II. - .M.VriiKIAl \ .\ltTlFtCIKLS

D. CUALX. CIMENTS ET MOBTIERS.

Les matériaux qui senent à la fabrication des mortiers sont la chaux grasse et hydraulique, le cimeni , la pouzzolane, le Irass, l'arène, etc. Le grand nombre des <'X|)0sants qui ont envoyé de ces produits à l'Ex- |K)sition universelle témoigne de l'importance (pii est attachée maintenant à la recherche el à l'emploi des matériaux artiliciels de construction. On comptait , eu elTel, <)a exposants, sur lesipiels 47 ap|)arlenaient à la France, 9 à la Prusse, 5 à l'Autriche el 5 au Bovaume- Uni.

Les chaux el ciments sont des produits dont la qualité ne saurait être appréciée par une simpli> inspection: aussi, à l'Exposition universelle de Londres, le Jury mixte avait-il eu le soin de les soumeltiv à dilTérentes recherches. M. Mary, président de la \l\* classe. jugea de niênie que des expé'riences spéciales devenaient indispen.sddes pour reconnaitri- (piels étaient, parmi ci>s produits, ceux ipi'il convenait de réconi penser, et Si. Le Play, conmiis.sairc général, s'empres.s,i de metln' à sa disposition le crédit qui était nécessaire.

Ces expériences sur les chaux et les ciments ont éli' faites au laboratoiri' de l'École impériab' des ponts et chaussées, avec le concours de notre collègue \i. lb>rïé- Mangon: dans tontes les op<'rations nous avons été secondés avec beaucoup de zèle et d'intelligence par M. Brivet, aide ilu laboratoire à l'Ecole des ponL« el chaiissf'es.

Comme il n'était pas nécessaire de faire des analyses exactes, mais simplement quehpies essais rapides propres à éclairer le Jury, voici quelle a élc' la mardi'' suivie :

Comj)otition chimiijue. — Deux grammes de la clirnix ou du cinii'ut (pi'il s'agissait d'examiner étaient ri'duits en poiiilri' et attaqués par l'acide chlorliy<h'i(pii'. On évaporait la bcpieur â sec, de manière à sepanT la silice. Celte silice (■lait quel(piefois mc'Iangée d'un peu <le sable i|ui reste inerte dans le durcis-si'menl du moi lier: on a eu soin d'iiuliqiier celle circonstance ipiand elle se pn'senlail.

C0.\STRLCT10x\S CINU.ES.

bans la liqueur mère , on a précipité ralumine et l'oxyde de fer par l'aninioniaque, en évitant autant (pie possible d'entraîner la magnésie On n'a pas séparé l'alumine de l'oxyde de fer.

La chaux a été précipitée par l'oxalate d'ammoniaque et dosée à l'état de chaux caustique.

La magnésie a été précipitée par le phosphate de soude et d'ammoniaque.

Le peu de temps qu'il était possible de consacrer à ces essais ne permettait pas de doser les alcalis, qui n'entrent d'ailleurs qu'en petite quantité dans les chaux et les ciments.

On a dosé cependant l'acide sulfnrique, qui se trouve à l'état de sulfate de chaux, quelquefois à la proportion de plusieurs centièmes. Pour cela on a fait bouillir deux grammes de matière avec une dissolution de carbonate de soude; on a flltré la liqueur alcaline, qu'on a saturée avec de l'acide chlorhydrique; puis on y a versé du chlorure de baryum et on a cherché l'acide snifurique correspondant au sulfate de baryte obtenu.

Le sulfate de chaux contenu dans les chaux et les ciments provient des pyrites qui se trouvent dans les calcaires servant à leur fabrication; il provient aussi de la houille ou du combustible qui est employé pour la cuisson.

Lorsque le sulfate de chaux est en quantité notable, il nuit à la durée et à la résistance du inorlier.

La perte au feu qui consiste en eau , accompagnée quelquefois d'acide carbonique, était déterminée par une forte calcination. Cette perte était variable et dépendait souvent d'altérations accidentelles subies pendant le voyage; il était donc préférable de rapporter toutes les analyses à la matière calcinée. Aussi, on a représenté par i oo la somme des différentes substances dosées directement, puis on a calculé la composition de la matière calcinée. A la suite de chaque analyse, on a d'ailleurs fait connaître, d'après M. Vicat, quelle était la classe à laquelle la chaux et le ciment appartenaient.

Propriétés diverses. — Les essais qui précèdent avaient pour but de connaître la composition chimique dans les expériences dont nous allons parler maintenant; nous avons fait des recherches sur quelques autres propriétés des chaux et des ciments.

Poids. — Nous donnons le poids du mètre cube de la chaux, du ciment, de la pouzzolane, pulvérisés et non tassés, à l'état sous lequel ces matériaux sont hvrés au commerce. Pour quelques-uns d'entre eux, ce poids a été déterminé par une expérience directe.

Changement de volume. — Lorsque la chaux ou le ciment sont gâchés avec l'eau, leur volume change d'une manière très-notable. Avec certaines chaux ce volume augmente, et il y a foisonnement; avec les ciments il diminue, et il y a au contraire contraction. Il nous a paru utile de diHerminer ces changements de volume dans le gâchage, car ils représentent le rendement des matériaux employés.

Nous avons procédé de la manière suivante : nne tôle très-flexible a été coupée suivant un rectangle et enroulée de manière à former un cylindre droit. Deux cercles de fer passés aux extrémités de ce cylindre servaient à le maintenir; suivant une arête, on avait marqué les volumes correspondant aux difl'érentes hauteurs.

La chaux ou le ciment dont il fallait déterminer le changement de volume était introduit dans le cylindre lie tôle; on l'agitait de manière à rendre la surface su-

périeure horizontale et on prenait alors son volume. Ensuite, on faisait le gâchage en évitant de mettre un trop grand excès d'eau. Avant que la matière eût fait prise, on rendait sa surface supérieure horizontale, puis , quand on l'avait laissée sécher, on déterminait son volume. La difl'érence entre le volume primitif et le volume après le gâchage, étant divisée par le volume primitif, donne ce que nous appellerons le foisonnement ou la contraction.

Pour que les résultats obtenus fussent comparables, il faudrait que toutes les matières essayées fussent réduites au même degré de finesse et tassées de la même manière. Nous avons opéré sur les chaux ou les ciments blutés et tels (|u'on les livre au commerce. Comme nous le verrons d'ailleurs, on obtiendrait des résultats différents sur ces matériaux en pierre et tels qu'ils sortent du four.

Augmentation de poids. — Il était encore intéressant de déterminer la quantité d'eau absorbée par la chaux ou le ciment. Pour cela, on pesait la matière avant de la mettre dans le cylindre de tôle; puis, après qu'elle avait fait prise on enlevait les cercles de fer du cylindre de tôle, on la laissait sécher et on la pesait de nouveau.

La différence entre le deuxième poids et le premier, divisée par le premier poids, représente l'augmentation de poids. Cette augmentation est due à de l'eau qui est entrée en combinaison dans le mortier et aussi à de l'eau hygrométrique, la dessiccation n'ayant pu être complète.

L'augmentation de poids a été déterminée sur la matière blutée , telle qu'elle est Hvrée au commerce. Si on avait opéré sur la matière sortant du four ou calcinée au moment de l'expérience, les résultats auraient nécessairement été dilférents.

Pi-ise. — Il fallait encore déterminer le temps nécessaire à la prise pour les chaux et les ciments essayés. On a toujours opéré sur la matière pure qui a été gâchée, sans addition de sable, avec la quantité d'eau nécessaire. On en a fait deux petits cylindres ou gangues, ayant 3"°', 5 de diamètre à la base et 9""".5 de hauteur. On a chassé l'excès d'eau en comprimant légèrement ces gangues; ensuite chacune d'elles a été mise dans un verre; l'une a été immergée au bout de lo', l'autre au bout de 12 heures. Avec M. Vicat, nous avons admis (jue la prise avait lieu lorsque la gangue pouvait supporter une aiguille de 1 millim., 2 carré de section, chargé d'un poids de 3oo grammes.

On sait d'ailleurs que le temps nécessaire à la prise est très-variable; qu'il est quelquefois moitié moindre en été qu'en hiver; qu'il est plus petit pour le ciment frais que pour celui qui est fabriqué depuis plusieurs mois; entin il dépend aussi de la quantité d'eau employée dans le gâchage.

On a cherché à préparer toutes les gangues de la même manière, mais il n'était pas possible de tenir compte de l'âge de chaux ou des ciments essayés.

Résistance. — Enfin, à l'aide d'un petit appareil installé par M. Hervé-Mangon , nous avons fait aussi quelques expériences pour déterminer la résistance à la traction. A cet effet , on a collé des briques en croix , en interposant entre elles une couche sulTisamment épaisse de la chaux ou du ciment qui était à essayer. Le huitième jour, on a cherché quel était le poids nécessaire pour produire l'arrachement. Il n'a pas été tenu compte des essais dans lesquels les briques se sont décollées. L'impossibilité-d' obtenir des quantités suffisantes de toutes

Oi: ATonzii-Mi-: classe.

los chaux en\o\i'(s ii l'Exposilion n'a pas peniiis df multiplier davanlaj;o ers essais. Ib donnoiil seuli'incnt des résullals coiiiparalili-s cnlre eux : on sait en effet que la résislanfe d"nn nioilicr \arie beaucoup avec l'époque de sa faliriialion. Klle \aric aussi avec les conditions dans lesipielles il a été place; ainsi, elle n'csl pas la niénic lorsqu'il est resté exposé à l'air cl lorsqu'il a été plongé dans l'eau douce ou dans l'eau de mor.

Nous avons opéré sur du mortier giclié sans addition de saldo et exposé à l'air pendant huit jours; .sa résistance à la traction est donnée en kilogrammes et pour un centimètre carré.

Nous avons réuni d'ailli'urs plusieurs expériences, qui nous ont été conununiquées par divers observateurs, et qui font connaître la rési.slance à la traction ou à l'écrasement de quelques mortiei-squi avaient été exposés.

Toutes les expériences dont nous donnerons plus loin les résullaLs ont été exécutées d'après la marche (pii vient d'élro indiquée et sur les produits mêmes envoyés par cbacpie usine à l'Exposition.

Lorsque nous aurons recours à des expériences antérieures, nous aurons soin de le mentionner.

La commission de In \l\ ° classe, chargée plus spécialement di' l'examen des chaux, ciments et mortiei's, se composait de .M.M. Léonce Reynaud, Gourlier, E. Trélat . Love , DqIcssc.

Dans les propositions de récompenses qu'elle a faites au Jury, elle a eu égard , non-seulement aux expi'»riences de laboratoire, mais encore aux certificats et aux témoignages d'un grand nondire dingéiiieius, d'olliciers et d'architectes «pii avaient eu l'occasion de faire usage des produits expos('S. Elle a tenu compte aussi des titres que certains exposants s'étaient acquis, soit par un nouveau procédé de fabrication, soit par la découverte d'un gisement de ciment ou de chaux hydraulique.

Enfin elle a encore attaché une importance spéciale aux qu.iiitités de chaux et de ciment proiluitcs annuellement dans cha(|ue usine, et, par suite, aux services déjà rendus dans les constructions.

FRANCE

Grande médaille d'bonncar.

M. \ iCAT (n' A.3?i8), inspecteur général des ponts et chaussées, à Grenoble (Isère). — Le Jury ne pouvait s'occuper de l'examen des chaux hydrauliques sans avoir ,i tenir compte des nombreux et iuqjorlanls travaux do M. Vical. Aussi , bien que M. \ical ne fût pas exposant, le Jury crut devoir user delà facullc' qui luia\ail été laissée, et il lui a di-cerné une récompense couune inventeur.

Les travaux de M. Vicat sont tmp connus pour qu'il soit ni're.ss,iire île les résumer ici. La recnmpeu.se (pi'il a ol)tcnuc à l'Exposition imiverseile est la con.secralion de toutes celles <|ui lui ont été décernées antérieurement par la société d'encouragement et par l'Académie des sciences.

Le Gouvernement lui-même a donné' à M. \ icat une récompense nationale exceptionnelle, et une loi promulguée le 30 juin i8â.'), sur le rapport d'Arago et de M. le baron Thénard, lui accorde une pension de ti.ooo francs.

Pour faire apprécier l'importance des travaux de

M. Vicat, il nous sulTira d'ailleurs dn reproduire une partie du rapport pn'senté en iK'ifi à la .Socii'té d'encouragement, parunmendire illustre delà conuni.s.sion impé'riale. Voici en elb'l rouuneul s'exprimait M. Dumas, en proposant pour M. Vicat le])rixde i a.ooo fr. . fondé par M. le marquis d'Argeiiteuil.

iljràce à M. Vical, |)arlout on peut construire sous l'eau, partout ou p( ut bàlir sur des terrains submergés, aussi facilement, aussi sûrement «pi'on s'élève hors du sol.

«Ces privilèges de quelques chaux justement célèbres, ces proprii'tés si recherchées des pouzzolanes antiques de l'Italie, de quelques ciments rares et cliers, tout cela s"ex|)liqne de la manière la plus simple, se reproduit à volonté a\ec une extrême facilité et avec des matériaux (|ne lu nature a prodigués sous nos pas.

rTout cela s'obtient avec de la chaux et de l'argile diversement mélangées; M. Vicat l'a dit le premier, l'a prouvé le premier, l'a mis en pratique en grand le premier.

oSans argile, la chaux donne un mortier (pii durcit , il est vrai, leuleuient à l'air, à mesure qu'il en ab.sorbe l'acide carbouiiiue , mais qui se délaye ou se dissout dans l'eau avec une telle promptitude, que toute tejitative pour bàlir à son aide sous l'eau serait désastreuse.

cAlèlée d'argile, la chaux fait, au contrairt>, sous l'eau, une prise prompte et sûre; elle y acquiert la dureté de la pii'rre elhvmème; seulement, il faut savoir cuire le mélange à projios.

B.M. Vicat nous a donc appris en quoi diflèrcnt les chaux qu'on nomme depuis longtemps chaux grasses, chaux maigres et chaux hydrauliques.

«Les premières sont des chaux pures; elles donnent des morliers qu'on doit enq)lover seulement dans les travaux aériens il'une faible épaisseur. Pour que ces mortiers se solidifient , il faut que l'air les pénètre et leur fournisse l'acide carl>oni(|ue , principe de leur dureté.

" Les chaux maigres contiennent de la magnésie ; elles n'ont aucune qualiti' particidière.

«Mais les chaux hvdrauliipies. produites par des calcaires argileux, fournissent au constructeur des mortiers dont la dureté finit par s'élever au même degrique celle de la pierre calcaire elle-même.

"Avec 10, 1.'), 35 p. o/o d'argile, les chaux détiennent de plus en plus bydrauhipies.

«Si la chaux ne renferme pas cette arjfile, il suffit d'en faire le mélange avant la cuisson pour (pi'elle devienne plus ou moins hydraulique, selon la proportion.

"Si on porte l'argile à 33 p. o o, on obtient ces produits singuliers, si imporlauLs, (|ui font une prise presque instantanée sous l'eau ou à l'air, et qu'on désigne tri's-inq)roprement aujourd'hui dans le commerce sons 11' nom de riment romnin, mais que les Romains n'ont jamais connu.

"Après avoir appris de ipielles substances se composent les chaux hydrauliques, comment on peut les faire do toutes pièces, VI. \ icat n'a pas lardi' à démêler la nature de ces argiles naturelles qu'on nomme pouzzolanes ou Irass, et dont les Romains faisaient tant d'usage comme moyen de durcir leurs mortiers.

"Ce sont des argiles qui ont éb' calcinées par les feux des volcans avec des alcalis ou même avec un peu de chaux, et qui ont acquis ta faculté de rendre la chaux

CONSTRUCTIONS CIVILES

grasse instantanément hydraulique par leur mélange avec elle. ,

"En effet, en calcinant une argile quelconque avec de la chaux ou des alcalis, on en fail une véritable pouzzolane.

"M. Vicat a donc tout vu, tout analysé, tout démontré par l'expérience du laboratoire, tout contrôlé par l'épreuve de la grande pratique dans ce vaste sujet. Par lui, la science moderne a tout d'un coup égalé, tout d'un coup surpassé le génie tant célèbre des constructeurs de l'ancienne Rome.

»Mais, après le savant, est venu le citoyen dévoué, l'ingénieur infatigable.

n Convaincu que la nature avait déposé presque partout des calcaires propres à fabriquer des chaux hydrauhques, M. Vicat a parcouru la France, presque toujours à pied; il a désigné aux ingénieurs, aux entrepreneurs de nos constructions plus de 3oo carrières capables de fournir des chaux hydrauliques. "

.^joutons encore que depuis i8i6, M. Vicat n'a cessé de poursuivre ses recherches avec la même activité, et que sa grande expérience est tous les jours mise à profit dans les travaux considérables qui s'exécutent en France dans ce moment. De plus, il a trouvé dans son fils un colialiorateiir zélé au(|uel il a transmis les traditions d'une longue pratique, traditions qui ne sont pas moins nécessaires que les études tliéori(iues pour la solution des questions si délicates .se rattachant à la fabrication des mortiers. Le Jury a donc pensé que, par ses recherches théoriques et pratiques sur les chaux hydrauhques et les mortiers, M. \'icat était digne de la plus haute nronipense, et d lui a décerné la grande médaille d'honneur.

Médailles de i" classe.

-M. J.-B. CiAKiEL, entrepreneur du pont de l'Aima. — Si M. Vicat occupe une position éminente, exceptionnelle, parmi les ingi'nicurs et les savants qui se sont occupés de l'étude des chaux hydrauliques et des ciments, M. Gariel n'est pas nioms supérieur à tous les producteurs de ciments qui ont pris part au concouis de l'Exposition universelle.

Depuis 1 83a , M. Gariel exploite le cnnent de Vassylès-Avallon ( \ onne ). Le nombre de ses ouvriers est trèsconsidérable :

2 00 ouvriers pour l'extraction du calcaire servant à fabriquer le ciment :

l5o ouvriers pour la fabrication du ciment;

120 ouvriers pour la confection de fûts, etc. ;

ioo ;i .300 ouvriers sont, d'ailleurs, journellement employés en France ou en Algérie, notanmient dans les grands travaux de construction pour les ponts et chaussées et le génie militaire.

De plus, dans les grands travaux de construction dont il est chargé, M. Gariel emploie environ i,5oo ouvriers appartenant , pour ainsi dire , à tous les corps de métiers, tels ([ue charpentiers, forgerons, etc.; par conséquent , M. Gariel occupe par jour plus de 3,5oo ouvriers.

Le salaire des ouvriers qui travaillent à Vassy varie de 1 fr. ■j5 cent, à 3 fr. 5o cent.; il est, en moyenne, de 2 fr. i5. Le salaire des autres ouvriers est plus élevé: il est en moyenne de 3 fr. 5o cent.

■jïy chevaux siTvent au transport du ciment à l'usine, puis de l'usine au port d'embarquement, hk chevaux servent à écraser le ciment: sur ces Uk chevaux, 1 1 tra-

vaillent en même temps et mettent en mouvement onze meules ainsi que deux blutoirs. On peut s'étonner que, dans une usine aussi importante, le mouvement ne sôil pas donné par une machine à vapeur, mais on a préféré conserver les chevaux, parce qu'il produisent des engrais qui servent à l'améhoration des propriétés de l'usine.

La cuisson du ciment a heu dans cinq fours à hoiiiBe à feu continu. Onze meules roulant verticalement sui' des gites circulaires servent ensuite au broyage, tandis que deax blutoirs cylindiiques en toile métallique sei-vent au tann'sage.

Tout le mondi' sait, d'ailleurs, que le ciment de Vassy est de bonne qualité, mais il exige un triage dans la carrière et à la sortie des fours; aussi n'est-ce pas l'un des moindi'es mérites de M. Gai'iel, d'avoir su maintenir à un mémo niveau un produit qu'il fabriquait sur une aussi grande échelle.

La valeur du ciment fabriqué annuellement à Vassy, s'élève à 800,000 francs. L'n dixième de ce ciment est exporté , et le reste se consomme en France conformément aux indications du tableau suivant :

1 ° VEVTK E> FlVASCE.

Venle au comniene 6,8oo.o'*"

Ponts el cliaussées . D.ooo.o

Service iiiaiitîine i,5oo,o

Génie niililaire 1,000,0

Biltimeats publics et ctieniins vicinaui. 700,0

a° EVPÉOITIO:! À L^ÉTlUIfGBB.

Possessions d'Afrique 1,000,0'''*

Égj'pte 300,0

Allemagne . uolaiiimeut à BadeD ,

Carlsrulie. Manheim, Fribourg-en-

Brisgau, Francfort, Heilbronn , etc.

lîrésil, Dolamnient à Babia et à Rio-

Jaueiro

Suisse

Turquie

Espagne

Belgique

Ile de la Réunion

Production annuelle..

Les travaux exécutés par M. Gariel et par M. Garnier, avec lequel il a été d'abord associé , sont tellement nond)reux, qu'il serait trop long de les énumérer ici, même en se bornant aux plus importants.

Dans Paris seulement, M. Gariel a reconstruit les ponts aux Doubles, Notre-Dame, d'Austerlitz, d'Arcole et le Petit-Pont , sous la direction de MAL les ingénieurs de La GaUsserie, Oudry, Darcel et Savarin. Il a fait, en i854 , le pont Napoléonù Bercy, sous la directimi de MM. Couche et Petit.

Il a exécuté plus de 10,000 mètres d'égoùts neufs avec de la meulière et du ciment. Il a pratii]ué deux tunnels sous le canal de l'Ourcq sans interrompre la navigation.

Il termine en ce moment les deux beaux ponts de l'Aima et des Invalides, i[ui se trouvent derrière l'aimexe, et qui font, en quelque sorte, partie de l'Exposition. Dans ces derniers ponts le ciment joue un rôle tout à fait exceptionnel ; car le parement des piles et des culées est en pierre de taille el mortier de ciment ; l'intérieur est en mafonnerie de moellon brut et en mortier de ciment : les cordons, les tètes des voûtes sont en maçonnerie de pierre de taille fichée en mortier de ciment ; les voûtes sont en maçonnerie de meulière brute et eu mortier de ciment; la douelle est en meulière piquée: les chapes sont en mortier de ciment; les votiles des

iG

oi:atoi\zii:me cf.asse.

yalciii's soiis les IroUoii-s sont m liii(iucs cl ciinent; on ptMit donc Hii-o qur» ci's pouls ronstniits par M. Gariel sont coiili'S «le loiiti's pièces en cimi'iil.

Au pont (le l'Aima, les iiiaioniieries ont siirloiit élf oxéculi'es avec une rapidilé surprenanle, car, en moins do rimi semaines, les piles ainsi (pie les voùIps ont éli' lenninéesel la clianssi''e a ilé livrée à la circulation.

\lal(;n' les tra>auxsi importants cpi'il exécute en re moment à Paris, M. Gariel mène de front une foule il'aiitres travaux sur un (pand nondiro de points de la France et en Algé'rie. Il ronsiriiil pour le canal du Miili un [xint-canal par-<les6us la ri\ièTe de lOrb, à Béziers. pour le cliemin de fer du Midi, un viailuc sur l'Aude; à Pont de l'Arche, il construit encore nu pont sur la .Seine. Il a de (jrands tra\aux |>our les canaux, les chemins de fer, les ports do llarseiile, d'Alger, de Dieppe, de Mers-cl-Kél)ir. Il construit les égouts d'Oran, en Alj;ério.

Pour énumérer les travaux auxquels il a pris part , il faudrait, en <|uel(|ue sorte, mentionner une partie des principaux travaux publics entrepris eu France dans ces dernières années. Les tra\aux de M. Gariel sont d'ailliMirs liien connus de tous les ingénieurs et de tous les olliciers du génie.

En résnrai', une véritable ré\olution vient de s'opi-rer dans l'art îles constructions et dans im grand nombre de travaux : la pierre extraite des cariières a l'té iiMuplaci'e pr la pierre artificielle, par le ciment. Les ponts construiLs récemnient à Paris sont des monolithes gigantesipies moulés en ciment : leur exécution qui eût réclamé plus de six mois, s'ils eussent été construits en pierre, n'a pas demandé plus de six si'uiaines, malgn'' des obstacles inipréins de toute nafuix'.

C'est inconstestablement à M. Gariel qu'on iloit la plus grande, part de ces progrès; car M. (jariel les a rendus possibles par le développement donné à la fabrication du ciuiont de Vassy, par l'orgaiiisition de nombreux ateliers d'ouvriers habiles à manier le ciment, et son nom restera désormais attaché à la construction des premiers grands travaux en ciment (pii aient été exé?té's en France.

Médailles de i" classe.

M. Dt ViLLENEivE ( n° /lU'ii)), ingénieur i-n chef des mines, à Rocpieforl (Bouches- du -nhùne). — M. le comte de Villeneuve, ingénieur en chef des mines, ilirige rini|mrtanle usine de Roquefort dans les Bouches-du-Bh('iiie.

On y fabriipii' de la chaux liydraulicpie et ilu ciment, la production journalière ]>ourrait atteindre 1,000 quintaux méiriipies.

La chaux hydraulique appartient à deux variétés: l'une est arjjileuse, son prix est de 1 fr. lia cent, le quinlal; l'autre est blanche et siliceuse, son prix est de 0. francs.

I.,e calcaire qui donne la chaux siliceuse provient de la Bedoule. Il se trouve entre le calcaire à chama et les manies à ancyloceras dans le terrain néocomien. Ce gisement est aussi celui de la chaux siliceuse de Theil. Il a une couleur gris clair, im grain .serré et homogène. Il fait une effervescence lente avec les acides et il donne df la silice gélatineuse. On n'v trouve pas de sable ! quarizeiix. Il contient seulement une petite quantité 1 d'ar);ile qui s'attaque par l'acidi". ;

CompoiitioD.

CarlMiititc de chaux. . . 76. 3 l^rl)oiial*'dciii^nc$ie. Traces

Silice (jtîlatineusv i5. 3

Alumine et un peu

d'ovyde lie fer l. 6

Eauetacidecarbouique i. 5 Peple 1. o

Chaut ^9-,^

•Magn^ie Traces

Silice 9&. 'j

Alumine et oxyde de

fer ■ 4.' 3

Eauct acide carbonique Perle i . 5

La composition et les caractères de la chaux siliceuse de la Bedoule la rapprochciil complètement de la chaux du Tlieil, qui est do très-bonne qiiaUté, et de laquelle nous [larlerons un |ieu plus loin.

Il y a également deux variétés des ciments qui proviennent, comme la chaux, du terrain néocomien.

Le ciment oi-dinaire s'obtient par la cuisson d'une marne. Son prix est de 3 fr. au cent.

Le ciment que l'on appelle gris est formé avec k-s snrcuils du ciment ordinaire, c'est-à-dire avec les parties qui, plus voisines du fi'ii, ont subi une cuisson à une tenq)éralure très-élevée; il .se rapproche, sous ce rapport, du ciment de Porllanii, et il acquiert, commfl' lui , une très-grande cohésion. Son prix est de 6 fr. '>5 c

L'usage du ciment et de la chaux hydraulique de Roipicfort est très-répandu , iion-s«Mileinont dans la Provence, mais même dans tout le midi de la France. Parmi les principaux travaux dans lesquels ci's produits ont élé employés, nous jiouvons citer le canal do Marseille, le chemin de fer de Marseille à Avignon, lo souterrain de la Nerthe, qui a /i,6--!o mètres dv longueur, le grand pont sur le Hhone qui est destiné à relier le chemin de fer du Gard et des Bouchcs-du- Rhùno.

Lo Jury international avait à juger M. de \ illeneuve comme producteur et comme invi'ntcur de perfectionnement.s apportés à la fabrication di'S matériaux hydrauliques. Résumons en ipielques mots les principaux résultats des recherches de M. de \ illenou>e.

1° La fabrication de la chaux hydraidique donne lieu à des incuils que l'on séqiare des parties dont la cuisson est parfaite, àcause des proprii'lés qu'ils ont de foisonner au bout d'un certain temps et de produire la di'sagré'galion du mortier; or M. de Villeneme a dénionln'' que , si , avant le broyage , on fait absorber à des ciments formés a^ec ces incuits une dose d'eau convenable, le boursoiinenient. qui sans cçla se serait produit, est complètement arrêté.

M. de Villeneuve pense même que, dans une localilo dépoiin ue de calcaire pnipre à la fabrication du ciment . il serait possible d'oliteiiir des matériaux hydrauhques par la cuisson iuqiarfaito d'une chaux limite.

Les grappes qui se forment dans la clinuv hydraulique blutée ont été égalemant utilisées par M. do \ illeneuve, pour donner à la chaux hydraulique une prise plus ou moins rapide. Coamio on le pratique pour les incuils, il est néco.ssairo, toutefois, que ces grappes soient hvdraléos a>ant lo broyage, et aloi-s on n'a plus à craindre aucun boursouflomeiil.

a° Les grappes qui se forment dans la chaux grasse hydratée, expos«'-e à l'air, |)ouvent, par leur broyage avec celte chaux, donner dos moriiers qui joui.s-scnt d'^une certaine liMlraulicité; il faudrait cependant n'employer ces mortiers qu'a»ec une très-grande prudence.

Les faits précédents conduisent naturellement à admetlro qu'il est possible de se servir des vieux mortiers comme produits pouzzolaniques, et c'est ce que M. de Villeneuve a démontré par des expériences directes. Il a constaté , en effet , que de la chaux grasse mélangée à un vieux mortier préalablement pulvérisé, fait prise sous l'eau conmie une cbaux hydraulique.

Dans les dilTérenles circonstances que l'on vient d'énumérer, l'on voit que l'on obtient des produits hvdrauliques au mojen de sous-carbonates qui , tantôt sont les incuils et tantôt ont été formés par faction de l'air.

Cette action hydraulisante des sous-carbonates , qu'avait antérieurement indiquée M. Minard , et que M. de Villeneuve a étudiée d'une manière toute spéciale, offre une voie nouvelle à des recherches expérimentales qui , faites sur une très-grande échelle, pourraient seules décider de la valeur relative que l'on doit accorder aux mortiers hydrauliques à base de sous-carbonates.

3° M. de Villeneuve et M. Vicat ont fait voir qu'il était possible de fabriquer des ciments avec des surcuits, c'est-à-dire avec les parties scorifiées dans la cuisson. Ces ciments provenant des surcuits ont tous les caractères du ciment de Portland; ils acquièrent une grande cohésion et ils peu\ent être mélangés à une tbrie proportion de sable. Dès 18/19, ''^^ produits ont été fabriqui's dans l'usine de Roquefort.

h" En résumé, M. de Villeneuve s'est occupé d'une manière spéciale de l'emploi des incuits et des surcuits. Il a appelé l'attention sur les propriétés des calcaires'siliceux comme celui du Theil, avec lesquels on produit des mortiers qui , Jusqu'à présent , ont résisté à l'eau de mer.

M. de Villeneuve a encore indiqué des procédés permettant de tirer parti de divers produits de la chaufournerie qui restaient le pins souvent sans emploi; il a. de plus, mis ces procédés en praticpie dans son usine; par conséquent il a réalisé des progrès à la fois théoriques et pratiques dans la fabrication des chaux hydrauliques et des ciments.

M. E. DceoM (11° '1280), à Boulogne-sur-Mer (Pasde-Calais. — M. Emile Dupont a créé à Boulogne-sin-- Mer, en i85o, une usine à vapeur dans laquelle il fabrique du ciment ordinaire et du ciment de Portland. Cette usine occupe environ 60 ouvriers, qui re^-oivenl de 9 francs à .3 fr. 9 5 cent. La machine à vapeur a une force de 10 chevaux; elle fait mouvoir 6 paires de meules et une scierie mécanique pour la tonnellerie. Il y a d'ailleurs 5 fours pour la cuisson du ciment. Des agrandissements considérables sont projetés en ce moment.

Donnons quelques détails sur les produits de celte usine de Boulogne, l'une des plus importantes parmi celles qui fabriquent le ciment en France.

Ciineitt (le Uoulogne. — On connaît depuis longtemps, sous le nom de ciment romain de Boulogne, un ciment de bonne qualité (pii a servi à l'exécution de divers travaux importants.

Il s'obtenait autrefois par la cuisson de rognons de calcaire argileux appartenant à l'argile de Kimnieridge, qui étaient recueillis sur la plage de Boulogne après de fortes marées. Mais, depuis i8'i6, MM. Cli. Demarle et E. Dupont ont découvert près de Boulogne un calcaire argileux qui permet de fabriquer le ciment sur une plus grande échelle, et en même temps de lui donner une composition beaucoup plus régulière. Ce calcaire

se trouve à 5o mètres au-dessous des couches contenant les rognons, et il appartient aussi à l'argile de Kimnieridge. .Son exploitation a été autorisée et garantie par une concession. Nous donnons plus loin, d'après MM. Demarle et Dupont, la composition de ce calcaire et en regard celle du ciment qu'il produit.

Le ciment de Boulogne est jaunâtre et sa couleur est celle de la pierre de taille, en sorte qu'il ne l'ait pas disparate lorsqu'on l'emploie à la réparation des édifices. Sa prise est très-prompte et c'est même une des difficultés de son emploi. On doit éviter de le gâcher avec trop d'eau. On peut l'employer pur ou bien, avec une, deux ou trois parties de sable, suivant la nature des travaux.

Pour les enduits en ciment exposés au soleil, il est nécessaire, pour éviter le retrait, de le mélanger au moins avec deux parties de sable.

Le mètre cube de ce ciment bluté et non tassé pèse 8/17 kilogrammes.

Lorsqu'on le gâche, il éprouve une contraction considérable et il se réduit à o'",720.

Le volume d'oau qui s'est combiné avec lui est alors de o"',432.

En poids, 1 ciment de Boulogne se combine donc à o,5/i.j eau.

Compi Clc.tc «rgiico».

Cai'bail.'ile de cliaux. . . . 56, o

CarboDnte de loagnésic*. o~,8

Silice a3,8

Alumine 6,6

Oxyde de fer 5,4

Eap 7,4

Cliaux 45,38

Rtagnésie 0,62

Oxyde de fer ....... ^ 6,70

Silice 1 l ag 76

Alumine ( ^7,90 j g 5,5 Eau el acidecirboiiique 9,28

Déduction faite du prix du sac ou du baril qui sert à l'expédier, le ciment de Boulogne revient seulement à 3 francs le quintal pris à l'usine. K Paris sori prix est de h fr. 5 cent.; ce prix s'élève à 5 francs dans l'Océan, à (j francs dans la Méditerrannée.

Ce ciment a été employé depuis longtemps à l'exécution de plusieurs travaux importants.

Dans ces derniers temps, on s'en est servi pour conduites d'eau. Le tableau suivant donne, pour les environ.de Boulogne et les ports du littoral , le prix du mètl'c courant mesuré après la pose; il fait connaître en même temps l'épaisseur ainsi que le poids du tuyau pour différents diamètres et pour une longueur de i'",ûr).

Difimitre

Poid»

intérieur.

Lpaiisear.

appioximatil.

0 ,oio

A Paris, M. Mille s'est servi du ciment de Boulogne, pour mouler d'une seule pièce des galeries d'égout dans le faubourg Saint-.\ntome. Une galerie de i"',20 d'ouverture sur 2 mètres de hauteur a parfaitement soutenu l'épreuve de 3 années de service; elle u

if).

QUATOUZIKMI- CLASSE.

résiste aux eaux d'orage et aux eaux chaudes des usines, sans que sa résistance et soo poli aient aucunement été altoi'és.

Li" fiinrnl de Boulojfnc , de mùmo (jiii' Ions les ciin('ntsdi>liiiiiriiM|iialili'. pdiirrail donc nndredr (jrands servi(i"s dans la ranalisallnii soLitt't'iaini' des villes, en periiiollanl d^' iiinuli'i' d'iiiic si'idr piwo des tulles d un (jixjs ilianièlrp cl d'iun' faible épaisseur de parois. Le lalileau (|ui siiitddniit', pour les en» irons de Boulogne et les |iorLs de l'Oci'an, le prix de ces travaux par nièlre courant. Il fait connailre en même ten)ps lo cube du béton :

001 d* la galci

Lirgeur

l.pla

. gr.od..

:li

.io

Cul-v

du bilon

m^tr* courant.

Des quantités considérables de ciment de Boulogne ont été employées à la construction di'S égouts et des inndLiites d'eau de la ville de Bordeaux.

L'expiM-ience a montré que le ciment de Boulogne est du nombre de ceux qui résistent i\ la mei-. En elfet, depuis plusieurs années il a élé enq)love au port de Boulogne par M. Voisin, au pori de .Saint-Malo par M. Bellinger, à l.orienl par M. Noyon, au port d"écliouaj^ de (jalais par M. Le Blanc, et, jusqu'à présent, aucune alli'ration n'a été remar(|uée. '

Ciiiienl lie Vtwiland nuj'^laii. — Le ciment de Portlaud est un riment d'origine anglaise qui, di'puis plus de 30 ans, se fabrique en Angleterre. Sa consommation à l'intérieur et à l'extérieur esl ti-èsconsidérable : l'Angleterre en exporte notamment une très-grande quantité sur tout le littoral d(^ la mer du Nord. On l'emploie aussi beaucmqi en France et même jus(pi"à Paris; il a surtout servi à l'éxirution de grands travaux d'arl dans nos porLs de l'Océan.

La supériorité du ciuuMit de Portiand est incontestable et son u.sage est exlrèmemenl n'^paridu; cependant sa labricalion nous l'st encore peu connue , et assurément il y a lieu de s'elonner qu'elle ait élé aussi peu étudiée jusqu'à pré'sent.

Il ne sera donc pas inutile d'en parler ici avec quelques détails.

Le ciment de Porlland si' fabricpie en Angleterre avec 'le la craie qu'on mi'lange à uru' vase argileuse '. La craie s'exploite sur li'S bords de la Tamise, dans les couches moyenni's et su|)<'rieures de la craie blancbe. La vase argileuse est celle qui est dé'posi'e par la Tamise e( le Medway; elle demande à être choisie avec soin, (^es matiércR sont tiiturées sous des meules avec beaucoup d'eau. Alin d'obtenir des parcelles Irès-lines et inlimemi-nt mélangées, on les enlève par décantation en pn^ nani .seulement celles <pii sont assi'Z légères pour rester en suspension dans l'eau et on les lai.ssi- se déposer dans des bassins. Quand le mé'lange boueux s'est dessi'chii, on le soumet à la cuisson en é'U>vant as-seî la temf)érature pour que la matière commence à se vitrifier : il est ensuite pulvérisé, puis mis dans des tonneaux.

' Proft-^M'iir Aiistetl , l.wlurf \', ifj mai i85a .Von mrlalUe miuei-al manaJaeljirrM.

I M. \ icat a fait connaître la composition du ciment de Portiand anglais, qui est la suivante :

Clinui G5. 33

Silice 19-83

Alumine lo. 00

Osydc de fer o. 83

Eau et acide carbonique &. oS

Cette composition est celle d'une ciiaux limite.

Lorstpie ce ciment s'est solidifié après avoir été gâché avec l'eau, il prend une couleur qui lui donne quelque ressemblance avec le calcaire de Portiand : c'est ce (pii lui a valu le nom de riment de Porlland. Ce nom a été adopté par l'industrie; bien que son choix ne soit pas très-heureux, il convient donc de le conserver. Le ciment duquel nous venons de parler a d'ailleurs des propriétés si diin-renles de celli'S du ciment ordinaire ou du ciment romain, qu'il est nécessaire de le désigui'r par un nom spécial.

Cimnil Je tWltaiid iialunl. — La fabrication du ciment de Portiand, d'après la méthode suivie en Angleterre, ne lais.se pas di' présenter d'asseï grandes dillicultés.

On comprend, en effet, qu'il faut beaucoup de discernement dans le choix de la vase mélangée à la craie; il faut aussi (pie le mi'laoge soit bien intime, et, de plus, i|u'il y ait toujours les mêmes proportions de craie et d'argile : ce n'est donc ipiavec beaucoup de soins (pi'on peut obtenir un produit homogène.

Ces dillicultés dispaiailraient en partie si on pre)iait pour matière première un calcaire argileux dans te- (pjel le mélange intime serait déjà fait presipie entièrement par la nature : on obtiendrait aloi's un ciment di' Porlland naturel, tandis que le riinenl de Porlland, fabriqué en Angleterre, est artificiel.

Après de longues recherches, M. Emile Dupont, habilement secondé par un jeune chimiste, M. i)emarle, esl parvenu à réaliser ce ])rogrès en labriquanl du ciment de Portiand ualureL

Les brevets que M. E. Dupont a pris, tant en France (|u'à l'étranger, nous permellenl d'entrer dans quel(|ues détails sur j'iiiiporlante fabrication de .son ciment de Porlland natiuel.

Le calcaire argileux qui sert à celte fabrication se trouve ilans le terrain crétacé inférieur. Sa pâte esl à peu |iiès homogène: il contient di' 19 à aâ p. 0/0 d'argile. Li's proportions de silice et d'alumine dans celte argile peuvent varier sans (|u'il en ri'sulle d'inconvénients; mais il importe d'i'viter autant (|ue possible le sable : on a doue soin de rejeter tout calcaire qui en contient plus d'un vingtième de son poids.

Pour obtenir un ciment de Porlland arlificiei, il n'est d'ailleurs aucunement néces-saire d'employer spiv rialement la vasi' argileuse dépos(''e par certaines rivières; on peut aussi melangi'r des calcaires, soit avi-c des marnes, soil avec des argiles; il sullit de composer un mc'lange de carbonate de chaux et d'argile ayant le» proportions indiquées ci-dessus.

il est inilispensdile. toutefois, que ce mélange sojl homogène et Miilout bien intime; car, aulrenienl, lors même cpi'il renferme les proportions voulues, il pr'iil ne pas ilonner le ciment île Portiand. Aussi M. Du|miiiI a-t-il ailopti', jiour puliériser les matières pi-emièn".s, des ineule> liorizonlales sr^mblables à celli's qui servent à moudri' le blé. Alors, au lieu d'employer beaucoup d'eau el de si'parer ces matières par lévigalion , comme on le fait dans le procédé anglais, il ajoute seulement

CONSTRUCTIONS CIVILES

la quantité d'eau nécessaire pour former une pâte plastique. A sa sortie des meules, celle pâte est iuimc-diatement façonnée en briquettes , qu'on porte au foiu' lorsqu'elles sont convenablement desséchées.

Il est alors de la plus liante importance de veiller à ce que la cuisson ait lieu à une température sulTisamnient élevée. La température ordinaire des fours à chaux chasserait simplement l'eau et l'acide carbonique; mais il faut nécessairement une chaleui' blanche qui agglutine et fritte le mélange. Du reste, la température quelque élevée qu'elle soit, n'est pas un inconvénient, les parties qui auraient pu nuire à la qualité du produit se trouvant seules fondues; l'on a, au contraire, un moyen de séparer par le triage des matières qui , sans cette fusion, auraient été mélangées avec les autres parties d'une composition convenable.

Après la cuisson, il est, du reste, nécessaire dé faire un triage; on extrait de la masse qui est fritlée les parties pulvérulentes ou les parties scoriliées.

Il est encore une autre condition essentielle, c'est que la composition de la pâte soit bien homogène; car, sans cela, les parties plus riches en sihce fondraient et formeraient un silicate qui ne se combinerait pas avec l'eau.

Voyons maintenant quelles sont les propriétés du ciment de Portiand naturel de Boulogue-sur-Mer.

Au sortir du four il jjrésente des fragments crevassés par le retrait, ayant une couleur grise légèrement verdàlre. La poudre est d'iuie couleur un peu plus pâle. Le poids du mètre cube blulé et non lassé est de 1,270 kilog. ; il peut, d'ailleurs, s'élever jusqu'à i,385 kilog. Le poilland de Boulogne est donc plus dense que le portiand anglais; car celui de Newcastle ne pèse que i,2(i/i kilog., et celui de Londres 1,200 kilog. seulement. Le inèire cube de Portiand de liouiogne, étant gâché, se réduit à o'",70o ; en sorte que sa contraction est un peu plus grande que celle du cimentde Boulogne.

Le volume d'eau qui s'est combiné avec lui dans le gâchage est d'ailleurs de o°',3(i'î; en poids, 1 déciment de Portiand se combine donc à 0,288 d'eau; par suite, à poids égal, le ciment de Portiand demande à peu près moitié moins d'eau que le ciment ordinaire de Boulogne.

Cette différence doit sans doute être attribuée à ce que le ciment de Portiand a été cuit à une tempi'rature très-élevée ; la même cause explique aussi la lenteur de sa prise, qui n'a lieu (|u'au bout de douze ou même de dix-huit heures. Le Portiand de Londres, au contraire, fait prise au bout de vingt minutes.

La prise lente du Portiand de Boulogne peut être un obstacle à sou enijilui dans les travaux hydrauliques qui ont à lutter contre des causes immédiates de destruction, comme, par exemple, les travaux à la mec, qui doivent s'exécuter entre deux marées ; cependant , il est possible de parer à cet inconvénient en recou- Quoique les expériences de M. Voisin aient été vrant provisoirement le Portiand par un ciment à prise faites avec le plus grand soin, on peut remarquer rapide. quelques anomalies dans les nombres des colonnes e,

D'ailleurs, un ciment à prise rapide est toujours f et même dans ceux de la colonne h; ces anomad'un emploi difficile; il exige souvent des ouvriers spé- ■ lies tiennent à ce que les galets n'ont aucune régularité ciaux, et en tout cas une surveillance Irès-active. [Jn 1 et à ce qu'ils présentent nécessairement des variations ciment à prise lente, comme le Portiand naturel, pré- de volume et de poids qui peuvent inllner sur la résente au contraire ce grand avantage qu'il peut être sistance des prismes à la rupture, manié par des maçons ordinaires et qu'il se laisse regâ- , N'ous avons fait dans le laboratoire des gangues avec cher après douze ou bien même après vingt-quatre le ciment de Portiand de Boulogne. L'échantillon sur heures. lequel nous avons opéré est celui dont nous donnons

La résistance à la rupture du ciment de Portiand de plus bas la composition; il était en fragments, et les

Boulogne est surtout extrêmement grande. Il résulte, d'expériences faites par MM. Belgrand et Michelbt, qu'après une immersion d'une année, soit en eau de mer, soit en eau douce, elle s'élève à 45 et à .ôo kilogrammes par centimètre carré. Le ciment de Portiand anglais ne donne, dans les mêmes circonstances, que de 3o à 35 kilogrammes; le meilleur ciment romain donne seulement 1 a à 1 5 kilogrammes.

Des mortiers composés d'un volume de Portiand de Boulogne et de quatre volumes de sables ont aussi résistants que ceux formés d'un volume de Portiand anglais et de deux volumes de sable. En outre, ils sont plus résistants que le ciment romain pur.

M. Voisin, ingénieur du port de Boulogne, a fait un grand nombre d'expériences pour déterminer le rendement, le prix de revient, ainsi que la résistance à la rupture des bétons en ciment de Portiand. Comme l'emploi de ce ciment est encore peu répandu en France, il est utile de réunir dans un tableau les principaux résultats obtenus par M. Voisin.

Il a composé des mortiers formés en lolume de 1, i/a, 1/3, 1/4, 1/5, i/(j de ciment, et de 1 volume de sable des dunes; il a d'ailleurs mesuré le volume d'eau nécessaire au gâchage; ces éléments de la comjiosition du mortier sont donnés par les trois colonnes a , b, c du tableau qui suit; le rendement du mortier se trouve dans la colonne d. Le mortier a ensuite été mélangé à des galets mouillés ; si on prend un volume de mortier et un volume de galets mouillés, il en résulte des bétons. Le rendement de ces bétons est dans la colonne e, leur poids moyen dans la colonne /, et leur prix de revient dans la colonne g. Enlin la colonne % donne le poids qui a produit la rupture de prismes de béton à section carrée, de 0", is de côté, posés sur deux appuis, distants de o'",8o, et chargés a leur milieu. Ces prismes avaient été desséchés à l'air sous un hangar, et ils étaient âgés de six jours.

Betoni

Morlien.

corn

lOiés de volumes egHin

mortiei et de galet,.

Poidi

Compoiitio