PAU LA CALCINATION

11. — Cette transformation est fondée sur la propriété qu'a la chaleur, lorsqu'elle est poussée au rouge vif, de dégager l'acide carbonique des substances calcaires, en laissant la chaux pour produit.

A feu égal, la cuisson s'opère d'autant plus vite, que la pierre est d'un tissu moins serré et d'un plus petit volume. Le calcaire pur , ou à peu près pur, supporte la chaleur blanche sans inconvénient; le calcaire argileux se ramollit et subit une fusion pâteuse d'autant plus facilement dans cette circonstance, qu'il est plus chargé en argile ; sa cuisson exige donc une chaleur modérée, dont l'expérience indique le degré d'intensité.

12. — La fabrication de la chaux constitue l'art du chaufournier ; nous ne pouvons que renvoyer aux traités spéciaux publiés sur cette matière. On emploie pour combustible , suivant les localités , le bois de corde , le fagot, la bruyère, les houilles sèches, l'anthracite, les lignites et la tourbe, et trèsrarement le charbon de bois ; le coke convient parfaitement à cette cuisson. La forme des fours varie avec la nature du combustible ; pour le bois et la bruyère, qui brûlent avec une longue flamme, on construit, en briques ou autres matériaux aussi réfractaires que possible , de vastes chambres , tantôt prismatiques, tantôt cylindriques, beaucoup plus hautes que larges , avec une ouverture plus ou moins étroite dans le bas; on les remplit de pierres réduites au volume du petit moellon , et de telle sorte , que la charge soit portée sur une ou deux petites voûtes construites à sec, avec les matériaux de la fournée les plus convenables à celle construction. L'entrée de ces voûtes correspond à celle de l'ouverture ménagée dans le bas du four ; c'est le foyer où so brûle le combustible dont la flamme, s'insinuant par les vides des petites voûtes, porte de proche en proche l'incandescence dans tontes les parties du chargement (b).

Le temps qu'exige la cuisson varie, selon la qualité du bois, de 100 à 150 heures pour un four de 75 à 80 mètres cubes de capacité ; c'est par lo tassement de la charge, arrivé de 1/6 à 1/5 de sa hauteur, que les chaufourniers jugent la cuisson terminée ; chaque mètre cube de chaux exige en moyenne 1 stère 66 de bois de corde essence chône , 22 stères de fagots ordinaires , et 30 stères de paquets de genêts ou bruyère. Ces chiffres, on le comprend,

(b) Voyez les Recherches sur ta chaufournerie , faites au port de Brest , par M. Petot, ingénieur des ponts et chaussées. (Paris, 4833.)

peuvent varier par une foule de circonstances , dépendant de la qualité du bois, de la grosseur et de la densité de la pierre.

Avec les combustibles sans flamme , tels que le coke , la houille sèche et l'anthracite, la pierre, réduite par le cassago à la grosseur du poing, se cuit au contact même du combustible dans des fours do forme ovoïde ou de cône renversé en entonnoir; les chargements se font par assises alternatives de pierre et de charbon, et par lo haut, au fur et à mesure que la pierre cuite est retirée par le bas; on brûle, en moyenne, 1/3 de mèlrc cube de houille sèche ou d'anthracilo par mètre cube de pierre. Avec le secours de la vapeur d'eau introduite dans l'air qui alimente la combustion , les combustibles ci-dessus jettent de longues flammes et peuvent être employés comme le bois.

13. — Les diverses chaux produiles par la cuisson des pierres calcaires sont classées dans l'art de bâtir en chaux grasses , chaux maigres et chaux hydrauliques. On a remarqué qu'à composition égale, les chaux hydrauliques sont, pour l'emploi en eau douce, meilleures cuites au bois qu'au charbon; cela peut tenir, principalement, au degré d'intensité de la chaleur produite; la meilleure chaux, pour l'emploi spécifié, serait celle pour laquelle une chaleur modérée , correspondant au rouge qui succède au rouge sombre , aurait été soutenue assez longtemps pour en expulser tout l'acide carbonique; cette observation serait en défaut pour l'eau de mer.

Les chaux grasses sont ainsi nommées parce qu'elles se résolvent par le concours d'une quantité d'eau suffisante en une pâte fine, grasse et très-foisonnante; cette pâte reste indéfiniment molle dans les lieux humides, hors du contact de l'air, et conséquemment dans l'eau , où elle se dissout peu à peu et finit par disparaître.

Les chaux maigres sont ainsi nommées parce qu'elles se résolvent, dans les mêmes circonstances, en une pâte courte, peu foisonnante , n'ayant ni le liant ni l'onctuosité des chaux grasses ; elles sont fournies par les calcaires chargés en sable plus ou moins fin, le plus souvent uni au peroxyde ou au protosilicate de fer , et aussi par les dolomies ou calcaires magnésiens ; ces chaux se comportent d'ailleurs dans l'eau comme les chaux grasses.

Les chaux hydrauliques sont ainsi nommées parce que la pâle qui résulte

de leur extinction dans l'eau jouit de la propriété de durcir sous ce liquide (c), ainsi que dans les lieux humides privés ou non privés d'air, contrairement à ce qui a lieu pour les chaux grasses et les chaux maigres. Ces qualités précieuses sont dues à l'argile qui imprègne les substances calcaires en proportions variables de 12 à 20 parties pour 100. La pâte qu'elles fournissent par l'extinction ordinaire (19) n'est jamais aussi fine ni aussi foisonnante que celle des chaux grasses ; leur énergie , ou degré d'hydraulicité , se mesure généralement par la quantité d'argile qu'elles renferment, comparée à la chaux caustique représentée par l'unité; on désigne, conséquemment, sous le nom ^indices d'hydraulicité , les fractions qui résultent de ce rapprochement, ce qui a conduit à classer ces chaux en éminemment , ou moyennement , ou faiblement hydrauliques , selon que leurs indices sont compris entre 0,30 et 0,40, ou entre 0,30 et 0,36, ou entre 0,24 et 0,30 ; chiffres qui répondent à des doses d'argile de 17 à 20, ou de 15 a 17, ou de 12 à 15 pour 100 parties de calcaire argileux.

14. — La classification précédente suppose l'intervention d'une argile à peu près pure et d'une composition moyenne différant peu de celle du bisilicate , tenant 64 parties de silice et 36 d'alumine ; mais il n'en est pas toujours ainsi : cette composition peut varier entre des limites assez étendues. La pratique a donc besoin d'une seconde classification plus précise que celle qui résulte des indices calculés comme ci-dessus ; voici le moyen usuel qu'elle emploie depuis longtemps : la chaux récemment cuito , étant éteinto par le procédé ordinaire (19), en pâte ni trop ferme ni trop molle, puis logée au fond d'un vase quelconque sous une eau potable, passera graduellement de cet état pâteux à ce premier degré de cohérence qu'on appelle la prise. Cela étant, nous disons qu'une chaux est éminemment hydraulique quand la pâte, ainsi immergée, fait prise du deuxième au sixième jour, suivant la saison (car la température de l'eau exerco une influence très-marquée) ; et quand ,

(c) En le» nommant ainsi , on a sacrifié le sens étymologique à l'usage, qui applique la qualification d'hydraulique aux travaux exécutés dans l'eau ; le nom d'hydrolithes, formé du grccuJ*.,. eau, et Ute> pierre, en indiquant la propriété caractéristique Je ces chaux de devenir pierres sous l'eau , eût satisfait à la double exigence , sans trop s'écarter du mot en usage.

après un mois, elle est déjà dure et superficiellement insoluble, et enfin lorsque après six mois elle donne des éclats par le choc.

La cohésion qui constitue la prise se mesure au moyen d'une aiguille à tricot d'un peu plus d'un millimètre de diamètre, limée carrément à l'une de ses extrémités , et engagée par l'autre dans un culot de plomb du poids de O k 30 ; il y a prise quand la pâle, de molle qu'elle était, parvient à porter cette aiguille sans dépression sensible.

En suivant toujours le même mode d'essai , nous disons qu'une chaux est moyennement hydraulique quand sa prise n'a lieu que du sixième au huitième ou neuvième jour, et lorsque après quatre à cinq mois sa consistance est comparable à celle que prend à l'air une pâte argileuse pétrie à bonne consistance, et qu'enfin sa surface n'abandonne plus de chaux au bain d'immersion.

Les chaux faiblement hydrauliques, dans les mêmes circonstances, ne feront prise que du neuvième au quinzième jour ; leur consistance après six mois ne dépassera pas celle du savon sec, et l'eau d'immersion pourra se couvrir encore d'une pellicule de chaux carbonatée.

L'insolubilité des surfaces baignées ne prouve pas qu'intérieurement, même chez les meilleures chaux hydrauliques , il n'y ait de la chaux soluble ; nous n'en avons trouvé aucune qui, prise aune certaine profondeur au-dessous de ces surfaces , n'ait pas changé l'eau distillée en eau de chaux , même après plusieurs années. Le degré d'insolubilité des parties en contact avec l'eau pourrait servir à apprécier la stabilité chimique des chaux hydrauliques , et à mesurer ainsi leur énergie par un moyen différent des moyens physiques fondés sur la dureté acquise ; il s'agirait de recueillir toute la chaux dissoute dans des bains d'eau distillée , renouvelée jusqu'au moment où elle ne se troublerait plus par l'oxalate d'ammoniaque. La totalité de cette chaux perdue , divisée par la surface mouillée exprimée en centimètres carrés , donnerait le degré de solubilité rapporté à cette unité de surface pour les chaux que l'on aurait ii comparer.

Si nous passons de ces considérations générales aux exceptions, nous ferons remarquer que l'appréciation d'une chaux hydraulique , par le seul temps de sa prise telle que nous l'avons définie, peut quelquefois être en défaut, surtout chez les chaux éminemment siliceuses, où l'alumine n'entre

que pour 1/4 ou 1/5 dans la composition de l'argile; quelques exemples compléteront cette observation.

Soit la composition fictive suivante, de trois substances calcaires, dont les argiles correspondent en constitution chimique aux silicates à un, à deux et it trois atomes de silice pour un atôme d'alumine.

Carbonate de chaux . . f 80,00 . . .

Silice N°1. 9,40... N» 2.

Alumine ( 10,60...

Dans ces exemples, la vitesse de prise irait en décroissant, du n« 1 au n* 3, et le degré d'énergie, ou, plus exactement, la cohésion finale des mortiers à sable, composés avec les chaux provenant de ces calcaires, irait, au contraire, en croissant, du n° 1 au n* 3.

La chaux de ce n* 3 se rapprocherait boaucoup des chaux de TArdèche, de la Drôme et de Sassenagc, dans l'Isère, chaux justement renommées dans le midi de la France.

Il suit de là qu'un excès d'alumine dans les chaux hydrauliques en accélère le durcissement au début, tandis que la surabondance de la silice le relarde, mais pour reprendre finalement tout l'avantage.

Le peroxyde de fer, le manganèse, le quartz à l'état de sable, qui souillent les argiles grossières, sont au moins inertes et souvent nuisibles ; ils modifient d'une manière fâcheuse les qualités des chaux hydrauliques; il est entendu, en conséquence, que ces principes, étrangers à l'argile proprement dite, ne doivent pas concourir à la formation des indices d'hydraulicité , ceux-ci ne devant être que des rapports entre la chaux caustique et la silice, l'alumine et la magnésie, quand il y en a.

15. — On rencontre quelquefois des substances calcaires tenant, indépendamment d'une certaine quantité d'argile, du carbonate de magnésie ; quand ces calcaires, pour 20 à 25 parties de ce carbonate, renferment d'ailleurs de 10 à 14 parties d'argile et de 65 à 66 de carbonate de chaux, on peut en tirer par la cuisson d'excellentes chaux hydrauliques qui prennent alors le nom de chaux magnésiennes, et qu'il ne faudrait pas confondre avec les chaux dolo-

miliques, provenant des dolomics proprement dites, lesquelles ne contiennent ni silice ni alumine, et conséqueminent ne sont pas hydrauliques.

16. — De tout ce qui précède, il résulte qu'il ne peut y avoir de chaux hydrauliques sans silice, et que, considérées chimiquement, ces chaux, sortant du four, sont de véritables silicates formés par voie sèche.

IY.