Ÿ LA
bo2 LIV. V. CH: VIII. DES DIVERSES salte pouvaient remplacer la pouzzolane. Enfin des calcaires naturels avaient donné par Ja calcination, des chaux douées de toutes les propriétés ci-dessus indiquées, et leur emploi très-avantageux faisait désirer vivement qu'on pût les imtter à volonté. Beaucoup de chimistes avaient étudié ce problème. La présence de l'oxide de manganèse dans beaucoup de chaux hydrauliques avait conduit M. Guyton-Morveau à lui attribuer une itiportance exclusive. M. Descostils avait pensé au contraire que le rôle essentiel devait être attribué à la silice dans un état particulier, mais toutes ces recherches n ‘avaient pas amené la sokution pratique que Fon cherchaït , et c'est aux travaux récens et remarquables de M. Vicat que cette solution ést due tout entière.
Pour bien entendre les phénomènes colnpHiqués: que cette classe de chaux présente, étudions-en ‘d’abord fa composition d'après les analyses de M. Berthier: Ces analyses embrassent des chaux prises dans des localités! variées et d'une qualité éprouvée par un emploi en grand, ainsi qu'on le voit par les indications suivantes :
BIERRES À CHAUX 03
Calcaïres donnant des chaux moyennement hydrauliques.
| | COMPOSITION DES GALGAIRES. |
Carbonate de chaux. .
Carbonate de magnésie, . .
Carbonate de Fa AS.
| Garbonate de manganèse. . À .
| Silice. PORTE Ai Alumine.… né ES Onde de ler. .L ue F.
Chaux qu ’ils nt
Chaude. 2 Se EC 0,870 0,830 |o,84o}o,820| 0 820 Magnésie: {0500 .:...1. lo,ofol . .. [osogo,)o15|0,o1
Argile. : 4... .1...-.1.-[0,090|0,070 0,135 me 0165] | Où de FR, CL L EL 10 100p 7.
(1) Calcaire de. Vougy (Loire entre Roanne et Chaulieu » RE aUR à jaunâtre , rempli d'ammonites et autres coquilles; d ge ns. très-bonne chaux qui prend dans Leauc.…
@) Eddie dj se a PES (Ain), compacte, d'un . gris foncé, veiné de calcaire blanc, lamellaire et pénétré de grx phites, etc. ; on. emploie à Lyon la chaux qu'il produit, toutes les fois. que l on construit dans, l'eau.
(3) Calcaire de Chaunay; près Mâcon, compacte, dSr ains fins, blanc jaunûtre ; il est de formation de secondaire ; en l'emploie à la fabrication de la chaux: cette chaux est hydraulique. |
:@) Calcaire. de Digné js , compacte, pénétré, de lamelles de calcaire, et eBpatans un tès-grand nombre
5o4, LIV. V. CH. VIII, DES DIVERSES de gryphites, d’un gris très-foncé; il produit de la chaux qui f fait une bonne prise, € et qui peut être considérée comme chaux hydraulique.
” (5) Calcaire qui accompagne le précédent, et qui en des mêmes propriétés , compacte, à ECRIRE Rene terreux, d'un gris clair. | |
CRE MEME LE des chaux très-hy drauliques.
COMPOSITION DES CALCAIRES! 1 | 2 .| 3. 4 | à À Carbonate de chaux. . : . [0,825| .: … |o,792/0,765|0,800 Carbonate de magnésie. . Îo,041| . . |o,025/0,030|0,015 Gärbonate de fer... hp." lo 060 0,030! . . | Carbonate de manganèse... | . . | + . | . , lo,o15! . . Silice. “.ariutein ns bussdo 0,06510,116|0, 170 : Alumine | Arpile PL de dr de . … {o,038l0,036l0 4 Oxidé'de fer. . !. p 164 HER | te Charbon! .…. 4. Mo 08.1 .1..10,020! aie.
au: Cor.d/CZreolenas ohb'al. Pi. 1°. + «<9l0,070
Chaux qu’ils produisent. :
He dr 2 Bo 0,688 0,740|0,683|0,700
Magnésie. . . . . . . . . |o,035|0,060/0,020|0,020/0,010 Ë Arpile.n se rs 0 fe «+ |0,22010,252|1,170|0,240|0,290 F1} Oxide de fers'eter sh) robe luiee H07alo,065 |: .
(x) Calcaire secondaire de Nismes (Gard), compacte, gris jaunâtre; donne une chaux hydraulique qui passe dans le pays pour être d’ excellente qualité.
(a) Chaux de Lezoux (Puy-de-Dôme) ; fabriquée avec | un calcaire d’eau ‘douce marneux, on la dit excellente. On a coutume de ONCE en la lébane exposée en tas à l’air ; après l'avoir humectée elle produit une LERIEe | abondante avec les acides. HP, 8
PIERRES À CHAUX, © Vi 503,
(3) Calcaire compacte, dont la localité.est inconnue ; donne de très-bonne chaux hydraulique.
(4) Calcaïre secondaire de Metz (Moselle); compacte! à grains presque terreux, d’un gris bleuâtre, plus ou moins foncé. La chaux qu’il produit est connue pour être hydraulique. Cette chaux, telle qu’on la prépare en grand, laisse dans les acides un résidu du poids de 0,05 au plus; et qui n'est autre chose que de la silice gélatineuse..:
(5) Calcaire marneux de re près Dreux (Eure-
et-Loire), compacte, très-tendre; s'écrase entre les doïgts, absorbe l’eau très-rapidement. l se délaie dans-ce liquide presque comme une argile, maïs ilne tombe pas en poussière lorsqu'on le calcine. Cette pierre présente quelque chose de particulier : elle n’est pas , comme les autres calcaires qui ont la cassure terreuse, un mélange de chaux carbonatée et d'argile, elle laïsse dans lés acides un résidu farineux , doux au toucher, qui ne‘contient qu’une ‘trace d’alumine, qui se dissout dans la potassé caustique liquide, même à froid , et qui se comporte en\tout comme de la silice que l’on aurait séparée d’une combinaison; cependant il'est certain que cette substance n’est dans la pierre de Sénonchés qu'à l’état de simple mélange ; car, en opérant'avec le plus grand soin, on trouve, par l'analyse, que la proportion de l'acide carbonique est‘justement celle qui convient à la saturation de la chaux. # 1: “7 La chaux de’ Sénonches est irès-renommée:: on l’emploie beaucoup à Paris; elle prend! plus promptement ét ‘acquiert plus de dureté que la chaux de Metz ; elle se dissout dans les acides sans laisser le moindre éd a. +1317.]l résulte clairement de ces analyses que toute
Chaux qui contient de 9 à ro pour cent d'argile est moyen- ‘mément hydraulique; et qu'elle le devient éminemment ‘lorsquela dose d'argile est portée à 20 ou 30 pour cent.
Maïs la théorie des chaux etcimens hydrauliques mérite un examen plus approfondi, soit en raison de l’impor-
&o6 : LIV. V. CH Will, DES DIVERSES
tance du:sujet, soit par la netteté des faits observés par M. Berthier, faits qui jettent le plus grand jour sur quelques parties de cette question. :
: Nous avons déjà fait observer que les mortiers à pouzzolane: étaient connus et employés soit par les Romains, soit par les modernes ; lorsque le prix le permettait. L'analogie de composition à conduit naturellement les chimistes à proposer la substitution des briques ordinaires aux pouzzolanes ou au trass. Mais les recherches anciennes à-cet égard n’ont eu auçun succès, parce qu'on ignorait alors le caractère acide de la sihce. Les expériences de laboratoire étaient mal dirigées, et leur mauvais succès détournait de la pensée d’y substituer des essais de pure pratique. Ce sont pourtant des essais de ce genre qui ont conduit M. Vicat à l’importante et heureuse découverte dont il a enrichi lés arts. L'état dans lequel il a trouvé la question rend sa découverte plus remarquable, Pour les uns la brique était trop çrue, il ne fallait rien moins que des scories de forge, des laitiers; pour les &utres l'oxide de fer ‘était le principal agent, et ils préféraient aux argiles des ocres très-ferrugineuses; enfin sur: la foi de M; Guyton-Morveau on a transporté péaqant long-temps le: rôle éssentiel sur loxide de manganèse, Sur tous. ces points les expériences de: M. Berthier. vont: prononcer
sans appel et nous mettre en état d'apprécier le rôle de chacune des matières qui se rencontrent dans les chaux Rpisiabiques naturelles ou dans les.argiles: +,
‘1318: Diversmélangesde craicet de sable blanc ordinaire aan été cuits dans un four à chaux, l'on a obtenu: des | chaux maigres on hydrauliques; un vingtième seulement du sable avait été attaqué et rendu soluble dans: les alcalis. Le sable d'Aumont, préparé pour la manufacture de porcelaine de: Sèvres, c'est-à-dire réduit en farine sois
-des meules, à offert de meilleurs résultats, la combinaison:s'est; mieux faite; mais pourtant le tiers de. la silice
| | PIERRES. À CHAUX. 507 estresté intact, et n’a pas pu se dissoudre dans les alcalis, Ces: expériences confirment l’observation faité par MM: Vicat et John, 'etrprouvent,, comme ils l'ont pensé, que les matières térreuses quelconques ne se combinent bien avec la chaux qu'autant qu'elles sont mélangées avéc cette substance à l'état de particules indiscernables, ! ,
1319. On a calciné pendant une heure. dans un creuset de platine, à la température d'environ:5o degrés pyrométriques un mélange de’ 100 p: craie, et:25 p sihee gélaz tineuse. La matière s’est éteinte ayec une chaleur assez forte, en se gonflant légèrement; elle à formé une:pâte consisiante avec l’eau, et au bout de deux mois d’immetsion , celle-ci avait acquis assez de fermeté pour résister EN Lmapresdét du doigt.
On a chauffé de la même manière, 100 P- craie, et 4o p. silice gélatineuse. La matière s'est éteinié avec une faible chaleur et sans augmenter de volume, | saractère des chaux très- te ; agitée jayec; une très-grande quant d'eau dans unflacon bouché , il est resté un dépôt qu'on a recueilli sur un fikire. Lo dépôt, contenait :
Se Éd ET pe . 35 sv Sflice à 2 210 65
Éindis que la chaux qui Dvaie si dis celtilr -enyiron :, Yaris Bee Lre rent 4 ne esclr DB 288% ba cstfous -JSilige: se 42 | L'eau employée eu grande masse tend’ déc ek à décbieoser les divers sanidees avec excès de base que lon peut “obtenir par la voie sèche , et à les amener à l'état de sikcate neutre NES A VE de 1
Cas Fe 35 ,82 | Silice.. >: Note
Mais te on n ne ce Dauids qu’en petsecplan -
508 | LIV. V. CH. VIIT, DESDIVERSES tité , il est absorbé etsolidifié, pour la plus grande partie, par là combinaison, et la même décomposition n’a pas lieus:ou plutôt ilest probable qu'il se forme alors un mélange et peut-être même une combinaison d hydrate de chaux, et d’un sous-silicate hydraté. | 1320. On voit: que: l’état de la silice exerce une imfluence très-grande sur la combinaison. Nous en trouvons des preuves non moins positives dans les expériences de M. Vicat: 200 parties de silice à divers états mêlées avec 100 parties dechaux grasse, ont fourni des mortiers dont la dureté a été mesurée par l'enfoncement de l'aiguille d'essai. Voïei les nombres : |
Enfoncement de l'aiguille enmillimètres,
MAS EU BUIOES done à à ca de pa . Id. caleinée au TOUR. à à 100, Silice séparée des AE: di 10 Id. caleinée. . . . .. SE 3,11 Cristal de PEU ee À de Idéfiniment.
| Fa doctaède maintenant quel est le rôle de l'alumine. . M. Berthier a calciné au creuset de platine 10 p. de craie avec des quantités d'hydrate d'alumine correspondantes à 2 p: ou 2,3 d’ alumine. Les deux mélanges se sont éteints promptement avéc une chaleur très-forte,; et ils ont éprouvé un gonflement considérable ; mis en pâtes molles sous l'eau, ces mélanges au bout de deux mois n'avaient pas pris la moindre consistance. L’acide hydrochlorique dissolvait entièrement ces pâtes. Il paraît donc que si l’alumine et la chaux se combinent par:la voie sèche, !le composé est tout-à-fait détruit sous l'influence de l'eau. 3 … Les expériences de M. Vicat confirment ces: pa os En effet, 200 p. d'alumine et 100 de chaux grasse donnent des mortiers mous dans lesquels l aiguille d’é ES enfonce avec: facilité.
: Mortier fait avec | | Enfoncement en millimètres.
Alummeenrelée.: 1: 1,7 /4242503;90 Id. légèrement valcmée.. . . 9,60 Id. fortement calcinée. :.:. Indéfiniment.
1322. La craie, calcinée avec diverses proportions d'oxide de fer ou d’oxide de manganèse, n’a produit que des chaux sans consistance, qui se sont comportées comme des chaux grasses, mélangées de matières inertes.
1323, Ainsi, il est prouvé qu'aucun mélange dont la silice nefait pas partie ne peut acquérir les propriétés hydrauliques; voyons si la présence de la magnésie, de l’alumine, et des oxides de fer et de manganèse exerce une influence nuisible, ou si ces substances ne sont pas, au contraire, propres à améliorer les chaux: hydraues: Or, il parait résulter des expériences faites à ce sujet, par M. Berthier, que les chaux qui contiennent à la fois de la silice et de l'alumine, et mieux encore celles qui contiennent. à la fois de la silice et de la magnésie, acquièrent une dureté plus considérable que les silicates de chaux purs, et qu'au contraire les oxides de fer et de manganèse ne contribuent en rien à la consolidation des chaux.
En effet, 10 gr. de carbonate de chaux magnésien de Paris(n° 1,p. 49%) et 2 gr. de silice gélatineuse, ont donné une chaux qui s'est étéinte avec une faible chaleur et un léger gonflement, et qui au bout de très-peu de temps d'immersion est devenue plus dure que la meilleure chaux hydraulique artificielle. Cette chaux devait ètre com-
posée de i Cha eco pie cer RS
Magnésie.s. ."..,,. : :1:10,0 D IMPC AA PU Le LAN onUT
10 gr. de calcaire magnésien de Villefranche, n° 8, et 2 gr. de silice gélatineuse, ont donné une chaux qui s’est comportée à peu près comme la précédente; mais elle n’a
5rô Liv. Ÿ. GI. VIIN DES DIVERSES
pas acquis une dureté aussi grande; elle devait ètre composée de Me, ee Chaux. PAR ER er 7 ARE.
Magnésie. ee DA AE Oxide de foi RE eut
: Oxide de mäñgänésé. 3 Silice: * DPI PET CUIR Te Ie US 156 s
sie 10 gr. de calcaire de Villefranche, 20 gr. de craie et.à.gr. de silice gélatineuse, où a une ane composée de
Chanies calins: 56.
Magnésie. nés bot Oxide de fer. . . 4.4 1, 2 Oxide de manganèse, « 1 Silice. . . CAT OPEN 20
éminéMment hydraulique, et qui acquiert, au bout de très-péu de temps , une très-grande dureté.
1354. La plupart des chaüx hydrauliques étant produites par dé és calcaires argileux ; ildoit paraître évident que l’alumine n ’altère pas les dattes dé ces sortes de chaux. En cofiparäiht 14 éhaux artificielle de Paris à la chaux de Sénonches , on voit que l’alumine, qui ñe sé trouve pas dans là dultiete et qui existe au contraire en proportion considétable dans la prétière , contribue ? à donner de la dutèté. Il ÿ a cértaiñiement une "proportion de silice et d’alimitie qui est préférable à toute attré , mais on né détouvrira cette proportion qué par de babe tatonnèmens. Un éésai, fait én grand avec { parties de craie et
1 partie de kaolin de Limoges, porte M. Berthier à croire qu'il serait avantageux que la quantité d’alumine égalàt la quantité de silice. Cette chiaux devait être com- * posée de |
CHA &.5.55 546 Alumine. . , , 12,9 Paleé, 1.0), 1910
414 1 RIERRES À CHAUX. Pré
Elle avait, trés-peu de temps après son immersion, une consistance plus forte qué celle de la chaux #rificielle. préparée avéc  parties dé craie et T partie d'argile de Passy. )
1325. En mélant à la silice un aid égal. au sien d’ oxide de manganèse, on a obtenu une chaux non hydraulique. Il en a été de même d'ün mélangé propre à à dônñer de la chaux hydraulique, auquel la présence de 7 p. si d'ékide de fer a fait perdre cette faculté.
1356. On arrive à la même conséquence en rélournant la question, ainsi que l’a démontré M. Vicät. Que l’on mette en effet une dissolution aqueuse de chaux en contact avec les oxides de manganèse ou de fer, l’alumine ou la silice, et l'on verra que l'action des tritoxides de mansanèse ou de fer sera très-faible, que l’alumine s’emparera d’uné petite quantité de la chaux dissoute, tandis que la silice dépouillera rapidement l’eau seabloés dé la Chaux qu'elle tenait en dissolution.
On pourr rait cértainement emploÿet ce moyen avec SÛC— - cès pour détérminér la tendance des argiles à se combiner avéc là chaux, ét pour étudier l’action qué la chaleur exerce sur elle ét Les modifications favorables ou fâclieuses “Gu'elles en éprouvent. C’est en effet ce qui résulte des éx= périences suivañtes de M. Vicat. Cet habile observateur à détérminé les quantités d'eau de chaux qui pourraient êtré dépouillées de léur chaux par une quantité constante dés matières ci-dessous indiquéés, |
513 LIV. Vi CH VIT: DES DIVERSES $
Eat de chaut décomposée.
‘{100. p. d'argile provenant du lavage des
Argiles }. RO PONS RE GO ANNEE 6 FT crues. ]100 id. de bonnes en 5 à l’état naturel. ue 00000
100 id. de bonne argile à él :
calcinée au rouge, à l'air . . 260
. À 100 id. id. calcinée en vase clos. . . . 100 ÂArgiles | 100 d’argile donnant : une pouzzolane : | calcin. MÉCTIOCTEM 2 LA UT PER AMG OT OO RE
100 d'argile donnantune mauvaise pouz- A Ve De hésite vla Bo
100 id. de pouzzolane d’ Lalie. sp 7 0 LAS
Quant à l'emploi de cé procédé dans la pratique, M. Vicat cite un exemple bien digne d’être rappelé.
Eau de chaux dépouillée. Résistance du
ï mortier.
100 p. de la meilleure pouzzolane 700 ———-— 640 100 p. de la plus mauvaise. . . . 66 ————— 97
… On voit, par cet exemple que la résistance du Larpn et la décomposition de l’eau de chaux sont à peu près dans le même rapport, et cés deux propriétés se suivent assez bien pour qu’on puisse souvent arriver à connaître l'énergie d’une pouzzolane par son action sur l’eau de chaux, ce qui simplifie singulièrement ce genre d'expérience.
L’essai de la pouzzolane dans cette supposition se réduirait à prendre un litre d’eau de chaux par exemple, et à ÿ projeier‘par petites doses dont le poids serait connu de la pouzzolane à essayer, jusqu’à ce que l’eau de chaux fût: totalement détruite, et qu’une petite portion du liquide filtré essayée par le carbonate de potasse ou de soude ne füt plus troublée.
1327 [résulte de l’ ensemble deces faits que la siliceseule peut former avec la chaux une combinaison éminemment hydraulique (calcaire de Sénonches), tandis quela magnésie seule ( calcaire dé Paris), ou mélangée avec des oxides de
fer et de manganèse (calcaire de Villefranche), ne peut produire une semblable combinaison, et rend la chaux maigre sans lui communiquer la propriété de se solidifier sous l’eau. Les expériences synthétiques confirment les conséquences déduites de l'analyse , et prouvent de plus, 1° que l’alumine seule n’a pas plus d’eflicacité que la magnésie pour rendre les chaux hydrauliques; 2° que la silice est un principe essentiel à ces sortes de chaux; 3° que les oxides de fer et de manganèse, loin de jouer le rôle important que quelques personnes leur ont attribué, sont au contraire, le plus souvent, tout-à-fait passifs ; 4° enfin, que les meilleures chaux résultent de la réunion de la silice, de la chaux et de la magnésie ou de l'alumine.
À joutons cependant, que la température à laquelle s'effectue la cuisson peut altérer singulièrement les propriétés de ces divers mélanges ; une chaux propre d’ailleurs à donner de bons résultats pourra, par l’action d’une température trop élevée, donner de la chaux morte, ou bien, par une cuisson à une température trop basse, fournir des chaux maigres non hydrauliques.
L'idée ‘qu’on doit prendre des chaux hydrauliques se réduit donc en définitive à les considérer comme des sihicates de chaux ou des silicates d’alumine et de chaux, ou enfin des silicates de magnésie et de chaux avec excès de base. Ces composés mis dans l'eau donnent des hydrates ou plutôt des combinaisons du silicate hydraté avec de l'hydrate de la base en excès. Frès-probablement ce dernier passe, peu à peu, à l’état de carbonate par l'action de l’acide carbonique dissous dans l’eau ; mais la prise de ces sortes de chaux dépend de be du passage rapide des silicates à l’état hydraté.
Jusqu'ici tous les phénomènes se conçoivent assez bien ; mais quand nous étudierons les mortiers que l'on forme avec ces sortes de chaux, nous trouverons des faits qui
