement inertes que le sable

(1) Annales des ponts et chaussées , 2e semestre de l’année 1834.

(2) Nous avons continué pendant toute une année , sur les pouzzolanes artificielles , une série d’essais dont les principaux résultats se trouvent consignés dans des tableaux placés à la fin de ce Mémoire. Ces essais nous avaient conduit à reconnaître qu’il y aurait de l’économie à fabriquer la pouzzolane à Alger même au lieu de la faire venir d’Italie , et nous avions en conséquence fait construire, auprès de l’établissement des fours à chaux, deux fours et un vaste hangar pour la confection d’une pouzzolane factice.

lui-même (i). Il résulte de là que le degré de iinesse de la pouzzolane influant sur la plus ou moins prompte solidification du mélange , il importe de l’employer dans le plus grand état de ténuité possible toutes les fois que l’on a besoin d’obtenir une grande vitesse de prise.

Conformément à ce principe , la pouzzolane qu’on expédiait d’Italie pour les travaux du môle était tamisée à Alger. Elle donnait la moitié de son volume pour résidu, et cette moitié, broyée au manège et tamisée de nouveau , laissait à peu près un dixième de déchet. Cette triple opération , savoir : le premier tamisage , la trituration du résidu et le tamisage de ce résidu , revenait environ à 1 2 francs par mètre cube , y compris le déchet définitif; et le produit obtenu par la pulvérisation était d’une qualité de beaucoup inférieure à celui qui venait du premier tamisage.

Il était donc plus simple et plus avantageux de faire tamiser la pouzzolane à Rome , sur les lieux mêmes d’où on la tirait ; comme cette substance a fort peu de valeur intrinsèque, la perte provenant des résidus est à peu près nulle , et il y a lieu seulement de tenir compte des frais occasionnés par la main d’œuvre du tamisage. Sur un rapport que nous fîmes à ce sujet nous fûmes autorisé à nous rendre à Rome pour y prendre les dispositions les plus propres à assurer le succès de cette opération. Nos prévisions se trouvèrent complètement réalisées, et depuis lors la pouzzolane ne s’expédie plus à Alger que toute tamisée, à travers un blutoir cylindrique en tôle, dont les ouvertures ont deux millimètres de largeur. Dans cet état elle est revenue en 1837 à 42 francs le mètre cube; en 1839 on l’a offerte à 39 francs , c’est-à-dire seulement 3 francs de plus que la pouzzolane brute. On pourrait l’obtenir aussi fine qu’on le voudrait, en em-

(1) M. Vicat , dans une note qu’il a insérée au n“ 5 des Annales de 1839 , fait observer qu’il ne faudrait pas conclure de cette expérience que l’énergie de la pouzzolane dépend des dimensions physiques de ses parties. Il rappelle que c’est l’affinité chimique qui préside à la solidification des alliances de chaux grasses et pouzzolane , et que la ténuité agit là comme dans les composés chimiques en favorisant l’intimité du mélange. Je remercie ce célèbre ingénieur d’avoir bien voulu relever ce qu’il y avait d’équivoque dans l’énoncé du fait que j’ai rapporté.

Pl\xche III.

fig. 1.2, 3, 4 et 5.

Confection du mortier.

Planche III, lie;. 6 , 7 , 8 , 9, 10 , 11 , 12, 13 et 14.

ployant un blutoir en tôle ordinaire , qui serait enveloppé par un second blutoir en toile métallique , à travers lequel viendrait passer le produit du premier.

La plus grande vitesse de prise, si essentielle à la réussite des bétons que I on immerge frais dans une eau exposée à l’agitation , n’est pas le seul avantage que les localités où l’on se sert de la pouzzolane d’Italie doivent trouver à l’employer toute tamisée. Il en résulte une économie notable qui peut aller jusqua près de cent pour cent pour les mortiers qui n’ont pas besoin d’une grande vitesse de prise, tels que sont, par exemple, ceux qui servent à la fabrication des blocs de béton préparés à terre. En mélangeant à parties égales la pouzzolane qui coûte 3g francs le mètre cube avec le sable qui vaut 3 francs, on a pour 42 francs deux mètres cubes, ou , pour 2 1 francs, un mètre cube de matière de même énergie que la pouzzolane brute qui se payerait 36 francs. Alger n’est pas la seule localité qui doive recueillir le bénéfice de cette mesure : il s’étendra à tous les chantiers dans lesquels on emploie la pouzzolane d’Italie, c’est-à-dire à tout le littoral de la Méditerranée ; et bientôt cette matière ne se trouvera plus qu’à cet état dans le commerce ( 1 ).

Les matières qui doivent composer le mortier sont mélangées dans un tonneau, dans l’intérieur duquel sont disposés, autour d’un arbre en fer qui le traverse par son milieu , cinq croisillons dont deux fixes et trois mobiles : chaque croisillon a quatorze branches, dans chacune desquelles sont implantées des dents en forme de râteau , savoir : quatre aux croisillons mobiles et trois aux croisillons fixes. L’arbre pivote par le bas dans une crapaudine et tourne par le haut dans un collier formé par la réunion de deux barres de fer plat , assujetties au

(1) M. Vicat , dans la note déjà citée , témoigne la crainte que les marchands de pouzzolane ne cherchent à frauder , en y introduisant des matières étrangères , dont il serait plus difficile , la pouzzolane étant tamisée , de constater immédiatement la présence. 11 suffit , pour être complètement rassuré à cet égard , de savoir qu’à Rome la pouzzolane forme le sol d’une grande superficie de terrain et qu’il serait bien difficile de trouver une substance à meilleur marché.

tonneau par quatre boulons. 11 s’élève à om, 60 au-dessus du tonneau de manière à permettre aux hommes qui y versent les matières de circuler librement tout autour , sans être obligés de se baisser : il se termine par un bout carré et une embase, sur laquelle repose la manivelle, qui est en fer carré de om,07. Celle-ci a un fort empâtement , avec une mortaise au milieu pour recevoir l’extrémité de l’arbre. Sa longueur totale est de 6 mètres , et se trouve coudée à im,5o de chaque côté du tonneau, de manière à la descendre de om,8o pour la mettre à la portée des tourneurs.

Le tonneau est évasé ; il a im,3o de hauteur ; son diamètre moyen est de im,o5, sa contenance effective est de om,8o; les douves et le fond sont en bois de chêne de om,o4 d’épaisseur, et sont reliés par- cinq cercles en fer de om,o5 de largeur, sur om,oi d’épaisseur. Au bas de ce tonneau est une ouverture carrée de om,2o, fermée par une porte en tôle à coulisse, qui se soulève au moyen d’un levier à bascule. C’est par cette porte que se fait l’évacuation du mortier , lorsqu’il est suffisamment mélangé. Une autre ouverture est placée en face et fermée avec une porte en tôle à loquet simple ; elle facilite le nettoiement du tonneau, qu’elle permet, au moyen d’une curette, de dégager des corps étrangers qui auraient pu s’y introduire. Deux portes semblables ayant la même destination, sont placées vis-à-vis lune de l’autre, entre deux cercles , vers le milieu du tonneau.

On verse les matières dans le tonneau au moyen de mannes d’osier, contenant on',oi de mètre cube, de manière à les doser suivant les proportions établies , en ajoutant petit à petit la quantité d’eau nécessaire pour tenir le mortier à l’état d’une pâte consistante. Cette quantité varie suivant le degré de dureté de la chaux et la plus ou moins grande siccité de la pouzzolane et du sable. Avec de la chaux en fusion, éteinte depuis trois jours, et du sable et de la pouzzolane secs , on a trouvé qu’il fallait om,07 d’eau pour 1 de mortier. Pendant que l’on verse les matières, on tourne en même temps la manivelle; au bout de quinze à seize minutes, on ouvre la porte du bas, par laquelle on laisse s’écouler le mortier, et si l’on s’apercevait que le mé-

Confection rlu béton.

Planche Vlll, fig. 24 et 25.

Remplissage de la caissemoule.

lange ne fût pas complet, on fermerait la porte un instant. On continue à verser les matières à mesure que levacuation s’opère , et l’on parvient ainsi à faire io mètres cubes de mortier dans trois heures, ou 3o mètres dans une journée de neuf heures de travail.

Les ouvriers qui composent l’atelier de fabrication du mortier dans le tonneau se répartissent de la manière suivante :

A sortir la chaux du bassin . 1

A la charger . 1

A la rouler à un relais de 30 mètres . 2

A rouler la pouzzolane id . 5

A approcher la chaux et la pouzzolane du tonneau. . 6

A porter l’eau . 1

A charger le tonneau. . . 2

A tourner la manivelle (1) . 10

Total . “28

Les proportions pour le béton sont une partie de mortier pour deux de pierraille. Le mortier se transporte dans une brouette destinée spécialement à cet objet, et qui contient om,o4; on le verse sur un tablier en planches de 4 mètres de côté, sur lequel se fait le mélange qui devient ainsi plus facile sur le sol, parce que la surface étant bien unie , la pelle y manœuvre plus librement. La pierraille , après avoir été mouillée pour que le mortier y adhère mieux , est apportée dans des brouettes ordinaires de la même contenance que les brouettes à mortier, et l’on retourne le mélange jusqu’à ce qu’il soit bien intime.

Quand il est terminé, deux pelleurs le jettent dans la caisse qui forme le moule du bloc à fabriquer : dans l’intérieur de cette caisse est placé un ouvrier chargé de piétiner le béton ; il est chaussé de

(1) A Alger, on emploie dix hommes pour tourner la manivelle en raison du bon marché de la main-d’œuvre des condamnés militaires ; mais si l’on n’avait à sa disposition que des ouvriers libres , il vaudrait mieux adapter au tonneau un manège mû par des chevaux. On pourrait également , au lieu du tonneau , se servir d’un mortier semblable à celui que M. le général Treussart a décrit dans son mémoire. On en avait d’abord fait confectionner un au môle ; mais on y avait renoncé par la suite, le tonneau, en raison de sa mobilité, ayant été trouvé plus commode.

grosses bottes et armé d’une spatule qui lui sert à remplir les angles de la caisse. Cette spatule , dont la forme est à peu près celle d’un aviron , est préférable à une dame ordinaire qui ferait remonter le mortier.

Les ouvriers attachés à l’atelier de fabrication du béton se répartis sent ainsi qu’il suit :

A charger et rouler le mortier. . 8

Charger et rouler la pierraille . 12

Mélanger . 9

Peller . 6

Damer . 3

Porter l’eau à la pierraille . 2

Total. . . . 40

On conçoit d’ailleurs que ce nombre doit varier suivant la distance du mortier aux caisses et de celles-ci à la pierraille. Cet atelier se divise en trois sections dont chacune remplit une caisse , le mélange se faisant en face de chacune d’elles et au pied de son plus grand panneau.

Le nombre total des ouvriers employés, tant à la confection du mortier qu’à celle du béton, est donc en général de 68 ; il peut être moindre et descendre jusqu’à 6o.

Planche IV, fig. \ et 2.

Chemins de fer.

Description de la

caisse-moule.

Planche V, fig. 1, 2,3, 4, 5 et 6.