CHAPITRE VI
DE LA PRÉPARATION, DE LA CONSERVATION ET DE l'eMPLOI DES PLÂTRES -CIMENTS.
Des calcaires qui servent à la pre'paration des plâtres-ciments.
§81. Quand une pierre calcaire contient environ 20 centièmes de son poids d'argile, ou au-delà, elle peut fournir la
substance connue sous les noms de plàtre-ciment , ciment Parker, ciment romain, etc. Cette substance a la propriété de durcir très-vite, comme le plâtre, mais de plus de durcir sous i'eau, comme les cliaux hydrauliques. Elle présente des caractères tellement particuliers dans sa préparation et dans son emploi ; elle acquiert d'ailleurs un si haut intérêt en France, depuis la création de rétabhssement de Pouilly, que nous avons cru devoir y consacrer un chapitre spécial, afin de mieux insister sur plusieurs observations dont on sentira facilement l'importance.
Jusqu'à ces dernières années, le plâtre-ciment était une production tout anglaise. C'est principalement sur les bords de la Tamise qu'on trouvait le calcaire propre à sa fabrication. En 1802, on découvrit du calcaire semblable sur la plage de Boulogne, mais en galets roulés, et en trop faible abondance pour devenir l'objet d'une exploitation régulière. Il en existe également à Baye près de Nevers, suivant M. Vicat; en Russie, suivant MM. Lamé et Clapeyron , et en beaucoup d'autres localités sans doute; mais jusqu'à présent les recherches de M. Lacordaire, à Pouilly, sont les seules qui aient produit, en France, des résultats bien positifs , et sur une grande échelle.
La pierre à ciment anglais appartient aux étages supérieurs des terrains secondaires, formation du lyas. Elle s'y présente ordinairement en rognons, au milieu des couches marneuses. Celle de Pouilly appartient aussi à la même formation géologique : une pareille coïncidence porte à conclure que cette nature de terrain est la plus favorable aux investigations nouvelles que l'on voudra tenter. Quoi qu'il en soit, voici les analyses qu'on a données des plâtres-ciments déjà connus :
Ciment anglais, abstraction faite de
l'acide carbonique 55,4'''e «'""'-M4,6d'a'-gile.
Ciment de galet de Boulogne 54,0 4G,0
Ciment de Pouilly, l"'^ variété 42, 8G 57,14
Idem 2« variété 36,37 C3,63
Ciment russe 62,00 38,00
Ciment de Baye 21,02 78,38
Du mode de préparation suivi par Parker.
§82. C'est en 1 7 9 6 que Parker indiqua le premier un moyen tie convertir en ciment ces calcaires très-argileux qu'il appelait rognons d'argile. Son procédé consistait essentiellement à pousser la calcination de la pierre jusqu'à vitrification ; et il avait pris à ce sujet une patente dans iaquelle on lit les détails suivants :
« Les pierres ou rognons d'argile sont d'abord brisés en petits « fragments ; de là cuits dans un four, comme on le fait commu- « nément pour la chaux , avec une chaleur suffisante pour les « vitrifier, ensuite réduits en poudre par une opération méca- « nique ou toute autre. La poudre ainsi obtenue est la base du » ciment. Pour composer ce ciment de la manière la plus avan- « tageuse , on mêle deux parties d'eau à cinq parties de poudre, n on agite et bat le tout pour opérer ie mélange. Le ciment " ainsi fait doit se rasseoir ou durcir en 10 ou 20 minutes, « soit dans l'eau , soit à l'air. (Extrait d'un rapport de M. Mallet « à la société d'encouragement. )
Parker n'ayant pas réussi dans son entreprise, et son procédé, ayant été abandonné, on en a concîu généralement qu'il s'était trompé ; et en cela on s'est appuyé sur ce qui arrive aux chaux communes surcalcinées. Mais ici i'anaiogie est en défaut; nous le montrerons bientôt par expérience.
Du mode de pre'paration suivi par les successeurs de Parker.
§ 83. Le plàtre-ciment qu'on livre aujourd'hui dans le commerce ne peut être désigné sous le nom de ciment Parker, car il y a une différence capitale dans le mode de préparation. Nous ignorons si les premiers successeurs de Parker ont donné une description de leur procédé 5 mais par la fin il est facile de juger des moyens. Leur ciment, en effet, traité par l'acide hydrochlorique, laisse dégager une quantité notable d'acide carbonique gazeux. Il a d'ailleurs une couleur ocreuse , ressemblant à celle de la pierre naturelle, et différant au contraire
beaucoup de ceîle qu'on peut lui donner par la vitrification. Nui doute alors que ce ciment ne soit formé avec les rognons d'argile incomplétemetit calcines.
Quant à la méthode suivie par M. Lacordaire, M. Mallet dit, à la page 12 de son rapport déjà cité :
« La pierre s'expïoite au fleuret et à îa poudre, par des puits
« et galeries, à une profondeur moyenne de 80 mètres
« on fait au dehors le triage et le cassage de cette pierre en « morceaux de la grosseur du poing, et on les porte au four, « qui est de l'espèce de ceux àiis fours coulants ou à feu con- « tinu. La pierre cuite ou amenée à l'état de chaux est « ensuite broyée sous une paire de meules en fonte du poids
«de 2,400^^ ce ciment est ensuite passé dans des
« claies formées de fils de fer espacés entre eux d'un millimètre « et demi; et l'on obtient de cette première opération l'espèce « de ciment dite 7i° 2. Celui-ci est passé dans une machine à « bluter formée aussi de fils de fer, mais moins espacés entre euxj « et il en sort l'espèce n" 1 . »
M. Mallet ne dit nulle part si le calcaire est imparfaitement calciné; mais ce serait une erreur de penser qu'il en soit autrement. Il est d'ailleurs facile de le constater; car ce ciment, essayé par les acides, laisse , comme le ciment anglais, échapper une quantité notable d'acide carbonique.
De ce qui arrive aux plâtres-ciments, au terme de calcination complète.
§ 84. On voit en résumé qu'il est également possible d'obtenir des plâtres-ciments par surcalcina tion, ou par calcination incomplète*. Mais, chose digne de remarque, c'est qu'au terme
* L'existence simultane'e de ces deux moyens de prc'parcr les plâtresciments , et l'oubli dans lequel était reste' celui de Parker , ont occasionne' plus d'une me'prise. Voici , par exemple, ce que dit M. Hassenfratz, dans son traite' des mortiers (page 195) : "La calcination de cette pierre (galet de « Boulogne ) est la même que celle de la chaux ordinaire; si elle est trop o e'chaufFée , elle se vitrifie et n'est plus propre à faire du ciment. » Et plus loin (page 197 ) il ajoute : «On fait calciner dans des fours coniques à feu «continu, avec de la houille, les pierres calcaires avec lesquelles on fait
tle calcinatioii complète , non-seulement la pierre ne fuse point par extinction, mais encore, si on la triture comme le ciment ordinaire, elle ne donne qu'une poudre à peu près inerte. Tout se présente donc ici au rebours des chaux communes; et il est impossible de confondre une matière avec l'autre.
Cet instant d'inertie des plâtres-ciments , entre les termes de caïcination incomplète et de surcalcination, nous semble un fait capital pour leur étude. Il explique déjà pourquoi un calcaire convenable peut échapper aux investigations, et être rebuté comme impropre, par une simple faute de caïcination qui n'en est pas une pour tous les calcaires à chaux grasses ou hydrauliques. Dans cette catégorie, nous pouvons citer les essais de M. Treussart sur le galet de Boulogne. Il calcinait la pierre dans un four d'Alsace, au milieu de la chaux commune; aussi fut-il conduit à des anomalies que maintenant on comprendra sans peine. Par exemple, nous extrayons de son ouvrage (page 45, tableau n° 8) les résultats suivants :
MATIÈRES EMPLOYÉES
VITESSES
de prise.
POIDS
supportés après lin an.
OBSERVATIONS
Galets de Boulogne seuls, Idem avec 1/2 de sable. . . ,
Galets fortement calcines. .
1/2 jour.
20 jours.
N'a pu être observée à cause de son extrême lenteur.
Idem.
Idem.
12 jours.
Ces nombres de kilogrammes expriment la résistance à la rupture pour des échantillons ayantO'",10de longueur entre deux points d'appui , 0™,05 en carré pour dimensions transversalesj et recevant la charge au milieu de l'intervalle des points d'appui.
M. Vicat, opérant sans doute la caïcination de la même
"à Londres le ciment romain ; mais la conduite du feu exige beaucoup d'at- «tention , parce que lorsque la chaleur n'est pas convenablement mënage'e, le « ciment e'prouve un commencement de fusion et n'est plus propre à aucun « usage. " Cependant il avait dit ( page 126 ) que le galet de Boulogne calcine' longuement et fortement donne une chaux qui se durcit facilement, et que ce durcissement devient alors e'gal à celui de la pierre , au moins; mais lorsqu'il n'est calcine' qu'au degré' de la chaux ordinaire , le ciment ne durcit plus avec la même facilite' , ni aussi fortement. /
manière, a trouvé que le ciment de Baye ne faisait prise qu'après trois jours d'immersion. Ce temps serait peu de chose pour une chaux hydraulique, mais il est énorme pour un plâtre-ciment. Cependant, d'après la composition du calcaire de Baye, nous ne pouvons hésiter à le ranger dans cette dernière classe, La proportion d'argile y est même telle que nous pensons qu'elle contient une quantité notable de silice en grains; sans quoi, ce calcaire ne renfermerait pas plus de chaux que îes mélanges artificiels de M. Bruyère, et ne pourrait donner, comme eux, que de la pouzzolane et non un plâtre-ciment.
Expériences sur la pierre et le ciment anglais.
§ 85. Détaillons maintenant les expériences qui nous ont conduit à reconnaître ces alternatives de bonne et mauvaise qualité dans les piâtres-ciments; et commençons par ce qui concerne la pierre et le ciment anglais.
l°La pierre anglaise que nous avions à notre disposition était d'une couleur jaunâtre et d'une texture très-compacte. Après i'avoir cassée en petits fragments et placée dans un creuset, nous l'avons fait chauffer, dans un fourneau de laboratoire muni de son dôme, jusqu'à dégagement complet de ï'acide carbonique des fragments d'épreuve pris à la partie supérieure du creuset. Mais, en raison de l'inégalité de chauffage dans le sens de la hauteur, im grand nombre de fragments se sont trouvés agglutinés les uns aux autres, frittés et noircis. Us ont été séparés avec soin , et ont donné par la trituration une poudre d'un gris noirâtre. Ne connaissant pas à cette époque les travaux de Parker, nous pensions que tout caîcaire surcalciné n'était plus bon à rien; et c'était seulement dans l'intention d'en acquérir une preuve directe, que nous gâchâmes avec de i'eau cette espèce de poudre. Au bout de quelques instants, nous trouvâmes avec surprise un premier échantillon durci. Un second, préparé de même et immergé sous i'eau, fit voir effectivement que la prise était complète en moins de 15 minutes.
Tout le calcaire contenu dans le haut du creuset n'avait
pas changé sensiblement de couleur; broyé et tamisé, il donna une poudre d'un jaune terreux; nous en fîmes un mortier de forte consistance argileuse , et nous l'immergeâmes de suite sans enveloppe. 11 ne se déforma point sousi'eau, mais 20 jours après il était resté dans le même état, c'est-à-dire comme une substance totalement inerte. Une petite portion du même mortier, exposée à l'air au moment de sa confection, y avait cependant fait prise en une heure 25 minutes, et 50 jours après elle avait acquis une grande dureté.
Une autre portion de cette même poudre jaune fut mêlée avec un égal volume de chaux commune, pour essayer si elle n'agirait pas comme pouzzolane. Ce nouveau mortier , examiné pendant 15 jours consécutifs, se comporta comme le ciment pur, mais au bout d'un mois il avait fait prise.
2° Le ciment anglais sur lequel nous avons fait des expériences provenait de l'approvisionnement de la direction des travaux maritimes fait en juillet 18 24, c'est-à-dire depuis cinq ans et demi. Il était avarié ; mais nous expliquerons plus tard comment il suffit d'une assez faible chaleur pour lui rendre beaucoup d'énergie, et déterminer sa prise complète en 1 4 minutes. Cela posé , nous avons rempli de ce ciment un creuset et nous l'avons fait chauffer : l'inégale répartition de la chaleur nous a permis de séparer le produit en trois portions d'apparence bien distincte.
La première partie, traitée par l'acide hydrochlorique, ne laissait plus échapper de gaz; un changement visible de couleur et une légère agglomération attestaient même qu'elle avait subi un commencement de surcalcination. Nous en avons fait un mortier qui a été immergé de suite : sa prise n'a été complète qu'au bout de 6 heures l/2.
La portion suivante avait un commencement de surcalcination plus manifeste; elle aurait même dû être triturée et tamisée de nouveau, et, cette opération n'ayant pas eu lieu, nous croyons qu'il en est résulté une diminution d'énergie. Quoi qu'il en soit, après son immersion, les arêtes
du mortier se sont affaissées , mais sa prise a été complète en 3 heures 40 minutes.
Enfin la troisième portion, qui provenait du fond du creuset, était frittée et scorifiée; elle a donné par trituration une poudre d'un bleu ardoise. On en a gâché et mmergé dans un verre pour premier essai ; la prise a paru bonne en 33 minutes. Un second échantillon plus fort a été immergé sans entourage : ses arêtes ne se sont nullement déformées, et au bout de 48 minutes il avait fait très-bonne prise.
Expériences semblables sur le ciment de Pouilly.
§ 86. N'ayant pas de pierre de Pouilly à notre disposition , nous n'avons pu opérer comme tout à l'heure; mais cette circonstance nous a semblé peu regrettable, parce que la poudre de ciment dont nous nous sommes servi retenait encore beaucoup d'acide carbonique , et pouvait ainsi faire reconnaître également les effets de la complète calcination et de la surcalcination.
Le ciment de Pouilly, ravivé par une nouvelle torréfaction de quelques instants comme le ciment anglais , fait prise à l'air en 5 minutes. Cela posé, un premier creuset rempli de ciment déjà altéré a été chauffé à une chaleur peu intense : le ciment pris au haut du creuset n'a point perdu de son acide carbonique, et a fait prise à l'eau en 8 minutes et demie; le reste a été partagé en deux échantillons qui ont fait prise à l'air , l'un en 1 1 minutes et l'autre en 1 6 minutes. Ces mortiers ont dégagé, au moment de la prise, une chaleur remarquable.
Un autre creuset , rempli de même , ayant été chauffé plus vivement, les premières portions de poudre, essayées par l'acide hydrochlorique , retenaient à peine quelques traces de gaz; elles ont fourni un mortier qui, exposé à l'air, a encore dégagé un peu de chaleur, et qui a fait prise en 36 minutes. On l'a immergé en ce moment, mais bientôt il s'est fendillé, ramolli et n'a plus conservé de consistance que dans quelques
points. Au bout de 50 jours, il a été retrouvé totalement délavé, ou décomposé en grumeaux friables.
Le reste du creuset a été partagé en deux portions. La première, contenant beaucoup de parties agglutinées, a eu besoin d'être triturée de nouveau ; elle a donné un mortier qui a fait prise à l'air en 21 minutes, et qui s'est bien soutenu à l'immersion. La seconde, complètement scorifiée, est devenue d'un bleu pourpre par la trituration; convertie en mortier, elle a fait prise à l'air au bout de 26 minutes, et n'a point perdu de sa consistance sous l'eau.
Indications données sur les expériences précédentes par i'épreuve à la rupture.
§ 87. II devenait intéressant de compléter ces recherches par des épreuves à la rupture, et tel a été le but du tableau suivant ; mais nous ferons à ce sujet quelques observations.
Les plâtres-ciments acquièrent une forte consistance en peu tle temps. Par exemple, les essais de M. Leroux, à Cherbourg, consignés dans le mémoire déjà cité de M. Mallet , ont été faits au bout de 50 jours environ, et ils ont donné des résultats très-satifaisants. Nous avons même opéré dans un plus court délai; mais il est fort possible que deux mortiers soient égaux au bout d'un an et ne le soient pas à toute autre époque plus rapprochée, surtout quand l'un est immergé, l'autre exposé à l'air , et quand les volumes sont très-petits. Or nous ne pouvions échapper à ce dernier inconvénient; car, à la manière dont nous avons été obligé de fractionner les produits , on sent la difficulté de les obtenir à la fois homogènes et d'un volume un peu considérable. Pour chaque échantillon , nous n'avions jamais plus d'un quart de litre de mortier; ce n'est donc qu'avec réserve qu'il faut admettre les nombres que nous allons donner, et seulement comme pour constater la qualité hydraulique des matières.
MiTlÈRIÏS EMPLOYÉES,
VITESSES
de prise.
RÉSISTANCES
à la rupture par ccnt'iarrc'.
ÂGE
des mortiers.
OBSERVATIONS
J ours.
Pierre anglaise co m pi été nient
Mis hors d'eipérience.
Idem avec chaux commune.. . .
oSsoi
Tuiniergé.
15' à l'eau.
Idem.
14' à l'air.
Exposé à Tair.
Idem
à l'eau.
Immergé.
Idem recuit jusqu'à surcalcinat"
Laissé dans uu verre.
Idem surcalciné plus fortement.
Immergé.
Idem surcafciné à l'état de
Idem,
Oimeot de Pouiliy carbonaté. .
Idem.
ir
Idem,
Idem compiétem' décarbonaté.
36' à l'air.
Décomposé sous l'eau.
21' à l'eau.
Immergé.
De l'altération des piàtrcs-ciments.
§ 88. Le ciment anglais livré au port de Brest en 1824 était conservé dans des barriques bien fermées; ceiui qui nous a été adressé de Pouilly était dans un double fût , avec un intervalle de 0"', 04 à 0'", 05 rempli de poudre absorbante, de chaux commune ou de charbon pilé : cette méthode est très-dispendieuse sans doute , mais eile est préférable à la première, quand le ciment doit séjourner longtemps dans des magasins. Quoi qu'on fasse cependant , cette matière finit toujours par perdre de son énergie, soit qu'elle retienne encore de l'acide carbonique , soit qu'elle ait été surcaicinée.
En effet, le ciment anglais, qui d'abord faisait prise sous l'eau en 22 minutes, a exigé 21 heures cinq ans après, et sans que les barriques eussent été aucunement ouvertes ni exposées en lieu humide. Le ciment de Pouilly, auquel on peut rendre assez d'énergie pour faire prise à l'air en 5 minutes, a de même exigé 4 8 minutes, terme moyen, dans les diverses épreuves auxquelles nous l'avons soumis après 4 mois de séjour en magasin. De plus, la barrique ayant été
ouverte tout d'abord, puis refermée moins exactement, cela a suffi pour que les couches de ciment les plus voisines ne donnassent que des mortiers dont les arêtes se déformaient sous l'eau, et qui n'avaient pas encore fait prise au bout de i heures.
Quant au ciment surcalciné, celui qui pouvait faire prise d'abord en 15 minutes s'est altéré en 39 jours d'exposition à l'air, de telle sorte qu'il n'a acquis sous l'eau qu'une demiconsistance, pendant 3 jours consécutifs où nous l'avons observé.
Dans les mêrxies circonstances, on prévoit aisément que ies mortiers ne sont plus susceptibles d'acquérir autant de dureté. Il est vrai que la diminution de ce côté n'est pas proportionnelle à la diminution de vitesse de prise; mais il n'en résulte pas moins que les plâtres-ciments dont on diffère l'emploi perdent leur qualité la plus caractéristique, sinon même la plus précieuse, et que, malgré les précautions usitées pour l'embarrillage, on ne fait que retarder le mal sans pouvoir l'éviter. Si nous joignons à cela les négligences possibles dans la calcination et la pulvérisation, on comprendra comment l'usage des plàtres-ciments est tombé plus d'une fois en défaveur; comment les fabricants ont été accusés de mélanger des matières inertes avec leurs produits, afin d'en augmenter le volume; comment enfin l'excessive cherté de ces mêmes produits, jointe à l'incertitude des avantages, a déterminé beaucoup de constructeurs à ne plus s'en servir.
Des phénomènes chimiques qui accompagnent i altératinn des plâtres-ciments.
§ 89. D'après cela, nous avions pensé d'abord qu'il serait préférable d'expédier la pierre à ciment non calcinée, comme cela se pratique déjà pour le plâtre en particulier. Une augmentation de poids de 20 à 30 p. O/O eût été compensée par la suppression de l'embarrillage et de tous moyens de conservation. Mais, si l'on peut en agir ainsi dans quelques
localités, ce n'est pas dans toutes à beaucoup près; et ricM ne garantit d'ailleurs qu'on saurait atteindre partout le meilleur mode de confection, ou que la quantité de ciment dont on aurait besoin valût la peine qu'elle occasionnerait.
Recherchant donc ce qui se passe dans l'altération des plâtres-ciments, nous avons reconnu d'abord que le ciment surcalciné, exposé k l'air pendant 3 9 jours, avait absorbé de l'acide carbonique, et nous en avons conclu qu'il devait en être de même, à fortiori , pour le ciment incomplètement calciné, parce que la combinaison de chaux et d'argile n'y a pas encore pris autant de cohésion ; mais nous n'avons pu admettre que ce gaz, qui se trouve déjà dans une bonne qualité de ciment, devînt nuisible dans une autre circonstance : nous avons regardé comme bien plus probable que sa présence était indifférente dans tous les cas, et que les ciments étaient bons, seulement parce que la chaux et les éléments de i'argile s'y trouvaient dans un état convenable de combinaison.
Nous avons reconnu ensuite que les ciments , pendant qu'ils jouissent de toute leur énergie, ne sont pas solubles dans l'eau, ou du moins que c'est à peine si l'oxalate d'ammoniaque détermine dans l'eau d'immersion le plus léger louche. Les ciments altérés, au contraire , donnent un précipité abondant et susceptible d'être recueilli.
Nous avons remarqué enfin que le ciment surcalciné et celui de Pouilly , qui sont d'une couleur très-foncée, blanchissent en même temps qu'ils s'altèrent; et que, dans l'eau d'immersion, les parties blanches donnent une laitance incapable de se solidifier.
De ces indices nous avons conclu que l'altération des ciments est accompagnée d'une désunion chimique entre la chaux et l'argile qui les composent ; que sans doute l'intervalle qui sépare le moment de la préparation de celui de l'emploi permet déjà une décomposition spontanée, mais que l'eau, seule ou aidée de l'acide carbonique, en est la
cause la plus active; qu'ainsi on doit arriver à rendre à ces ciments toute leur énergie primitive, en ies soumettant à une nouvelle torréfaction suffisante pour chasser l'eau absorbée, et pour rétablir la combinaison entre la chaux et fargile.
Telles sont les inductions théoriques qui ont déterminé nos recherches sur la possibilité de tirer parti des ciments altérés. L'expérience les a pleinement confirmées comme on va le voir tout à l'heure.
De la revivification des ciments alte'rés.
§ 90. Du ciment de Pouiiïy faisant prise à l'air en 23 minutes a été chauffé au rouge sombre pendant 25 minutes sur une plaque en tôle. Après cette opération , essayé par l'acide hydrochlorique, il contenait encore de Tacide carbonique comme auparavant; converti en mortier, il s'est échauffé et solidifié presque instantanément. La prise a été parfaite en moins de 5 minutes.
Du ciment de même espèce, chauffé plus vivement et dans un creuset, a été partagé en trois portions: la première a fait prise sous l'eau en 8 minutes et demie, la seconde à i'air en 16 minutes, et la troisième en 11 minutes. Toutes trois essayées par l'acide hydrochlorique dégageaient encore beaucoup d'acide carbonique.
Du ciment anglais, faisant prise sous Feau en 21 heures, a été chauffé au rouge sur une plaque en tôle pendant 28 minutes : cette opération ne l'a point dépouillé de son acide carbonique ; gâché et immergé , il a fait prise en 3 1 minutes.
Du ciment de même espèce, chauffé dans un creuset pendant une heure environ , a été divisé en deux parts : la première, retenant encore un peu d'acide carbonique, a fait prise à i'air en 1 4 minutes , et la seconde , qui était à peu près dans le même état, a fait piise sous l'eau également en 14 minutes.
Du ciment anglais surcalciné, exposé à l'air pendant 39 jours, et devenu incapable de faire prise sous i'eau en 2 jours, a été chauffé au rouge sur une plaque en tôle pendant 30 minutes. Il retenait encore ce qu'il avait absorbé d'acide carbonique auparavant; toutefois, gâché et immergé , il a fait prise complète en 3 1 minutes.
Voulant faire des applications de ce genre en grand, nous avons fait passer au four à réverbère , et de la même manière que le sable de gneiss ( chapitre v), des barriques entières de ciment altéré. Après cette nouvelle torréfaction, du ciment anglais, qui ne faisait plus prise qu'en 21 heures, a exigé, pour arriver au même terme, 23 minutes tout au plus, soit à l'eau, soit à l'air. Dans ies mêmes circonstances , du ciment de Pouilly, qui ne durcissait plus qu'en 2 ou 3 heures, a été ramené à donner de très-bons résultats en 7 ou 8 minutes.
Il demeure donc hors de doute qu'à peu de frais et h l'aide d'une faible incandescence, on remédie à l'altération que les plâtres-ciments éprouvent par un trop long séjour dans les magasins, ou par l'exposition à un air humide.
De la revivification des mortiers de ciments dejk durcis.
§ 91. Les expériences que nous venons de rapporter nous firent concevoir l'espérance de raviver les ciments mouillés accidentellement et déjà durcis , ou les mortiers eux-mêmes. On va voir en effet que la chose est possible, mais à une température beaucoup plus élevée.
Du mortier de ciment de Pouilly , âgé d'un mois et présentant déjà près de 6 kil. de résistance à la rupture par centimètre carré, fut réduit en poudre. Une portion de cette poudre, chauffée au rouge pendant 20 minutes, donna un mortier qui ne s'échauffa nullement et ne durcit point. Une autre portion fut chauffée dans un creuset pendant près d'une heure; les premières couches de ciment changèrent visiblement de couleur, mais ne perdirent pas leur acide carbonique:
eiles donnèrent un mortier qui se comporta connue une matière inerte. Les dernières couches, au contraire, furent complètement décarbonatées ; on en fit un mortier qui s'échauffa sensiblement après 3 minutes d'exposition à l'air, et se solidifia après 10 minutes ; mais immergé en ce moment, il se fendilla et se ramollit.
De la même poudre chauffée plus fortement dans un creuset, et donnant quelques indices de surcalcination, fut gâchée avec de l'eau, mais, par inadvertance , en pâte un peu trop molle. La prise fut néanmoins complète au bout de 4 heures à i'air et se soutint bien à l'eau.
Un autre creuset, chauffé plus vivement encore, donna un mortier qui, exposé à l'air, prit de suite une consistance remarquable; au bout de 6 minutes, la tige d'essai n'indiquait plus aucune dépression à la surface. II n'y eut pas de chaleur dégagée au moment de la prise.
Un dernier creuset chauffé de la même manière donna également un ciment surcalciné qui fit prise en 8 minutes, sans aucun dégagement de chaleur. Cet échantillon et le précédent furent immergés de suite : l'eau ne les altéra nullement.
Si l'on voulait reproduire en grand ces résultats , ce n'est plus dans le four à pouzzolanes qu'il faudrait opérer, mais bien dans un four à chaux , en ayant l'attention de j)lacer les mortiers ou blocs de ciments durcis à la base de la charge , afin d'obtenir le degré de surcalcination convenable. Ajoutons toutefois que nous n'avons pas encore employé cette méthode de revivification.
Indications données sur les expériences précédentes par l'épreuve à la rupture.
§.92. De même qu'au 5 87, nous avons réuni dans le tableau suivant les résistances à la rupture des échantillons de mortiers dont il a été question dans les deux paragraphes ci-dessus.
1 NUMÉROS. il
MATIÈRES EMPLOYÉES
VITESSES
de prise.
RÉSISTANCES
à la rupture par centimètre carrd.
AGE
des mortiers.
OBSERVATIONS
Jours.
23 a 1 air.
Liaisse a 1 air*
Idemv!L\ï\é sur une plaque en 1 61e
Immerge*
Idem,
/(/em ravivé par surcalcination. ,
Laissé à l'air.
21 heures.
Immergé,
/rfemravivé sur une plaque en tôle
Idem,
14' à l'air.
Laissé à Pair.
lA' à Peau.
Immergé*
Mortier ravivé par surcalcination
/( heures.
Idem,
iO
6' à l'air.
Idem,
Laissé à Pair.
Influence de l'âge des mortiers.
§ 93. Les deux tableaux d'expériences que nous venons de rapporter font voir une difTérence notable entre les mortiers immergés et les mortiers exposés à l'air, sauf une seule exception, le n" 13 du premier tableau. Ils font voir également des différences entre des échantillons immergés qui, d'après leurs vitesses de prise, semblaient devoir être égaux en qualité. L'âge des mortiers influe-t-il sur ces résultats ? C'est ce que nous avons voulu constater, du moins en partie, par quelques essais dont il va être rendu compte dans le tableau ci-joint.
MATIÈRES EMPLOYÉES
VITESSES
de prise à Tair.
ÂGE
des mortiers à IVpoque de
la première épreuve.
RÉSISTANCES
à la rupture.
ÂGE
des mortiers à l*épo(|ue de
ia deuxième épreuve.
RÉSISTANCES
à la rupture.
Ciment de Pouilïy avec 1/2 vo-
Jours.
Mois. Jours.
Tous ces échantillons de mortiers ont été faits le même
jour , avec du ciment de la même barrique, gâchés avec une égale quantité d'eau, et immergés immédiatement après f instant de prise au contact de l'air; ils étaient tous du volume d'une brique ordinaire. Cependant , malgré la similitude des circonstances , ils ne se sont pas comportés de la même manière, et ont convergé plus ou moins rapidement vers le maximum de résistance qu'ils peuvent acquérir au bout d'un ou de deux ans , par exemple.
Du mélange des sables et pouzzolanes avec les plâtres-ciments.
5 94. Jusqu'ici nous avons toujours employé le ciment pur, afin de ne point apporter de nouvelles causes d'anomalie dans les résultats; mais il n'est pas moins nécessaire de connaître jusqu'à quel point cette matière peut supporter le mélange des sables ou des pouzzolanes, et, par suite, s'il est possible d'user de ce moyen , pour avoir des mortiers également bons, mais plus économiques. Nous avons, dans ce but, préparé plusieurs échantillons qui ont été soumis à la rupture au bout de 54 jours. C'est trop peu sans doute, d'après ce qui a été dit précédemment : néanmoins, les nombres obtenus s'accordent tous pour démontrer que les sables et les pouzzolanes n'augmentent en rien la qualité des mortiers de ciments, mais qu'on peut sans inconvénient les employer en petite proportion. On en jugera par le tableau suivant :
MATIERES EMPLOYEES
1 de ciment de Pouilly avec 1/2 de sable quart zeirc
Idem avec 1/2 de sable de gneiss.
Jdem avec 1/2 de gros sable qiiartzeux
Idem avec 1/2 de pouzzolane d'Italie, en gravier.
Idem avec 1 de sable quartzeux
Idem avec 1/2 de sabie quartz, et 1/2 de pouzzol.
Idem avec 1 de sable de gneiss
Idem avec 1 de gros sable quartzeu.t
Idem avec 1 de pouzzolane tamisée très-fine. . .
Idem avec 1 1/2 de sable quartzeux
Idem avec 1 1/2 de sable de gneiss
Idem avec 2 de sable quartzeux
VITESSES
de prise à l'air.
ÂGE
des mortiers au moment de Tcpreuve.
RÉSISTANCES
à la rupture.
54 jours.
