Applicatlonfl des matériaux hydraiiUi|iies

Lorsque l'on construit des ouvrages que Teau doit promptement submerger, les mortiers hydrauliques sont bien préférables aux mortiers de chaux grasse. On les confectionne en mélangeant à la chaux hydraulique éteinte, en pâte, des sables siliceux : au bout de deux ou trois mois, suivant la saison, ces blocs peuvent être déposés dans la mer et résister à l'action des eaux (*) .

S'il s'agit de fonder, au milieu de l'eau même, des constructions solides, on doit préférer le ciment hydraulique, qui, gâché comme du plâtre, peut cimenter des briques et divers matériaux durs, et faire sous l'eau une prise solide, assez prompte pour résister immédiatement à l'action de l'eau. Il est utile de réunir ces conditions lorsqu'il s'agit de réparer et de construire des canaux dans l'eau, ou d'établir des galeries au travers du lit des rivières, comme le hardi tunnel exécuté sous la Tamise grâce à la direction habile de Brunel, ingénieur français. On prépare des bétons avec ce ciment : 1 volume mélangé avec 1/2 volume d'eau, puis incorporé avec 2 volumes de sable humecté, et enfin avec 3 volumes de pierres dures ou de cailloux.

On peut même former par la réunion de matériaux durs et de ciment hydraulique dans des encaissements (sorte de grands moules) d'énormes blocs capables de constituer les bases de jetées solides dans les eaux mêmes de la mer, comme on l'a fait pour agrandir la rade d'Alger.

Les bétons en chaux hydraulique font prise immédiate sous l'eau : au bout de 6 à 8 jours on peut construire sur ces fondations sans avoir de tassements à craindre dans leur masse ; les mortiers de chaux hydraulique s'emploient avec grand avantage à cimenter les briques, pierres meulières, moellons durs dans la construction des canaux, aqueducs, 'conduites d'eau, tubes de drainage, rendus perméables au moyen de

(') Dans les Tondations pour TachèTeinent du Lourre eo 1853, on a dépoté un bétoa ainai préparé : 1 hectolitre de chaux hydraulique en pâte et 3 hectolitres de sable grossier mélai^ à l'aide du tonneau attelé d'un, cheval; 5 hectolitres de ce mortier mélange avec 8 hectolitres de cailloui humectés de diverses grosseurs, depuis le volume d'une noix jusqu'à celai du poing.

CHAUX HYDRiDLIQUES, CIMENTS, POUZZOLANES ET MORTIERS. 675

fentes recouvertes; caves cilernées et voûtes dans les terrains humides; enduits, moulures, carrelage des salles de bains, celliers, buanderies, teintureries, brasseries, etc.; citernes et réservoirs voûtés, à eau, vins, huiles, mélasses, pulpes, grands réservoirs des gazomètres ; on en forme divers moulages de voussoirs et de statues, vases, bas-reliefs, scellements, moulages exposés à l'humidité et à la pluie.

Ces divers ouvrages, accomplis rapidement de nos jours, eussent été impraticables autrefois, même pour les Romains, qui ne connaissaient ni la théorie, ni la fabrication de ces remarquables ciments plastiques^ auxquels on a cependant donné la dénomination, évidemment impropre, de ciment romain.

•• Composé» hydranllqvefl réslfliant A Teav de mer.

On a conçu des doutes sur la durée de ces constructions plongées dans les eaux de la mer, car les sels magnésiens contenus dans ces eaux peuvent à la longue décomposer les mortiers en transformant par degrés les silicates et désagrégeant ainsi peu à peu des masses considérables. Les prix oiïerts par la Société d'encouragement pour les moyens de rendre les mortiers inattaquables par l'eau de mer ont amené de nouveaux et remarquables résultats de la part de Yicat, qui obtint le prix. Nous extrayons de ses mémoires les données suivantes (*) :

V 100 de pouzzolane de Rome de bonne qualité intimement mêlée avec 15 de chaux grasse bien éteinte donne lieu à des composés indestructibles à l'eau de mer.

2"^ Dans ce cas l'emploi des chaux plus ou moins hydrauliques ainsi que les mélanges de sable sont défavorables.

5** Les blocs composés comme ci-dessus (1*), mais dans lesquels le traass remplace la pouzzolane de Rome, sont attaqués fortement après 5 à 12 années d'immersion.

4** Les causes d'altération pouvant être modifiées de diverses manières, notamment par les sources de fond, par la présence des végétations et incrustations coquillières qui protègent les mortiers immergés, il était indispensable de trouver, pour résoudre le problème^ des composés d'une résistance absolue^ sut generisy indépendante de ces circonstances.

5^ De tels composés sont les ciments dans lesquels le rapport de l'argile à la chaux (celle-ci représentée par 100) varie de 90 à 97, et d'un autre côté les pouzzolanes d'argiles blanches, légèrement cuites, unies à la chaux grasse.

(*] Voyez le mémoire couronné dans la séance du 3 juin 1857 et les communications insérées aux Comptes rendus de V Académie des sciences, vol. XLV, 2* série, 1857, p. 198; vol. XLVI, l** série, i" février 1858, p. 191; et une note de Vicat, datée de Grenoble, 1858» 15 juillet.

6^ Les gangues pouzzolaniques résistent non par un obstacle i la pénétration des sels magnésiens, mais à l'action incessante de leurs solutions, dont Teffet se borne à enlever progressivement de la chaux en y substituant de la magnésie (*).

7"* La fabrication en grand des bonnes pouzzolanes est facile en réunissant les conditions favorables : rendre la texture des argiles blanches spéciales assez homogène et poreuse pour supporter la dessiccation et la cuisson sans se fendiller ; à cet effet on les immerge dans l'eau près de la superficie sur des grillages en fer où elles se délitent et tombent au travers des mailles; l'eau décantée laisse au fond une bouillie épaisse que l'on pétrit sous forme de boules d'environ 5 centim. de diamètre; on sèche lentement et Ton calcine à point dans un four continu (analogue au four coulant p. 657); le degré de cuisson se reconnaît sous l'action de l'acide sulfuriquc bouillant : crues, elles abandonnent 0,09 d'alumine; cuites à point, 0,16 à 0,18; trop cuites, très-peu ou rien.

8"* L'essai des mortiers, ciments, combinaisons de chaux et pouzzo* lanes s'effectue en les tenant immergés dans une solution étendue de sulfate de magnésie pour en apprécier la valeur au point de Tue des travaux à la mer; les expériences comparatives dans le laboratoire et dans les grands travaux maritimes ont prouvé que quelques jours ou quelques mois dans l'épreuve de laboratoire correspondent aux résultats d'une ou de plusieurs années à la mer : tout composé attaqué en moins de dix mois dans le laboratoire doit se détruire insensiblement dans les eaux de la mer, où, comme au Boyard, les constructions ne se recouvrent pas d'incrustations. Tous ces faits ont porté Yicat à insister sur la nécessité de n'employer dans ces circonstances que certains ciments et des pouzzolanes d'argile pure pouvant seuls offrir une stabilité à toute épreuve dans ces eaux.

(*) Voici deux exemples remarquables de ces transformations de gangues :

COMPOSITION AD MOVBRT OOVPOStTIOR APHiS TIUlOrOfeMATlOB

CA:tGl'ES. DE l'immersion. DLTIIIB.

Chaux irrasse / Chaux ajoutée. . . 13,21 j Chaux combinée. , 0,Î5 1

etpouzzolanïïrtiflcieUe ^}''^: ^1^^] 100,00 CarboMte de chaux. 3.40 f

daririle ocreuse J Alumine 19,73 M"","" Magnésie combinée. 3.» /«'•''•

® l Peroxyde de fer. . 9,21 | ÉiémenU pooziol. . 93,C0 J

Chaux grasse r Chaux ajoutée. . . 13,92 ) Chaux combinée. . 2,23 '

et pouzzolane art iacicUe] Silice 55,65 } 100 00 Carbonate de chaux. 3,3S 1 ^

d'argile pure. ( Alumine 50,43 ) * Magnésie combinée. 7,42 ( ^'^

Éléments poussol. . 86,30 /

PLATRES

i. Composition, état naturel et propriétés des matières premières. «^ 2. Théorie de la solidification du plâtre. — 3. Essai des qualités {.lastiques. — 4. Effets de la température et ao-

• tion de l'eau sur le plâtre. — 5. Procédés de fabrication des plâtres ordinaires et du plâtre dur. — 6. Proportions d'eau employées pour gâcher difl'érenïs plâtres. — 7. Applications. — 8. ^ouvelle8 constructions en plâtre moulé.

f . Coiii|iosUtoii9 état natnrcl et propriétés des matières premières*

On connaît sous le nom de plâtre le suirate de chaux, gypse^ pierre à plâtre, employé dans les constructions, Tagriculture et diverses autres applications. La matière première propre à fabriquer les plâtres usuels est le sulfate de chaux natif cristallisé, contenant 21 centièmes d'eau, représenté par la formule CaO.SO'.2HO, dont le poids équivalent 550+500+225=1075. Le sulfate de chaux cristallisé se présente dans la nature avec la même composition chimique sous des formes différentes, et ces formes donnent lieu à des quantités très-diflerentes de matières plastiques, ayant des applications toutes spéciales.

Dans les couches du trias, Vanhydriie et le sulfate de chaux hydraté forment parfois des amas lenticulaires considérables ; ils y sont ordinairement associés au sel gemme (*)•

On rencontre le sulfate de chaux hydraté en lamelles ou feuillets minces superposés en très-grand nombre, formant de larges cristaux épais, diaphanes, hémitropcs, parfois faciles à cliver parallèlement aux deux axes obliques, prenant alors une forme de fer de lance; très-souvent en tables diversement biselées, à base de parallélogramme obliquangle dérivant d'un prisme d'environ 67® et 113®.

En beaucoup d'endroits, réuni en grandes masses, le sulfate de chaux forme des couches à structure oblique, fibreuse ou lamelleuse ; des dépôts considérables se composent de cristaux très-fins, non discernables, constituant des masses compactes amorphes.

Aux environs de Paris et notamment à Montmartre, Belleville, Ârgen-

(*) Les incro^tations que forment les eaux ^îéniteuêes dans les générateurs à Tapeur d'eau ont une composition représentée par 2 (CaO, S0')-h HO.

618 PRËGIS DE GfflHlE INDUSTRIELLE.

ieuil, Clamart, les énormes bancs qui se rencontrent dans le terrain tertiaire inférieur sont exploités en carrières soit à ciel ouvert, soit dans des galeries couvertes; ils offrent une texture remarquable : ce sont des cristaux grenus, plus ou moins serrés, entre lesquels se trouvent da carbonate calcaire, de l'argile et des matières organiques. Voici sa composition, un peu variable d'ailleurs :

Sulfate de chaux 70,4 \

Eau 18,8 I .^

Carbonate de chaux 7,6 (

Argile et traces de matières organiques 3,2 )

Cette texture caractérise la meilleure variété de plâtre ordinaire propre aux constructions. Calciné ou plutôt desséché convenablement et mis en poudre, il absorbe l'eau modérément, s'écbaufTe un peu an moment où sa cristallisation a lieu, et se prend en masse dense, solide, tandis que les plâtres à structure compacte, fibreuse ou lamelleuse absorbent rapidement une plus grande quantité d'eau, mais fout une prise bien moins résistante.

La haute masse renferme souvent des marnes argileuses très-nuisibles è la solidification du plâtre, par le retrait considérable que prend cette argile et qui fait fendre les enduits ; la basse masse est exempte de ces défauts.

Suivant leur texture plus ou moins serrée, les plâtres sont plus oa moins difficiles à cuire. L'un des plus durs, dés meilleurs, mais des plus résistants à la cuisson, est désigné dans les carrières de Montmartre et Belleville par la dénomination de pied noir.

Une autre variété de bonne nature, très-facile à faire cuire, est désignée dans les mêmes carrières sous le nom de banc de mouton ; sa texture moins serrée laisse dégager facilement Peau de cristallisation. C'est la variété qu'on emploie pour préparer le plâtre cuit dans les fours de boulanger et destiné aux mouleurs et aux figuristes.

On rencontre à Mareuil, près de Meaux, des masses de plâtre de trèsbonne qualité pour les constructions.

t. Théorie de la solldUlcatloii d« plaire.

Voici comment Payen a cru pouvoir expliquer, dès l'année 1830, les différences qu'on remarque dans la solidification de ce produit. Les plâtres à texture homogène, lamelleuse, fibreuse ou amorphe, translucides, gâchés ou délayés après la cuisson, ou déshydratation modérée, absorbent Peau avec rapidité, toutes leurs particules augmentent presque simulta* nément et librement de volume ; ainsi écartées, elles forment une masse peu solide en raison même des grands intervalles que Peau interposée développe entre leurs particules solides.

PUTIŒS.. 679

Dans les plâtres formés d'agglomérations de cristaux grenus, séparées par des matières terreuses, les choses se passent autrement : au moment du gâchage, l'eau s'introduit entre les groupes de cristaux; elle hydrate d'abord les parties extérieures de tous ces groupes, ne pénètre que lentement et par degrés jusqu'au centre des petites agglomérations. Les premières parties hydratées commencent à *se ^solidifier et limitent l'écartement, qui se trouve d'ailleurs réduit par l'emploi de la moindre proportion d'eau d'abord absorbée par ces plâtres. Le gonflement moindre résultant de l'hydratation successive fait aisément comprendre la plus grande densité ou la prise plus résistante de la masse, puisque à volume égal il s'y trouve plus de parties solides.

On prouve de plusieurs manières que cette hypothèse est fondée : en effet, si, après avoir gâché avec la quantité d'eau (1 volume pour 1 volume de plâtre fortement tassé) qui procure la bouillie de consistance usuelle, on laisse commencer la prise (ce qui arrivera au bout de dix minutes environ), et qu'alors on ajoute un volume d'eau égal au premier, en agitant on obtiendra une bouillie claire très-fluide ; celle-ci, après un repos de deux ou trois minutes, commencera à prendre pour la deuxième fois. On pourra délayer avec un troisième volume d'eau et obtenir une troisième prise, délayer encore deux fois successivement et obtenir une quatrième et une cinquième prise en masse. On voit done bien que l'hydratation, la cristallisation et la solidification se sont opérées graduellement, car si l'on n'eût pas brisé les 1", 2', 3* et i? cris* tallisations, on aurait eu chaque fois une prise plus solide que la prise suivante. La première prise abandonnée aux effets spontanés aurait donc donné une cristallisation très-compacte et la prise la plus solide; de là on déduit un moyen simple d'essayer la qualité des plâtres cuits.

Un autre genre d'essai prouve encore que la densité ou le moindre écartement des particules est la cause de la solidité du plâtre, et que cette propriété ne tient pas à la composition chimique. Si l'on soumet, dans un cylindre, à la pression graduée d'une presse hydraulique, et à l'état humide, l'un quelconque des mauvais plâtres qui absorbent beaucoup d'eau ou le bon plâtre détérioré par quatre gâchages successifs, on rapprochera les particules en expulsant l'eau interposée : après la près» sion et une dessiccation spontanée à l'air, tous les plâtres ainsi traités auront acquis une dureté considérable.

s. Essai des qualités i^lastlqves.

On peut dire que les meilleurs plâtres pour les constructions sont ceux qui, à poids égal, exigent le moindre volume d'eau pour se gâcher au

degré de consistance habituelle, font une prise plus lente, et qui, d'un autre côté, pourraient absorber et solidifier le plus d*eau, si on les délayait plusieurs fois et jusqu'à cette limite oii la dernière addition d'eau ne laisse plus faire qu'une prise à peine suffisante pour qu*oo puisse incliner le vase sans faire couler la masse plastique.

L'essai très-simple çi-dëssus décrit peut servir à reconnaître si la cuisson des plâtres a été bien dirigée. Cette condition importe aux mouleurs qui ont besoin d'un plâtre préparé de telle sorte qu'on paisse le gâcher en bouillie assez fluide (au moment où la prise commence) pour Pintroduire dans tous les détails des moules , sans que ce délapge s'oppose à ce qu'il fasse en définitive une prise solide. Le but ne serait pas atteint si, par défaut ou excès de cuisson, on avait laissé une partie du plâtre à l'état cru, et une autre partie calcinée trop fortement : chacune de ces deux sortes de plâtre (cru ou trop calciné) ne pouvant faire prise, reste inerte comme un corps sableux dans le mélange.

Si, par exemple, elles forment ensemble la moitié du volume total, il est évident que le plâtre ne contiendra que moitié de son volume de matière active ; celle-ci pouvant être solidifiée avec 5 volumes d'eau, le mélange total ou le plâtre essayé ne se solidifiera qu'avec cinq fois cette moitié, ou seulement deux fois et demie son volume d'eau. Ainsi la proportion de substance inerte sera indiquée par ce simple essai. On conçoit qu'une partie de la matière inerte pourrait encore être formée de plâtre saturé d'eau par son exposition à l'air humide.

4. Blffeto de ki temi^ératare et aeilon de Teav mmr I0 plAtre.

Le plâtre cru subit de la part de la chaleur des influences importantes i noter : à la température de 80"^ dans le vide ou dans un courant d'air, et de 115^ dans des espaces clos, il commence à perdre, très-lentement, une partie de son eaii de cristallisation. Cette dessiccation devient plus rapide à mesure que la température s'élève ; mais au delà d'un certain terme, vers 250^, une modification importante, longtemps inaperçue, a lieu : le sulfate de chaux ne s'hydrate plus que très-difficilement; chauDe i 300 ou 400®, il perd complètement la propriété de s'hydrater ou de reprendre l'eau de cristallisation ; il ressemble alors au sulfate de chaux anhydre (anhydrite) qui se rencontre dans la nature et dont on ne peut obtenir de plâtre susceptible de se gâcher ni de faire prise avec Teau.

En chauffant à une température plus élevée, on parvient à fritter^ puis â fondre le sulfate de chaux : dans ces deux états, on avait dès longtemps reconnu qu'il ne pouvait plus directement reprendre sou eau de cristallisation.

Action de Veau. — Le sulfate de chaux cristallisé, naturel ou em-

PIASTRES. 68i

ployé dans les constructions, peut être attaqué par l'eau qui en dissout 2,05 pour 4000 de son poids à 0* ; 2,4 à 4- 20*^ ; 2,54 à 4- 35% température de son maximum de solubilité ; et seulement 2,1 7 à + 100^. Le plâtre ne doit donc pas entrer dans les matériaux constamment exposés à l'action de l'eau ou de l'humidité extrême : la solubilité du sulfate de chaux, quoique faible, est suffisante pour désagréger en peu de temps les matériaux de construction continuellement exposés à l'action de l'eau, et même les enduits horizontaux exposés aux eaux pluviales.

Inconvénients des eaux séléniteuses. — Cette solubilité notable explique la présence du sulfate de chaux dans beaucoup d'eaux naturelles (appelées pour cette raison séléniteuses), et ses effets nuisibles dans diverses circonstances. Ces eaux coagulent ou précipitent en partie le savon dissous, parce que les sels gras qui constituent le savon sont décomposés : il se forme des savons calcaires insolubles (stéarate, margarate, oléate de chaux) et un sulfate alcalin. Lorsque par Tébullition les eaux séléniteuses laissent déposer en partie le sulfate calcaire, ce dépôt adhère aux surfaces en contact avec l'eau : c'est ainsi qu'il incruste les graines légumineuses (haricots, fèves, pois, lentilles), et par là peut empêcher leur hydratation. De là cette distinction entre X^seaux douces^ qui prennent le savon et cuisent les légumes, et les eaux crues ou séléniteuses, qui font cailler le savon et ne cuisent pas les légumes ; cellesci, dans l'arrosage des piailles, peuvent incruster les spongioles des radicelles, mettre obstacle à l'infiltration de Teau, laisser jaunir et faner les feuilles.

Les incrustations séléniteuses acquièrent parfois un énorme développement dans les générateurs de vapeur d'eau, si généralement appliquée à l'industrie : elles forment des couches dures, résistantes, sur les parois des chaudières, diminuent la conductibilité du métal, nécessitent de plus grandes quantités de combustible pour produire la vapeur et sont souvent la cause de la bnilure des tôles, qui peut déterminer les plus graves accidents.

On peut adoucir les eaux crues en y ajoutant du carbonate de soude en quantité équivalente au sulfate calcaire dissous (662,5 de carbonate sec pour 1075 de sulfate hydraté) : alors une double décomposition a lieu, il se forme du carbonate de chaux qui se précipite presque en totalité et du sulfate de soude qui reste dissous. L'eau éclaircic prend le savon et ne forme plus d'incrustation (à moins de la concentrer jusqu'à précipiter le sulfate de soude). Dans les préparations alimentaires, elle pourrait avoir une très-légère propriété laxative.

Moyen de prévenir les incrustations dans les chaudières. — On est parvenu à prévenir les incrustations que le sulfate de chaux occasionne, par divers moyens qu'on peut ranger dans trois classes : dans la première

se placent les matières solubles ou très-dÎTisées, capables de s'interposer entre les particules au fur et à mesure qu'elles se précipitent, de les lubrifier et d'empêcher l'adhérence entre elles et avec les parois des générateurs ; dans la deuxième classe sont compris certains agents mécaniques dont les chocs ou le frottement divisent le dépôt et s'opposent à sa réunion en couches continues ; dans la troisième se présentent les réactifs chimiques qui décomposent le sulfate de chaux. Le tableau cidessous indique la nature de ces agents et leurs proportions, on supposant l'eau à demi saturée de sulfate de chaux.

Un générateur produisant 500 kilogr. de vapeur par jour (ce qui correspond à l'emploi de 5 à 6 kilogr. de houille par heure, représentant 30 kilogr. de vapeur) , et développant la force de 2 chevaux pendant 10 heures ou une journée de travail, exige par mois la quantité ci-dessous de l'une des substances inscrites dans ce tableau :

Kil.

GUisc 6,0

Pommes de terre 4,5

Son ^»5 1 j 1

Sirop de fécule à 33» 1,5*' '" ^^■•*'-

Sucre brut sec 1,0

Extrait de bois colorants 0,1

Rognures de fei^blanc ou de tMe 20,0 2* classe.

Carbonate de soude 5,0 ]

Carltonate de potasse 3,5 > 3* classe.

Chlorure de baryum [*J 4,0 )

Le carbonate de soude ou de potasse indiqué par Thénard, le chlorure de baryum, les rognures de fer-blanc, tôle ou tôle zinguée, ou le sum, le sirop et l'extrait de bois colorants, sont préférables aux agents (soo, pomme de terre), qui ont l'inconvénient de rendre le liquide ass» visqueux, pour le faire élever en mousse jusque dans les tuyaux de vapeur, les cylindres, etc.

Les incrustations que peut former, par Tébullition, le carbonate de chaux tenu en dissolution dans les eaux naturelles, par l'acide cariMh nique, sont bien moins adhérentes que celles produites par le sulfate de chaux. D'après M. Kuhlmann, il suffit, pour les prévenir, de 0^,6 i 0S9 par mois de carbonate de soude, mis dans des générateurs dcmnant 300 kilogr. de vapeur par jour. C'est que le carbonate de soude précipite le carbonate de chaux en s'emparantde l'acide carbonique, et forme un sesquicarbonate de soude, puis un bicarbonate de soude. Ce dernier laisse dégager, par l'ébullition, une partie de son acide carbonique; il

(*) Au Heu d'employer les agents chimiques (3* classe) dans la cliaudièrc, il est wansi possible et préférable do mélanger leur solution avec l'eau dans les réserfoirs (au momoit fA oa les emplit) et de laisser un dépôt s'erfectuer. On évite ainsi les inconvénients que peuveol offrir les projections dVaux troubles ou boueuses des générateurs dans li»s tubes, robinets, coiyi de pompe, etc.

PUTRES. 683

peut donc en reprendre à l'eau avec laquelle on alimente la chaudière. On parvient à prévenir en grande partie les incrustations en suréchauffant à part, jusqu'à 140 à 150" dans un vase clos, l'eau d'alimentation avant de s'en servir pour remplir les chaudières; cette température élevée fait précipiter presque totalement le carbonate et le sulfate de chaux. On a le soin d'ailleurs de laisser dégager le gaz acide carbonique en ouvrant un instant un robinet placé à la partie supérieure du vase (•).

s. Pro«é44B de r«hHe*lloa des plAtrca «rdlB*lres et d« plMr« dm.

L'industrie, fort ancienne, des plâtriers consiste à chauffer la variété de sulfate de chaux en masses grenues, au point de volatiliser la plus grande partie de son eau de cristallisation. Elle procède par des moyens très-simples. Lorsqu'il s'agit de plâtres destinés aux constructions, le four généralement en usage est formé de trois murs couverts en tuiles à claire- voie ; la charpente est en bois ou en fer, suivant qu'elle est placée à une hauteur plus ou moins grande au-dessus du sol (fie. 203).

rt ,. ° , , . ' ° '. Fig. Wa. - Cuisson du pHlre

On dispose entre ces trois murs une masse a onUoaira.

peu près cubique de moellons en plâtre cru ;

les plus gros forment, sur un carrelage en plaquettes minces de la même pierre à plâtre, plusieurs voûtes construites à sec, de 33 à 45 centimètres de largeur ou d'ouverture, et longues de toute la profondeur du four, séparées seulement par deux forts moellons servant de piedsdroits.

On charge ces voâtes avec des pierres à plâtre graduellement moins volumineuses à mesure qu'on s'élève.

Le cbauffage se fait au moyen de bourrées ou branchages de bois sec. Lorsque la Qamme atteint la moitié de la hauteur de la masse, on charge le dessus avec des pierres à plâtre plus petites. Au bout de dix ou douze heures, la déshydratation est assez avancée; on cesse le feu, et l'on recouvre avec du plâtre en poudre et menus fragments, dit poussier des carrières, afin que la chaleur en dessèche une partie, ce qui augmente le produit de la fournée. Cinq ou six heures après, on démolit les voûtes et tout cet amoncellement de pierres; puis on laisse s'écouler quelques heures encore, et l'on concasse le plâtre cuit à l'aide de gros marteaux à longs manches, après quoi il est prêt à éti'e mis en sacs et livré aux entrepreneurs de maçonnerie.

. Dans plusieurs grandes plâtrières, où la fabrication journalière s'é* lève, durant la bonne saison, à 250 ou 500 hectolitres, on achèye la pulvérisation dans des moulins en fonte (à boisseaux et noix cannelés) analogues à de grands moulins à café.

Si Ton essaye les produits par les moyens de gâchage que nous aTons indiqués plus haut, on reconnaîtra dans ces fournées des irrégularités de cuisson très-notables : ainsi les gros moellons autour des foyers ay&nt été trop chauffés jusqu'à quelques centimètres de profondeur, toute cette couche extérieure est dépourvue de la faculté de faire prise avec Teau; la couche sous-jacente est convenablement déshydratée, tandis que le noyau central a conservé quelques parties cristallines incapables de faire prise avec Teau.

La présence de ces parties restées brillantes annonce que la fournée est bonne : en effet, si elles avaient disparu dans tous les moellons et dans les pierres volumineuses, le terme de la cuisson utile aurait probablement été dépassé, c'est-à-dire que les portions devenues inertes par excès de température seraient trop abondantes, et qu'alors la proportion de matière bien plastique serait insuffisante pour relier entre elles ces parties sableuses ou inertes. Lorsque toutes ces parties (les unes incuites, les autres trop calcinées) ne dépassent pas 25 à 55 centièmes du poids total et que le plâtre est employé peu de temps après la cuisson, cites contribuent, comme le ferait du sable dans un mortier, à rendre la matière plastique plus résistante.

La cuisson des pierres à plâtre peut s'opérer dans des fours coulants semblables à celui qu'indique la figure 202, page 660, qui permet de brûler du bois, de la tourbe, des lignites, du coke, des fraisils de forge, etc., pourvu que l'on ménage le combustible de manière à conse^ ver une proportion convenable de plâtre hydratable. On peut quelquefois rendre la cuisson plus économique encore, en substituant au foyer de ce four coulant l'embouchure d'une des cheminées de fours à carboniser la houille A, A', A'' (fig. 204 et 205); dans ce cas, plusieurs de ces derniers fours, adossés à des fours à plâtre B, B', B'^, rendent plus économique et plus régulière la distribution des flamimes perdues ordinairement, car une seule conduite CC reçoit ces produits gazeux, qu'on répartit et que l'on modère à volonté par des registres f, /*, ouvrant ou fermant des passages qui conduisent dans les cameaux des fours a plâtre.

Les produits de la combustion se disséminent sous une grille en 11 . (fig. 204) (posée sur des moellons en pierre à plâtre reposant euxmêmes sur un carrelage en plaquettes également crues), traversent h masse E de pierres à plâtre accumulées sur cette grille, et s'introduisent dans les cameaux qui surmontent les fours; tous ces cameaux

dirigent les gaz et Yapeurs de la cuisson du plâtre dans une grande cheminée L(fig. 205) commune a plusieurs rangées de fours semblables (*).

Fig. «B.

Fig. 9U et MB. — Foun h plaire cbiulTjs par lus gii de fours 1 coba-

Fabricalion du plâtre des mouleurs. — Les rauyens de cuisson et de pulvérisation que nous venons d'indiquer s'appliquent aux plâtres destinés aux conslruclions et à l'agriculture ; mais ils sont en général impropres pour préparer le plâtre des mouleurs, produit qui doit être blanc et doué de la plus grande plasticité possible, puisqu'on est obligé de le gâcher assez clair pour le couler, dès que sa prise commence, ea couche mince dans les détails des moules. Il faut donc qu'il puisse soUdiSeï une forte proportion d'eau.

Afin d'obtenir ce résultat, on opère la cuisson dans des fours à boulanger que l'on chauffe à peine au rouge brun ; on enfourne la pieire en plaquettes choisies d'épaisseur égale, c'est-à-dire de £i centimètres envi-

t'j On sa rend lîaément compte ds la capnclui (\a''il faut duimor aux fours ou chambres i pllire, en idiiielfaint que la ehali^ur de In combuation des gai d'un fnur i coke rcpr^senle 0,3 i 0,33 de U chaleur qiio praduiniil, en brûlant, loule la houille cliai^iSo d^us le four.

ron. L'on choisit dans les carrières des pierres grenues, tendres, dont les interstices laissent facilement écouler Teau.

Il est en tout cas facile de calculer la dépense en combustible pour b cuisson du plâtre : dans les fours bien construits, on peut faire dégager du plâtre cru 5 kilogr. d'eau pour 100 de houille brûlée, ou 2*^,0 pour 100 kilogr. de bois; or, en admettant que le plâtre cru contienne 4 centièmes d'eau hygroscopique, comme il renferme 21 d'eau de cristallisation, on voit que la vaporisation de 25 d'eau correspondant à la cuisson de 100 de plâtre nécessitera la combustion de 5 kilogr. de houille ou de 10 kilogç. de bois; si Ton y appliquait les produits gazeux de la carbonisation de la houille, 15 de houille en se réduisant en coke dooDeraient une quantité de gaz combustible suffisante pour cuire 100 de plâtre. Lorsque dans la pratique on dépasse ces quantités de produit, c'est en général qu'une partie du plâtre est demeurée à l'état cru, c'està-dire a conservé son eau de cristallisation.

On est assuré de ne pas trop chauffer le plâtre, puisque le four est peu au-dessus de la limite indiquée, et que sa température s'abaisse par l'enfournement même de la pierre. Quand la cuisson est terminée, on reconnaît que toutes les parties ont été atteintes lorsque l'on constate, en cassant quelques pierres, qu'il ne reste plus de cristaux brillants.

On conserve ce plâtre en morceaux dans des tonneaux recouverts de vieux sacs pour empêcher l'absorption de l'humidité de l'air, et l'on ne broie que U quantité utile à chaque moulage. Ce plâtre s'emploie tamisé fin, pour qu'il s'insinue mieux dans tous les détails des moules.

Fabrication du plaire dur. — On est parvenu à donner de trèsremarquables propriétés de solidification aux plâtres obtenus des pierres en cristaux lamelleux, fibreux ou compactes qui jusqu'alors ne s'appliquaient qu'à l'agriculture et étaient impropres aux constructions comme aux moulages. Ces plâtres dès lors dépassèrent en qualité les meilleurs plâtres usuels : ils exigèrent moins d'eau pour être gâchés, leur prise devint plus lente et leur dureté beaucoup plus considérable.

Voici comment on prépare cette sorte de plâtre chez M. Guillon, propriétaire des brevets d'invention de M. Kean :

On choisit comme matière première les plâtres cristallisés (lamelleux, fibreux ou compactes), que l'on casse à la grosseur du poing; les morceaux les plus blancs sont mis à part, ceux qui sont plus ou moins salis par des matières terreuses, des ocres, sont réservés pour la fabricalioo d'une deuxième qualité. Toutes les opérations sont d'ailleurs les mèmes pour ces deux sortes traitées séparément : on opère une première cuisson, soit dans un four coulant chauffé au coke, soit dans un four à réverbère, semblable aux fours à soude (voyez plus haut). Dès que Teau

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de cristallisation s'est dégagée, on tire ce plâtre cuit, puis on le plonge dans un bassin construit en madriers de bois épais, contenant une solution préparée d'avance avec de l'eau tiède (à 35*^ environ) dans laquelle on a fait dissoudre 12 pour 100 d'alun; au bout de deux ou trois heures, on enlève les caisses à claire-voie contenant le plâtre imbibé, on laisse égoutter, puis on fait sécher sur le four à réverbère ou sur une cheminée traînante.

On soumet à une deuxième calcination dans les mêmes fours (*), et Ton termine la préparation en broyant sous un moulin à meules verticales et tamisant dans un blutoir mécanique. Le gâchage de ce plâtre se fait en délayant 100 parties avec 55 ou 60 d'eau ; la prise n'a lieu qu'au bout de 55 à 60 minutes, tandis que 100 de plâtre de Montmartre, gâché serré ou clair, exigent de 67 à 90 d'eau, et font prise en 12 ou 15 minutes.

La théorie de cette solidification extraordinaii*e n'est pas bien connue. Peut-on admettre qu'elle dépende de la formation d'un double sulfate de potasse et de chaux, et de l'alumine enveloppant des groupes de particules qu'elle resserre et rend moins perméables? Il est certain, quoi qu'il en soit, que dans ce plâtre les caractères sont conformes à ceux qui distinguent les meilleures qualités, mais encore plus prononcés : l'hydratation se fait avec moins d'eau et plus lentement ; la prise plus graduée donne un produit plus dense, et dont la ténacité est à celle du plâtre usuel : : 1,5 : 1.

Outre les variétés blanche et grisâtre obtenues comme nous venons de le dire, on prépare un plâtre dur et rouge briqueté, en ajoutant dans la solution d'alun où on l'immerge de 4 à 8 centièmes de sulfate de fer, qui, décomposé pendant la cuisson, laisse du sesquioxyde de fer rouge dans le plâtre.

Le carbonate de magnésie, qui se rencontre quelquefois mêlé aux matières premières, donne lieu, par sa réaction sur l'alun, à la formation du sulfate de magnésie ; celui-ci reste indécomposé et produit les légères efQoresccnces qui apparaissent sur les enduits des plâtres durs et qu'il faut enlever à plusieurs reprises. La matière première de cette sorte de plâtre, loin d'être limitée à l'agglomération spéciale des plâtres en grains, se trouve partout où il existe du sulfate de chaux cristallisé en masses exploitables exemptes de matières terreuses, quelles que soient les formes cristallines de ces amas (**).

(*) Les menus débris du cassage des pierres crues et du grattage du plâtre blanc sont con- Tertis en plâtre dur eu y ajoutant 3 pour 100 d'alun en poudre et calcinant le mélange au four à réTerbcre.

(••) Un mètre cube de plâtre de Montmartre pèse, en moyenne, saToir : cru, en moellon?, 2000 kilogr.; cuit, en poudre, 1000 kilogr.; en poudre môle de morceaux, 1190 kilogr. ; cuit avec de l'alun et réduit en poudre tamisée, 1100 kilogr.

PRËaS DE CHIMIE INDUSTRIELLE.

•. ProporUoBS d*eav employées

«Aehcr êÈMéremâm plAtres.

Suivant que l'on gâche avec plus ou moins d*eau (dair ou ierré), le plâtre est plus ou moins facile à employer et se solidifie plus ou moins fortement. Le tableau ci-dessous indique les doses usuelles, correspondantes à plusieurs variétés de plâtre.

La dureté acquise après la prise complète, et même après la dessiccation à fair, est dans ces produits sensiblement en raison inverse delà quantité d*eau que le gâchage exige.