ESPÈCE DE CIMENT

Zumaya du commerce .

Zumaya, lre qualité .

Portland anglais ordinaire .

Portland allemand et anglais, lre quai.

Portland de Roulogne .

Il résulte de ces comparaisons que le Zumaya est très imparfaitement moulu, au point que le 55 pour 100 de celui que l’on trouve dans le commerce correspond à des grains qui par leur grosseur forment une matière inactive, chimiquement considérés.

On peut seulement par un contrat spécial arriver à obtenir des fabricants un ciment qui ne donne qu’un résidu de 10 pour 100 dans le tamis de 524 mailles, et cette condition n’est pas toujours observée avec rigueur. C’est ce qui était exigé, pour le Zumaya employé pour l’assiette de la digue de Socoa, et nous croyons que là, comme en Espagne, il aura été difficile d’obtenir un ciment réunissant ces conditions de mouture.

Dans un cahier des charges que nous avons dressé, il y a deux ans, nous exigions comme le maximum des résidus le 55 pour 100 par le tamis de 5 000 mailles par centimètre carré; mais pour atteindre ce résultat il faudrait que cette condition fût généralement adoptée, et que le Gouvernement la rendit obligatoire pour tous les travaux publics, ce qui n’arrive pas aujourd’hui. De cette façon les fabricants seraient obligés d’améliorer la mouture, ou bien ils ne pourraient pas fournir leurs produits à l’État qui est le consommateur principal.

Nous représentons graphiquement, dans la figure n° 1, le résultat des expériences de mouture.

Durée de la prise. — Pour déterminer le temps de prise, nous avons suivi le procédé suivant : gâcher cinq cents grammes de ciment durant trois minutes en versant d’une fois la quantité d’eau exactement nécessaire pour faire une pâte ferme, selon ce qu’on a déterminé pour les épreuves

de résistance. On mettait cette pâte dans un moule cylindrique de quatre centimètres de grosseur et huit de diamètre, et sur la pâte l’on posait l’aiguille d’essai d’un millimètre de base et trois cents grammes de poids.

Le Zumaya très frais supporte l’aiguille sans dépression sensible au bout de six minutes (temps de gâchage compris).

En général la durée de prise d’un bon Zumaya, dans les conditions que je viens d’indiquer, doit être de dix minutes, au plus. Dans quelques expériences faites à Lorient et à Cherbourg, on a qualifié le Zumaya de ciment à prise lente, vu la durée de cette prise; mais on opérait sans doute avec des ciments fabriqués depuis longtemps, et qui avaient perdu en grande partie leur énergie par d’absorption de vapeur d’eau et d’acide carbonique.

Résistance des briquettes de ciment pur. — Nous avons fait des essais en grand nombre (plus de 15 000 briquettes), à la traction, à l’écrasement et à la torsion. Les essais de résistance à la traction ont été faits avec un appareil à levier du constructeur anglais Bailey, de Manchester, les expériences à l’écrasement avec une presse hydraulique du même constructeur, et enfin les essais de torsion avec un appareil du professeur Thurston. Cet appareil a été employé d’abord pour le fer, pour l’acier et pour d’autres métaux aux États-Unis, puis son usage s’est étendu aux ciments.

L’appareil Thurston a l’avantage d’être peu cher et d’un emploi prompt et facile; ses résultats sont très acceptables, quoique inférieurs en exactitude à ceux obtenus par les appareils à levier, et il conviendrait de généraliser son usage dans les chantiers. Cependant, comme son usage

n’est pas commun en Europe, nous donnerons seulement dans ce résumé quelques-uns des résultats obtenus dans les essais de résistance à la traction, qui pourront être comparés aux résultats obtenus ailleurs par le même système.

Nous allons indiquer d’abord la méthode que nous avons suivie pour faire les briquettes d’essai, afin que l’on puisse mieux apprécier la valeur des résultats et les rendre comparables à d’autres qui ont été obtenus par des procédés analogues.

On déterminait d’abord la quantité d’eau que l’on devait considérer comme normale pour chaque ciment avec les conditions suivantes :

1° Que la pâte ne change pas de consistance, en prolongeant le gâchage pendant trois minutes pour le Portland et pendant une minute pour le Zumaya.

2° Qu’en prenant une petite quantité de pâte dans la truelle et en la laissant tomber d’une hauteur de cinquante centimètres, elle s’en détache sans qu’il reste des parties adhérentes, et qu’elle conserve sa forme, sans être sensiblement aplatie et sans produire ni fissures ni gerçures.

5° Si l’on ajoute de 1 à 2 pour 100 d’eau à la quantité reconnue normale, la pâte qui était ferme et compacte deviendra presque liquide et, si l’on diminue l’eau dans les mêmes proportions, elle restera sèche et peu liée et se gercera en tombant d’une hauteur de 50 centimètres.

4° Le maximum d’eau qui donnait une pâte dans les conditions sus-indiquées était la quantité normale pour toutes les briquettes qui devaient être faites avec le même ciment.

5° Les moules étaient placés sur une plaque de marbre

après avoir été lavés à l’eau de savon à l’intérieur, pour empêcher l’adhérence du ciment, et on les remplissait, en les secouant légèrement, jusqu’à ce que l’air fût expulsé; puis on enlevait l’excès de pâte jusqu’à laisser une surface bien lisse. Au bout de vingt-quatre heures, les briquettes étaient immergées dans de l’eau de mer (qui est celle qu’on a employée pour préparer la pâte). L’eau était fréquemment renouvelée mais sans toucher aux briquettes.

On a pris dans les essais la moyenne obtenue par la rupture de cinq briquettes au moins; dans plusieurs cas le nombre de briquettes était de dix pour chaque expérience. Pour déterminer avec plus d’exactitude les causes des différences de résistance que l’on observe toujours, même dans les briquettes faites dans les mêmes conditions, nous avons fait une série d’épreuves par lesquelles les briquettes se pesaient avant de les rompre, espérant que la plus grande résistance correspondrait au plus grand poids; mais on n’a pas obtenu cette relation, car c’est la manière de distribuer la pâte dans les moules qui a plus d’influence sur la résistance que les quelques grammes de différence de poids qui peuvent exister entre les divers échantillons.

Ces indications sont données pour éviter qu’un autre ne dépense son temps à faire des essais par cette méthode.

Nous avons fait aussi une série d’expériences, en laissant cinq briquettes immergées et cinq à l’air, et en les rompant en même temps; la résistance des exemplaires exposés à l’air était plus grande au commencement, mais elle n’augmentait pas avec la même constance que celle des briquettes qui étaient dans l’eau, surtout après la première année.

Tous les résultats se rapportent à des épreuves de 14,44 de la section de rupture.

Le ciment employé dans nos essais nous a toujours été livré par des commerçants qui le commandaient directement aux usines de Zumaya, et son authenticité était hors de doute puisque nous envoyions prendre les sacs de ciment à bord du bâtiment même qui l’apportait de Zumaya. Nous ne l’avons jamais commandé directement, dans la crainte que les fabricants ne pussent soupçonner qu’il était destiné à faire des essais, et qu’ils ne nous eussent envoyé un produit choisi au lieu de celui qu’ils fabriquent couramment.

Comme le Zumaya est expédié en sacs, à moins qu’on ne le demande spécialement en barils, il perd son énergie plus rapidement que s’il était convenablement emballé. En outre sa conservation dépend en grande partie des conditions et de la situation du magasin, de sorte que, dans ce pays et dans tous ceux qui sont humides et situés près de la mer, le ciment se conserve mal.

Toutes ces circonstances nous ont obligé â prendre beaucoup de précautions pour obtenir des résultats comparables et, malgré ces précautions, il a été difficile d’obtenir toute la régularité qui serait à désirer dans la résistance ; il y a à cela deux causes principales qu’il n’est pas donné à l’opérateur de modifier; l’une de ces causes provient du temps que le ciment a passé dans les magasins de la fabrique, renseignement qui manque presque toujours et qu’il serait important de posséder; la seconde cause dépend de la quantité de cendre qui se trouve mêlée au ciment et surtout de la qualité de cette cendre et de sa provenance, car les houilles pyriteuses surtout donnent, dans la cuisson, du

sulfate de chaux qui est, comme on le sait, extrêmement nuisible au ciment.

' Si on ajoute à ces causes la mouture imparfaite dont nous avons déjà fait mention, il sera aisé de se figurer combien

11 est difficile d’obtenir, dans les essais de résistance à la traction, faits avec du Zumaya, des résultats réguliers et comparables.

Toutes ces observations faites, on ne s’étonnera pas d’apprendre que, dans les épreuves de sept jours, on a eu des résultats variant de 6 à 20 kilogrammes par centimètre carré. Il est clair que ces résultats se rapportent à des livraisons de ciment de différentes fabriques; mais néanmoins la différence est excessive quand il s’agit d’une même classe de ciment.

Les courbes de résistance de la figure 2 donnent une idée précise des résultats, et rendent inutiles d’autres explications. Nous ferons remarquer seulement que les courbes n° 1 et 2 se rapportent à deux ciments Portland de bonne qualité; la courbe n° 5 se rapporte à du Zumaya récemment fabriqué, et cela explique les grandes résistances obtenues dans le premier mois, résistances qui ont décru dans le second mois, pour recommencer à augmenter ensuite jusqu’à la troisième année, qui est le maximum de temps qu’atteignent les expériences de cette série.

La courbe n° 4 se rapporte à une expédition de Zumaya d’une autre usine que le précédent, et qui ne présentait pas autant d’énergie à la prise, ce qui explique son peu de résistance pendant les premiers mois ; mais en revanche l’augmentation est plus régulière et au bout d’un an il a une résistance au-dessus de celle du n° 5, mais il ne la conserve pas dans les époques suivantes de deux et trois ans.

CIMENT NATUREL A PRISE RAPIDE. H

L’on observe dans le Portland et dans le Zumaya que les alternatives et les oscillations sont plus grandes pendant le premier mois; cela a déjà été noté par d’autres expérimentateurs et paraît confirmer la théorie qui prétend que Faction chimique ne suit pas une marche régulière avant une époque qui n’est pas encore bién déterminée.

Une des raisons pour lesquelles les alternatives qu’éprouve l’augmentation de cohésion d’un ciment passent souvent inaperçues, c’est que, pour les époques courtes, les essais de résistance se font de semaine en semaine jusqu’à un mois par exemple, de mois en mois, jusqu’à six mois quelquefois jusqu’à un an, et après on les fait rarement par intervalles de moins de trois mois.

Nous avons acquis la certitude, dans les nombreuses expériences que nous avons faites, que la régularité dans les résultats diminue, à mesure que devient plus court l’intervalle qui règne entre la rupture de deux séries d’épreuves faites dans les mêmes conditions (tant que cela est possible dans la pratique).

Ainsi, par exemple, on constate plus d’alternatives dans un mois par les essais faits de jour en jour que par ceux qu’on fait de semaine en semaine, et on a fait la même observation en prolongeant ces essais jusqu’à trois mois, et en les continuant par trimestres jusqu’à trois ans.

Il est certain que, dans la pratique, il se présente de grandes difficultés pour faire dans de semblables conditions le grand nombre d’essais que cela suppose, puisqu’il faut, pour compléter une série d’expériences parce système, préparer 260 briquettes pareilles, et comme en général on ne peut disposer que de dix, quinze ou vingt moules tout au plus, même pour ce dernier cas il faut les confection-

ner pendant treize jours, ce qui oblige à employer du ciment de différents sacs ou barils, puisque les premiers surtout ne peuvent servir si longtemps, quand ils sont une fois entamés.

Néanmoins, au point de vue des expériences, il serait du plus haut intérêt de faire des essais à de courts intervalles, mais en les prolongeant pendant un long espace de temps, par exemple trimestre par trimestre pendant dix ans.

Ces observations sont confirmées par les alternatives qu’on remarque dans la courbe n° 2, représentant les épreuves de résistance d’un ciment Portland qui est de très bonne qualité, et qui cependant a donné des résultats très différents dans les essais trimestriels. Si l’on n’eût pas fait ceux-ci, la courbe de résistance apparaîtrait marquée de points qui ne feraient pas soupçonner les variations observées dans les essais pratiqués à des périodes plus courtes.

Dans les tableaux que nous donnons ci-contre sont résu' més les résultats numériques des essais de ciment pur représentés par les courbes de la figure 2.

Résistance des essais de mortier . — Les essais de mortier ont été faits avec deux espèces de sable qui ne se trouvaient pas dans les conditions qu’on exige généralement du sable appelé normal.

La cause de ceci a été que l’étude que nous avons faite des mortiers de ciment avait un caractère d’application pratique pour le port de Gijon ; partant de là, nous devions employer dans les essais les matériaux qu’on pouvait trouver dans la proximité de la ville. C’est pour"cela que nous avons fait les mortiers avec les deux sables suivants : l’un