PIERRES FACTICES
Ciment naturel des Anglais , dit ciment de Parler ,
ou ciment romain.
La meilleure de toutes tes pierres factices observées dans les temps modernes, résulte de la calcination, de la pulvérisation et du gâchage à l'eau, à la manière du plâtre, d'une espèce de caillou qui se rencontre assez abondamment en divers lieux. Cette pierre, connue en Angleterre sous le nom de ci-
200 LES SBCAETS MODERNES
ment romain^ y est devenue l'objet d'une fabrication très-étendue. On en expédie en poudre bien embarrillée jusque dans les deux Indes. Ce ciment, gâché à Teau, durcit presque instantanément comme le plâtre , mais il est d'une bien plus grande solidité et pleis durable que celui-ci; il continue de durcir de plus en plus , et cela , jusqu'à o£frir bientôt la texture et la résistance d'une véritable pierre. Si la masse qu'on en a préparée est immédiatement après plongée dans l'eau 9 le durcissement est encore plus marqué.
Voici la composition chimique de la pierre qui par la calcination fournit ce ciment :
Carbonate de chaux o 637.
Silice . o 180.
Alumine . o 066.
et en outre, des quantités presque imperceptibles de magnésie, de fer, de manganèse.
Après le caillou d^Angleterre , si abondant dans ce pays, vient, pour la bonté , parmi ceux essayés jusqu'à ce jour, le galet du littoral de Boulogne-sur- Mer. Son effet est presque égal à celui du ciment romain des Anglais.
Voici sa composition :
Carlionate de chaux o 730.
Silice o lao.
Alumine o o5o.
Mais il est aujourd'hui bien reconnu que presque tous les points de la France offriraient la pierre à ciment plus ou moins parfaite, si l'on se livrait à cet
DES ARTS ET METIERS. a6l
égard à quelques recherches. Partout où le calcaÎRe se montre , il ne tarde pas à se trouver , sur ses limites y une pierre qui n'est plus bonne pour faire de la chaux grasse 9 qui foisonne beaucoup pendant son extinction. Partout où la vraie pierre à chaux faiUe, pour employer le langage des chaufourniers, on trouve une pierre à ciment plus ou moins analogue au galet de la côte de Boulogne.
Du gisement et des caractères extérieurs auxquels on peut reconnaître la pierre à ciment.
En prenant pour exemple la pierre la plus parfaite que Ton connaisse» celle d'Angleterre » voici les caractères les plus saillans. La pierre est compacte, à grain très*fin, dure, tenace, susceptible de prendre un beau poli , d'un gris brun ; sa pesanteur spécifique est de 2. 59, Teau étant à 1. 00. On assure qu'elle se rencontre fréquemment en masses tuberculeuses dans les marnes.
Le galet de Boulogne n'a pas absolument le même aspect. Il a des formes plus ou moins régulières, ressemble à des cailloux roulés; jamais ces galets ne sont très-gros.
La couleur la plus ordinaire , sur la surface extérieure de la pierre , se rapproche assez de celle du fer rouillé.
La pierre est froide au toucher; sa pesanteur spécifique est de a. 160. Elle est très-dure et très-difïicile à briser.
La forme delà cassure est assez variable, ordinairement nette et plate ou conchoîde, quelquefois
a6a LES SECRETS HODERRES
raboteuse et striée ; les fragmens sont informes ^ à angles aigus; la nuanoe de la cassure est grisâtre dans le fond; de couleur rouillée sur les bords; le grain en est très-fin et très-serré, d'une apparence pâteuse; la surface de la cassure est un peu grasse au toucher.
Yue à la loupe > elle montre quelques points brillans.
Elle happe faiblement à la langue ; la pointe du couteau y imprime des traces d*un blanc grisâtre ; la pierre n^ fait point feu par le choc de Tacier, et elle fait une effervescence très-vive et lrès<prompte avec les acides mitiéraux : il reste alors sur ïaubier de la pierre une teinte de rouille bien prononcée , quand on a employé Tacide nitrique.
Quand la pierre a été cuile convenablement, sa couleur extérieure est jaunâtre, quelquefois mêlée de longues taches jaunes et rougeâtres. La pierre est alors devenue douce au toucher sans être grasse , et elle abandonne au doigt une poussière extrêmement fine. La cassure de la pierre cuite est d'un jaune verdâtre, et, dans cet état, elle est encore très-dure, quoiqu'elle sorte toute fendillée du fourneau. Sa densité est alors de i. 532. Elle a une telle avidité pour Teau , qu'elle happe fortement à la langue, sans avoir la causticité de la chaux. '
Je me- SUIS longuement étendu sur les caractères physiques de la pierre de Boulogne , parce qu'il est plus que probable que Ton en rencontrera fréquemment de semblables ou du moins de très-analogues, et que cette description favorisera les recherches.
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De ia cuUson des pierres à ciment.
Le mode de cuisson de ces pierres diffère peu de celui que l'on suit pour ia pierre à chaux ordinaire. La forme des fours doit être la même.
On observera cependant que la pierre à ciment , à raison de la complication de sa composition, est sujette à se fritter, comme tous les mélanges des différentes terres entre elles : d'où il peut résulter une chaux improprement appelée brûlée 5 c'est-à-dire des rigaiMDf marrons ou écouteux. Cette considération impose la nécessité de ménager davantage le feU; de le conduire avec lenteur et précaution. Voilà pourquoi nous ne conseillerions pas, pour la cuisson de la pierre à ciment, le procédé de stratification de pierre et de houille, comme cela se pratique souvent et avec avantage pour la cuisson de la chaux ordf* naire. Un très-^bon combustible pour la cuisson de la pierre à ciment, parce qu*il ne produit qu'une chaleur modérée et toujours égale , serait la tourbe de bonne qualité.
Mo(U d'emploi du ciment naturei.
Il faut d'abord le réduire en poudre, et dans cet état on y ajoute peu à peu une très-petite quantité d'eau; car moins il y aura de ce liquide, et plus le mortier prendra decoosistance^ et plus promptement il durcira. Il faut aussi avoir soin de le broyer et de le gâcher à différentes reprises, à l'aide d'une truelle ou d'une grande spatule : jHus il aura été remué et
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corroyé; plus il acquerra de solidité. On ne doit préparer â la fois que la quantité de mortier que Ton peut employer de suite; car sans cette précaution il durcirait, ce qui a lieu au bout de dix minutes ou d'un quart d'heure.
Ce ciment a la propriété de se solidifier presque spontanément comme le plâtre , lorsqu'on l'abandonne à lui-même, soit au contact de l'air, soit au milieu de Teau, après l'avoir gâché en pâte un peu consistante , et sans pour cela qu'il soit nécessaire de le mélanger avec aucune autre substance. L'eau ne le délaie pas; il acquiert au contraire une solidité plus grande dans ce liquide que lorsqu'il reste eiposé à l'air libre. Sa dureté s'accroît avec le temptf, et elle devient pour le moins égale à celle de la pierre qui a produit le ciment. Ces propriétés rendent le ciment naturel extrêmement précieux, surtout pour les constructions hydrauliques, et principalement lorsque les circonstances ou les localités ne permettent pas d'épuiser les eaux pendant le travail. On en fait un 81 grand usage à Londres, que la vaste manufacture de Parker et compagnie peut à peine suffire à la consommation. On s*en sert pour crépir les maisons, en guise de plâtre, et pour maçonner les fondations de tous les édifices. Il faut au surplus une certaine habileté et de l'habitude pour l'employer avec fruit. Si, en le gâchant, on ne lui donne pas le degré de consistance convenable; si , d'ailleurs, on ne se bâte pas de rétendre et de l'insinuer entre les interstices des pierres; si enfin on interrompt le travail, eta«, il se solidifiera inégalement, il se gercera , et il adhérera mal aux matériaux de la maçonnerie. On ne
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doit l'employer à l'état de pureté que pour les ouvrages destinés à résister à l'action destructive des eaux; mais, daus les constructions ordinaires, il y a de l'économie à le mêler avec -du sable fin, angulaire et bien lavé, dans la proportion de a parties de sable contre 5 de ciment : oe dosage convient très-bien pour les fondations, qu'on charge d'ailleurs de blocaiiies comme avec le mortier ordinaire. Pour les comiches on fait encore .le mâme dosage ; mais pour Tenduit et le crépi des murs exposés au froid » on dose par 5 parties de sable sur 9 de ciment ; et enfin pour les murs extérieurs exposés à la grande sécheresse et à la chaleur, on emploie Jusqu'à 5 parties de sable contre a de ciment.
C'est au surplus un phénomène asse^ inattendu que la détérioration qu'éprouve ce ciment , quand , au lieu de se pulvériser peu de temps après la calcina tion de la pierre, çn le conserve en gros morceaux : alors il perd toute propriété de se durcir par le gâchage. On aurait cru tout le contraire, en raisonnant par analogie avec ce qui se passe pour le plâtre.
Les essais faits en France avec le galet de la c6te de Boulogne, ont donné des résultats on ne peut pas plus satisfaisans.
Des^tubes de quelques millimètres d'épaisseur, et de 4 ^ S centimètres de diamètre , fabriqués avec le ciment de Boulogne pur, ont été remplis, les uns d'eau douce , et les autres d*eau de mer ; au bout de quelques jours on les a observés : on n'a aperçu aucune trace d'humidité à l'extérieur.
a66 Lsa sbcrbts modemnes
Des fa8d0 fabrîqaés avec la même matière ont aussi bien tenu l'eau.
Un mélaDge de recoupes de pierres et de ciment de Boulogne 9 mis dans reau, y a acquis une t^le solidité, qu'au l>out de quelques fours il n'a pu être cassé que par l'effst d'uue très-violente per^ cussion. La cassure était plane et nette; les pierres mélangées se sont brisées dans le sens de la oassore.
Séché à l'air libre , un prisme de ciment de Bou« logne de o™ o45 de largeur, o* oi 5 d'épaisseur, ne s'est rompu que sous une charge de 4 kilogrammes suspendue à o*^ o5 du point d'appui.
De tout ce qui précède , il est facile de conclure que le ciment fait avec 1& galet de Boulogne ,
i*' Acquiert en peu de temps^la dureté de la^ pierre;
2^ Qu'il se durcit dans l'eau, et s'y durcitd'^tant plus qu'il y séjourne plus long-temps ;
S"" Qu'il est imperméable à l'eau ;
4o Que son volume et sa forme sont inaltérables par le froid et la chaleur atmosphériques ordinaires- dans nos climats;
5" Enfm , qu'il est susceptible de prendre un beau poli par le simple frottement de la truelle.
Une voiile en plein cintre , toute construite en ciment de Boulogne, a été jetée en moule; on y a ajouté ensuite, de la même matière, les ornemens d'une plinlbe et d'une corniche, qui adhéraient fortement à-la masse. L*eau a été le seul intermède pour unir le ciment mou avec U matière déjà sèche et dure; cette eau a agi aussi efficacement qu'une colle
extrêmement forte et tenace.
DBS AftrS BT MBTIEEB. %6^
La plinthe et la coroiobe ont été façonnées avec le ciseau : le ciment peut donc être taillé comme la pierre; on lui donnera aussi telle couieurqu'on voudra, et on l'emploiera avec succès dans tous les cas où Ton fait usage An stuc el du marbre. Oa sait qu'il prend parfaitement le poli.
De ce que le ciment de Boulogne prend aussi facilement que le plâtre, et qu'il peut se mouler conoime lui, il s'ensuit qu*il peut être employé avec beaucoup, d'avantage au moulage des bustes , des statues destinées aux vestibules des maisons etraux jardins; mais ce qui lui assure une supériorité décidée sur le plâtre, , c'est qu'il n'est pas>, comme ce dernier, altéré par les intempéries de (^îr, et qu'il peut résister, absolument comme le marbre, à tous les météores et à tous les accidens des saisons.
Nous avons dit que les recherches qu'on pourrait tenter sur le sol de la France , de pierres à ciment analogues au galet de Boulogpe f ne pouvaient manquer d'avoir presque partout du succès. Nous pouvons d'avance signaler quelques points où il s!en est trouvé de plus ou moins parfaites.
Entre Vàlognes et Garentan , département de la Manche , sur les communes de Blosville, Ravenosville, Ste-Marie-du-Mont, Houesville et au très , on voit des galets roulés qui ont offert presque absolument les mêmes caractères que ceux de la côte de Boulogne.
On en rencontre encore à Ath, en Tournaisis;
 Milleraiy en Savoie ;
A Morex, dans le pays de Gex;
Aux environs de Lyon ;
LES SGCBET9 MODEREES
A DrîoD, en Boargogne ;
Anx environs de Sleiz ;
A St-Gingou)pb ;
A la cAte du Figei , etc. , etc-
Uais dans les localiléa où les recherches pourraient être inrructueiiscB, il serait facile de substituer à la pierre natarelle une pierre composée , qui offrirait les mêmes ressources, el dont voici le procédé de composition.
De ta pierre à ciment artificiellement composée.
Puisque la nature chimique du prototype de la pierre à ciment (le caillou d'Angleterre) est bien connue ; puisque les propriétés de s^s coustiluans sont encore conlirmécs par l'analyse du galet de Boulogne . il semble tout naturel d'en conclure que l'on doit tendre, dans la fubricalion artificielle, à se rapprocher le plus possible de la nature de ces pierres-, et c'est ce que confirme l'expérience. En réunissaul les élémens de la pierre anglaise , ou de celle de Boulogne, qui s'en rapproche beaucoup , on produit une excelleule pierre à ciment, qui , étant ensuite calcinée convenablement , se transforme en un ciment parfait. Uais comme Ij minutie de ce doiiage . el les moy«oi mécaniques Ju mélange, pourraient rebuter, on a lout simplement recours à une combinaison de matières terreuses iléjû toutes mélangL'cs oaturi'llement, ri dont l'emploi donne des résultats qui se rapprochent beaucoup de ceux qu'on obtient avec la pierre __à ciment de Boulogne. C'est lï ce qui constitue l'ail «la pierre factice et des chaux dite; hydrauliques.
DK9 AaiS ET HéllEBS. 269
Plusieurs établissemens se sont formés en France sur ces données. Celui de M. de St-Léger, situé près du pont de rÉcole militaire à Paris, a eu les plus heureux résultats , et ses produits ont beaucoup de vogue. U obtient sa chaux hydraulique d*UD mélange de quatre parties de craie de M eudon 9 et d'une partie d*argile de Passy. Cette chaux factice se vend en concurrence avec la chaux hydraulique naturelle de Sénouches. A Paris 9 la chaux de Sénouches revient à 85 fr. le mètre cube ^ tandis que M. de St-Léger livre la sienne à 60 fr. Aussi le gouvernement , pour les travaux hydrauliques , n'en emploie*t-il plus d'autre.
Pour cette fabrication y on peut employer les argiles lotionnées et décantées , sans égard à quelques substances étrangères dont elles sont souillées , et qui ne paraissent ni contribuer à la solidité du ciment > ni y nuire. On peut en général considérer que l'argile lotionnée représente moitié de son poids de silice 9 el autant d'alumine; d'après quoi, pour se conformer aux données de l'analyse du ciment naturel , on mélangera 64 parties eu poids de pierre calcaire, et 56 parties d'argile décantée après lavage.
Ce dosage offre, pour un travail en grand, une parfaite analogie avec la pierre naturelle. Le mélange sera bien exactement fait, bien corroyé; on en formera des espèces de briques, qui seront cuites à la manière de la pierre à chaux ordinaire. La chaux qui en résulte s*éteint très-lentement, foisonne peu ; en un mot, elle se comporte conune les meilleures chaux hydrauliques naturelles.
il^O LB8 SBORET^ MODERNBS
FLOMB.
Mémoire sur te parti qu'on petit tirer du sutfate de piomib dans les arts; par M. B^rthier, ingi^ nieur des mines.
Depuis long-temps on prépare l*acétate d^alnmine dont on fait usage dans les fabriques d'indiennes, en mêlant ensemble de Talun et de Tacétate de plomb. De ce mélange il résulte en même temps du sulfate de plomb très-pur. Mais jusqu*ici on n'a tiré aucun parti de ce sel : lesTabricans les plus instruits se sont contentés de le mettre en réserve, prévoyant bien que iôt ou tard il aurait de la valeur ; et quelques^ uns en possèdent maintenant des amas considérables, le me propose, dans cet article, de faire connaître plusieurs moyens d'utiliser cette matière.
On pourrait réduire le sulfate de plomb, soit en plomb, soit en oxide de plomb pur; on pourrait remployer dans les usines où Ton a de la galène à traiter , pour désulfurer cette substance ; on pourrait le substituer à Talquifoux pour vernisser les poteries communes, ou au minium pour faire le verre dont on recouvre la faïence blanche dite terre de pipe , et même pour préparer le plus beau cristal; enBn, il serait possible de recueillir le gaz acide sulfureu» qui résulte presque toù jours de la décomposition, et de convertir ce gaz en acide sulfurique.
On se fera une idée de la valeur qu'aurait le sulfate de plomb relativement à ces différons usages, en faisaat dltenllon à sa composition.
DBS AHTS ET MÉTIERS. ^Jl
Il contient :
Plomb o 68a 90 I ^^j^ ^ plomb. . o ^3 65.
Oxigène o5i -75 i
Oxigène. ..... o o5a ^5 |
Oxigène o5a ^S } o ai 160 acide sulfureux.
Soufre o 106 10 I
O^gène o o5a -jS j ^çj^g sulfurique. . o 164 35.
Acide sulfureux. .0 ai 160 l
Sulfate de plomb. , • • . . i 000 00.
L*OD voit que dans cette composition Toxigëue entre pour o ai loo sur i ooooo*
Diaprés le prix actuel des marchandises (en 1824)» on voit que 100 kilogr. de ce sel renferment pour 48 fr. de plomb 9 pour 5o fr., pour 4 fr* $0 de soufre^ et pour i3 fr. diacide sulfurique.
i"^ Réduction du suifate de piomt en piom6.
Lorsque l'on chauffe à la simple chaleur rouge « soit du sulfate de plomb pur dans un creuset brasqué, soit du sulfate de plomb mélangé d'une quantité suffisante de charbon en poudre dans un creuset nu ou dans une cornue de tcrre^ il se réduit : la moitié de Tacide sulfurique qu'il contient se transforme en acide sulfureux, et Je plomb forme un sous-sulfure avec le soufre qui provient de Tautre moitié. L'acide sulfureux entraîne avec lui une certaine quantité de ce sou8-8ulfure à l'état de vapeur; mais cette quantité est très-petite 9 et s'élève à' peine au deux oen* lième du poids du culot. Lorsque, dans les mêmes circonstances, on élève la température au-dessus de la chaleur rouge, le sous-sulfure se décompose lui-
37a IBS SECRETS MODERNES
même 9 et sa change en un autre sulfure qui se yola* tiiise, et en plomb qui reste mélangé au sous-sulfure non décomposé. La perte de plomb par yolatilisatlon est d'aulant plus grande, que Ton chauffe plus fortement et pendant plus long-temps. Les ezpérienees suivantes justifient ces assertions.
Cent grammes de sulfate de plomb , mêlés de neuf grammes de charbon calciné 9 ont été chauffés dans une cornue de terre ^ au bec de laquelle on avait adapté un tube de verre plongeant dans un flacon rempli d'eau; le dégagement de gaza duré une demiheure : au bout de ce temps, on a démonté Tappareît, et on a trouvé au fond de la cornue une masse scoriforme de sous-sulfure de plomb, qui retenait encore environ un demi- centième de son poids de sulfate. L*eau ne contenait que de Tacide sulfureux; le tube de verre était tapissé d*une couche mince de sulfure de plomb greou et cristallin. D'après la proportion de charbon employé « on voit que ce combustible a dû être converti , partie en acide carbonique, et partie en oxide de carbone.
Dix grammes de sulfate de plomb chauffés dans un creuset brasqué au fourneau de calcination , pendant un quart d'heure, ont produit une masse métallique scorifôrme pesant 7 gr. 1 , et composée de o gr. 4 de soufre et 6 gr. 7 de plomb. Le sulfate de plomb ne contenant que o 683 de métal, on voit qu'il ne s'en est volatilisé que fort peu pendant l'opération.
Dix grammes de sulfate de plomb traités de la même manière, mais chauffés pendant une demi- Aeare au /burneau de calcination muni d'un tuyau
»ES ARTS ET IlilIEHS. S^S'
d'aspiration , ont donné un culot pesant 36 gr. 3.
Enfin, dans une troisième expérience > le creuset étant resté au feu pendant trois quarts d'heure , on a obtenu un clliot demi-ductile p pesant seulement 5 gr. 3»
D'après ces expériences y on voit qu'en chauffant au four à réverbère , à une chaleur modérée , du sulfate de plomb mélangé de charbon dans la proportion d'un dixième de son poids au moins 5 on le réduirait en sous-sulfure sans éprouver de perte notable. Cette opération, facile à exécuter, coûterait fort peu. En traitant ensuite le sous-sulfure par l'un des procédés que l'on applique à la galène, on en extrairait le plomb très-aisément.
Mais il y a un moyen plus simple encore, et en même temps plus économique , de réduire le sulfate de plomb en plomb. métallique pur.
On sait, par les expériences de Al. GtienyveaUs que le sulfate et le sulfure de plomb se décomposent réciproquement, et M. Puviê a fait voir que lorsqu'on mélange ces deux substances dans une proportion convenable , il en résulte du plomb pur. Le sulfate et le sous-sulfure réagissent l'un sur l'autre de la même manière, et peuvent aussi produire du plomb pur; c'est ce que prouve l'expérience suivante : ao gr. de sulfate et ag gr. de sous-sulfure ayant été chauffés jusqu'à la chaleur blanche dans une cornue de terre, il s'en est dégagé une quantité considérable d'acide sulfureux de la plus grande pureté, et il est resté au fond de la cornue un culot de plomb ductile pesant 38 gr. , et recouvert d'une couche mince d'oxide vitrifié ; le mélange contenant 40 gr. de métal > <iw mqv^
2^4 ^^^ SCGRETS HODEBNBS
qu*il n'en est resté que la vingtième partie à VéXét d*oxide. Maintenant , si Ton chauffe le sulfate de plomb avec une quantité de charbon insufiSsante pour le réduire tout entier en sulfure /le sulfure fomoté ne tardera pas à réagir sur le sulfate non décomposé : or, si Ton fait en sorte que ces deux substances se trouvent, après l'action du charbon, dans le rapport de ag à 20, le produit définitif de Topératton devra être du plomb pur. C'est effectivement ce qui arrive lorsqu'on mêle au sulfate de plomb les o 06 de son poids de charbon. J'ai fait l'expérience sur 100 gr.4€ sulfate, et j*ai obtenu un culot métallique pesant 65 gr.> recouvert par une légère couche d'oxide fonda. La réduction n*a pas été tout-à-faît complète, jmree qu'une portion d« sous-sulfure s*est soustraite à t*action de l'oxide en se mêlant au plomb, ajussi celni*Gi était-il un peu aigre : mais on Ta rendu parfaitement ductile en le fondant avec 02 à o3 de son poids de limaille de fer; ce qui prouve qu'il retenait encore o 01 de soufre.
Celte opération se ferait fort bien en grand dans un fourneau à réverbère , et elle serait peu dispendieuse : on laisserait reposer le plomb en fusion pendant quelque temps dans les bassins de réception ; il s'en séparerait une matte que Ton désulfurerait en la chauffant avec du sulfate, et l'on fondrait au fourneau à manche les scories que l'on retirerait du fourneau à réverbère. Je crois que le meilleur parti que l'on puisse tirer du sulfate de plomb , serait de le traiter par ce procédé. On en retirerait aisément, et avec peu de dépense, 65 à 66 de plomb , et ce plomb serait certainement très-recherché à cause de
