CHAPITRE VIIL

Des diverses pierres à chaux et des mortiers qui résultent de leur emploi. *

1300. La fabrication de la chaux etdu mortier remonteà une époque reculée. Les anciens, et les Romains en particulier, connaissaient à cet égard des procédés dont leurs monumens attestentencore l’ CR oucie Cependantunethéorie sûre de la formation des mortiers paraît difhcile à établir pour le moment, quoique des observations récentes permettent de poser des principes de pratique suflisans pour le plus grand nombre des cas. Ces observations sont dues , pour la plupart, à M, Vicat, qui s’est empressé d’en publier les résultats et d'en indiquer les applications avec une générosité rare et digne des plus grands éloges. MM. John et Berthier se sont également occupés de ce sujet avec un grand succès, et l'attention, éveilléc per ces recherches récentes, a conduit beaucoup d'ingénieurs à des découvertes dignes “à la plus grande attention. Nous allons essayer de faire connaître l’ensemble de ces travaux.

On donne le nom de pierre à chaux à toute matière minérale renfermant au moins la moïtié de son poids de carbonate de chaux, et qui, après avoir été calcinée pour en expulser l'acide F , jouit de la propriété d’absorber l’eau avec ou sans dégagement de chaleur, de se | déliter en passant à l'état d'hydrate et de se solidifier au bout de quelque temps d'exposition à l'air ou sous l’eau.

L'emploi de la chaux, dans les mortiers ou les cimens, exige toujours cette retra préalable destinée à à trans-

489 LIV. V. CH. VII. DES DIVERSES former le carbonate de chaux en chaux libre, désignée souvent sous le nom de chaux vive ou chaux caustique. - La AuRTEe de chaux qui se consomme est inmense, il est donc nécessaire d'introduire les procédés les plus économiques dans sa fabrication. D'un autre côté, la solidité et la durée des édifices les plus importans desent tellement de la qualité de la chaux dont on a fait usage; qu’on ne saurait trop donner d'attention au choix des matières qu’on emploie pour la produire, et aux conditions de calcination qui pourraient en altérer la qualité.

Calcination de la chaux.

1301. La calcination de la chaux peut s’elfectuer de di- Verses manières. Elle exige quelques conditions simples ct faciles à réaliser. Le carbonate de chaux doit être porté au rouge pour Que s0n acide se dégage, et il doit être maintenu à cette température pendant plusieurs heures pour dé la pets soit complète. En général, le temps nécessaire à l'entière expulsion de l'acide sera d autant plus long que les morceaux seront plus volumineux, plus denses et plus secs. L'opération sera plus courte avec des pierres à chaux de petit volume, légères et humides. On concoit en cflét, que les PRTUES intérieures des gros Rate ne reçoivent la chaleur qu’au travers d’une enveloppe: peu conductrice et que d ailleurs l'acide carbonique a une espèce de pression à vaincre pour s'échapper. On peut CADRES de deux manières, l'influence de l'eau, qui du reste n’est pas douteuse. Ou bien elle ‘agit sur le RITES en formant un hydrate éphémère. et prenant la place de l'acide carbonique pour un temps très- -Court , puisque Lh hydrate de chaux lui-même est décomposé par une chaleur rouge. Ou bien encore, l'eau étañt décomposée par le charbon EMpiQué comme e combustible, se transforme

| PIERRES À CHAUX, | "483 ci réagiséant sur l'acide carboniqne du carbonate, tend à le faire passer à l’état d'oxide de carbone et facilite ainsi sa séparation du carbonate de chaux.

Ainsi la pierre à chaux nouvellement extraite, et par conséquent encore humide, doit être plus facile à calciner que la pierre presque sèche. La plupart des chaufourniers connaissent bien ce fait ét ils arrosent avec de l’eau, la pierre trop anciennement tirée de la carrière, avant que d'en charger leurs fours. ET

La chaux qu'on doit obtenir sera, généralement , d’autant meilleure que la pierre employée sera plus Aobbk, La densité des bonnes pierres à chaux haturelles varie de 2,900 à 2,700. Aux environs des carrières de marbre,

.les chaufourniers, emploient comme pierre à chaux, les morceaux de marbre qui ne sont pas susceptibles d’être travaillés , et les déchets ou petits éclats qui se font dans l ‘exploitation.des blocs. La chaux préparée avec cette matière est la plus pure que l’on puisse préparer en grand.

1302. Du reste la calciriation de la chaux peut s’effectuer sans four, à four intermittent, ou“bien à four coulant, c’est-à-dire continu. Comme combustible on peut se servir de bois, de houille, d'anthracite ou de tourbe. Ces deux derniers sont les plus économiques , aussi sontsils préférés partout où on les rencontre en quantité convenable. .

On a fait beaucoup d'essais pour perfectionner la

construction des fours à chaux; la société d'encouragement a provoqué des recherches en proposant un prix assez considérable. MM. Deblinne et Donop, ingénieurs et fabricans distingués, ont mérité cette récompense. La forme des fours qui leur a paru préférable relativement à l'emploi de la tourbe, est, à de légères modifications près, la même qui a été reconnue la meilleure en Prusse pour la calcination de la chaux, par le charbon de terres

Da reste ce four est intermittent et ne diflère de l'an.

484 LIV. V. CH. VIII. DES DIVERSES cien four à chaux que par:les proportions intérieures du foyer et de l'espace occupé par la chaux.

1303. Cuisson en. tas. Les chaufourniers du. pays de Galles, dans quelqueslocalités, disposent la pierre calcaire en grands tas, sans la briser en morceaux aussi petits que’ dans le procédé ordinaire, et la calcinent à la manière usitée pour carboniser le bois, Pour empêcher la flamme de s'échapper par le haut et les côtés de ces. tas, on les enveloppe de terre et de gazon, et l’on régularise la chaleur de manière que, malgré le grand volume des morceaux de pierre calcaire, toute la masse est parfaitement calcinée. La chaux obtenue par ce pence, est constamment préférée, à prix égal, à celle préparée par lès fours. 11 y a long-temps que dansle Yorkshire, le. Shropshire et en Écosse, cette manière de. préparer la chaux est en usage.

On s’en est servi à Ath, en Belgique, il y apeu de temps, avec succès. La pierre à chaux stratifiée avec de la houille en cones tronqués de 5 mètres de diamètre à la base et de 3,5 mètres au sommet exigeait six à huit jours pour sa M A pl complète. Du reste, l'opération se conduit exactement comme lorsqu'il s’agit de faire le charbon de bois. Même. disposition pour la cheminée centrale, mème arrangement pour allumer le tas, mêmes soins pour la chemise d'argile ou de terre qui empêche les faux courans d'air, enfin mêmes moyens pour abriter le tas en feu des vents qui troubleraient.le tirage.

Ce procédé est évidemment le ibiHene , lorsqu'il s agit de faire de la chaux pendant peu de temps et très-vite, comme cela arrive quand on a des constructions rapides et considérables à exécuter. |

1304. Fours intermittents. La forme des fours à chaux intermittents et la manière de les diriger varient peu. Le. plus souvent, les chaufourniers se contentent de creuser un trou circulaire irrégulier dans les flancs d’une butte,

PIERRES À CHAUX. id 455

el en tapissent ensuite les parois au moyen d’une maçonnerie en pierres posées à sec, ou d'un revêtement de fnortier de-terre, ou enfin, ce qui vaut” mieux, d'un mur en briques RASE HD

Cette chambre ovoïdale srétrécie à à sa partie supérieure, s'ouvre en plein air, et tie uneissue pour la vapeur et la fumée. La pierre calcaire est amoncelée dans’ ces fours, de manière à former voûte au-dessus du foyer et à laisser des interstices entre les morceaux ; la cuisson s’en fait avec des fagots ou des bourrées de divers bois: Nous nous arrêterons peu sur ces constructions, parce qu’elles ne présentent pas de bons résultats sous les différens rapports de l’économie du combustible, de la quantité des produits et de leur qualité.

La planche 27 ; fig. 1,-représente la coupe d’un de ces fours. Il est composé d’un espace destiné à recevoir la pierre à chaux et le combustible , d'une conduite pour l'air et d’une ouverture latérale pour introduire le bois.

. Le four À, de forme ovoïdale tronqué aux, deux bouts, a 4 mètres de hauteur ; 3 mères de diamètre au milieu, OA gueulard et 2 au fond, | |

V est la conduite voütée qui amène l'air sur le combustible par le trou C. |

D est l'ouverture par laquelle en jette le bois.

La pierre à chaux est arrangée de :manière à former voûte au-dessus de l'âtre. On jette quelques fagots de brindilles sur celui-ci, ‘on les allume et on bouche l'ouverture D'au moyen d’un fagot. Dès que celui-ci prend feu, on le pousse sur l’âtre'et on le remplace. Au bout de douze heures la calcination est terminée ; on recouvre la chaux, on la laisse refroidir ‘et on décharge le fourneau.

© Dans les fours même les mieux construits, où l’on emploie du bois de corde fendu, le plus propre à ce genre d'opération, mais aussi le plus cher, il en faut, terme moyen, 1 sière 85 centièmes, pour produire 2 mètres

486 LIV. V. CH. VIII. DES DIVERSES cubes de chaux de bonne qualité, provenant d'ane pierre dure. Si on se sert de fagots, on en brûle environ 2 stères 5o centièmespar môtre eube de chaux obtenue. "*

La consommation du bois peut donedevenir très-importante dans les endroits où ce combustible n’est pas abondant ; d'où résulte un grand dommage ] pour l agriculture, la sat ne se trouvant pas alors à un prix assez bas pour être appliquée à la préparation des ‘engrais. Il’ est quelquefois avantageux d'employer des bottes de bruyères ou des bourrées de brindilles de boïs et menus débris des coupes dans les forêts ; mais ces combustibles légers exigent des soins rnintodiil et le foyer doit être d'une grande dimension, pour les contenir.

1305. Quand on a de la tourbe on sûtieh faire usagé à la manière du bois. Voici la description du four qui a paru le plus convenable à ce CORRE. Nous F cipruntons à M. Payen. A .:

Ce four à chaux construit par MM. Deblinne et Donop est représenté, dans les fig. 2 ét 3, par une coupe verticale et une coupe horizontale, à la hauteur de la grille ; E les mêmes lettres indiquent; dans ces deux coupes , Jes mêmes parties du four.

À, niche en avant pour le service du foyer, ct pour tirer la chaux du four.

B, embrasure de la porte pan laquelle on rent er le Ba er et pour le distribuer sur la.grille.

C, grille du fourneau, composée. de, barreaux :mobiles appuyés sur une retraite, latérale dans: les .entailles d’une barre de fer circulaire, et soutenue par une arte transversale D scellée dans la maçonnerie. , PS ,

Cette grille est préférable. aux Lasbrs à claire-voie en briques, qui sont spjAts à se détériorer promptement > @t ne laissent .pas un accès aussi égal à à l'air; ni des ‘issues aussi faciles aux cendres. .

PIFRRES À crÂux. 487 .C » Partie inférieure du cendrier où tombent les cendres du combustible.

…E E, seconde retraite en briques de champ, destinée à soutenir la pierre calcaire soumise à la calcination. EF, pieds droits qui font ‘suite à la courbe, tangentiellement à celle-ci. F,G et G H, rayons de BR ei ourbe des parois , au-dessus des pieds Es #6 :K, œil. du four par lequel on raie la pierre à ir et qui donne issue aux produits g gazeux de la calcination.

! 3, chemise intérieure en briques, qu il faut réparer ou reconstruire lorsque le feu l’a altérée.

M, maçonnerie en moellons.

Esriné la construction d’un four est achevée, il faut le laisser, pendant quelques jours sécher: spontanément ; on y allume ensuite un peu de feu, qu'on augmente graduellement, afin que le retrait du mbrtier puisse s’opérer

Sans causer ss larges fissures, ce qui aurait lieu par un dessé-

chement trop rapide. Lorsque la maçonnerie est suflisam-

ment sèche, on disposedans l’intérieur du four les fragmens -depiérge à chauxsous forme d’ane voûte hémisphérique ; avec les plus gros morcéaux, et en ménageant le’plus pos-

sible d’interstices pour livrer à la flamme un accès facile. Ony parvient facilement en composant la voûte sphéroïde de chaînes de grosses: pierres espacées de 2 à 3 pouces ; on

.-met des cales entre ces chaînes pour maintenir leur écar-

tement: La voûte une fois achevée, on ajoute les pierres à chaux :pêle-mêle:, en laissant toutefois le plus possible

d’intérvalle entre ces-pierres. On a le soin de rassembler

les plus grosses au milieu de la masse où le degré de tem-

-pérature est'le plus élevé; célles de grosseur moyenne se trouvent plus près de la paroi latérale ; enfin, on réserve “éssplus: petites pour: Rent la on supérieure du

four.

Lorsque le four est trop de pierres à chaux, on allume

sur la grille un feu étouffé qu'on entretient pendant 10 ou 12 heures : la fumée noircit les pierres et sort eri abondance par le haut du fourneau. Cette Er que . l'on nomme le fumage a pour but de laisser à toute la masse le temps de s'échatffér peu à peu. Si on ‘chauffait vite, les morceaux de pierre compacte pourraient s'éclater par l’expansion trop rapide des vapeurs , déterminer la chüte des chaînes de la voûte et causer l’affaissement de toute la masse des pierres calcaires que renferme le four:

On augmente ensuite le feu, mais toujours graduellement. Quand depuis la base jusqu'au tiers environ de la hauteur totale le four est chauffé au rouge presque blanc, il faut soutenir le feu d’une manière égale, et bien prendre garde qu’un refroidissement partiel ait lieu. Si par exemple, un courant d'air froid venait à faire noircir la pierre déjà rougie , la fournée pourrait être manquée complétement. "ut ni ” % | | - La flamme gagne peu à peu les parties supérieures, et finit par sortir au haut du four. Quelques heures avant la fin de l’opération, on observe un tassement d’enviren un sixième de la hauteur totale de la ‘charge, et la, flamme sort au-dessus de la plate-forme, presque sans fumée : c'est un indice certain que la calcination est près d’être ‘terminée. On doit alors diminuer graduellement l'intensité du feu , jusqu'à la fin de l'opération.

La tourbe présente des avantages marqués, comparativement au bois. On peut, dans le four que nous avons ‘décrit, calciner 1 volume de chaux avec 2 volumes de tourbe; c’est-à-dire que 2 stères de tourbe suffisent pour -calciner 1 mètre cube de chaux très-bien calcinée: l’avantage de la tourbe sur le bois n’est.donc pas douteux. Si l’on ne pouvait se NAT E que de la tourbe mousseuse , il en faudrait employer environ 3 stères par mètre cube de chaux obtenue.

1306. Fours continus. Les fours intermittens ont tous des

incénvéniens réels très-bien ‘signalés par Ruimford. I} fit construire à Dublin un four d'essai qui réussit; mais toutefois ; il ne paraît point que le genre de’ cditrtiots dont il s'était servi ait été adopté. Ce four, représenté figure 4, réussirait probablement très-bien avec le bois ‘et la tourbe en agrandissant ou en multipliant les foyers d’une manière couvenable. IL: à été construit tipour pra de la houille. | RRREENERAQ

Ce four se compose d’un foyer À qui est à flamme tr “versée’et par conséquent fumivore, d’un cône B dans lequel s’efféctue la calcination de la chaux. Elle’ se termine à l'endroit où débouche la colonne de flamme. ‘A partir de ce point'et en descendant la chaux se refroïdit, et tonte la “chaleur qu’elle perd s'utilise pour Fopération même. On ‘la retire de temps éri temps par l’ouv citéreb}, tandis qu'on

charge par le gueulard C.

C’est ce foürneau modifié si emploie à Rudersdorf,

“en Prusse; pour la calcination de la pierre à chaux, avec un mélange dé boiset de tourbe, dans la proportion de 1 partié du prémier, pour 4 de Pautre. Ce four produit go‘ hectolitres de chaux.environ par 24 heures; til a, :5 Chaufles indiquées dans l’élevation, la‘ coupe verticale, et “la coupe horizontale des fig. 5,6, 7, pa les lettres ce ; -aa, chemise en briques réfractaires qui formé les parois ‘intérieures; bb, intervalle dans li maçonnerie rempli avec : des cendres, et qui forme une. enveloppe autour de la deuxième chemise /}, en briques ordinaires; ee, maçon - -nerie en moellons; dd, issues pour la chaux.

1307. On se sert près de Paris, en Belgique, dans le pays de Liége, en Angleterre, de fours coulans chauffés avec dela houille ou du coke ; mais sans foyers distinets.

Les parois intérieures de ces fours , d’après M. Kul- ‘mann, ont aux environs de-Lille la forme d'un cône tronqué renversé, ainsi que le fait voir lafigure 10 et 11. : Ces‘ fours sont chargés, par lits alternatifs, de pierre .

40° * ! LIVe Ye CH, VIL DES DIVERSES

à chaux et de charbon, humecté, dans. la proportion. de 4 parties. de pierres en volume, et d’une-de ‘charbon de terre, .ou.1,5 de coke;..ces quantités pourraïent. ya xier suivant Le nature de, la chaux et la qualité. du charbon. On. charge le fourneau jusqu’au niveau du bord su- -périeur,;que l’on peut mème dépasser de.six. pouces ou un pied. Les, pierres, ont un ‘volume. de Vin gtrpinq à trente centimètres cubes environ et pèsent demi-kilog.ou un kilogramme. Pour commencer le feu,.on jette qüelques fagotsidans le four;.on les.recouvre. de houille, on:y met le feuet on ajoute-ensuite des couches successives de pierre à chaux et de. houille, jusqu'à. ce que le four-soit plein. Torsque toute la masse est bien échauffée ;; à, l’aide du feu

qu'on. a allumé au,bas du four; et qui pe être augmenté.

graduellement ; le combustible s'allume. de proche en proche, et calcine les morceaux de 1piertes qui l’avoisinent. On reconnait que la calcination ést.suffisammént avancée, à une grande diminution dansla Éhpbeé san: on voit à. peine Je feu. quinest, bien vif vers le haut qu’àla fin dela cuisson: ; ‘orextraitienviron:les deux tiers dela féurnéé, puis l'on

cajoufte sur la :partie: supérieure, et-par dits, une quantité

-corfespondante de pierre et-de charbon; on répète: cette opératioh irois fois par Jour, et on continue sans iajienotiqi ne tion.-de cette manière ; eh tirant: la chaux au fur et! à me- : .syre quelle est sad | Jusqu'à ce que lefourait. besoin de quelques réparations. Les dimensions de ces:fours sont trés-variables, mais leur: hauteur.est toujours double du diamètre du gueulard. Celui qui est représenté “dans la fig: 0 et xr fournit -12 hectolitres:de chaux par Jour. + A Walenciennes., y a des fours'alimentés par le calcaire qui recouvre la honillèré,; qui ART asie me jour, 106 hettolitres de:chatx: |

“Le:four belge (Yig.!8'et 9) se; RER da ime manière su continue encore: On SUP sans cesse sie le supuban

me nn MERE

inférieures. Le: ‘four cylindrique représenté dans la planche citée fournit 100 mètres cubes de chaux par jou: EL se termine.en bas par une portion de sphère. Ce four est entièrement en briques. D’après M. Démesmay. qui en a publié la description ; on le met en feu comme le précédent et on emploie la houille à même dose: Mais dès que le four. est plein et que.le ‘haut commence!à rougir;, on retire la chaux alternativement par chacun:des: huit ouvraux inférieurs. La masse s’affaisse dans le: four :par:son propre poids et l’on ajoute de nouvelles couches par le haut.au fur et à mesure. Quand la demande cesse, on ferme les ouvreaux , on recouvre le haut avec des pierres et de l'argile ét la masse reste incandescente pendant plus de huit. jours:!Si l’on veut-remetire ce four en train, il suflit de dégager les ouvertures. On arrête:le feu une fois par an pour:réparer le fourneau... | Les fours; coulans où à feu continu, dans, lesquiels, le combustible est introduit pêle-mêle: avec. la chaux, ne peuvent guère être. chaufiés qu’au charbon. desterréiet ils nc donnent pas ordinairement dela chaux. égalément calcinée;. il $ y rencontre beaucoup debiscuits ; qu'il, Mo né-

cessaire de PR: ao su eh 39 ofespresponr droxsr