CHAPITRE II

Influence du degré de cuisson des Pouzzolanes artificielles sur la résistance des Bétons.

On sait (i) que l'action du feu, selon sa durée et son intensité, modifie de diverses manières les composés d'oxides métalliques qui lui sont soumis; que certains oxides passent à un moindre degré d'oxidation , tandis que d'autres se constituent à l'état de peroxides; que quelques uns se réduisent, etc. etc.; qu'en un mot, il survient de grands changements qui en amènent aussi de très grands dans les propriétés des composés.

Il suit de là que les matières à pouzzolanes , soumises à la cuisson , doivent présenter divers degrés d'énergie, selon que cette cuisson a été plus ou moins forte. Personne, que nous sachions, n'a cherché encore à en déterminer l'influence sur la dureté des bétons. On retrouve, à

dire vrai , dans tous les traités de construction , dans tous les devis, la même maxime énoncée ainsi , relativement au ciment ordinaire : Le ciment devra être fait avec du tuileau bien cuit. Mais que signifient ces mots bien cuit? Il y a un nombre infini de degrés de cuisson ; la

(i) Thénar.l, Traité de CliimH-.

brique est cuite , selon l'acception générale du mot , quand le feu a développé entièrement la couleur brune ou rouge qui la caractérise, quelle est sonore, et ne se détrempe point dans l'eau; elle est biscuite quand elle a subi une nouvelle cuisson; sa couleur est alors plus foncée, sa dureté plus grande; elle est moins avide d'eau qu'auparavant, et résiste mieux aux intempéries. Elle est surcuite, ou calcinée, quand elle a subi une demi-vitrification ; sa cassure est alors vitreuse , sa couleur gris de fer; elle ne happe plus à la langue, elle raie le verre, etc. 11 suffit d'étudier dans ces trois états l'argile ferrugineuse, base essentielle des briques et des poteries rouges, pour savoir ce qui résulterait des degrés intermédiaires. C'est aussi ce que nous avons fait.

La houille présente également trois cas remarquables : soumise à un feu actif, elle se prend en scories cellulaires, dures et pesantes; à un feu modéré et continu , elle se réduit en masses noires , charbonneuses,. très légères, et passe enfin à l'état de cendres plus ou moins rousses.

Le schiste bleu, chauffé jusqu'au rouge, et maintenu ainsi pendant plusieurs heures, perd sa couleur pour en contracter une nouvelle qui lire sur le roux doré; c'est ce terme que nous avons nommé premier degré de cuisson ; si on active le feu en portant sa chaleur jusqu'au blanc, ses feuillets se boursoufflent et se prennent en masses poreuses , légères, friables, d'un vert pâle : c'est le dernier degré.

Le basalte n'éprouve, dans ses apparences physiques, qu'une très légère altération par l'effet soutenu du feu rouge; il coule au feu blanc.

Le grès ferrugineux se comporte de la même manière.

Nous avons étudié les propriétés de ces diverses substances, considérées comme pouzzolanes, dans les différents états que nous venons de décrire, mais seulement dans leur combinaison avec des chauxcommunes et une chaux hydraulique moyenne. Nos conclusions, par conséquent, ne s'étendront point aux chaux éminemment hydrauliques.

Kn parcourant le tableau tt° 4 , ob voit :

i° Que le premier degré de cuisson convient à l'argile et au grès ferrugineux; que l'énergie de ces matières s'affaiblit rapidement, à mesure qu'elles approchent du terme où elles commencent à subir une espèce de vitrification (i);

2° Que la houille, réduite en cendres à un feu lent, l'emporte sur celle qui est parvenue à l'état de scories, dures ou friables, pesantes ou légères; «

(i) On lit dans le Cours de construction de M. Sganzin, inspecteur-général des ponts et chaussées , • qu'on peut donner de la qualité à un ciment |>roveDant de « briques tendres, en lui faisant éprouver, dans un fourneau à réverbère, un t.; .ut « degré de calcination; que le bon résultat de celle opération est conforme aux « principes , etc. » A l'appui de cette observation , M. Sganzin cite une expérience faite en grand à la construction du radier général du pom d'Alexandrie. Cette expérience n'est point contradictoire avec nos résultats; car la chaux dont on se sert à Alexandrie est une chaux éminemment hydraulique, que l'on tire de Casai sur le Pô ( Voyez, pour ce qui concerne les chaux éminemment hydrauliques, le chap. X). Quant aux principes dont parle l'auteur, nous me les connoissons point; nous doutons même qu'on en ail jamais posé sur cette matière. Guyton de Morveau a cependant indiqué, dans un rapport sur les schistes de Cherbourg, que la cuisson des substances à pouzzolane devait être dirigée de manière, que le fer qu'elles contiennent ne passât pas à l'état de fonte, en se réduisant par le contact du charbon ; or le fer nous parait être plus voisin de l'état métallique dans la brique noirâtre et vitreuse qui résulte d'un excès de calcination, que dans la brique brune ou rouge de première cuite. Ainsi l'opinion de Guyton, si on veut l'admettre comme principe, est loin de conduire à cette régie générale, qu'il faut calciner la brique pour en tirer de bon ciment. La pouzzolane rouge ou jaune des environs de Rome est évidemment à l'état d'argile ocreuse de première cuite; si oiri'exposc à un feu violent , elle se change en émail noir, et perd ses propriétés.

Nous ferons remarquer, sans toutefois en tirer aucune conséquence, que les cinq matières à pouzzolanes dont il est question dans ce chapitre , modifiées par le feu de manière à jouir de toute leur énergie , semblent en même temps être arrivées à ce point, qu'elles ont la moindre pesanteur spécifique possible, et toute la faculté absorbante (pour l'eau) dont elles sont capables. { Faculté absorbante doit s'entendre de la propriété qu'ont les corps secs et poreux de s'imbil>er d'une certaine quantité d'eau; il ne s'agit point d'une acuon chimique.)

3° Que le schiste bleu demande à être boursoufHé ; 4° Qu'enfin le basalte doit couler.

C'est sur-tout lorsque l'on combine ces substances avec une chaux commune très grasse, qui par elle-même n'a que peu d'énergie, que l'influence du degré de cuisson se manifeste. Nous nous contenterons de citer, en les simplifiant, les rapports des résistances des bétons fabriqués avec la chaux n° i3, en renvoyant au tableau même pour l'examen des autres résultats.

Bétou contenant argile ferrugineuse de première cuite. i ,oo

Idem argile biscuite o,3o

Idem argile à demi vitrifiée 0,17

Béton contenant cendres de houille 1 ,00

Idem scories de houille, dures et pesantes. 0,62

Idem scories de houille, friables et légères. 0,10

Béton contenant basalte coulé 1,00

Idem basalte de première cuite 0,16

Béton contenant schiste boursoufflé en masses spongieuses. . ^00

Idem schiste de première cuite o, 1 2

Béton contenant grès ferrugineux de première cuite. . . 1 ,00 Idem grès ferrugineux coulé 0,48

Les nombres qui expriment ici les résistances ne sont, pour plus de simplicité, comparables que de deux à deux, ou trois à trois, pour chaque espèce de béton ; notre objet n'est pas de constater l'efficacité

de telle ou telle pouzzolane par rapport à telle autre: les proportions des éléments de chaque espèce sont tellement variables , que cette comparaison ne serait d'aucune utilité. Il est constant que, dans certains endroits, les schistes peuvent 1 emporter sur les argiles, tandis que le contraire aura lieu dans d autres.

On peut déjà concevoir que des expériences comparatives sur les mortiers, toutes grossières qu'elles paraissent d abord , demandent une grande attention, pareequ'il existe une foule de causes d'anomalies qu'il faut écarter. Dans une même fournée de briques, par exemple, il y aura autant de degrés de cuisson différents qu'il existe de lits^ de briques; si par mégarde on emploie, tantôt du ciment provenant des lits inférieurs, tantôt du ciment des lits supérieurs, et qu'on veuille comparer ensuite sous divers rapports les bétons qui en résultent , ou sera conduit à de fausses conséquences.