Procédés de traitement

A. Immersion. — L'immersion à froid ou à chaud a été préconisée de longue date pour la conservation des étais dans les galeries de mines, des échalas, etc. Ce procédé ne réussit bien que s'il est appliqué à des bois secs et ne peut convenir qu'à des pièces d'un très faible équarrissage.

a Pour les échalas, on emploie une solution à froid de 10 à 15 kilos de sulfate de cuivre par hectolitre d'eau. Le traitement se fait dans des tonneaux défoncés et préalablement remplis d'eau. Les cristaux de sulfate de cuivre sont placés dans un panier ou dans un sac plongeant dans la partie supérieure du liquide. De cette façon, le sel se dissout beaucoup plus vite que s'il avait été mis au fond du tonneau. Lorsque le sulfate est entièrement dissout, on empile dans la cuve les

botles (l'échalas : une immersion de 5 à 1) heures estsuflisante.

Ia pluie enlevant aux échalas une partie du sulfate de ciii\re solublc, il est bon de faire suivre le sulfatage d'un traitement au lait de chaux ; il se forme alors du sulfate de chaux et (le ro\\de de cuivre insolubles. Les paillassons des jardiniers traités ainsi se conservent fort longtemps.

b Pour les étais de mines, on a employé tantôt de l'eau de mine, tantrtt une solution au i/20 de sulfate de fer, tantôt une solution au 1/10 de sulfate de cui\re ou de chlorure de zinc, tantôt du goudron chauffé à 110°, tantAt de la créosote également chauffée. Les résultats des expériences de M. Fayol, à Coinmentry, sont consignés ci-dessous. La durée proportionnelle, pour chaque espèce de bois, est exprimée en fonction (le celle du même bois à l'état naturel.

Eweneet

ji

Dar^A il'iiniiierfion

Chêne . . .

12 heures |

Pin marilime

pour le 1 suKalede fer,

Anne. . . .

le sulfate de |

Hêtre . . .

cuivre et le j

Acacia . . .

chlorure de |

Charme. . .

zinc ; 30 mi-

ErabU . . .

nutes i^our la

Cerisier . . .

créosote et ;

Tremble . .

le goudron.

Bouleau. . .

Peuplier . .

Alisier . . .

Dans ces mêmes houillères de Commentry, le classement des bois non préparés, par ordre de durée, a été de :

Chêne tout-venant 50 mois

Hêlre 24 )»

Verne, pin. cerisier, alisier, tremble, bouleau,

peuplier IS »

Acacia ^^ *

Charme, érable 6 »

CO>SERVATIO?f DE» BOIS

Oq peut conclure de ces faits, que le créosotage est le traitement d'avenir pour la conservation des étais de mines. Le meilleur procédé consiste à plonger ces derniers, durant 16 à 24 heures, dans des cuves en t()le, contenant de la créosote chauffée à 100-130 degrés par de la vapeur. Celle-ci circule dans des serpentins de 4 centimètres de diamètre, placés horizontalement à Om, 30 du fond delà cuve. Les bois sont disposés dans des paniers métalliques et descendus dans la cuve au moyen de poulies roulant sur des poutrelles suspendues. Ils n'ont pas besoin d'être absolument secs, la température du bain étant telle que l'eau renfermée dans les pores est instantanément vaporisée et remplacée par la créosote.

Un appareil de ce genre coûte de 4 à 5.000 francs, et permet de traiter 3.500 mètres cubes de bois par an. Il est à recommander pour les traverses de railways.

Cj Les pavés en bois placés sur leur aire de ciment et enrobés de mortier se pourrissent très vite. Pour prolonger leur durée, on les a tout d'abord plongés dans des fosses de 0"™,80 de profondeur remplies de créosote. Aujourd'hui, cette dernière est mise dans des cvlindres chauffés au moyen de serpentins. Les pavés chargés sur un wagonnet sont soumis pendant deux à trois minutes à l'action de la créosote : chacun d'eux en absorbe de 20 à 30 grammes, ce qui porte le prix du traitement à 0 fr. 50 par mètre carré de chaussée. Les pavés en pin maritime ainsi traités durent huit ans sur les grands boulevards et dix ans sur les voies secondaires.

B. Injection par infiltration et déplacement. — a) PrO' cédé Boucherie. — Il consiste à faire pénétrer, sous pression, une solution de sulfate de cuivre dans les vaisseaux du bois. Cette solution chasse la sève et injecte le bois. Une pression d'une atmosphère suffit pour imprégner des traverses et des poteaux télégraphiques.

L'appareil à injection se compose de une ou plusieurs cuves en l)ois, reposant sur un bâtis et situées à des hauteurs de r» à 10 mètres [fig, 137 . Elles contiennent une solution de sulfate de cuivre obtenue en dissolvant 1 à 2 kilos de ce sel dans 100 parties d'eau. Le sulfate de cuivre, fabriqué par le grillage des pyrites, ne doit pas contenir plus de 1/2 7o ^'^ fer. Si la propçrtion est plus forte, il faut. -ajoutei: un peu

d'acide azotique à la dissolution, évaporer à siccitc, puis reprendre par l'eau.

Fig. 137.

Aussitôt après Tabatage, les arbres à traiter sont amenés en grume et sous écorce, dans les chantiers d'injection. On leur laisse une surmesure de 0'=,20 à 0"»,r)0 sur la longueur, pour pouvoir rafraîchir les deux extrémités pendant le cours de l'opération. On les range côte à côte sur des traverses parallèles, et, sur les deux sections, on détache à la scie une rondelle de 2 à 3 centimètres, de façon à arriver au bois saignant.

Des cuves, le liquide à injecter descend dans des tuyaux rfe distribution en plomb ou en cuivre, placés parallèlement aux traverses. Ces tuyaux sont munis de tubulures (jui portent un court tuyau de caoutchouc, débouchant dans un calfat situé à la base de la pièce à injecter. Ce calfat est formé par une plaque de bois dur, maintenue par des crochets et comprimant une corde en chanvre, placée à la périphérie de la section du bois. C'est dans le vide existant entre la tige, le cadre en bois et la corde de chanvre, qu'arrive la solution sous une pression qui dépend de la hauteur des cuves. Cette solution pénètre dans le bois et en déloge la plus grande partie de l'eau de constitution, qui s'écoule par le petit bout de

220 CONSERVATrOX DES BOIS

Tarbre injecte, d'abord pure, puis de plus en plus mélangée de sulfate de cuivre. Si on s'aperçoit, au cours de l'opération, (jue le liquide ne pénètre pas dans le bois et s*écoule au dehors, il suffit de rafraîchir une seconde fois la pièce et d'enlever une nouvelle rondelle à son extrémité.

On recueille dans des gouttières le liquide qui s'écoule par le petit bout de l'arbre après rinjection ; on le conduit dans une cuve placée sous le bâtis ; puis, après Tavoir ramené au titre normal, on le remonte dans la cuve supérieure, à l'aide d'une pompe aspirante.

Pour injecter un mètre cube de bois résineux (pin ou sapin . on compte sur une dépense de 1 .300 litres de solution de sulfate de cuivre ; 300 litres seulement restent dans le bois. Deux ou trois jours suflisent pour injecter de petites tra- N erses. 11 faut 5 à 0 jours pour des poteaux télégraphiques, et un mois pour de très grosses pièces.

On reconnaît (ju'une tronce est complètement injectée, en entamant le petit bout avec une hachette, puis en y appliquant une solution de ferrocyanure rie potassium avec un pinceau. Si l'injection est complète, le bois prend une coloration rouge brun ; si elle est incomplète, la réaction ne se fait pas ou se fait lentement, le bois prend une coloration rosée.

Ce procédé n'est applicable qu'aux bois bruts, encore |)Ourvus de leur écorce. La pénétration du liquide et la dépense qui en résulte varient avec les essences. Le bouleau, le charme, le hêtre, le peuplier, l'aubier de tous les bois durs se laissent facilement injecter. Le tremble, l'aune, le frêne, le tilleul, le sapin, l'épicéa, le pin sylvestre, le pin vveymouth, les pins noirs et laricios sont déjà plus difficiles à imprégner. Les cœurs de chêne, de mélèze, de châtaignier, de mahagoni, de teck, d'ébène n'absorbent que des quantités insignifiantes de sulfate. Le cœur rouge de hêtre est aussi rebelle à l'injection.

Le sulfate de cuivre coûte 40 à 45 francs les 100 kilos ; il faut en moyenne 10 à 12 kilos pour injecter 1 mètre cube au <|uart. Le prix de l'injection ressort à 18 ou 20 francs par mètre cube au quart, ou à 12 francs par mètre cube réel, ou encore à 0 fr. 00 par traverse.

Une installation Boucherie pouvant traiter 300 poteaux

batteries, dont 1/10 en longs bois, revient à 5.000 fr. environ, amortissement du matériel compris.

b) Procédé Pfisler, — Dans ce procède, on remplace la cuve à injecter par une pompe aspirante et foulante. Le liquide à injecter, ordinairement du chlorure de zinc, arrive sous une pression qui peut atteindre vingt atmosphères. Les frais de premier établissement sont plus élevés (|ue dans le dispositif précédent, mais l'amortissement est plus rapide, car on peut traiter une plus grande quantité de bois à la fois. Le prix d'un appareil Plister, avec ses tuyaux de conduite, oscille entre 4.000 et 6.000 francs. Ce procédé donne des résultats plus expéditifs, mais bien moins bons que celui du D' Boucherie.

c) Procédé Penières. — Dans le procédé du D'Pénières, on injecte d abord une solution de sulfate de cuivre, puis une autre de ferrocyanure de sodium rendant insolubles les sels incorporés la première fois.

d^ Procédé d^injection totale Lebioda. — Les appareils Boucherie et Pfister ont été récemment portés à un très haut degré de perfection par un ingénieur franijais, M. Lebioda, (|ui a cédé son invention à la maison Maas et Bose, de flonlleur.

Dans ce système appelé à un certain avenir industriel, la sève est complètement chassée du bois par l'action du liquide conservateur sous une forte pression. Un système de chauffe permet en outre de porter et de maintenir ce liquide à une température plus ou moins élevée, ce qui facilite l'imprégnation du bois.

Fig. 138.

L*appareil se compose essentiellement [fig, 138) d'un cylindre-enveloppe en métal, complètement ouvert à Tune cle

222 C()>'SERVATIOX DES BOIS

ses extrémités et communiquant par Tàutre avec un tuyam (l'amenée, entouré d'un piston auquel il est invariablement ti\é. Une pompe foulante permet d'exercer sur ce piston une pression énergique. A Tintérieur de cette enveloppe protectrice, se trouve un deuxième cylindre ij kl de métal résistant, où sont placés les bois à traiter. Ce cylindre est partiellement Terme à ses deux extrémités par doux coupelles cJe bronze ou de fer, dont les bords a, b, c, d sont relevés en forme de godets tranchants. Ce sont ces godets qui, venant s'appuyer contre le tronc A, pénètrent plus ou moins profondément dans le bois, assurant Tétanchéité complète du système. Le butage se fait automatiquement, par l'intermédiaire de la pompe. La bille étant en place, on voit immédiatement qu'il existe un espace ij pm nlkr entièrement fermé, dans lequel s'introduit le liquide à injecter. Des serpentins à \apeur disposés dans la paroi ij k l permettent de porter ce liquide à la température voulue. Tout étant ainsi préparé, on actionne la pompe. L'eau refoulée sur la section c//, pénètre dans les vaisseaux du bois, entraîne avec elle les gaz et la sève qui s'y trouvaient, et sort par la surface ab. Cette première poussée provoque une succion et un appel du liquide préservateur et chaud par les parties me et nd; c'est co qu'il est facile de constater, en recueillant, le mélange sortant par la section libre ab. Au début, ce n'est que de la sè\e et de l'eau ; peu à peu, il s'y ajoute une proportion de plus en plus grande de la substance injectée; finalement, le liquitle sortant par ab ne diffère plus du liquide entrant par cd. L'injection est alors terminée.

Pour abréger la durée de l'injection, le mécanisme de ra;> pareil est disposé de façon qu'on puisse renverser le courant, sans avoir à déplacer la bille de bois. A part l'ouverlure et la fermeture de l'appareil, tout se fait hydrauliquement et pour ainsi dire automatiquement. Le prix d'un tel injecteur est de 40.000 francs.

Le traitement se pratique sur des arbres en grumes, \erls ou secs. Le cœur se trouve injecté comme l'aubier, ainsi (pi'il est facile de s'en rendre compte, en employant des solutions colorées.

Le procédé Lebioda est encore utilisé pour vieillir artili-

ciellement, conserver, ignifuger et colorer le bois, à *aide de substances chimiques, dont la composition est tenue secrète par les détenteurs du brevet.

Pour le traitement des traverses de chemins de fer avec une solution aqueuse d'aldéhyde formique de 1/2 à 3 7o» 'e prix d'injection revient à environ 8 fr. 82 par mètre cube et 0 fr. 90 par traverse ; pour Tignifugeage, le coût est de 18 fr. 05 par mètre cube. Cette élévation considérable de la dépense tient à la variété des ingrédients chimiques employés, valant 3 fr. 77 dans un cas, et 16 fr. 1*0 dans l'autre. Entin, le prix de la sénilisation de 1 mètre cube de bois ressort à 3 fr. 70 environ.

C. ISJECTION EN VASE CLOS PAR LE VIDE ET LA PRESSION MECA- NIQUES. — a . Sulfatage. — Dans le procédé Légé et Fleury- Pironnet, les bois placés dans un récipient en cuivre sont soumis préalablement à l'action de la vapeur qui dilate et ramollit les tissus. Après cet étuvage, on fait le vide dans le récipient avec une pompe à air, de façon à enlever les gaz contenus dans le bois, puis on amène la dissolution chaude' de sulfate de cuivre sous une pression de 10 atmosphères. On retire le bois au bout de 10 à 25 minutes, on le fait ensuite sécher à l'air libre. La quantité de matière nécessaire pour obtenir une pénétration sufHsante est de 5 à 5,5 kilos de sulfate de cuivre cristallisé par mètre cube, et de 0 k. 454 par traverse. L'injection revient à environ 9 francs par mètre cube et 0 fr. 57 par traverse.

L'emploi du sulfate de cuivre tend à se restreindre de plus en plus, parce que les bois sulfatés se désorganisent promptement au contact du fer, des clous, des vis et des coussinets.

Sur le réseau P.-L. -M., toutes les traverses ont été injectées par le procédé Légé et Fleury-Pironnet durant la période de 1863 à 1875 ; celles en pin maritime ont eu des durées comprises entre 8 et 9 ans ; celles en hêtre ont été un peu moins résistantes. Sur le réseau du Midi, la plus grande partie des traverses sont en pin des Landes injecté au sulfate de cuivre ; leur durée moyenne est de 9 ans.

b) Chlorurage, — Le procédé Burnetl au chlorure de zinc a été employé en Allemagne et en France pour la préparation

224 CO>'SERVATIO>' DES BOIS

des traverses, en Angleterre pour la préparation des bois destinés aux constructions navales.

L'appareil Burnett se compose essentiellement de 2 cylindres métalliques, pouvant se fermer hermétiquement à Taide de calottes démontables, et munis de rails à la partie inférieure. Ces cylindres communiquent à volonté, soit avec une pompe aspirante et foulante, soit avec un réservoir contenant une solution étendue à 30 ou 50 Vo ^'^ chlorure de zinc.

Les bois à injecter sont placés sur des wagonnets poussés à rintérieur des cylindres. Ceux-ci sont mis en communication avec la chaudière, et les bois sont soumis pendant une heure à Faction de la vapeur à 112°. La lessi\e provenant de cette opération est évacuée à Taide d'un purgeur, et le vide est pratiqué au moyen d'une pompe à air. On laisse ensuite pénétrer le liquide antiseptique, en ayant soin de prolonger un peu le travail delà pompe. Lorsque les cylindres sont pleins, on interrompt les communications avec le réservoir, on mot la pompe foulante en action jusqu'à l'obtention d'une pression de six atmosphères. On laisse ainsi les bois immergés sous pression pendant une durée variant de trois quarJs d'heure à une heure un quart, on évacue le liquide, on retire les wagonnets, et on met sécher le bois.

Parce procédé, l'aubier de tous les bois durs se trou\e parfaitement injecté ; il en est de même du bois tout entier des peupliers, charmes, hêtres et érables. Après un étuvage de 16 heures, le hctre a pu absorber jusqu'à 317 litres de solution chlorurée par mètre cube. Des pins du Nord non étu\és. mais ayant un an d'empilage, ont absorbé 273 litres de chlorure ; le sapin s'injecte mal, à la dose de 224 à 279 litres ; l'orme s'imprègne mieux que le chêne, mais d'une manière irrégulière. Le cœur de chêne, le pitchpin résistent à peu près complètement à l'injection ; le second ne prend guère que 42 litres au mètre cube.

Pour une traverse cubant 0'"%100, l'injection se fait à la dose de 7,5 à 12 kilos chez le chêne, de 18 à 30 kilos chez le hêtre et le pin. Les frais par traverse sont de 0 fr. 50 pour le chêne, 0 fr. G5 pour le hêtre et le pin, 0 fr. 60 pour le sapin et l'épicéa.

La durée des traverses préparées au chlorure de zinc est

en moyenne de : 19 à 25 ans pour le chône, 23 ans pour le pin, 13 à 15 ans pour le hcHre.

On a proposé d'utiliser ce procodé de conservation pour le traitement du hêtre en grume. Cette essence pourrait, dès lors, remplacer le chêne dans un grand nombre de cas. En mêlant une substance colorante au chlorure de zinc, on donnerait au bois, non seulement une durée prolongée, mais encore les nuances que l'on désire. Les gravures et sculptures en bois de hêtre coloré et injecté sont fort belles et peuvent soutenir avantageusement la comparaison avec celles des autres essences.

Les chemins de fer de l'Etat injectent leurs traverses avec un mélange de chlorure de zinc et de créosote. Ce procédé est plus eflicace que le traitement au chlorure de zinc seul, mais il coûte plus cher, soit en moyenne 1 fr. 05 pour le hêtre et le pin, 0 fr. 85 pour le sapin et l'épicéa.

c; Créosotage. — Le créosotage des bois a été employé pour la première fois par l'ingénieur anglais Bethell ; il a été ensuite appliqué en grand par la compagnie de TEst dans ses chantiers de Port d'Atelier et d'Amagne, par le P.-L.-M. à Collonges, etc.

Le principe de la méthode est le suivant. Après avoir séché plusieurs mois à l'air libre, les bois subissent, pendant 24 heures, un chauffage dans des étuves, où la température s'élève progressivement de 50 à 85 degrés. Ils sont ensuite placés dans des cylindres d'injection, et soumis, durant un quart d'heure, à un vide de 50 à 55 centimètres de mercure. On remplit ensuite les cylindres avec de la créosote portée à 'i

une température de GO à 80 degrés au moyen de serpentins à Â

vapeur. Le vide est maintenu jusqu'au remplissage complet '%

des cylindres, de façon que les bois situés à la parue supé- i

rieure soient complètement immergés. On refoule ensuite la !

créosote avec des pompes, jusqu'à ce que la pression atteigne i

8 kilos. La quantité de créosote que chaque essence doit -

absorber est constatée au moyen d'un flotteur à tige graduée, ;^

placé sur le réservoir. On évalue l'absorption en litres, par mètre cube de bois. Ce cube est calculé par différence entre la capacité totale du cylindre et le \olumc de créosote absorljé. La durée de l'immersion est d'environ une heure. Mathey. — Exploitation des bois. l. 15

226 COSERVATIO.N DES BOIS

L'aptitude des bois au crcosotage dépend de Tessence, de la quantité d'aubier, du degré de siccité, de la densité, du mode d'injection, de la température des bois et du liquide, •enfin de la conduite des différentes phases de l'opération : vide, pression, température, durée.

La quantité de créosote absorbée varie beaucoup suivant l'essence et la provenance des bois.

Une traverse en chêne de France de2",65 x0'",235x0",145 prend 6 à 7 litres de créosote, soit à peu près 71 à 82 litres par mètre cube réel (environ 12 traverses sans flache par mètre cube). Dans ces conditions, le chêne est injecté à refus et pénétré jusqu'au cœur, où l'on constate des teintes plus ou moins prononcées.

. Les traverses en chêne du Nord ^Russie, Allemagne) ont absorbé, à Amagne, de 4,7 à 8,3 litres de créosote. Le bois •est en général moins dur, sa croissance plus lente, et sa proportion d'aubier plus faible. En Allemagne, on a reconnu qu'une traverse de 2'", 70 x 0™,260 x 0",i60 prend H litres •de créosote, soit 98 litres par mètre cube réel. Les bois du Nord sont donc moins denses, plus facilement injectables que lès nôtres.

La dose de créosote semble être a priori un facteur important pour la conservation des traverses de hêtre. Le hêtre absorbe plus de 300 litres par mètre cube ; en général, on s'est limité à ce maximum de 300 litres, car une longue expérience a fait reconnaître que cette quantité de créosote est suffisante pour bien imprégner les tissus et assurer la parfaite conservation de ce bois si putrescible à l'état naturel. D'aucuns affirment même que cette quantité n'est pas nécessaire.

Sur le réseau de l'Est, une traverse en hêtre, mesurant 2"\()5 X 0'",245 X 0™,i50, est injectée à raison de 25 à 28 litres, soit de 270 à 300 litres par mètre cube réel ^environ 4 traverses sans flache par mètre cube). Sur le réseau P.-L.-M., la dose primitivement fixée à 20-25 kilos par traverse, a été ramenée, depuis 1899, à 16 kilos. Sur le réseau de l'Ouest, la dose théorique est de 15 kilos ; mais la <lose réelle est un peu plus forte, car 30 y^ des traverses sont soumises à deux injections. Enfin, sur le réseau

du Nord, la dose est, depuis 1889, de 13 kilos seulement.

Des renseignements précis sur le remplacement des traverses pourront seuls montrer si les hautes doses de TEst doivent être préférées aux faibles doses du Nord.

L'efficacité du créosotage dépend aussi beaucoup de la qualité des huiles lourdes employées. La compagnie parisienne du gaz est le grand fournisseur de nos chemins de fer. La créosote provenant de cette industrie renferme 20 7o d'acide phénique et 30 à 40 7o de naphtaline. L'Allemagne nous livre le surplus en qualité très mêlée.

Les frais d'installation du chantier d'Amagne, comprenant la fourniture des machines, la construction des séchoirs, bâtiments et hangars, la fourniture et la pose des voies, se sont élevés à 372.500 francs, non compris la valeur des terrains. On peut y traiter 450 à 500.000 traverses par an. Des ingénieurs belges ont calculé qu'une installation par le procédé Bethell, coûtant 25 à 30.000 francs, permet de traiter environ 2.000 traverses par jour.

Lorsqu'on veut faire une installation de moindre importance, on peut utiliser le procédé Blythe de ihermo-carbolisaiion. Il diffère du précédent en ce que les bois sont d'abord traités sous pression, dans les cylindres d'injection, par de la vapeur d'eau ayant barboté dans de la créosote. Puis, les produits de la condensation, formant un mélange d'eau et de créosote, sont refoulés sous pression dans les cylindres. Le maximum de créosote absorbée par les traverses n'est que de 3 à 6 kilos.

L'appareil (fig. 139) se compose d'une succession de récipients en tôle, communiquant entre eux, et d'une chaudière où la vapeur atteint un minimum de 6 atmosphères. L'un de ces récipients A, destiné à recevoir les bois à traiter^ peut se fermer hermétiquement au moyen d'une plaque boulonnée P et doit pouvoir supporter une pression de 8 atmosphères. Cette chambre, où se rend la créosote en excès et par où arrive la vapeur r, est surmontée d'un dôme muni d'un flotteur x et dun manomètre y. La chaudière actionne 2 éjecteurs : l'un N aspire, du récipient G, la substance antiseptique, la divise, la pulvérise et la refoule dans le tuyau n ; Pautre G reprend cette vapeur pulvérisée, la réduit à l'état sphéroîdal, et la lance dans la chambre A, par l'intermédiaire du tube 6. Ces vapeurs, en arrivant dans A, enlèvent au bois son eau de cons-

CONSERVATION DES BOIS

titutiou, et les substances antiseptiques qu'elles charrient coagulent et neutralisent Talbumine. Lorsque la pénétration est jugée suffisante, on arrête la marche des éjecteurs en fermant get t; puis on met le bouilleur G en communication avec un condenseur D, où se rendent, par l'intermédiaire des tubes c et m, l'eau expulsée du bois et les matières hydro-carbonées non absorbées. La première partie de l'opération est terminée.

Dès ensuite que la vapeur contenue dans A s*est complètement échappée, on ferme les tubes c et d, et l'on met cette chambre en communication avec une cuve R contenant le liquide à injecter. Il

Fig. 139.

suffit, pour cela, d'ouvrir le robinet a, puis de faire arriver la vapeur par le tuyau s. Quand la chambre est pleine de liquide, ce qu'indique le flotteur Xy on ferme le robinet a et on lance la vapeur de la chaudière, en ouvrant le robinet r. On obtient ainsi très rapidement, dans la chambre, une pression à peu près égale à celle de la chaudière. La quantité de liquide qu'on veut faire absorber est réglée au moyen des indications du flolteur.

Le traitement complet d'une fournée exige environ une heure.

On construit avec ce système des appareils fixes ou mobiles

Ce procède n'a pas toujours donné de bons résultats. Des traverses en pin maritime, créosotées à la dose de 5 à 6 kilos et mises en service sur les réseaux du P.-L.-M. et du Midi, n'ont duré que 8 à 9 ans. Or, une traverse de pin du Nord, cubant 0"%085, traitée par le procédé Bethell, absorbe de 25 à 26 litres de créosote une fois étuvée, et 21 litres non étuvée. Les parties résineuses du cœur ne sont pas injectables.

■ *2 PROCÉDÉS ARTIFICIELS DE CONSERVATION 221) Js

La Compagnie du Nord emploie toujours le procédé Blythe, j auquel elle a fait subir d'importantes modilications. Tout . a

d'abord, elle a simplifié la tuyauterie, puis isolé les résidus J

de. condensation pour en séparer la créosote par décanta- ^

tion ; elle a enfin injecté des huiles lourdes non additionnées ^

d'eau, et porté la dose de créosote absorbée à 13 kilos par -^

traverse de hêtre. v

La pratique du créosotage a permis de constater certains faits in- ;

téressants au point de vue technique. C*es^ ainsi que la dessiccation artificielle dans les séchoirs ne fait perdre que 3 à 4 ^/^ d'humidité au hois. La dessiccation prolongée à Tair libre est donc plus efficace. Mais l'étuvage permet d'assurer la régularité des travaux en toute \

saison et Femploi du bois à l'état frais. De plus, les bois étuvés arrivant chauds dans les cylindres, Thuile lourde est toujours fluide à leur contact, et la pénétration est plus profonde.

La densité des bois varie après créosotage. Lorsque les traverses créosotées sont empilées à Tair libre, leur densité diminue par suite de la volatilisation partielle de Thuile. Au contraire, les traverses (chêne surtout), mises en service, prennent de l'humidité au sol et augmentent leur poids.

Le créosotage rend les bois inattaquables aux attaques du taret. C'est ce qu'a mis en évidence un ingénieur français des Sables •d'Olonne, M. Forestier. Son appareil d'injection ressemble à celui de M. Légé. Seulement, on chaufl'e au moyen de serpentins circulant à l'intérieur de l'étuve, contre les parois. La créosote ne se trouvant pas en contact avec la vapeur pénètre plus intimement la substance ligneuse. Les bois de pin et de sapin, injectés par M. Forestier pour les besoins de la marine, l'ont été à la dose de 300 litres par mètre cube.

Le climat est un élément très important, faisant varier considérablement la durée des traverses. Les traverses en bois durent moins longtemps dans les pays chauds, que dans les pays froids. En France, •cette influence du climat peut réduire de près de moitié la durée des traverses en hêtre sulfaté. Dans la partie Nord du réseau P.-L.-M., la durée moyenne de ces traverses est de 13,9 années; dans la partie Sud, elle est de 8,4 années ; en Algérie, sur la ligne d'Alger à Oran, elle est de 4 ans, et de 5 mois seulement au Sénégal, sur la ligne de Dakar à Saint- Louis.

Les traverses en pin injectées au sulfate de cuivre, de même que celles en chêne, utilisées sur cette même ligne de Dakar à Saint- Louis, ont été très rapidement détruites par les termites. Au contraire, celles en hêtre créosotées ont parfaitement résisté. La traverse en hêtre créosotée parait donc présenter de sérieuses garanties au Sénégal, sous la réserve qu'elle n'offre aucune fente permettant aux insectes de pénétrer et de détruire à l'intérieur les parties moins

GONSERTATION DES BOIS

satarées de créosote, et qu'elle soit au contraire parfaitement saine, bien préparée.

Moins ane traverse travaille, pins elle dure longtemps. La durée» est, en outre, proportionnelle au nombre de traverses par kilomètre. Ainsi, sur une voie posée en rails de 6 mètres, avec 1166 traverses par kilomètre, la durée est inférieure de 37 ^/q à celle observée sur une voie similaire, avec ISOO traverses par kilomètre.

Les essences employées sans injection sur le réseau P. L. M. sont: le chêne, le mélèze et le châtaignier. Comparées aux traverses en hêtre sulfaté, ces trois essences ont donné des durées proportionnelles aux coefficients suivants :

Hêtre sulfaté 1,00

Chêne non injecté 0,96

Mélèze , . . . 0.88

Châtaignier 0,77

D'autre part, les prix moyens payés de 1870 à 1885 ont été :

Pour la traverse en hêtre sullaté 3 fr. 68

» » chêne 5, 07

» » mélèze « . . 5, 15

» » châtaignier 4, 63

Les frais d'entretien sont proportionnels aux chiffres ci-après t

Hêtre sulfaté ?|? = 3,68

5 07 Chêne non injecté -^ == 5,28

Mélèze O'gB'^^'^^

ChiUignier 0^77 = ^«^

Le mélèze et le châtaignier sont donc moins avantageux que le hêtre sulfaté et le chêne ; on ne les emploie plus depuis «885.

Le réseau P.-L.-M. utilise encore des traverses en chêne dltalie ou en chêne de Provence, provenant de bois très durs et pauvres en aubier. Les résultats ont été supérieurs de 40 % ^ ^^^^ donnés par les chênes du Jura, de la Bourgogne, du Nivernais et du Bourbonnais et aussi par le hêtre sulfaté, qui se comporte mal sous le climat du Midi. Le mélèze provenait des Alpes. Le bois de cœur résistait bien à la pourriture, mais les extrémités des traverses se consumaient vite. Le châtaignier du Vivarais avait une durée très irrégulière.

Le pin maritime sulfoté dure un peu plus longtemps que le hêtre sulfaté, mais beaucoup plus que le sapin de la Baltique, soumis an même traitement.

Le créosotage augmente la durée des traverses dans des. proportions considérables. Comparativement au sulfatage^ cette augmentation de durée est de 32 % au moins pour celles en hcMre, et de 7,5 % pour celles en sapin du Nord. On compte que les traverses en chêne créosotées dureront envi-^ ron 30 ans sur les voies principales, plus 7 ans sur les voies auxiliaires, et que celles en h(Mre, traitées de la même façon,, pourront se conserver 25 à 30 ans sur les grandes voies et 5 à () ans sur les voies de garage. Comme le hêtre coûte moins que le chêne, cette première essence est donc celle qui paraît la mieux appropriée au service des voies ferrées.

Le prix du créosotage est très variable. Aux Sal)Ies d'Olonne, on admet une dépense de 34 francs par mètre cut>e de bois, pin ou sapin, injecté à 300 kilos. M. Dufaux a établi comme suit, en 1898, le sous-détail de la préparation destra-^ verses à Amagne :

Chargement aa lieu de livraison, transport et déchargement au chantier d^iojection

liain-d*œuvre de sabotage et de perçage, entretien deF machines à saboter

llaln-d'œuvre de l'étavage et du créosotage, entretien des appareils de préparation, etc

Fourniture et transport de créosote

Amortissement des dépenses d'installation et intérêts d*approvisionnemenls à 4,50 ^/q

Personnel et frais généraux

Soit, par traverse

Ché

0 fr. 72

i fr. 69

Hêtre

Ofr 85

3 fr.2l

En Belgique, on estime que le créosotage seul «art. 4 da sous-détail précédent revient à environ 0 fr. 50 par traverse de chêne, à 1 franc ou 1 fr. 25 par traverse de hêtre (Crahay;.

11 est intéressant de pouvoir calculer les dépenses annuelles qu'occasionne le renouvellement des bois de diflérentes essence» ayant une durée déterminée.

CONSERVATION DES BOIS

La dépense est une prime annuelle, à prélever sur les bénéfices de Texploitation et à verser à un fonds de réfection portant intérêt et devant reproduire, àTépoque du renouvellement, le capital nécessaire à l'achat du bois neuf. Et cela, qu il s'agisse de traverses de chemins de fer, de poteaux télégraphiques ou de bois de mines.

D'après MM. Lekeu et Gernaert, la valeur de cette prime est fournie par la formule :

d'où

p étant la prime cherchée, c le prix d'acquisition de la bille de bois, r le taux d'intérôt pour 1 franc, n le nombre d'années représentant la durée de la bille.

En cherchant p pour une bille à l'état naturel, puis pour une bille injectée, et en faisant la différence entre ces deux valeurs, on se rend compte de l'économie réalisée par bille et par an, grâce au procédé d'injection.

En appliquant la formule précédente, MM. Leckeu et Gernaert ont trouvé que pour reconstituer après n années un capital d'acquisition de { franc, il faut réserver chaque année :

En comptant l'intérêt de la prime à 4 1/2 ^/q, si l'on veut reconstituer en :

en

Valeur He p

Valeur de p

pour c = \

pour c = 1

5 années.

15 années. . . . 0,04311381

le » .

En compti

mt Tinlérêt de la prime à \

.Vo,sil

on veut reconstitu

Vnleiir cl<» p

VMleDf lifl p

pour c = l

pour c = 1

5 ann«ies

15 années. . . . 0,04634229

. . . . 0,0795 OioS

Exemple : Recherchons l'avantage qu'il y aarait à créosoter une traverse de hêtre coûtant 3 francs et durant 8 ans à l'état naturel. Supposons que la dépense occasionnée par le créosota^e soit de 3 fr. 20, et la nouvelle durée de 24 ans.

Le montant du prix de la traverse non préparée, soit 3 francs, devra être reconstitué après 8 ans, ce qui représente, au taux de 4,5 o/o» une prime annuelle de3 x 0,10160965 = 0 fr. 30482895

Le montant du prix de la traverse créosotée, soit 6 fr. 20, devra être reconstitué après 24 ans, ce qui représente, au même taux, une prime annuelle de «,02247090 X 6,2 = 0 fr. 13931958

Le bénéfice, par an et par traverse, est de : 0 fr. 16550937

Pour une ligne de 100 kilomètres de voies, représentant environ 120.000 traverses, l'économie annuelle est donc de 19.861 francs, sans préjudice d'une rentrée supplémentaire de 0 fr. 50 par traverse, 4ors de la mise hors de service. Telle est Tinfluence du créosotage qui se traduit par une augmentation de sécurité et par une économie considérable.

• D. Double injection par le procédé melcens-gussani. — Si, dans un récipient quelcon([ue. on chauffe un liquide (créosote, solutions saturées de sels métalliques , bouillant à une température supérieure à 100°, et qu'on maintienne ce liquide à une température voisine de 100", il ne se produit point d'ébullition ; mais, si Ton vient à y tremper un bloc de bois, Teau enfermée dans les pores du bois et portée à une température supérieure à 100% se >aporise, s'échappe k travers le liquide, déterminant à la surface un mouvement analogue à celui de l'ébullition.

Laissant ce bloc immergé jusqu'à ce (|ue toute ébullition ait cessé, on chassera des pores du bois l'humidité qui y était enfermée, sauf une partie négligeable, réduite en vapeurs, dilatée d'environ 1700 fois son volume primitif et ■occupant tous les méats des tissus ligneux dont elle a éliminé l'air. La température venant à baisser, cette humidité se condensera en formant le vide, et le liquide ambiant, €0us l'action de la pression atmosphéricjue, injectera rapidement et complètement le bois.

Le même phénomène de pénétration se produit lorsque, sans laisser le bois se refroidir dans le bain chaud, on l'en sort pour le plonger immédiatement dans un bain froid, de même nature que le premier ou d'une nature différente. On

234 CONSERVATION DES BOIS

peut donc employer, comme liquide d'absorption, des liquides ayant un point d'ébullition inférieur à 100° et différant, sous ce rapport, du premier bain composé d'un liquide bouillant au-dessus de 100".

Dans la pratique, on remplace le bain froid, de nature homogène, par deux licjuîdes de densités différentes, séparés en deux couches, dans lesquelles on immerge successivement les bois à préparer. Ces liquides sont de la créosote et une solution de chlorure de zinc à 2-4° Baume. Le premier, plus dense, reste au fond du vase; le second surnage.

On plonge d'abord le bois dans la solution de chlorure de fine qui pénètre jusqu'au fond des pores, puis on immerge dans l'huile lourde. Celle-ci forme comme une enveloppe protectrice et isolante, s'opposant au lavage de la solution chlorurée et à la pénétration de l'humidité.

Des traverses en chêne, provenant d'arbres coupés depuis plus d'un an et destmées aux chemins de fer du Nord de Milan, ont perdu 6 à 7 7o àe leur poids, après une immersion de quatre heures dans un bain d'huile de goudron, et ont absorbé 2 à 3 7o de ce môme poids en chlorure de zinc et en créosote.

Le traitement se fait dans des vases ouverts. La pénétration des liquides est, dit-on, parfaite, et le bois injecté offre même une très grande résistance à la traction, à la flexion et à l'extraction des pièces métalliques, telles que clous et crampons.

C'est un procédé simple, peu coûteux, facile à contnMer et qui semble destiné à se répandre dans l'industrie.

E. Sénilisation des bois. — Ce procédé de vieillissement artificiel repose sur l'élimination des matières azotées du l>ois sous l'influence de courants électriques continus ou alternatifs. L'électrolyse semble tout simplement provoquerla contraction des cellules ligneuses et l'expulsion de l'eau séveuse, que l'on peut alors remplacer par des solutions salines conservatrices. L'action chimique de la sève sur les sels organiques, les substances incrustantes du bois, etc., est l)eaucoup plus problématique.

Dans le procédé Nodon et Bretonneau, à courant continu, les bois à séniliser sont placés dans une cuve en ciment

armé et immergés entre deux électrodes de plomb. Le liquide contenu dans la cuve est chauffé par le fond, à Taide d'un serpentin en cuivre, jusqu'à une température de 35".

Les bois débités sont chargés sur un faux fond mobile, recouvert d'une feuille de plomb de 2 millimètres d'épaisseur, qui constitue la première électrode, et empilés les uns sur les autres. Il en est de rnéme des bois en grume, qui doivent offrir un découvert au moins égal à la moitié du diamètre de la pièce. Le faux fond est descendu dans la cuve au moyen d'un treuil ; on place au-dessus des piles de bois, la seconde électrode constituée par une feuille de plomb de 1 millimètre d'épaisseur, enfermée dans un vase poreux, rempli d'eau. Les lames de plomb des vases poreux sont reliées entre elles, puis mises en relation avec l'un des pôles d'une dynamo. Quand tout est en place, on verse la solution saline dans la cuve.

Cette solution varie de composition suivant le but qu'on se propose. Quand on ne désire opérer que la sénilisation proprement dite, c'est-à-dire le séchage rapide du bois, on fait usage d'une solution de magnésie à 20 7o- Pour l'imputrescibilité, on emploie une solution de sulfate de zinc à 35 7o- Enfin, pour l'ignifugea ge, on se sert d'une solution à 20 7o de borate et de sulfate d'ammoniaque.

Les bois doivent plonger entièrement dans la solution qui peut être facilement revivifiée. Tous les mois, on la porte à i'cbullition, pour coaguler et éliminer les substances organiques provenant des bois, et on la recharge en sels.

Pour opérer la sénihsation, on emploie un courant électrique continu de 110 volts ; on fait passer moitié de la charge de haut en bas, moitié de bas en haut. La durée du traitement est d'autant plus courte, que les bois sont de coupe plus récente. On admet qu'il faut en moyenne 4500 A^attsheures par mètre cube de bois, ce qui donne à l'opération une durée de 7 à 14 heures. Le séchage se fait en empilant à l'air, sur lattes de 8 millimètres, ou en portant dans des séchoirs à air chaud et à basse température.

Les bois sénilisés sont cassants et, dit-on, très sonores. Cette dernière particularité les ferait rechercher pour la fa» brication des instruments de musique.

CONSERVATION DES BOIS

L'imputrescibilito se fait, comme la sonilisation, avec une solution (le sulfate de zinc, chauffée à iO". On peut ainsi traiter (les pavc»s en bois, des poteaux t(»l(\^raphi(iues, des traverses de chemins de fer, des planches à wagons.

Pour rignifugeage, il faut des bois verts et tendres. On remplace dans la cuve, le serpentin en cuivre par un serpentin en plomb. La force du courant ne doit pas d(*passer 25 volts. L'opcTation dure 48 heures. On retourne après î) heures les bois sens dessus dessous.

En Amc»ri([ue, on a substitué aux courants continus dos courants alternatifs, qui paraissent mieux expulser la sève. Le bois débité, puis empilé dans une cuve plate en pierre, est recouvert d'un matelas en toile métallique, renfermant des substances spongieuses. Les toiles métalliques sont réunies par une borne à Tun des p()les du courant; l'autre p<)lc communique avec le liquide saHn de la cuve plate. Une pompe centrifuge permet la circulation (fe cette solution saline, aspirée par un tuyau et déversée en pluie au-dessus de la pile de bois à traiter. La vitesse de circulation est réglée de façon que la solution mouille constamment la surface extérieure du bois et p(»nètre tous les >ides.

Le courant alternatif est alors lancé dans la masse ; on maintient son passage pendant 5 à (} heures. La résistance à vaincre étant assez forte, il faut employer un voltage de 25 k 100 volts.

On emploie : pour la sénilisation, du sulfate ou du silicate de soude; pour le durcissement, du sulfate de zinc; pour i'imputrescibilité, du sulfate de cuivre ; etpour l'ignifugeago, des phosphates de soude et d'ammoniaque mélangés avec du silicate de soude.

F. lGMKi:r.EA(.E. — Les catastrophes du bazar de la Charité et du métropolitain ont donné un regain d'actualité à l'îgnifugeage, c'est-à-dire à Tart de rendre le bois incombustible, en lui incorporant des substances chimiques ignifuges. On a employé successi\ement le silicate de soude, des sels d'ammoniaque, du borax, du tungstate de soude, des sels de zinc, des chlorures de calcium et de magnésium, du sulfate d'alumine, etc.

Toutes ces substances ont bien pour effet de retarder

OU d'arrêter la combustibilité du bois, mais la plupart en limitent la durée, la conservation et Temploi. C'est ainsi que les chlorures de calcium, de magnésium et de zinc, étant hygroscopiques, tiennent la surface du bois dans un état permanent d'humidité, ce qui empêche de la vernir ou de la peindre; que les sels d'ammoniaque, et surtout les sulfates et les chlorures, étant volatils, leur action s'atténue considérablement avec le temps ; que les sels d'ammoniaque, et surtout les phosphates, rendent les bois éminemment putrescibles, donc enclins à la vermoulure et à la pourriture. Pour ces motifs, on ne saurait assez se mettre en garde contre les inventions multiples dont les journaux regorgent et qui n'ont pas reçu la sanction de la pratique.

Avant l'emploi des procédés électrolytiques rappelés cidessus, on se servait, pour l'ignifugeage des bois, de grands cylindres en feuilles d'acier de l'",50 à 2 mètres de diamètre et de 2™, 10 à 3"*,10 de long, fermés à une extrémité et munis à l'autre d'une porte. Après avoir introduit les bois dans le cylindre, on faisait le vide, on lançait le liquide à injecter, puis on le refoulait avec une pompe. C'est en somme la méthode suivie par M. Lebioda.

Aux procédés électrolytiques décrits plus haut, nous devons encore ajouter celui de M. Nodon qui emploie, comme substance ignifuge, le sulfo-borate d'ammoniaque à la dose de 12 Vo du poids du bois. Des portes ajustées en hêtre, sapin et peuplier, des chevrons en hêtre de O^'jlO d'équarrissage et de 1 mètre de longueur ont parfaitement résisté à des températures de 1150° sans être altérés par le feu.

Malheureusement, dans toutes ces expériences, on a fait une part très large, trop large même, aux phosphates, dont l'action ignifuge n'est plus à démontrer, mais dont les propriétés fermentescibles ne le sont guère moins. Les Américains, après bien des essais, se sont bornés à l'emploi du sulfate d'alumine. Les expériences faites avec ce sel sont certainement moins brillantes, mais elles sont plus économiques et plus sûres.

238 CONSERVATION DES BOIS

Art. IV. — PROCÉDÉ ARTIFICIEL POUR LA CONSERVATION DES PIEUX AU MOYEN DE MANCHONS.

Reprenant les expériences de Hartig, M. Ringelmann a fait quelques constatations intéressantes sur la décomposition des piquets, pieux et poteaux enfoncés en terre.

11 a reconnu que Pépaisseur moyenne de la zone attaquée par an était : pour des poteaux de chêne, 2"~,8; de peuplier. 5""; de châtaignier, 6"",2 ; de sapin, lô'»'",^ Il en résulte qu'en terre, le chêne dure 5 à 6 fois plus que le sapin, 2 fois plus que le peuplier et le châtaignier.

Comme la décomposition s'effectue surtout dans une zone de 15 à 20 centimètres de profondeur au-dessous du niveau du sol, cet expérimentateur a proposé de placer au pied des poteaux une enveloppe cylindrique en métal ou en terre cuite, et de remplir avec du béton de ciment ou des matériaux hydrofuges, Tintervalle compris entre le pied du poteau et l'enveloppe, en maintenant le tout par quelques clous à bateau plantés dans le bois, puis en plaçant audessus une couverture tronconique en zinc, ou un glacis incliné de ciment, pour rejeter Teau du centre à la circonférence.

Ce procédé mécanique pourrait à la rigueur être utilisé pour les poteaux télégraphiques et les supports électriques, en remplaçant le manchon de terre par un manchon de ciment armé.

En Russie, on entoure tout simplement le pied des poteaux avec un manchon d'écorce de bouleau.

Art. V. - COLORATION ARTIFICIELLE DES BOIS (1).

La coloration artificielle des bois s'obtient en injectant dans leur masse des substances colorées dissoutes dans Teau. L'injection de certains sels métalliques ou de matières tinctoriales naturelles accentue le veinage de nos essences indigènes et leur donne des colorations imitant les plus riches nuances des eFsences exotiques.

Le plus ancien procédé de coloration connu consiste à immerger, dans un bain de teinture, le bois préalablement débité en feuillets de 2 millimètres d'épaisseur pour la marqueterie et le placage.

Cette méthode, qui donnait une coloration uniforme, est presque entièrement abandonnée ; maintenant, on cherche plutôt à faire ressortir les veines du bois par des chatoie-

(1) Gh. GuuBD. — In Grande Encyclopédie,

ments de couleurs, dus aux différenles capacités d'absorption de chaque tissu.

On injecte par les procédés Boucherie, Briant, Légé et Fleury-Pironnet, Betheli, en remplaçant le liquide préservateur par la matière colorante. Celle-ci exige quelquefois, ' pour être fixée, la présence d'un mordant : alun, acétate d'alumine, sels d'étain ou de plomb.

L'opération se fait alors en deux fois. 11 en est de même lorsqu'on veut colorer parla réaction de deux sels métalliques Tun sur l'autre.

Les principales substances employées sont :

l'orcou qui colore en rouge violacé, la garance » rouge,

le campéche » rouge,

i'orseille » bleu violet,

l'indigo » bleu,

l'acétate de cuivre » vert,

le campéche et l'acétate de cuivre qui colorent en bleu.

En injectant d'abord le ferrocyanure de potassium, puis un sel ferrique, on obtient une coloration bleue. La réaction du chromate de potasse sur un sel de plomb donne une coloration jaune ; celle d'un sel de fer sur le tanin, une coloration noire. En injectant successivement le charme avec de la soude très étendue, de l'eau, du chlorure de chaux et de l'acide chlorhydricjue, on arrive à imiter parfaitement le blanc de l'ivoire. Les bois à tissu homogène, comme le hêtre, le peuplier, le tremble, se colorent uniformément ; par contre, les bois noueux, broussineux et loupeux, à fibres entrelacées, tels que le frêne, l'orme, l'érable, le châtaignier, le noyer, le buis, l'if, le platane, se veinent de façon merveilleuse. En soumettant le chêne à l'action de vapeurs ammoniacales, on lui donne un aspect de vétusté en tout semblable à celui des vieux meubles 'Melsens).

Art. VL — SÉCHAGE ET ÉTUVAGE.

Les bois façonnés doivent être parfaitement secs au moment de leur mise en œuvre. Sans cela, ils se déjettent, se

240 • CONSERVATION DES BOIS

tourmentent, prennent un retrait considérable Tété, se gonflent outre-mesure Thiver ; de plus, recouverts de peinture, ils s'échauffent et pourrissent. Il importe donc de n'employer dans la menuiserie, l'ébénisterie, les constructions, etc., que des produits bien secs. Dans la fabrication des pianos et des autres instruments de musique, on n'utilise môme que des bois ayant au moins 10 années de magasin.