ET

dE dy

b14 Liv. V. He Vrif. DÉS DIVERSES he sé rattéchent que difficilement aux idées générales de là séiénce (1340-1341).

Chaux hydraulique artificielle:

1398. Les expériences qüe noûs venons de rapporiér inontrent assez qu'on peut préparer des chaux hydrauliques artificielles par divers procédés. On peüt diviser ceux-ci en deux classes : ceux par la voie sèchie ét ceux par la voie humide. Occupons-nous d’abord des premiers.

D'après les indications de M. Vicat, M. de Saint- Léger à établi sur ün plan assez large une fabrication de chaux hydraulique artificielle: Il la prépare en mêlant 4 parties de craie de Meudon et 1 d'argile de Passy eh volume. On délaye les matières dans l’eau et 6n en forme un mélange très-intime , au moyen d’un moulin à meules verticales tournant dans une age circulaire. La bouillie qui ent résulte est transportée dans des bassins éh Miaçonnerie. Par le repos, les terres mélangées forment une couche au fond des bassins, tandis qu'une partie de l'eau se sépare et peut être décantée. Lorsque le dépôt à acquis une consistance convenable, on le faconne en briques, et lorsque celles-ci ont été séchées par leur exposition à l'air, on les cuit dans des fours à chaux à la manière ordinaire. Seulement, on ménage le feu pour éviter qüe la silice, là chaux et l alumine n “éprouvent ün commencement de fusion, qui rendrait la chaux ainsi préparée ificapable de se combiner avec l’eau. | |

La chaux hydräulique ainsi préparée se vend à Paris Go francs le mètre cube. Celle de Sénonches revient à . 85 francs rendue à Paris, ce qui détermine la préférence en faveur de la prémière. Aussi le gouvernément n’emiploie maintenant que la chaux de M. de Saint-Léger dans les constructions publiques de Paris: on en a fait une consommation immense pour le canal de Saint-Mar-

PIÈRRES À CHAUX. 515

tin, et l'expérience a montré qu'elle était supérieure à la chaux de Sénonches. D’ après M; Berthier, le mélange de M, de Saint-Léger renferme :

Carb. de chaux. . , . 84

SAUCE. à 4 plate LT 0

Mines nf :. 410

Oxide defer. .... :…

Ki CE

et la chaux qui en provient se compose de :

GHABRE. 02 EAN AD NE

Atede. Le Vie Oxide de fer, . , . . 1,6

Elle se dissout complétement dans les acides comme la chaux de Sénonches. Elle foisonne de 0,65 de son volume par l'extinction ordinaire, lorsqu'on en a séparé avec soin les morceaux qui échappent à la calcination.

1329. D’après cequenous avons exposé précédemment, il paraît bien évident qu'on peut se passer de cuire ensemble le mélange de chaux et d'argile. Les Romains fabriquaient leurs mortiers hydrauliques avec de la chaux ordinaire cuite et des pouzzolanes. Les modernes en ont fait autant pendant long-temps, en remplaçant la pouzzolane par du trass ou de la brique pilée. Les expériences de M. Vicat, en montrant que ces diverses matières dépouillent l’eau de chaux de sa chaux, nous prouvent que le silicate qui constitue la chaux hydraulique peut se faire aussi bien par la voie humide que par la voie sèche. Les ingénieurs sont même partagés sur la préférence à donner à l’une ou à l’autre de ces méthodes. Nous venons d’indiquer les procédés de M. de Saint-Léger, examinons ceux qui peuvent les remplacer.

M. Girard propose de remplacer les pouzzolanes naturelles ou artificielles par des sables argileux connus sous le

C] vs

nom d’arénes, dans la vallée de l'Isle (Gironde). Ces sables, d'une couleur rouge, brune ou jaunâtre, jouissent de la propriété de former des mortiers hydrauliqués, lorsqu’on les mélange avec des chaux grasses. On peut mettre de à à 3 parties d'arène pour 1 de chaux. Lorsque les arènes contiennent moins de 30 p. °/, d'argile , elles forment des mortiers qui prennent lentement sous l’eau, mais qui au bout d’un an, ne le cèdent pas à ceux dont la prise a été plus rapide. |

Une légère calcination donne des propriét és plus marquées aux arènes. ! ,

M. Girard propose l'emploi de ces matières avec confiance, fondé sur les bons résultats de leur emploi en grand, sur la profusion avec laquelle elles sont répandues dans là nature et sur le bas prix qui en résulte pour, le mortier, qui révient moitié moins cher que le mortier hydraulique ordinaire.

1330. Toutes les matières propres à transformer la chaux grasse en chaux hydraulique sont des argiles ; c’est-à-dire des mélanges intimes de silice, d’alumine, et presque toujours d’une quantité plus ou moins grande d’oxide de fer. Ces matières nous sont offertes en abondance par la nature, mais il est malheureusement certaines conditions à observer qui en rendent l’emploi coûteux. Sur ce point il existe une confusion si grande que je n’ose Die me flatter d’éclaircir toutes les difficultés.

Voici les faits dans l’ordre qui me paraît le plus naturel. (

Les argilesnaturelles se composent de silice, d’alumine, d'oxide de fer et d’eau. On ignore si ces matières sont mé- Jangées ou combinées. Probablement qu’il y a dans chaque argile uné combinaison souillée par quelque mélange mécanique. Quoi qu’il en soit, M. Vicat a trouvé les résultats suivans, pour des mortiers faits avec des argiles crues et calcinées et immergées pendant sept mois :

PIERRES À CHAUX. 517 4 ÆEnfoncement de l'aiguille d'épreuve.

1 — chaux grasse 100 . . . 15 millimètres.

argile crue. 433 | | 2 — chaux grasse 100

... : 2 millimètres, . argile calc.. 452

Le morticr n° 1 était assez dur pour résister à la pression du doigt, mais le mortier n° 2 avait la dureté d’une Pierre ne |

1331. Examinons plus attentivement les effets de la calcination. D’après M. Vicat, une argile plastique de Loupiac ( Lot), contenant :

Silicensme à 5 61 Alumiñé” ::3 : :34 Oxide de fer. . . trace.

Pau me SL Ne

céda à l’état naturel 2,85 d’alumine à l'acide hydrochlorique seulement. | Cette même argile calcinée en vases clos, probablement sans dessiccation préalable, a perdu 11,5 p.°/, de son poids; traitée alors par l'acide hydrochlorique, elle abandonnait 5,48 d’alumine. Mêélée avec une chaux très-grasse, elle a donné un mortier qui a pris au bout de sept Jours sous l’eau, et dans lequel, après six mois d'immersion, l'aiguille d’épreuve enfoncçait de 4 mill.

Dans les mêmes circonstances, cette argile calcinée au contact de l'air, a perdu 11,5 p. °/, comme précédemment. L’acide hydrochlorique lui enlevait 12,4 d’aluminc. Mais étant mêlée avec une chaux très-grasse, elle a donné un mortier qui a pris au bout de trois jours, et dans lequel l'aiguille, après six mois d'immersion, n'enfonçait que de 3 mill.

Ainsi donc, sous tous les rapports, l'argile calcinéc cu

518 LIV. v, CA. VITÉ. DES DIVERSES contact de l'air doit être préférée à celle qui a été chauffée en vaisseaux clos. | 1332. M. de Raucourt, ingénieur des pontset chaussées, a le premier avancé cette opinion, que les expériences du général Treussartet de M. Vicat ont confirmée. Nous avons cité d’abord les expériences de ce dernier comme étant les plus détaillées, mais nous en trouverons dans le mémoire du général Treussart qui méritent une attention particulière. | Il a pris de l'argile qu'on fait venir à Strasbourg des environs de Francfort, pour en faire de l’alun ; elle renferme, d’après M. Berthier:

Silice. !. 14: , , +: 800 Alumines”. 9; 428 Magnésie.,. 12 536 Oxide de fer. . . trace.

FLE EAN arme ve PSE 4 6 PE Sa couleur est noire; mais en Ja chauffant, elle passe successivement par diverses teintes de bleu pour arriver ensuite à une couleur blanche, lorsqu'elle a été fortement calcinée. Des morceaux de cette terre, de la forme et de la grosseur d’une brique moyenne, ont été chauffés dans le four à alun , où les terres sont calcinées en contact avec l'air atmosphérique; d’autres portions ont été calcinées dans un four à chaux, où la calcination a lieu presque sans le contact de l'air, car pour concentrer la chaleur on ferme la parte supérieure du four par des décombres, de manière à ne laisser passer que la quantité d’air nécessaire pour entretenir la combustion; on a choisi des morceaux qui paraïssaient, d’après leur couleur, avoir éprouvé le même degré de calcination; on en a fait des mortiers , en prenant 1 partie de chaux commune et 2 parties de ces argiles calcinées réduites en poudre. | Les mortiers faits avec les argiles calcinées dans le four à alun ont durci dans Pespace de deux à trois jours; ct

ont supporté, au bout d’un an d'immersion dans l’eau, des poids de 192 à 263 kil. avant de se rompre ; tandis que ceux qui ont été faits avec les mêmes argiles calcinées dans le four à chaux n'ont durci qu’au bout de trente jours, et se sont rompus sous les faibles poids de 20 à 25 kil.; il y a même un de ces mortiers qui au bout d’un an d'immersion dans l’eau était encore très-mou.

1333. D’unautre côté, le général Freussart a pris de Fargile de Holzheïm , près Strasbourg; cette terre ne contient point de chaux, et elle renferme une assez grande quantité d'oxide de fer. Il en a formé deux briques : l’une était sans addition d'aucune substance, et l’autre était mé! langée de 2/100 de chaux ; il a ensuite fait calciner ces deux briques dans le four à chaux, en les plaçant avec les briques ordinaires et dans l'endroit où elles devaient avoir le moins de contact avec Pair. On a calciné d'autre part, dans une espèce de moufile, dans un courant d'air rapide, de l'argile de Holzheim, sans aucun mélange, et de la même argile mé- Jangée comme ci-dessus avec 2/100 de chaux ; és morceaux étaient de la grosseur d’une noix et n'étaient point comprimés. Après le refroidissement on a réduit en poudre ces morceaux d'argile calcinée, et les deux briques qui avaient été chauffées au four à chaux ; on a fait ensuite quatre caisses de mortiers, en prenant 1 partie de chaux commune en pâte et 2 parties des argiles ainsi préparées, On a mis enfin ces mortiers dans l’eau.

Le mortier fait avec le ciment d’argile chauffée au four à chaux, sans aucun mélange, n’a durci qu'au bout de trente jours ; celui qui a été fait à l’aide de la même argile mélangée avec 2/100 de chaux, et chauflée dans le même endroit, a durci au bout de dix-sept jours. |

Le mortier fait avec la même argile chauffée sans aucun mélange pendant six heures , au milieu d'un courant d'air, a durci dans l’espace de cinq jours, au lieu de trente qu'il a fallu dans le premier cas; enfin le mortier fait

ba0 LIV. V. CH. VIII. DES DIVERSES

avec la même argile mélangée de 2/100 de chaux ct chauffée de la mème manière a durci dans l’espace de trois jours, au lieu de dix-sept qu'il avait fallu dans le cas du mélange calciné au four à chaux sans courant d'air. 1334. Les meilleures pouzzolanes sont donc celles qui résultent de la calcination, au contact de l’air, d’une argile légèrement calcaire. Mais quelle est l’action de l’air dans cette circonstance ? Nous l’ignorons, et c’est afin de donner au lecteur le moyen de juger ie -même l’état de la question que nous avons donné tant de détails àce sujet. La calcination desargiles leur enlève l'eau et fait passer le protoxide de fer à l’état de peroxide. Le contact de l’air n’est nécessaire que pour ce dernier office, et puisque des argiles dépourvues de fer éprouvent la même amélioration, ce n’est pas là qu'il faut chercher la cause du phénomène. Je serais porlé à croire que la température joue ici un grand rôle, et que l’on a, sans le vouloir, opéré à des températures peut-être très-différentes. Le courant d'air a dû abaisser celle des argiles qui y étaient exposées. On pourrait s’en assurer aisément en comparant la puissance des pouzzolanes et le retrait qu’elles ont éprouvé par la cuisson. Mais quelle que soit la cause , les observations qui précèdent n’en seront probablement pas moins applicables aux travaux de Îa pratique en grand.

Ciment romain.

1335. Examinons maintenant la variété de chaux la plus remarquable. C’est celle qui fournit la matière connue sous le nom de ciment. Cette variété mérite une attention particulière, comme on va le voir d’après les ,propriétés qu’elle possède exclusivement. C’est encore dans le mémoire de M. Berthier que nous puiserons tous Îles renseignemens à cet égard.

MM. Parker et Wyaits obtinrent en 1796 , à Londres, ; une patente royale pour la fabrication d’une espèce par-

PIERRES À CHAUX. bar

ticuliére de chaux, qu’ils appelèrent alors cinent aquatique, ct qu'ils désignèrent dans la suite sous Ie nom de

ciment romain. Leur entreprise obtint le plus grand suc-

cès, et il s’en est formé plusieurs autres du même genre qui prospèrent également. On fait maintenant en Angleterre un commerce immense de ciment romains on en expédie de grandes quantités pour les Indes occidentales. Il est envoyé dans des tonneaux bien fermés, qui servent à transporter en retour du rum, du sucre et d’autres denrées. |

. Ceciment a la propriété de se solidifier presque instantanément comme le plâtre,en moins d'un quart d'heure, lorsqu'on l’abandonne à lui-même, soit au contact de l'air, soit au milicu de l’eau, après l'avoir gàché en pâte un peu consistante, et sans qu'il soit nécessaire de le. mé-

langer avec aucune autre substance. L’eau ne le détrempe

pas; il acquiert au contraire une solidité plus grande quand il est constamment mouillé ou humide que quand il est exposé à la sécheresse ; enfin sa dureté s’accroit avec le temps, et elle devient promptement, au moins égale à celle des meilleures pierres calcaires. Si on en forme des blocs un peu grands, ils prennent au bout de peu de jours une dureté remarquable, et l’on n'y observe ni fissures, ni gerçures. Cette masse ne prend aucun retrait sensible, Ces qualités rendent cette matière extrêmement précieuse pour toutes les constructions hydrauliques , surtout lorsque les circonstances ne permettent pas d'opérer d’épuisement, ou lorsque ceux-ci ne pourraient être effectués qu’en occasionant de grandes dépenses. On en fait aussi

un très-grand usage à Londres pour crépir les maisons,

en guise de plâtre, et pour maçonner les fondations des grands édifices. On l’emploie avec le plus grand succès pour réparer les murs qui éprouvent des infiltrations , pour luter les jointures des tuyaux de conduite d'eau, pour restaurer les corniches ct autres ornemens des édi-

ba Liv. Ÿ: CH VIIL, DES DIVERSES

fices. Il fait tellement corps avec les objets sur lesquels on l'applique, que deux blocs de pierre unis ayec ce ciment et immergés pheApat quelques jours deviennent plus difficiles à séparer qu'à rompre. Toutefois il prend bien mieux sur les corps poreux que sur ceux qui ont une texture serrée.

Il faut beaucoup d'habitude pour le bien phil Si on ne lui donne pas, en le gächant, le degré de consistance convenable, si on ne se hâte pas de l’étendre et de linsinuer entre les interstices des pierres, si où interrompt le travail, etc. , il se solidifie inégalement , il se gerce, et il adhère mal aux matériaux de la maçonnerie. On ne doit Pérmployer pur que pour les ouvrages qui sont destinés à résister à l’action de l’eau; mais MM. Parker et Wyatts recommandent de le mêler avec du sable fin angulaire et bien lavé, dans la proportion de deux parties sur trois de ciment pour faire des mortiers ordinaires ; de trois parties sur deux de ciment pour enduire les murs exposés au froid, et de cinq parties sur deux de ciment pour enduire les murs exposés à la sécheresse ou à la chaleur. Lorsqu'on l’emploie pour regarnir les jointures des briques ou pierres, il faut l’appliquer par couches successives, mais en ayant soin de comprimer fortement chacuned'elles, et de ne pas attendre que les premières soient sèches pour poser les suivantes.

Le ciment est réduit en poudre impalpable, dans les fabriques mêmes, aussitôt qu'il est cuit, au moyen d'un moulin à deux meules verticales qui tournent sur une meule horizontale fixe placée au fond d’une auge circulaire; la meule gisante a cinq pieds de diamètre. Les meules courantes en ont quatre ou cinq et pèsent au moins vingt quintaux. On tamise la poudre et on l’enferme dans des barils.

On mêle le ciment avec le sable avant de le gâcher. Il s'éteint lentement et en s’échauffant à peine ; il absorbe peu d’eau , et il n’augmente pas sensiblement de volume.

PIERRES À CHAUX, b23 La pierre à ciment d'Angleterre est un calcaire trèsargiléux, compacte, à grain très-fin, dur, tenace, susceptible de prendre un beau poli, d’un gris brun. Sa pesanteur spécifique est de 2,59. On assure qu'il se trouve en masses tuberculeuses dans les marnes. Il présente souvent des cloisons minces et contournées, d’une substance cristalline, jaunâtre, translucide, qui n’est que du carbonate de chaux pur ; la pierre à ciment s’est rencontrée en plusieurs points de l'Angleterre, et on dit qu'elle y est trèsabondante. | | Ces calcaires sont cuits dans des fours à chaux à feu continu au moyen de la houille, de la même manière que les autres pierres à chaux; mais la conduite du feu exige une grande attention, Lorsque la chaleur n’est pas convenablement ménagée, le ciment éprouve un commence- ‘ment de fusion et n'est plus propre à aucun usage. 1336.M.Lesage, ingénieur militaire, futchargépar la société d'agriculture et des arts de Boulogne-sur-mer, d'examiner les propriétés d’une espèce de chaux dont on faisait alors usage dans le pays, et qu'il désigna, dans son rapport fait en floréal an X, sous le nom de plétre-cimen!. Cette chaux est exactement la même que le ciment des Anglais : elle est également compacte, à grain très-fin, tenace et susceptible de prendre le poli. Elle est d’un gris jaunâtre, Sa densité varie de 2,04 à 2,19. On ne ia jamais rencontrée qu'en cailloux roulés sur Le bord de la mer. On a cessé de l'exploiter depuis long-temps , parce qu’on prétend * qu’elle est devenue trop rare. Cependant les bords de la mer en offraient des masses, depuis le poids d’une once jusqu’à celui de vingt quintaux, et on put s'assurer même qu'elles provenaient des bancs d’une argile noirâtre qui forme les falaises. Ces banes d'argile minés par les vagues s'écroulaient de temps à autre, et les galets trop lourds pour être entrainés restaient sur le rivage. [l serait bien important d'examiner de nouveau ce gite.

524 LIV. V. CH. VIlls DES DIVERSES

IL existe donc la plus parfaité resseniblance entre les galcts de Boulogne ct le calcaire à ciment des Anglais, On trouve aussi dans la pierre de Boulogne ces espèces de dépôts cristallins de carbonate de chaux pur qui semble s être incrusté dans des fissures, Plusieurs de ces galets offrent à leur surface des croûtes de peroxide de fer d’un rouge rosé. On fit dans le temps des essais sur ces galets d’après les procédés suivis encore aujourd’hui en Angleterre, et on parvint à former des tuyaux et des vases qui tenaient très-bien l’eau et qui pouvaicnt acquérir un certain poli. Ces objets ne s’altéraient ni par l’eau, ni par

l'air alr.

Com POSITION Pierre anglaise |Pierre de Boulogne! analysée analysée du calcaire à ciment, par M. BErTHIER. | par M, Drarier.

Carbonate de chaux. . . . . 65,7 61,6 Carbonate de magnésie.. . 0,5 den nil ui Carbonate de Fer. . . . . G,o : 6,0 Carbonate de manganèse, . 1,6 D'Raiie

GUIDES EAN. 15,0 15,0

* Alumine... 444 6,6 4,8

Oxade de fer..." sie se 3,0 Pure LP A 1,2 6,6

Chaux produites par les calcaires

ci-dessus, hate td 42 Calle de 55,4 54,0 Fes Ce an LUN 0,0 Se PIE tds AVETIe es EPS 36,0 31,0 Oxidesde:fepiisie sh pabeutie 6,6 15,0

1337. M. Clapeyron à découvert en Russie la pierre calcaire qui produit le ciment. Elle fait partie d’une vaste formaiion calcaire à bancs horizontaux, dont les parties inférieures sont chloritées, et qui repose sur des grès quartzeux et micacés. Ayant été chargé de faire des

| PIERRES À CHAUX. 525 recherches sur la fabrication des morticrs à employer pour la construction des écluses de Sclikelbourg, il découvrit la pierre à ciment, aux cataractes de Wolkost; c’est un calcaire très-argilcux comme les précédens, qui donne, par la calcination, une chaux qui prend sous l’eau, et qui est composée d'à peu près :

Chaux. . . : . 62 Siliees-/ #3". 19 Alumine, ; . . 19 À

Pour employer le ciment russe, on le réduit mécaniquement en poudre, comme le cimént anglais, et on J’éteint au moment mème où on en veut faire usage. Immergé immédiatement après son extinction , il durcit un peu moins rapidement que le ciment anglaïs ; mais il acquiert en peu de temps une dureté plus grande.

1338. Enfin, M. Lacordaire, ingénieur des mines, a rencontré depuis peu le ciment romain en Bourgogne, et on commence à s’en servir à Paris. Il est bien à désirer que des recherches convenablement dirigées, soient faites sur divers points du royaume pour retrouver ce ciment ou au moins des chaux hydrauliques qui s’en rapprochent.

D'après le rapport fait par M. Mallet à la Société d’encouragement de Paris, ce ciment présente non-seulement toutesles propriétés du ciment romain, mais encore il semble préférable, à quelques égards , au ciment des Anglais. Cette découverte importante peut avoir la plus heureuse influence sur nos grands travaux d'architecture hydraulique. Nul doute qu’une matière dont la composition est si simple ne puisse se retrouver dans beaucoup de pays. Il est du plus grand intérèt que des recherches de ce genre se poursuivent avec zèle ; car elles ont pour but une amélioration immense dans l'art des constructions. Sous ce rapport les caltaires suivans, analysés par M. Berthier, se recômmandent à l'attention des constructeurs et méri-

526 LV. V. Mi VIII. DÉS DIVERSES tent qu'oû les éssaie en grand; quoiqu’ils manquent de la densité qui parait nécessaire à ces sortes de pierres.

CoMPOSITION DES CALCAIRES;

Carbonate de chaux. . :

Carbonate de magnésie.

Silicate et re

magnésie. | Magnésie .

Since. 15.2 are) Alumine.. : . | 0,070 Oxide de fer. . | 0,00