CHAPITRE IL

Des fonctions du Sable éminemment siliceux, dans les Mortiers ordinaires exposés à l'action de Vair.

Les constructeurs ne sont point d'accord sur les qualités comparées du sable fossile , du sable de rivière et du sable de mer. M. Rondelet est, après Vitruve, l'auteur auquel nous devons le plus de détails sur

( 70) ce sujet; nous répéterons, avec L. B. Alberti qu'il cite, que « ce n'est u pas le lieu d où l'on tire le sable qui doit être une preuve de sa bonté, « mais la qualité des matières dont il est composé. " Or comme la qualité est très souvent indépendante de la couleur , nous ne prononcerons point d'une manière exclusive, comme l'a fait M. Rondelet, que, dans les sables de même genre, ce sont ceux dont la couleur est la plus foncée qu'il faut préférer, excepté les jaunes. On trouve, en effet, dans le département du Lot (à Souillac), quelques veines d'un sable fossile jaune qui équivaut prcsqu'au ciment; tandis qu'à Grenoble, les sables de l'Isère ou du Drac, qui sont noirâtres, donnent un très mauvais mortier, comparé à celui qu'on obtient par-tout ailleurs avec de la chaux à peu près la même , et du sable de rivière beaucoup moins foncé.

Nous n'avons employé dans nos expériences qu'une seule espèce de sable, celui de la Dordogne, où le quartz domine, et qui contient d'ailleurs du mica, du fcld-spatli, du schorl et du basalte. Nous ne l'avons étudié que relativement aux divers degrés de grosseur qu'il présente, selon la direction fortuite des courants qui le déposent. Nous renvoyons donc ceux qui désireraient de plus amples détails à l'ouvrage même de M. Rondelet.

Si l'on compare , à l'aide des tableaux n° 2 et 1 8 , les résistances que présentaient au bout dun an (i) divers mortiers et divers composés de chaux seule, on sera conduit à deux conclusions fort remarquables.

La première, que les chaux qui forment, par le seul concours de l'eau, les corps les plus solides, sont celles d'où résultent au contraire les mortiers les plus faibles.

La seconde, que le sable quartzeux ne contribue pas, comme on l'a

(i) Parmi les mortiers sur lesquels on peut faire cette comparaison , il s'en trouve qui sont àfjés de vingt mois; mais cette circonstance fortifie nos conclusions, au lieu de les détruire.

( 7« ) cru jusqu'à ce jour, à augmenter la force de cohésion dont toute espèce de chaux indistinctement est susceptible; mais qu'il est utile à quelques unes, nuisible à d'autres, et qu'il en existe parmi les espèces intermédiaires à la solidité desquelles sa présence n'ajoute ni n'ôte rien.

Ces phénomènes paraissent devoir s'expliquer par les observations suivantes :

i°Les chaux hydrauliques, mêlées avec le sable (juartzeux, forment sous l'eau des corps plus durs que lorsqu'elles y sont employées seules : donc elles exercent une action chimique sur les grains siliceux qu'elles enveloppent, et y adhèrent plus fortement que leurs propres parties n'adhèrent entre elles.

2° Les chaux communes grasses, mêlées avec le sable quartzeux, ne durcissent pas sous l'eau , et peuvent même rester plusieurs années sous un terrain humide sans prendre de consistance : donc elles n'ont qu'une faible action sur les grains siliceux qu'elles enveloppent, et y adhèrent moins fortement que leurs propres parties n'adhèrent entre elles (i).

3° Les chaux moyennes , qui forment le passage des chaux hydrauliques aux chaux communes très grasses, doivent nécessairement avoir des propriétés moyennes, c'est-à-dire qu'elles doivent adhérer aux particules siliceuses, à-peu-près de la même manière que leurs propres parties adhèrent entre elles.

A l'appui de la seconde de ces observations, comparons les mortiers à chaux grasse, aux agrégés dont il est question dans le tableau n° i 5 , et prenons pour exemple les proportions d'une partie de gangue contre une partie et demie de sable. Nous trouverons les rapports suivants :

(0 11 est probable cependant <|n'après un temps très long, et à l'aide d'une humidité constante, les affinités finissent par se manifester. On trouve f, ér|uem- Dient d'assez bon mortier à cbaux grasse dans les fondations de vieux édifices de quatre à cinq cents ans d'âge.

Pour le plâtre (gangue non susceptible de retrait), la résistance de la gangue est à celle du composé de plâtre et de sable, comme 1,00 : o 58

Pour l'argile (gangue susceptible de retrait), la résistance de la gangue est à celle d'un composé d'argile et de sable, comme 1,00 : 0,21

Pour la chaux n° i4, éteinte par immersion (i) (gangue peu susceptible de retrait), la résistance de la gangue est à celle du mortier, comme. . . 1,00 : 0,24 '

Pour la chaux n° 1 4 , éteinte par le procédé ordi- *

naire (gangue susceptible de retrait), la résistance de la gangue est à celle du mortier, comme. . . 1,00 : 0,2'j

La ressemblance de ces rapports paraît indiquer que la chaux commune grasse, se comporte avec le sable quartzeux (dans les deux circonstances spécifiées) comme le plâtre et l'argile, c est-à-dire, qu'elle se borne à-peu-près , selon la théorie et les expressions de Loriot , " à embrasser et contenir les corps qu'on y introduit , selon la conve-

« nance plus ou moins grande de leurs surfaces, etc. , » Et dans ce

cas , le moyen imaginé par cet architecte pour donner de la compacité et de la force à la gangue, est sans doute très convenable mais ne conduit pas à de grands résultats. Il faut donc désespérer d'obtenir jamais, ave£ la chaux commune grasse éteinte sur-tout par le procédé ordinaire, et avecles sables éminemment siliceux , des mortiers capables d'acquérir à l'air une grande dureté. Il est également impossible d'en tirer parti sans sable; car si elle contracte seule par la dessication une force de cohésion considérable, ce n'est qu'autant (sect. i"*, chap. V) qu elle reste isolée et comprise sous un 'petit volume. En l'employant en guise de mortier, au contraire, elle se détacherait du moellon, et S£ briserait en milliers de fragments. La présence du sable élude , en qvielque sorte, la contraction totale, en la subdivisant en une infinité

(i) Voyez le tableau n» 18.

( 73 ) de contractions partielles qui s'effectuent séparément dans chaque intei-stice formé par trois ou quatre grains continus; d'où résultent cet aspect pulvérulent, cette perméabilité, cette faible résistance que nous déplorons souvent en voyant le mortier de nos édifices ordinaires. On pare à un inconvénient, on tombe dans un autre.

On se demandera peut-cHre pourquoi l'acide carbonique, qui doit trouver un accès facile dans les mortiers à chaux conununcs, tels que nous venons de les décrire, ne contribue pas à les rendre beaucoup meilleurs? Nous répondrons à cela <jue, ne rencontrant que des parcelles de chaux sèches et désunies, cet acide les régénère individuellement, mais ne les lie pas fortement ensemble; il se comporte comme à l'égard d'une poussière de chaux. Dans les murs de cave, au contraire, où le mortier reste long-temps frais, il peut régénérer et lier tout-à-la-fois; mais comme il agit d'abord sur les surfaces, il les tapisse presque toujours, en ferme les interstices, et s'interdit ainsi 1 accès des parties intérieures. On voit donc que, par une fatalité remarquable , tout semble s'opposer à la solidification des mortiers ordinaires à chaux communes.

Les chaux hydrauliques se comportent heureusement d'une toute autre manière, et semblent, par un singulier concours d'admirables propriétés, destinées à rendre aux constructions exposées à l'air, de plus grands services encore qu'aux constructions hydrauliques. Les modifications (quelles qu'elles soient d'ailleurs) que l'action du feu détermine dans la faible proportion de silice et d'alumine mêlées à la matière purement calcaire, donnent, au composé qui en résulte, la faculté d'agir chimiquement, par l'intermède de l'eau, sur de nouvelles substances siliceuses a l'état de sable. C'est dans ce fait que le caractère distinctif et essentiel des chaux hydrauliques réside tout entier : ce que Descotils n'a point remarqué.

Cette nécessité de la modification préalable, par la voie sèche, dune petite quantité de silice et d'alumine avec la chaux, pour que celle-ci puisse ensuite se combiner par la voie humide à une nouvelle quantité de ces mêmes matières , est un phénomène digne d'attention.

( 74 ) Il parait même que cette double opération produit le meilleur effet possible; car si on fait cuire ensemble éjjales quantités de chaux commune et d argile, par exemple, on obtient à la vérité un composé qui ua plus besoin que dètre réduit en pâte pour donner un assez bon mortier, mais qui nc-|-ale pas en dureté celui qui résvdte de lemploi du sable et d'une bonne chaux hydraulique.