SUSCEPTIBLES DE COMBINAISON AVEC LA CHAUX CRASSE PAR VOIE HUMIDE

79. — Ces produits résultent de la cuisson des argiles, et comme ils ont la plus grande analogie avec les pouzzolanes naturelles , on les désigne sous !<■ nom de pouzzolanes artificielles.

Les argiles se distinguent des autres terres et des roches molles par la facilité avec laquelle elles se délaient dans l'eau et y forment cette bouillie qui, ramenée à une certaine consistance , prend de l'onctuosité et une sorle de ténacité, en se laissant allonger et pétrir en tous sens, sans se briser. Cette pâte, desséchée, devient solide et résistante.

Les argiles sont répandues sur le globe avec une espèce de profusion ; il esl peu de cantons d'une certaine étendue où l'on n'en trouve ; leur mode de gisement varie selon la différence des terrains ; plus rares que partout ailleurs dans les formations primordiales, elles ne s'y montrent guère qu'à l'état de kaolin ou terre à porcelaine; disposées en collines arrondies dans le passage de ces formations aux terrains secondaires, et fréquemment aussi au milieu des grandes vallées, leur présence s'annonce par une désespérante aridilé.

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Dans les terrains secondaires plus modernes que les précédents , et surtout dans les terrains de transport, les argiles sont rarement à la surface ; elles se présentent par bancs ou couches horizontales très-étendues, et ordinairement recouvertes de sable , de calcaire grossier ou de silex meulière ; quelquefois, ces couches sont interrompues et disposées sous forme d'amas irréguliers, isolés, mais peu distants les uns des autres.

80. — Les argiles sont essentiellement composées de silice, d'alumine et d'eau; elles forment un nombre presque infini de variétés, différenciées, soit par les proportions , soit par la présence accidentelle , en quantités trèsinégales , d'oxyde de fer ou de manganèse , de carbonate de chaux ou de magnésie, de fer sulfuré, de sables divers, de débris végétaux, etc. L'argile chimique ne contient absolument que de la silice, de l'alumine et de l'eau, combinées en proportions atomiques variables ; elle est blanche , opaque, douce et savonneuse au toucher; c'est un hydro-silicate d'alumine ; les terres dites de pipe sont des argiles pures.

Les argiles impures paraissent grises, rousses, jaunes , brunes ou noirâtres, selon la nature des principes qui contribuent à leur altération ; elles sont alors plus ou moins fines et plus ou moins plastiques ; quand leur impureté dépasse certaines limites, elles rentrent dans la classe des terres fortes, bonnes, jusqu'à un certain point, pour la fabrication des briques ou tuiles, mais trop grossières pour les poteries.

L'argile pure n'est pas sensiblement attaquée par les acides faibles, mais les acides sulfurique, azotique et chlorhydrique bouillants dissolvent une partie de son alumine; après cette attaque, la potasse liquide chauffée peut dissoudre la quantité de silice qui excède la composition primitive atomique du silicate, et y ramener le résidu.

81. — Les argiles soumises à divers degrés de cuisson, compris entre le rouge un peu plus que sombre marquant environ 600° et la chaleur extrême qui fritte celles qui sont fusibles et ramollit légèrement celles qui ne le sont pas, éprouvent dans leur constitution des changements physiques et chimiques très-prononcés ; physiquement , elles durcissent et perdent la faculté de faire pâte avec l'eau ; elles l'absorbent avec une grande avidité lorsqu'elles n'ont

pas subi la fusion pâteuse; chimiquement, elles deviennent, selon l'intensité du coup de feu, plus ou moins accessibles aux agents chimiques qu'auparavant ; elles peuvent devenir tout à fait inattaquables aux acides , après avoir subi la température rouge blanc à laquelle on soude le fer.

82. — Quand on est parvenu à modifier par la cuisson une argile quelconque , de manière à la rendre au plus haut point accessible aux agents chimiques, elle acquiert au plus haut point aussi la propriété de se combiner intimement avec la chaux et de former par là des pâtes qui durcissent progressivement dans l'eau et dans les lieux humides ; et comme cette même propriété appartient particulièrement aux pouzzolanes naturelles (73), on a donné aux argiles dans lesquelles le feu l'a développée le nom de pouzzolanes artificielles.

Nous avons dit (80) qu'à l'état naturel les argiles sont des combinaisons hydratées de silice et d'alumine ; or , il est très-remarquable que le degré de cuisson qui les transforme en pouzzolanes au maximum de puissance hydraulique , soit en même temps celui qui suffît à la vaporisation des dernières parties d'eau combinées , de sorte que la condition de bonne cuisson puisse s'énoncer de deux manières, savoir : 1° régler la durée et l'intensité du feu de manière à rendre let argiles attaquables au plus haut point par les acides et les alcalis; 8° régler cette durée et cette intensité de manière à dégager les dernières parties d'eau des argiles sans dépasser 600° à 700" thermométriques ; ces deux énoncés expriment une môme condition en termes différents ; le premier réalise l'autre, et réciproquement. L'argile subit alors un degTé d'incandescence un peu supérieur au rouge sombre, et devient indélayable dans l'eau ; c'est cette cuisson que nous avons appelée normale dans nos précédentes publications.

83. — La cuisson normale convient à toutes les argiles exemptes de carbonate de chaux; mais, quand elles en contiennent plus de 15 à 20 pour 100, il faut, pour développer au plus haut degré leur propriété pouzzolanique, décomposer le carbonate , et opérer par là la combinaison de la chaux avec l'argile, mais sans dépasser 700 ou 800 degrés thermométriques ; conséquemment, il faut suppléer à l'intensité du feu par la durée, qui doit excéder celle

qui sa (fil à la cuisson normale. Comprise de celte manière , la cuisson des argiles marneuses prend le nom de supra-normale.

84. — Les argiles étant peu conductrices de la chaleur, il devient, à leur égard , très-difficile de réaliser les prescriptions précédentes , lorsqu'on les soumet à l'action du feu sous forme de briques ou de fragments irréguliers ; il arrive alors que les parties intérieures sont trop peu cuites quand l'extérieur Test assez , ou que l'extérieur l'est trop quand l'intérieur l'est assez , et ces différences sont d'autant plus sensibles, que les briques ou fragments ont un plus fort volume. On ne peut donc, en procédant par les méthodes ordinaires de cuisson, que rester fort au-dessous des conditions do perfection indiquées ci-dessus; il n'y a d'ailleurs dans les fours ordinaires, soit à longue flamme, soit à feu continu (12) , ni uniformité dans la répartition de la chaleur, ni constance dans son intensité ; cependant , la plupart des pouzzolanes artificielles employées jusqu'à ce jour n'ont été cuites que de cette manière ; mais avec des précautions dans le dosage du combustible , on est parvenu à en confectionner de passables.

Les changements d'aspect que subissent les argiles inégalement cuites peuvent servir à faire apprécier approximativement le degré pyromélrique par lequel elles ont passé, par comparaison avec ce qui s'observe dans les briqueteries. Une forte cuisson ramollit les briques , les déforme en les couvrant d'une sorte de vernis ; une bonne cuisson leur donne la dureté et la sonorité désirées dans le commerce , tandis que la faible cuisson , qui convient aux qualités pouzzolaniques , les fait rejeter comme trop tendres , trop sujettes à se dégrader par l'effet des intempéries; ces divers étals peuvent correspondre, d'ailleurs , à des degrés pyrométriques très-différents , selon que les argiles sont plus ou moins réfractaircs, plus ou moins fusibles ; toujours est-il qu'une argile scorifiée ne vaut rien comme pouzzolano , et qu'à ce degré de cuisson qui convient à la bonne qualité de la brique, ses propriétés pouzzolaniques sont très-médiocres.

Pour remédiera toutes ces difficultés, il deviendrait indispensable de réduire les argiles en poudre après les avoir desséchées, et de les cuire sous celU; forme en restant constamment maître de l'intensité et de la durée du feu, et de l'uniformité de son action sur toutes les parties pulvérulentes ; on y parvient

facilement , sur une petite échelle , on brassant la poudre dans des creusets de Hesse d'une faible capacité, chauffés au rouge, ou en l'étendant sur des plaques de fonte incandescentes; mais ces moyens de laboratoire ne sont pas proposables pour une fabrication en grand.

Nous avons exposé dans nos études spéciales, publiées en 1846, la description d'un système de cuisson qui nous paraissait pouvoir résoudre le problème ; mais l'industrie n'a donné aucune suite à cette conception ; elle a été arrêtée probablement par des difficultés que nous n'avions pas suffisamment prévues, à savoir le soulèvement des poussières produit par leur contact subit avec des parois incandescentes, soulèvement qui les projette au loin avoc une telle violence, qa'il s'en perd près des 4/5. Ce grave inconvénient exigerait une gradation bien ménagée dans l'application de la chaleur , problème dont la solution n'a rien d'impossible, si l'on veut sérieusement s'en occuper.

85. — La cuisson en vase clos, si elle était praticable, n'aboutirait pas à un résultat favorable, elle ferait perdre aux pouzzolanes ainsi obtenues la plupart de leurs qualités; rendrait leur combinaison avec la chaux lente à la prise sous l'eau, et sujette à se détériorer, en commençant par les surfaces, après quelques mois d'immersion ; la balance , cependant , n'indique aucune différence de poids entre deux quantités égales d'une même argile, cuites l'une au contact de l'air, l'autre en vase clos; mais le contact de l'air donne lieu à des modifications moléculaires qu'on n'observe pas dans l'autre cas ; il produit chez les argiles , selon la quantité de fer qu'elles contiennent , des couleurs rosées ou rouge brun très-vives , et les rend facilement attaquables par les acides; en vase clos, au contraire, les poudres cuites restent ternes ou d'un gris sale , et n'abandonnent que très-peu d'alumine aux acides bouillants.

86. — Le tableau suivant donnera une idée de l'influence de la composition des argiles sur la qualité des pouzzolanes qu'elles peuvent fournir , relativement au mode de cuisson qui leur convient.

COMPOSITION DBS AIGILKS.

Carbonate d« ebaai

» « Il »

H il

■onaalc

normale

aorualc

tapra

aoruulc-

tapra

mi ru.nl.-

sapra |

normal*

Valeur rclatirc dei pouzzolanes. .

flï

Désignation vulgaire des argile*..

Terres de pipe ou art Iles refractalre*.

Argile «créant.

Arslle

rc»r-

Terres b brhpjcs.

On voit, par ce tableau, que la valeur pouzzolanique d'une argile dépend de son degré de pureté et de sa richesse en silice. Les trois premiers répondent, à très-peu près, aux silicates de 4, de 3 et de 2 parties de silice pour \ partie •l'alumine, en proportions atomiques.