DANS LES SOLUTIONS OU UQUXDIS
Lignose...
Eau.
Alcool.
Édier.
Ammo-
Potasse...
Soude.
Lignone. . .
Eau.
Alcool.
Ëther.
niaque.
Potasse...
Soude.
Ammo-
Tjgnjn . , , .
Eau.
Éther.
Potasse. . .
Soude.
maque.
Ammo-
Alcool.
Ligniréose.
Cellulose. .
Eau.
Eau.
Alcool.
Étber.
Ammoniaque.
Potasse...
Soude.
Ammoniaque.
Alcool.
Éther.
(*) La cellulose est insoluble dans les solutions, même bouillantes, de sonde et de potasse, excepté lorsqu'elle est faiblement agrégée.
De ces cinq principes immédiats la cellulose seule a été obtenue pure dans des états divers d^agrégation qui modifient quelques-
variait pour les bois des Dicotylés entre 49,80 et 55 de carbone ; pour les tiges des Monocotylés entre 51,56 et 52, le surplus représenté par les élémenU de Teau. {Physiologie végétale^ 1832, 2» partie, p. 194 et 195.)
(*) Depuis quelques années l'extraction en grand de la cellulose formant la membrane primitive résistante des fibres ligneuses pour la fabrication du papier est venue donner une imposante consécration à ce fait désormais incontestable que j'avais introduit dans la science, ^o/. plus loin le chapitre PAPisa.
unes de ses propriétés ou plutôt ses caractères physiques {i^oy. plus haut le chapitre intitulé Gellulosb). Tous les bois renferment en outre à Tétat normal de Teau hygroscopique, des matières azotées grasses, colorantes, des substances minérales; plusieurs contiennent du tanin, des essences, des résines; enfin un grand nombre renferment, surtout dans les cellules et jusque dans les fibres ligneuses de leur aubier, des granules d amidon [voy. plus loin le chapitre intitulé Amidon oc Fécule àmtlacéb).
En établissant par le calcul la composition immédiate du bois de hêtre lavé, d*après l'analyse élémentaire de la cellulose et des quatre substances incrustantes que Ton a pu en extraire (en proportions graduellement décroissantes), on est arrivé aux résultats suivants (*) :
OOJCPOSITIOV mMÉDIATB DU HÀTBB lAVÉ HT C0MP091TI0H SI«éBCBHTAIRS DE CHACUir DE SES PRINCIPES COUSTITUAITTS.
•CBSTAJfCU
Bois 100=
Cellulose 40 +
Matière
iocraftlaiitc 60 =
Lignose 2B,2
Lîgnone + 10,8
Li^ine + 24,6
Ligniréose
Carbone
Hydrogène
o*jg*»*
Il y aurait évidemment un grand intérêt scientifique et industriel à obtenir à Tétat pur et nettement déterminé les différents principes inmdédiats qui incrustent les parois des cellules et des fibres ligneuses, et ceux qui sont contenus dans les cavités des tissus de différentes essences forestières. Aussi sur le rapport d'une commission spéciale (**) la Société impériale et centrale d'agriculture de France a-t-elle proposé un prix de 2000 fr. pour la solution de ce problème en le limitant à 4 essences ré-
(*) Sans doute il existe parmi les incra stations interposées dans la cellulose ipoDgiense plnsieurs matières (azotées, colorantes, etc.) que l'on n'a pu isoler et dont il n*a pas été possible de tenir compte ici. On a seulement reconnu que ces sabstanccs sont variables dans les difTérents bois, qu'il s'y joint dans certaines espèces du tanin ou des résines, des essences, etc.
(••} Composée de la section des sciences chimico-pbysîques agricoles : MM. Chevreul, président, Barrai, Becquerel, Boussingault, Dumas, et Payen, rapporteur.
cemment abattues : chêne de 40 ans {Q. robur ou Q. pedunculata)y frêne [Fraxinus excelsior) de 25 ans, pin (Pinus syhestris ou P. marUima)^ et peuplier [Populus alba ou P. tremula) de 20 ans. La Société a demandé en outre l'analyse immédiate comparée des essences venues dans le même terrain, mais âgées seulement de ô ans. D'ailleurs on a admis que la composition des bois varie suivant les substances qui accompagnent la cellulose; en effet, si dans leur ensemble ils donnent à l'analyse 49 à 53 centièmes de carbone (Gay-Lussac et Thénard ont trouvé pour les bois de cormona 55, de fer 53,44, de chêne 52,53, de hêtre 51,45 de carbone), tandis que la cellulose ne contient que 44,44 de carbone pour 100; il faut bien que d'autres substances organiques, plus riches en carbone, s'y rencontrent aussi(*).
On peut, en effet, extraire de la cellulose pure du bois réduit en poudre en l'attaquant à deux ou trois reprises par une solution à 0,1 de potasse que l'on concentre en contact avec lui jusqu'à siccité, puis éliminant chaque fois par des lavages les matières incrustantes dissoutes [Recueil des savants étrangers^ 1. VIII et IX). On y parvient également à l'aide d'une méthode contraire qui saccharifie par l'acide chlorhydrique étendu, la cellulose spongieuse interposée dans les matières incrustantes, et ménage la cellulose membraneuse plus résistante [ifoy. plus loin la Fabrication du papier).
S. AppUeatlons des bols.
Ces applications varient avec les qualités spéciales des différents bois que l'on peut ranger dans les 5 classes suivantes : bois blancs ou légers^ bois durs ou bois lourds^ bois de trai^ail^ bois colorants^ bois résineux et odorants. Le peuplier, l'un des
(*') Si l'ensemble des matières incrustantes d'un bois donné renferme 0,545 de carbone et que 100 de ce bois contiennent 60 de ces matières, plus 40 de cellulose, il est évident que le bois contiendra, pour 100 parties, 50,46 de carbone ; on aura en effei :
Matières organiques incrustantes. . 60 X 0 ,646 = 32 , 70 de carbone.
Cellulose 40X0,4i4 =47,76 »
400 masse ligneuse = 60 , 46 de carbone.
Telle est approxiroatiyement la composition moyenne de plusieurs des bois durs usuels. Tous ces faits s'accordent aTcc les résultats d'un rapport de MM. Dumas, Pelouze, Brongniart (rapporteur) sur le Mémoire de M. Payes, (ro/. les Comptes rendus de V Académie des sciences^ 22 juin 1840.)
plus légers parmi les bois blancs, sdé en planches ou découpé en minces feuillets, s'emploie pour confectionner des caisses, des tonneaux légers, les divei*s emballages dont on a intérêt à diminuer le poids, les voliges des couvertures en ardoises. On en confectionne des boîtes légères recouvertes de papiers, colorés pour renfermer les allumettes à frottement et divers menus objets. Les rondelles de bois de peuplier râpées avec une meule en grès dur (300 tours par minute) donnent une sorte de pulpe fibreuse que l'on mélange sans la blanchir avec -^ de pâte de chiffons pour fabriquer du papier commun [i^oy, plus loin la Fabrication du papier),
G est un des plus mauvais combustibles : à volume égal il donne moins de chaleur que les autres bois. Le bouleau, auquel on le mélange souvent, est bien préférable sous ce rapport : son tissu est plus serré; dans les couches épidermiques de son écorce, il renferme une matière résinoïde blanche (bétuline) qui conserve l'écorce, protège le bois, et présente, comme les ré*sines, un pouToir calorifique très-grand. Cette sorte d'épiderme multiple ou feuilleté sert à confectionner divers objets, tels que boites, tabatières, etc., qui résistent beaucoup mieux au frottement et à rhumidité que les cartonnages. Dans le Canada on construit de grandes barques en écorce ou épiderme de bouleau. Cet épiderme donne à la distillation une matière goudronneuse qui, mêlée à des jaunes d'œufs, et appliquée aux cuirs par le corroyage, leur communique Todeur et les qualités du cuir de Russie : il suffit d'allumer un instant, puis d'éteindre Técorce de bouleau pour que la vapeur pyrogénéc développe dans l'air cette odeur balsamique particulière.
Le bois des peupliers [Populus alba^ dit blanc de Hollande, P. griseay ditgiisard, P. tremula^ tremble) est utile pour former les extrémités des trains et assurer sur les rivières le flottage des bois lourds (chêne, hêtre, charme, etc.). On emploie aussi les bois légers (peupliers, aunes, bourdaine, tilleuls, fusain, saules) et même, en Espagne, les tiges écorcées de chanvre [chèneçottes) pour préparer les allumettes et des charbons très-combustibles qui peuvent entrer avantageusemçnt dans la composition de la poudre à tirer.
Les bois légers (peupliers, sapin, etc.) débités en tranches minces perpendiculaires aux fibres sont appliqués depuis peu de temps à la fabrication de l'alcool et du papier (<^o/. plus loin ces deux industries) .
Les bois durs appliqués soit au chauffage (*)» soit à divers ouvrages, sont nombreux ; les bois indigènes qu'on utilise le plus communément sont ceux de chêne, de hêtre, de charme, d orme, de frêne, de cormier, de noyer, de châtaignier (**) et d'acacia. Ce dernier est aujourd'hui Tun des plus estimés parmi les bois résistants ; il doit sa dureté à la grande proportion et à la cohésion de la cellulose, peu injectée de matière incrustante, qu'il renferme. Sa rapide croissance permet de l'obtenir à un prix moins élevé que la plupart des bois durs. Son aubier, peu épais, laisse dominer beaucoup la masse du cœur plus dure et plus résistante. Il est économiquement employé pour les objets qui doivent résister au frottement , tels que les alluchons et les dents des roues d^ engrenage; pour ceux qui doivent présenter beaucoup de résistance et être peu accessibles à la pourriture, tels que les bobines des filatures de lin, les cheifilles^ les gour^ nables (sortes de chevilles de navire), les raies des roues, les coins des rails de chemins de fer, les échalas des vignes, les
(*) Le stère de bois dur usuel (chêne, hêtre, charme, etc.), scié et rentré, est payé cette année par le Conservatoire impérial des arts et métiers 17 fr. 69 c, et pèse en moyenne 400 kilogr. ; 1 kilogr. fournit, par la combustion, 3000 unités de chaleur; on a donc 400 X 3000 == 1 200 000 unités de chaleur pour 17 fr. 69 c, ou 1 million d'unités de chaleur pour 14 fr. 75 c.
La houille gaillette de Mons ou de Charleroi, rendue et rentrée, est payée, par le même établissement , 5 fr. 20 c. les 100 kilogr., donnant chacun 2000 unités de chaleur.
Ou a donc 100 X 2000=200000 unités de chaleur pour 5 fr. 20 c, on 1 million d'unités de chaleur pour 6 fr. 50 c.
Les prix d'une même quantité de chaleur, fournie par le bois ou par la houille, sont donc entre eux dans les rapports de 14 fr. 75 c. à 6 fr. 50 c, ou de 2 fr. 27 c. à 1 fr. 60 c (Note de M. le général Morin, de Tlnstituty publiée dans le Bulletin de la Société d'agriculture eu 1866-67.)
(**) Le chêne commun (Q</«rcur ro^fir, Q. sessiflora et Q.pendunculata)^ dont le cœur est beaucoup plus résistant que Taubier, est un des bois les plus généralement usités pour les constructions, la menuiserie, la tonnellerie, la confection des échalas, les parties solides de divers meubles. Les fruits (glands) ont une véritable importance pour la nourriture des porcs dans les forêts de TAmérique. Certaines espèces fournissent des produits spéciaux : les unes, un bois colorant (Q. tinctoria)^ dont Técorce, dite quercitron^ donne une teinture jaune; d'autres, par leur écorce, le tan; d'autres encore, par leur tissu sous-épidermique (Q. suber) (périderme), le liège; par des excroissances végétales que provoque la piqûre des insectes, le Q, infectoria, chêne des teinturiers, la noix de galle^ le Q. jE^ilops^ dont les capsules profondes enveloppent un tiers du produit du glana, fournissent un tanin pour la teinture en noir. Le chêne vert {Q. virens) est un des bois les plus estimés aux États- Unis pour construire les parties les plus résistantes des vaisseaux; on intercale le cèdre rouge pour diminuer le poids.
Le hêtre et le charme sont particulièrement employés dans la menuiserie et dans la confection des meubles communs destinés à être recouverts par un
BOIS. 6i
tuteurs des pépinières, les encognures des caisses d'orangers, les traverses des chemins de fer et les paires en bois. L'acacia est employé avantageusement dans le boisage des mines où sa durée est double ou triple de celle du chêne, et de 4 à 6 fois plus considérable que celle des autres bois. Ses dges écorcées sont appliquées avec succès pour confectionner des poteaux destinés à supporter les lignes télégraphiques en fils de fer zingué suspendues à 3 ou 4 mètres au-dessus du sol. Les bois durs usuels donnent des branchages exploités pour la fabrication du charbon et parfois de l'acide pyroligneux dont on extrait Tacide acétique pur. Les feuilles du palmier nain {Chamœrpos humilis) en Algérie sont utilisées pour la préparation du crin Yégétal. En Allemagne on a employé les feuilles du Pin maritime pour préparer la laine dite des forêts (*).
Le cormier {Sorbus domestica) est un des meilleurs bois pour former les pièces frottantes, notamment les dents et alluchonsdes engrenages, les rabots, varlopes des menuisiers, tonneliers, etc.
placage ; le hêtre )>eut servir, par ses nombreux canaux séveux, à la filtration du mercure qu'on extrait des amalgames dans des procédés métallurgique» spéciaux. L'orme s'emploie dans le charronnage, notamment pour les moyeux des roues et les tîs des pressoirs. Le châtaignier sert à la plupart des usages da chêne; il est préféré pour les sommiers (écrous) des pressoirs, les échalas des vignes et des pépinières ; la résistance et la longue durée attribuées au bois de châtaignier dans certaines charpentes des églises paraissent devoir être reportées au chêne blanc que Ton a confondu souvent avec le châtaignier ( 6*artattea vulgaris). Celui-ci s'emploie réduit en copeaux pour préparer, par décoction, la solution de tanin usitée dans la teinture en noir de la soie. Le frêne sert aux mêmes usages que le hêtre et le charme ; il est plus flexible, et on l'emploie notamment pour confectionner, en le courbant au four, les brancards des voitures légères . Les branches des bois durs servent directement au chauffage et pour fabriquer du charbon ; les menus branchages s'emploient comme combustible pour chauffer les fours à c uire les pierres calcaires et gjpsenses, pour fabriquer la chaux et le plâtre, pour cuire les briques, etc.
On peut aisément distinguer le châtaignier du chêne : sur une coupe perpendicîdaire aux fibres (ou à l'axe de la tige) un grand nombre de rayons médnllaires, disposés en irradiations du centre, apparaissent sur les coupes de toutes les variétés de chêne, tandis que les rayons médullaires plus nombreux et plus minces du châtaignier ne sont pas visibles à l'œil nu ; l'acacia (Roèinia pstudo acacia) j si différent d'ailleurs de ce dernier bois, ne laisse également aprroevoîr qu'à l'aide d'une loupe ses rayons médullaires ; le bois du Gleditschia triachantos, qui a beaucoup d'analogie avec l'acacia, laisse voir à l'œil nu ses rayons médullaires très-fins et très-serrés.
(*} Plusieurs bois, comme le noyer, employés pour la confection des meubles, de quelques objets d'ébénisterie, etc., sont intermédiaires entre les plus lourds et les plus légers; ce sont notamment : le merisier, que l'on colore pour imiter l'acajon ; le platane , remarquable par ses reflets brillants , lorsqu'il est vemi; le marronnier et le sycomore (érable), utilisés dans la fabrication des instruments de musique (violons, basses, etc.) \ le tilleul, bois très- tendre.
Un des bois les plus estimés pour la marine en raison de sa dureté et de sa résistance est le Tectona grandis^ bois de teack des Indes. Plusieurs bois de la Guyane sont estimés pour les mêmes usages : le cèdre noir {Cedrus Libani)^ le courbaril [Hymenœa courbaril) et quelques autres nommés angélique, Goupi, Wacapoa, Balata, Taoub jaune, Saint-Martin, dont on n*a pas encore la détermination botanique.
Le micocoulier dit perpîgnan [Celtis Âustralis)^ cultivé en Provence, en Espagne, sur les côtes d*Afrique, offre un bois fibreux, résistant, blanchâtre et remarquable par sa souplesse et sa force; on en forme des brancards, des fourches (façonnées au four), des manches de fouets, des cercles de cuves et de tonneaux; plusieurs autres espèces de Celtis sont désignées par les qualifications à^occidentaliSj à^ orienta/ is, de Tournesortiiy etc.
Les bois des îles de France et d! Algérie ^ dits d^ébénisterie, ont, en général, un tissu injecte de matières colorantes et incrustantes, présentant beaucoup de cohésion ; aussi peut- on les diviser en lames très-minces, susceptibles d'un beau poli , applicables surtout dans Tébénisterie comme bois de placage : tels sont Tacajou, Swietenia {Cèdre lées)y\e palissandre, l'ébénier, le cèdre {Cedrus Libani)^ le genévrier {Juniperus F^irgiana)^ le platane (en raison des brillants reflets dus à ses rayons médullaires). Les Antilles, le Brésil, le Japon, les Indes orientales nous fournissent des bois fortement injectés de matières colorables et colorantes, employés en teinture après avoir été réduits en copeaux, parfois même en poudre : on peut citer le bois de Brésil et de Fernambouc (plusieurs espèces du genre Cœsalpind)^ le
qui sert à sculpter des petites figures, découper des feuilles très-minces, des bandelettes de sparterie, et dont Pécorce, avec le liber, est fort usitée pour confectionner les cordes à puits.
Le liétre, Taune, le bouleau et le noyer s'emploient dans la confection des sabots.
Les différents bois de travail et de construction peuvent être préservés pendant de longues années des altérations naturelles qu'occasionnent, a^ec le concours de Thumidité: les ferments, les végétations cryptogamiques, dont quelques-unes attaquent même les arbres très-résineux (le mélèze, Larix Eu' ropœa^ est attaqué par le Xylostroma, dont le mycélium sécrète 8,65 de résine pour 100 de son poids), les insectes, notamment les termites, importés des Indrs, qui détruisent les charpentes de plusieurs villes (Rochefort, la Rochelle, etc.); les tarets, mollusques qui exercent de grands ravages dans les bassins de la marine et dans les eaux de la mer Noire, en les injectant de diverses substances antiseptiques et vénéneuses, (^ojr,^ page suivante, les procédés de conservation des bois.)
campèche {Hematoxylon campechianum)^ le santal rouge {Pterocorpus santol!mis\ le hois jaune [Morus tinctoria\ un arbrisseau de nos contrées méridionales, le fustet^ le quercitron [Quercus tinctorîa) de TAmérique septentrionale.
Quelques arbres recèlent dans leur tissu ligneux des huiles essentielles en assez grandes proportions pour exhaler très^longtemps une odeur agréable : tels sont le Cedrela odorata , le bois de rose {CoMfohulus scoparid)^ VAmyris balsamifera. Ces bois odorants s^emploient dans rébénisterie, pour la confection des crajonsi de divers petits meubles, garnitures et objets de luxe.
Quelques bois d'une grande dureté sont plus particulièrement réservés pour les menus objets de tour : ce sont notamment le gayac {Guaiacum officinale)^ le sainte-lucie [Cerasus mahaleb)^ Vébène (cœur du Diospyros ebenum) et le buis [Buxus sempervi-rens)j dont on fabrique une foule d'objets usuels : des galets, des bobines, des canelles ou robinets, des moules à soufre, etc.
Les bois résineux, tels que le pin et le sapin, le mélèze, le cèdre, etc., résistent longtemps aux agents atmosphériques, en raison de la résine dont ils sont imprégnés. Cette composition explique comment, à poids égal, ils donnent plus de chaleur que les bois blancs (^oj. p. 25). Us résistent bien surtout dans les constructions au-dessus du sol et dans les maçonneries à la chaux ; on doit même les enduire de chaux lorsqu'on les pose sur les assises de pisé qu'ils servent à maintenir, retenus euxmêmes et rendus solidaires par des ferrures qui les relient entre eux à leurs extrémités.
La sciure desséchée des bois s'emploie pour hâter la dessiccation de diverses pièces métalliques décapées et lavées pour la filtration des huiles, les mélanges avec les résidus gras à traiter parle sulfure de carbone {yojr. dans le 1" volume ces industries), pour absorber les solutions métalliques destinées à Fépuration du gaz d'éclairage [yoy. fin de ce volume) ; on est parvenu à utiliser la sciure de différents bois comme combustible dans les g[randes scieries mécaniques ; la sciure du bois de palissandre sert à la fabrication du bois durci [i^oy. plus loin cette industrie remarquable).
On a essayé avec succès d'employer la sciure de bois moulue en poudre fine et tamisée, au lieu du poussier de charbon, pour saupoudrer les moules des fondeurs en bronze. Nous donnerons plus loin, en parlant des applications de la fécule, quelques
détails sur celte innovation utile, surtout au point de vue de la santé des ouvriers mouleurs.
Le bois de charme a paru préférable aux autres essences pour cette application ; la fécule, en raison de la forme arrondie de ses granules, est bien préférable encore.
Les écorces de plusieurs arbres offrent une grande utilité, notanunent celles du chêne qui fournit le tan pour la préparation des cuirs, de plusieura espèces de Cinchona qui donnent les quinquitias \9M\xey gris et rouge.
8« CoBserTatiott des bols.
Le problème de la conservation des bois est l'un des plus importants que puisse avoir à résoudre la chimie industrielle ; en effet, par suite des développements de Tindustrie et de rétablissement des chemins de fer, la consommation des bois est toujours croissante, tandis que plusieurs causes, parmi lesquelles il faut d*abord compter les défrichements des forêts, tendent à en diminuer la production (*) .
Un jour Colbert a dit : La France périra faute de bois. Il ne pouvait pressentir alors deux causes agissant en sens inverse : ni
C^) La surface de nos forêts appartenant aux particuliers, à TÉtat et aux communes était de 9 509 000 hectares en 1791; elle se trouvait réduite à 8 860000 hectares en 1851, savoir :
6 769 000 appartenant à des particuliers,
\ 876 000 aux communes et plantations publiques»
i 226 000 composant les TuréU de l'État.
La diminution était de 649 000 hectares en 60 ans.
Les forêts de TÉtat ne comprenaient que 134500 hectares en essence de chêne, le surplus se composait de 320000 hectares plantés en bois blancs et 771 500 hectares de pins, sapins et essences diverses.
Dans un avenir peu éloigné, les reboisements, et notamment ceux de la Sologne et des Landes, modifieront favorablement cet état de choses. Les Landes de Gascogne, comprises entre les vallées de la Garonne, de TAdour et la mer, ont une étendue de 8000 kilomètres carrés, presque entièrement incultes il y a 15 ans. Depuis quelques années, l'assainissement et la mise en valeur de cette vaste étendue s'exécutent avec une telle activité par MM. Javal, Pereire, Chambrelent, etc., que bientôt ces terrains insalubres seront convertis en de magnifiques forêts de pins maritimes et de chênes qui fourniront abondamment des bois de construction à la France et aux contrées voisines, TAngleterre et TEspagne. L'emploi des engrais a déjà permis d'introduire dans ces localités la culture des plantes alimentaires et des fourrages nécessaires aux hommes et aux animaux employés dans ces grandes exploitations.
l'établissement des voies ferrées qui semblait hâter le fatal événement, ni rinvention des procédés de conservation des bois qui semble, au contraire, devoir anéantir les motifs de sa prédiction.
La construction et Tentreûen des chemins de fer {*) ont considérablement augmenté la consommation des bois, et si Ton tient compte de cette circonstance qu*à Tétat naturel le cœur de chêne serait seul applicable avec quelque garantie de durée, on admettra Tutilité et l'importance des procédés qui permettent d'employer d'autres essences dans rétablissement de ces voies nouvelles graduellement adoptées par tous les peuples.
Avant de décrire les moyens appliqués à la conservation des bois, nous indiquerons les principales circonstances qui déterminent leurs altérations.
Causes principales des altérations du bois, — La présence de la matière azotée , bien qu'en faible proportion, dans le bois, y provoque l'altération désignée sous le nom de pourriture : celle-ci résulte des fermentations successives produites par le concours de l'oxygène de l'air, de l'humidité et des ferments que développent les matières azotées, grassçs et salines. Ces ferments transforment en acide carbonique, alcool, acides acétique, lactique, etc., les substances sucrées et leurs congénères, puis déterminent la putréfaction des matières azotées, etc. C'est encore la substance azotée qui, servant de nourriture à divers insectes, les scolytes, cossus, saperdes, le peritelus, les termites, et à certains mollusques, les tarets, etc., porte ces espèces destructives à envahir les arbres, les bois abattus, qu'elles détériorent rapidement, et les bois des navires, même dans les bassins de construction (**) . C'est encore en grande partie aux dépens de ces matières azotées, analogues aux matières animales, que se développent à la surface et se propagent jusque dans le centre du bois les moisissures, les champignons, et diverses végétations cryptogamiques .
La cause principale de l'altération des bois résulte donc, comme on le voit, de la présence des matières azotées. Aussi les bois sont-ils plus altérables lorsque les arbres abattus après l'hiver,
(*) On admet par kilomètre de chemin de fer l'emploi de 2500 trayenes on 270 mètres cubes en y comprenant les changements de voies, stations, gares, etc.
[**) Un yaisseau de ligne tout neuf, le Mîani^ s'est écroulé dans les chantiers de Bombay, enyahi par des myriades inaperçues de termites (fourmis bkmches) qui avaient pulvérisé toute fa masse interne des pièces de bois.
CHmiX IHDCSTB. II — 5
en mars ou avril, contiennent la sève ascendante en plus fortes proportions, tandis qu'à Tépoque plus convenable de Tabatage, en novembre et janvier, ils offrent les meilleures conditions de solidité et de durée. On peut en conclure que les agents propres à la conservation des bois doivent être ceux qui assurent la conservation des matières animales elles-mêmes (*).
La difficulté de résoudre le problème qui nous occupe consiste à faire pénétrer Tagent antiseptique dans rintérieur des cellules, des fibres, des vaisseaux et dans les interstices qui les séparent.
Procédés rf injection des bois. — Champ j, en 1813, voulant essayer de rendre imputrescibles les bois destinés à des scellemenls dans des murs humides d'un magasin à poudre qu'il s'agissait de doubler en plomb, « les a fait bouillir dans un bain <c de suif, chauffé de 120 à 130*^; ils y ont été immergés pen- « dant 4 heui*es, Teau qu'ils contenaient a été réduite en vapeur, « le suif a pris sa place, et les a pénétrés de part en part : ils en « ont absorbé à peu près le cinquième de leur poids {**). » Les bois ainsi injectés se conservent parfaitement. Plusieurs liquides, dont le point d'ébullition est plus élevé que celui de leau, peuvent pénétrer dans les bois à l'aide de ce moyen : ainsi, les huiles, les résines, les goudrons, agents efficaces de conserva-
(*) Voici, en effet, les agents antiseptiques qui préservent des altérations naturelles les substances organisées provenant des animaux et des végétaux : tanin, sucre en excès, huiles fixes et volatiles, goudrons, résines, créosote, acides arsénieux et mroiigneux, chaux, sel marin, sulfates de cuivre, de zinc, de fer, pyrolignite cie fer (acétate goudronneux), bichlorure de mercure.
Les effets préservateurs bien connus du tannage des cuirs et des filets de chanvre; des huiles et résines dans les embaumements et les enduits des bois; de la créosote qui garantit les viandes et les tissus végétaux ; du sel marin daus les salaisons, et qui conserve intacts les boisage^ des mines d*Hallein (Salzboarg) exploitées antérieurement à l'ère chrétienne; du bichlorure de mercure en solution alcoolisée qui préserve les cadavres ainsi que les plantes des herbiers, etc., montrent bien que les matières organiques azotées, congénères dans ces deux règnes de la nature, peuvent être préser\'ées de ia putréfaction par les mêmes agents.
On a constaté, en outre, dans les cavités des canaux sévrux, des fibres et des cellules du tissu ligneux normal, plusieurs substances azotées grasses, sucrées et salines, parfois même des granules amylacées ; ces substances occasionnent diverses altérations du bois, parce qu elles constituent des aliments appropriés à la nourrituie des insectes et des mollusques dits jjrhphages comme aux développemenis des végétations cryptogamiques et des ferments.
Les matières a/otées sont d'autant plus abondantes que les tissus ligneux sont plus jeunes (foj'. p. 17).
(**) Expériences sur de nouveaux magasins à poudre, 1813; bibliothèque au Conservatoire impérial des arts et métiers.
CONSERVATION DES BOIS. iJ
don , pénètrent les bois légers, tels que les pins, sapins, peuplîers et même le bouleau et le hêtre* En faisant subir cette préparation aux bois et élevant la température à 180*, j'ai pu leur donner une imputrescibilité qui permit de les employer dans les constructions où domine une humidité habimelle, où les bois durs même ne résistent pas , ainsi que dans les fabriques de produits chimiques , où des vapeurs acides attaquent les beis plus rapidement que Thumidité seule. Le poids de la résine absorbée dans une de ces expériences (vérifié en la dissolvant sur des raclures par l'alcool) étant égal aux 0,6 du poids total, si Ton tient compte des densités réelles de la résine et du bois, on voit que dans Tensemble du volume la résine occupe les 0,7 et le tissu ligneux 0,3, ce qui s*accorde avec la densité apparente du bois de peuplier employé qui est égale à 0,450, Teau pesant 1,000. Le petit cube de 10^ de côté était alors devemi plus lourd que leau.
Le procédé par imbibition consiste à immerger simplement le bois dans un liquide antiseptique en l'y laissant baigner pendaant un temps assez long; mais les gaz que renferment les bois s'opposent à la pénétration du liquide au delà de quelques millimètres f ).
Kyan a fait Fessai de la simple immersion, pour imprégner d une solution contenant 0,01 de bichlorure de mercure les bois destinés à la construction des serres du duc de Devonshire : il a diminué Finconvénient que nous venons de signaler, en divisant le bois en planches, qu'il fit assembler avec des boulons pour en former des poutrelles après une immersion de quinze jours.
Bréant fit construire un appareil à l'aide duquel il soumit à une pression de 10 atmosphères les bois immergés : réduisant ainsi le volume des gaz, il fit pénétrer les solutions dans presque toutes les cavités. Son procédé devint plus efficace encore lorsqu'il effectua d'abord le vide pour faire dégager les gaz renfermés dans le tissu ligneux, opérant ensuite une pression de 10 atmo* sphères pour forcer le liquide à pénétrer dans les cavités du bois.
Bethel imagina un appareil qui réalise industriellement Fidée
(*) A moins qu'on ne les immerge debout en laissant rextrémité supérieure du tfonc bors dn liquide : dans ce cas, la force capillaire introduit le liquide (cbaufTé s*il eu trop visqueux) par le bas, et, à mesure qu'il s'élève, il chasse Pair et les gaz, qui sortent librement par la section dn bant.
primitive de Bréant* C'est un grand cylindre en tôle, de l'^Gô de diamètre et de 10 à 20 mètres de longueur, fermé d'un bout par une calotte hémisphérique, comme un générateur ordinaire^ l'autre bout s'ouvre et se ferme à volonté par une calotte mobile à bride munie d'agrafes articulées, à boulons. Ce grand cylindre, solidement maintenu en chantier, couché horizontalement, reçoit les pièces de bois chargées sur deux, trois ou cjuatre chariots qu'on introduit successivement à l'aide de rails en fer extérieurs, correspondant avec de semblables rails fixés dans l'intérieur du cylindre : lorsque le cylindre est chargé de deux, trois, quatre ou même six chariots (suivant la longueur du cylindre et des pièces de bois), on ferme l'extrémité ouverte, en présentant, à l'aide d'une grue tournante, la calotte mobile, et serrant les brides par les boulons des agrafes ; an tube amène alors de la vapeur qui chasse l'air contenu dans le cylindre ; on ferme le robinet de dégagement de l'air, et ensuite le robinet qui introduisait la vapeur ; un arrosage d'eau sur la superficie du cylindre opère la condensation ; ouvrant alors le robinet d'un tube qui plonge dans le liquide à injecter, le- cylindre se remplit aux 3/4 environ ; on achève de le remplir à l'aide d'une pompe qui foule le liquide jusqu'à la pression de 10 atmosphères ; au bout de 6 à 12 heures, suivant le bois employé, la pénétration est effectuée, souvent jusque dans le cœur ; on vide le cylindre en ouvrant un robinet, et l'on peut décharger les bois ou pratiquer une deuxième injection [*).
Le liquide auquel Bethel a donné la préférence est un mélange des hydrocarbures volatils dont on obtient environ 25 pour 100 du goudron de houille des usines à gaz, soumis à une distillation ménagée. Ce mélange, appelé improprement créosote, peut assurer une longue conservation aux trspverses des chemins de fer ; dans d'autres applications l'odeur forte des hydrocarbures et l'inflammabilité du bois ainsi préparé offriraient de sérieux inconvénients ; d'ailleurs les nombreux emplois des hydrocarbures les plus légers ne laisseront plus bientôt disponible la matière première de ces injections, dans l'état le plus convenable ni en quantités suffisantes.
Moll exposait le bois dans une chambre close où il injectait de la vapeur qui, raréfiant l'air, forçait les gaz contenus dans le
C^) On injecte à la fois dans le cylindre, long de 10 ou 20 mètres, 300 on 60^ traTerses ayant chacune 26 à 30 cent, sur 13 à 15, et 2^fiQ de longueur.
bois à s^ échapper. U introduisait ensuite de la yapeur de créosote, qui, se condensant, pénétrait dans les bois et les protégeait contre la pourriture et les insectes.
M. Boucherie employa d'abord Y aspiration uitale pour faire pénétrer dans les arbres, debout ou récemment abattus, le liquide préservateur. Cet ingénieux procédé pourrait être utilisé dans des circonstances particulières. L^ aubier des arbres étant plus poreux que le cœur et contenant des vaisseaux ou conduits plus larges , le liquide 7 pénètre plus facilement, tandis qu'il n^arrive pas en général vers le centre. Certaines irrégularités dans la pénétration des bois par ce moyen ont produit, à l'aide de sciages appropriés, des veines ou marbrures d*un aspect agréable. Ces bois pouvaient trouver des applications dansl'ébénisterie; mais leur consommation, assujettie aux caprices de la mode, n'a pris aucune importance.
L'application de ce procédé est simple : en effet, Tarbre étant sur pied, il suffît de faire à la base deux incisions laissant entre elles un intervalle de quelques centimètres, et de disposer autour de la section une bande de toile enduite de caoutchouc recevant d'un petit tonneau le liquide qui doit être aspiré par Tarbre.
On emploie ce procédé modifié qui agit par déplacement. Il consiste à placer l'arbre, récemment abattu, dans une position presque horizontale, à entourer le tronc, près de son extrémité large, d*un sac de cuir ou tissu imperméable que l'on maintient sur un bourrelet de glaise, par une forte ligature ; on fait arriver le liquide préservateur dans ce sac, à Taide d'un tube partant d'un tonneau placé à proximité : la sève est chassée par le liquide qui s'introduit par des conduits ouverts. Relativement à certaines essences, il suffît de quelques minutes pour que la sève d'abord, puis le liquide injecté arrivent à l'autre bout de l'arbre: cela tient à ce que les canaux du bois sont très -irréguliers dans certaines espèces et que le passage se fait plus facilement dans les canaux d'un plus grand diamètre. C'est ce qui arrive pour le chêne, dont les canaux à large section dans l'aubier sont trèsrétrécis dans le cœur; les canaux séveux du hêtre sont plus réguliers; les pins et les sapins laissent infiltrer bien plus régnlièrement encore le liquide préservateur et déplacer la sève.
M. Boucherie a rendu simple et facile l'exécution de ce procédé : on prend, par exemple, une pièce ou bille de bois ayant
deax fois la longueur d'une traverse de chemin de fer, on donne au milieu un trait de scie qui pénètre jusqu a 3 ou 4 centimètres du côté opposé ; soulevant alors au milieu la pièce de bois audesfious de la portion ménagée, la fente s'ouvre, on garnit ses bords d'une corde en étoupe goudronnée, puis, ôtant la cale de dessous, le poids de la pièce feit serrer fortement la corde dans la £ente ; il suffit alors de pratiquer un trou de tarière entre la superficie de la pièce et l'espace vide entre les deux parties pour insérer le bout d'un tube et faire arriver un liquide qui s'insinue dans les fibres et canaux et se rend peu à peu vers les deux extrémités.
Le procédé Boucherie est en usage aujourd'hui pour la préparation, au sulfate de cuivre, des bois destinés aux traverses des chemins de fer, poteaux des lignes télégraphiques, etc., provenant d'arbres abattus depuis peu de temps; il présente des garanties sérieuses de succès, d'après des expériences d'une longue durée : aussi avons-nous pensé devoir le décrire dans tous ses détails avec des dessins à l'appui.
La planche XX montre la disposition générale de l'appareil installé sous un hangar, parfois même en plein air, et les principaux ustensiles employés pour appliquer aux billes (troncs d'arbres) la solution saline qui doit s'infiltrer dans les canaux séveux et entre les fibres ligneuses.
Les figures 1 et 2 représentent l'ensemble de l'appareil : les cuves A contenant la solution de sulfate de cuivre, soutenues à 10 ou 15 mètres au-dessus du sol par un bâti en charpente légère formant à sa partie supérieure une estrade avec rampe autour des deux cuves, afin de faciliter le service de celles-ci; cet cuves sont entretenues pleines de la solution de sulfate de cuivre à 0,01 ou contenant 1 kilogr. de sulfate pour 100 litres du liquide; on dirige à volonté la solution dans un tube vertical en cuivre i i^ en ouvrant le robinet de Time ou l'autre des cuves qui la conduit dans le tube horizontal / i. Celui-ci est muni d'ajutages sur lesquels sont adaptés autant de tubes en caoutchouc qu'il se trouve de billes doubles ou simples aa a' a*" en cfaaatier.
Les figures 3 et 4 montrent, par une coupe et une élévation «or une plus grande échelle, les dispositions particulières à l'aide desquelles la conduite horizontale passant au milieu et au-dessous de la double rangée de billes, fait arriver la solution aiiwîque aux billes: celles-ci ayant 25 à 40 centim. de diamètre
et chacune 5,20 à 6,30 de longueur correspondant à la longueur de 2 traverses. Voici comment on les prépare à recevoir ia filtra* tion du liquide : plaçant un support ou cale en bois au milieu de la bille (fig. 3 en coupe) , on pratique au milieu , c'est-à-dire à 2 mètres 60 centimètres ou 2 mètres 65 centimètres de chaque bout, un trait de scie en travers ou perpendiculairement à Taxe. On arrête cette section dès qu'il ne reste plus intact au-dessous d'elle dans la substance ligneuse que ^ environ du diamètre (3 1/2 à 4 centimètres) ; on pratique près du dessus de la bille ou latéralement, à Faide d*une tarière (fig. 10 indiquée suivant une plus grande échelle) et à 8 ou 10 centimètres de la section, un trou oblique qui va rejoindre, à 10 centimètres de la surface de la bille, la section transversale ; engageant alors entre le support et la bille un double coin, on soulève celle-ci jusqu'à ce que le trait de scie s*entr'ouvre de 1 centimètre à peu près. Chacun des bouts de la bille reste appuyé par son poids sur le plancher qui rélève un peu au-dessus du caniveau iy dans lequel doivent s*écouler d'abord la sève déplacée, puis la solution de sulfate de cuivre qui s'y mêle graduellement en plus fortes proportions; on nettoie le joint des débris de sciure et tournure ligneuses avec les outils dits lattes à décrasser le trait (fig. 6 et 7), puis on introduit alors dans le joint entrouvert (fig. 3 et 4) une corde d'étoupes de chanvre amincie aux deux bouts (indiquée fig. 5 par un détail grandi) que l'on engage seulement de son épaisseur autour du tissu ligneux coupé.
Dès que cette sorte de calfatage est opérée à l'aide des matoirs (fig. 16 et 17), on desseiTc peu à peu les coins, puis on retire le support : de sorte que la bille, dans toute sa longueur, ne repose plus que par ses deux extrémités sur les deux chantiers, comme le représente la figure 4 •
Dans cette position , le poids de la bille exerçant une assez forte pression sur la corde d'étoupe, peut produire la fermeture hermétique du joint tout en laissant entre les deux faces coupées un intervalle libi*e de plusieurs millimètres ; les choses ainsi disposées, on introduit dans le trou de la tarière un petit ajutage double en buis (fig. 11) sur l'extrémité duquel on adapte le bout du tube en caoutchouc fixé d'avance sur chaque ajutage du tube en cuivre i (fig. 4, 2 et 18) amenant à volonté la solution cuivrique du tube horizontol ii (fig. 1 et 2).
Tous les tubes en caoutchouc, fixés au tube commun en cuivre «, restent clos lorsque l'on veut arrêter l'écoulement ou inter-
cepter le passage du liquide à Taide d'uu ustensile bien peu dispendieux, composé de deux petites lames eu bois (fig. 12, 13 et 13 bis) offrant à chaque bout un trou dans lequel passe une petite broche à vis; le tube, entre les deux lames écartées, est ouvert, comme le montre la figure 12; il suffit, pour le fermer, de tourner, en lès serrant, les deux vis; on comprime ainsi le tube flexible, dont les parois intérieures se touchent et se compriment, ainsi que l'indiquent les figures 13 et 13 bis^ produisant dès lors une fermeture hermétique.
On peut facilement laisser échapper Tair confiné dans la section en soulevant un instant Tajutage en bois jusqu à ce que le liquide s'en échappe; on ferme alors le passage en appuyant sur Tajutage supérieur ; le sulfate de cuivre arrivant en solution sur les deux faces de la section médiane de la bille avec une pression de 10 à 15 mètres du liquide, commence immédiatement à s'infiltrer en sens contraire dans les deux moitiés de la bille, poussant devant lui la sève, qui aussitôt s'écoule par les deux bouts dans les caniveaux ^(fig. 2, 3, 4), longeant le sentier et ramenant par une pente suffisante vers un récipient conmiun sous le sol le liquide séveux graduellement mêlé de plus fortes proportions de la solution cuivrique.
Deux pompes en bois /^puisent ce liquide et le remontent à volonté par les caniveaux h dans celui des deux réservoirs supérieurs qui se trouve vide et pendant que l'autre alimente la conduite i i de la solution à 0,01 de sulfate de cuivre.
Le liquide ainsi remonté se trouve filtré préalablement dans le récipient inférieur par une couche de charbon en grains ou de sable qui retient quelques corps étrangers en suspension. On doit d'ailleurs le maintenir au degré voulu ou à 0,01 de sulfate de cuivre en y ajoutant, suspendue dans une corbeille, la quantité nécessaire des cristaux de ce sel. On laisse continuer la filtration au travers des tissus ligneux pendant 36 ou 48 heures, suivant qu'il s'écoule plus ou moins vite, ou jusqu à ce que le volume filtré représente trois fois le volume, et, mieux encore, jusqu'à ce que le mélange de sève et de solution qui sort au* bout de chaque bille contienne au moins pat* liti*e 6,66 grammes de sulfate, c'est-à-dire les \ d'un centième ou de la quantité que contenait la solution en arrivant du réservoir supérieur.
Dans un atelier de 50 mètres de long, on peut mettre en chantier à la fois 50 doubles billes qui, devant être refendues en deux, représentent 200 traverses injectées en 48 heures ou
100 traverses par jour. La quantité de sulfate de cuivre engagée dans les tissus ligneux équivaut à 5 ou 6. Lilogr* de ce sel cristallisé par mètre cube ou ÔOO à 600 grammes dans chaque traverse.
On n'a pas toujours des billes doubles en nombre suffisant, soit qu'on manque de bois de cette longueur, que l'on veuille utiliser des bouts ou que Ton ait à injecter des tiges longues pour faire des poteaux de lignes télégraphiques en charpente; dans ces occasions, il faut faire arriver le liquide sur une seule section à Tun des bouts. On y parvient à Taide d'un ustensile fort simple : c'est un plateau en bois épais, polygonal, solidement barré, tel que le montrent les figures 8, aa, perforé au centre d'un trou b dans lequel s'engage un boulon b' en bronze (et fig. 9) fileté d'un pas de vis à bois; ayant d'avance pratiqué dans l'axe de la bille, à l'aide d'une tarière (fig. 10), un trou de diamètre un peu moindre que la vis, mais plus profond, on y engage le boulon en le faisant tourner jusqu'à ce que, entre le plateau et la section, il ne reste qu'un intervalle de 1 centimètre. Dans cet intervalle, on introduit toute l'épaisseur d'une corde d'étoupe (fig. 4] dont les bouts se croisent, puis on serre le boulon au point de rendre étanche le joint circulaire.
Il ne reste plus qu'à pratiquer dans le plateau un trou oblique dans lequel on adapte l'ajutage double en bois (fig. 11) pour faire arriver la solution de sulfate de cuivre entre le plateau et la section de la bille : telle est la disposition qu'indiquent sur la figure 2 les lettres b" et b"\ Une semblable disposition permet d'injecter par le gros bout les longues tiges, perches ou billes laissées entières. Une disposition spéciale du plateau permet d'injecter les bois sans les perforer au centre ; il suffit, conune l'indique la figure 15, de faire dépasser la barre transversale et de pratiquer à chacun des bouts un trou dans lequel on engage l'extrémité filetée à vis d'une chaîne à crochet (fig. 4) ; chaque crochet étant alors fixé par un coup de marteau dans la partie extérieure de la bille, on pose Técrou que l'on serre avec une clef jusqu'à ce que l'intervalle entre le plateau et la section soit réduit à 1 centimètre, puis on place la corde d'étoupe, on pousse le serrage au point convenable, et l'on achève l'opération comme nous venons de le dire.
La durée du passage de la solution au travers des pièces de bois varie suivant la texture plus ou moins serrée du tissu ligneux, les différentes essences» les proportions de la sève res-
tante, la longueur et le diamètre des billes ou tiges des arbres.
Le chêne ne se laisse guère pénétrer que dans son aubier, portion d'ailleurs la plus altérable et dont les canaux séveux sont plus larges que ceux du cœur ; les arbres le plus généralement employés, en raison de leur valeur moindre et de leur plus complète pénétration, sont surtout le hêtre, le chaiTne, le bouleau, le platane, Torme, les pins maritime et sylvestre destinés à former des traverses , des charpentes, des changements de voie, des poteaux de soutien des lignes télégraphiques. Le tremble et les autres peupliers se pénètrent bien, sauf une portion peu volumineuse autour de Taxe. Lorsqu'il s'agit d'en faire des pieux, ou élimine cette portion en refendant en quatre la tige préparée, puis enlevant à la serpe ou à la scie circulaire la por^ tion anguleuse non injectée de chaque quartier.
Relativement à toutes les essences , l'injection est d'autant plus facile, plus prompte et plus complète que les arbres ont été plus récemment abattus. On doit en tout cas retarder autant que possible la déperdition de la sève aussitôt après l'abatage en ébranchant et étronçonnant la tige. Lorsque ces opérations ont été faites en hiver, de janvier à mars, avant la pousse des feuilles, les arbres abattus sont assez pourvus de sève deux mois après ou jusqu'à la fin de mai : il suffit à cette époque d'exciser à chaque bout une rondelle de 10 centimètres d'épaisseur pour enlever les portions trop desséchées. Quant aux arbres abattus en été, du 15 avril au l^*" septembre, si on ne les injecte immédiatement il ne faut guère attendre plus de 8 à 12 jours après l'abatage.
Les billes et tiges sont d'ailleurs injectées d'autant plus promptenient qu'elles ont moins de longueur et que la solution y pénètre sous une plus forte pression. Les tiges de pin ayant 7 à 8 mètres de longueur et 20 à 25 centimètres de diamètre exigent 5 à 7 jours pour être suffisamment injectées.
Le diamètre a une grande influence sur les effets de l'injection : tandis que les billes peu volumineuses ayant de 20 à 40 centimètres de diamètre et une longueur de 2 mètres 50 centimètres, sont pénétrées en 24 à 36 heures, toutes circonstances égales, 100 heures et au delà sont nécessaires pour l'injection des grosses billes ayant 60 centimètres de diamètre, et il aura fallu faire passer une quantité de solution égale à six ou sept fois le volume de ces billes, encore sera-t-on obligé, pour achever la
pénétration dans les parties centrales, de charger isolément ensuite ces parties à Taide de plateaux d*un diamètre plus petiti correspondant à la section du tissu ligneux le plus serré. Quelquefois, en outre, on devra retourner ces pièces afin de faire entrer la solution par le bout opposé à celui qui Tavait reçue d^abord.
En tout cas il importe beaucoup que le sulfate de cuivre en usage pour ce procédé (ainsi que ponr un autre système de pénétration indiqué plus loin) soit aussi pur et aussi neutre que possible; il faut surtout éviter qu*il retienne des quantités appréciables de sulfate de fer, car ce dernier sel, à réaction toujours acide, réagit en se peroxydant sur les fibres ligneuses et les désagrège. On reconnaît la pureté suffisante du sulfate de cuivre à sa neutralité, à sa propriété de donner par Tammoniaque un précipité qui se redissout intégralement dans un excès de réactif en développant une couleur bleue violette intense*
C*est afin de conserver la solution de sulfate de cuivre exempte de sulfate de fer, et en môme temps pour éviter que les ustensiles soient attaqués, que tous doivent être en bois, en caoutchouc ou en cuivre, bronze ou laiton (à Texception des tarières ou outils à couper le bois), car les objets en fer qui seraient mis en contact avec la solution cuivrique précipiteraient le métal en introduisant du sulfate de fer dans la solution.
MM. Norès et Ge, qui exploitent le procédé Boucherie, calculent de la manière suivante les avantages de ce procédé appliqué aux chemins de fer.
Admettant, d'après une pratique de vingt années, que la durée des bois est triplée^ l'économie sera :
Dcax traTenes, sar trou, ji 6 fr. 60 iZ fr.
ApproTÎMoiiiiements , frais de changement, pose, intérêts 31
A déduire la râleur de deux vieilles traverses. . • 3
Économie nette 31
Oa par kilomètre représentant a&OO traverses 77600 fr.
Quant au prix coûtant de Tinjection, en calculant par mètre cube 6 kilogr^ de sulfate de cuivre valant au plus 5 fr., les frais de main-d'œuvre, transports, intérêts, etc., 10 fr. le mètre cube ou le stère reviendrait à 15 fr. ou 1 fr. 50 pour une traverse, ce qui équivaudrait à la différence de prix entre le bois de chêne et le bois de hêtre.
Le sulfate de cuivre conserve le bois en se fixant sur la cellalosCy la matière ligneuse et diverses substances azotées. Il offre une propriété toxique suffisante pour empêcher les insectes d'attaquer le tissu ligneux \ d'ailleurs, en déplaçant la sève, sa solution expulse une grande partie des substances les plus altérables qui se précipitent dans ces liquides par le repos ou se séparent sur le filtre (*).
M. Perrin a obtenu linjection du bois par une disposition analogue : il adapte au bout d'un tronc, coupé à 2 ou 4 mètres de longueur, un vase en fonte, dans lequel il fait le vide en un instant par la combustion d'une éloupe imprégnée d'esprit-debois. L'autre extrémité de la pièce de bois mise debout étant dans toute sa section en contact avec un liquide maintenu par un rebord de tissu imperméable, on conçoit que la pression atmosphérique pousse le liquide et lui fasse, en une, deux ou trois opérations, traverser tout le corps du tronc' de l'arbre.
Mais ce qui caractérisait le procédé Renard Perrin, c'était l'emploi de solutions colorées semblables à celles dont on fait usage dans la teinture de divers tissus ou étoffes. On pouvait préparer ainsi des nuances veinées, jaunâtres, violacées, rougeâtres, brunes, se rapprochant de celles des plus beaux bois exotiques (**).
MM. Legé et Fleury-Pironnet ont appliqué avec succès récemment le procédé d'injection de Bréant, modifié par Bethel, en le modifiant eux-mêmes par l'emploi du sulfate de cuivre et de chaudières, chariots, chaînes et rails en cuivre au lieu des ustensiles en fer qui auraient, dans ce cas, partiellement décomposé le sulfate de cuivre et introduit des quantités plus ou moins
(•) On avait cru pouvoir faciliter i*emploi de ce procédé en eniployanl la sève écoulée pour former les solutions de sulfate de cuivre, mais M. Petitjean, ingénieur, a démontré que cette pratique était vicieuse; les substances organiques (sucrées, gommeuses, azotées, grasses, salines), que la sève contient, dissoutes ou eu suspension, offrent un aliment aux végétations cryptogame' ques; de sorte que la solution cuivrique, chargée de sève, devient une cause d'altération du tissu ligneux an lieu de servir à le conserver. Il est donc important d'éliminer le plus possible la sève même entraînant un peu de siil&te de cuivre, et de préparer avec de Teau pure ou naturelle les solutions à mj^^T*
(**) Déjà l'industrie du plaquage, pour varier les remarquables effets qu «Ue sait produire dans les ameublements de luxe, avait adopté les bois o^
ont
M. R. Perrin (bélre, platane, bouleau , inerisier, frêne, etc.), lorsque difficultés entre les inventeurs, dont les brevets sont actuellement expii^» f* amené malheureusement la fermeture de la grande usine spéciale où 1^° injectait ces bois.
CONSERVATiaV DES BOIS. 77
grandes de sulfate de fer dont nons avons signalé ci* dessus les graves inconvénients.
La méthode de MM. Legé et Fleury^Pironnet est d'ailleurs nettement caractérisée par plusieurs dispositions nouvelles.
I^ cylindre dans lequel Tinjection s'effectue est tout entier construit en épaisses feuilles de cuit^re inattaquables par le liquide et capables de résister à une pression intérieure de 12 à 16 atmosphères^ afin d^y employer une solution de cuiçre au lieu des liquides (hydrocarbures, sulfate de fer et chlorure de baryum, chlorure de zinc) qui seuls jusque-là avaient servi à préparer les bois en vases clos; la vapeur qu'on y injecte, au lieu de servir uniquement à faire le vide, doit prolonger durant 20 à 60 ou même 120 minutes son action^ afin d^ élever la température des pièces de bois^ de dilater leurs pores et détruire les ferments. Ces effets utiles sont complétés en introduisant dans le cylindre la solution de sulfate de cuivre préalablement échauffée a + 70* environ. L'emploi des solutions chaudes produit cet excellent résultat d'éviter la condensation de la vapeur contenue dans le cylindre et engagée dans la masse ligneuse, et par suite de prévenir le ressen^ement des pores du bois et de maintenir la perméabilité que l'on avait obtenue par l'action prolongée de la vapeur. L excès de la vapeur^ après avoir été appliquée dans le cylindre a réchauffement des pièces de bois y sert à échauffer ce liquide en circulant dans un serpentin; l'eau de condensation est dirigée avec le reste de vapeur dans la solution cuivrique ou dans Teau d'alimentation du générateur. Le vide dans le cylindre est effectué à Vaide dun condensateur séparé dans lequel s'effectue la liquéfaction de la vapeur ; celle-ci se trouve ainsi presque totalement enlevée du cylindre avec l'air et les gaz non condensables et sans occasionner un refroidissement notable, sans condenser la vapeur dans le bois lui-même, qui dés lors conserve sa température et sa perméabilité. Le vide se trouve maintenu par l'action des pompes à air, qui enlèvent continuellement les eaux de condensation et maintiennent au degré voulu le vide dans le cylindre comme dans les canaux séveux et les interstices du bois, au point Je faire descendre à 10 ou même à 5 centimètres la colonne Jnanométrique de mercure^ tout en agissant sur les ga^ intérieurs dilatés déjà par une température de H- 70® environ; enfin, la pression succédant au vide est poussée par les pompes d injection du liquide antiseptique jusqu à 12 ou 15 atmosphères y suivant le volume et la structure du tissu des bois. Un fait nouveau résulte.
d'ailleurs, de toutes ces conditions spéciales au système, c'est qu'au lieu de pratiquer seulement deux ou trois opérations en 24 heures^ on en peut effectuer dix et même douze.
Description de V appareil. — Les détails dans lesquels nous allons entrer, en décrivant l'appareil construit avec les nouveaux perfectionnements pour la compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée, feront aisément comprendre les moyens d'obtenir les bons résultats que nous venons de signaler.
L'appareil entier comprend :
1^ Deux cylindres en cuivre rouge destinés à recevoir alternativement les bois que l'on veut injecter ; chacun de ces cylindres est terminé d'un bout par une calotte solidement rivée, et vers l'autre extrémité par une calotte semblable mobile.
2^ Les ustensiles annexes indispensables, tels que soupapes de sûreté, manomètre indicateur des pressions supérieures à l'atmosphère et du ifide relatif, niveau d'eau, tubes et robinets de communication pour les liquides et les gaz.
3^ Six chariots, dont quatre à introduire dans les deux cylindres et dont les bâtis sont en bois, les armatures et roulettes en bronze, outre les cinq ou six trucks roulant sur les rails M'M', fixés sur le sol MM (fig. 175), sur lesquels ces chariots sont transportés, chargés des bois amenés du chantier ou conduits aux magasins après l'injection.
4° Deux pompes à double effet, pompes à air, pompes d'iojection, condenseur à vide, transmissions de mouvements.
ô° Locomobile et son générateur d'une force de 12 chevaux.
6^ Enfin, cuves en bois doublées de cuivre, serpentin de chauffage et bâche à eau condensée.
Cylindres ou vases clos à injecter le bois, — Chacun des cylindres A dans lesquels s'effectue la pénétration des pièces en bois est formé de six manchons en cuivre rouge de 14 millimètres d'épaisseur, réunis à l'aide d'un recouvrement sur une laideur de 12 centimètres, par une double clouure de rivets en cuivre ayant un diamètre de 24 millimèti*es rivés à froid; toute la superficie de cet assemblage est étamée ; la longueur totale, non compris le bombement des deux fonds E, £', est de 6 mètres, et le diamètre intérieur est de 1",60.
A la partie inférieure est fixée une voie de rails en bronze présentant de chaque côté une bande de 6 centimètres de large à 1 mètre d'écartement d'axe en axe, destinée à recevoir les
chariots à roulettes chargés des bois que l'on veut soumettre à rinjectîon par la solution du sulfate de cuivre.
Fig. 175
A Tune des extrémités du cylindre, le fond bombé £ est fixé à demeure. A Tautre extrémité, le fond E' est mobile autour de Taxe d^un arbre horizontal en fer formant avec Tarmature de ce fond une forte charnière; les bords de ce fond sont terminés par une large bride circulaire en bronze portant une saillie ou languette venue de fonte et qui s^adapte dans une rainure également annulaire pratiquée dans la bride semblable en bronze terminant le bord du cylindre et formant son embouchure.
Les oreillons en bronze, venus de fonte, sont traversés par Tarbre en fer qu'ils supportent, et dont on peut opérer le déplacement, à l'aide de vis de rappel, s'il se manifestait^quelque dérangement entre les brides qui doivent exactement coïncider Tune avec l'autre.
Deux leviers à contre-poids F, équilibrant cette sorte d'obtu-
rateur ou couyercle articalé, facilitent tellement la manœuvre^ qu*un seul homme peut aisément ouvrir et fermer le cylindre.
Afin d'obtenir une fermeture étanche, on introduit dans la rainure ou gorge circulaire de la bride du cyhndre une torsade en bourre de chanvre que Ton comprime par la languette circalaire en serrant le couvercle^et que Ton double par une deuxième torsade semblable, également comprimée ensuite.
Jje serrage des deux brides, du cylindre et du couvercle s'effectue au moyen d'une rangée de boulons articulés adaptés tout autour de la bride du cylindre, se rabattant dans des créneaux ou échancrures, en sorte qu'on puisse, dès qu'ils sont ainsi rabattus, serrer les boulons dans leurs écrous aciérés par cémentation. Les figures ci-dessous, 176, 177, 178, portant les mêmes lettres, indiquent, 1^ par une portion du cylindre en coupe, 2^ par le détail d'un boulon articulé, 3® par une vue de face, les mêmes dispositions sur une plus grande échelle.
Fig. 176.
Fig. 178.
Ustensiles^ robinets et tubes annexés aux cylindres. — Outre les ustensiles indicateurs du niveau du liquide, de la pression, du ifide^ et la soupape de sûreté, chacun des cylindres est muni de robinets isolés, correspondant aux diamètres intérieurs des différents tubes en bronze qui s'y trouvent adaptés, savoir :
Robinetor de 60 millimètres, pour le dégagement de Tair.
Id. — — H senrant à introduire la vapeur.
Id. — — I' destiné au refoulement de la
solution.
Id. — — pour donner issue à la vapeur.
Id. — — correspondant à Taspiration L
de la pompe dans la cuve.
Id, 100 — - I qui établit la conmiunication
avec le condenseur de la pompe à air.
Id. 150 — K pour introduire la solution
lorsque le vide est fait, ou pour évacuer le liquide après que Tinjection est accomplie.
Le serpentin en cuivre rouge H' correspondant au robinet d^évacuation de la vapeur, contourné en hélice autour des parois du réservoir, transmet la chaleur de Teau de condensation qui doit élever à 70 degrés la température de la solution du sulfate de cuivre. L^eicès de la vapeur est dirigé avec Teau condensée vers une b&che destinée à Falimentation du générateur, ou bien passe de Textrémité inférieure du serpentin par un tube vertical recourbé H" qui ramène dans le bain du sulfate de cuivre Teau et la vapeur, contribuant ainsi à élever la température de ce bain. Chariots. — Chaque cylindre peut recevoir successivement et contenir à la fois deux chariots chargés de traverses (ou d'autres pièces en bois à préparer), pendant que deux autres chariots sont en voie de chargement au chantier. Ainsi donc, huit chariots se trouvent simultanément en fonction pour les deux cylindres; on comprend la nécessité de deux autres chariots prêts à servir en cas de réparations; ce sont donc en totalité dix chariots qui doivent être disponibles, afin d'assurer le service des deux cylindres sans avoir à craindre d'interruption.
Chacun de ces chariots est formé de deux longrines en bois de chêne, d'orme ou d'acacia, réunies à l'aide de deux entretoises en bronze se prolongeant des deux côtés en arc de cercle jusqu'au niveau de la moitié de la hauteur de la ligne diamétrale du cylindre. Deux portions de cercle, également en bronze, sont adaptées à charnière aux deux bouts arqués de chaque entretoise, de façon à compléter un cercle concentrique au cylindre et qui paisse se fermer par une clavette ; les traverses, successivement empilées, se trouvent ainsi maintenues sur chacun des chariots par les deux cercles en bronze.
CHmnt wDDSTa. ii~6
82 GONSEEVATION DES BOIS.
Le chariot roule sur quatre galets ea bronze à une joue débordant le rail à Tintérieur. Ces galets sont montés chacun sur un arbre horizontal tournant dans des boîtes encastrées dans les mortaises spéciales des longriues. Toutes les pièces métalliques (galetSi arbreSf boulons, boîtes) sont en bronze.
Pompes. — Toute la machinerie des pompes horizontales repose sur un bâti très-solide; les pistons ont une course de 0^,105 donnant 50 coups doubles par minute.
Une courroie principale, enroulée sur le tambour de la locomobile, meut alternativement trois poulies fixées chacune à un arbre indépendant ayant pour objet de mettre les pompes en mouvement ou d'interrompre complètement leur marche sans arrêter le moteur.
La poulie centrale est montée sur un arbre en fer tournant dans deux autres arbres creux en fonte munis de bagues en bronze. Chacun de ces arbres creux porte lui-même une poulie, un volant régulateur et un pignon denté commandant une roue garnie d^alluchons et fixée sur un arbre inférieur à manivelle.
Une bielle à fourche s'articule à la dge d'une des pompes au moyen d'un T formant galet et guidé dans des glissières.
Loeomobile* — Le moteur se compose d'une locomobile de la force de 12 chevaux- vapeur, sans roues ni essieux, portée par un châssis de wagon ordinaire.
Les cylindres à injecter le bois et tout le mécanisme des pompes sont installés chacun sur un châssis roulant, afin qu'on puisse les transporter facilement aux divers points où le besoin l'exige sur toute la ligne du chemin de fer.
Mode J! opérer. — Les opérations sont ainsi dirigées :
Deux chariots chargés de traverses ou d'autres pièces de bois, brutes ou taillées, sont successivement amenés sur des trucks garnis de deux rails transversalement fixés, vis-i-vîs de l'embouchure de l'un des cylindres ; on pose entre le truck et le cyUndre, pour combler l'intervalle, deux bouts de rails mobiles qui établissent la continuité entre les rails du truck et ceux dn cylindre, et permettent d'introduire, en les faisant rouler, les deux chariots dans ce vase. On abaisse alors l'obturateur, oscillant sans difficulté autour de l'axe supérieur et équilibré par les deux contre-poids à leviers, les boulons articulés sont rabattus et fortement serrés. C'est à oe moment que l'opération proprement dite commence : la chaudière de la locomobile, chauffée
d'aTance, est mue en oomimimcatioii par le tube H avec l'imëliewr da cylindre chargé de bois ; celui-ci se trouve avssîtM tra- Tersé par un courant de vapeur chassant Fair par le robinet spécki et passant en excès par le robinet inférieur qui la dirige dans les ciroonvolutions du serpentin, où elle se condense en échauffimt la 8<rfntion du sulfate de cuivre; Texoès se dirige, soit vers la bâche d'eau d'alimentation, soit dans la' solution, par le bout reocMiil>é du tube.
On laisse drcvler ainsi le eourant de vapeur pendant 15 minutes, quelquefois on le prolonge 30 et même 60 minutes, suivant le volume et Tessenoe des pièces de bois renfermées dans le cylindre, le but qu'on se propose étant d'élever la température die tovte la masse ligneuse au point convenable (de 65 à 70 degrés) pour chasser les gaz engagés dans les tissus et rendre plus perméables tous les conduits.
Lorsque ces effets se sont produits, on ferme les rcA>inets et l'on ouvre la communication entre le cylindre et le condenseur, dans lequel arrive aussitôt une injection d'eau froide que l'on évacue, ainsi que les gaz, à l'aide des pompes à air placées sur la loeomobile; on continue à faire le vide jusqu'à réduire la hauteur de la colonne de mercure à 6 centimètres, durant 15 à 18 minutes (et même 25 minutes pour les essences difficilement perméables , telles que le chêne venu en terrain sec).
A ce moment, on ouvre le gros robinet K, qui établit la communication entre le cylindre et le réservoir contenant la -solution, à 0,02 de sultate de cuivre, chauffée à 70 degrés par la vapeur perdue. Cette solution, par la pression extérieure de l'atmosphère, se précipite dans le cylindre qu'elle remplit aux neuf dixièmes environ. On complète le remplissage à l'aide* de la pompe foulante, qui introduit une nouvelle quantité de solution cuivrique chaude puisée dans le même réservoir. Le refoulement de ce liquide a pouy but d'élever la pression dans le cylindre jusqu'à 12 atmosphères et de l'y maintenir pendant 20 minutes à une demi-heure.
On comprend que le petit volume des gaz qui restent encore engagés dans les tissus ligneux se trouve réduit, par l'effet de cette pression, des onze douzièmes environ; le liquide, en prenant la place qu'ils occupaient, s'introduit d'autant plus avant et se met naturellement en contact avec les surfaces des cavités devenues libres.
En effet, lorsqu'on coupe en deux par un trait de scie une tra-
84 CONSERVATiON DES BOIS.
verse qui vient d*étre injectée, on peut observer le bouillonnement des gaz qui se dilatent et sortent dès qu'ils se trouvent ainsi délivrés de la pression considérable qui les avait refoulés.
Lorsque la pression de 12 atmosphères a été, comme nous venons de dire, maintenue pendant 20 à 30 minutes dans le cylindre, on ouvre le gros robinet de vidange, qui laisse retourner dans le réservoir à sulfate la solution non absorbée.
Il ne reste autre chose à faire alors que d'ouvrir le cylindre, retirer les chariots, les replacer sur le truck qui les transporte vers le magasin aux bois préparés, tandis qu'un autre truck amène deux autres chariots chargés de pièces à injecter et que Ton introduit à leur tour. pour recommencer une opération semblable. Chacun des cylindres renfermant deux chariots chargés ensemble de 64 traverses, et les opérations pouvant être répétées 8 fois en 1 2 heures, il est facile de préparer en une journée 1024 traverses dans les deux cylindres, ou leur équivalent en pièces de toute autre forme occupant le même volume; si les commandes étaient urgentes, on pourrait doubler cette quantité et préparer 2048 traverses en travaillant 24 heures.
Quantités de sulfate de cuivre injectées, — Le volume de la solution qui pénètre au milieu des tissus ligneux varie suivant la texture plus dh moins sen*ée des bois venus sur des terrains plus ou moins secs et des essences forestières plus ou moins tendres ou dures. En tout cas, si Ton proportionne au volume de la solution injectée la dose du sulfate cuivrique contenu dans cette solution depuis 0,015 au moins jusqu'à 0,020, en tenant compte de la quantité d'eau fournie par la condensation partielle de la vapeur, il est facile de compléter dans les tissus ligneux la quantité de 5^,5 à 6 kilogr. par mètre cube, reconnue suffisante dans la pratique pour assurer une longue conservation (*).
Quantité de solution injectée dans le^ différentes essences de bois. — Les essais de M. de Heunezel, ingénieur des mines, et de N.Vétillard, chimiste manufacturier, ont montré qu'une so-
(*) ^or. les rapports de M. Ch. Bichovx, ingénieur des chemins de fer du midi de la France et du nord de l*Espogne; de M. de Hennezel, ingénieur en chef des mines; de M. Vésignié, ingénieur de la marine au port de Cherbourg; de M. Sochet, directeur des conf>truclions navales à Cherbourg; de M. Ricour, ingénieur des ponts et chaussées, sur les expériences d*uiie commission de la Société du matériel agricole de la Sarthe, et les notices de M. Emile Barault, ingénieur civil.
lution primitivement faite dans les proportions de 2 centièmes de sulfate de cuivre n'en renfermait plus, lorsqu'elle eut rempli le cjlindre, que 1,728 ou 17«%28 par litre, ce qui d'ailleurs, comme on peut le voir par le tableau suivant, avait largement saffi pour atteindre les proportions de sulfate utiles à une bonne conservation.
HATURE ET ETAT DBS BOIS.
Hrni. — Ptismes, pièces é verses équarries, traverses madriers (*) ; moyennes . . .
Pri ma brime. — Traverses buis sain, 6 mou de coupe
Cbaeme. — Madrier équarri, 8 à 10 ans de coupe, 5 ans
Pfuplier. — Traverses, demi, an, 6 mois de conpe (n**
trademi-rondes,
demi-rondes, (n"40à62).
cœur du bois, de sciage. . . .
-rondins, bois 64 à 68) ... .
Poids primitif
du mètre cube.
Liquide absorbé pour 4 mètre cube.
=. Sulfate fixé.
(*) Sur les 7 pièces mises en expérience, les quantités de Uqnide absorbées ont été d'autant plus fortes que le temps écoulé depuis Tabatage était plus considérable; elles ont varié de 320 à 668 kilogr. par mètre cube pour des pièces ayant de 4 mois à 5 ans de coupe.
On peut remarquer dans ces résultats Tinfluence qu'exercent la texture , la densité apparente et Fessence des bois sur leur pouvoir d'absorption dans des conditions semblables.
Dans le cours de ses expériences, M. de Hennezel a pu reconnaître qu'au moment du passage de la vapeur et du vide effectué, les pièces de bois s'étaient gonflées : sur Tune d'elles la surface de la section transversale avait augmenté de 17,640 millimétrés à 18,400 millimètres ou : : 100 : 104, sans que la longueur se fàt accrue sensiblement; le poids s'était élevé, pour 6 pièces pesant ensemble 247 kilogr., à 2ôô kilogr., ce qui correspond à 0,02 tlu poids primitif; l'absorption d'un peu de vapeur condensée suffit à l'explication de ce fait.
En essayant sur la surface des coupes transversales l'action d'un réactif^*) qui décèle la présence des sels de cuivre et donne des indications approximatives sur les quantités de sulfate de
(*) La solution aqueuse en usage pour les essais des traverses contient par litre 90 grammes de cyanoferrure de potassium, et donne au contact du bois imprégné de la solution du sulfate de cuivre un précipité brun rouge pins ou moins intense, suivant les quantités de ce sulfate absorbées.
cuivre injecté, M. de Heimezel a reconDQ que le» pordons des bois (soumises à la préparation dans Tappareil) représentant Tanbier et oettes qui ont éprouvé un peu è! éckauffemenî se trouvent inîectées en plus furtes proportions que les parties constituant le eœur ou les nœuds, surtout parmi les plus saines; nais que toutes, notamment au bout de quelques jours, contiennent des doses sufiBsantes de Tagent préservateur, et qu'enfin lea parties les plus altérables sont précisément celles qui fixent le plus de sulfate et sont le mieux défendues; qu'à cet égard, ainsi qu'au point de vue de la préparation facile, rapide, régulière, économique des bois les plus répandus dans le commerce spécial, tirés de France et de Tétranger, le procédé Legé et Fleury-Pironnet est celui qui semble ofirir le plus de garantie».
Dans un grand travail comprenant des essais variés sur les effets de chacun des moyens successivement mis en action dans ce système, M. Yésignié, ingénieur de la marine, a montré comment les trois opérations sur lesquelles repose Tinvention, utiles dans to«s les cas pour faciliter la pénétration, sont essentielles lorsque quelques circonstances particulières augmentent la résistance des bois à Tinjection ; ses conclusions relatives à Tapptication aux bois de la marine ont reçu l'approbation complète de M* Socbet, directeur des constructions navales.
Comparant ce procédé avec les autres procédés de préparation des bois au point de vue de leur conservation économique, M. Yésignié est conduit à penser qu'il offre plusieurs avantages considérables.
Prix coûtant du mètre cube des bois injectés. — M. Yésignié, voulant établir ses calculs sur l'emploi d'appareils de dimensions eonvenables, les applique à uncyÛndre de 12 mètres (longueur généralement suffisante pour les poteaux télégraphiques) et de 1"*,60 de diamètre; avec les ustensiles accessoires, l'ensemble coûterait 60 000 fr., savoir :
Cylindre en cuivre, compris rails intérieurs et robinets . . S6 4 08 fr.
Huit chariots 4 774
Poni|)es à air et à refunlement du liquide 4 668
Réservoirs, serpentins et tubulures A 460
Machine à vapeur locomobile de 4 2 chevaax 14 000
Voies de chantier, hangars 5 000
Totol 60 000 fr.
Supposant que les espaces utilisés représentent les 0,50 de la capacité du cylindre, la charge de bois sera de 12 mètres cubes; chacune des opérations devant durer 2 heures, 12 hommes se*
GONSERYATTON DES BOIS. 87
ront nécessaires pour le mouvement des bois et la manœuvre des wagons. En une journée de 10 heures, la dépêtre correspondante à 5 opérations fournissant 60 mètres cubes de bois injectés sera :
Pomr 4« ouvriers à 3 fimw» S6 fr.
— 4 chauffeur ,,., 5
— i chef de Ghmder 6
Ghau&ge et entretien île la mchinie. , S5
Sulfate de cuivre, 360 kil. (6 kil. par mètre cube), à 4 fr. 20 c 4A2 Amortissement du capital de 60 000 francs en 40 ans. ..... 28
Total 627 fr.
on par mètie cube-— =:8 fr, 7f c.» soit, en nombres ronds» 9 francs.
MM. Legé et Fleury-Pironnet, en portant le prix de Tapparal et des accessoires à 61 000 fr., admettant remjdoi de SS5 kilogrammes de sulfate *à 0 fr. 90 c, à raison de 5^,5 par mètre cube, supposant enfin qu^on injecle par jour 70 mètres cubes ou 700 traverses, évaluent pour tous frais d*injection le prix de revient à 6 fr. 20 c. par mètre cube, ce qui correspond à 6 opérations par jour donnant chacune 1 1 mètres cubes 66 pour un cylindre d'une capacité de 24 mètres cubes.
La dépense de 7 fr. pour Tinjection d*un mètre cube de bois est à peine équivalente à la dixième partie de la valeur du bois normal dont la durée cependant peut être triplée sous Finfluenoe de l'agent antiseptique introduit, par ce procédé, dans le lissa ligneux.
jipplications des bois préparés. — M. de Hennezel recom*man«le leur emploi, non-seulement pour les traverses et les changements de voie des chemins de fer, mais encore pour les <Àarpentes de toute espèce, les boisages des mines, certains bois de menuiserie, les pieux, poteaux téLégraphiques, échalas, tringles des treillages»
Dans le rapport de M. Yésignié, les applications aux ccnstruetions navales sont plus particulièrement mises en relief. Le hêtre, Tonne et le pin lui ont paru offrir les plus grands avantages à cet égard : le hêtre, dont Tinjection en général est complète; Tonne, qui, sauf quelques veines, est pénétré convenablement, et le pin, qui pourrait être employé avec son aubier dans les baux en sap, et si ce n*est dans les mâts d'une seule pièce, au moins dans les mâts d'assemblage.
M. le directeur des constructions navales Sochet ajoutait à ces consîdénitionsy que pour les quilles et lea ^KHitUles on cm-
ploierait de grosses pièces de hêtre injectées avec soin, que même le peuplier acquerrait une immense utilité, si on pouvait, en l'imprégnant, lui conserver son extrême légèreté spécifique^). Cette essence serait plus particulièrement réservée pour la confection des radeaux, des coffres de rade, des petites canonnières ou affûts flottants, des bateaux de sauvetage, etc.
Parmi les cultures spéciales, c'est surtout pour la viticulture que la conservation des bois ofire une importante économie, facile à établir. Nous essayerons d'en donner une idée en prenant pour base de nos calculs la consommation des échalas dans le département dé la Gironde. Les vignobles y occupent une surface de 103 513 hectares répartis dans 6 arrondissements (**).
Les échala8(***) généralement usités pour les vignes du Bordelais sont formés de tiges des jeunes pins maritimes extraits par les éclaircies des semis récents. Leur longueur est de 2"*, 30 à 2", 75, et leur diamètre d'environ 3*^,5.
Les ceps étant espacés de 1"°,50 dans les sols fertiles et à 2 mètres dans les terrains secs, on évalue à 3500 le nombre moyen des ceps: par conséquent, en nombres ronds, les 100000 hectares de la Gironde porteraient habituellement 350 000 000 d'échalas.
Pendant le cours de chaque année, le bout enterré se trouve détérioré (au niveau de la superficie du sol particulièrement). On retranche cette portion. La longueur primitive permet de répéter trois fois encore ce retranchement. Après quatre années, ce qui reste des brins est trop court pour servir à un cinquième échalassement.
1000 échalas de 2*°, 75, ayant 3 à 4 cent, de diamètre, représentent un volume de 3"'^' En admettant une durée de 4 ans, on voit que la consommation annuelle serait de ^^^'^^^'^°" = 87 500 000 échalas, équivalant à un volume de 250 000 mètres
(•) La densité ne serait efTectiyement accrue que d'environ 6 kil. par mèiTt cabe représentant , après la dessiccation, le composé cuirrique resté dans le bois.
(**) Bordeaux, Bazas, Blaye, Lesparre, Liboume et la Réole, produisant année moyenne 25 000 000 d*hectolitres de rins de différentes qualités.
(***) On remplace dans le Médoc les échalas par de longues perches ou latte* fixées avec de l'osier à des pieux nommés carrossons : ces sortes d'espabcrs sont établis à une hauteur de kO centimètres ; ils exigent sensiblement une quantité de bois égale à celle que nécessiterait l'échalassement usuel.
cobes de bois; voici oommeat on peut se rendre compte de Téconomie réalisable :
Achat de lOOû écfaaias bruts sur pied 24 fr. |
Abartage, éoorçage^ mise en bottes et transport au I
chantier...! 21 f «o fr
SnlËitede caivre leK.eb <5 / '**'"•
Bfain-d'oBuvre pour l'injection 6 \
3fain-d*œavre pour le botlelage après la préparation. . 3 /
Bénéfice et faux frais 21
Total 90 fr.
Uexpérience ayant prouvé que les échalas suffisamment pénétrés de sulfate de cuivre ont une durée de plus de 10 ans sans qu^oa soit obligé de retrancher le bout enfoncé dans le sol, on peut réduire leur longueur à l'^fSô, et alors les 3 métrés cubes, ne coûtant plus que la moitié de la dépense totale, bénéfice compris, ou 45 fir. au lieu de 90 fr., ce prix ne dépasse pas le cours ordinaire des échalas écorcés, rendus chez les viticulteurs ; or coipme on pourrait compter sur une durée double, Téconomie réelle serait de moitié au moins.
Dans plusieurs localités, les produits des éclaircies sur les jeunes plantations de pins pourraient, comme à Bordeaux, fournir les échalas de vigne, les poteaux et les tuteurs des pépinières et jardins ; ailleurs on utiliserait aux mêmes usages les trembles et divers autres peupliers, les saules, aunes, bouleaux, etc.
Si en y comprenant ces applications l'ensemble des vignobles de France, couvrant environ 2 000000 d'hectares, représentait une consommation d'écbalas comparable à celle de Bordeaux proportionnellement à la superficie, la consommation représenterait 7 500 000 mètres cubes de bois à imprégner, dont on aurait à renouveler 0,1 ou 750 000 mètres cubes par an, tout en économisant la valeur de 375 000 mètres cubes ou de 125 000 000 dY'chalas, coûtant, en tiges écorcées de jeunes pins, environ 5 625 008 fr.
En définitive, les procédés Champy, Bréant , Bethel , Payn, l«gé et Fleury-Pironnet, Boucherie, Perrin et MoU semblent pouvoir réunir des conditions sufiisantes de pénétration et d'éco- Domie pour être praticables en grand.
Principaux agents de la consen^ation du bois. — Le tanin est un des agents efficaces de conservation : il agit sur les substances azotées contenues dans les bois, d'une manière analogue à Faction qu'il exerce sur la matière animale dans le tannaige des peaux. On lui attribue la longue durée du chêne
immergé dans l^eati, ainsi que celle des filets que les pécheurs ont soin de plonger de temps à autre dans une solution de tanin. Le grand usage que Ton fait du goudron depuis si longtemps dans la marine démontre les propriétés préservatrices de cet agent. Les goudrons des fabriques où Ton carbonise les bois en vases distillatoires contiennent de la créosote que Von peut dissoudre par Teau aiguisée de quelques centièmes diacide pyro^ ligneux^ on obtient ainsi une solution antiseptique dont le prix de revient est très-modique.
Les huiles^ les suifs et les résines conservent les matières or|;aniques et le bois, en particulier, eu les garantissant de l'humidité ainsi que du contact de l'air.
Le sel marin, employé si généralement pour conserver les viandes, les poissons, les peaux, etc., est aussi un très-bon agent de conservation des bois. Les Américains l'emploient pour conserver les bordages de leurs navires.
Les bois imprégnés de sel se conservent dans les endroits un peu humides ; mais un excès d'eau pourrait dissoudre le sel et le faire sortir du tissu ligneux. Dans les lieux alternativement humides et très-secs, le sel marin pourrait venir à l'extérieur en efflorescences en écartant les fibres ligneuses.
Les sulfates de fer sont des agents de conservation; mais, introduits seuls dans les bois, ils les désagrègent en agissant par leur acide rendu libre, à mesure que l'oxydation s'avance (ou qu'il est mis à nu par la combinaison des oxydes avec les substances organiques), sur la cellulose. Les sulfates de cuivre et de zinc, obtenus neutres, n'ont pas les mêmes inconvénients que les sulfates de fer, toujours acides. Bréant est parvenu à prévenir cette altération en faisant pénétrer de l'huile de lin dans les bois injectés de sels métalliques, he pyroligriate de fer a été employé par M. Boucherie. C'est un des plus puissants antiseptiques : il contient en effet, outre le sel ferrugineux, de la créosote et divers autres produits du goudron.
M. Watteeu emploie avec succès l'injection par le procédé Payn de deux agents antiseptiques : d'aboi*d une solution de 5 de sulfure de baryum [voy, plus loin, Sucre des mélasses) dans 100 d'eau; ce liquide étant retiré du cylindre, on le remplace par une solution contenant 5 de sulfate de fer pour 100 d'eau, et pendant 5 heures chaque fois, sous la pression de 10 atmosphères. Une double décomposition a lieu dans les pores et vaisseaux du tissu ligneux ; il en résulte deux composés inso-
CONSERVATION DES BOIS. 9i
lubies, du sulfure de fer et du sulfate de baryte, et il reste un excès de sulfure de baryum qui s'oppose longtemps aux atta* ques des insectes, à Faction des ferments et au déTcloppement des moisissures.
U acétate de plomb trihasique^ dont F oxyde forme, avec un grand nombre de matières organiques, des composés insolubles et imputrescibles, est un agent qui pénètre aisément et conserve le bois.
Le bichlorure de mercure ^ employé avec succès pour la conservati<M;i des pèces anatomiques et des herbiers, s'applique aussi à la conservation des bois. On a essayé Vacide arsénieux en Angleterre, mais on a reconnu qu'il devient dangereux pour les ouvriers chargés de mettre en osirvre les bois qui en sont imprégnés.
Le chlorure de zinc neutre^ dissous dans 100 fois son poids d*eaa injecté dans le bois par le procédé de Payn, est employé en Angleterre, où l'Amirauté lui donne la préférence sur les autres agents de. conservatioD.
Le chlorure de calcium agit comme le sel marin ; il ofire quelques avantages dans certaines applications, par exemple pour les cercles en bois employés dans les lieux secs; car sa faculté hygroscopîqne, en préservant d'altération les bois, conserve en outre leur souplesse.
Un mélange de cire et de suif y en injection, est applicable aux bois dans certaines industries : il empêche les planches gravées de se gauchir, de se gercer, etc. Son prix est élevé, mais l'augmentation de la dépense est peu importante dans ce cas, si on la compare avec la valeur des objets conservés. Il faut employer, pour pénétrer les bois, un excès de la substance liquide ou fondue; il peut en rester engagé dans le tissu ligneux depuis 15 jusqu'à 60 pour 100 du volume des pièces imprégnées, suivant que le tissu est plus ou moins serré et que la pénétration est plus ou moins avancée ou complète.
MM. Renard-Perrin les premiers ont introduit dans les bois toutes les teintures et l'alunage appliqués depuis longtemps aux éto&s : le rocou, la garance, l'orseille, le bois de campéche, de brésil donnent tes nuances diverses de rouge et de violet; le tournesol, l'indigo ou le campéche plus l'azotate de cuivre fournissent des colorations bleues ; le vert est obtenu au moyen de l'acétate de cuivre; l'action successive de la noix de galle et du sulfate de fer produit le noir; enfin, pour compléter l'assorti ~
ment de ces bois veînés, propres à rébéaîsterie, ces messieurs ont imaginé de décolorer des bois, en faisant infiltrer, par exemple, dans le tissu du charme, d*abord une dissolution de soude à -1; de degré, puis de Teau , puis une solution de chlorure de chaux (hypochlorite), ensuite de Teau acidulée par l'acide chlorhydrique, enfin de Teau pure. Le bois, blanchi de cette façon, sert aux imitations de Fivoire dans des incrustations d'ébénisterie.
Ces ingénieux procédés ont mérité à leurs auteurs une médaille d'argent dans le grand concours de Tlndustrie nationale (en 1849).
Le meilleur agent de conservation des traverses des chemins de fer serait probablement le mélange des carbures d'hydrogène que Ton obtient en faisant passer à la distillation 25 centièmes du goudron de houille : ce liquide, injecté à Taide de l'appareil Bréant, modifié par Payn et Bethel. Malheureusement on ne peut s'en procurer des quantités suffisantes, et d'ailleurs Todeur forte que les bois exhalent lorsqu'ils ont .été imprégnés d'huiles de goudron, en restreint l'application aux chemins de fer, tandis que les bois injectés de sulfate de cuivre sont exempts d'odeur et peuvent servir dans toutes les constructions.
Le charme, le hêtre, les peupliers, le platane, le bouleau, les pins et les sapins sont les bois les plus faciles à injecter par les divers procédés que nous venons de décrire.
lêR dessiccation est un moyen généralement usité, qui, sans préserver indéfiniment les bois, retarde beaucoup leur altération en diminuant les quantités et les eSetsde l'eau hygroscopique. Les bois, desséchés lentement et gi*aduellemeni xlans une étûve à courant d'air brûlé (mêlé avec la fumée du combustible), sont moins sujets, lorsqu'ils sont travaillés, à subir des variations de volume , parce que cette opération a rendu le tissu plus serré, moins perméable, moins hygroscopique et moins altérable.
On parvient à éviter le fendillement du bois, durant sa dessiccation, en l'humectant d'abord d'une manière uniforme à Taide de l'eau ou de la vapeur : on doit, en tout cas, le dessécher dans un courant d'air dont on gradue très-lentement la température au fur et à mesure que la dessiccation s'opère (*).
(*) Il serait bon d*iinprégner les bois de peinture à Thuile aussitôt après leur dessiccation. On trouvera dans les Annales du Conservatoire pour 1865, p. 366 à 369, des détails sur le procédé de conservation des charpentes de la
M. Chemallé rend très-durables les pièces qu'il importe le plus de conserver : les chevilles des charpentes et les coins des raiiways, en soumettant les objets à des injections successives de vapeur qui fait le vide et de résine liquéfiée à chaud dans Thuile ou de goudron de houille; ces injections ont lieu dans un appareil analogue à celui de Bréant; les pièces sont ensuite fortement comprimées, de façon à réduire de 0,2 le volume, dans des moules en fonte, sortes de filières en entonnoir au nombre de 10 dans lesquelles un nombre égal de chevilles sont introduites et forcées par des tètes de cylindres pleins en fer; un mouvement en sens contraire, produit à Tinstant par Teffet d'un excentrique, introduit dans le bout opposé des filières autant de tiges qui repoussent les chevilles comprimées : celles-ci tombent et font place à d'autres.
On conçoit que ces mouvements de va-et-vient , effectués par la force mécanique de la vapeur, puissent comprimer et dégager 10 fortes chevilles en 2 secondes, c'est-à-dire préparer, comme chez MM. Ransome et May, à Ipswich, 1800 chevilles par heure, 18000 par jour de 10 heures {*).
4. Assaliftlsscmeiit de 1a cale des Talsseanx et eonservatlon des bols par la earbonlsoilon snperllelelle.
Parmi les causes diverses d'insalubrité qui compromettent la santé des équipages et des passagers durant les voyages de long cours sur mer et qui s'accumulent dans les cales (*^] on a reconnu
marine par voie de dessiccation a la fumée, imaginé et mis en pratique avec «accès par M. Guibert.
(*) M. Poaillet, ingénieur, entrepreneur de charpente, a trouvé une autre Miution du problème de la conservation des traverses en y consacrant exclusivemeot le coeur du chêne et rendant cette méthode économique par la diminution de moitié du volume; car il taille les traverses suivaut les dimensions exactes qu'elles doivent conserver : longueur, 2 mètres 50 cent.; largeur, 16 cent.; épaisseur, 8 cent., au lieu de 2 mètres 70, 22 cent, et 18 cent.: compenaAnt d'ailleurs cette diminution de force par l'addition d'un plateau de 50 cent, de long, 30 de large et 4 d'épaisseur sur chaque bout de la traverse sous les coussinets, là où il est le plus utile de présenter une forte stabilité par une large surface et le plus de résistance. Il garantit la superficie des pièces a^nsi taillées en les imprégnant, par immersion à chaud, avec un liquide composé de goudron 1 , résine 1 , et aoufre 1 .
.**) De nombreux et importants travaux ont été entrepris en vue de combattre ces causes d'insalubrité par le renouvellement continuel, dans les cales des naTÎrrs et les entrepôts, de l'air atmosphérique qui, suivant l'état où il le troore, peut devenir la cause d'une foule de maladies signalées à l'attention
la fàchieuse influence des matières organiques putrescibles absorbées par le bois des navires ou maintenues à leur superBcie.
Ces matières deviennent le siège de fermentatûms diverses, du développement des séminuies de végétations crjptogamîqaes plus ou moins insalubres transportées par Tatmosphère, et des animalcules dont les réactions exercent sur nos organes une fâcheuse influence.
Les remarquables recherches dé M. Pasteur ont démontré de la façon la plus complète que les séminuies répandues dams Tair qui se déposent sur les liquides contenant les aliments organiques et minéraux convenables, développent dans ces liquides «une foule d'êtres microscopiques, les microphytes et les microzoaires qui déterminent les fermentations alcoolique, acide, putride, et propagent de nouveaux germes dans Tatmosphère.
Lorsqu'au retour des voyages on effSecUie le déchargement et la désinfection des grandes cavités des navires, les travaux sont très-pénibles, dangereux même : les agents antiseptiques deviennent parfois insuiRsants ; Tun des plus énergiques, Thypochlorite de chaux, en solutions plus ou moins fortes peut arrêter momentanément les progrès de la putréfaction et le développement des êtres microscopiques, animalcules ou cryptogames. Mais bientôt rhypochlorite transformé en chlorure de calcium, sel très-hygroscopique, contribue à entretenir sur les parois qui avaient reçu ces aspersions ainsi que dans les tissus ligneux, une humidité permanente; entraîné ensuite par les lavages, son efficacité disparaît enfin, et Todeur nauséabonde toute particulière de la cale devient de nouveau dominante.
I.ies liquides putrescibles, dont les tissus ligneux, ainsi que la rouille qui recouvre les armatures en fer se trouvent imprégnés, entretiennentpar leura fermentations ultérieures des émanations nauséabondes et insalubres. Les antiseptiques usuels {fumigatîons de chlore ou aspersions de chlorure de chaux) employés
générale par Hîppocrate. Divers systèmes de ventilation poor les mines , les vaisseaux, les salles d'assemblée et les habitations ont été proposés par Agricola en 1521, Glauberen 1669, le cardinal Polignac en 1715, Desagnilliers en 1718 et 1736, Sutton en 1739, Haies, Duhamel, Dottonceau en 1748, Darcet durant les premières années de notre siècle. On trouvera des notions précises sur les meilleures méthodes de chauffiige salnbre et de ventilation dans Touvrage spécial du général Morin et dans les rapports de ce savant au comité consultatif d*hygiène et du service médical des hôpitaux (AnnaUs ttu Conservatoire des arts et métiers^ juillet 1865, p. 17).
smtont en vue de détruire ces miasmes n'avaient en que des snccès éphémères, lorsque M. de Lapparent, ingénieur en chef, directeur des constructions navales, imagina un procédé d'une efficacité certaine, pour opérer la désinfection radicale des parois internes, ligneuses, et même des armatures recouvertes d'une couche ocreuse plus ou moins épaisse.
Ce procédé consiste à flamber toute la superficie (préalablement lave'e et épongée] à Taide du dard d'un chalumeau à gaz. Trois effets principaux se produisent dans ce cas : 1^ les surfaces encore très-humides sont promptement desséchées par suite de Tévaporation de Teau hygroscopique superficielle; 2® les matières organiques putrescibles aussi bien que les êtres microscopiques éprouvent une torréfaction et même une combustion partielle qui détruit toute vitalité conune toute tendance à la fermentation; 3^ le tissu ligneux lui-même^ à cette température élevée jusqu'à 0"",2 à 0"'",3 de profondeur, est partiellement distillé : il dégage les produits ordinaires de la distillation des bois, notamment l'acide acétique, la créosote, divers carbures d'hydrogène, en un mot, les matières goudronneuses douées des propriétés antiseptiques les plus énergiques.
Le mode d'opérer est facile. Des cylindres à gaz portatif, tels qu'on les construit dans T usine de Gharonne (dirigée par BI. Hugon), remplis de gaz d'éclairage sous la pression de 1 1 atmosphères et munis de régulateurs, débitent environ 9 volumes 1/2 de gaz sous la pression légère de 3 à 4 centimètres d'eau, qui suffit à dégager le gaz enflammé, tandis que l'air d'une machine souffiante, lancé par un tube concentrique dans l'axé du chalumeau, produit l'effet d'une flanmie que l'on développe et qu'on modère à volonté au moyen des robinets à air et à gaz sous la main de l'ouvrier. D'ailleurs l'air et le gaz étant amenés par des tubes flexibles en caoutchouc, comme dans l'appareil à soudure autogène de Desbassayns de Richemond (i^j. f volume, p. 290), l'ouvrier promène sans la moindre difficulté le dard du chalumeau sur toutes les surfaces à carboniser au point voulu. Afin d'éviter quelques chances d'accidents, il convient de disposer les récipients du gaz comprimé à l'air libre sur le pont des navires. Toutes les opérations, ainsi que M. de Lapparent le Eût remarquer, étant confiées aux hommes du bord, la dépense se borne au prix du gaz consumé.
Deux hommes, sur le vaigrage d'une cale et à l'aide d'une seule soufflerie, carbonisent 10 mètres carrés par heure en con-
sommant 200 litres par mètre superficiel ; durant une journée de 10 heures, la dépense de gaz s*élèvera donc à 20 mètres cubes pour carboniser 100 mètres carrés. Si les récipients cylindriques en tôle, terminés par des calottes hémisphériques, ont 60 cent, de diamètre et 2 mètres de longueur, leur capacité étant de un demi-mètre cube (qui contient le gaz refoulé à 1 1 atmosphères), leur contenance effective représente, à la simple pression atmosphérique, 5 mètres cubes 1/2 ; quatre de ces récipients, pesant chacun 90 à 100 kilogr., d'une manœuvre facile, suffiront pour une journée de travail.
L'effet produit par le flambage sur les ferrures de la cale n'est pas moins satisfaisant, car l'oxyde de fer imprégné de matières organiques s'échauffe assez au contact du dard de flamme pour déterminer la carbonisation et par conséquent la désinfection de ces matières. Souvent même T oxyde , si sa couche est épaisse, dilaté par la chaleur, se détache de la portion métallique et tombe en plaques.
Quant aux navires en fer, la conductibilité du métal, bien plus grande que celle du bois, exige que, pour obtenir assez rapidement la température utile, à la superficie, on effectue le flambage avec des chalumeaux ou lances, d'une plus grande puissance, en consommant 1 mètre cube de gaz pour flamber 4 mètres carrés de surface. Dans ces conditions, une expérience faite l'année dernière à l'arsenal de Wolwich, en Angleterre, prouve qu'un homme seul peut flamber jusqu'à 1 2 mètres carrés de surfece : on consomme dans ce cas 250 litres de gaz par mètre carré.
Cette opération déterminant une dessiccation prompte de la superficie et rendant friable la couche d'oxyde calcinée, permet d'enlever l'oxyde par un simple grattage et d'appliquer une nouvelle couche de peinture sur le fer mis à nu.
Conserifation de la coque en bois des naçires. — Ce procédé se rattache au mode de désinfection que nous venons de décrire; il s'applique à la conservation des bois d'une manière très-générale, et, sous ce rapport, tire son origine des pratiques traditionnelles de la viticulture. Sa base fondamentale est effectivement l'action du feu et de la fumée qui carbonise superficiellement la masse ligneuse de divers objets ouvrés. On la trouve exposée, en ce qui touche les échalas et les pieux des vignobles, dans le livre II des Géorgiques de Virgile :
Et suspensa focis exploret robora fumus.
Ce moyen offre donc la garantie d'un succès que plusieurs siècles ont consacré, car elle s'est propagée dans tous les pays.
 ceux qui seraient tentés de mettre en doute TeOGicacité de la carbonisation superficielle, on pouiTait rappeler les pratiques osaelles pour colorer, durcir et conserver les sabots communs, les pelles , les montures en bois des soufflets, les attelles ou sortes de chevilles qui retiennent les traits des chevaux et voitures, et une foule d'ustensiles en bois exposés aux intempéries des saisons.
En Allemagne, on expose dans des cheminées pendant un mois environ à la fumée du bois, des rameaux de sapin qui deviennent tellement durs qu'on les peut ensuite tarauder dans une filière, et que Ton emploie ces sortes de vis, à peu près imputrescibles, pour assembler et maintenir les joues en plandies des roues hydrauliques. «
M. de Lapparent a vérifié de plusieurs façons Faction préservatrice de la carbonisation superficielle : des piquets enfoncés en terre humide, retirés après 18 ans, se sont trouvés en si bon état, que la pointe d'un couteau y pénétrait difficilement.
Une grande épreuve de ce genre avait été faite il y a près de 100 ans, alors qu'on voulut introduire le système de carbonisation superficielle dans les arsenaux de la marine anglaise : le Royal Williams fut en partie préparé de cette manière, et l'on a constaté que ce fut un des vaisseaux de la marine britannique qui eut la plus longue durée. Toutefois la pratique de la carbonisation des navires ne s'est alors ni généralisée ni maintenue, car les moyens employés pour l'appliquer étaient trop dispendieux et exposaient à de trop grands dangers d'incendie.
Voici comment on opère actuellement : Au moyen de pompes spéciales, dont tous les ports de la marine française sont munis, on comprime sous la tension de 11 atmosphères le gaz des Qsmes dans des cyliodres en tôle d'une capacité de 0,75 de mètre cube. Ces cylindres, posés sur un chariot, sont transportés à pied d'œuvre et mis en communication avec un régulateur qui maintient le gaz sortant, à la pression de 3 à 4 centim. d'eau. Ces dispositions permettent de carboniser même la superficie d'un bâtiment à flot. Il suffit, dans ce cas, de placer le cylindre rempli de gaz comprimé sur un ras ou dans une embarcation. En tout cas, la carbonisation à flot pour le borde des vaisseaux cuirassés devient indispensable ; car on ne pose la cuirasse qu'après la mise à l'eau, et les faces du bordé ne sont parées et CHiaiiE nmosTB . ii — 7
rabotées qu^au moment de la pose des plaques de Tarmure. Lorsque les bois ont été employés dans Tétat ordinaire de dessiccation, leur carbonisation n*exige pas plus de 200 litres de gaz par mètre carré de surface.
Le procédé de carbonisation superficielle par le chalumeau à gaz comprimé est actuellement mis en pratique dans tous les arsenaux de Tempire ; jusqu*à ce jour il a été appliqué à 24 bâtiments de la marine impériale.
Le même système de carbonisation est, en outre, avantageusement employé aiix refontes pour sécher et durcir les bois qu'on laisse eu place, afin d'ailleurs de détruire tous les germes des êtres microscopiques, ferments , sporules et animalcules que l'air y dépose et que le temps accumule à leur surface.
Applications aux traverses^ poteaux télégraphiques^ ustensiles de r agriculture^ etc. — On« comprend sans peine que les moyens de rendre économiquement les bois plus durs et moins altérables doivent s'appliquer avec avantage aux charpentes comme à une foule d'autres pièces en bois exposées aux réactions que favorise l'air plus ou moins humide et chaud. Aussi M. de Lapparent s'est-il préoccupé de rendre le flambage des bois plus économique qu'en y employant le gaz de l'éclairage.
Le problème a été résolu à l'aide de deux procédés distincts, fondés, l'un sur l'emploi de \ huile lourde des goudrons rectifiés, l'autre sur la production d'une longue flamme en brûlant dans des conditions spéciales des houilles sèches ou même du coke qui, d'ordinaire, ne développent guère que de la chaleur rayonnante.
Flambage à F huile lourde, — On sait que lOOOkilogr. de goudron liquide de houille provenant des usines à gaz, exempt d'eau ammoniacale, produisent en moyenne, à l'aide d'une distillation ménagée, 30 de benzine y qui trouve des débouchés faciles dans la préparation de l'aniline et des magnifiques couleurs qui en sont dérivées, 160 kilogr. d'huile lourde incomplètement utilisée pour l'extraction de la quinine, l'éclairage des ateliers , etc. Le résidu de la distillation, désigné sous le nom de braigras^ s'em* ploie dans la fabrication du charbon de Paris et pour reconstituer avec les. menus lavés des houilles flambantes, de Charleroi notamment, un excellent combustible aggloméré, dont la densité s'élève de 1100 à 1250. Dans cette opération, on éprouve une déperdition, comme on le voit, de 60 kilogr. Parmi les produits et résidus recueillis de cette dbtillation fractionnée, il n'y a donc
que rhuUe lourde qui se trouve en excès sur les quantités consommées: aussi peut -on Tobtenir à bon marché : 10 à 12 centimes le kilogr. A ce prix , la lumière ou la chaleur que Ton en obtient par la combustion coûte à peine le quart du prix résultant de remploi du gaz usuel de Téclairage. Mais il est difficile de brûler cette huile, qui, dans la plupart des lampes ordinaires de différents systèmes, développe une flamme fuligineuse.
Sur les indications de son père, M. de Lapparent fils est parvenu à vaincre cette difficulté en construisant une lampe analogue à celle des émailleurs, mais dans laquelle une mèche tressée, cylindrique, horizontalement ou verticalement soutenue par un tube métallique, se trouve constamment alimentée d'huile; la flamme fuligineuse qu'elle commence à répandre dès qu'elle est allumée, est bientôt complètement brûlée à Tàide du courant d'air forcé qu'amène un tube concentrique au tube cylindrique supportant la mèche (*).
On obtient de cette manière un dard de chalumeau qu*on règle à volonté et que Ton dirige sur les pièces de bois à torréfier. Celles-ci, lorsqu'elles sont volumineuses et pesantes, peuvent facilement être maintenues sur des supports, dirigées et retournées devant le jet de flamme, de manière à torréfier régulièrement leur superficie; souvent on se contente, notamment pour les poteaux, pieux, tuteurs, échalas, etc., de traiter ainsi toute la portion qui doit être fichée ou scellée en terre, et, en outre, une hauteur de 15 à 25 centimètres au-dessus, afin de garantir également cette partie où Thumidité se propage par voie de capillarité.
La combustion de Thuile lourde dans la lampe nouvelle est plus Êicile et plus régulière lorsqu'on l'a mélangée avec un volume égal de l'huile dite de pétroleum provenant de la rectification du produit brut de Pensylvanie, dégagée des hydrocarbures trop légers et trop inflannnables {**).
Le procédé du flambage, appliqué aux bois de menuiserie et de charronnage, taillés et façonnés, ne s'oppose nullement à la
(*) Les lampes des deux modèles, ainsi disposées , se trouvent actuellement dans les galeries du Conservatoire impérial des arts et métiers, ainsi que le fourneau et Tappareil destinés au flambage des bois.
(**) L'huile, ainsi rectifiée, a une densité de 1000 h 1100'; elle peut être essayée en la versant dans une soucoupe et en y plongeant une allumette enflammée : celle-ci doit alors s'éteindre sans mettre le feu à l'huile de pétroleum.
peinture ; il suffit dans ce cas d'enlever, par un brossage énergique, la légère couche charbonneuse pulvérulente avant de peindre ces surfaces.
En vue de ces grandes applications, M. Hugon a construit un appareil de la manière la plus ingénieuse en lui faisant produire une véritable flanune de chalumeau plus volumineuse et plus économique que le gaz d'éclairage et même que les huiles lourdes (*).
Ce fourneau se compose d'un cylindre de fonte A ((ig. 179 et 180 ci-dessous) épais de 2 centimètres, ayant, en dimension
FIg. 179.
Fi g. 180.
prise à Tintérieur, 40 centim. de long et 20 centim. de diamètre, muni, au bout et à la partie supérieure, d'un tube venu de fonte ayant 23 centim. de diamètre et 22 centim. de hauteur, servant, dans le cours de l'opération, à introduire le combustible ; ce tube est maintenu d'abord quelques instants ouvert au commencement, afin d'établir un tirage pour allumer le feu ; au bas de la face verticale d'une plaque opposée boulonnée sur le bord rabattu du cylindre, se trouve une ouverture, close à volonté par un obturateur à chai-nière et clavette, servant à inti'oduire quelques copeaux pour l'allumage et à retirer les
(•) yoy, la légende page 103.
cendres. Au-dessus de cette porte» à la partie supérieure du cylindre, un ajutage recourbé venu de fonte ayant 5 centim. et demi de diamètre à son bout rétréci, fait l'office de bec du chalumeau; enfin, à la face verticale opposée et au bas d'une plaque boulonnée fermant le cylindre, est adapté un tube en fonte de 4 centim. de diamètre, rétréci à 3 centim. au bout, qui amène, par un tube flexible en caoutchouc, le vent de la soufflerie, et sur le trajet duquel est implanté un petit tube à robinet amenant par un tube flexible un léger filet d'eau pressé par le mouvement d*un petit piston que fait mouvoir la tige du soufflet à piston ; l'insufflation de l'air est d'ailleurs régularisée par l'intervention d'un réservoir d'air comprimé.
Voici comment ce fourneau fonctionne : On place quelques copeaux par l'ouverture inférieure; on remplit à moitié le cylindre de combustible , que l'on allume à l'aide des copeaux en laissant s'établir le tirage entre l'ouverture inférieure, donnant accès à l'air, et l'ajutage supérieur faisant l'ofiice de cheminée. Dès que l'allumage est effectué, on ferme les deux orifices et l'on communique le mouvement à la tige du piston du soufflet : l'air, en traversant alors la masse de houille incandescente, active la combustion; la flanime, sous forme d'un dard volumineux, sort à peu près horizontalement de l'ajutage recourbé. Lorsque les portions volatilisables de la houille se sont ainsi dégagées en brûlant, il ne reste dans le fourneau que du coke; celui-ci fournirait une flamme trop courte si l'on ne prenait la précaution facile d'ouvrir le robinet qui, d'un réservoir supérieur, amène un léger filet d'eau. On comprend que l'eau, aussitôt entraînée par le vent du soufflet, vaporisée, se décompose, pourvu que sa quantité ne soit pas trop grande, au contact du coke embrasé; le carbone étant brûlé par l'oxygène de l'eau , il se produit d'abord de l'hydrogène et de l'acide carbonique; ce dernier gaz, en présence de l'excès de carbone, est réduit à l'état d'oxyde de carbone, qui est à son tour brûlé, soit dans le fourneau par le vent du soufflet, soit au dehors en traversant l'air sous la forme d'un dard volumineux. En tout cas, la combustion intérieure ou externe de l'hydrogène et de l'oxyde de carbone développe une flamme bien plus volumineuse que celle que l'on obtiendrait directement du coke. Sans doute, avec une quantité donnée de coke brûlé, ou ne produit pas ainsi une quantité de chaleur plus grande; mais le but qu'on se propose est atteint par la production d'une flamme d'un assez grand volume pour effectuer sur
de larges superficies et au point convenable la torréfaction ou carbonisation partielle Au bois.
Il est nécessaire, afin d'assurer le succès de Topération, de pouvoir à volonté faire parcourir plus ou moins vite ou lentement (suivant 1 état hygroscopique du bois) à ce volumineux dard de flamme toute la superficie de la pièce de charpente, par exemple, d'une traverse destinée à la voie d'un chemin de fer et ayant environ 2 met, 70 de long, 30 centim. de largeur et 15 centim. d'épaisseur, ofirant en somme une surface de 24 750 centim. carrés. La disposition qui permet d'atteindre ce but consiste à placer de champ, sur un banc à rouleaux, la traverse devant le dard de flamme, à environ 15 centim. de son origine. On fait aisément parcourir toute l'étendue de la pièce de bois en la poussant sur les rouleaux ; puis, à l'aide d'un levier à contrepoids, on soulève à deux ou trois reprises le fourneau dont la base est supportée par une tige creuse en fonte de 10 centim. de diamètre, longue de 55 centim., qui glisse librement dans deux ouvertures circulaires pratiquées, l'une dans la plaque formant établi, l'autre dans une autre plaque à 30 centim. au-dessous de la première et servant de guide.
On voit que Ton peut ainsi flamber sur deux ou trois bandes horizontales contigués chacune des quatre faces longitudinales de la traverse. Quant aux deux bouts, on les flambe facilement aussi en faisant tourner un quart de cercle le fourneau autour de l'axe de la tige cylindrique qui le supporte ; les tubes en caoutchouc qui amènent l'air insufflé, ainsi que l'injection d'eau, sont assez longs et assez flexibles ]pour permettre tous ces mouvements.
La consommation de combustible ne paraît pas dépasser 1*^,5 par traverse; 3 ouvriers suffisent au flambage de 6 traverses par heure, ce qui représenterait une dépense en charbon et maind'œuvre de 20 centimes pour une traverse.
Le flambage appliqué aux traverses injectées de sulfate de cuivre en prolongera sans doute la durée, surtout en prévenant les altérations qui résulteraient de l'élimination partielle ou totale de sulfate de cuivre entraîné par les eaux pluviales (*). Nous
(*} Une note que j*ai présentée à TAcadémie des sciences sur la composition du bois d'une roue d*épuisenient, conservée pendant 1400 ans dans des mines de cuivre, en Portugal, démontre ^ue les lavages à l'eau pure peuvent éliminer la totalité du sulfate de cuivre mtroduit dans les tissus ligneux, (^o/. les Comptes rendus de rjcadémie des sciences^ 1864.)
CONSERVATION DES BOIS. i03
indiquons plus loin un autre moyen d'empêcher par le goudron la déperdition du sulfate de cuivre employé pour la conservation des étoupes et des cordages de chanvre.
M. Hugon a introduit une innovation qui rend plus économique de main-d'œuvre le flambage des poteaux télégraphiques, et, en général, des pièces de bois cylindriques ayant un diamètre de 10 à 20 centimètres.
Cette disposition nouvelle, indiquée figure 181, consiste principalement en une plaque de tôle M large de 30 à 40 centim., portée par une tige verticale qui est maintenue elle-même siir un appendice C au banc G, ou support général des pièces à flamber. A Faide de cet appendice, placé devant le bec du fourneau, on peut sans peine ex* poser à la flamme du chalumeau les poteaux ou les autres pièces cylindriques : la flamme les entoure aussitôt grâce à la plaque courbe qui fait ToiBce d'une voûte à rêver-
^^=^ hère, de sorte qu'il suffit d'avancer graduellement et sans prendre la peine de les II* faire tourner sur leur axe, ces pièces devant le dard de flamme, pour que successivement toute la superficie cylindrique soit torréfiée Fif. isi. au point convenable. Quant aux extrémités
de ces pièces de bois, on les carbonise aisément en leur faisant éprouver une conversion à angle droit au moyen de la tige N, qui permet de faire tourner l'ensemble du support mobile, ainsi que la plaque courbe M, autour du point O.
Légetide de F appareil de carbonisation (fig. 179, 180 et 181). Fig, 1 . Appendice se monunt sur le plateau pour la carbonisation superficielle des poteaux télégraphiques.
M, plaque courbe en tôle de 30 à 40 centim. de largeur. N, tige ou poignée pour imprimer le mouvement de rotation. O, boulon dont l'axe forme centre de rotation de Tensemble M NO.
Fig, 179. Coupe verticale; et 180, élévation de l'appareil.
A, fourneau dans lequel s'effectue la combustion de la houille flambante.
A% porte de la base de chargement surmontant le fourneau.
B, colonne creuse mobile portant le fourneau et permettant de le faire mouvoir verticalement au moyen du levier P Q à contrepoids R, ou horizontalement autour de l'axe de la colonne B.
C, plate-forme dans laquelle passe la colonne B qui porte le fourneau.
D, soufflet à double vent, insufflant F air au bas du fourneau par Fintermédiaire d'un réservoir D' et d'un tube flexible en caoutchouc d^ dj d.
Ey réservoir d'eau .
F, robinets : Tun ouvrant la communication avec le réservoir, l'autre servant à régler la quantité d'eau qu'on veut injecter.
/*/*, tube amenant l' eau dans l'ajutage C, sur le trajet du courant d'air.
G, banc en bois sur lequel est boulonné le bâti en fer qui porte les rouleaux servant à faire mouvoir les traverses à carboniser.
H, traverse ou charpente à carboniser, qui se meut horizontalement sur les deux rouleaux I.
L'administration des lignes télégraphiques, en faisant usage de plusieurs appareils ainsi perfectionnés, carbonise chaque jour en moyenne avec chaque appareil 100 poteaux sur une longueur de 2 à 3 mètres.
Dans son chantier de Vierzon , la compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans foit carboniser par jour 288 travei*ses avec 4 appareils. Le prix de revient s'est abaissé dans la première quinzaine de mai à 15^,1 par traverse, chacune des tra-
. , 144 heures ^ ^ ^ , i.
verses ayant nécessite — — — i =0,5, c est- a -dire
•^ 288/1 de traverses
, . , , ., „ 489kil.de houille
une demi-heure du travail d un ouvrier, et — — — : =
288/1 des traverses
1S69 d'une houille coûtant 15 fr. 25 c. les 1000 kilogr.
Le fourneau étant la seule pièce qui se détériore assez rapidement, on a évalué la dépense pour l'usure de cette partie et l'intérêt du prix de l'appareil à 1 centime à peu près par chaque traverse torréfiée.
Le prix de revient d'un appareil semblable à ceux dont la compagnie du chemin de fer d'Orléans fait usage est de 1000 fr., en y comprenant deux fourneaux dont un est destiné à servir de pièce de rechange.
Des appareils de plus grande dimension ont été livrés aux compagnies de chemins de fer, ainsi qu'à l'administration des lignes télégraphiques; ils devront procurer une économie notable sur la main-d'œuvre, car l'ouvrier souffleur fait fonctionner