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Marbre blanc de Carrare.

Pierre de Travertin. . .

Pierre de IN anto

Pierre de Nanto

e cuite blanche. . .

Terre cuite blanche. . . .

Terre cuite rouge. . . .

re cuite rouge. . . .

1 Vers la lin de ce temps le plomb commençait à entrer en fusion.

L'esprit d'observation s'est également attaché à reconnaître le Ae&rà de condensation que les matières pouvaient éprouver par l'effet d'un froid rigoureux. On trouve dans l'Histoire de l'Académie des Sciences, depuis 1666 (tome I, page 116), que, pendant l'hiver de 1670, M. Picard observa que le froid resserre les pierres et les métaux; en sorte que, sur une longueur d'un pied, ces corps perdaient un quart de %?/e. On gardait avec soin la mesure dans une cave pour la préserver de la froideur qui agissait sur les autres corps, et la tenir toujours , s'il est permis de le dire, en état de bien juger.

Au reste, il est essentiel de remarquer que dans la pratique, on ne saurait tirer aucune conséquence rigoureuse d'expériences de ce genre faites sur des morceaux de faibles dimensions, facilement pénétrés dans toute leur masse par le froid ou la chaleur; tandis que l'action de c s t<m < rature; devient beaucoup moins sensibl • sur certaines m; tières en raison du volume sous lequel on les emploie ordinairement , et se réduit presque à "rien sur les pierres.

DESCRIPTION DIN PROCÈDE DE L INVENTION DE M. IiR\RO, MINERAI OGISTE , POl R REC ).\ NAÎTRE d'aVANCE LE DEGRÉ DE GELIVITÉ DES PIERRES.

L'effet que l'action désagrégeante de la gelée pouvait produire sur les picires a (ou jours paru une question d'autant plus difficile à résoudre d'avance, qu'on n'avait observé aucun rapport certain enfre leurs qualités physiques et le degré de leur gelivité. Aussi, sans s'arrêter aux inductions spécieuses qu'on pouvait tirer, soit de leur texture, soit de la quantité d'eau dont elles se pénètrent, ou enfin de leur dureté plus ou moins grande, les constructeurs les plus habiles, n'ayant pas cru qu'il fut possible d'improviser, en quelque sorte, les leçons de l'expérience, ont-ils tous été d'avis qu'il fallait attendre l'action de pli s fuis hivers sur les pierres nouvelles, avant doser les mettre en œuvre. Ce genre d'épreuve, en usage jusqu'à ce jour, et qui paraissait réunir au plus haut point toutes les conditions de la plus sûre garantie, était, il faut en convenir, sujet à de graves inconvéniens. En effet, indépendamment des entraves que pouvait faire naître, en bien des cas, le temps qu'il entraîne à sa suite, il devenait encore insuffisant lorsque les hivers sont peu rigoureux; car on a vu souvent des pierres de nouvelles carrières, employées dans les monumens,

308 TRAITèÉ DE L'ART DE BATIR.

n'éprouver, pendant les hivers doux et tempérés, aucune influence de

l'air ou de l'humidité , et se décomposer presque spontanément après

plusieurs années, dans un hiver rigoureux ou même non rigoureux,

mais présentant des successions de gelées ou de dégel plus ou moins

prononcées.

Dans cet état, la somme des connaissances acquises sur la nature des matériaux offrait une lacune importante à remplir. Il s'agissait donc de trouver un moyen qui pût faire connaître, en peu de jours, si telle pierre est gelive ou non, et qui présentât des résultats aussi certains que ceux qu'on peut obtenir aujourd'hui sur sa force et sa résistance. C'est ce problème d'utilité publique que M. Brard, auteur du Manuel du Minéralogiste et de la Minéralogie appliquée aux arts, a résolu de la manière la plus satisfaisante.

Laissons M. Brard faire connaître lui-même l'origine de cette précieuse découverte, et les résultats de ses premiers essais.

« Les pierres gelives, dit-il, s'altèrent de trois manières différentes:

» 1°. En éclats irréguliers et anguleux;

» 2°. En feuillets plus ou moins épais;

» 3°. En grains plus ou moins fins1.

» Les pierres gelives par éclats irréguliers sont assez souvent des » roches calcaires, compactes, à la surface desquelles on observe des » filets droits, gris ou jaunes, dune iinesse extrême et qui s'entre- » coupent dans tous les sens.

» Le second mode appartient aux calcaires argileux fissiles, aux » schistes grossiers et aux roches micacées.

» Enfin les pierres qui s'égrènent sont les plus communes : on en » rencontre parmi les roches calcaires à gros grain et à grain fin, » dans certains granits, et surtout parmi les grès. Je ne dis pas que » toutes ces pierres sont gelives , j'indique seulement la manière dont » elles se détériorent à la gelée quand elles ne peuvent lui résister.

1 M. Brard aurait pu ajouter deux autres modes d'altération : 1°. celui dont l'effet est d'enlever des plaques de loin à loin , et aux endroits seulement qui renferment des flaches, espèce de défectuosités ou de solutions de continuité qui résultent d'une fissure ou de l'interposition d'une matière étrangère; et 2». celui de certaines pierres qui semblent se corroder avec une sorte de régularité , et qui présentent , dans leur état de dégradation , des reliefs vermiformes assez remarquables, et qu'on a souvent imités à tort dans les monumens publics. {Note extraite du rapport de M. le vicomte Hèricart de Thury . )

» La force qui rompt l'adhérence des pierres gelives quand on les » expose aux atteintes de la gelée et aux alternatives des saisons , qui » se succèdent si rapidement en Europe, est la même force ou la même » cause qui fait éclater les arbres dans nos forêts, et qui brise les vases » de terre et de verre dans lesquels on fait congeler l'eau.... Cela étant » reconnu, il s'agissait, pour résoudre le problème, de trouver un agent » dont les effets fussent analogues à ceux de l'eau congelée : or, la » première qui se présente est celle de produire un froid artificiel , et » d'y exposer la pierre que l'on veut étudier autant de fois que la » prudence l'exigerait, pour que l'on pût en obtenir une conviction » satisfaisante. Ce moyen serait sans doute le meilleur de tous s'il » était praticable en grand; mais comme il ne l'est point, et que les » substances réfrigérantes pourraient d'ailleurs altérer certaines pierres » et déguiser ainsi l'action de la gelée proprement dite, il faut renoncer » à ce procédé, malgré tous les avantages qu'il semblerait promettre1. » Maintenant, si l'on compare l'eau congelée à un sel cristallisé, que » l'on rapproche ses effets de ceux des substances salines, qui s'eflleu- » rissent à la surface des pierres, et qui finissent même par la réduire » en poudre, on entrevoit un commencement d'analogie qui se fortifie » de plus en plus à mesure que l'on en compare les résultats.

» C'est en examinant, je l'avoue, l'effet d'un sel sur des vases de terre » cuite, que j'espérai pouvoir atteindre le but que je me proposais, » en substituant l'action d'un sel mural à celle de l'eau congelée.

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1 II ne serait peut-être pas aussi impossible que le pense l'auteur de faire éprouver aux pierres d'appareil l'action directe de la gele'e produite par un froid artificiel : voici même , à ce sujet , ce que l'on a proposé dernièrement.

On placerait la pierre d'épreuve, convenablement humectée, dans un vase de fer-blanc, que l'on entourerait en tout sens d'un mélange réfrigérant , composé de glace pilée et de muriate de soude ; on enfoncerait un thermomètre dans le mélange de sel et de glace , et un dans le vase qui contiendrait la pierre. Du moment où les thermomètres marqueraient en semble 2°. on examinerait la pierre une première fois, pour savoir si elle aurait déjà été attaquée à ce premier degré de froid , et l'on en ferait autant à chaque fois que les deux thermomètres descendraient ensemble à 4, 6, 8, 10, 15 degrés, qui est à peu près le maximum du froid à Paris.

Par ce moyen , l'on connaîtrait positivement le degré précis auquel telle pierre se détériorerait; mais outre que ce procédé ne serait nullement à la portée des praticiens, et ne remplirait point par conséquent l'une des parties essentielles de la proposition , nous croyons qu'il demande à être appuyé d'une série d'expériences comparatives avant que l'on puisse le conseiller , même pour les circonstances difficiles où l'on pourrait avoir recours aux cabinets de physique et aux laboratoires de chimie. [Note de M. le vicomte Hèricart de Thury ) .

» J'avais par devers moi quelques anciennes observations sur la force » expansive des sels. Je savais que certaines galeries de salines, situées en » Bavière ou en Tyrol, s'étaient obstruées, dans l'espace de peu d'an- » nées, par l'action seule du rauriate de soude dont ia roche est péné- » trée en tous sens; je n'ignorais point que le toit et le mur de plusieurs » couches de houille se réunissent quand le combustible est enlevé par » le fait seul du gonflement du schiste alumineux; je savais aussi que la » craie dont on se sert pour bâtir à Malte tombe en poussière quand l'eau » de la mer vient à la toucher ' ; enfin, j'ai rassemblé toutes ces données, et » j ai commencé les expériences dont je vais rendre compte, en éliminant >> toutes celles qui ne m'ont amené à aucun résultat satisfaisant.

» Le nitrate de potasse, le muriate de soude, le sulfate de magnésie, » le carbonate et le sulfate de soude, l'alun et le sulfate de fer, effleu- » rissent assez généralement à la surface des roches qui les contiennent, » et la réduisent en poudre ou en éclats absolument de la même » manière que le fait l'eau congelée par rapport aux pierres gelives. » Or, j'ai mis une suite assez nombreuse de pierres d'appareil, de » diverses natures, successivement aux prises avec chacun de ces sels,. » afin de pouvoir choisir ensuite celui dont la force expansive me » semblerait la plus énergique et la plus active. Le sulfate de soude » ( vulgairement sel de Glauber) m'a paru mériter la préférence, » puisque c'est avec lui que j'ai fait toutes les expériences qui m'ont le » plus parfaitement réussi. Passons donc sous silence tous les essais » qui n'ont eu aucun succès, et toutes les épreuves qui m'ont amené » au point que je considère aujourd'hui comme le meilleur procédé à » employer pour reconnaître les pierres de mauvaise qualité, je dirai » que, lorsqu'on veut s'assurer si une pierre d'appareil est susceptible » ou non de résister à l'action de la gelée, il faut la faire bouillir dans » une dissolution saturée à froid de sulfate de soude pendant une » demi-heure, la retirer et la placer ensuite dans un vase plat, au fond » duquel on verse environ une ligne d'épaisseur de cette même dissolu- » tion, de manière à ce que la pierre en épreuve y trempe légèrement,

1 Au Chap. YII <lu second Livre de Vitruve, il est aussi parlé de l'action destructive de l'eau de mer sur les pierres tendres. Mais ce <|iie dit le même auteur , .sur l'effet '|ue produit le sable marin employé dans les constructions, où il détruit les endtii/s en rejetant au dehors le sel ilonl il est imprégné, semblait dr\oir mettre plus directement sur la \oie du cette précieuse découverte. (Voyez ci-devant , page 129. )

» et par sa base seulement. On placera le tout dans un appartement » chaud, si c'est en hiver, ou dans un grenier, si c'est en été, afin de » faciliter l'effloraison du sel dont la pierre est imprégnée : au bout de » vingt-quatre heures on trouvera l'échantillon couvert d'elïlorescences » neigeuses, et la liqueur évaporée ou absorbée. On aspergera légère- » ment la pierre avec de l'eau pure, jusqu'à ce que toutes les aiguilles » salines aient entièrement disparu, et que la pierre, que l'on ne doit » pas sortir du vase, soit bien lavée. Il n'est pas rare de trouver tout » à l'entour de l'échantillon, dès cette première lotion, des grains, des » feuillets ou des fragmens anguleux qui s'en sont détachés, et beaucoup » d'autres déjà soulevés, si l'on opère toutefois sur une pierre gelive. » Ici l'expérience marche, mais n'est point terminée : il faut laisser » effleurir de nouveau, puis arroser, et continuer ainsi pendant cinq à » six jours; au bout de ce temps, si la température a été sèche, et que » les efflorescences soient bien formées , on doit être fixé sur les bonnes » ou mauvaises qualités de la pierre en épreuve. On lave alors l'échan- » tillon à grande eau, l'on recueille tout ce qui s'en est détaché pendant » le cours de l'expérience, et l'on juge, par la quantité de ces parties » désunies, du degré d'altération qu'elle éprouverait un jour si on l'ex- » posait à l'action de la gelée.

» Les pierres très-gelives que j'ai soumises à cette épreuve se sont m détériorées dans le courant du troisième jour, quelques-unes se sont » entièrement éboulées; celles qui sont moins mauvaises ont résisté cinq » à six jours; mais peu de pierres, excepté les granits durs, les calcaires » compactes et les marbres blancs , ont pu supporter l'épreuve pendant » trente jours consécutifs. Il est donc, un terme où il faut s'arrêter, et » je crois que huit jours doivent suffire.

» Pour peu que l'on soit familiarisé avec ces sortes d'expériences, on » s'explique facilement tout ce qui doit se passer dans le courant de » l'épreuve dont il s'agit. L'eau bouillante et chargée de sels dilate la » pierre et la pénètre, à une certaine profondeur, à peu près comme » l'eau pluviale s'introduit à la longue dans l'intérieur des pierres » exposées aux intempéries de l'atmosphère. L'eau pure, en se congelant, » occup • un plus grand volume qu'à l'état de fluide, aussi se fait-elle » jour à travers les pores de la pierre, en faisant effort contre les parois » des cellules, qui ne peuvent plus la contenir dans ce nouvel état. De » même le sel, tenu en dissolution au moment où il s'est introduit

» dans l'intérieur de la pierre , est forcé de se faire jour à l'extérieur, à » mesure que son dissolvant s'évapore et le force à reprendre sa forme » solide, sous laquelle il occupe également beaucoup plus de place. » On conçoit que les lotions et les effloraisons réitérées qui sont pres- » crites ci -dessus n'ont d'autre but que d'achever de séparer toutes » les parties qui tendent à se détacher de la masse, et qui ne sont » qu'ébranlées au commencement de l'épreuve. Je ferai remarquer » encore une analogie frappante entre l'effet de l'eau congelée et celui » de l'efïloraison des sels sur la désagrégation des pierres gelives : » c'est que l'eau pure n'agit elle-même sur la pierre qu'à l'état d'efflo- » rescences neigeuses, qui viennent évidemment de l'intérieur à l'exté- » rieur, comme les efîlorescences salines; tandis qu'à l'état de glace » dure, elle peut séjourner à la surface des pierres gelives sans les » attaquer, et il en est de même des sels cristallisés, qui n'ont, dans » cet état, aucune action sur ces pierres particulières. »

Les résultats des premiers essais de M. Brard ont été confirmés depuis par de nombreuses expériences faites, soit par des ingénieurs des ponts et chaussées, soit par la société royale de Genève. Mais les plus complètes sont celles qui ont eu lieu à la direction des travaux publics de Paris , sous les yeux de M. le vicomte Héricart de Thury, chargé en dernier lieu, par la société d'encouragement, de vérifier, par de nouveaux essais, le procédé de M. Brard. Le détail de ces expériences, et l'instruction pratique sur la manière de les faire, placés ci-après, nous ont paru un complément nécessaire à ce qui a été dit précédemment sur la connaissance des pierres.

Compte rendu des expériences faites a l'inspection générale des carrières

DE PARIS SUR LES PIERRES d'aPPAREIL, SLR LES MARBRES, LES BRIQLES ET LES MORTIERS ANTIQUES ET MODERNES , PAR M. LE VICOMTE HÉRICART DE ThURY.

Dans le cours des expériences qui ont été faites à l'Inspection générale des carrières de Paris, depuis le mois de septembre 1822 jusqu'à ce jour, nous nous sommes principalement attachés à chercher le point où l'action du sulfate de soude est absolument semblable à celle de la gelée, dans la détérioration des pierres gelives : or, le seul moyen de parvenir à ce but était d'agir sur des pierres dont les bonnes et les mauvaises qualités sont sanctionnées par le temps, et nous n'avons pas balancé à

adopter ce mode comparatif, qui met en regard les résultats d'une longue pratique avec ceux du procédé que nous examinons.

Nous avons fait plus : ce n'était pas assez de s'être assuré que l'eau saturée à froid produisait les mêmes effets que ceux de nos hivers accumulés, nous avons voulu savoir encore si l'on pouvait les outre-passer, et en cela nous sommes arrivés aux mêmes résultats que ceux qui sont consignés dans le procès-verbal des expériences de M. Vicat, dont on connaît la sévère exactitude; c'est-à-dire qu'en employant une dissolution saturée à chaud, au lieu de l'être à froid, nous sommes parvenus u attaquer des pierres que les siècles avaient respectées , telles que les liais. On peut donc non-seulement s'assurer si les pierres que l'on soumet à l'épreuve pourront braver à jamais l'action de nos climats tempérés; mais on peut encore, en forçant la proportion du sel, prévoir ce qui arriverait à ces mêmes pierres, si, par une cause quelconque, on venait à les exposer à des agens destructifs plus énergiques que ceux qui nous sont connus.

Cette tentative n'était pas une pure curiosité, puisqu'il est certain que toutes les parties extérieures d'un édifice ne sont pas également exposées à l'action destructive du froid et de l'air : ainsi, par exemple, les angles des corniches, les colonnes et leurs chapiteaux surtout, qui sont frappés dans tous les sens et par la pluie et par l'air humide, sont bien plus fortement exposés à leur action destructive que le parement d'un mur qui n'offre qu'uile face plane à l'air. Les architectes, au reste, ont toujours eu égard à ces différentes situations des parties d'un même bâtiment, et nous n'en parlons ici que pour faire sentir combien il est avantageux de pouvoir augmenter l'énergie de la dissolution de sulfate de soude, toutes les fois qu'il deviendra nécessaire d'assortir plusieurs qualités de pierres aux différentes parties d'un même édifice, et nous allons voir à l'instant que cette circonstance vient précisément de se présenter.

Il s'agissait de choisir parmi les pierres des environs de Paris celles qui, par leur solidité, la hauteur de leur appareil et la finesse de leur grain, seraient susceptibles de servir à exécuter les grands chapiteaux corinthiens de l'église de la Madeleine.

L'épaisseur du banc et l'état des carrières de l'Abbaye du Val ont fait penser que les pierres qu'elles fournissent seraient les plus propres à l'exécution de ces chapiteaux; mais une difficulté se présentait, les avis étaient partagés. Tel architecte avait employé cette pierre avec le plus

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grand succès, tel autre, au contraire, l'avait vue se déliter complètement à la gelée. Pour juger et décider définitivement la question, on a pris, à la carrière même , des échantillons des deux bancs qui sont en exploitation, on les a soumis à l'épreuve de la lessive saturée à chaud, et l'on a appris, dès le surlendemain, que le banc supérieur était celui qui fournissait d'excellente pierre, et que le banc inférieur était celui qui fournissait les pierres gelives : la ressemblance parfaite du grain, de la couleur et de tous les caractères extérieurs de ces deux pierres, ne permettait pas de les distinguer lorsqu'elles étaient rendues au chantier. Ainsi, il ne peut plus rester aucun doute sur la véritable cause des avis contradictoires de nos architectes sur les pierres des carrières du Val de l'Ue-Adam , du Val d'en haut et de l'Abbaye du Val.

L'on a cru devoir encore, dans cette occasion, soumettre à l'épreuve, comme terme de comparaison, des fragmens de chapiteaux de pierre de Conflans, provenans des anciennes colonnes réformées par Rondelet lors de la restauration des piliers du dôme de l'église de Sainte-Geneviève, et qui étaient exposés à l'air depuis plus de vingt ans, sans en avoir souffert la moindre altération ; et ici l'expérience a été de nouveau d'accord avec l'observation , car la lessive ne les a nullement attaqués.

Nous ne nous sommes point bornés, comme M. Brard, à soumettre les pierres d'appareil seulement à l'action désagrégeante du sulfate de soude; nous l'avons aussi appliquée aux marbres, dont un grand nombre ne sont pas susceptibles de servir à la décoration extérieure, et nous avons également produit des effets absolument semblables à ceux de la gelée sur les marbres argileux. Enfin , quelques mortiers et quelques briques antiques ont été soumis à la même épreuve , et sont venus à l'appui de ce que MM. Vicat et Billaudel ont consigné dans leurs rapports.

Les tableaux suivans présentent la série des pierres, des marbres, des briques et des mortiers qui ont fait le sujet de nos expériences.

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NOMS DES PIERRES