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S.oodepoudre.

124 trf.

Pour la chaux éteinte en poudre, il s*opère une contraction par le gâchage, qui peut varier de O^'^ôS à 0"*,80depàte pour! mètre cube de poudre.

64. Moyen de reconnaître le degré d^hydrauliciiê de* chaux natu^ relies ou artificiel tes. Il consiste a mettre la chaux à essayer dans un verre, immédiatement après son extinction» en la recouvrant d*une quantité d'eau égale au tiers de la profondeur du verre. Si elle est de bonne qualité, elle doit avoir fait prise, au plus tard, huit ou dix jours après son immersion, de manière à supporter, sans dépression, une aiguille a tricot d'uq peu plus d'un millimètre de diamètre, limée carrément à une extrémité et chargée a l'autre d^un culot de plomb du poids de 0,3 de kilogramme. Les chaux hydrauliques indiquées au tableau du numéro précédent ont toutes satisfait à cette condition, après des durées d'immersion de sept à quatorze jours.

Le tableau suivant, que nous extrayons des Recherches sur les causes chimiques de la destruction des composts hydrauliques par Veau de mer^ de M. Yicat, donne les indices d'hydraulicitè et la coni-

«AtÉMAtx M^fiovig bkns tu ûiMÊfAimt^sm,

positton chimique de plusieuru chAUX eoiployèes pottr le» gràndu travaux publics.

tàÊWHàttMi DBS CMAVl,

Gbam da Tticil, t« choii.

- du Ttiflili i* qualité.

- de dassenage (Isère).

-> de Vvnen { loiitMl^

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- da Dont (llaiôft**éltMI%\

- de Blancafort (Glier).

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— de Grenoble (Isère). .

lié liiBple CTiiiMii. .

Ob ifaiplD eulisoti

Se drable cniaaoD. ......

De double caisson

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CAmx frs«M rendae hydranliqoe |,ar adjonction de ci-

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6^. Povzzolanes, Arhies, Un désigne sôus le nom de pôUîSsol&hêH des produits naturels ou artificiels qui peuvent âe combiner inimè* diatement avec la chaux, et donner k cette dernière les qualités hydrauliques par le fait d*un mélange établi dans certaines proportions.

Les pouzzolanes doivent leur tiom au)[ produits volcaniques eX'ploités par les colonies grecques, et plus tard par leâ Romains, aux environs de Pouzzoles, petite Ville du royaume de Naples. Ce sont des laves ou déjections volcaniques plus ou moins anciennes, modifiées par Taction du temps, et Composées essentiellement de silice, d^alumine et de peroxyde de fer, auxquels s'unissent accidentellement la magnésie, la chaux, la potasse, la soude, et probablement d'autres principes, en quantités à peine pondérables. Les pouzzolanes se trouvent toujours sur les flancs ou dans les volcans allumés ou éteints. Les catacombes de Rome sont creuséëà dans des massifs de pouzzolane ; lesanciens volcans de TAuvergne, du Vivarais et de TftérAult en fournissent de diverses qualités.

U composition des pouzzolanes, quant à la quantité d*drgile qu'elle

92 PREHIÈRB PARTIE. — MAÇONNBRIE ET TERRAS6E.

renferme, est encore en dehors de celle de la chaux-ciment limite (51] ; elle est ordinairement do 61 à 90 dargile pour 39 à iO de chaux. A rétat naturel, ou a}>rcs une calcination préalable, les pouzzolanes renferment du siliaate de chaux, sans qu*il y ait assez de chaux libre pour que, réduit en poudre, il fasse pâte lorsqu'on le jette dans Teau: cette poudre est tellement maigre, que sa fusion dans l'eau s'opère difficilement.

On emploie quelquefois des pouzzolanes qui ont la propnétè de prendre consistance sous l'eau en vingt^quatre heures, sans être mélangées à aucune autre matière; mais ordinairement on n'en fait usage que mélangées aux chaux grasses, dans des proportions qui communiquent à celles-ci un degré d'hydraulicité qui leur permet de durcir promptement. Le silicate étant mis ainsi, par rapport à la chaux, dans les mêmes conditions que dans les chaux plus ou moins hydrauliques, ou que dans les chaux-ciments, le mélange possède , les propriétés de ces produits.

La pouzzolane varie de couleur : elle peut être blanche, noire, jaune, grise, brune ou violette; celle de Rome est d'un rouge brun mêlé de particules d'un brillant métallique. Les meilleures pouzzolanes nous viennent d'Italie, et nous sont expédiées de Civita-Yecchia. On a aussi employé, sur les ports du littoral de la Méditerranée, les pouzzolanes de Livourne et celles de Rachegoun (iUgérie). On trouve aussi des pouzzolanes naturelles susceptibles d'un bon emploi dans le revers sud des montagnes de l'Auvergne, entre Ghaudes-Aigues et la GuioUe, dans le Yivarais et à Bessan (Hérault).

On trouve aussi dans plusieurs localités des sables jouissant de quelques propriétés pouzzolaniques, lorsqu'ils ont été soumis à une légère torréfaction. Ges sables sont abondants aux environs de Brest et en plusieurs points de la basse Bretagne. Dans les environs de Saint-Astier, entre Périgueux et Mucidan (Dordogne), on trouve un sable quartzeux, à grains inégaux entremêlés d'argile brune ou jaune, en proportion variable de un quart aux trois quarts du volume total, dont les qualités pouzzolaniques sont très-prononcées, indépendamment de toute cuisson. Ces espèces de sables se désignent sous le nom d'arèn^^.

M. Avril, inspecteur général des ponts et chaussées, a fait connaître, en 1854, des roches amphiboliques ou diorites décomposées, jouissant naturellement de certaines propriétés pouzzolaniques; on les trouve en abondance aux environs de Châteaulin et de Saint-Servan, et en d'autres points de la basse Bretagne : une cuisson modérée augmente leur énergie. Ges matières ont été employées avec succès aux travaux d'art du canal de Nantes à Brest

66. Pouzzolane artificielle. La pouzzolane, comme la chaux hydraulique (54), quand on n'a pas de matières qui renferment natii-

«ATKglAUX EMPLOYÉS DANS LES CONSTRUCTIONS. 93

rellemeot les proportions convenables d'argile et de ckauK, peut se préparer en les tomposant de toutes pièces. G*est ce q^'on a fait pour plusieurs grands ouvrages d*art, et notamment pour le pont aqueduc de Goétin, sur TAllier, et pour celui de Digoin, sur la Eoire, où les matières employées étaient composées d'une partie en volume de chaux grasse cuite et éteinlc k Tétat de pâte molle, et de quatre parties d'argile, ou plutôt d'une terre argileuse, trouvée sur les lieux et amenée par une addition d'eau kla même consistance^ue la chaux. Les matières, maintenues à la consistance de pâte a briques ordinaires, se mélangeaient k l'aide d'un manège k deux roues, semblable à ceux que l'on emploie pour la fabrication du mortier sur les grands ateliers de construction. Le mélange terminé, on en mettait le produit en pains prismatiques, k bases triangulaires, au moyen d'un moule imaginé par M. Saint-Léger ; deux hommes fabriquaient, en une journée de douze heures de travail, 3000 a 3500 pains, dont 650 formaient un mètre cube. On faisait ensuite dessécher les pains en les exposant au soleil. Par un beau temps d'été, la dessiccation durait de septkhuit jours, après lesquels on emmagasinait les pains sous un hangar couvert pour lesabriterdelapluie,en attendantle moment de la cuisson.

On cuisait les pains avec de la houille, mais on peut employer le bois; on avait soin de ménager le feu, surtout au commencement de l'opération et jusqu'k la parfaite dessiccation des pains : avec un petit feu bien conduit, la cuisson d'une fournée peut durer de trente à quarante heures. Les fours qui servent k cette cuisson sont les mêmes que pour cuire la chaux au moyen du bois (55).

La cuisson terminée, on pulvérise la pouzzolane. M. Saint-Léger a fait pour cela usage d*un manège garni d'une meule pesant de 650 k 700 kilogrammes, laquelle se mouvait sur une plate-forme entourée d une auge circulaire contre la paroi intérieure de laquelle se trouvait un tamis incliné; un soc de charrue agitait la matière derrière la meule, et une planche, convenablement disposée, la faisait tomber de temps en temps sur le tamis, qui séparait les parties eucore trop grosses de la matière convenablement broyée; les parties rejetées par le tamis étaient replacées sous la meule.

La pouzzolane fabriquée de cette manière se conserve plus facile* ment que la chaux hydraulique (6i) ; de plus, elle permet de donner au mortier le degré d'énergie dont on a besoin, avantage que ne possède pas la chaux.

Les fabriques de pouzzolanes sont très-nombreuses; celles de Paviers (Indre-et*Loire}, de Fagnières (Marne), de Chartres, ont été exploitées avec avantage pour les grands travaux publics. Les fabriques de chaux des environs de Paris fournissent des pouzzolanes que l'on emploie avec assez de succès pour activer la prise des mortiers; elles ont la couleur des briques ou des tuileaux écrasés*

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69. CUmetU 4^ brigues ou d* tuiles. On obtient cette mutière, qui n'est ([u'une pous«olane artificielle, en pilant et tanùsant Targile bien cuite provenant de débris de briquea, de tuiles ou de poteries. Ce cimeat contenant généralement moins de l/iO de chaui, il est encore en dehors de la pouuolane (^); m^s celle qu'il peut contenir est cembiaée avec la silice, et 1 on remarque que quand Targile n'a fu élé trop cuite, la ebaui grasse Qiélangée avec cette matiM« écrasée donne un mortier qui jouit d*un certain degré d'hydraulieilè. Cependant, comme la pulvérisation de la brique est coûteuse» il est ]kréfèrable d'em ployer la pouuolane énei^ique,don| une petite quan^ tité mélangée il la obaUE grasse donne de trèfribops mortiers byi^ drauliquea, A Paris, même dans les derniers temps, on a encore fait pluaîeura eonstruetionai des travaux hydrauliques principalement, avec le mortier de ciment de briques; mais depuis que Tusage de la eliaux hydraulique est devenu commun, on ne remploie plus guère pe dans le pavage des cours de quelque^ propriétés.

êÊU €HwMni romatu. On désigne sous ce no;n dea produits preve* BBBt de la cuisson complète de calcaires marneux et argileux ren« fermant naturellement, et en proportions convenables, tous les prin* eipes qui les rendent susceptibles d'un durcissement très-rapide dans Tair et dans Teau, sans addition d'aucun autre corps. Ces calcaires penfenoient généralement plus de â3 parties d'argile pour ieo; cette quantité peut aller jusqu'à 40; mais quand elle dépasse 30 pour 100, lea eiinents obtenus sont gépéralement médiocres.

C'est en 1150 que Sraeaton observait le premier que la chaux provenant de la cuisson de calcaires contenant de Fargile Jouissait de la propriété de durcir sous l'eau. Quarante ans après cette précieuse découverte, que MM. Berthier et Vicat ont si bien développée depuis, M. Leeage, ingénieur militaire français, fixait l'attention des censtrueteurs «ur les propriétés bydrauliquea du calcaire compacte qui compose les galets de Boulogne-sur-Mer, duquel il avait obtenu une substance qu'il désignait sous le nom de plâtre^^ment D'un autre côté, MM. Parker et Wyats prenaient k Londres un brevet pour TexploitallMi d*uQ calcaire très-argileux produisant une matière analogue à la chaux hydraulique, mais à prise beaucoup plus énergique, a laquelle ils donnèrent le nom de roman cernent, nom im^ propre, conservé cependant depuis, sous celui de eimemt romain^ par les industriels Aran^s, pour les produits analogues qu'ils découvrirent subséquemment, et au nombre desquels on doit classer, par rang d'ancienneté, le ciment de Peuilly, découvert par M. Lacordaire, ingénieur des ponts et chaussées, et le ciment Qariel, de Vassy, découvert en 1831 par M. H. Gariel.

Les eittu^nts romains sont employés depuis trente ans avec de grands avantagea dans les constructions hydrauliques. Us possèdent

96 PRemèRfi PARTIE. — MAÇONNERIE ET TERRASSE.

a un degré supérieur toutes les propriétés dos meilleures chaux hydrauliques, en acquérant presque instantanément, à Tair et dans Feau, une plus grande dureté et une plus grande imperméabilité, et en adhérant encore davantage aux matériaux de construction.

Le développement ^oonè depuis trente et un ans k la fabrication du ciment da Vassy, par MM. Gariel et Garnier d'abord, et par M. Gariel ensuite, a puissamment contribué à généraliser l'emploi des ciments romains dans les -constructions. Le nombre des fabriques de cette matière, très-restreinl il y a dix-huit ans, est considérable aujourd'hui, et il augn^nte encore chaque jour, par suite des découvertes fréquentes auxquelles les ingénieurs et les 'constructeurs sont conduits, par rétude des projets et Texécution des grands ouvrages d'art, qui nécessitent souvent des déblais Considérables qui font reconnaître les richesses minérales que le sol contient. Plus de vingtcinq variétés de .ciment romain figuraient k l'Exposition «iniveifselle de 1855. Mais les espèces préférées en France, et réputées pour la régularité de leur fab;rication, sont celles connues soi^s les noms de ciment Gariel de Vassy (Yonne), de ciment de Pouilly (Côle-d'Or), fabrication Lacordaire, de ciment de Boulogne^sur^Mer (Pas-de- Galais), et de ciment de Grenoble (Isère).

Les calcaires à ciments se cuisent comme les pierres à chaux, si ce n'est, qu'étant plus sujets a se fritter, ils exigent plus de modéra* tion dans le feu et conséquemment moins de combustible.

Les ciments ne s'éteignent pas avec Feau, avec laquelle ils ne font pas effervescence; il faut les traiter comme le plâtre pour les employer. Leur couleur est très-variable : brun foncé, brun clair, gris, nankin, jaune badigeon, etc., sont dés nuances qui se rencontrent. Leur énergie, tant sous le rapport de la rapidité de la prise que sous celui de la dureté finale, est aussi très-variable et dépend d'une foule de circonstances. Il y a même des calcaires contenant de la silice gélatineuse dans les proportions qui semblent convenir aux ciments, auxquels aucun degré de cuisson ne peut communiquer la propriété d'une prise prompte et énergique.

On rencontre quelquefois des calcaires dont Fargile contient, outre ]a silice et Falumine, 6 k IS pour 100 de magnésie, dont la présence paraît exalter la qualité du ciment pour les travaux k la mer.

Quand un calcaire argileux n'est cuit qu'incomplètement, de manière à ne lui enlever qu'une partie de son acide carbonique, si on le pulvérise et qu'on le gâche k la manière des ciments, on obtient des résultats très-divers, selon le calcaire et la proportion d'acide carbonique retenu; ainsi la prise peut avoir lieu en quelques minutes, et elle peut persister et même faire des progrès, ou bien se terminer par une désagrégation complète. Un calcaire argileux complètement cuit et éteint en pâte ayant fait prise après six jours, le

même calcaire, selon qu'il conlenait 20 ou 30 p. 100 d'acide carbonique, employé comme ciment, a fait prise après un mois ou après quime minutes.

Cmunis romains artificiels à prise lente. Gomme pour les chaux hjdraiiliques (54), on est parvenu à fabriquer des ciments artificiels en soumettant à un degré de cuisson convenable des mélanges de craie et d'ai^ile ou de marnes plus ou moins chaînées d'argile ou de cari)onate de chaux. Gomme avec les ciments naturels, on peut obtenir ainsi, par un excès de cuisson indiqué par Texpérience, des produits à prise très-lente, mais qui acquièrent assez rapidement one dureté supérieure k celle des ciments correspondants à prise rapide. Si la chaux et l'argile que Ton emploie ne contiennent pas d'oxyde de fer, le ciment obtenu est blanc, et convient particulièrement a certains usages.

Le ciment de Portland anglais doit être considéré k juste titre comme le type des ciments romains artificiels à prise lente, il se fabrique en Angleterre au moyen d'un mélange intime de craie et de vases argileuses qui se trouvent sur les bords de la Tamise et du Medway. Ges matières sont choisies avec le plus grand soin, puis triturées sous des meules horizontales avec une grande quantité d'eau, afin que leur mélange soit très-intime; les parties très-fines, celles qui sont assez légères pour rester en suspension dans l'eau, sont enlevées par décantation. Lorsque le mélange boueux déposé dans les bassins est ressuyé, il est mis en pains et soumis à une cuisson suffisamment élevée pour que la matière conmience à se vitrifier; dans cet état, le ciment est trié, pulvérisé et mis en sacs ou en îûts pour être livré au commerce.

Le ciment de Portland anglais, dont le poids du mètre cube est de 1S70 kilogrammes, se contracte de S5 p. 100 par le gâchage, et sa prise ne s'opère assez généralement qu'après 5 et môme 10 heures.

La méthode de fabrication du ciment de Portland suivie en Angleterre présente de très-grandes difficultés et exige des soins extrêmes pour obtenir des produits bien homogènes. Ges -difficultés ont en partie disparu dans la fabrication du ciment de Portland français, qui se fabrique k Boulogne-sur^Mer, pAr MM. £. Dupont, Demarle et C»*, au moyen d'un calcaire qu'ils ont découvert.

Ce calcaire, qui se trouve dans le terrain crétacé inférieur, a une pite à peu près homogène ; il contient de 19 k 85 p. 100 d'argile. Les proportions de sUice et d'alumine dans cette argile peuvent varier ^8 qu'il en résulte d'inconvénient, mais il importe d'éviter le sable ; s^ttssi a-t-on soin de rejeter tout calcaire qui en contient plus de 1/20 de son poids.

Au lieu d'employer beaucoup d'eau et de séparer les matières par iévigation conuna dans le procédé, anglais, la fabrication française

procède en pulvénsant d'abord la matière première au moyen de meules horizontales, en y ajoutant seulement la <iuantité d*eMi suffi* santé pour obtenir à la sortie de ces meules une pâte plastique; cette pâte est ensuite façonnée en briquettes, que Ton porte au four quand elles sont convenablement desséchées.

La cuisson du Portland de Boulogne se fait a une température beaucoup plus forte que celle des fours k chaux ordinaires; il faut une chaleur blanche qui agglutine et fritte parfaitement la nMtière, de manière k faire fhser les parties qui pourraient nuire a la qualité du ciment; cette fusion donne la facilité de séparer les matières qui n^ont pas la composition convenable. Il est du reste nécessaire après la cuisson de faire un triage soigné, et d'extraire de la masse qui est frittée les parties pulvérulentes ainsi que celles scorifiées, avant de soumettre le composé cuit à la pulvérisation définitive.

Le poids du mètre cube de ciment Portland de Boulogne-fiur-Mer blutté et non tassé est de 4970 kilog., et il peut atteindre 1350 kilog. Par le gâchage avec 0*,38 d'eau, sa contraction est de 0,30 envi-» ron, c'est-k-dire que le mètre cube de poudre ne donne que O**,?© de mortier de ciment pur, et la prise de ce mortier ne 8*obtient qu^ao bout de iO et même 45 heures, ce qui permet d'en opérer le gâchage au rabot ou au manège comme pour les mortiers de chaux.

Depuis quelques années on fabrique a Paris, au moyen des marnes argileuses du gypse, des ciments qui, sous la dénomination deeimenis du bassin de Paris^ sont tout k fait similaires du Portland de Boulogne«eur*lfer, lorsque, par une fabrication consciencieuse, on les obtient au moyen d'un choix parfait de marnes dépouillées de toutes parcelles de gypse, et d'une calcination qui, comme pour le Portland de Boulogne, doit arriver à fHtter et agglutiner les produits.

Après un triage soigné des parties pulvérulentes et scorifiées, le ciment du bassin de Paris est pulvérisé sous des meules. Le poids du mètre cube n'est pas inférieur k 1900 kilog. si le ciment est de bonne qualité, et il peut aller jusqu*k 4300 kilog. La contraction an gâchage et la quantité d'eau nécessaire k cette opération sont à peu près les mêmes que pour le Portland de Boulogne-sur-M er.

Les fabriques de ciment du bassin de Paris préférées }usqu*alors pour la régularité de leur fabrication sont celles de MM. Barbier et C* k Paris «Gharonne, de MM. Linge et C* k Bagnolet, et de MM. Schacher, Letellier et C* aux Buttes-Ghaumont et aux Moulineaux.

A quelques exceptions près, leç ciments convenablement cuits s'éventent peut-être plus facilement que le plâtre ; aussi, pour leur conserver toute leur énergie, doit-on les garantir avec soin du eontact de Pair et de l'humidité ; ils font prise en quelques minutes, et quelquefois en quelques secondes, quand ils sont bien vifs, et beau-

MATÉaUVl gurtOTÉS MHS LBS GOMSTRIJCTIOlli» 99

covp plii0 leftteBMnt, quoique non éTantés, après un oortain temps ds eoDaenralion dans des barils. Lorsque la prise du eiment est trop rapide pour en permettre l'emploi, on peut la retarder en rétendant en flouches peu épaisses, pendant quelques Jours, sous un hangar ODTsrtàtousTents.

Lm ciments, en s*èf entant, se chargent d*ttne quantité d'eau et d'acide carbonique proportionnée à la quantité de diaux qu*ils contiennent. En cet état, ils ne font .plus prise employés seuls; mais en les mélangeant comme pouzzolane k de la chaux grasse, ils lui communiquent la propriété hydraulique à un degré bien supérieur k celui qu'on peut obtenir d'eux k Pétat vif, et de plus la durée de la prise en rend l'emploi très-facile. Selon le degré d'énergie que Ton veut communiquer k une chaux hydraulique ainsi obteAue, on mêle de lOO k 200 parties de ciment k 400 de chaux grasse. Mais si le ciment éventé est employé comme pouzzolane, il suffit de lui adjoindre de 10 k 30 parties de chaux caustique p. 100, selon que Ton veut obtenir une prise plus ou moins rapide sous l'eau.

Les ciments romains peuvent servir k hydrauliser les chaux grasses, soit par une action lente, soit par une action rapide. Dans le premier cas, on opère le mélange du ciment en poudre avec la chaux en bouillie, sans se préoccuper de la prise du ciment, qui est détruite par Teffet d'un gâchage nécessairement prolongé; dans le second, on cherche k profiter de la vivacité du ciment, et, pour cela, on n'en opère le mélange qu'avec le mortier et au moment de l'emploi, en tenant préalablement ce mortier plus clair et moins chargé en chaux qU'k l'ordinaire {mortier bâtard^ page 118).

Les ciments s'emploient pour rejointoiements, pour restaurations d^édifices dégradés, pour enduits de citernes, de bassins, de fosses d'aisances, pour chappes de voûtes, pour dallages et carrelages, pour moulages d'ornements d'architecture, etc. On en fabrique aussi des tuyaujL de conduite pour les eaux et pour le gaz d'éclairage; ils rendent d*éminents services pour les travaux k la mer, où l'on a surtout besoin d'une prise instantanée ; mais tous ne résistent pas indéfiniment k l'action saline.

Les ciments n'offrent, généralement, des garanties bien certaines de durée que sous l'eau, dans une terre fraîche, ou dans des lieux constamment humides ; k cette condition, ils arrivent en quelques mois a une dureté que les meilleurs mortiers hydrauliques n'atteignent, dans les mêmes circonstances, qu'après un an ou dix-huit mois.

En plein air, les rejointoiements et les enduits extérieurs en ciment tiennent difficilement, k cause du retrait qui les fendille et les détache des parements* si Von emploie des mortiers tout gras. Tojit ciment mis en œuvre contient en effet, dit M. Vicat, une quantité

100 PKEMlàRE PARTIE. — MAÇONNERIE ET TERRASSE.

d*eau qui, après une dessiccation en apparence complète, peut s'éiever encore à i^ ou 20 p. iOO. Cette eau latente n*est pas tellement fixée ou combinée, que le temps, et surtout les grandes chaleurs de Tété, ne puissent en diminuer la quantité par évaporation ; de là, des gerçures profondes. L'intervention du sable est le seul moyen a opposer au retrait qui produit ces gerçures, ainsi qu'aux effets destructeurs de la gelée, encore ne réussit-il pas toujours.

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iOi PREMIÈRB PARTIE. — MAÇONMEIinB ET TfiliRASSI.

€9. Cimeni de Vassy. Les résultats remarquables obtenus dans les nombreux travaux exécutés depuis 1832 avec le ciment Gariel doivent le faire classer au premier rang, et la plupart des devis en prescrivent remploi pour les travaux de l*£tat.

Cest en 1831 que M. H. Gariel découvrit les carrières de ce ciment maturel, à Vassy-les-Avallon (Yonne). Depuis, son usine a toujours été seule à fabriquer ce produit dans la localité, et Texploitation se fiiit sur une échelle assez considérable pour occuper :

200 ouvriers à l'extraction du calcaire.

150 id. à la fabrication et au service des machines.

120 id. à la conrection des barriques, etc.

500 maçons, gâcheurs et manœuvres, à l'exécution des travaux de dment

entrepris par l'exploitation.

1 500 ouvriers appartenant pour ainsi dire à tous les corps de métier \ tailleurs

de pierre, poseurs, bardeurs, terrassiers, charpentiers, forgerons, etc.

En outre de ces 2500 ouvriers environ occupés par Texploitatioa de Yassy, 120 chevaux sont employés pour transporter le calcaire à l'usine et le ciment au port d'embarquement, et pour mettre en mouvement plusieurs meules et blutoirs. Une machine à vapeur de la force de 50 chevaux fait encore fonctionner Ion différents appareils de Tusine.

La fabrication journalière peut s*élever à 65 000 kilogrammes de ciment, soit 23400000 kilogrammes par année.

Le ciment de Yassy provient d*un calcaire argileux et magnésien dur, d'une couleur bleu-cendre, que Ton trouve immédiatement au* dessus dû liais, et dont la composition chimique est, diaprés une analyse déjà ancienne :

Carbonate de Chaux 88,8

Id. de magnésie 1,5

Id, de fer ll,e

SlUoe 14,0

Alumine 5,7

Eau et matières organiques 3,4

Réduit par la calcination dans des fours à chaux ordinaires, il perd à peu près 40 p. iOO de son poids; sa couleur devient jaune terne, et il a donné à l'analyse :

Chaux 56,8

Protoxyde de fer 13,7

Magnésie 1,1

SlUce 21,2

Alumine 6,9

Perte 0,5

MAtÉUAin iaiHX>TÉS DAMS US G0M8T&UCTI0I1S. 103

▲]irès U cakiAaIion, od pulvérôele ciment à Tûdo de meules verticalesy mues par des manèges analogues à ceux employés dans la fabikalioii de la pouzsolane artificielle (66), et par une machine à vapeur; puis on le tamise dans un blutoir à toile en cuivre de dixhuit âls par centimètre, et alors on Tdiferme dans des barriques goudronnées et garnies de papier à l'intérieur, pour en faciliter le transport et en assurer la conservation. En cet état, le ciment peut 86 conserver pendant pi us d'une année sans rien perdre de ses qualités etaentielles, pourvu qu*on ait soin de le placer dans un lieu bien sec et hors de contact avec le sol.

L*avarie du ciment ayant pour cause principale Thumidité de l'air anibiant, elle se manifeste d'abord au contact des parois de la bar- Hqoe, pois elle gagne lentement, mais progressivement, Jusqu'au cantre; il arrive asses souvent que le contenu d'une barrique est avarié à la surface, tandis qu'il est d^excellente qualité au centre. Pour que le ciment puisse être réputé non avarié et propre à un bon emploii il £aut que les fragnlents non désagglomérés que Ton retire de la barrique cèdent facilement sous la pression des doigts, et que sa couleur n'ait éprouvé aucune altération, c'est*à-dire ne soit pas devenue blanchâtre. On est quelquefois obligé d'employer des barres de fer pour retirer le ciment des barriques, et souvent il faut avoir recours à la truelle du gâcheur.

Le ciment en poudre étant très-compressible, sa densité est trèsvariable, comme le fait voir le tableau suivant ;

MMiiré ]U)r«, litre par Utra, à la lortiê da blatolr P. 0,SO

Compriiaé daos Ist turrlqués pour être livré à la oonflonunaUeo. . . 1,1S Au deU de ce degré de compressioD, il acquiert, avec le temps, une force d'expansion suffisante pour briser l'enveloppe.

On peut par la compression arriver h 1,50

Dans est état, les barriques se briseraient promptemsnt. fietiré des barriques et mesuré immfldiateœeDt par petites parties au

moment de l'emploi, de nombreuses expériences ont donné 0,96

Cette dernière valeur doit être prise pour base dans tous les calculs de souB-détalIs de travaux.

La quantité de mortier obtenue est à peu près proportionnelle au poids du ciment employé; c'eet pour cette raison que le prix de celui-ci est fixé d'après le poids et non d'après le volume.

Il est d'usage, dans le commerce de ciment, de compter le poids des barriques au même prix que leur contenu. Le poids de l'enveloppe varie de 0,0S a 0,12 du poids total, suivant la densité et l'épaisseur du bois, soit 0,1 en moyenne. Chaque barrique contient de iOO à 235 litres de ciment, et pèse de 130 à 300 kilogrammes.

Quand le ciment doit être employé de suite et par grande quantité, il y a avantage de Fexpédier, comme on le fait ordinairemont, dan:-:

des sacs de toile qui en contiennent de 45 à 50 kilo^^rammes. Par ce moyen, usité k Paris pour le plâtre et la chaux en poudre, on évite Tachât et le transport des barriques, qui se payent aux 8 à 12 pour 100 du poids total. '

Le ciment s'emploie sou§ la forme de mortier, avec ou sans sable, en y ajoutant une quantité d'eau égale à environ la moitié de son volume; cette quantité d'eau varie légèrement suivant la température et d'après le degré d'humidité du sable.

Un mètre cube de ciment en poudre, pris h la densité 0,96, et converti en mortier sans mélange de sable, perd 17 pour iOO de son volume, et ne donne que 0"%83 de mortier.

On emploie rarement le ciment pur; on le mélange ordinairement avec une certaine quantité de sable dur et purgé de vase et de toute matière terreuse. On obtient ainsi un mortier plus résistant, moins sujet à se fendiller à la surface, et beaucoup plus économique. Les mortiers de ciment pur ne sont guère en usage que pour les cas où un durcissement instantané est nécessaire, comme, par exemple, pour l'étanchement de sources dans les radiers des bassins etècluses, ou pour d'autres cas analogues.

La prise du mortier de ciment de Vassy gâché k la sortie du blutoir, sans mélange de sable, s'opère en une ou deux minutes, quand le calcaire provient des bancs supérieurs ; la durée de prise est de cinq a sept minutes, quand le ciment provient des bancs inférieurs; lorsqu'on élève la température de cuisson, cette durée de prise atteint parfois quatre â cinq heures. Dans les grandes chaleurs, et quand le ciment est de récente fabrication, l'ouvrier le plus exercé a besoin de développer une grande activité pour l'employer dans de bonnes conditions. L'intervalle entre le moment du gâchage et celui du durcissement augmente avec l'âge du ciment, l'abaissement de la température et la quantité de sable, surtout si celui-ci est humide, et il peut s'élever jusqu'à une demi-heure en été et une heure en hiver, sans que le ciment ait rien perdu de ses autres qualités.

Au moment où commence le durcissement, et pendant que s'opère la combinaison, la température du mortier sans sable atteint quelquefois 65*,

Le ciment qui vient d'être employé est d'un jaune terre très^oncé; mais en séchant il prend une couleur qui a beaucoup d'analogie avec celle de la pierre de taille.

Les plus heureux résultats ont été obtenus avec le ciment de Vassy pour la construction des souterrains, ponts, aqueducs, égouts, bassins, conduites d'eau, etc., dont on fait la maçonnerie en hourdant les matériaux avec du mortier de ciment, ou avec des pierres factices moulées sous différentes formes et composées de ce mortier agglutinant des éclats de meulière. Presque tous les égouts de Paris se font

HATÉRUDX EMPLOYÉS PAM8 LX8 . COHSTRtCTIOlf 8. 405

maintenant en maçonnerie de meulière brute et ciment, revêtue d'un enânît mince de ci ment. Ce ciment a été aussi employé avec succès à la restauration d'un grand nombre de constructions hydrauliques et monumentales, dont la ruine faisait de rapides progrès, et a faire des ouTTagesneufsdevantréunir la solidité kla légèreté, tels que cloisons en briques, voûtes, etc. Les scellements de toutes sortes en ciment sont préférables k^ceux de toute autre matière, même de plomb. Sa prompte solidification le rend très-propre k la reprise des murs en sous-œuvre, en assurant Vincompressibilité des maçonneries; et son imperméabilité le rend très-utile pour la construction des batardeaux et des conduites de toute espèce, ainsi que pour l'étanchement des sources, des fuites d'eau, etc.

70. Mortiers. Généralement les mortiers sont des composés de plusieurs matières différentes, amenés d'abord k l'état de pftte, et dont la propriété essentielle est de durcir en adhérant plus ou moins fortement aux matériaux de construction, de manière k les relier et k en former des masses solides, devant remplir des conditions déterminées de forme et de résistance.

La nature des mortiers varie suivant les localités et la destination de la construction ; ceux que Ton emploie le plus ordinairement sont de terre, de chaux, de pouzzolane, de ciment ou de plâtre, principes essentiels que Ton amène k l'état de pâte k l'aide de l'eau, et auxquels, excepté le plâtre, on mélange ordinairement du sable. ,

7i. Eau qtCil convient d'employer pour éteindre les chaux (62) et pour la fabrication des mortiers en général. Cette eau doit, autant que possible, être très-pure. On ne doit faire usage des eaux de mer et de celles qui sont saumâtres, qu'autant que l'expérience a prouvé qu'elles fournissent d'aussi bons mortiers que les eaux douces.

L'emploi de Peau de mer est presque toujours défendu, et cependant ce principe ne doit pas être général; il est certain que le mortier fait avec cette eau éprouve un retard dans son durcissement et que sa dessiccation est plus lente ; de plus, il produit, pendant assez longtemps, k la surface des maçonneries, des efilorescences salines qui doivent en faite supprimer l'emploi dans la construction des maisons d'habitation, mais qui sont sans importctnce pour des travaux maritimes, tels que murs de quais et des constructions analogues.

L'emploi de Teau de mer pour l'extinction diminue le foisonnement de la chaux dans une notable proportion ; ainsi, nous avons observé qu'un mètre cube de chaux grasse d'une fabrique de Béziers (Hérault), éteinte par fusion, donnait en moyenne 2 mètres cubes de pâte quand on employait de l'eau douce, et 1"'%50 au plus quand on faisait usage d'eau de la Méditerranée.

De diverses observations, il résulte que la réduction en pâte d'un mèiro cube de chaux grasse absorbe moyennement 880 kilogrammes

106 PftBmÈftE rARTIBt -*- MACOMmiUB IT TKEftASftB.

d'eau de mer, contenant 6\iZ% de sulfate de magnésie* ou 3^,954 d a* cide sulfurique pouvant engendrer 6^,72 de sulfate de chaux. Si, à cette dernière quantité, on ajoute moitié en sus pour la quantité d'eau exigée pour gâcher le mortier, on arrive à iO'^fOd de sulfate de chaux. Cet excès de chaux introduite par Teau de mer dans les mortiers paraît être jusqu'à présent le seul inconvénient de remploi de cette eau, et cet inconvénient, tel faible qu'il soit, n'existant pas avec Teau douce, c'est donc k cette dernière qu'on doit donner la préférence quand on est libre du choix, soit pour l'extinction de la chaux» soit pour la fabrication des mortiers.

73. Sd^le, Les sables employés à la fabrication des mortiers doivent être non terreux et entièrement dépourvus de matières animales, lesquelles formeraient, avec la chaux, un savon soluble qui retarderait la solidification des mortiers; ils doivent être rudes Bu toucher, et crier lorsqu'on les serre dans la main.

On reconnaît si les sables sont bien propres, en les remuant dan» de l'eau: si celle ci reste limpide, c'est que le sable est pur et très* bon; si au contraire elle devient bourbeuse, c'est que le sable est terreux.

Généralement, on préfère les sables de rivières k ceux de carrières on est plus sûr d'y rencontrer toutes les qualités des bons sables Des constructeurs admettent que la plupart des sables ont l'avantage de faire produire k la chaux, avec laquelle on les mélange, une action chimique favorable au durcissement des mortiers; d'autres, au contraire, prétendent que cette action est nulle, et que les sables sont des matières complètement inertes. Si l'emploi du sable est considéré sous le rapport de la cohésion des mortiers, tous soht d'accord sur ce point, que les sables anguleux exercent une action très-£avopable k cette cohésion, et que les sables k grains ronds et polis ne possèdent pas au méme£ egré cette propriété.

La nature du sable a, comme celle de la chaux, une trè»-grande influence sur les qualités du mortier. Il parait cependant résulter dés observations de M. Vicat, que le sable quartseux ne contribue pas, comme on l'avait cru, k augmenter la force de cohésion dont toute espèce de chaux indistinctement est susceptible ; mais qu'il est utile k quelques-unes, nuisible k d'autres, et qu'il en existe, parmi les espèces intermédiares, k la solidité desquelles sa présence ne change rien. Voici, d'après le même ingénieur, l'ordre dans lequel on peut classer les sables éminemment siliceux, quant k leur convenance pour diflérentes chaux dont les mortiers doivent être exposés k l'air.

Pour les chaux éminemment hydrauliqftes : !•', le wible fln ; 2*, le sable h grafa? Inégaux, provenant da mélange, m\ï du giw Mhic avec le fin, Mit dp relol-ri avec le gravier; 8% le gros aable.

nàtàïïlkWi EMPLOYÉS DARS LES CONETRUGTIOÏia. I(K7

Pwr les chaux communeê groites et très-grasses . 1"% le grot sable ; 3*, les «d>let mâéi; Z% le sable ilp.

Les chaux qui ont fourni ces résultats avaient été éteintes par immersion (62] ; mais il est probable qu*on y arriverait également parles autres modes d'extinction.

En général les gros sables doivent être préférés aux sables fins pour les mortiers de chaux grasses; au contraire, pour les mortiers de chaux hydrauliques» les sables fins, pourvu qu'ils soient en grains palpables, durs et nets, doivent être préférés aux gros sables. La cohésion finale du mortier hydraulique à sable moyen étant représentée par 100, elle descend et 70 par remploi du gros sable tel que celui de la Seine, et à 50 par l'emploi du menu gravier.

75. Mortier de terre. C'est avec ce mortier, fait d'une terre aussi argileuse que possible et exploitée a proximité des travaux que Von exécute, que fréquemment, dans beaucoup de campagnes, on bourde les maçonneries ordinaires en moellons ou en briques.

La terre argileuse s'extrait facilement a l'aide de la pioche. Pour en fabriquer le mortier, on en étale une certaine quantité sur une aire convenablement préparée ; dessus, on jette de l'eau pour la détremper, et on la réduit en une pâte ^' *• plus ou moins ferme, en la manipulant

avec la pelle et la pioche, ou mieux avec le rabot en fer dont la figure 4 représente la forme. Ce rabot en fer est quelquefois remplacé par un simple morceau de bois de 0*,20 de longueur sur 0*,10 de largeur, arrondi et aminci, et percé au milieu d'un trou pour y fixer le manche. Le rabot en bois a rioconvônient de pénétrer difficilement dan» la terre, et d'en mal. pulvériser les mottes; celui en fer est de beaucoup préférable.

Dans la campagne, quand la terre s'extrait tout près de la con- 3lruction, il arrive quelquefois qu'après en avoir pioché un peu, le garçon la transforme en mortier sur le tas même. Ayant porté ce mortier au maçon, il pioche une nouvelle quantité de terre, qu'il transforme en mortier, et il continue ainsi de suite, quelquefois jusqu'à des profondeurs assez considérables.

Pour que le mortier de terre ne se ramollisse pas, on garantît de la ploie el de rhumidité les maçonneries qui en sont hourdées, en les recouvrant, lorsque le mortier est sec et a perdu son humidité, d'un enduit, soit en mortier de chaux, soit en plâtre, qui puisse résister aux intempéries de l'air. Ce genre de maçonnerie est fréquemment employé pour la construction des maisons rurales et des murs

de clôture dans les pays où You, a des matériaux bien gisants, et offrant par eux-mêmes une certaine stabilité lorsqu'on les range les uns sur les autres.

On fait aussi du mortier avec une terre franche composée d*argile et d*une forte proportion de sable ; on remploie exclusivement k la construction des maçonneries de briques qui doivent être soumises & Taction du feu, comme, par exemple, celles des fourneaux de machines à vapeur.

74. Mortiers de chavx et sable, et de chaux, sable et pouzzolane. Ces mortiers sont un mélange de chaux et de sable, ou de ces deux corps avec la pouzzolane, dans des proportions qui doivent être déterminées par expérience, afin que l'on soit sûr d'obtenir un mortier plein et jouissant du degré d'hydraulicité et d'énergie qu'exigent les conditions dans lesquelles se trouveront les maçonneries.

Quant à obtenir un mortier plein, il n'y a, nous le répétons, ^ue des expériences directes qui peuvent indiquer les proportions de sable et de chaux qui doivent entrer dans la composition ; ces proportions varient de 4,5 k 4 parties de sable pour une de chaux en pftte. Pour des ouvrages où l'imperméabilité est une condition indispensable, on doit observer que le volume de chaux ne doit jamais être moindre que celui des vides laissés entre les grains de sable, et que, quand on n'emploie que ce volume de chaux, le cube du mortier est à peu près égal k celui du sable employé, excepté cependant dans le cas où les particules de chaux seraient assez volumineuses pour s'interposer entre les grains de sable et en empêcher le contact

Pour déterminer le volume des vides existant entre les grains de sable, on remplit de ce sable, convenablement desséché, un vase quelconque d'une capacité connue, et l'on y verse une quantité d'eau nécessaire pour qu'elle vienne effleurer le dessus du sable : le volume de l'eau versée est égal a celui des vides. Nous avons souvent expérimenté de cette manière sur des sables de rivière dont la grosseur variait d'un tiers de millimètre k un millimètre et demi, et nous avons trouvé que le volume des vides variait de 0"',31 k 0*',3S par mètre cube de sable légèrement humide. Si l'on tassait et comprimait fortement le sable, l'eau sortait k la surface, et la quantité qui remplissait les vides du sable n'était plus que les 0,18 ou 0,22 du volume primitif de celui-ci.

D'après M. Raucourt, Traité de Part défaire de bons mortiers, pour les débris de pierres ou cailloux de 0",027 k 0",04 de diamètre, tels que ceux que Ton mêle au mortier pour la fabrication du béton, il faut, pour un volume de pierre, un demi-volume d'eau et plus, à quelques variations près, pour remplir les vides; pour des sables ou graviers de 0",011 k 0",0i4 de diamètre, il faut un demi-volume d'eau; pour des gros saMos de 0",002 a 0",0045 de diamètre, cinq

doazièmes; pour des sables moyens, de 0*»001 de diamètre, deux cinquièmes de volume; pour les sables fins, de O'fOOOSS de diamètre, un tiers de volume, et pour les sablons et les terres, deux septièmes de volume.

Quant an degré d'hydraulicité et d*énergie, pour Tobtenir, il n'y a encore que des expériences directes qui peuvent donner les proportioos de sable, de chaux et de ciment ou de pouzzolane qui doivent entrer dans la composition du mortier.

Pour des massifs de maçonnerie qui ne doivent être exposés à une action destructive ou k une charge d'eau considérable qu'à une époque éloignée, on peut faire usage d'un mortier non très-hydraulique, que Ton obtient avec de la chaux hydraulique faible et du sable, ou avec de la chaux énergique mélangée avec de la chaux grasse et du sable, ou encore avec de la chaux grasse et du ciment ordinaire. Si, au contraire, les mortiers peuvent être soumis à des causes de dégradation presque au moment de leur emploi, ils doivent être très-énergiques, et alors ils se font avec de la chaux trèshydraulique et du sable, ou de la chaux grasse ou faiblement hydraulique, du sable et de la pouzzolane. {Voir le mortier de ciment romain, n* 77.)

Les nombreuses applications que nous avons faites des mortiers fabriqués suivant les proportions indiquées dans le tableau suivant, et les expériences directes que nous avons souvent répétées, nous permettent de n'avoir aucun doute sur les bons résultats qu'ils fournissent.

Tableau de la composition tVwi mètre tube de quelques mortiers.