CAUSES CHIMIQUES ET PHYSIQUES DU DURCISSEMENT DES MORTIERS

46. — Les mortiers, comme on a pu le voir, sont de véritables agrégats de sable, dont la chaux forme la gangue ; or, le rôle des gangues dans les agrégats dépend essentiellement de leurs propriétés particulières ; elles peuvent , en durcissant, acquérir une faculté d'adhérence pins grande, ou plus faible que leur propre cohésion , ou égale à cette cohésion ; elles peuvent augmenter ou diminuer de volume , ou conserver leur volume initial ; elles peuvent enfin durcir par l'effet d'une simple dessication ou d'an travail moléculaire produisant une espèce de cristallisation confuse ; la force de l'agrégat dépend de toutes ces circonstances. En voici quelques exemples remarquables : le sable introduit dans les gangues de plâtre et d'argile affaiblit notablement la résistance dont elles sont capables employées seules, et d'autant plus sensiblement que son grain est pins gros. C'est ainsi que, gâché seul, le plâtre , qui ne cède qu'à une tension de 15 kilog. par centimètre carré, se rompt sous 6M)0 avec

on volume et demi de sable ordinaire, sous 4 k 00 si ce sable est gros, et sous 3 k 00 s'il approche du menu gravier. L'argile, qui dans les mêmes circonstances donne de 4 à 5 kilog. employée seule , descend successivement à 1 k 33, 0 l 32 et O'OO pour les mêmes proportions et grosseurs de sable. Or, le plâtre durcit rapidement par l'effet d'une cristallisation confuse et augmente de volume ; l'argile durcit plus ou moins vite par le seul effet de sa dessication et prend un grand retrait; voilà deux causes différentes produisant des résultats analogues.

La pire espèce de gangue est donc celle qui joint à un défaut d'adhérence aux corps enchâssés, un retrait considérable, et tel est précisément le cas de la chaux grasse éteinte à grande eau, dans un mortier noyé et exposé à une dessication rapide. On en comprend aisément la raison : les corps agrégés, ne pouvant obéir au mouvement de retrait et de concentration de la masse sur elle-même, brisent ce mouvement et produisent la pulvérulence déplorable qui caractérise nos mortiers ordinaires livrés à la routine des maçons. Tout procédé qui tendra à diminuer ce retrait de la chaux améliorera donc la qualité du mortier, et ce sera le cas de l'extinction sèche et d'un gâchage à bonne consistance, c'est-à-dire avec le moins d'eau possible.

L'intervention de l'acide carbonique, qui peut opérer à la longue de trèsbons résultats dans le cas d'emploi spécifié ci-après (47), se borne ici à régénérer incomplètement des parcelles de chaux sèches et désunies, sans pouvoir les lier en même temps au sable et entre elles ; il agit sur elles comme sur les chaux éventées dans les circonstances décrites (22) .

47. — Dans les fondations , au contraire, partout où le mortier à chaux grasse peut rester très-longtemps humide sans que la chaux se dissolve , il n'y a point de retrait, et l'acide carbonique, qui tend sans cesse à pénétrer la masse et à opérer la régénération de la chaux en carbonate, donne lieu à une cristallisation confuso, dont l'effet ost do proroquer une forte adhérence entre ce corps nouveau et le sable ; mais ce travail intime ne peut avoir de résultats bien appréciables qu'après plusieurs siècles; il explique la grande dureté de certains mortiers à chaux grasse trouvés dans la démolition de quelques massifs de fondation datant du moyen-âge, et nécessitant l'emploi de la poudre.

•18. — On a trouvé, dans certaines localités dépourvues de chaux hydrau-

liques, des mortiers de fondation datant de plusieurs siècles , ne contenant que très-peu d'acide carbonique , et cependant d'une grande dureté. La présence d'une notable quantité de silice, combinée avec la chaux dans ces mortiers, permet de supposer que le sable quartzeux a pu y être attaqué, mais par quels moyens? La présence de la potasse dans les dissolutions salines qui imprègnent les terres des caves et des souterrains et autres lieux profonds, semble pouvoir rendre compte de la formation de ce silicate : les actions chimiques inappréciables, môme après quelques années, par la lenteur de leurs progrès, Gnissent par être très-sensibles après plusieurs siècles , et, dans ce cas , la potasse aurait pu mettre en présence de la chaux une certaine quantité de silice naissante (3) empruntée au quartz.

49. — Le durcissement des mortiers à chaux hydraulique est indépendant de toute intervention de ces agents dus à la nature et au temps; toute chaux hydraulique renferme, convenablement disposés, les éléments de sa solidification par voie humide ; celte solidification, qui s'opère d'ailleurs dans un temps convenable, quoique assez court, ne provoque aucun retrait et détermine une forte adhérence de la gangue au sable. Cette dernière observation est commune à tous les agrégats dont la gangue a pu durcir par l'effet d'un travail moléculaire intime ayant duré un certain temps , car un durcissement trop prompt, comme celui du plâtre, par exemple, n'atteint pas le but. C'est surtout lorsqu'une gangue tend à prendre une structure cristalline bien déterminée que le phénomène d'adhérence est remarquable ; on peut s'en rendre compte en examinant attentivement une coupe pratiquée perpendiculairement aux couches successives d'une incrustation naturelle ; on y voit dans quelle progression rapide leur densité augmente , à mesure qu'elles se rapprochent du corps incrusté, au contact duquel cette densité est a son maximum.

50. — Telles sont les considérations par lesquelles on peut expliquer le durcissement séculaire des mortiers à chaux grasses, placés dans les conditions d'emploi posées ci-devant (47-48) , et celles des mortiers hydrauliques, dans tous les cas. Toutefois , l'intervention de l'acide carbonique est aussi trèsprofitable à ces derniers , en ajoutant à l'intensité des phénomènes d'adhérence; malheureusement, son accès dans l'intérieur s'opère très-lentement

et le plus souvent s'arrête à une petite profondeur au-dessous des surfaces ; tout dépend , d'ailleurs , de la nature du milieu dans lequel le mortier est

placé.

51 . — Les mortiers hydrauliques , arrivés après deux ou trois ans , sans intervention d'acide carbonique, à la dureté finale qui leur est propre (34), contiennent encore dans ce cas de la chaux soluble ; il n'est en effet aucun d'eux, à quelque âge qu'on le prenne, qui, réduit en poudre fine et projeté dans une eau pure, ne la change en eau de chaux , à moins qu'il n'eût été intégralement pénétré par l'acide carbonique; le silicate double, gangue de tout mortier hydraulique , n'est donc pas une combinaison bien stable , à moins qu'on n'y considère comme libre la portion de ebaux abandonnée dans cette circonstance.