EXPOSITION

Peu d^ terres sont aussi communes que la chaux » principalement employée dans les conslructious. Il eiiste peu de substances analogues qui aient autant exercé la patience et la sagacité des savans et des constructeurs : Tingt siècles n'avaient rien appris de positif sur cetfe inconceFabie substance ; ce protée minéral échappait aux regards le^ plus pénétrans, et si Ton savait le saisir une 'fois, les moyens que Ton avait mis en jeu ne pouvaient serf ir pour un autre.

Ce ne fut qu'à l'époque où les sciences chimir ques prisent un essor si extraordinaire, en oflfraui aux arts des sources de prospérité nouvelles, que l'on parvint, à constater que ce n*était pas à la chaux pore que Ton devait les compositions insolubles dans l'eau , si judicieusement recherchées par les conltnicteurs ; mais qu'en général il fallait la mélanger avec d'autres substances, pour qu'elle acquit les propriétés qu'on lui avait particulièrement attribuées.

Ces découvertes 9 q^i étaient beaucoup pour la soienoe, le trouvaient presque sans utilité pour les

xxir expomtiok;

applications. Je me souviendrai toujours , avec les ingénieurs de 'mon temps, de leur inutilité sur le chantier ; aucun de nous n'ayant à sa disposition, ni oxide de fer ou de manganèse, ni silice en gelée, et d'ailleurs les diverses manipulations indiquées étant ou dispendieuses ou inapplicables.

Forcé , dans lès différentes localités où l'on dirigeait des travaux, de se laisser guider par les hàbi-^ tudès des ouvriers, que l'on corrigeait timidement

d'après quelques préceptes' généraux , plus d'un constructeur avait eu à souffrir de l'obscurité de là science, lorsque M. Vicat, ingénieur des pontset^baussées de France , fit enfin connaître un moyen d'avoir de bons mortiers, applicable sur les cbantièrs;

J'employai immédiatement ces procédés aux travaux du port de Toulon. On cessa d'y employer là pouzzolane ; de grandes économies furent effectuées; et mettant à profit les moyens de manutention que j'avais à ma disposition , je résolus de suivre lès traces de M. Vicat, jlisqu'àce que la composition dés mortiers et letir emploi dans les constructions, ne me laissassent plus d'incertitude.

Je cherchai d'abord à fixer'la quantité d'argile qui devait rigoureusement être mêlée aux chaux pour avoir un résultat voulu , le genre et le degré de cuisson à préférer. J'ignorais d'ailleurs si la même Quantité de chaux pouviait convenir à toys les sables,

-. XIMSITIOK. XXT

la même quantité d'eau aux mêmes chaux : pouvait-on conserver ieê mortiers fabriques quelques jours d'avance? les remouiller? les rebroyer? quelle perte de qualité en résulterait-il ? etc. , etc. Ces questions et beaucoup d'autres , qu'il était indispensable de résoudre pour que la connaissance des mortiers fit enfin partie de la science de l'ingénieur, avaient été jusque-là enveloppées de la plus profonde obscurité.

A mon arrivée à Saint-Pétersbourg en 1821, feu M.deB'étancourt, directeur général des voies de com»munication de Russie, si connji par son génie inventif, son amour pour les sciences et les arts, et la protection éclairée qu'il leur accorda loote^sa vie, fut frappé des résultats que j'avais obtenus en France par l'application en grand des procédés de M. l'ingénieur Yioat: Comme beaucoup de tra?

vaux des voies de communication de Russie ne pouvaient s'exécuter par la difi&culté jde se procurer de bons mortiers; le directeur général me chargea de la construction du pont de Marva, à la charge de continuer mes expériences et d^en publier les résultats'.

1. Despilesde pont, construites en maçonnerie sur une rivière assez censide'rable, Tenaient d'être emportées, et l'on regardait comme impossible que l'on pût en faire un sur la Narowa, fleuve qui a de lo a i5 pieds de vitesse par seconde et plus de 3o pieds de proft ndeur. D'un autre côte' , la chaux de Narva passait pour ne rien valoir : elle fuMÎt si mal que l'on était réduit £ acheter an loin une chaux commane pour les bonnes conitruction de la ville. Cependant il

•tj

SS?j EZPOSIIIÛK.

Placé filtre les puissans encouragemens de AL de Bétancourt , et ce que m'ariiit' appris mon. savant confrère M. Yicat , je constatai Textrêine généralité de ses procédés , en les vayant réussir sur toutes les chaux et avec toutes les terres qui m'étaient envoyées des diffiérens gouvememens du vaste empire dans lequel je devais les propager. Je fis toutes les expériences nouvelles qui me parurent indispensables pour établir d'une manière bien positive }e^ moyens d'applications : et j'arrivai par 4es approximations suffisantes à une science de ■composition des mortiers, à des règles si invariables, et je ramenai Tart de les employer à des faits telle* ment définis, qu'il ne pouvait rester aucune incertitude ait jifùlieu du grand nombre d'élémens différens' qiie nous présente la nature , et des combi^ naisons plus grandes encore qu'ils peuvent donner.

Gé travail , que je dédiai à son principal auteur,

feu M. de Bét0ncourt, -directeur général des voies de communicaticin i:'i^i publié en français à Pétérdsturg en i^ad ; în-4'' ; avec le titre de Traité 4Ur Fàridejmira d$ kons mortiers^ précédé d'eappé-^ riences récentes sur les chaux de France et de Russie. En 1820, le grand duc Nicolas, actuellement

advint que cette maiivaise chaux ^tait une excellente chaux trèshydraulique , qui ne demandait qu*à être broyée pour donner un démenti à tous les maçons du pays. Aussi les piles du pont de Narra sont en b^ton lait avec cotte chaux ets^en trouvent bien.

EXPOSITION. xxvij

empereur de Russie, qui commandait alors le géuie militaire , et dont les lumières allaient au-devant de tout ce qui pouvait être utile à soq pays , me fit demander un extrait de mon ouvrage , pour le faire traduire et imprimer en russe.

N'ayant plus besoin des preuves que j'avais scrupuleusement rassemblées dans la première publir cation , et n'ayant d'autre but que d'être utile aux constructeurs 9 je ne conservai dans l'extrait que l'exposé des faits et les préceptes qui en sont les conséquences. L'ouvrage ainsi réduit devenait plus facile à consulter, et par cela même plus généralement applicable.

L édition de i8i2 3 ayant été entièrement épuisée en Russie^ il devenait indispensable d'en faire une nouvelle pour satisfaire aux demandes qui en étaient faites dans le Nord. Je pensais alors que quelques exemplaires que j'avais envoyés au midi, avaient suffi pour y éveiller l'attention de personnes qui auraient propagé mes résultats d'une manière plus satisfaisante que je n'aurais pu le faire : mais dans le long voyage d'investigation que je viens de terminer en revenant en France, j'ai acquis la conviction que rien n'a été fait à cet égard, et que mon ouvrage est resté d'une utilité générale. En effet, sî l'on possède de plus savaos et de plus importans ouyrages sur les mortiers, aucun n'offre, que je sapbe, la solution complète de leur composition ,

XXVfij EXPOSlTIOir.

comme on la trouve développée dans mon traité ; c'est-à-dire, de manière à satisfaire complètement le praticien : ce qui tient probablement à ce que je l'ai faite pour ma propre instruction. Je lui dois Ja certitude avec laquelle j'opère maintenant sur le chantier. Toutes les idées dont il se compose sont tirées de l'expérience ; il fallait être ingénieur^ industriel , et obligé par état de vivre au milieu des matériaux et des travailleurs , pour les recueillir et en former une espèce de science, ou savoir d'atelier ; aussi l'on y trouve des définitions assez rigoureuses pour Toiivrier, et fort incomplètes en ellesmêmes , des analyses fort utiles pour le maçon, mais plus qu'insuffisantes pour le savant; enfin l'on y a quitté les formes rigoureuses de la science pour y prendre un langage figuré, qui n'embrasse la vérité qu'en partie , pour y conduire autant que possible avec simplicité et certitude.

J'ai beaucoup combattu avant que de me soumettre, mais la nécessité m'a réduit; elle m'a contraint de reconnaître que les infiniment petits du laboratoire disparaissent sur le chantier; que là tout se présente en monceaux hétérogènes , et que Ton doit renoncer à tous les aperçus de détails, sous peine d'être minutieusement inutile. L'attention doit être dirigée sur les masses élémentaires agissantes, au mUieu diesquelles se fondent une infirnitë de corps différens , dont la présence s'évalue

UPOAITIOX xiix

saas qu'il soit nécessaire de les isoler entre eux.

Aussi y dans tout le cours de cet ouvrage , ne rappelons-nous jamais qu'il peut entrer tel ou tel oxide .dans la cou^position des mortiers ; mais considérant tout bon mortier comme le résultat d'une affinité chimique , c'est-à-dire d'une combinaison qui n'a lieu qu'entre des parties infiniment divisées ^ nous avons séparé tous les élémens dont ils se composent en deux parties :

Les élémens chimiques ou poudre impalpable , qui y mêlés avec de l'eau , forment la partie liquide et enveloppante des moTiiers;

Les élémens en grains ou sable , dont la présence ne peut changer la nature des poudres , des liquidei^f et qui forme la partie solide et enveloppée des mortiers.

Les. poudres peuvent être, ou de la chaux pure, ou une poudre terreuse quelconque qui agit chimiquement sur la chaux, forme avec elle une combinaison intime qui durcit dans l'eau, produit le meilleur mortier, et que nous avons nommée base hydraulique ; ou bien encore, une poudre terreuse qui se mêle à la chaux sans changer sa nature, et que nous nommerons base ordinaire : ainsi les sables, ne pouvant pas changer la nature des chaux, sont aussi des bases ordinaires.

Tels sont les seuls composans que nous distinguons dans les mortiers; et ces trois élémens, chaux.

TTTi j £1 POSITION.

précier Temploi des chaux vives , des chaux délayées, des chaux séchées et rebroyées , ainsi que lu limite après laquelle elles ne peuvent plus servir.

La seconde partie contient les moyens d'appli-* cation - en grand , diSerens procédés nouveaux et économiques de cuisson et de fabrication des pouzxolanes et chaux hydrauliques factices; les fours, les machines , pour éteindre, broyer , passer, trier, mêler; enfin Ton indique plusieurs sortesdindustries, auxquelles la méthode certaine de composition des mortiers doit donner naissance, ainsi .que lexhoix à faire des diverses qualités des jnortiersdans la construction des édifices , afin de concilier deux. conditions, qui ne sont pas toujours opposées entre elles, la solidité et Téconomie.

Considéré dans son ensemble , cet ouvrage esX la réunion de plusieurs spécialités qui n'ont jamais été- réunies, et dont l'accord manquait à l'industrie, savoir : d'une méthode pratique de composition des nK>rtiers, qui est nouvelle; de l'art du chaufournier, qui est bien vieux et qui n'en est guère plus avancé; et des connaissances que doit posséder le constructeur, le maçon, pour mettre en œuvre les chaux , les cimens et les mortiers. Considéré en général , il renferme les preuves de plusieurs vérités que l'expérience a révélées, et qui ne sont pas encore très-répandues. En voici quelques-unes.

I* Les mêmes substances par des differences^dê

EXPOSITION. XlXIl)

rnanipulaiion souvent inappréciables, donnant des produits trhs^différens y et développent même des qualités opposées, (art. 46 et 74-)

Ce qui impose Tobligatioii de ne plus rapporter tout à la nature des élémens communs, d'étudier les bonnes méthodes de confection , de former des gens intelligens pour les appliquer, et de ne faire Tanalyse des composans que par les mêmes moyens qui doivent servir à les mettre en œuvre.

a* Dewc mortiers également kjâtauliques, et entre lesquels la vieille notation n*établit pas de différence y peuvent avoir des prix très-différens ^ et ne pas convenir aux mêmes usages, (art, 71.)

D'où Ton voit que pour motiver une préférence, il ne' suffit pas de constater que telle chaux est hydraulique ; et , pour soi comme pour le public , il faut établir rigoureusement ses propriétés comme chaux isolée , les qualités qu'elles développent dans ses principaux usages, son prix sur place, son prix d'exportation; et ce n'est qu'en débattant entre elles ces quatre données, que chacun selon ses besoins peut jndiciairement choisir.

3* Lei diauxy les terres et les sables, dans.Uurs mélanges doubles ou triples , doivent varier dfi proportions dès que Von change Vun cpielconque des composans , pour un composant de nom identique ; par exemple 9 une chaux hydraulique par une chaux également hydraulique, (chap. iv.)

IXxiv CXFOSITIOK.

Aucune règle générale, avec la vieille notaLion, ne peut donc Olre donnée pour fixer les propoi^ tions , puisqu'elles dépendent individuellement des composaos, qui sont par elle Irès-mal définis.

Ce seul exemple suffira pour montrer commeni nous avons été forcés de faire des observations nouvelles et des distinctions suffisantes, pour que des élémens dissemblables ne portent pas les mêmes noms. Seulement alors nous avons pu établir des règles que noufpouvons nommer rigoureuses; mais il faut des hommes intelligens pour s'en servir, et la force des choses impose l'obligation aux praticiens d'étudierparliculièreuientla science de composition des mortiers, afin d'indiquer aux ouvriers de chaque localité le chois et les proportions des élé- ' mens des mortiers , les opérations à faire pour les confectionner, et les moyens d'emploi qui, daos chaque cas particulier, doivent avoir la préférence.

4' £^ général, partout oîi l'on trouve de la chaux, de îa terre et du sable , on peut faire les meilleurs mortiers hydrauliques, c'est-à-dii'e le meilleur possible^ soit qu'on l'emploie à l'eau ou à l'air, (art, 46.)

Ainsi la découverte d'une chaux naturelle trèshydraulique n'a d'intérêt que pour la localité où on la trouve; et les personnes qui en parlent sans autre examen , comme d'une chose qui doit intéresser au-delà , peuvent faire tomber dans deux erreurs très-prononcées : car cette chaux n'est

EXPOSITION. ZUV

avantageuse, même sur le lieu dont on l'extrait, qu'autant qu'on ne peut pas en faire de meilleures et.de plus économiques avec les chaux et les terres de la localité explorée, ou avec celles circonvoisines. Enfin , lors même qu'elle l'emporterait par ces deux propriétés, il serait possible qu'à la plus petite distance le prix du transport l'ait rendu plus coûteuse que des chaux factices fabriquées sur les lieux où elle est transportée.

5* On peut corriger par une bonne composition Finfluence d'une mauvaise manipulation ^ et réci^ proquement; et ces injluences sont si puissantes , que très-peu cTélémens peuvent résister àleurs efforts réunis, (art. 59, 74 5 85 et 95.)

D'où Ton voit que pour former l'opinion sur les chaux d'une certaine localité, il ne suffit pas d'avoir trouvé une chaux hydraulique ou d'en avoir fait une factice ; il faut , pour être véritablement utile, et agir avec connaissance de cause, réunir les pierres à chaux , les sables et terres des lieux cir* con voisins, les analyserpar notre méthode pratique, et détailler pour chacun les manipulations à préféi'er, sans oublier les prix respectifs.

Alors on peut conclure en toute assurance que pour telle localité on doit préférer telle chaux , sable ou terre, tel mode de confection, et jusqu'à quelle distance et pour quel usage cette préférence sera motivéïi^

6° Les résisfances présentes et à venir des mortiers, sont dépendantes des résistances particulières des composons ; et l'instant de la prise des parties enveloppantes (arl. 5i) peut être déguisé par la présence des parties enveloppées, (irl. 166.)

Ce qui fait ïo,îr pourquoi l'on ne peut prendre l'instant de la prise des mortiers hydrauliques pour mesure de Icurrésistanceàvenîr; et qu'il faut, pour conserver ce moyen de prévision indispensable aux constructeurs, prendre seulement l'instant de la prise pour mesure delà résistance présente et à venir de la partie chimique cuveloppante.

Mais sitôt qu'on y mêle de la base ordinaire en poudre ou en grain, terre crue ou cuite, sable ou gravier produits par la nature ou par l'art; les résistances des composés doivent se déduire de la connaissances que l'on a acquise de la résistance respective des composans, etc. , etc. , etc.

En publiant la nouvelle édition de mon ouvrage en France , j'ai encore plusieurs motifs délerminans dont je n'ai pas parlé; non-seulement j'avais à cœur de lui donner une forme élémentaire qui pût en faire un ouvrage classique et facile & compléter, mais de plus il me semble que l'art de construire, aussi vieux que le monde , et comme hii fort ticbe de l'héritage des temps passés , est encore fort loin du point de perfection que l'on pourrait lui désirer; j'en puise la pteuve dans le peu d'accoid qui se

BuowrioN. zxxvij

trouYe souvent dans ce qu'annonce la théorie ^ et ce qui arrive dans la pratique. Cependant, nos méthodes de déduction sont certaines; et si la théorie, c'estprfc-dire «ne suite de raisonnemens rigoutioix,. conduit à des conclusions qui sont démenties par les faits, il faut s'en prendre au point de départ sur lequel le raisonnement a été basé , et qui certainement était faux.

D'où je conclus que , pour perfectionner l'art de construire , et le conduire à toute sa maturité ^ on doit rechercher les moyens qui mettront la théorie en harmonie avec la pratique, en s'attachant à l'étude particulière des élémens.

Depuis long-temp3 je poursuis cette idée ; j'ai approfondi autant que possible la 'nature de plu* sieurs substances élémentaires, ainsi que je l'ai fait pour les mortiers ; et si les constructeurs accueillent favorablement ce premier essai , je le ferai suivre de plusieurs autres, dont la matière, pour être employée tous les jours ^ n'en est pas moins neuve.

Ces petits traités séparés , dont la manière de procéder serait commune, formeraient un traité de la nature des élémens, et de leurs propriétés ; soit en les considérant isolément, soit dans- leurs rapports entre eux : ce qui composerait une espèce de cours, d'origine des idées propres aux constructeurs, et qui, étant pris par la théorie pcnir point dé départ,

XlSVii) HPOSITIOK.

conduirait h des résultats que ta pratique ne p rait jamais démentir.

Si je ne remplis pas entièrement le cadre que je me suis trac^, je suis au moins certain de mettre tes ingëoieurs, plus pcrscvérans et plus instruits qoe moi, dans la voie la plus sûre pour faire d'utiles dëcouverles et reculer les barrières de l'art; mon intention étant, ainsi que je l'ai fait pour les mortiers, de ne rien devoir qu'à l'observation, de ne pas faire une hypothèse , de ne tirer aucunes conclusions que celles amenées par les faits, et de n'établir de pnïeeples que ceux que l'expérience aura consacrés.

L'impression de ce Traité annoncé depuis longtemps, avait été retardée par le mauvais étal de ma santé , lorsque parut 'e nouvel ouvrage de M. l'ingénieur Vlcat (i).

Après l'avoir lu, j'ai trouvé que, malgré les progrès que la science a fails depuis dix ans , je n'ai rien à ajouter à mon ouvrage ; que je suis entièiement d'accord avec mon savant confrère, et plus que jamais fondé à penser, que la méthode pratique que j'ai adoptée restera la même , quelques progrès que fasse la science.

t > Réiiunê âv!

le choii e TabricatioD dc.i mortiers et ci

pniitivD», acInBUra, aur 1» «iiiuIilÉB iproijue tlci matifriaux propres il li

s. Chri Firmiii Ditlot

£XPOSinOiN.

Une grande partie des expériences que j*ai faites^ et qui sont énoncées page xxy de cette préfoce^ se trouvent aujourd'hui confirmées par M. Yicat , et les tables qu'il publie sur ce sujet , traité d'ailleurs avec la supériorité qui le distingue , sont du plus haut intérêt

Tel est le précieux avantage que présente la méthode d'investigation , généralement adoptée dans lés sciences et dans les arts, qu'en partant de l'expérience , M. Yicat a pu d'une part ajouter beaucoup à la théorie scientifique dés mortiers; tandis qu'à de grandes distances, je cherchais de l'autre, à fonder une méthode d'application ; et que tout ce que nous avons conclu l'un et l'autre s'est constamment accordé au fond : bien que dans les expressions et par la différence des points de vue il n'y ait pas du tout parité entre nos deux ouvrages; au point qu'il était difficile, en traitant le même sujet , de les produire d'une utilité plus variée.