ACADÉMIE DES SCIENCES
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Recherches expérimentales sur ie rJle probable des gaz à hautes températures, douts de très ^brtes pressions et animes d'un mome ment fort rapide, dans di^^ers phénomènes géologiques ;
Par m. DArRRÊE.
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l. ^i\II. |« 5 •'. . î : 4 Ji.
astiques, se manifeste aussi dans les roches. Le gypse, le marbre de irrare, la limonite oolithique et d'autres masses minérales se sont écoulés^ >us l'énergique poussée des gaz explosifs, et ont repris une cohésion au oins égale à celle qu'ils avaient d'abord.
» Dans quelques cas, la roche, tout en se moulant dansl'éprouvette, )usse, au dehors, des protubérances, en forme de dé à coudre.
» Il était intéressant d'étudier, par d'autres procédés, des conditions fréquemment réalisées dans la nature et de chercher de nouveau à pro- )quer la sortie, par écoulement, de ces roches hors de l'éprouvette, sur
paroi de laquelle elles constitueraient alors de véritables cônes éruptifs.
» La matière sur laquelle on voulait exercer une poussée a été disposée us la forme de rondelles, et substituée au cylindre de roche, dans le logeent de l'appareil employé précédemment à l'étude expérimentale des ^rforations ou diatrènles et des phénomènes connexes. J'ai eu recours abord au plomb seul, puis à des roches.
Expériences.
» Première expérience. — Trente rondelles de plomb, ayant moyennement un peu lis de l'B'^yS d^épaisseur, ont été réunies de manière à constituer un cylindre, entre
canal de fuite et un obturateur ouvert dans sa partie centrale.
» La charge de coton-poudre était, comme d'ordinaire, à la densité de o, i ; la pres-
)n correspondante est de i loo atmosphères. '
B Au moment de Tinflammation, un fort lA*uit a annoncé que les gaz s'étaient
lyé une issue. Tout le plomb avait été, en effet, violemment chassé au dehors.
B Au milieu des formes irrégulières que les rondelles ont acquises, on distingue une
rie de capsules circulaires, dont beaucoup sont emboîtées les unes dans les
très.
» Le diamètre d'un certain nombre de capsules excède celui du canal de fuite, par
[uel cependant elles sont sorties. Cela paraît résulter d'un mécanisme bien connu
ns les projectiles : l'avant étant arrêté au moment du choc, tandis que la partie
arrière continue sa marche.
» Tout le métal cependant n'a pas été expulsé au dehors de l'éprouvette. Entre l'ob-
rateur et le fond du logement, des séries de rondelles de plomb ou plutôt des
ictions de rondelles sont restées pincées. Elles ont été évidées circulairement et
mme poinçonnées, au diamètre du canal de fuite, avec la même netteté que si elles
aient été coupées à l'emporte-pièce. Sur cette sorte de collerette, le plomb s'est con-
lérablement aminci et comme laminé; l'étirage a été particulièrement intense le
)g des bavures relevées rectangulairement contre les parois du canal de fuite.
D Une section suivant l'axe des lingots formés par la réunion de rondelles écoulées
montre la structure. Les feuillets constituants, amincis sur leurs bords, ont consirablement gagné en épaisseur vers leur région centrale, qui est repoussée en conoïde ju, jusqu'à mesurer plus de trois fois leur dimension primitive.
» *C'estt malgré la différence dans les causes motrices, un trait de rei semblance avec les roches contournées, et il s'y ajoute un caractèr encore plus frappant au point de vue géologique : c'est le décollemen partiel des feuillets superposés, reproduisant ainsi une disposition fré quente dans les stratifications disloquées et que connaissent bien les mi neurs» à raison des substances métalliques auxquelles ces vides ont pai fois servi de réceptacle.
» Deuxième et troisième expériences • — Dans deux autres expériences, bien qu les circonstances de la première aient été à peu près reproduites, les résultats oi été différents.
» D'abord Texplosion ne s'est pas annoncée par une détonation ; un simple siffla ment assez faible, correspondant a Téchappement graduel des gaz, a été le seul résu tat sonore de l'explosion.
» Les rondelles sont restées planes sur 35*^°*, c'est-à-dire presque toute la hautev du cylindre et les déformations n'intéressent que la région voisine de l'orifice de sortie Elles consistent en protubérances beaucoup plus surbaissées que précédemment i munies d'un rebord annulaire, qui en fait comme une miniature d'assiette à potage.
tt La différence entre ces résultats et ceux de la première expérience peut provenir d'un moindre jeu laissé aux rondelles sur les parois, le frol tement ayant absorbé une partie de la force qui eût été nécessaire pou fournir le jet par Torifice de fuite.
» Quatrième expérience. — Les trente rondelles de plomb étaient disposées "ai l'appareil comme précédemment. On a interposé à leur base, c'est-à-dire du côté d< l'explosif, une rondelle de fer.
» Cette fois encore on n'a perçu aucun bruit, ce qui prouvait que les gaz ne s'étaiei pas instantanément ouvert une issue. Mais, tout en restant renfermés dans l'éprouvett ces gaz ont produit des effets considérables et inattendus et cela, jusque bien en de hors des limites de la chambre.
» Ces effets se présentent sous deux formes très distinctes.
)) A la base du cylindre, du côté de l'intérieur, sur une épaisseur de aS"^, soit ei viron moitié de la hauteur de la colonne, les rondelles sont restées planes tout en s moulant sur les parois du logement. Quelques-unes se sont intimement soudées enti elles.
» Pour les rondelles plus rapprochées du canal de fuite, elles ont été déformées d'ur manière plus ou moins considérable, d'après l'ordre de chacune d'elles par rapport l'extérieur. Elles se sont écoulées à la manière de ce qu'ont appris les belles exp riences de Tresca. En pinçant leurs bords, la pression a déterminé pour chacui d'elles un écoulement vers le centre qui, par suite, a subi un épaississement notabl Si l'on passe ainsi des rondelles de l'intérieur vers les plus voisines du dehors, on vo la déformation s'accentuer; après une légère proéminence à peine sensible, elles or pris des formes conoïdales déplus en plus aiguës.
» Après ces essais relatifs au plomb employé seul, j'ai voulu me rai cher davantage des conditions naturelles, en associant au métal de; lières rocheuses.
» Le gypse d'Argenteuil, la marne supra-gypseuse de Pantin, la n bitumineuse tertiaire de Menât, coupées en rondelles de 2™" à 5°^dN seur, ont été interposées de diverses manières entre des rondelles de pi
» Expériences diverses sur les roches associées au plomb. — A la suite de si délies extérieures de plomb furent placées une rondelle de gypse de 5""*, puis d' de marne, alternant avec des rondelles de plomb. A la base du cylindre était i turateur ouvert.
j» Une caisse remplie de frisure de bois et couverte d'une toile avait été plac( médiatement au-dessus de Téprouvette, afin d'arrêter tout ce qui pourrait être p au dehors.
» Les résultats ont différé suivant la densité de la charge :
» 1. Dans Tune d'elles, la charge avait été portée à la densité de o, i5, moiti forte que d'ordinaire.
D La matière a été à peu prés en totalité projetée au dehors, comme dans l mière expérience.
» Ce sont également des capsules emboîtées les unes dans les autres, et quelq si solidement qu'elles paraîtraient soudées. La première, qui est venue frapper tement la toile, a pris le moulage de son tissu, de la nianière la plus délicate.
» Les feuillets de roches ont été laminés et, sans doute, à cause de leur e\ minceur, expulsés latéralement par le métal.
» Les capsules présentent, pour la plupart» sur leurs deux surface fortes stries, dues au frottement mutuel avec les capsules conti; Elles sont dirigées dans le sens du mouvement et irradient à part sommet des conoïdes. Leur ressemblance est intime avec des acci( fréquents dans les couches, les crochons et d'autres contournemen roches.
» La collerette restée à l'intérieur de l'appareil se compose de la rondelle < qui a conservé son épaisseur et d'une série de rondelles de plomb très minces, lesquelles on distingue aussi les feuillets des roches qui ont été laminées.
» 2. Pour une autre expérience on est revenu à la charge ordinaire de densité
» Celte fois les rondelles sont restées planes sur environ les deux tiers de la hs du cylindre, à partir de la base; sur le dernier tiers, c'est-à-dire du côté extériei voit s'accentuer les déformations, à mesure qu'on s'approche du dehors. Au liei bombement en calottes à peu près sphériques, on a eu un simple plissement irrégulier, probablement parce que la marne a inégalement cédé. Toutefois ce ji ment, auquel les marnes ont elles-mêmes participé, indique bien un écoulemen le centre.
» Quant aux trois disques externes, ils se sont emboutis en calottes circulai)
les deux extrêmes ont été projetés au loin, par le contre-coup. Ceci explique un fait observé dans les expériences antérieures, savoir que les protubérances de roches poussées au dehors de Téprouvette ont été aussi projetées avec force en Tair.
)) 3. Enfin dans deux autres expériences, où Ton a pris les charges intermédiaires, à la densité de o, 12 et de 0,11, et Tobturateur étant plein, les résultats ont été plus satisfaisants.
» Pour ces derniers cas, les gaz sont restés complètement emprisonnés; aucun bruit ne s'est produit, si ce n'est un léger cliquetis dû à la mise en tension des pièces métalliques de Tappareil, ainsi qu'il arrive avec les explosifs rapides.
» Les rondelles de roches se sont comportées tout à fait comme celles de plomb; c'est le même mode d'écoulement. Poussées hors de l'orifice, elles prennent également la forme de protubérances conoïdales, de différents degrés d'acuité.
