CHAPITRE II

Des substances avec lesquelles on unit la chaux dans les mortiers, les cimens , et les bétons.

Ces substances sont liquides ou solides. Les substances liquides sont : l’eau, le lait , le sang de bœuf, le blanc d’œuf, l’urine , le vin , le vinaigre , le suc de titymale , le gluten des limaçons, l’huile, la poix liquide, etc.; les substances solides peuvent se sous-diviser en substances minérales , sels , matières grasses; substancesanimales, et substances végétales.

Les matières minérales sont : le sable, le marbre blanc, la craie, la recoupe de pierre; le verre ; la brique, la tuile, le grès cuit , les gazettes , la pouzzolane, le basalte, le traas; le mâchefer , les scories des hauts fourneaux et des forges; l’argile résidu de la distillation du nitre; les cendres de bois, de houille, de tourbe; la cendrée; la céruse, et le minium. Les sels sont' le sel marin et le sel ammoniac. Les matières grasses sont : le bitume , la poix solide , le malt; la cire, la graisse de porc ou de mouton. Les matières

animales sont : la colle-forte, le frpmage; et les matières végétales, la gomme, l’ail, les ligues.

Parmi toutes ces substances , il en est un ‘grand nombre qui ne sont point d’un usage habituel*, il en est même plusieurs qui sont sans effets.

Nous allons examiner les qualités et les propriétés de chacune de ces matières. D’abord, des matières liquides.

Si l’eau était pure et qu’elle ne contint que les 0,8741 d’oxigène, et les 0,1 a 5 g d’hydrogène (1) , qui entrent dans sa composition , toutes les eaux seraient également bonnes pour éteindre la chaux , et fabriquer les mortiers et les cimens ; mais les eaux varient entre elles , soit par leur composition , soit par les substances quelles tiennent en dissolution. Les eaux de pluie, de neige, sont plus oxigénées que les eaux de rivières, et celles-ci le sont plus que* l’eau fraîchement distillée. Il serait difficile de déterminer, si cette différence de proportion provient de l’oxigène et de l’hydrogène combinés, ou de l’air dissous dans l’eau. Cependant, les dernières expériences de M. Thénard prouvent, que l’on peut combiner avec l’eau , des quantités beaucoup plus considérables d’oxigène, que celles que contient naturellement l’eau ordinaire.

Comme l’eau est le dissolvant d’un grand nombre de substances, on la trouve rarement pure. Les unes tiennent des sels en dissolution , les autres des gaz, d’autres ces deux sortes de substances réunies; elles peuvent contenir des gaz oxigène, hydrogène, azote, acide carbonique; des carbonates, des muriates, des sulfates de soude, de chaux, de magnésie, de fer; et, selon la nature et la proportion des substances

(1) Klaproth, Dictionnaire de Chimie, au mot Eau.

dissoutes, ces eaux peuvent avoir une action plus ou moins grande sur la chaux.

Parmi toutes les eaux, celles dont on doit discuter l’usage, ou que l’on ne doit employer qu’avec une extrême précaution, sont les eaux gazeuses, parce que l’acide carbonique qu’elles retiennent, contribue à régénérer de la pierre calcaire ; et il est des eaux, comme celles de Pyrmont, qui contiennent i5oo grains d’acide carbonique par ioo livresd’eau, et d’autres, comme les eaux artificielles de Selz, qui ne contiennent que 5o grains d’acide carbonique par ioo livres d’eau, et cela indépendamment de l’acide carbonique combiné dans les carbonates.

Vitruve d’abord (t), et plusieurs ingénieurs et constructeurs ensuite, ont discuté l’eiTet des eaux dans les mortiers; mais au lieu d’examiner l'action de toutes les eaux , ils se sont contentés de rechercher, si 1 eau de la mer pouvait être employée avec avantage ; Vitruve pense que cette eau est moins bonne que les autres, parce que les sels qu’elle contient sont rejetés en dehors, et font périr les enduits.

Il est dit, dans les Mémoires sur les constructions, qui ont paru du temps de Colbert , que l’eau de la mer n’est pas bonne, parce que le mortier dans lequel elle est employée, ne pouvant sécher que difficilement, a de la peine à s’attacher aux pierres.

Bellidor (a) , tout en avouant que le mortier fait avec cette eau , est plus long-temps à faire corps que quand on y emploie de l’eau douce , annonce en même temps que , par la suite, il devient beaucoup plus dur, et que l’on s’est désabusé

( 1 ) Livre II , chapitre 4-

(a) Architecture hydraulique , tome IU , page i<)3.

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de ce préjugé par les travaux relatifs à la marine, construits dans ces derniers temps sur la côte de Normandie, principalementà Cherbourg, où la chaux, il est vrai, estd’unebonté merveilleuse , étant faite de pierres dures, semblables au marbre.

Dans une question de cette nature, il est difficile d'avoir une opinion certaine et positive sur des essais faits dans un endroit seul , et sur une espèce de chaux , parce quelles sont toutes tellement différentes les unes des autres, qu’il est possible que ce soit la chaux, laquelle, par sa nature et ses propriétés, ait eu la plus grande influence sur le résultat. Ce qu’il y a de probable, c’est que les sels que l'on peut introduire dans ces mortiers, peuvent tendre à sortir et à s’effieurir au dehors, et que l’action de l’air sur les enduits, donne naissance à des sels nitreux ou muriatiques, qui produisent, par la suite, des ravages considérables, et qui influent sur- l’endurcissement ou le ramollissement des mortiers. Cependant, M. Treussart croit, qu’un peu de soude peut rendre la chaux plus durcissante dans l’eau.

Il faut, dans l’examen de cette question, distinguer les chaux ou les mortiers qui doivent être employés dans l’eau, de ceux qui doivent être employés à l’air. Dans la première position, les sels contenus dans l’eau doivent avoir peu d’influence. D’ailleurs, M. Raucourt a immergé des chaux, de diverses natures, dans l’eau de la mer et daus l’eau des rivières, et n’a pas trouvé de différence sensible dans les résultats quelles ont présentés; mais, dans leur expositiou à l’air, il est très possible que, par l’action de ce fluide, il y ait des effets particuliers produits par les sels.

Au reste, cette question sur l’usage de l’eau de la mer, quel que soit son effet sur les chaux et les mortiers , n’est pas d’une aussi grande importance qu’elle le parait ; car, malgré

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les précautions que l’on prend , la plus grande partie des constructions exposées à l’humidité , se couvrent d’efflorescences salines. Celles-ci peuvent être produites, soit par les eaux naturelles qui s'infiltrent dans les mortiers , dans la maçonnerie , soit par l’action de l’oxigène de l’air sec, qui touche continuellement les surfaces, soit [enfin par les sels ou les acides que contient l’air, ainsi que Margraff s’en est assuré (i).

Revenons un moment à l’effet des eaux gazeuses , que tous les ingénieurs-constructeurs sont disposés à proscrire.

Nul doute que, si l’on veut éteindre de la chaux avec des eaux gâteuses , on régénère de la pierre calcaire et l’on détruit sa propriété comme chaux vive $ que l’on régénère d’autant plus de carbonate de chaux , que l’on emploie plus d’eau ; enfin, qu’il ne soit très préjudiciable d’éteindre, par immersion et macération , avec des eaux gazeuses , des chaux qui doivent être conservées long-temps. Mais si la chaux est réduite à l’état pulvérulent, soit en la pilant, soit en la faisant fuser , et qu’après l’avoir mêlée - avec le sable ou autres matières qui entrent dans la composition du mortier, on l’imbibe d’eau aérée pouf la broyer , la malaxer , et que le mortier soit employé de suite, il est possible que le gaz acide carbonique contenu dans l’eau, favorise la dessiccation du mortier et contribue à accélérer son durcissement.

Delafaye (2) croit , que les eaux qui tiennent du carbonate de chaux en dissolution , telles que celles des bains d’Apone et de Corcena , près Padoue ; celles du fleuve Silar en Calabre et de la rivière Eisa en Toscane, celles du ruisseau de Véron,

( 1 ) Academie de Berlin, année ij5i.

(a) Recherches sur les préparations que les Romains donnaient à la chaux , page 61.

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près de Sens , et de la fontaine d’Arcueil , près Paris -, etc. , sont propres à la solidification des mortiers'; il cite, pour exemple, les essais qu’il a faits, et qui ont acquis une si prompte consistance, que, dès le cinquième jour, on a pu les polir sur uu grès, avec de l’eau, comme on polirait le marbre.

L’eau de jaghe est un sucre brut et très brun qui se tire du cocotier et du palmier ; les Indiens et les Malabres en emploient dans la composition de|leur mortier. De Bruno présume (i) que c’est à cet ingrédient qu’on doit attribuer le durcissement du ciment et du mortier, de même que le poli et la solidité des enduits, et l’impénétrabilité des murs à toute espèce d’humidité. Il pense encore, que la mélasse peut sup- * pléer au jagre. Delafaye a fait, d’après cette indication , plusieurs essais qui ont bien réussi. 11 a fait des mortiers qui sont devenus aussi durs que la pierre. Des Américains qu’il a consultés, lui ont assuré avoir employé, avec le plus grand succès , de la mélasse dans le mortier préparé pour des aquéducs et des bassins.

Le lait est composé d’eau, de sucre de lait, de mucilage animal, de muriate et sulfate de potasse, et d’un peu d’acide acétique; il tient, en suspension, du beurre, de la matière caseuse, et des phosphates de chaux , de magnésie et de fer. 11 est employé avec la chaux , par les Indiens , sur la côte de Coromandel , pour former du stuc ; on en fait usage en place de colle , pour blanchir avec la chaux ; les badigeons de chaux et de lait , ou môme de petit-lait , sont beaucoup plus solides que ceux d’eau de chaux , de recoupes de pierres ou de terre d’ocre. Cadet-de-Vaux (i) emploie le lait pour la peinture

(i) Delafaye, Mémoire pour servir de suite, page jp. (3) Dictionnaire de Klaproth , au mot Lait.

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ea détrempe, en mêlant à Une pinte et demie de lait décrêmé, 6 onces de chaux nouvellement éteinte, 5 onces de blanc d’Espagne et 4 onces d’huile de lin. Nous avons éteint, plusieurs fois-, de la chaux grasse avec du petit-lait et avec du lait, et la chaux s’est solidifiée sans y ajouter de nouvelles substances. Plusieurs boules de chaux, éteintes avec du lait, devenaient inattaquables à l’eau, lorsque nous leur avons laissé prendre un peu de consistance à l’air. On indique, pour souder les tuyaux de grès, un mortier froid, composé de chaux, de lait, de fromage et de blanc d’œuf.

Parmi les cimehs que Palladio indique, comme étant propres à boucher les fentes et les crevasses , il en est un composé de chaux, de sang de boeuf et d’huile; le sang se divise en deux parties, sérum et caillot (i). On trouve, dans ces matières, de la gélatine, de l’albuminé, de la fibrine, du soufre, de la soude, du mnriate de soude et des phosphates de chaut et de fer. On savait déjà, que le sang de bœuf et la limaille, produisaient un bon ciment pour les joints des dalles. Ignorant l’effet de sa combinaison avec la chaux, nous formâmes un ciment, en délayant et malaxant du sangdebceuf avec de la chaux pure en poussière , fusée par aspersion ; ce ciment , fortement malaxé, fut attaqué par l’eau ; mais il se durcit considérablement à l’air. Nous fîmes des vases avec ce ciment, nous les emplîmes d’eau, après les avoir laissés durcir à l’air; mais l’eau s’infiltra à travers.

Klaproth nous apprend, dans son Dictionnaire de Chimie, au mot Œuf , que le blanc d'œuf est composé d’albumine, de soude et d’une trace de muriate de soude et de phosphate de chaux. Cette matière est employée avec la chaux pour en

(i) Dictionnaire de Klaproth, au mot Sang.

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former des cimens et des' mortiers. Le mélahge de ces deux substances devient promptement solide, probablement par la coagulation de l'albumine. On colle facilement la porcelaine avec un mélange de chaux, de blanc d’œuf et de fromage. Nous avons fait des boules de chanx et de blanc d’œuf, fortement et promptement malaxées, qui se durcirent dans l’eau.

Pline, livre xxxvi, chapitre i\, prétend, que pour faire la maltha, qui produit un mortier plus dur que la pierre , on trempe la chaux nouvelle dans du vin , on la retire pour obtenir la poudre qui résulte de la fusion ; on mêle cette .poudre avec du saindoux , dans lequel on a fait cuire des figues, et l’on passe le tout à travers un linge. Cette maltha , qui paraît fort chère, n’a pas encore été obtenue de manière à pouvoir être employée. Il existe une autre maltlia , employée par lés Siamois, pour faire des statues et construire des mausolées , et dont difierens peuples de’ l’Asie font usage dans leur construction ; elle est composée de poix, de résine et de chanx.

On fait ordinairement avec du visaigre et de la limaille de fer , un mortier avec lequel on bouche les joints des pierres ; d’abord on faitrougir la limaille pour l’amener à l'état d’oxide noir ■, ensuite , pendant quelle est encore chaude, on verse du vinaigre dessus et l’on emploicde suite le ciment. L’action du vinaigre sur le fer l’oxide au maximum, et pendant cette oxidation , les particules de rouille s’unissent intimement entj-e elles et avec les pierres qu’elles touchent. Delafaye annonce, page 35 de ses Recherches, que le vinaigre donne de la solidité à la chaux, quand on la pétrit avec ce liquide.

Delafaye prétend que si , après avoir pétri, avec du vinaigre, deux mesures de sable et une de chaux fusée , on y ajoute une petite quantité d’huile, on fera un mortier parfaitement dur.

L’Encyclopédie , par ordre de matières , au mot Cimeut ,

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tome I, page GG 4 , indique, pour recoller le verre, un mélange de suc de titïmale et de gluten de limaçon. Ce procédé, ainsi que celui qui précède, n’exigeant pas l’usage de la chaux, nous dispensent d’entrer dans de plus grands. détails.

Motigez, Delafaye, et un grand nombre de savans, indiquent l’huile, comme un des ingrédiens qui entrent dans les bons cimens des anciens. Vitruve, liv. vi , vu, cbap. i , nous fait connaître que les joints des dalles de pierre dure, ou de carreaux de terre cuite, dont on couvrait les terrasses , étaient remplis , exactement , avec de la chaux pétrie avec de l’huile.

On trouve/ dans les Lettres de Ferber, page 114, que le ciment employé pour la mosaïque, se compose de chaux vive, de poudre de Travertino et d’huile.

£1 est dit , page 275 du tome xxiv, des Annales des Arts et Manufactures, que l’on peut faire un excellent mortier , pour garantir les bois des injures de la saison, en le composant de trois parties de chaux éteinte à l’air , deux parties de cendre de bois et une partie de sable lin ; tamiser le tout et y ajouter autant d’huile de lin qu’il est nécessaire , pour en faire une masse qui se laisse manier avec un pinceau ou une brosse.

. Nous ignorons, absolument , quelle espèce de chaux on employait avec cette huile. Nous avons entrepris plusieurs expériences sur ces mélanges, et toujours sans succès. La chaux s’éteint difficilement dans l’huile ; ce n’est qu’au bout de trois semaines, qu’un fragment de chaux, que nous avons laissé plongé dans l’huile, pendant 24 heures, a tombé naturellement en poussière , et cela sans laisser apercevoir de chaleur sensible. De la chaux ainsi fusée dans de l’huile, de même que delà chaux fusée avec de l’eau, dont on l’avait aspergée,

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ont été broyées et malaxées avec de l’huile, soit seule, soit en y ajoutant du sable. Toutes les boules, obtenues de cette manière , se sont effleurées de nouveau et sont tombées en poussière. Le peu de cohésion quelles avaient d’abord contractée a été détruite au bout de 60 jours.

Mais toutes les fois que nous avons broyé et malaxé des terres calcaires, argileuses, siliceuses, avec de l’huile, nous avonsobtenu un mortier qui s’est durci plus ou moins vite; on augmente *et l’on accélère le durcissement, en ajoutant de l’oxide ou du carbonate de plomb aux terres: ainsi, le mortier de Dyle, que l’on emploie pour boucher les joints des dalles, des terrasses, et pour enduire des surfaces exposées à l’humidité, est compose de gazette, c’est-à-dire, de vases de terre cuite , comme le grès, et dans lesquels on enferme la porcelaine que l’on place dans le four. On pulvérise cette matière , on la mêle avec o,o6à 0,08 d’oxide de plomb, et on la triture ensuite avec de l’huile.

11 serait possible, cependant, que l’huile pûtêtreemployée en petite proportion , pendant et après la fabrication du mortier, comme on le pratique sur les cotes de Barbarie, ainsi que l'abbé deMarsi l’annoncedans son Histoire moderne, tome X, p. 44 °; et dont on fait également usage sur la côte de Coromandel , comme l’indique M. de Bruno , dans sa lettre à Delafaye. Celui-ci donne le procédé suivant, comme propre à former un bon mortier avec de l’huile.

Lorsqu’on aura pétri un boisseau de chaux qui vient de tomber en poussière, avec deux boisseaux de sable de rivière, fraîchement tiré de l’eau; si l’on repétrit encore ces matières, après avoir répandu, sur la totalité, une once ou deux d’huile, ce mortier, ayant pris consistance , ne sera pltis susceptible d’être pénétré par l’eau.

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On trouve , dans la Collection académique , volume XI , page 38o , que les Chinois imbibent la chaux éteinte avec de l’huile de raifort, qu’ils en font un ciment qu’ils nomment kinnen, avec lequel ils couvrent les fentes de leurs navires.

D’après Thompson, I’urine est composée d’eau, d’acide phosphorique , de phosphate de chaux et de phosphate de magnésie; d’acide carbonique, de carbonate de chaux; d’acide citrique, d’acide rosacique, d’acide benzoïque; de gélatine et d’albumine; d’urée, de résine; de muriate de soude, de phosphate d’ammoniaque, de muriate d’ammoniaque, de soufre.

Si l’on mêle (i) ensemble, dit Palladio, du marbre, du tuf, du plâtre réduit en poussière, en versant sur ces matières de l’urine ou de l’eau pour les détremper ensemble, il en résultera un pavé très dur et qui prendra un beau poli , surtout si on le frotte avec de l’huile de lin ou de noix; l’urine contient tant de substances différentes , qu’il est possible qu’elle ait de l’action sur le plâtre , et qu’elle contribue à varier ses propriétés. On sait que de l’eau de chaux , versée dans de l’urine, en précipite plusieurs substances sous l’état solide; nous ignorons encore qnels sont les effets de l’urine sur la chaux grasse et pure.

Delafaye dit, page 4 de ses Mémoires pour servir de suite 'aux Recherches sur la préparation que les Romains donnaient à la chaux, que, dans les environs de Bagdad, les briques sont mises dans une espèce de mortier composé de poix et de terre , de l’épaisseur à peu près d’un pouce ; que c’est la manière dont on bâtit, à présent, à Bagdad, y ayant dans le voisinage un grand lac de poix.

(i) Encyclopédie par ordre de matières, tome I", page 670 des Arts et Métiers.