Communications présentées devant le congrès international des méthodes d'essai des matériaux de construction
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- COMMUNICATIONS
- PRÉSENTÉES DEVANT LE
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI
- DES
- MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
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- 45509. — PARIS, IMPRIMERIE LAIIURE Rue de Fleurus, 9
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- COMMUNICATIONS
- PRÉSENTÉES DEVANT LE
- MATERIAUX DE CONSTRUCTION
- Tenu à Paris du 9 au 16 Juillet 1900
- BIBLIOTHEQUE Dü CONSERVATOIRE NATIONAL
- des AIITS & Métieus
- TOME II
- DEUXIEME PARTIE
- Matériaux autres que les Métaux
- PARIS
- V” CH. DUNOD, ÉDITEUR
- 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS
- 190 J
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- COMMUNICATIONS
- PRÉSENTÉES DEVANT LE
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI
- DES
- MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION
- TOME II
- DEUXIÈME PARTIE
- MATÉRIAUX AUTRES QUE LES MÉTAUX
- PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION
- DES QUALITÉS D’UN LIQUIDE LUBRIFIANT
- COMMUNICATION
- Présentée par N. PE TR O FF
- La plus grande majorité des ingénieurs reste, jusqu’à présent, d’avis qu’en déterminant les coefficients de frottement dans les machines d’une construction spéciale, graissées par des matières lubrifiantes déjà essayées, on obtient le meilleur moyen d’appréciation des qualités lubrifiantes de ces matières.
- Ges essais, étant complétés par les observations des températures de la couche lubrifiante et de l’air ambiant, et convenablement combinés avec l’élude de la dépendance du coefficient de frottement intérieur du liquide et de sa température, pourraient, en effet, conduire à des conclusions assez exactes. Mais ces conclusions, ne s’appuyant que sur les essais effectués avec des machines, comme on le fait ordinairement, peuvent facilement mener à de grandes erreurs, surtout lorsqu’il s’agit de comparer les résultats obtenus par différents expérimentateurs. Les difficultés que l’on rencontre pour arriver, par ce moyen, à des con-
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. II (2* partie). 1
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- COiNCRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- clusions exactes, ont leur raison d’ètre dans la nature même du phénomène de frottement des corps solides bien lubrifiés.
- On peut, à ce moment, démontrer que la force de frottement, dépendant des qualités de la matière lubrifiante, dépend aussi de plusieurs autres éléments, qui parfois produisent sur le frottement une influence plus grande que celle de la matière lubrifiante. On sait encore que la détermination de ces éléments pour une machine présente, pour ainsi dire, des difficultés insurmontables. Les plus efficaces parmi ces éléments sont : la différence des rayons de courbure des surfaces graissées du tourillon et du coussinet, l’excentricité des axes de ces deux parties de la machine et la forme des bords du coussinet. Donc l’appréciation des qualités lubrifiantes des liquides, au moyen d’essais sur le frottement dans les machines d’une construction spéciale, ne peut aucunement conduire à des conclusions assez certaines. On conçoit ainsi la nécessité de chercher une autre voie pour apprécier les qualités lubrifiantes des liquides, et on la trouve en s’adressant au procédé physique; ce dernier, ne présentant aucune difficulté grave, conduit néanmoins à des conclusions tout à fait suffisantes.
- Ce procédé se base sur la théorie hydrodynamique du frottement des corps solides bien lubrifiés. Malgré l’espace de plusieurs années qui s’est écoulé depuis la proposition de cette théorie, elle n’est pas encore assez connue des techniciens. Ce fait m’engage à consacrer quelques mots à la théorie nouvelle des corps solides bien lubrifiés, présentée en 1883.
- Cette théorie est le résultat de cette hypothèse, que le frottement dans les machines bien lubrifiées provient uniquement du froltement qui se produit à l’intérieur de la couche liquide qui sépare complètement les parties solides de la machine; il s’ensuit donc que la détermination de la force du frottement présente un problème hydrodynamique qui doit être résolu dans des conditions convenablement choisies.
- Yu les difficultés que présente l’analyse mathématique pour la résolution complète de ce problème, le choix des conditions était fait en poursuivant le but de faciliter les calculs mathématiques. La preuve que les conditions choisies se présentent en réalité dans les cas qui se rencontrent dans la pratique, a été donnée par un très grand nombre d’expériences. Celles-ci ont été exécutées sur une grande échelle, dans des conditions tellement variables, et dans des limites tellement larges, qu’on peut tenir pour certain que tous les cas pratiques y sont compris.
- La partie mathématique de cette théorie ne fera pas l’objet de cet exposé, bien que les moyens de l’algèbre élémentaire puissent être suffisants, au moins quand il ne s’agit que des résultats les plus importants.
- Un de ces résultats est la formule qui donne la valeur de la force du frottement.
- Pour écrire cette formule, soit :
- F la force du frottement;
- [jl le coefficient de frottement intérieur du liquide qui forme la couche lubrifiante ; v la vitesse relative des corps solides lubrifiés ;
- Q la plus petite des deux surfaces lubrifiées ; s l’épaisseur moyenne de la couche lubrifiante.
- En ce cas, on a :
- L’étude des expériences que j’ai exécutées sur le frottement dans les machines m’a conduit à la conclusion très naturelle que les qualités du liquide lubrifiant n’ont qu’une influence très secondaire sur l’épaisseur moyenne de la couche lubrifiante, et que, par conséquent, cette épaisseur peut être considérée comme invariable pour tous les liquides lubrifiants.
- Cette propriété a permis de proposer la méthode graphique de comparaison des qualités de ces liquides.
- En abordant l’exposition de cette méthode, remarquons que dans les conditions ordi-
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- PROCEDE DE DETERMINATION DES QUALITES D’UN LIQUIDE LUBRIFIANT.
- naires de la marche des machines, toute la chaleur produite par le frottement est toujours égale à la quantité de la chaleur transmise par le refroidissement de la machine à l’air ambiant. Cette égalité peut être exprimée mathématiquement par l’équation suivante :
- t —ta
- sE A
- i>*0 '
- (2)
- où E est l’équivalent mécanique de la chaleur;
- A le coefficient de refroidissement;
- t et t0 les températures de la couche lubrifiante et de l’air ambiant.
- La méthode graphique elle-même peut être décrite comme il suit :
- Avec tous les liquides que l’on veut comparer au point de vue des qualités lubrifiantes, il faut faire d’abord les expériences nécessaires pour déterminer la dépendance qui existe entre les valeurs du coefficient de frottement intérieur et les températures correspondantes de ces liquides. On arrive à ce résultat en laissant écouler le liquide à différentes températures par un tube capillaire bien calibré, en observant les pressions sous lesquelles l’écoulement s’est produit et en mesurant les qualités dans un temps donné.
- Considérant ces valeurs du coefficient et les températures qui leur correspondent comme les coordonnées des points rapportés à deux axes rectangulaires, il faut marquer tous ces points et, pour chaque liquide, tracer une ligne courbe continue le plus près possible de tous les points qui appartiennent à ce liquide. On obtient ainsi des courbes qui donnent le moyen de déterminer assez exactement les coefficients de frottement correspondant à toutes les températures intermédiaires renfermées dans les limites des expériences. On nomme ces courbes « courbes caractéristiques ».
- Quant à la machine, pour le graissage de laquelle différentes huiles peuvent être employées, il faut faire dans son coussinet une cavité, de sorte que le fond soit le plus près possible de la couche lubrifiante. En introduisant dans cette cavité une petite quantité de mercure ou d’huile et en y plongeant la boule d’un thermomètre, on pourra déterminer d’une manière très rapprochée la température de la couche lubrifiante. Il faut déterminer les températures de la couche lubrifiante et de l’air ambiant pour un mouvement permanent quelconque de la machine graissée d’une huile choisie.
- Ayant accompli la construction des lignes caractéristiques et les observations concernant les températures ci-dessus mentionnées, il faut marquer sur l’axe des températures des lignes caractéristiques les points correspondant aux températures b de la couche lubrifiante et t0 de l’air ambiant.
- Soit a le point correspondant à la température tg, et b à la température t : l’ordonnée bm de la courbe AA, correspondante à la matière lubrifiante choisie pour l’expérience ci-dessus mentionnée, représente évidemment le coefficient de frottement p. se rapportant à la température t. Donc la tangente trigonométrique de l’angle <p formé par l’axe des abscisses t et la droite am est :
- eEA
- (3)
- En cas du graissage de la machine au moyen du liquide ayant pour courbe caractéristique la courbe BB, la température de la couche lubrifiante serait t'. L’ordonnée b'uï de la courbe BB représenterait la valeur du coefficient de frottement pf correspondant à la température i' de la couche lubrifiante. La droite am' et l’axe des abscisses formeraient un- angle œ' dont la tangente trigonométrique sera
- t' — t0
- eEA
- ~vH}'
- (4)
- Ces deux équations montrent que les droites am et am' se coïncident et que, par conséquent, le point m' se trouve sur la même droite am.
- Les considérations, absolument identiques à celles qui viennent d’être exposées au sujet du liquide qui a la courbe caractéristique BB, sont complètement applicables aux cas du
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- ('.ONGlifts INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- graissage au moyen des autres huiles ayant pour courbes caractéristiques des courbes CC, DD, etc. Les températures de la couche lubrifiante l", et les valeurs des coefficients de frottement intérieur p" p'", relatives à ces cas, détermineront les points m", m'", etc., qui tous se trouveront sur la droite am. Donc, une fois qu’on connaît la température t ci-dessus
- 6" b"
- mentionnée, et qu’on a marqué le point m sur la courbe AA, on trouve de suite tous les autres points m', m", m'", par une simple intersection de la ligne droite am avec les courbes BB, CC, DD. Les abscisses des points m', m", m"' déterminent les températures t', t", f'", et les ordonnées les valeurs p/, p", p'", qui correspondent aux cas du graissage par des liquides correspondants.
- On trouvera les valeurs des forces du frottement se rapportant à différents liquides qu’on a soumis aux essais en introduisant les valeurs déterminées p, p', p", p'" dans la formule (I), et en remarquant que
- F — F' = ^ F" = et F'" = ^"v^l
- £ £ £ £
- on conclut aisément que :
- F : F' : F" : F'" = p : p' : p" : p"'.
- Il s’ensuit que la détermination des relations mutuelles des valeurs des ordonnées p, p', p", p'", construites suivant les régies de la méthode graphique, conduit immédiatement à la résolution de la question sur les valeurs des forces de frottement correspondantes ou, ce qui est la même chose, sur les qualités relatives des liquides lubrifiants.
- L’exemple suivant montrera mieux jusqu’à quel point la méthode graphique peut être utile pour les ingénieurs praticiens.
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- PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION DES QUALITÉS D’UN LIQUIDE LUBRIFIANT. 5
- Supposons que, dans un chemin de fer, on sache que, par suite du frottement des essieux du train et des parties du mécanisme de la locomotive, excepté les pistons, les tiroirs de distribution et leurs tiges, le travail produit par la machine locomotive, correspondant à chaque 1000 essieux-kilomètres, demande à peu près une consommation de combustible égale à 25 kilogrammes et que la dépense de la matière lubrifiante par 1000 essieux-kilomètres soit environ de 0,7 kilogramme. Supposons ensuite qu’à l’aide de la méthode graphique nous ayons trouvé que le coefficient de frottement correspondant à l’huile que nous avons l’intention d’introduire est 1,2 de fois plus grand que celui qui correspond à l’huile qu’on veuL remplacer. On ne tardera pas d’en conclure que la dépense du combustible (25 kilogrammes) sera augmentée à peu près d’autant, c’est-à-dire que le surplus de la dépense pour chaque 1000 essieux-kilomètres sera de 0,2x25 — 5 kilogrammes. Soit le prix de la houille 10 francs par tonne, le prix de l’huile qu’on remplace est de 80 francs et celui de l’huile qu’on introduit est de 60 francs par 100 kilogrammes. Dans ce cas, le surplus de dépense de combustible par 1000 essieux-kilomètres est de 5 centimes et la diminution en dépense pour la matière lubrifiante est de 14 centimes. Il s’ensuit donc que le remplacement proposé est très avantageux. Mais, si le prix de la houille est de 40 francs par tonne, le surplus de dépense en combustible sera de 20 centimes et la diminution en dépense pour la matière lubrifiante restant 14, on trouve une perte de 6 centimes; il est donc évident que le remplacement dans de pareilles circonstances serait très désavantageux. En terminant, il faut ajouter que la formule (1), représentant la valeur de la force du frottement, ne contient aucunement tous les éléments influant sur cette force. Cette lacune n’est pas le fait d’un oubli ou d’une erreur involontaire. Toutes les raisons de cette omission sont données dans mon article publié dans le journal Baumateriàlienkunde, Procédé physique de détermination des qualités d’un liquide lubrifiant. N’ayant rien à ajouter à ce qui a été déjà dit dans l’article indiqué, je remarquerai seulement que, précisément en vue de cette omission, tous les résultats déduits de la théorie hydrodynamique et de la méthode graphique ont été vérifiés au moyen d’expériences très diverses, que j’ai exécutées avec deux machines différentes dont l’une contenait l’essieu d’un wagon. Les viscosités des liquides expérimentés, en général, et des huiles minérales surtout étaient très diverses. Le coefficient de frottement intérieur à 20° C. était pour le plus visqueux 0,2850, et seulement 0,0024 pour le moins visqueux. Le premier chiffre est donc 120 fois plus grand que le dernier. Les pressions spécifiques moyennes sur la couche lubrifiante variaient dans des limites très larges, de 8 jusqu’à 92 kilogrammes par centimètre carré. Les vitesses relatives étaient échelonnées, enfin, entre des limites égales à 0,2 et à 2,2 mètres par seconde.
- Toutes ces expériences, comme celles exécutées par le savant ingénieur italien, M. Francesco Masi, qui a bien voulu vérifier plusieurs des résultats donnés par ma théorie hydrodynamique du frottement dans les machines, toutes ces expériences ont bien montré qu’au point de vue des applications pratiques, la méthode graphique décrite plus haut présente une exactitude tout à fait suffisante.
- Outre les résultats décrits tout à l’heure, la méthode graphique donne les moyens d’apprécier les variations de la force du frottement en dépendance des variations, de la vitesse, de la pression spécifique soutenue par la couche lubrifiante et de la température de l’air ambiant.
- On trouve l’influence des variations de la vitesse de la machine en examinant l’équation (2). Par cette dernière, on voit que la tangente trigonométrique de l’angle <p est inversement proportionnelle au carré de la vitesse. Donc, si la vitesse diminue, et, en devenant elle descend jusqu’à la moitié de la valeur de v, la tangente trigonométrique du nouvel angle sera quatre fois plus grande que celle de l’angle f. L’intersection du côté de l’angle <p, avec la courbe AA donne le point ml dont l’abscisse détermine la température tt de la couche lubrifiante correspondant à la vitesse vlt et l’ordonnée blml la valeur du coefficient du frottement intérieur du liquide dans cette couche.
- De la figure ci-jointe, on voit immédiatement que l’augmentafion de la vitesse conduit à l’augmentation de la température de la couche lubrifiante et, par suite, à la diminution du coefficient de frottement à l’intérieur de cette couche. Ce résultat pris avec l’équation (1) montre que l’augmentation de la vitesse des machines, quand elles sont dans leurs condi-
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- tions habituelles de refroidissement, ne conduit pas à l’augmentation proportionnelle de la force du frottement, mais que les variations de cette dernière force suivent une autre loi qui peut varier suivant les propriétés du liquide lubrifiant et de la machine elle-même. C’est ainsi que l’on peut expliquer la divergence dans les observations de MM. Hirn et do Thurston.
- D’après le premier, la force du frottement est proportionnelle à la racine carrée de la vitesse, tandis que d’après le second elle est proportionnelle à la racine du cinquième degré.
- Les variations de la pression produite par les corps lubrifiés l’un contre l’autre modifiant l’épaisseur e de la couche lubrifiante modifient par cela même la force du frottement de la machine. Soit :
- P la pression totale sur la couche lubrifiante;
- Q la surface soumise à la pression P;
- p la pression spécifique, c’est-à-dire à l’unité de la surface.
- En ce cas :
- D’après les données de plusieurs expérimentateurs, y compris les données de mes expériences et celles de M. Francesco Masi, on peut poser que :
- où a est un coefficient de proportion. Cette équation empirique est d’autant plus admissible que la loi qu’elle exprime n’est nullement éloignée de celle que M. Osborn Reynolds a trouvé longtemps après par l’analyse mathématique.
- L’introduction de cette dernière formule dans l’équation (2) conduit à la suivante :
- [x ___ aEA ....
- La détermination des valeurs y et t correspondant aux différentes valeurs de P et de Q peut être exécutée comme il a été expliqué plus haut, à savoir :
- En construisant l’angle dont le sommet est dans le point a correspondant à la température f, et la tangente trigonométrique est égale à la seconde partie de l’équation (4).
- L’examen de cette dernière montre que l’augmentation de la pression élève la température et par cela diminue le frottement intérieur de la couche lubrifiante.
- Les variations de la température t0 de l’air ambiant, quand les valeurs v, P, Q ne changent point, conduisent au changement des valeurs y-et t.
- Pour déterminer l’influence du passage de la température t0 à la température t10, il suffit de tracer une ligne droite am correspondant à la température t0 et, par le point a, correspondant à la température tl 0) de tracer une autre ligne droite a^mv parallèle à la ligne am. L’abscisse du point m, déterminera la température et l’ordonnée du même point le coefficient de frottement intérieur de la couche lubrifiante correspondant à la température tl0. De cette figure, on voit aisément que l’abaissement de la température de l’air ambiant diminue la température de la couche lubrifiante et augmente ainsi la force du frottement de la machine.
- Tous ces résultats ont été vérifiés au moyen des expériences que j’ai mentionnées plus haut.
- N. PETROFF.
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- SUR QUELQUES DÉTAILS D’EXÉCUTION
- DES
- ÉPREUVES DE GÉLIVITÉ DES PIERRES
- COMMUNICATION
- Présentée par M. J. MARVA Y MAYER
- COLONEL DU GÉNIE DE L’ARMÉE ESPAGNOLE
- PRÉLIMINAIRES
- Dans les conférences tenues à Munich, Dresde et Berlin, en vue de rendre uniformes les méthodes d’essai des matériaux, on fixe les prescriptions relatives aux épreuves de gélivité des pierres; d’après ces prescriptions, l’épreuve de gélivité comprend :
- 1. La comparaison de la résistance à l’écrasement d’éprouvettes séchées, d’autres saturées d’eau, et, enfin, d’autres gelées et dégelées vingt-cinq fois après saturation.
- 2. Détermination de la perte de poids produite par les éclats et les substances dissoutes dans l’eau après vingt-cinq alternatives de gel et de dégel.
- 3. Examen de la pierre gelée à l’aide de la loupe, pour constater s’il s’est produit des fissures ou des éclatements.
- Les éprouvettes, de forme cubique de 7 centimètres d’arête, doivent être d’abord séchées et puis saturées d’eau.
- Pour obtenir cette saturation, les cubes seront plongés dans l’eau sur 2 centimètres seulement de hauteur, puis immergés totalement.
- Les éprouvettes saturées d’eau seront exposées à une température de — 10° C. à — 15°C. La durée de l’exposition au froid sera de quatre heures.
- Le dégel se fera dans une quantité fixe et déterminée d’eau distillée à la température de 15°C. à 20°G.
- L’Instruction pour les épreuves de gélivité des pierres en Russie prescrit1 :
- Dessiccation à 30°G.
- L’immersion partielle des cubes, sur 2 centimètres de hauteur, pendant 24 heures. Puis, l’immersion totale, jusqu’à saturation suffisante que l’on espère obtenir dans un délai de 5 à 7 jours.
- I. Circulaire du 25 juin 1891.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Vingt-cinq gelées et dégels. Pour les gels on emploie une armoire frigorifique et le mélange de 3 parties de glace pilée et 1 partie de chlorure de calcium.
- Au Laboratoire fédéral d’essai des matériaux à Zurich, on dessèche les éprouvettes jusqu’au poids constant; on les sature d’eau distillée sous une pompe pneumatique à mercure, on les immerge ensuite pendant 28 jours dans l’eau et on les introduit après dans l’armoire d’une machine frigorifique où elles restent le jour pendant 7 heures et la nuit pendant 13 ou 14 heures exposées à la température de —15°G. à —20°C.
- On dégèle ensuite les cubes dans de l’eau à -+- 15°C. et on répète vingt-cinq fois les alternatives de gel et dégel.
- Au Laboratoire des Ponts et Chaussées à Paris, pour arriver rapidement à la complète saturation de l’eau des éprouvettes, on place chaque échantillon sur une soucoupe remplie d’eau sous la cloche d’une machine pneumatique. Lorsque le vide partiel est d’environ une demi-atmosphère, on fait tomber, dans l’intérieur de la cloche, de l’eau qui pénètre immédiatement dans les pores du cube et on obtient ainsi un résultat plus satisfaisant que par l’immersion, à l’air libre, prolongée pendant plusieurs jours.
- Les éprouvettes, une fois saturées d’eau et pesées de nouveau, sont gelées dans une machine à glace, à un froid de — 10°C. à —15° C. pendant 4 à 5 heures, puis exposées une demi-heure à l’air dans le laboratoire et plongées ensuite jusqu’au dégel complet dans de l’eau à la température de -+-15°C. àH-20°C. On examine à la loupe chaque exemplaire pour reconnaître s’il s’est produit quelque fissure ou éclatement. Les pierres doivent supporter vingt-cinq alternatives de gel et dégel.
- Les règles citées ci-dessus sont assez indéterminées. On ne dit pas quelle est la température la plus appropriée à une rapide et complète dessiccation des pierres.
- Les éprouvettes doivent être essayées à la gelée à l’état de saturation d’eau, mais on ne dit pas quel doit être le degré de saturation, les moyens de l’obtenir et les causes qui exercent de l’influence sur la quantité totale d’eau absorbée.
- On n’est pas encore fixé sur les moyens d’opérer la congélation et sur l’influence qu’ont sur les résultats les procédés de saturation d’eau, la durée des périodes de gel, le nombre de gelées, etc.
- Autant de questions importantes à résoudre pour porter aux essais de gélivité la précision si nécessaire à l’uniformité des résultats, alliée à la plus grande rapidité d’exécution possible.
- Si l’on suit indifféremment les méthodes ci-dessus exposées, sans fixer l’attention sur la valeur des détails d’exécution des épreuves, on risque d’arriver à des conclusions tout à fait contradictoires sur le degré de gélivité des pierres essayées.
- Dans le but de déterminer l’influence que les détails d’exécution des épreuves de gélivité exercent sur le résultat final, nous avons entrepris une série d’essais dont nous rendons compte dans les pages suivantes.
- Nous ferons, d’avance, une observation : le manque d’homogénéité des pierres de la môme provenance et les défectuosités qu’elles contiennent font qu’il est très difficile de tirer des conclusions rigoureuses des épreuves de gélivité; mais on pourra déduire des faits généraux certaines règles qui, peut-être, seront de quelque intérêt pour l’unification des méthodes d’essai.
- Dans le but de constater l’influence de toutes les causes qui concourent aux résultats des épreuves de gélivité, nous avons essayé des pierres très gélives, d’autres dont les caractères de gélivité sont moins saillants, et des pierres tenues comme inaltérables aux froids les plus intenses de notre climat.
- On peut grouper dans la première classe les pierres sablonneuses calcarifères de Sax (Alicante) et d'Archena (Murcie); celles de Monovar, Limorqui et Petrel (Alicante) et les calcaires de Reduena et Guadalix (Madrid) appartiennent au deuxième groupe, et les calcaires de Colmenar et le granit dur des montagnes du Guadarrama (Madrid) sont inaltérables aux gelées.
- Toutes ces pierres sont très employées à Madrid comme très propres à la bâtisse..Le
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- ÉPREUVES DE GÉLIVITÉ DES PIERRES.
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- granit du Guadarrama, très quartzeux, à taille très difficile à cause de sa dureté, est principalement appliqué aux soubassements.
- La pierre calcaire de Colmenar, quoique contenant des petites cavités remplies de matières terreuses, est très estimée à cause de sa résistance et de son inaltérabilité. Le beau palais royal de Madrid est bâti, en grande partie, en calcaire de Colmenar.
- Les calcaires de Reduena et de Guadalix, les pierres de Monovar, Petrel et Limorqui, sont parfois employées pour les plinthes, corniches et les encadrements des baies.
- Nous avons essayé aussi les pierres calcaires gélives de Hurones, Hontoria et Carcedo (Burgos) et le granit de Monte-Faro (Corogne-Galice). Si nous ne donnons dans la suite que quelques indications sur les expériences réalisées sur ces pierres, c’est pour abréger la lecture de ce rapport.
- Le calcaire d’Hurones est un peu gélif, mais il peut être employé à couvert, comme on peut le voir à la belle cathédrale de Burgos. Le calcaire d'Hontoria est plus résistant aux gelées.
- Le granit de Monte-Faro est d'aspect terreux, très abondant en feldspath et mica, facilement décomposable par les influences atmosphériques.
- Toutes les éprouvettes essayées, tirées des divers blocs dont la date d’extraction de la carrière figure dans le tableau ci-joint, ont été parfaitement taillées de forme cubique de 7 centimètres d’arête, à 5 millimètres près. La grande régularité de la taille et l’uniformité des dimensions des cubes nous permettent de ne pas faire mention du poids spécifique, dans la suite, et nous nous bornerons à signaler le poids absolu de chaque exemplaire mesuré immédiatement après dessiccation.
- PROVENANCE. ‘DATE DF. I.’EXTRACTION DU BLOC. DÉSIGNATION.
- Murcie .... Archena 1880 A. - «.
- / Sax 1890 * S. - s.
- Alicante . . . j Petrel 1892 I». - P-
- 1 Limorqui 1897 L. - h
- \ Monovar 1899 M. - m.
- / Reduena 1899 H. - r.
- l\I\nRîn ) Guadalix 1899 G. - y•
- liiAUniU .... ) Colmenar 1875 C. - c.
- \ Guadarrama 1898 B. - b.
- ( Hurones 1899 II. - h.
- Burgos .... < Hontoria 1899 HO. - ho.
- ( Carcedo 1899 G'. - c'.
- Corogne . . . Monte-Faro. . . -. 1899 F. - /•
- DESSICCATION A L’ÉTUYE
- D’après les instructions pour les essais de gélivité des pierres, les éprouvettes seront employées à l’état de dessiccation obtenue sous l’application d’une température de 30° G. prolongée jusqu’à ce que leur poids soit constant. C’est alors qu’on détermine le poids spécifique des pierres.
- La durée du séchage des échantillons dépend de leur densité, de l’époque d’extraction de la carrière, de l’état hygrométrique de l’air et d’autres causes variables. Toutefois, nous croyons que la température de 30°C., préconisée jusqu’ici, est trop faible. La dessiccation traîne en longueur, malgré une application de chaleur non interrompue nuit et jour, et l’on risque de ne jamais arriver au complet séchage de la pierre si la graduation hygrométrique de l’air se maintient quelque peu élevée.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Nous avons employé pour la dessiccation une étuve Fremy, disposée pour recevoir trois lits de cubes. Elle était chauffée au gaz nuit et jour.
- Pour des températures intérieures de 30°C. il arrivait, parfois, que les échantillons absorbaient Phumiditô de l’atmosphère au lieu de perdre par évaporation l’eau contenue dans leurs pores, lorsque, pour activer le tirage et la dessiccation, on ouvrait les entrées d’air.
- En général, nous avons desséché les échantillons à une température moyenne de 60°G. maintenue sans interruption. Les quelques essais de dessiccation à 30°G. que nous avons faits, et dont le tableau 1 donne un extrait, prouvent l’avantageuse application des températures de 60°G.
- Les cubes a. 13 et a. 14 ont perdu respectivement 3gr,92 et 2gr,89 par 48 heures de séchage à 60°G. Pendant les 150 heures suivantes, à 30°G., il y a surcroît de 0gl',92 et 0gr,80, c’est-à-dire que les pierres ont absorbé de l’eau au lieu de l’évaporer; et finalement, après 235 heures de 30°G., le surcroît de poids est de lgl',02 pour l’échantillon a. 13 et de 0gl',62 pour a. 14.
- Par contre, d’autres éprouvettes, a. 11 et a. 12,’. du même poids que a. 13 et a. 14, tirées du même bloc, ont été desséchées par exposition à 60°C. pendant 90 heures et ont perdu 6gr,5 et 5gr,9 d’eau.
- Dans les cubes A. 13 et A. 16, la dessiccation, commencée à 30°G., marche très lentement pendant 97 heures. Il suffit d’appliquer 60° C. de température pendant 13 heures pour obtenir une plus grande perte de poids.
- Il y aurait lieu, par conséquent, de proposer la température de 60°G maintenue nuit et jour, dans le but d’obtenir une plus rapide et plus complète dessiccation, cette température ne produisant pas d’altération chimique ni mécanique dans les pierres.
- L’opération du séchage doit se prolonger jusqu’à ce que le poids de l’éprouvette soit constant. Il faut observer, néanmoins, que le dessèchement complet est bien difficile. Il est un moment où les pierres perdent ou acquièrent de l’humidité| d’après la température et l’état hygrométrique de l’air, même pendant le temps employé pour faire les pesées. Il faut donc s’arrêter à des différences de poids de 0gr, l.
- SATURATION D’EAU
- DIVERS PROCÉDÉS POUR OBTENIR LA SATURATION D’EAU DES PIERRES
- Laissant de côté les causes qui compliquent le phénomène de la congélation des pierres, il faut admettre que la désorganisation de leur structure par la gelée — fentes, exfoliations — est due à la force d’expansion de l’eau contenue dans leurs pores au moment de sa transformation en glace. Les expériences que nous avons faites, et dont les résultats seront exposés dans la suite, confirment la justesse de cette conclusion.
- On conçoit donc que la quantité d’eau absorbée par une pierre joue un rôle très important dans les expériences de gélivité. Puisque chaque centimètre cube d’eau produit, en se congelant, une certaine force de désagrégation, il est évident que plus la saturation sera complète, plus la dégradation s’accroîtra et plus les effets des gelées se montreront violemment.
- Les éprouvettes doivent donc être essayées à la gelée à l’état de saturation d’eau, mais il faut savoir comment on doit entendre le mot saturation et il convient de connaître toutes les causes qui peuvent exercer de l’influence sur les phénomènes d’absorption d’eau.
- On dit que l’on doit s’en tenir à une saturation suffisante constatée par des pesées successives peu différentes, mais cela peut conduire à des résultats tout à fait contradictoires.
- Les deux procédés employés pour obtenir la saturation des pierres sont :
- A. Immersion à l’air libre, prolongée pendant tout le temps nécessaire.
- B. Immersion par le vide. — On place la pierre sous la cloche d’une machine pneu-
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- ÉPREUVES DE GÉLIVITÉ DES PIERRES.
- matique, sur une soucoupe remplie d’eau, ou tout simplement dans un vase. Après avoir obtenu un certain vide partiel, on fait tomber de l’eau dans la cloche à l’intérieur du vase qui contient la pierre jusqu’à sa complète immersion, et l’on maintient la dépression pendant un certain temps au bout duquel l’échantillon est totalement immergé, à l’air libre, dans de l’eau distillée.
- A. - SATURATION PAR SIMPLE IMMERSION
- Pour faciliter le dégagement de l’air qui remplit les vases capillaires de la pierre et, par conséquent, abréger l’absorption d’eau, il est recommandé d’immerger graduellement les échantillons.
- On prescrit donc de plonger d’abord les cubes dans l’eau sur 2 centimètres seulement de hauteur et, au bout de quelque temps, de les immerger complètement. Dans certains laboratoires, la durée de l’immersion est de 24 heures ; d’autres instructions ne fixent point le temps.
- Pour les pierres poreuses, 24 heures d’immersion partielle sont suffisantes pour que l’action capillaire mouille complètement les cubes sur toutes les faces. C’est ce que nous avons constaté dans les pierres k.-a., H .-h., HO ,-ho. et C'.-c\
- Les pierres S.-s., P.-p. et L.-/., ont exigé 50à.70 heures; les M.-wi., malgré une immersion partielle prolongée pendant plus de 12 jours, n’apparurent mouillées que sur 2 centimètres au-dessus du niveau de l’eau, et il fallut élever successivement ce niveau pour obtenir que l’action capillaire s’étendît à la face supérieure des échantillons.
- Les pierres poreuses, par une immersion partielle, continuelle, de 2 centimètres, dans l’eau, s’en saturent de la même quantité qu’elles auraient absorbée si l’immersion partielle avait été suivie de l’immersion complète.
- Le tableau 2 contient de nombreux exemples de ce fait. Nous avons comparé des pierres de la même nature et de poids à peu près égaux: les unes ont été immergées dans l’eau seulement sur 2 centimètres de leur hauteur pendant 50 jours; les autres furent introduites dans l’eau sur 2 centimètres de hauteur les deux premiers jours, et puis tout à fait plongées.
- En général, il paraît avantageux de prolonger l’immersion partielle avant de plonger complètement les pierres. On pourrait premièrement immerger les échantillons sur 2 centimètres de hauteur pendant 2 à 4 jours, et puis élever le niveau d’eau successivement à 4 centimètres et 6 centimètres à des intervalles égaux de temps, lorsque par l’action capillaire sont humectées les faces des pierres jusqu’à ces hauteurs.
- Si l’immersion partielle des pierres a lieu immédiatement après leur dessiccation, l’absorption est plus facile. Il convient donc de porter les pierres de l-’étuve au bain d’eau.
- De toutes façons, l’absorption d’eau par" immersion graduelle à l’air libre, sans vide préalable, est par trop lente. Il est vrai-que la plus grande quantité est absorbée dans les premiers jours; mais l’absorption continue pendant plusieurs semaines avec des accroissements qu’on ne peut pas dédaigner, vu l’effet produit dans les gelées par un très petit surcroît d’eau absorbée par les pierres.
- Il y a des échantillons tels que s. 9 (tab. 2), qui absorbent plus de 3 grammes d’eau pendant l’intervalle de 30 à 50 jours.
- Influence de la densité. — Les éprouvettes tirées du même bloc possèdent des densités très différentes. Parmi les pierres M.-m., par exemple (tab. 10), nous trouvons le cube M. 13 de 672gr,72 et le m. 8 de 835gr,50, c’est-à-dire des densités de 1 : 1,23.
- Les échantillons l. 1 et L. 8 (tab. 9) pèsent respectivement 727gr,50 et 858gr,90. On trouve aussi des différences très grandes dans les pierres P.-p., S.-5., etc. (tab. 7 à 13).
- Sous le rapport des propriétés d’absorption de l’eau on peut dire, en général, que dans les cubes tirés du même banc, ayant le même volume, le pouvoir d’absorption est l’inverse de la densité pour les éprouvettes qui ont été saturées par le même procédé.
- Les tableaux 7 à 13 nous offrent de nombreux exemples qui prouvent que plus la densité d’un échantillon est grande, plus la quantité d’eau absorbée est petite. Certes, il y a des
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- 12 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- anomalies qui tiennent au manque d’homogénéité des pierres ; mais le fait général est bien marqué, surtout pour les échantillons dont les poids sont les plus différents.
- Les échantillons l. 1 (727gr,5) et l. 2 (760gr,9) ont absorbé pendant 50 jours 49gr,90 et 49gr,80 d’eau, tandis que L 9 (834gI',0) et L 10 (858gr,7), dans le môme délai, n’ont acquis que 24gr,8 et 21 grammes respectivement (tab. 9).
- Pour r. 1 (756gr, 10), l’absorption est de 70grammes dans 40 jours; et seulement de 52gr,56 pour r. 9 dans le même délai. Il en est de même pour les pierres m., p., c., etc. (tab. 10, 11, etc.).
- L’influence de la densité est aussi vraie pour les échantillons saturés par le vide. C’est pourquoi, dans la suite, lorsque nous aurons à comparer les résultats des expériences de saturation et de congélation réalisées sur des pierres de la même provenance, la comparaison portera sur des cubes de 7 centimètres d’arête, de poids de dessiccation égaux ou très rapprochés.
- Le point de départ pour la détermination de l’eau d’absorption est toujours le poids de dessiccation.
- B. — SATURATION PAR LE VIDE
- Nous avons placé les éprouvettes, préalablement desséchées à l’étuve, sous la cloche d’une machine pneumatique Bianchi. Après y avoir obtenu un vide de 60 millimètres, maintenu pendant 15 minutes, on a fait tomber de l’eau distillée dans la cloche jusqu’à l’immersion complète du cube. On a prolongé pendant 15 minutes la même dépression de 60 millimètres pour faciliter l’introduction de l’eau dans les pores de l’échantillon, ce qu’on pouvait reconnaître à la vue de nombreuses bulles d’air, délogées des vases capillaires de la pierre, qui venaient éclater à la surface du liquide produisant une sorte d’effervescence. Au bout de ce temps, la pierre passait de la cloche pneumatique à une cuvette pleine d’eau distillée et y restait complètement immergée un certain nombre de jours.
- Sous la cloche, les pierres peuvent être placées sur une soucoupe remplie d’eau ou bien à sec dans l’intérieur d’un vase métallique, avant l’aspersion.
- D’après nos expériences, il serait indifférent de suivre l’un ou l’autre de ces deux procédés ; la saturation obtenue par l’aspersion et l’immersion ultérieure serait à peu près la même dans les deux cas.
- De même que dans la saturation par simple immersion à l’air libre, la quantité d’eau absorbée par les éprouvettes de la même nature et de poids et de volume égaux, lorsqu’on les sature par le vide, est plus grande pour les plus petites densités (tab. 7 à 13).
- La différence peut être très considérable : M. 1 (691gr,12), par exemple, absorbe 91 grammes d’eau, et M. 12 (846gr,30) seulement 35gr,20, c’est-à-dire le tiers à peu près (tab. 10).
- Nous insistons sur le besoin, déjà exprimé, de comparer les résultats de la saturation et de la congélation sur des pierres de nature et de densité égales.
- Lespierres, lorsque, à leur sortie de l’étuve de dessèchement, elles sont placées immédiatement sous la cloche de la machine pneumatique et immergées par aspersion, donnent lieu à une grande effervescence qui a les caractères d’une vraie ébullition pour les pierres poreuses d’un grand pouvoir d’absorption. Dans les cubes qui, après dessèchement dans l’étuve, ont été exposés à l’air libre quelques jours avant leur saturation sous la cloche pneumatique, l’effervescence est plus petite, ce qui peut indiquer une moindre imbibition d’eau.
- Dans les pierres plus denses, le dégagement des bulles d’air sous la cloche continue pendant longtemps. Il convient donc, de prolonger la durée du vide et de l’immersion sous la cloche pour obtenir une plus grande saturation. Le degré de vide obtenu sous la cloche doit aussi contribuer à la saturation; pour une plus grande dépression, l’imbibition des pierres doit être plus rapide.
- En général, la durée du vide a une remarquable influence sur la quantité totale d’eau absorbée par les pierres. Les quelques cas que nous avons pu expérimenter semblent le prouver, comme on peut le voir par les résultats des essais inscrits dans le tableau 5.
- Nous avons essayé des paires de cubes de poids égaux, ou presque égaux. Un des échantillons de chaque groupe a été exposé à J 0 minutes de vide et saturation sous la cloche
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- pneumatique, et l’autre à 60 minutes* Tous les deux ont été immédiatement immergés et pesés les 2e, 6e, 12e et 30e jours après.
- Le vide de 60 minutes produit une plus grande absorption d’eau. L. 15, de 10 minutes de vide, a pris 44gr,68 d’eau après 12 jours d’immersion, et L. 16 absorbe 57gr,20 dans le même délai, c’est-à-dire 12gr,52 de plus. L. 2 (782gl',7) (tab. 9), avec 30 minutes de vide et 30 jours d’immersion, absorba 53gr,20; et l. 4 (782gr,0), saturée par simple immersion, 47gr, 10 seulement.
- Le tableau 3 présente une seule exception à la règle. La pierre P. 17 absorbe une quantité moindre que P. 15 malgré la plus grande durée du vide.
- L’application du vide à la saturation, déjà faite par M. Yaudoyer et en usage aujourd’hui aux laboratoires des Ponts et Chaussées de Paris, de Zurich, du génie militaire à Madrid, etc., a pour but d’abréger le résultat.
- Pour les pierres poreuses, la saturation est presque immédiate; mais d’autres, dont le pouvoir d’absorption d’eau n’est pas si grand, ont besoin d’une immersion complémentaire prolongée plusieurs jours.
- On voit, au tableau 4, que les pierres S. se saturent complètement d’eau sous la cloche, et l’on peut dire presque la même chose des pierres R. Les L. exigent 6 jours, mais la presque totalité de l’eau pénètre dans les 2 premiers jours d’immersion, et surtout dans les premières heures L
- Les exemplaires C. 1 à C. 7 ont exigé 30 jours pour la complète saturation. Les M. 7 à M. 12, de 6 à 12 jours, absorbaient jusqu’à 4gr,90 d’eau; et si les échantillons M. 1 et M. 19 à M. 21 s’en sont saturés plus vite, c’est qu’ils ont une plus petite densité.
- Le temps nécessaire pour la saturation par le vide est donc variable avec la nature des pierres, leur densité et l’exposition sous la cloche. Dans la plupart des cas le vide de 30 minutes et 60 millimètres, suivi de 6 jours d’immersion, produit une saturation suffisante; mais il faut constater par des pesées répétées que les accroissements d’eau dans les derniers jours d’immersion sont 1 % insignifiants.
- D’autres pierres exigent jusqu’à 30 jours d’immersion.
- Ce n’est pas seulement' une grande rapidité de saturation qu’on obtient quand on soumet les pierres au vide avant l’immersion. La quantité totale d’eau dont elles s’imbibent est plus grande que lorsqu’on emploie le procédé de simple immersion graduelle.
- La différence, plus sensible dans les premiers jours d’immersion, lorsqu’on compare les deux méthodes de saturation appliquées à des cubes d’égal poids et de la même provenance, persiste les jours suivants et ne disparaît point, ou bien il faudrait continuer l’immersion pendant plusieurs mois, des années peut-être, pour annuler ou même diminuer sensiblement le surcroît d’eau absorbée dès les premiers instants par les échantillons soumis au vide.
- Les tableaux 7 à 13 nous présentent de nombreux exemples à l’appui de cette conclusion.
- Le surcroît peut être jusqu’à 30 à 50 % de l’eau totale (voir L. 8 et l. 10; L. 4 et L 6; L. 2 et L 4. tab. 9). En général,il est assez grand (R. 7-r. 8; R. 8- r. 9, etc., du tableau 12; P. 5 -p. 2, tab. 11, etc.), mais il est moins marqué pour les pierres très poreuses (pierres S. et A., tab. 7 et 13).
- Il semble que les échantillons M. 6 à M. 11 (tab. 10) constituent une exception de la règle; mais c’est qu’ils ont été immergés 12 jours seulement après le vide, et ils demandaient une immersion plus prolongée. Par contre, les éprouvettes M. 1 à M. 5, de même que M. 19 à M. 21 (tab. 4) moins denses, qui n’ont pas besoin de longue immersion après vide, rentrent dans la règle générale.
- Pour les granits, on n’observe point de différence dans le poids d’eau absorbée par les deux procédés. Sans doute le vide, si grand qu’il soit, n’exerce aucune action sur l’intérieur de la pierre (voir tab. 8).
- 1. P.I3 (744*r,04), exposée à un vide de 30 minutes et 60 millimètres, absorba 37ïr,05 sous la cloche et37*r,71 pendant les 4 premières heures d’immersion.
- P. 12 (747*r,I9), dans de semblables circonstances, a absorbé 45»r,80 sous la cloche et 26*r,U après 1 jour d’immersion.
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- 44 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Ci-joint les résultats d’autres essais avec calcaires durs de Colmenar.
- CUBES DE 7 cm D’ARÈTE. CUBES DE 8 cm D’ARÈTE.
- VOLUME — : 343 cm3. VOLUME ~ 512 cm3.
- Désignation ; C. 9. c. 9. C. 10. c. 10.
- Procédé de saturation 1 l Vide de 60 mm. | et immersion. Simple immersion. Vide de 60 mm. et immersion. Simple immersion.
- Poids de dessiccation.... Grammes. 873,25 865,14 1295,23 1301,58
- Eau absorbée.
- De 0 à 30 jours — 16,95 10,16 18,89 12,97
- — 30 à 60 — .... — 0,75 1,74 0,36 2,10
- — 60 à 90 — .... — 0,00 0,75 0,32 0,14
- — 90 à 120 — .... — 0,15 0,35 0,20 0,25
- Eau totale — 17,85 13,00 19,77 15,46
- Différences — 4,85 51
- Dans le but d’écarter tout doute sur ce point si intéressant, nous avons appliqué à une même éprouvette les deux procédés de saturation. Les résultats obtenus sont exposés au tableau 5 et ne laissent rien à désirer.
- Le cube r. 3, par exemple, s’imbibe de 56gr,20 d’eau par immersion simple, prolongée pendant 50 jours. Exposé à l’air libre pour lui faire perdre presque la totalité de l’eau, puis saturé sous la cloche pneumatique pendant 10 minutes à une dépression de 60 millimètres, et immergé 12 jours, il a absorbé 72gr,62 comptés sur le poids de dessiccation. C’est à peu près la quantité d’eau absorbée par l’exemplaire R. 3, similaire en poids de dessiccation et saturé par le vide. La différence d’eau, pour l’échantillon r. 3, monte à 16gr,42.
- Les cubes l. 1, l. 2, l. 3, l. 5, r. 9, et r. 11, accusent des résultats semblables.
- Il y a lieu, par conséquent, d’affirmer que la saturation par le vide produit une absorption d’eau beaucoup plus grande que la saturation par simple immersion, prolongée longtemps, excepté pour les granits et les pierres de compacité similaire.
- CONGÉLATION
- Le procédé de M. Brard,pour constater la gélivité des pierres, fut rejeté dès que M. Yicat observa au pont de Borrèze que les essais par le sulfate de soude ne prouvent rien de certain.
- M. Brard, meme, recommanda l’application du froid produit artificiellement. M. Héricart de Thury proposa l’emploi d’un mélange réfrigérant composé de glace pilée et de chlorure de sodium, et ce procédé fut suivi par M. Blümcke et divers laboratoires d’essai des matériaux.
- L’emploi d’une machine frigorifique est plus rationnel et se généralise de plus en plus. Nous avons employé une machine Douane, au chlorure de méthyle. Les éprouvettes étaient placées à l’intérieur des mouleaux à glace, vases cylindriques ou chambres à air du frigorifère dont les surfaces extérieures sont baignées constamment par la saumure ou solution de chlorure de calcium, incongelable aux basses températures que fournit l’évaporation du chlorure de méthyle. On faisait descendre la température jusqu’à — 15° C. à midi. A 6 heures du soir, la température était de — 12° C. ; on faisait marcher de nouveau la machine pour rétablir la température de — 15° G. Le lendemain, à 8 heures du matin, le thermomètre accusait — 7° C. ; on passait alors les éprouvettes de la chambre à air du frigorifère aux vases remplis d’eau distillée à -+- 15° G. pour le dégel, et elles y restaient pendant 3 heures.
- Chaque gelée comprenait donc 20 heures d’exposition à l’air froid dans les vases du frigorifère dont 13 à 14 heures à températures de — 10° à — 15°, et le reste de — 10° à — 7°. Le dégel durait 3 heures ; et cette durée est nécessaire pour que les résultats de la gelée
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- ÉPREUVES DE GÉLIVITÉ DES PIERRES.
- aient lieu de se manifester, et pour que les éprouvettes acquièrent de nouveau par immersion la petite quantité d’eau perdue par évaporation pendant leur séjour à l’intérieur des chambres à air du frigorifère.
- En effet, l’évaporation subsiste même à de si basses températures, et c’est à cette cause qu’on doit attribuer la plus grande partie de la glace qui se forme à l’intérieur des vases du frigorifère, et qui tapisse les surfaces cylindriques et les fonds.
- INFLUENCE DU PROCÉDÉ DE SATURATION DANS LES EFFETS DE LA CONGÉLATION
- Le procédé suivi pour la saturation des pierres exerce une grande influence sur les résultats de la congélation des pierres gélives, de telle sorte que des éprouvettes qui résistent à 25 gelées sont fendues ou effeuillées lorsqu’on les sature d’une autre manière.
- Dans le but de fixer le procédé le plus rationnel, puisque, en suivant l’un ou l’autre, on peut arriver à des résultats si différents, nous avons exposé aux alternatives de gel et dégel des échantillons de la même nature et d’égales dimensions, cubes de 7 centimètres d’arête, les uns saturés par simple immersion prolongée pendant 50 jours, et les autres saturés par le vide suivi d’immersion.
- Les tableaux 7 à 13 contiennent les résultats de ces expériences, qu’on peut résumer de la manière suivante :
- Les dégradations produites par la congélation sont plus violentes pour les pierres saturées d’eau par le vide. Dans les pierres saturées par simple immersion un certain nombre échappe à la destruction (voiries échantillons s. 3, 5. 5 et s. 7, tab. 13 et les r. 4, r. 6, r. 7 et r. 8, tab. 12). Il est arrivé, même, pour les pierres l. (tab. 9) qu’aucune n’a été attaquée par les 25 gelées, tandis que ses similaires L saturées par le vide se sont, toutes, fendues ou effeuillées. En outre, les dégradations, lorsqu’il y en a, sont plus superficielles; les petites exfoliations prédominent, les fentes sont moins nombreuses, plus fines et moins profondes.
- Dans les pierres saturées par le vide les exfoliations sont plus grandes, les fentes prédominent pour les pierres dont le degré de gélivité est moindre. Les pierres très gélives sont rapidement détruites, quel que soit le procédé de saturation (pierres A. - a, tab. 7).
- Il paraît que ces effets si différents sont dus à la quantité d’eau absorbée. Nous n’oublions pas de faire la comparaison sur des pierres de densité à peu près égale.
- Les pierres saturées par le vide ont absorbé une plus grande quantité d’eau, qui a pénétré plus à l’intérieur de la masse. Les éléments .de destruction sont plus nombreux et plus profonds.
- Dans les pierres soumises à simple immersion, l’imbibition d’eau, et, par cela, les effets de la congélation sont plus superficiels.
- Les pierres M. 9 à M. 11 (tab. 10),qui pourraient être considérées comme des exceptions à la règle, ne font que la confirmer. Si elles ont résisté aux 25 gels et dégels, c’est que, faute d’eau par insuffisance de durée d’immersion, elles se sont comportées de la même manière que les échantillons m. 4 à m. 7 imbibés par simple immersion.
- Par contre, M. 2 reste inaltérable à la lre gelée, parce qu’elle n’a absorbé que 54gr,4 d’eau1 ; mais dans les dégels suivants l’absorption est montée jusqu’à 97Br,31, et elle se fend à la 4e gelée.
- Nous reviendrons sur cette importante question, mais il faut, préalablement, dire quelques mots d’un autre procédé de congélation qu’on peut appliquer avantageusement avec la machine Douane.
- Lorsqu’on dispose d’une machine frigorifique du type de la machine Douane, au chlorure de méthyle, les éprouvettes peuvent être placées dans les vases refroidis par le contact extérieur de la saumure de chlorure de calcium, ou bien immergées dans cette saumure, Dans le premier cas la congélation est due au contact de l’air froid et dans l’autre au contact delà solution de chlorure de calcium.
- 1. Pour arriver à ce résultat, on a soumis la pierre sous la cloche à vide de 10 minutes et aspersion et, sans l’immerger après en dehors de la cloche, on l’a portée au frigorifère. Pendant l’immersion du premier dégel, elle a eu un surcroît d’eau absorbée de 42«r,91, soit un total de 97gr,51 et elle a été exposée à une deuxième gelée dans la chambre à air de la machine à froid. Le deuxième et le troisième dégel n’ont point produit d’augmentation d’eau.
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- d(> CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- La congélation de l’eau contenue dans les pores des pierres est plus facile par l’immersion dans la saumure que par le contact de l'air froid des vases, bien que le thermomètre accuse la même température pour le chlorure de calcium et les chambres à air du frigo-rifère.
- Si les pierres sont immergées dans la saumure, le froid pénètre rapidement dans l’intérieur de l’échantillon, et la pierre se fend à la première gelée si elle est gélive, et si la saturation d’eau est suffisante.
- Les tableaux 6 à 13 contiennent les résultats des expériences que nous avons réalisées sur ce sujet.
- Les effets des gelées par immersion dans la saumure sont, plus destructeurs et se signalent par des grandes fentes, quelquefois par la rupture complète de l’éprouvette.
- Des pierres saturées par le vide, qui ont résisté à plusieurs gelées, ont été détruites à la première gelée dans la saumure. (R. 2 et R. 6, tab. 12, et d’autres.)
- On pourrait croire que ce n’est pas seulement de la formation de la glace dans l’intérieur des pierres, mais aussi de la différente contraction éprouvée par les parties extérieures et la partie centrale que dépendent les rapides effets de la gelée par la saumure. On pourrait aussi se demander si le chlorure de calcium exerce quelque action chimique favorable à la congélation de l’eau. Mais les expériences prouvent que les fentes et la rupture des pierres sont dues seulement à la congélation de l’eau qui remplit les pores.
- (a.) Des pierres gélives ont été saturées de chlorure de calcium incongelable à — 20°G; les unes par immersion prolongée, les autres par le vide. Exposées à la gelée par immersion dans la saumure, aucune n’a présenté le plus petit éclat, ni la plus petite fente.
- (6.) D’autres échantillons, bien desséchés à l’étuve, ont été immergés dans la saumure sans absorption préalable d’eau. Ils sont restés inaltérables.
- (c.) La pierre 1.2 (tab. 6), avec 49gr,8 d’eau absorbée par simple immersion, reste inaltérable par la première gelée dans la saumure. Desséchée et saturée par le vide, elle se fend à la lre gelée avec 54gr,90 d’eau d’imbibition. Le tableau 6 présente plusieurs autres exemples.
- (d.) Des pierres non gélives B. 1 - b. 1, G. 1 - c. 1, G. 8 - c. 8 (granit du Guadarrama et calcaire dur de Colmenar) ont parfaitement résisté aux gelées dans la saumure, (tab. 8.)
- La congélation par immersion dans la saumure est donc un très rapide et puissant moyen d’investigation pour les études de la gélivité des pierres. *
- Il faut, seulement, lorsque la première gelée ne donne aucun résultat, laver à grande eau la pierre, et la maintenir immergée pendant 6 à 8 jours, afin d’éliminer toute trace de la saumure qui aurait adhéré à la surface ou pénétré dans la pierre; parce qu’il faut se souvenir que le chlorure de calcium est incongelable aux basses températures produites dans la machine, et si les échantillons s’en saturent, ils deviendront inaltérables au froid.
- La rapidité du nouveau procédé de congélation, parla saumure refroidie, nous a permis de multiplier les expériences qui prouvent que la quantité d’eau absorbée par les pierres, en relation avec leur densité, est la seule cause des destructions opérées par les gelées. (Voir tab. 6.)
- La pierre m.\ saturée par simple immersion se fend à la première gelée, parce que la quantité d’eau absorbée (64gr, 15) est suffisante, d’après son poids (684gr,20), pour produire cet effet. Il en est de môme pour la pierre L. 2 saturée par le vide avec 51er,2 et fendue à la première gelée. Par contre, l’échantillon l. 5, du même poids à peu près que L.2, n’absorbe que 39gr,8 par simple immersion de 50 jours, et reste inaltérable à la gelée; on le dessèche et l’imbibe de 33sr,24 d’eau sous la cloche pneumatique et la gelée ne produit aucun effet; c’est que, dans les deux cas, les quantités d’eau absorbées sont par trop petites. Mais dégelé, lavé fortement et immergé pendant 6 jours pour faire disparaître toute trace de saumure, il acquiert un surcroît de 13gr,35 d’eau, c’est-à-dire un total de 46gr,59, et alors la gelée produit des fentes.
- Le cube L.9, de même poids que l. 5, a la même histoire. Exposé sous la cloche pneumatique pendant 30 minutes sans immersion ultérieure il ne prend que 6gr,07 d’eau, et la gelée
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- il
- ÉPREUVES DE GÉLIVITÉ DES PIERRES.
- ne produit aucune altération. Mais après dégel et lavages il absorbe 44gr,81, soit un total de 50gr,7 et à la 2e gelée la pierre se fend.
- De semblables résultats nous présentent les cubes P. 11, P. 12, P. 13, M. 13 et M. 14. Par des aspersions sous la cloche, non suivies d’immersion, on les imbibe d’une quantité d’eau inférieure à celle qu’ils peuvent absorber par le procédé du vide. Portés immédiatement à la saumure, ils résistent à la première gelée; mais, après les dégels et lavages, ils absorbent une plus grande quantité d’eau, et les gels successifs produisent leur destruction.
- Si le surcroît d’eau absorbée pendant les dégels est inférieur à la quantité nécessaire d’après le poids de la pierre, elle reste inaltérable. Le cube r. 3, qui a résisté à la gelée après avoir absorbé 56gr,20 d’eau par 50 jours de simple immersion, résiste également aux gelées-après saturation par le vide, c’est qu’il n’a pu s’imbiber, que de 54gr,47, et ses similaires en poids (R.2 et R. 5, tab. 12) ont eu besoin d’absorber 75gr,57 et 67gr,68 pour se fendre.
- Le vide n’a d’autre influence que de faire absorber aux pierres une quantité d’eau plus grande que la simple immersion. L’éprouvette L.10 (783gr,94) s’imbibe de 54gr,35 d’eau sous la cloche pneumatique (30 minutes et 60 millimètres) et immersion de 6 jours; exposée à l’air extérieur, elle perd 18gl',80 par évaporation, il lui reste donc 35gr,55, et gelée dans là saumure elle résiste parfaitement. Dégelée et lavée, elle absorbe de nouveau jusqu’à 52gr,26, et alors se fend par une 2e gelée. L.9 (786gr,10) s’était fendu avec 50gr,70 d’eau.
- Ce n’est pas la quantité totale d’eau absorbée qui produit la dégradation des pierres par la gelée, mais la quantité en relation avec la densité de l’échantillon.
- M. 12 (846gr,30) et m.8 (835gr,50) (tab. 10) se fendent à la première gelée avec 35gr,20 et 31e*,40 d’eau, tandis qu’un autre échantillon tiré du même bloc, M. 13 (676gr,72),reste inaltérable avec 47gr,22 et a besoin, pour se fendre, d’absorber 87gl',78 (tab. 6). L.7 et l.2, et d’autres éprouvettes des tableaux 7 à 13 confirment la règle.
- Il est donc permis de déduire des résultats cités ci-dessus les suivantes conclusions :
- Les dégradations produites par la congélation ont pour seule cause la force d’expansion de l’eau contenue dans les pores des pierres, au moment de sa transformation en glace. Pour se manifester, il faut qu’elles aient absorbé une certaine quantité minimum d’eau, variable avec leur densité; et plus la saturation d’eau sera complète, plus visibles seront les marques de destruction par la gelée. Des petits surcroîts d’eau déterminent, parfois, la dégradation des échantillons.
- Si l’action des gelées est plus forte pour les pierres saturées par le vide, c’est seulement par la plus grande quantité d’eau qu’elles absorbent par ce procédé ; et tout ce qui contribuera à une plus complète saturation déterminera des manifestations de gélivité plus violentes.
- D’AUTRES CIRCONSTANCES OUI EXERCENT DE L’INFLUENCE DANS LES RÉSULTATS DE LA CONGÉLATION
- On peut geler les éprouvettes brusquement ou graduellement; dans le premier cas les échantillons sont placés dans le frigorifère, lorsque le thermomètre marque — 10°C.à— 15°G. ; dans le deuxième cas on les introduit dans les vases de la machine à froid avant son fonctionnement et on la fait marcher jusqu’à obtenir — 15°G.
- Il paraît que le refroidissement graduel cause de plus grandes dégradations que l’application brusque du froid; celle-ci produirait la formation subite d’une couche très mince de glace qui protégerait l’intérieur de la pierre contre la congélation; mais les résultats que nous avons obtenus ne sont pas assez concluants.
- Nonobstant, nous croyons préférable, pour l’exactitude des résultats, de faire usage de l’application graduelle du froid, laquelle, quoique plus lente pour l’opérateur, est plus en harmonie avec la réalité. Les machines à froid permettent d’obtenir la descente graduelle de là température dans le frigorifère.
- Gomme l’on maintient le vide pendant le temps d’immersion de l’éprouvette sous la cloche pneumatique, on risque de purger d’air les premières quantités d’eau qui pénètrent dans les pores des pierres, et d’abaisser, par conséquent, le point de solidification du liquide.
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. II (i* partie). 2
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Si Ton ajoute au phénomène de surfusion la difficulté de geler l’eau lorsqu’elle remplit des vases capillaires, on peut conclure que, pour assurer la complète congélation de tout le liquide qui sature l’éprouvette, il faut que la durée de chaque gelée soit suffisamment prolongée.
- La période de quatre heures, assignée jusqu’ici, serait probablement trop courte lorsque le refroidissement des échantillons a lieu par contact de l’air du frigorifère, et il conviendrait de la porter au double ou au triple. Si la congélation se fait par immersion de la pierre dans la saumure de la machine Douane, 6 heures de'gelée à — 15° C. sont suffisantes.
- Dès qu’il est reconnu que la force d’expansion de l’eau, lorsqu’elle se transforme en glace, est la cause de la dégradation des pierres, il devient évident que, plus son action sera répétée souvent dans un temps donné, plus le mal s’accroîtra.
- On pourrait demander si l’inaltérabilité des éprouvettes pendant les alternatives de gel et dégel répétées vingt-cinq fois est une garantie absolue. Il faut multiplier les expériences sur un assez grand nombre de pierres gélives pour avoir une certitude absolue du fait. Mais, d’un autre côté, en tenant compte des essais que-nous avons faits, il. est permis d’affirmer qu’on ne doit point diminuer le nombre de vingt-cinq congélations employées jusqu’ici. La pierre M.8 (tab. 10) s’est fendue à la 24e gelée.
- PERTES D’EAU PAR ÉVAPORATION
- Dans les pierres saturées d’eau, les pertes d’humidité par évaporation sont, souvent, rapides et considérables, même à de basses températures. Il y a longtemps que M. Minard fit observer que les pierres peuvent perdre de l’eau par évaporation à températures de —10° G. et —12°G., et nous avons constaté ce fait, mesurant à différents intervalles les pertes en poids des échantillons saturés d’eau exposés à la congélation dans les chambres à air du frigorifère.
- Les pertes d’eau par évaporation, lorsque les pierres sont exposées à l’air extérieur, sont plus grandes, dépendantes toujours de la température et de l’état hygrométrique de l’atmosphère. Pour déterminer la rapidité et la valeur de ces pertes, nous avons exposé à l’air extérieur, pendant quelques jours du mois de mars, des éprouvettes saturées d’eau (voir tab. l'i).
- Les pierres c. 2, c. 4 perdent dans un jour plus de la moitié de l’eau de saturation; r. 4 et r. 8 le 80 °/0 à peu près.
- Il est vrai que le phénomène ne se produit pas toujours dans les mêmes délais ni avec la même progression, et que les conditions atmosphériques étaient favorables à l’évaporation de l’eau des éprouvettes soumises à l’expérience ; mais on en peut déduire la facilité avec laquelle les pierres perdent, par leur exposition à l’air extérieur pendant quelques heures, une partie très considérable de l’eau qu’elles ont emmagasinée.
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- ÉPREUVES 1)E GÉLIVITÉ DES PIERRES.
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- CONCLUSIONS
- Des expériences citées ci-dessus, on peut tirer les conclusions suivantes :
- 1. Il n’est pas indifférent pour le résultat des essais de gélivité d’employer la méthode de saturation par simple immersion ou celle du vide. Par le premier procédé, seraient déclarées comme résistantes à la gelée des pierres qui auraient été réputées gélives si on les avait soumises à la saturation par le vide (voir pierres L — l, tab. 9). L’unification des résultats des essais exige donc, qu’on fixe le procédé de saturation et tous les détails qui pourraient influencer la quantité d’eau absorbée par les pierres et les effets de la congélation, tels que la dépression sous la cloche pneumatique, durée de cette dépression et de l’immersion, le nombre et la durée des gelées, intensité du froid, application graduelle ou brusque des basses températures, etc.
- Si l’on admet qu’une pierre est gélive quand sa résistance à la traction est moindre que la force d’expansion de l’eau qui remplit tous ses pores au moment de sa transformation en glace, il faudra que les éprouvettes soumises aux expériences de gélivité en soient aussi complètement saturées que possible, et que tous les détails opératoires de la gelée soient dirigés de façon à assurer la parfaite congélation de toute l’eau absorbée par les pierres, même celles qui contiennent les plus profonds des vases capillaires. Dans telle hypothèse, on pourrait régler les essais de gélivité comme il suit :
- a. Dessiccation des éprouvettes à l’étuve, à 60°G., sans interruption, jusqu’à poids constant à 0gr,l près, constaté par deux pesées successives.
- b. Saturation par le vide. L’éprouvette, sortie directement de l’étuve, sera exposée sous la cloche pneumatique pendant 30 minutes à 60 millimètres de vide ; on y introduira de l’eau distillée jusqu’à l’immersion de la pierre et on maintiendra la même dépression pendant 30 autres minutes. Immédiatement après, l’éprouvette sera immergée dans l’eau distillée hors de la cloche et cette immersion sera prolongée jusqu’à poids constant à 0gl,l près, constaté par des pesées successives, à des intervalles de six jours.
- c. Si l’on peut disposer d’une machine frigorifique, l’application du froid sera graduelle, et à cet effet on introduira les pierres dans le frigorifère lorsqu’il sera à une température un peu supérieure à 0°, et ou fera fonctionner la machine jusqu’à ce qu’on obtienne de — 10° G. à — 15° G. La température sera maintenue dans ces limites pendant douze heures.
- Pour les dégels., les pierres sorties du frigorifère seront exposées à l’air de la chambre une demi-heure, et puis immergées dans de l’eau distillée à -b 15° G. pendant deux à trois heures.
- Chaque exemplaire sera soumis à vingt-cinq alternatives de gel et de dégel.
- 2. On peut se demander si les essais opérés d’après les réglés précédentes ne sont pas trop forts.
- Comme on vient de le voir, les plus violentes manifestations de la gélivité des pierres sont dues à la plus grande quantité d’eau qu’elles puissent absorber. On sait que la saturation par le vide produit des absorptions d’eau beaucoup plus considérables que la simple immersion prolongée pendant des mois. Remarquons encore qu’il suffit d’un jour d’exposition à l’air extérieur pour que les pierres perdent par évaporation une grande partie de l'eau dont elles sont imbibées.
- Tout porte donc à croire que les pierres engagées dans les murs ou dans les voûtes, les corniches, plinthes et d’autres éléments de construction, ne pouvant absorber de l’eau que par une partie de leur surface, et étant exposés en plus à de continuelles pertes par évaporation, contiendront moins d’eau que les éprouvettes qui sont immergées pendant longtemps, et beaucoup moins que les échantillons saturés au moyen de la cloche pneumatique; et l’action de la gelée, bien qu’elle soit répétée un plus grand nombre de fois, sera moins intense.
- Par contre, dans les constructions hydrauliques, barrages, bajoyers des écluses, piles et
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- culées des ponts, etc., les pierres placées au niveau de l’eau, constamment baignées par le liquide et en contact avec l’air, se trouvent dans des circonstances aussi défavorables que les échantillons soumis aux épreuves de gélivité, puisque l’immersion prolongée indéfiniment déterminera une absorption d’eau similaire à celle que produit la machine pneumatique.
- Il serait donc utile d’adopter une échelle de gélivité qui permettrait de ne pas rejeter absolument des pierres qui, possédant une relative résistance à la gélivité, pourraient être employées dans certains cas de constructions, bien .qu’elles soient réputées gélives par les essais exécutés d’après les règles citées ci-dessus.
- 3. Les détails opératoires des essais de gélivité sont trop lents, et il serait utile de les abréger. Si l’on dispose d’une machine frigorifique similaire à la machine Douane, on peut geler préalablement, par immersion dans la saumure, les éprouvettes complètement saturées d’eau par le procédé du vide suivi d’immersion suffisamment prolongée. Si les éprouvettes supportent deux gelées prolongées pendant quatre à sixbeures, de — 10°C. à — 15°C., on peut affirmer la non-gélivité des pierres. Avant d’appliquer la deuxième gelée, il faut laver parfaitement l’échantillon et l’immerger pendant six jours dans un grand volume d’eau pour faire disparaître toute trace de saumure.
- Si la pierre se fend, on peut alors appliquer aux éprouvettes restantes la méthode ordinaire des vingt-cinq gelées par le contact de l’air froid du frigorifère, afin de déterminer le degré de gélivité.
- Il n’est pas nécessaire d’insister pour faire ressortir l’intérêt pratique qui s’attache aux recherches sur la gélivité des pierres. Il est utile de poursuivre ces études et il convient de multiplier les expériences jusqu’à ce qu’on obtienne des résultats assez concluants pour modifier, s’il y a lieu, les méthodes suivies jusqu’à présent et dicter des règles précises.
- J. MAR VA Y MAYER..
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- ANNEXES
- TABLEAU I
- Dessiccation des cubes de 7 centimètres d’arête'à des températures de 30° G. et 60° C.
- DÉSI- GNATION POIDS PRIMITIF 48 heures à 60° C. » - PERTES 150 heures à 30° C. DE POIDS 496 heures à 30° C. 235 heures à 30* C.
- gr. gr. gr. gr. gr.
- fl, 13 . 608,84 3,92 — 0,92 0,17 - 0,27
- fl. 14 668,59 2,82 — 0,80 , 0,33 — 0,15
- 48 heures à 30° C. 145 heures à 30° C. .13 HEURES à 60° C. 56 heures a 60" C.
- gr. gr. gr. gr.
- /. 12 826,34 3,44 3,44 1,86 1,55
- /. 13 801,52 4,55 4,55 1,83 1,57 :
- /. 14 822,24 4,17 4,17 1,83 1,40
- /. 15 750,39 ‘ 3,95 3,95 1,40 1,45
- A. 13 583,62 1,08 0,12 0,25 )>
- A. 14 606,59 2,47 0,08 0,50 »
- A. 15 S3%,54 2,35 — 0,20 0,49 * »
- A. Ifi 58^,29 1,60 —. 0,15 0,45 »
- TABLEAU 2
- Saturation par immersion partielle et par immersion totale.
- (Cubes de 7 centimètres d’arête.)
- DÉSI- POIDS QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE PAR IMMERSION DE IMMERSION
- GNATION. DE.3>E85*CC*T«»\ 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS 80 JOURS TOTAL
- r. 13 gr. 767,80 gr. 46,00 gr. 1,45 gr. 1,30 gr. 2,70 gr. 1,40 gr. 1,10 gr. 53,95 2 centimèt.
- r. 14 768,29 47,10 1,82 2,57 3,05 1,65 1,20 57,39 totale
- r. 15 769,12 45,96 1,94 2,30 3,25 1,65 1,10 56,20 id.
- r. 12 775,40 47,00 1,75 1,20 ° 2,00 2,30 1,92 56,20 2 centimèl.
- r. 16 775,84 47,35 2,15 2,70 3,95 2,10 1,05 ' 59,30 totale
- s. 9 TW,70 62,15 3,10 2,90 3,30 3,20 3,25 77,80 2 centimèl.
- s. 12 7 61,10 2,58 2,20 2,90 2,20 2,00 72,98 totale
- s. 10 791,90 62,90 3,30 2,80 3,40 1,20 2,00 75,60 2 centimèt.
- s. 13 702,46 59,10 2,20 6,00 3,00 2,80 1,90 75,00 totale
- s. 11 696,30 70,*00 2,72 2,20 3,00 0,77 1,20 79,89 2 centimèt.
- «. 14 698,96 66,38 2,50 3,60 2,52 1,50 1,80 78,30 totale
- «r. 14 618,90 110,94 0,80 2,60 1,30 2,14 0,22 118,00 2 centimèt.
- a. 15 620,10 107,57 1,80 1,30 1,70 1,24 1,50 115,10 id.
- a. 16 623,80 109,95 1,60 1,50 2,00 2,12 1,93 119,10 id.
- a. 12 620,30 107,36 2,14 1,40 2,03 1,80 1,60 116,33 totale
- a. 13 625,84 104,31 2,67 1.40 1,90 1,60 1,80 113,68 id.
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- TABLEAU 3
- Influence de la durée du vide dans la saturation.
- (Cubes de 7 centimètres d’arête. — Vide de 60 millimètres.)
- QUANTITÉ D’ EAU ABSORBÉE
- O S POIDS DURÉE — —
- O DE DU IMMÉDIATEMENT APRÈS IMMERSION DE
- Eo DESSICCATION APRÈS TOTAL
- VIDE
- LE VIDE 2 jours 6 jours 12 jours 30 jours
- gr. minutes g>*- gr. gr. gr. gr. gr.
- L. 12 779,24 10 4,70 39,60 3,60 0,35 0,61 48,86
- L. 13 779,00 60 8,39 40,45 4,65 0,30 0,51 5i,30
- L. 14 793,00 10 6,05 35,65 4,60 0,25 0,75 47,30
- L. 11 793,34 60 6,46 37,99 8,73 0,12 0,60 53,90
- L. 13 782,27 10 4,37 35,91 4,20 0,20 0,60 47,28
- L 10 781,44 60 10,01 41,39 4,70 0,10 0,10 56,30
- P. 13 730,29 10 47,05 23,25 0,41 0,00 0,50 71,21
- P. 17 734,24 60 62,96 4,90 0,40 0,00 0,30 68,56
- P. 16 730,54 10 40,28 31,47 0,15 0,13 0,20 72,23
- P. 18 732,24 60 69,13 4,13 0,20 0,10 0,40 73,96
- R. 13 727,67 10 67,83 2,82 0,10 0,00 0,00 69,66
- R. 14 727,19 60 78,00 4,40 — 0,20 0,10 0,00 82,40
- R. 13 703,47 10 72,72 0,45 — 0,50 — 0,60 0,00 73,17
- R. 16 703,94 60 74,78 0,10 — 0,10 — 0,60 0,00 74,88
- G. 6 854,44 10 13,66 16,37 0,77 0,65 0,65 32,10
- G. 4 858,64 60 19,60 15,85 0,45 0,65 0,00 36,55
- G. 9 869,30 10 6,14 23,00 0,28 0,40 0,48 30,30
- G. 7 870,97 60 14,60 18,43 0,42 0,20 0,86 34,51
- TABLEAU 4
- Saturation par le vide.
- Eau absorbée sous la cloche pneumatique, et après immersion à l’air libre. (Cubes de 7 centimètres d’arête. — Vide do 60 millimètres.)
- QUANTITÉ I l’EAU ABSORBÉE
- O POIDS DE
- H ** 'S, SOLS APRÈS IMMERSION I)E OBSERVATIONS
- « DESSICCATION LA CLOCHE
- PNEUMATIQUE 2 jours 6 jours 12 jours 30 jours
- gr. gr. gr. gr. gr. gr.
- G. 1 812,13 3,35 8,05 1,47 0,27 B
- G. 2 883,20 2,70 3,10 11,69 0,15 »
- G. 4 914,45 2,50 7,70 1,10 0,19 0,21 Vide de 60 mm pendant 30 minutes.
- G. 5 918,72 2,70 7,67 1,37 0,42 0,11 1
- C. 7 931,53 2,20 5,00 1,54 0,15 B.
- M. 7 808,70 » ' 22.60 8,80 4,90 »
- M. 8 785,40 » 31,80 9,30 3,60 B
- M. 9 M. 10 785,80 801,50 )) » 31,00 27,40 7,10 7,80 1,00 2,90 B » Vide de 60 mm pendant 30 minutes.
- M. 12 846,30 » 30,80 3,10 1,20 »
- M. 1 M. 19 691,10 695,89 » 90,40 0,20 0,40 » | Vide de 60 mm pendant 30 minutes.
- 54,40 42,90 B B B Les pierres furent portées de
- M. 20 701,52 85,52 10,56 0,20 » B l’étuve à la machine pneumatique.
- M. 21 697,14 60,73 35,62 0,35 B B ( Grande effervescence pendant la
- . saturation sous la cloche.
- L. 18 741,54 11,38 33,30 0,18 » »
- L. 2 782,70 37,30 13,30 0,30 0,30 B
- L. 10 783,94 7,10 42,96 4,29 B B
- L. 17 812,57 11,32 35,35 0,56 B B
- P. 8 779,57 27,25 25,90 0,40 0,35 0,35 0,40 < Vide de 60 mm pendant 30 minutes.
- P. 9 791'70 31,55 23; 85 0,40 0>0
- S. 6 695.19 86,08 0,22 0,21 B B
- S. 12 701,24 83,80 0,11 )) » B
- s.ii 713,90 - 35r20 B - • - - ~v - "U ' — r
- S. 7 718,90 85,10 )) » B B
- R. 16 703,94 74,78 72,72 0,10 » B. B Vide de 60 minutes et 60 mm.
- R. 15 703,47 0,45 B B » Vide de 10 minutes et 60 mm.
- R. 14 727,19 78,80 4,40 » B ') Vide de 60 minutes et 60 mm.
- R. 13 727,87 67,83 2,82 0,10 B B Vide de 10 minutes et 60 mm. Vide de 30 minutes et 60 mm. De
- R. 17 831,70 45,98 7,42 0,50 0,40 • 1 l’étuve à la machine pneumatique. Grande effervescence.
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- TABLEAU 5
- Résultats des divers procédés de saturation.
- (Cubes de 7 centimètres d’arête.)
- DÉSI- GNATION POIDS DE DESSICCATION PROCÉDÉS DE SATURATION EAU ABSORBÉE OBSERVATIONS
- /. 2 P*. 760,90 1. Simple immersion pendant 50 jours. 2. La même pierre desséchée incomplètement à l’air extérieur, puis saturée dans le vide de 60 mm pendant 10 minutes et pesée immédiatement. gr. *49,80 54,90 Le poids d’eau 54‘r,9 serait dépassé si une immersion de quelques jours avait suivi le vide. Voir la pierre L. 1 (tabl. 9), similaire en densité, qui a absorbé 60^,90.
- l. 5 782,00 1. Simple immersion pendant 50 jours. 2. Desséchée incomplètement à l’air extérieur. Vide de 60 mm et 10 mi-nutes et immersion de 5 jours. . . 39,80 46,59 La pierre L. 2, d’égale densité, desséchée à l’étuve, absorba 53*r,2 d’eau après vide de 30 minutes et 60 mm et 12 jours d’immersion.
- /. 3 772,90 1. Simple immersion de 50 jours. . . 2. Desséchée à l’étuve, à 60° C. Vide de 60 mm et 50 minutes et immersion de 2 jours C* ^ -J 00 ^ CT* O La pierre L. 2, plus dense, a absorbé 35*r,20. (Voir tabl. 9.)
- l. 1 725,47 1. Simple immersion de 50 jours. . . 2. Desséchée et saturée dans le vide de 60 mm et 50 minutes et immersion de 2 jours 49,90 51,70 La pierre L. 1, moins dense, saturée dans le vide, a absorbé 60er,9 d’eau (tabl. 9).
- r. 3 7 05,19 1. Simple immersion de 50 jours. . . 2. Desséchée incomplètement à l’air extérieur, puis saturée dans le vide de 60 mm pendant 10 minutes et immergée 12 jours 56,20 72,62 L’échantillon R. 3 (poids 761«r,77) a absorbé par 30 minutes de vide de 60 mm et 50 jours d’immersion 72*p,53 (tabl. 12).
- r. 9 801,02 1. Simple immersion pendant 50 jours. 2. Desséchée et saturée dans le vide comme r. 5, avec immersion de 12 jours 52,56 69,32 L’éprouvette R. 8 (poids 80 l«p,54), après vide de 60 mm et 30 minutes et immersion de 50 jours, a absorbé 69 grammes (tabl. 12).
- r. Il 819,20 1. Simple immersion pendant 5 mois. 2. Desséchée à l’étuve, à 60° C., puis saturée dans le vide de 60 mm pendant 50 minutes et immergée 50 jours 49,24 70,40 R. 11 (poids de 809«p,57) saturée, dans le vide de 60 mm et 30 minutes et immersion de 50 jours, a absorbé 67*p,40 d’eau (tabl. 12).
- Nota. — Pour la détermination de la quantité d'eau absorbée par les pierres, le point de départ est le poids de dessiccation.
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- TABLEAU 6
- Résultats des expériences des gelées par immersion dans la saumure.
- (Cubes de 7 centimètres d’arête.)
- POIDS DURÉE OE LA SATURATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE
- DÉSIGNATION DE PAR LE VIDE PAR IMMERSION' AU MOMENT APRÈS LAVAGES ET DÉGELS
- DESSICCATION Vide de 60 mm Immersion après le vide GRADUELLE DE L IMMERSION DANS LA SAUMURE ]or 2° 3e
- 1. 2 gr- 760,90 minutes )) )) 50 jours g1’- 49,80 gr. )) gr. » gr. »
- 1. 2 760,90 30 » )> 54,90 » )) »
- L. 2 782,70 30 30 jours » 51,20 » » »
- L 5 786,20 » » 50 jours 39,80 » » »
- 1. 5 786,20 10 » » 33,24 13,35 )) ))
- L. 9 786,10 30 » » 6,09 44,81 )) ))
- L. 5 800,80 30 30 jours » 51,90 » )) »
- L. 7 847,00 30 30 jours » 35,50 m » »
- p. 1 759,00 » » 30 jours 49,00 » )> )>
- P. 4 758,30 30 ' 50 jours a 66,90 » )) ))
- P. 14 758,72 30 » » 58,27 » )) )>
- P. 11 758,84 30 » » 50,50 15,00 )) )>
- P. 12 747,19 10 » » 45,80 26,11 )) »
- P. 13 744,04 10 » » 37,05 37,71 1,44 0,15
- m. 1 684,20 » » 30 jours 64,15 » » »
- M. 13 676,72 10 30' » 47,22 40,56 » »
- M. 15 687,39 60 » » 57,99 » » »
- M. 14 690,27 10 » » 26,00 56,33 » ))
- m. 2 765,80 » » 30, jours 64,15 » )> »
- M. 5 769,80 30 12 jours » 91,00 » » »
- M. 6 776,60 30 12 jours » 54,20 » » »
- M. 7. . 701,57 60 » » 64,97 » » »
- M. 4 701,50 30 6 jours » 96,26 » )) ))
- M. 16 706,15 10 60' » 92,67 » )) »
- M. 18 710,24 10 45' » 86,90 » » ))
- m. 8 835,50 » » 30 jours 31,40 » » »
- Jl. 12 846,30 30 30 jours » 35,20 » )) »
- M. 9. . . ' 785,80 30 12 jours » 39,10 » » »
- r. 3 765,19 )) )) 50 jours 56,20 » )) ))
- r. 3 765,19 10 » » 48,26 •5,81 0,40 »
- R. 2 758,22 30 50 jours » / i) f O / » >i »
- R. 5. . 787,14 30 50 jours » 67,68 » » »
- R. 6 792,34 30 50 jours » 04,80 » » »
- R. 10 803,99 10 » » 48,75 » » ))
- gr.
- 49.80
- 54.90
- 51.20
- 39.80
- 46,59
- 50,70
- 51.90
- 35.50 49,00
- 66.90 58,27
- 65.50
- 71.91 76,35 64,15 87,78 57,99 82,53 64,15 91.00
- 54.20 64,97 96,26
- 92.67 86,90 31,40
- 35.20
- 39,10
- 56.20 54,47
- 75,57
- 67.68
- 64.80 48,75-
- OBSERVATIONS
- Rien.
- \ La même pierre fut desséchée, puis saturée par le vide. } Fendue à la lrc gelée.
- Grandes fentes à la lr* gelée.
- Rien.
- La même pierre, desséchée, puis saturée par le vide. Fendue à la 2e gelée.
- Fendue à la 2° gelée.
- Fendue en deux morceaux à la l.ro gelée.
- Très grande fente à la lrc gelée.
- Rien.
- Éclata en deux morceaux à la lro gelée.
- Fendue à la lr0 gelée.
- Fendue à la 2° gelée.
- Fendue à la 2° gelée.
- Fendue à la 4e gelée.
- Fentes le long des arêtes à la lr0 gelée.
- Fentes parallèles aux faces à la 2e gelée.
- Fendue à la lr0 gelée.
- Fendue à la 2e gelée.
- Fendues le long des arêtes à la 1™ gelée.
- Fentes à la lre gelée.
- Fendue transversalement et le long des arêtes.
- Fendues à la lr0 gelée.
- Fendues à la lre gelée.
- Inaltérable pendant 25 gelées dans la chambre d’air du frigorifique. Fendue à la lro gelée dans la saumure. Rien.
- La même pierre desséchée, puis saturée par le vide. Inaltérable à la 5e gelée.
- Grande fente à la lr0 gelée.
- Fendues à la lra gelée.
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-
-
-
- TABLEAU 7
- Saturation d'eau et congélation des pierres a.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- POIDS DE DESSICCATION' QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- G NATION 2 jours 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL DES CONGÉLATIONS
- 0. 1 gr. 591,17 gr. 109,75 gr. 3,02 gr. 1,50 gr. 1,60 gr. 2,50 gr. 118,37 S’effeuilla à la 6* gelée. Fendue à la 7e gelée.
- (t. 2 596,64 '114,50 2,43 1,47 1,35 * 2,20 121,95 Fentes Anes à la 9" gelée.
- a. 3 622,34 106,36 3,14 1,43 1,30 2,14 114,37 J , . ; Petites fentes à la 11° gelée. 11, 68 )
- a. 4 025,34 104,31 2,67 1,40 1,50 1,80
- a. 5 647,97 98,21 2,56 1,33 1,20 1,50 104,80 Fentes très fines à. la 13" gelée.
- a. 0 649,94 99,16 2,79 1,38 1,22 1,43 105,98 S’effeuilla à la 5° gelée.
- u. 7 657,07 107,93 2,89 1,31 1,20 1,12 104.45
- a. 8 658,34 93,33 1,64 0,52 0,80 0,50 „ , „ , ! Exfoliations à la 2e gelée. 91», /9 ) 1
- TABLEAU 8
- Saturation d’eau et congélation des pierres c.-b.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- GNATION POIDS DK DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS DES CONGELATIONS
- 2 jours 6 jours 12 JOURS 30 jours 50 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr.
- r. 1 886,00 6,40 5,90 0,60 0,67 0,4 13,97 Saumure. Bien
- <. 2 * 895,90 5,40 3,95 0,45 0,52 0,18 10,50
- r. 3 896,90 4,42 .1, ;>8 0,50 0,49 » 9,00
- r. 4 898,24 4,58 4,92 —0,60 0,50 0,20 9,60 |
- r. ;> 907,80 5,30 4,30 0,70 0,34 0,34 10,64 I 25 gelées. Rien.1
- r. 6 911,11 3,58 3,02 0,75 0,25 i) 7,60
- c. 7 916,40 5,10 3,30 0,39 0,30 » 9,09
- c. 8 918,64 4,15 2,95 0,80 0,57 -0,60 7,90 Saumure. Rien.
- b. 1 972,40 2,80 0,30 0,20 0,10 » 3,40 Saumure. Rien.
- b. 2 1031,20 2,65 0,20 0,25 0,10 )) 3,20 25 gelées. Rien. I
- TABLEAU 9
- Saturation d’eau et congélation des pierres 1.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- GNATION POIDS DF. DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ARSORBÉE t> | RÉSULTATS • 1 DES CONGÉLATIONS
- 2 JOURS fi JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr- gr- gr- gr.
- /. 1 727,5 40,7 2,3 1,8 3,1 2,0 49,90 25'gelées. Rien.
- /. 2 760,9 44,0 1,8 1 ,i> 1,3 1,0 49,80 Saumure. 1 gelée. Rien.
- 1. 3 772,9 . 41,5 2,3 1,2 2,4 » 47,10 25 gelées. Rien.
- /. 4 782,0 30,0 2,0 2,0 2,7 1,77 38,47 25 gelées. Rien.
- /. 5 786,2 33,0 2,4 1,4 2,0 1,0 39,80 Saumure. 1 gelée. Rien.
- /. 6 792,3 34,3 2,1 1,2 1,3 1,0 39,90 25 gelées. Rien.
- l. 7 815,2 33,8 2,7 1,4 1,4 0,5 39,80 25 gelées. Rien.
- /. 8 829,0 31,2 3,6 1,5 1,2 0,8 38,30 25 gelées. Rien.
- l. 9 834,0 18,5 4,0 1,0 0,7 0,6 24,80 25 gelées. Rien.
- l. 10 . 858,7 11,7 7,1 ‘1,1. 0,6 - 0,3. 21,00 . 25 jgelées. Rien.
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-
-
-
- TABLEAU 7
- Saturation d’eau et congélation des pierres A,
- SATURATION PAR tE VIDE SUIVI D’iMMERSION
- DÉSI- POIDS QUANTITE D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- DE — *
- GNATION DESSICCATION 2 JOURS C JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAI, DES CONGELATIONS
- gi\ gr. gr- gr. gr.
- A. 1 594,37 122,52 0,71 0.10 » )) 123,33 Fente fine à la 3e gelée.
- A. 2 fil 0,95 121,47 » » )i )) 121,47 Saumure. Complètement dégradée à la lr<' gelée.
- A. 3 <>18,12 116,82 0,0fi » » » 116,88 Fentes à la ">° gelée.
- A. 4 622,29 117,05 » » )) » 117,05 Fentes à la lri* gelée.
- A. y 645,09 111,85 » » U » 111,85 Petite fente à la 6“ gelée.
- A. r» 647,09 107,33 0,61 0,10 1) » 108,04 S’effeuilla à la 6” gelée.
- A. 7 649,12 114,90 » » » » 114,90 Fendue à la 5" gelée.
- A. 8 650,80 104,92 0,01 » » » 104,93 Fendue à la lro gelée.
- TABLEAU 8
- Saturation d’eau et congélation des pierres C.-B.
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D’iMMERSION
- DÉSI- GNATION POIDS DE DESSICCATION’ QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS DES CONGÉLATIONS
- 2 JOURS C JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr. gr. gr.
- C. 1 812,13 11,40 1,47 0,27 » » 13,14 Saumure. Rien.
- (',. 2 883,20 5,80 11,69 0,15 » )) 17,64
- r,. 3 900,60 10,60 1,40 0,15 » » 12,15
- C. 4 914,45 10,20 1,10 0,19 0,21 II 11,70 |
- C. 5 918,72 10,30 1,37 0,42 0,11 » 12,20 | 25 gelées. Rien.
- C. 6 929,66 7,90 1,12 0j 15 0,34 » 9,51
- C. 7 931,53 7,20 1,54 0,15 » )) 8,89
- C. 8 934,22 7,10 1,04 0,28 » » 8,42 Saumure. Rien.
- B. 1 976,40 3,00 0,10 0,40 » )) 3,50 Saumure. Rien.
- B. 2 995,79 2,98 0,30 0,20 » » 3,48 25 gelées. Rien.
- TABLEAU 9
- Saturation d’eau et congélation des pierres L.
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D’iMMERSION
- DÉSI- POIDS QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- GNATION TH5 DESSICCATION 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL DES CONGÉLATIONS
- gr. gr. gr- gr- gr- gr-
- L. 1 753,2 60,7 0,2 » 0,3 » )) 60,9 53,2 Fentes fines à la 8e gelée. , Saumure. Grandes fentes à la
- L. 2 782,7 52,6 0,3 )) » ! lrc gelée.
- h. 3 790,5' 51,0 0,3 0,4 )) )) 51,7 , S’effeuilla à sa surface à la • 16e gelée.
- L. 4 L. .5 792.8 800.8 53,2 0,2 0,1 » )) » 53,4 52,2 Fentes fines à la 8e gelée. | Saumure. Éclata en deux mor-
- 52,1 » )) )) 1 ceaux à la lre gelée.
- L. 6 803,0 50,2 0,3 0,2 0,1 » 51,8 [ Fentes à la 3* gelée.
- L. 7 847,0 35,3 0,1 0,1 0,1 » 35,6 j Saumure. Très grande fente à ! la ire gelée.
- L. 8 858,9 31,6 0,2 0,2 0,1 » 32,1 | Fendue à la 6e gelée.
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-
-
-
- TABLEAU 10
- Saturation d’eau et congélation des pierres m.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- POIDS QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- G NATION 1)E DESSICCATION* 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL DES CONGÉLATIONS
- gr- gr. gr. gr. gr. gr.
- ni. 1 684,20 58,60 1,25 1,15 3 y 00 » 64,15 Saumure. Fentes le long des arêtes à la lre gelée.
- m. 2 765,80 34,05 1,85 3,25 6,40 )) 45,55 Saumure. Fendue le long des arêtes à la lre gelée.
- nu 3 768,20 40,28 3,42 0,75 1,05 )) 45,50 25 gelées. Rien.
- m. 4 781,20 41,75 3,54 0,86 1,00 )) 48,05 25 gelées. Rien.
- ni. 5 782,50 30,85 4,00 1,10 1,40 )) . 46,30 25 gelées. Rien.
- m. C 707,72 32,88 4,76 4,84 0,80 )) 30,50 25 gelées. Rien.
- nu 7 835,56 25,25 5,45 1,10 0,20 » 33,00 25 gelées. Rien.
- nu 8 835,50 22,8 1,10 1,60 6,40 )) 31,40 Saumure. Fendue à la lre gelée.
- TABLEAU II
- Saturation d’eau et congélation des pierres p.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- GNATION POIDS DE DESSICCATION - QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS DES CONGÉLATIONS
- 2 JOURS G jeuns 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr. gr- gr. gr-
- p. 1 750,00 44,40 1,20 1,50 1,90 » 49,00 Saumure. 2 gelées. Rien.
- p. 2 768,40 42,60 2,10 1,20 1,60 )) 47,50 Petites exfoliations à la 19e gelée.
- p. 3 774,30 44,00 1,25 1,05 1,60 » 47,00 Fente fine à la 10e gelée.
- p. 4 781,85 41,31 1,50 1,10 1,50 )) 45,50 Petites exfoliations à la 5° gelée.
- p. 5 783,80 43,85 1,55 1,20 1,00 )) 47,60 Exfoliations à la" 2e gelée.
- p. 6 707,02 41,45 1,65 1,00 1,50 » 45,60 Petites exfoliations à la 3e gelée.
- p. 7 708,84 40,58 1,52 1,15 1,45 1,00 45,70 Petites exfoliations à la 18e gelée.
- p. 8 805,43 41,32 1,18 0,02 1,48 0,00 45,80 Petites exfoliations à la 4e gelée.
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-
-
- TABLEAU (O
- Saturation d'eau et congélation des pierres M
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D’iMMERSION
- DÉSI- GNATION POIDS DE DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS UES CONGÉLATIONS
- 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL
- gr- gr. gr- gr. gr. gr. gr.
- M. 1 691,12 90,40 0,20 0,40 )) )) 91,00 Petits éclats à la 2e ge'éc.
- Fentes fines à la 4° gelée.
- ( Après vide de 10 minutes sans innnersiun . . 54,40 lra gelée. Rien.
- 1 Après l’immersion du 1" dégel. . . . 97,31 2° gelée. Rien.
- M. 2 693,89
- 1 — — 2e dégel. . . . 97,31 5° gelée. Rien.
- — — 3" dég cl. . . . 97,31 4e gelée. Fendue.
- M. 3 697,14 96,35 0,35 » » )) 96,70 Fendue à la 5° gelée.
- M. 4 701,5 96,06 O, GS O » )) )> 96,26 Saumure. Éclata en deux mor-
- ceaux à la lro gelée.
- M. 5 769,80 56,70 0,10 )) )) )) 56,80 Saumure. Fentes fines le long
- des arêtes à la lr° gelée.
- M. 6 776,00 53,60 0,20 0,40 n » 54,20 Saumure. Fentes fines le long
- des arêtes à la lr0 gelée.
- M. 7 781,80 44,60 0,60 0,50 )) » 45,70 25 gelées. Rien.
- M. 8 785,40 31,80 9,30 3,60 » » 44,70 De nombreuses fentes fines se
- montrèrent à la 24° gelée.
- M. 9 785,80 31,00 7,10 1,00 )) » 39,10 25 gelées. Rien.
- M. 10 801,50 27,40 7,80 2,90 )) )) 38,10 25 gelées. Rien.
- M. Il 808,70 22,60 8,80 4,90 )) » 36,00 25 gelées. Rien.
- M. 12 846,30 30,80 3,10 1,20 0,10 )) 35,20 Saumure. Fendue à la lro gelée.
- TABLEAU II
- Saturation d’eau et congélation des pierres P.
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D’iMMERSION
- DÉS1- POIDS QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- G.NATION 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS DES CONGÉLATIONS
- DESSICCATION 2 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr- * gr. gr. gr.
- P. 1 Après vide de 10 minutes sans immersion . . 45,13 lr0 gelée. Rien. Dans le dégel, \ absorba 14*r,32 d’eau. Total,
- 751,19 59,45 j 59er,45.
- ' Après immersion de 4 heures . . . . 2° gelée. S’effeuilla.
- Après vide de 10 minutes sans immersion . . 41,03 1 lr0 gelée. Rien. Dans le dégel,
- \ absorba 15*r,77 d’eau. Total,
- P. 2 751,77 ( Après immersion de 4 heures. . . . 57,40 <! 57«vi0.
- I 2° gelée. Rien.
- Jusqu’à saturation 58,15 k 23 gelées. Itien.
- P. 3 736,00 58,70 1,00 0,40 0,50 0,10 60,70 Grande exfoliation à la 10° gelée.
- P. 4 758,30 66,00 )) 0,30 0,50 0,10 66,90 Saumure. Éclata en deux mor-
- ceaux à la lre gelée.
- P. 5 768,10 56,70 0,30 ' 0,40 o O 0,10 57,90 Petits éclats à la 4° gelée.
- Fente à la 10° gelée.
- P. 6 768,50 54,54 0,56 0,60 0,40 0,12 56,22 Saumure. Éclata en deux mor-
- ceaux à la lro gelée.
- I». 7 776,10 55,35 0,25 0,32 O IC 00 » 56,20 S’effeuilla à la lro gelée.
- Fendue à la 12° gelée.
- P. 8 779,57 53,15 0,40 0,35 0,35 0,05 54,30 Fente à la 3e gelée.
- P. 9 791,74 55,45 0,35 0,40 0,40 » 56,64 Fente à la 4° gelée.
- P. 10 795,00 54,15 0,25 0,40 0,30 » 55,10 Exfoliations à la 2e gelée.
- Fentes fines à la 7e gelée.
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-
-
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- TABLEAU 12
- •Saturation d’eau et congélation des pierres r.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- POIDS 1)U DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- GNATION 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL DES CONGÉLATIONS
- B»’- , «T- BT. Bï- gr. . g1'- gv. Petits éclats dans une arèlc à
- r. 1 756,10 59,60 3,70 2,10 3,10 1,30 70,00 la 6e gelée. Rien dans les 19 gelées suivantes.
- r. 2 756,62 54,22 3,10 2,55 4,28 1,79 65,94 Eeudue à la 16" gelée.
- r. 3 765,19 47,11 1,92 2,37 3,10 1,70 56,20 Saumure. 4 gelées. Rien.
- r. 4 769,12 44,93 1,90 2,35 3,2(4 1,60 53,98 25 gelées. Rien.
- r. 5 773,84 57,35 2,15 2,75 3,90 )) 66,15 Saumure. Fente line à la lr“ gelée.
- r. 0 788,70 51,69 1,90 2,40 3,50 1,51 61,00 25 gelées. Rien.
- r. 7 791,30 42,90 2,70 2,82 2,70 1,94 53,06 25 gelées. Rien.
- r. 8 794,98 44,72 1,80 2,33 2,90 1,65 53,40 25 gelées. Rien.
- r. 9 801,02 45,78 1,94 2,15 2,01 0,75 52,60 Saumure. 4 gelées. Rien.
- TABLEAU 13
- Saturation d’eau et congélation des pierres s.
- SATURATION PAR IMMERSION GRADUELLE
- DÉSI- GNATION POIDS DK DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS IUSS CONGÉLATIONS
- 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL
- gr. gr. gr. gr. gr- gr. gr-
- S. 1 665,51 64,08 1,05 2,66 2,10 1,60 71,49 Petits éclats à la 8" gelée. •
- s. 676,23 67,66 3,85 4,26 2,50 1,00 79,27 Petits éclats à la 6e gelée.
- H, 3 092,51 62,88 1,50 2,35 3,00 1,77 70,50 25 gelées. Rien.
- s. 4 693,16 01,03 1,33 2,70 2,80 1,20 69,06 S’effeuilla à la 8e gelée.
- 5 698,76 60,38 1,55 3,62 2,50 1,50 69,58 25 gelées. Rien.
- «S, 6 706,76 62,08 1,45 2,13 1,80 1,20 68,66 Petits éclats à la 17" gelée.
- s. 7 709,24 60,15 1,50 1,85 2,20 1,80 67,50 2b gelées. Rien.
- s. 8 712,54 61,06 3,12 3,70 1,50 1,12 70,50 25 gelées. Rien.
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-
-
-
- TABLEAU 12
- Saturation d’eau et congélation des pierres R.
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D IMMERSION
- DÉSI- POIDS QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- G N'AT ION' DESSICCATION 2 jours 0 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 jours TOTAL MHS CONGÉLATIONS
- gr. gl\ gr. gr. gr.
- R. 1 742,.47 55,28 Immédiatement après vide de 10'. 55,28 Saumure. Fente fine à la lrc gelée.
- 5 gelées dans chambre d’air,
- R. 2 758,22 .74,02 0,45 0,50 0,40 0,20 75,57 rien. lro gelée dans la saumure., éclata.
- R. 761,77 71,12 0,21 0,70 0,40 0,10 72,53 Fentes à la 3° gelée. S'effeuilla à la 6° gelée.
- R. 4 764,19 77,12 Après vide (partant de l’étuve). 77,12 S’effeuilla à la 4° gelée.
- 11. 5 787,14 05,93 0,24 0,68 0,50 0,20 67,68 Saumure. Grande fente à la 1 lro gelée. 16 gelées dans chambre d’air,
- R. (i 79*2,34 04,10 0,32 0,43 0,30 0,15 04,80 [ rien. Fendue à la lro gelée dans la saumure.
- R. 7 794,62 07,30 0,22 0,60 0,30 0,10 68,50 i Petits éclats à la 7U gelée. 1 Fente fine à la 19e gelée.
- 15. 8 801,54 - 07,28 0,58 0,80 0,20 0,14 69,00 Fente fine à la 21e gelée.
- R. 1» 802,64 70,10 0,33 0,93 0,20 0,20 70,76 25 gelées. Rien.
- R. 10 803,99 48,75 Immédial ornent après vide de 10'. 48,75 Saumure. Fendue à la lri'gelée.
- 15. II 809,57 00,42 0,17 0,43 0,30 0,10 67,40 Fente line à la 2e gelée.
- 15. 12 812,92 07,22 Immédiatement après vide de 30' 67,22 Fendue à la 5° gelée.
- 'parlant de l’étuve).
- TABLEAU 13
- Saturation d’eau et congélation des pierres S.
- SATURATION PAR LE VIDE SUIVI D IMMERSION
- DÉSI- POIDS DE DESSICCATION QUANTITÉ D’EAU ABSORBÉE RÉSULTATS
- GNATION 2 JOURS 6 JOURS 12 JOURS 30 JOURS 50 JOURS TOTAL RKS CONGÉLATIONS
- gr. gr. • gr. gr. gr. gr- gr.
- S. 1 689,16 87,06 0,07 0,03 )) )) 87,16 Fentes à la 5° gelée.
- S. 2 695,66 80,06 0,50 0,27 )) )) 81,43 Fentes à la 9e gelée.
- s. 3 701,99 81,55 0,10 0,90 )) » 82,05 Fendue à la 5” gelée.
- s. 4 704,09 81,65 0,30 0,08 )) )) 82,03 Exfoliations etfentes peu visibles
- à la 7° gelée.
- s. 5 706,04 83,50 0,40 0,30 )) )) 84,20 Petites fentes à la 2“ gelée.
- s. 6 707,59 82,48 0,00 0,20 » )) 83,28 Exfoliations et fentes peu vi-
- s. 7 715,51 83,19 0,44 0,54 !> )) 84,17 ' sibles à la 7° gelée.
- s. 8 717,57 79,07 0,38 0,37 )) )) 79,82 Fendue à la 2° gelée.
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-
-
- TABLEAU 14
- Pertes d’eau par évaporation à l’air libre des pierres saturées.
- (Cubes de 7 centimètres d’arête.)
- - -
- SATURATION ÉVAPORATION
- .POIDS
- ©
- < 31 0 Y E N N E S
- >r, © DE TOTAL EAU
- *w O DESSICCATION PROCÉDÉ D * E A U DURÉE ÉVAPORÉE Pluie Tempérai"0 maxiin. à l’ombre Tempérai"0 minim. à l’ombre Tempérai"0 maxim. au soleil Humidité relative
- £*’• gr.. jours gr. millim.
- e. 2 895,90 inmi. 10,50 1 5,80
- t-. 4 898,20 inim. 9,00 1 5,50
- r. 8 79-4,90 imm. 53,40 1 43,10
- r. 4 709,10 inmi. 54,98 1 41,50 1
- P- 7 798,80 inim. 45,70 1 35,00 | > » 14,00 1,7 16,80 47 à 72
- P- « 805,-40 iimn. -45,80 1 32,70
- /. 7 815,20 iiniii. 39,80 1 21,10
- /. y 83-4,00 iimn. 24,80 1 10,50
- s. 9 713,00 inmi. 84,00 1 54,00
- *. 10 705,80 imiu. 85,10 1 01,80
- 0 à y 30,70 14,0 15,00 9 9 22,00 30 à 98
- M. 7 781,82 vide 45,70 ; 9 à 19 2,40 9 9 — ?w 16,10 - 3, 22,50 37 à 90
- 0 à y 22,10 14,0 15,60 - 2,2 22,00 36 à 98
- M. 11 808,70 vide 30,00 9 à 19 3,95 9 9 ^ j •* 10,10 - 3,2 22,50 37 à 90
- 0 à 9 03,60 14,0 15,60 — 2 2 22,00 30 à 98
- s. Il 715,00 inun. 81,43 . 9 à 19 —8,26 9 9 - î ^ 16,10 - 3,2 22,50 37 à 90
- 0 à 9 05,40 14,0 15,00 - 2,2 22.00 30 à 98
- ». 12 075,00 imm. 84,20 9 à 19 —0,40 9 9 16,10 - 3,2 22,50 37 à 90
- l 0 à 9 114,10 14,0 15,60 9 9 — , - 22,00 • 30 à 98
- a. 19 003,20 inim. 120,90 ! « à 19 4,20 9 9 -M •* 16,10 - 3,2 22,50 37 à 90
- 0 à 9 108,00 14,0 15,00 9 9 -, - 22,00 30 à 98
- a. 21 618,90 imm. 120,90 ! 9 à 19 3,60 9 9 16,10 - 3,2 22,50 37 à 90
- c. 1 880,00 imm. 13,97 7 11,71
- C. 0 929,60 vide 9,51 7 7,13
- p. 3 774,30 imm. 47,90 7 42,66 I 2,2 15,20 - 3,2 20,40 37 à 90
- P. 6 768,10 vide 57,40 7 51,95 j
- r. 2 750,62 imm. 05,94 7 59,81
- R. 4 764,19 vide 77,20 7 70,76
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-
-
- III
- SUR UN CAS
- DE
- DÉSAGRÉGATION DE MAÇONNERIES DE RRIQUES
- *
- PROPOSITION D’ÉTENDRE LA MÉTHODE D’ESSAI DE CES MATÉRIAUX
- COMMUNICATION
- Présentée par MM. Vittorio Dali’ ARMI et Angelo FORTI
- Nous sommes convaincus que ce n’est pas inutilement que nous attirons l’attention de l’honorable Congrès sur une série d’expériences tout à fait récentes, poursuivies sur certaines constructions de la région vénitienne en Italie.
- On sait que dans cette région on fait un usage fréquent des briques d'argile naturelle cuite dans les ouvrages en maçonnerie de toutes espèces, et il a été constaté un nombre de cas suffisants pour faire naître la crainte que de telles maçonneries, hourdées principalement au mortier de chaux hydraulique, n’offrissent qu’une faible cohésion.
- La brique adhérente au nerf de la construction, au mortier qui l’enveloppe de toutes parts, s’en détache au bout de peu de temps en manifestant une fissure importante, principalement sur sa grande face. Ce phénomène produit naturellement des déformations dans la maçonnerie et, dans quelques cas, ces désordres se sont propagés à l’extérieur avec tant de violence, que des piliers qui ne sont soumis à aucun effort ont subi des torsions accentuées sans aucune cause.
- Nous n’avons pas l’intention de citer toutes les constructions dans lesquelles ces phénomènes se sont produits, nous nous bornerons à décrire celles qui ont été constatées dans un grand nombre d’ouvrages d’une construction grandiose, en cours d’exécution, où ils ont été mieux observés et étudiés.
- L’attention a été attirée pour la première fois sur ces phénomènes, à la suite de la circonstance suivante : On avait été conduit à démolir, par suite d’une modification dans le projet, quelques maçonneries, ayant déjà plus d’un an d’existence, construites en briques et mortier de chaux hydraulique de Palozzolo, composé de 500 kilogrammes de chaux par
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. II (2” partie). 3
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- mètre cube de sable; et l’on releva avec surprise que le mortier n’avait adhéré que fort peu aux briques.
- Soupçonnant que l’insuffisance du dosage du mortier était la cause de ce défaut d’adhérence, on augmenta le pourcentage de chaux hydraulique par mètre cube de sable et pour des ouvrages plus importants on commença à faire usage de ciment, à prise lente, de Ber-game et du ciment Portland de Gasale Monferrato, marque I. A. On opéra de la sorte pendant un an, et, à la reprise des travaux, après la saison hivernale, on observa dans les maçonneries les désordres suivants : . '
- 1° Dans la majeure partie des ouvrages construits avec du mortier de chaux hydraulique et submergés peu de temps après leur achèvement, le mortier n’avait pas encore fait prise et était mou dans toute sa masse ; dans les parties dans lesquelles le mortier avait eu le temps de durcir avant la submersion, et dans celles qui n’avaient jamais été submergées, il s’était formé une petite couche de matière blanchâtre sur la face en contact avec la brique ; cette matière ressortait en telle abondance des joints submergés, qu’elle formait des ampoules en forme de stalactites ;
- 2° Parmi les ouvrages construits avec du mortier de ciment à prise lente de Portland, un seul présenta les défauts sus-mentionnés; de même un seul parmi les ouvrages construits en mortier de ciment de Portland de Casale Monferrato (750 kilogrammes par mètre cube de sable) ;
- 3° On n’observa rien d’anormal dans les bétons fabriqués avec de la chaux hydraulique de Palazzolo, sable et pierraille trachvtique.
- On analysa à ce moment, d’une façon qualitative, les mortiers détériorés, et l’on y trouva manifestement une quantité abondante de sulfates, qui ont dû être sans aucun doute la cause immédiate des dégâts.
- Une hypothèse se présenta immédiatement à l’esprit ; les phénomènes sus-mentionnés devaient être la conséquence d’une décomposition dans les chaux et ciments se produisant grâce à l’eau saumâtre qui se trouve à l’entour d’une grande étendue de la construction, mais il fallut bientôt renoncer à cette explication :
- a Parce que quelques ouvrages voisins de cette eau ont souffert et d’autres non;
- « Parce que, à vrai dire, les dégâts observés ont été constatés également dans les maçonneries qui n’avaient pas été en contact avec l’eau ;
- « Parce que des analyses faites avec soin ont montré qu’en fait l’eau n’était qu’altérée par des traces d’eau de mer et de tourbe. »
- La quantité de sels par litre de cette eau n’a été que de 1er,4475, dont (F,0295 de sels de chaux et 0gr,0357 de sels de magnésie; le soufre était absent d’une façon presque absolue.
- De même les analyses des chaux et ciments faites par le Laboratoire chimique de l’Université de Padoue, et par le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux de Zurich, montrèrent que ce n’était pas là qu’il fallait rechercher la source du mal. Il en fut de même pour le sable.
- Il n’y avait plus aucun doute, c’était dans les briques qu’il fallait rechercher le soufre, dans les briques avec lesquelles la maçonnerie avait été construite, et non pas dans l’argile elle-même, mais dans le charbon qui avait été employé pour la cuisson des briques et qui contenait des pyrites en quantités notables.
- Aucun des ouvrages construits soit avec la chaux hydraulique, soit avec les ciments susmentionnés et les briques cuites avec des roseaux, n’a subi de trace des désordres décrits, ce qui confirme cette dernière hypothèse.
- Toutefois, pour avoir la preuve matérielle que c’était bien la cuisson des briques, à l’aide de charbons pyriteux, qui était la cause de ces inconvénients déplorables, on établit un
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- DÉSAGRÉGATION DE MAÇONNERIES DE BRIQUES.
- parallèle entre les matières premières (argile naturelle) et les produits de la cuisson de deux fours, dont l’un xâ était chauffé avec des roseaux, et l’autre B avec du charbon (lignite) de Arsa (Istrie).
- L’analyse de l’argile naturelle des deux fours démontra que l’acide sulfurique anhydre se trouvait en quantités à peu prés égales pour les deux (rapport 8:10), mais en proportions tellement minimes (en moyenne 0,250), qu’il fallait exclure l’idée que ces traces avaient pu donner naissance aux sulfates abondants trouvés à la surface des couches de mortier.
- Par contre, l’analyse de quelques briques des deux fours confirma l’hypothèse, attendu que la contenance en acide sulfurique anhydre fut trouvée :
- Pour les briques du four A (cuites aux roseaux)....................... 0,7504
- — — — B (cuites au lignite).. ....................... 6,7728
- soit dans le rapport de 1: 9
- Il convient de remarquer que quelques briques du four B n’ont pas accusé une contenance en acide sulfurique anhydre supérieure de beaucoup à celle des briques du four A, ce qui donne l’explication du fait que tous les ouvrages construits avec ces matériaux n’ont pas tous subi de détérioration, et que ces phénomènes se sont manifestés avec des intensités diverses.
- Enfin, même les expériences sur les pilastres confirmèrent cette hypothèse; ceux qui ont été construits avec des briques cuites aux roseaux ont donné des résultats excellents d’adhérence entre le mortier et les briques, et, au contraire, ceux construits avec des briques cuites au charbon n’ont manifeslé qu’une très faible adhérence. Ces pilastres ont été tous exécutés le même jour dans des conditions identiques, et placés sans tare à l’abri même de toute influence des eaux souterraines.
- A l’époque de ces recherches ils avaient environ sept mois d’âge. L’examen chimique de la contenance en sulfate de chaux du mortier de ces pilastres donna encore les résultats décisifs suivants :
- Pour les pilastres construits avec les briques du four A. .... 1,9973
- — — — — — B............... 8,6706
- Par suite de ces résultats, la direction des travaux, sans pouvoir conclure que quelques défauts ne pouvaient absolument pas provenir de la qualité des eaux et des ciments, acquit la conviction que la cause principale des dégâts devait résulter de l’emploi d’un combustible riche en soufre pour la cuisson des briques, et prescrivit l’emploi exclusif des briques cuites aux roseaux pour les ouvrages restant à construire.
- Depuis, des faits du genre de ceux qui ont été décrits ont pu être constatés un peu partout où l’on emploie des briques d’argile cuite (comme le prouvent les études de MM. Seger et Cramer [Chem. ind. Zeitwig, 1890 et 1894), qui proposèrent de transformer le soufre en sulfate de baryte insoluble à l’aide de la baryte, afin d’éviter la formation de sulfates de chaux et de magnésie beaucoup plus à craindre. Comme il n’est pas admissible de revenir aux modes surannés de cuisson à l’aide de roseaux dans l’état actuel de l’industrie, il ne reste qu’à attirer l’attention des industriels sur les réactions chimiques qui se produisent à l’intérieur des fours, les engageant à rechercher quelle doit être la qualité des flammes pour que les charbons pyriteux brûlent sans produire ces inconvénients.
- De temps en temps, en outre, le technicien auquel incombe la grave responsabilité d’apprécier les matériaux provenant de fours qui sont soumis à son examen doit non seulement procéder à des essais de résistance et de gélivité, mais encore à l’analyse chimique de la surface des briques (et principalement sur la face la plus large).
- Nous pensons qu’il y aura déjà lieu de considérer ces matériaux comme suspects, alors que leur contenance en acide sulfurique anhydre dépassera 2 °/0 dans les échantillons.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- On notera en outre que les briques cle ce genre ayant des couleurs de toute gradation, depuis le jaune clair jusqu’au rouge foncé, il sera prudent de prendre des moyennes sur des échantillons ayant une teinte à peu près pareille.
- Cetcrum censeo Carthat/inem esse delendam : Nous vous avons entretenus de faits qui ne sont pas absolument nouveaux, mais les phénomènes constatés chaque jour ne sont vraiment pas rassurants, attendu qu’ils prouvent que ni l’industriel, ni ceux qui sont chargés de l’examen des matériaux ne prennent les précautions nécessaires, et c’est pourquoi nous espérons que notre cri d’alarme ne résonnera pas'en vain au sein de l’honorable Congrès!
- Vittorio Dall’ ARMI et àngelo FORTI.
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-
- IV
- OBSERVATIONS
- SUR LES
- ESSAIS PAR VOIE HUMIDE
- EN VUE DE DÉTERMINER LA CONSTITUTION CHIMIQUE DES LIANTS HYDRAULIQUES
- COMMUNICATION
- Présentée par M. R. FERET
- CHEF DO LABORATOIRE DES TONTS ET CHAUSSÉES, A BOULOGNE-SUR-MER
- I
- « Agités avec un grand excès d’eau, les produits hydrauliques en poudre subissent une décomposition partielle qui augmente avec le temps. Mais les phénomènes constatés ne sont pas nécessairement ceux auxquels est due la prise, car l’état de dilution des éléments est très différent dans les deux cas, et dès lors les conditions d’équilibre chimique ne sont pas les mômes.
- « Pour une raison analogue, il serait inexact de considérer comme chaux libre celle qui se dissout dans un excès d’eau et de chercher à doser ainsi cet élément. On constate d’ailleurs que la proportion de chaux enlevée à un même ciment varie dans de très larges limites suivant les conditions de l’expérience. En réalité, il se produit une décomposition incomplète de sels calcaires, peu stables au contact de l’eau, décomposition lentement progressive et qui s’arrête plus ou moins loin suivant la température, la quantité d’eau, la nature et les proportions des divers autres éléments en présence.
- « Le tableau ci-après indique les quantités de chaux enlevées à un même ciment portland dans différentes conditions de temps et de masses, la température restant constante, par de l’eau pure ou par de l’eau sucrée à 1 : 10.
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- 38
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- POIDS DE CIMENT mis au d'un litre de liquide . . contact 2 GRAMMES. 10 GRAMMES. 50 GRAMMES. 10 GRAMMES. 10 GRAMMES. 10 GRAMMES.
- DURÉE DU CONTACT.(agitations fré-queutes) 15 MINUTES. 15 MINUTES. 15 MINUTES. 2 HEURES. 24 HEURES. 7 JOURS.
- Poids de chaux dissous ) pure. . 0,13 g. 0,19 g. 0,36 g. 0,24 g. 0,29 g. 1,09 g.
- par litre d’eau . . . \ sucrée. 0,18 g. 0,47 g. .0,66 g. 0,52 g. 0,64 g. 0,68 g.
- Poids de chaux enlevé à ) un poids 100 de ciment > par l’eau ) pure. . sucrée. 6,5 o/„ 6,0 o/o 1,9 % 4,7 o/o 0,7 o/0 1,3 % 2,4 o/o 5,2 o/0 2,9 o/o 6,4 o/o 10,9 °/0 6,8 o/o
- « En traitant de même le ciment par des acides très dilués ou diverses solutions salines, on observe encore que les résultats dépendent de la durée du contact et du volume de solution employé. On ne peut donc songer à décomposer par ce moyen les produits hydrauliques en leurs, principaux éléments constituants, ou plutôt ceux-ci, éminemment instables dans de pareilles conditions, subissent une dissociation plus ou moins complète suivant la nature et les proportions des divers corps en présence. »
- Ces observations, que nous formulions il y a quelques années1, et qui s’appliquent également aux essais par voie humide des liants hydrauliques ayant fait prise, sont loin d’être neuves.
- Depuis Vicat2, de nombreux expérimentateurs ont montré l’instabilité de certains des composés calcaires des ciments en présence de l’eau et des solutions salines, et signalé l’influence des conditions de l’essai sur les quantités de chaux dissociées.
- . Tout dernièrement encore, M. le Dr W. Michaëlis a insisté à plusieurs reprises sur ces phénomènes et montré que même les solutions alcooliques de divers sels ou corps simples (chlorure d’aluminium, iode, etc.) pouvaient, en l’absence de l’eau, provoquer, à des degrés variables pour une même substance, des séparations analogues3.
- On ne doit donc accepter qu’avec une extrême réserve les théories sur la constitution des liants hydrauliques basées sur des réactions de ce genre et, en particulier, la plupart des méthodes par voie humide préconisées pour déniontrer la présence de la chaux libre et doser ce composé dans les ciments.
- Avant d’en chercher une nouvelle preuve, nous allons passer une revue rapide des plus récentes de ces méthodes.
- II
- Le Dr Tomeï4, ayant attaqué par une dissolution aqueuse de chlorhydrate d’ammoniaque des ciments durcis depuis des durées variables, a constaté que la proportion de chaux dissoute décroissait pour des durées de durcissement croissantes5, en même temps que, aux plus longues durées, elle était plus faible pour le mortier sableux que pour le ciment gâché pur6.
- . 1. Chimie appliquée à l'art de l'Ingénieur, 2" édition, 2° partie, art. 41.
- 2. Destruction des composés hydrauliques..., Paris, 1857, p. 19.
- 5. Voir, notamment : Thonindustrie Zeitung, 1900, p. 860.
- 4. Verein deutscher Portland-Cement Fabrikanten, Protokoll 1895, p. 110, et Thonindustrie Zeitung, 1895, p. 177.
- 5. Notons que les liants n’étaient pas toujours les mêmes et que seul celui essayé après deux ans a abandonné une proportion de chaux notablement plus faible que ceux ayant durci moins longtemps.
- 6. L’auteur ne tient pas compte de la quantité d’eau retenue dans le mortier durci, quantité variable avec le temps et différente suivant que le ciment a été gâché pur ou avec du sable.
- En outre, les poids de ciment pur et de mortier durci mis, dans chaque essai, au contact d’un même volume de liquide, ne correspondent pas à un même poids de ciment anhydre.
- Les essais suivants, que nous avons faits aussi, faute de temps, sur trois ciments portland différents, mais sensiblement de même composition, montrent bien ces influences :
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- OBSERVATIONS SUR LES ESSAIS PAR VOIE HUMIDE.
- 39
- Il en a conclu que la stabilité des composés calcaires augmentait avec le temps et que, dans le mortier, une partie de la silice du sable entrait en combinaison avec la chaux.
- D’autres essais au moyen d’une solution ammoniacale d’acétate d’ammoniaque, suivis d’une attaque du résidu par la lessive de soude, ont confirmé cet auteur dans les mômes conclusions.
- M. A. Hauensciiild* 1, tout eh reconnaissant que la quantité de chaux dissociée varie nécessairement suivant les conditions de l’expérience, a attaqué des liants hydrauliques et certains silicates de chaux par des solutions de divers sels ammoniacaux et conclu que, bien que ces sels ne permettent pas de déterminer exactement les combinaisons calcaires des ciments, l’affinité de la chaux pour la silice y croît avec le temps et est d’autant plus grande que les silicates sont moins basiques.
- M. H. Zulkowski 2 a expliqué la prise hydraulique par l’action de la chaux, qui serait en liberté dans les ciments, sur des composés calcaires, analogues aux laitiers granulés, qu’on pourrait séparer en dissolvant, dans les liants anhydres, la chaux prétendue libre, par l’acide chlorhydrique étendu.
- Mi 0. Rebuffat3 * a traité par l’eau sucrée divers liants hydrauliques anhydres ou ayant fait prise et calculé que, après défalcation de la chaux entrant dans certaines impuretés inertes, de la chaux dissoute et de la chaux combinée à l’alumine, le rapport entre la chaux et la silice résiduelles était constant pour tous les liants et correspondait au silicate Si O2, 2CaO hydraté.
- Répétant les mêmes essais sur des silicates et des aluminates de chaux bien définis, il a trouvé que tous les aluminates de chaux laissaient finalement un môme résidu insoluble
- Mortiers durcis, finement pulvérisés, maintenus pendant la minutes à l'ébullition avec une dissolution aqueuse de chlorhydrate d’ammoniaque à 5 °/o- Éléments dosés dans le liquide filtré.
- 1° Méthode Tomeï : 120 cm5 de liquide + 2 g. de ciment pur durci;
- — 100 cm5 de liquide + 4 g. de mortier sableux durci.
- Proportions de chaux dissoutes ramenées à un poids 100 du ciment sans tenir compte, dans le calcul, de l’eau absorbée par ce dernier :
- DURÉE DE DURCISSEMENT PRÉALABLE CIMENT PUR MORTIER SABLEUX NORMAL 1 : 3
- 1 semaine. 39,0 45,4
- 12 semaines. 39,9 47,1
- 4 ans. 43,55 51,8
- 2° Trois mêmes ciments; 100 cm3 de liquide + poids de mélange durci correspondant à 1 gramme de ciment anhydre. Éléments dissous rapportés à un poids 100 de ciment anhydre. (Les liquides ne contenaient que dé très faibles quantités d’alumine, d’oxyde de fer et de magnésie.)
- DURÉE
- UE DURCISSEMENT
- préalable.
- 1 semaine. 12 semaines. 4 ans.
- PERTE AU FEU POIDS DE MÉLANGE DURCI . ÉLÉMENTS DISSOUS SUR 100 DE CIMENT ANHYDRE
- pour 100 correspondant à 1 g.
- DE MÉLANGE DURCI DE CIMENT ANHYDRE SILICE CHAUX
- MORTIER MORTIER MORTIER MORTIER
- CIMENT PUR SABLEUX CIMENT PUR SABLEUX CIMENT PUR SABLEUX CIMENT PUR SABLEUX
- 20,40 8,40 1,250 4,367 2,2 2,5 50,2 49,1
- 22,00 9,65 1,292 4,427 2,1 1,7 53,2 51,5
- 22,00 11,05 1,282 4,497 2,0 1,7 57,0 57,0
- Ces résultats sont diamétralement opposés à ceux de Tomeï.
- 1. Thonindustrie Zeitung, 1895, p. 259.
- 2. ' Die chemische Industrie, t. XXI, pp. 09 et 90, 1898. Tirage à part : R. Gaertner, édit. Berlin. — Thonindustrie
- Zeitung, 1898, pp. 285, 510, 505.
- 5. Gaz. chim. ilal, XXVIII, 2, p. 209, 1898. Tirage à part : Tipografia Lo Statulo, Palermo, 1898. — Les matériaux
- de construction, IV, n°s 12 à 17, et tirages à part ail. et franc.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAT.
- ayant pour formule 3A12 O3, 2CaO, et que les divers silicates se comportaient différemment dans un excès d’eau sucrée, certaines combinaisons bien définies pouvant d’ailleurs se produire en présence des aluminates.
- Finalement, il a déduit de ses essais des conclusions très nettes sur la constitution chimique des liants hydrauliques et sur les réactions auxquelles serait due la prise de ces produits.
- M, F. Hart1, ayant soumis le ciment en poudre à l’action d’une dissolution alcoolique d’iode, a extrait ainsi 30 °/0 de chaux qui, suivant lui, se trouvait à l’état libre dans le ciment; une action plus prolongée du même réactif aurait ensuite dissous 34 °/0 de Si02,3Ca0. Le même ciment contiendrait, après la prise, encore 30 °/0 de chaux libre, mais hydratée.
- M. B. Steuer2 a fait barbotter de l’hydrogène sulfuré dans de l’eau tenant en suspension du ciment en poudre très fine; il a extrait ainsi de ce dernier 44°/0 de chaux, qu’il considère aussi comme de la chaux libre, alors que la composition du résidu correspondrait à la formule Si02,CaO. Il en serait de même avec du ciment ayant fait prise récemment, mais, pour les ciments plus âgés, la proportion de chaux libre serait moindre.
- MM. S. AVormser et 0. Spanjer3, ayant employé comme réactif une solution alcoolique de chlorure d’aluminium, ont bien obtenu des résultats variables suivant les conditions de l’expérience; mais, n’ayant pas trouvé de silice dissoute tant que le rapport du poids de sel à celui de ciment était inférieur à une certaine limite, ils en ont conclu que la chaux enlevée dans les expériences correspondantes se trouvait à l’état libre, à raison de 25 % du poids du ciment.
- Citons encore la théorie toute récente de M. P. Rouland 4, et, quoique ne rentrant pas dans le groupe des essais chimiques par voie humide visés dans cette note, la méthode de M. W. N. Ljamin, qui consiste à pulvériser très finement le ciment anhydre ou ayant fait prise et à en séparer mécaniquement les divers constituants, grâce à leurs différences de densité, au moyen de mélanges d’iodure de méthylène (d = 3,43) et de benzol (<^ = 0,59)5.
- III
- Parmi ces diverses théories, celle de M. Rebuffat est particulièrement remarquable par la concordance des résultats obtenus avec des liants de natures très différentes, ainsi que par la netteté des conclusions qui s’en dégagent.
- Après les observations formulées au début de cet article, nous étions si loin de nous attendre à une pareille concordance et à une pareille netteté, que, en raison de l’importance capitale que présenteraient ces conclusions relativement à la théorie de la constitution et du durcissement des produits hydrauliques, nous avons cru devoir les vérifier par de nouvelles expériences faites d’après les mêmes principes, mais dans des conditions un peu plus variées.
- Nous avons, comme M. Rebuffat, mis les liants, anhydres6 ou ayant fait prise, en contact plus ou moins prolongé avec une solution de sucre à 10 °/0 ; mais, au lieu de prendre tou-
- 1. Thoninduslrie Zeitung, 1899, pp. 659, 770, 855, 1569; 1900, p. 188.
- 2. Thoninduslrie Zeitung, 1899, p. 1604.
- 5. Thonindustrie Zeitung, 1899, p. 1785.
- 4. Les matériaux de construction, V, pp. 116 et 154, 1900.
- 5. Rapport du 17 novembre 1897 à la Société impériale technique russe. — Zap. lmp. Russ. Techn. Obschtsch., 1898, XXXII, p. 75. — Thonindustrie Zeitung, 1899, p. 228.
- On reproche à cette méthode la difficulté qu’il y a à pulvériser le ciment assez finement pour que chaque grain soit parfaitement homogène, la gêne qu’éprouvent les grains à se séparer de ceux qui les entourent, ainsi que la variation de densité des hydrosilicates de chaux suivant les conditions dans lesquelles ils ont été desséchés.
- 6. Nous entendons ici par liants anhydres les liants tels qu’on les emploie, bien qu’ils contiennent déjà une petite quantité d’eau mise en évidence par l’essai de perte au feu.
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- OBSERVATIONS SUR LES ESSAIS PAR VOIE IIUMIDE.
- jours 5 grammes de matière solide, anhydre ou hydratée, pour 1 litre d’eau sucrée, nous avons employé parallèlement, pour le même volume de liquide, 1 gramme, 5 grammes et 25 grammes des liants anhydres et les poids des liants hydratés correspondant aux mêmes poids des liants anhydres.
- Pour les autres opérations, nous avons suivi pas à pas les méthodes mêmes du savant professeur italien, ce qui nous dispensera d’entrer dans de plus longs détails : il suffira au lecteur de se reporter aux sources citées plus haut.
- Les liants employés ont été un échantillon de chaux du Teil, un ciment portland de la région de Boulogne, obtenu par la mouture de roches choisies de cuisson parfaite, sans aucun mélange dé poussières ou autres matières, et enfin un ciment à prise rapide de la région de Yassy.
- Ces liants, pulvérisés très finement, ont é.té d’abord débarrassés de tous les grains retenus par le tamis de soie, puis analysés. En outre, on y a dosé les matières que M. Rebuffat considère comme des scories inertes, puis on a calculé les proportions de chaux neutralisées par l’acide carbonique et l’acide sulfurique, la proportion de chaux équivalant à la teneur en magnésie et les proportions de chaux correspondant, d’après la théorie de M. Rebuffat, au composé 3A1S03, 2CaO et aussi, par analogie, au composé 3Fe203, 2CaO; enfin on en a déduit, comme l’indique le tableau ci-dessous, les proportions de silice et de chaux restant réellement en présence dans un poids 100 de chaque liant.
- Chaux du Teil Ciment portland Ciment rapide
- l l J E < ‘M < S CO U H CZ ü3 y, 71 S O u U a es 'W 2 CORRECTIONS 1 A LA 1 PROPORTION DE CHAUX PROPORTIONS FINALES CORRIGÉES 1 > a a h 73 ** 2 Q < < S (fl U H (fl 2 O 73 a a VSi a la a 2 CORRECTIONS A LA ' PROPORTION DE CHAUX PROPORTIONS FINALES CORRIGÉES a H T- < a 2 »a < g 73 a H a 73 a o cj 73 'ai U tf 2 CORRECTIONS i A LA 1 PROPORTION DE CHAUX 73 a a £ » • © a g o- O « fa o CS fa
- Silice 20 05 0,50 20,55 » 20,35 20,40 0,24 20,10 » 20,10 24,00 2.80 *22,04 V, 22,04
- Chaux .... 04,00 0,00 05,04 » 55/20 04,70 0,07 04,03 » 57,01 51,75 0,33 51,42 » 43,56
- Ac. carbonique 7,70 » » — 0,80 )) 3,50 B » — 4,-45 » 4,20 » » — 5,35 )>
- Ac. sulfurique 0,40 » » — 0,28 w 0,85 )) » — 0,60 ' » 1 ,70 » » — 1,10 !>
- Magnésie. . . 1,33 » » + 1,80 » 0,00 » » + 1,20 » 1,05 0,07 1,88 + 2,03 »
- Alumine. . . 1,15 0,07 l 08 — 0,39 » 0,75 0,01 0,74 — 2,44 » 0,80 0,01 8,80 — 3,20 »
- Sesquioxyde
- de fer. . . 0,55 0,04 0,51 - 0,07 » 2,15 0,03 2 12 — 0,40 » 3,05 0,45 3,20 — 0,75 *
- Nombre final
- de molécules
- de Cad pour
- 1 molécule de
- XllP 2,91 3,07 2,12
- Dans des flacons de 185 centimètres cubes bien bouchés, contenant chacun 150 centimètres cubes d’eau sucrée, on a introduit les poids correspondants des trois liants anhydres passés au tamis de soie; on les a descendus dans une cave à température constante d’environ 15°, où on les a agités fréquemment; puis, après diverses durées, on a essayé quelques flacons en filtrant rapidement leur contenu et dosant goutte à goutte, par l’acide chlorhydrique titré, la chaux contenue dans 125 centimètres cubes du liquide filtré.
- Les mêmes liants passés au tamis de soie ont été gâchés à consistance plastique avec les proportions convenables d’eau distillée fraîchement bouillie, et les pâtes obtenues ont été introduites au fond de bocaux de verre, puis recouvertes d’une couche d’eau, et les bocaux ont été bouchés. Au bout de 28 jours de conservation dans la même cave à température constante, la pâte de chaux était encore un peu tendre, alors que les deux autres ôtaient très dures. On a brisé les trois bocaux, enlevé au couteau la matière qui se trouvait au contact de l’eau, pulvérisé rapidement le reste et mis les poudres sous une cloche dont
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- 42
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- l’atmosphère était desséchée par de l’acide sulfurique. Après séjour de 15 jours sous cette cloche, les matières ont été pulvérisées de nouveau le plus finement possible et passées au tamis de soie.
- D’après les pertes au feu trouvées, d’une part, pour les liants anhydres, et, d’autre part, pour les poudres ainsi obtenues, on a calculé que les poids de ces dernières, correspondant à 1 gramme de liant anhydre, étaient respectivement de 1,052 pour la chaux, 1,231 pour le portland et 1,166 pour le ciment rapide. Enfin ces poids, multipliés chacun par.0,15, par 5x0,15 et par 25x0,15, ont été mis, dans les mêmes conditions que les liants anhydres, au contact de 150 centimètres cubes d’eau sucrée, et la chaux a été dosée de la même manière, dans les liquides filtrés, après diverses durées de contact1.
- Le tableau ci-après indique quels ont été, pour les liants anhydres et pour les liants hydratés, les poids de chaux trouvés, dans chaque essai, par litre de liquide filtré, ainsi que les proportions de chaux correspondantes ramenées à un poids 100 de liant anhydre.
- Poids de liant MILLIGRAMMES de Ca 0 par litre de liquide filtré POIDS de Ca 0 1 DISSOUTE POUR 100 DE LIANT ANHYDRE
- calculé mis au anhydre contact Chaux du Teil Cim. portland Ciment rapide Chaux du Teil Ciment portland Ciment rapide
- a un litre demi
- sucrée. 1 5 25 1 5 25 1 5 25 4 5 25 1 5 25 1 5 25
- DUREE DE CONTACT
- en jours. en semaines. Essais sur liants anhydres.
- 1 216 804 3550 216 548 844 104 404* 2052* 21,60 16,08 14,14 21,60 10,06 3,38 10,40 8,08* 8,21*
- 3 220 702 3044* 232 560 872 116 576* 2008’ 22,00 15,84 15,78* 23,20 11,20 3,4.) 11,60 7,52* 8,03*
- 7 t 232 808 4102* 264 632 044 02 404* 2020* 23,20 16,10 16,77* 26,40 12,04 3,78 0,20 8,08* 8,08*
- 28 4 252 728 4452* 240 660 1020 02 524" 2520* 25.20 14,56 17,81* 24,00 13,20 4,08 0,20 0,48* 0,28’
- !)1 15 252 680 4568* 272 010 1208 68 308* 2005* 23,20 13,60 18,27* 27,20 12,32 4,85 0,80 6,16* 8,02*
- 520 47 » » » 220 632 1504 » » » » » » 22,00 12,64 6,02 » » »
- Essais sur liants hydratés
- 3 206 856 3852* 304 1044 4515* 164 384 917 20,60 17,12 15,41" 30,40 20,88 18,06* 16,-40 7,68 3,07
- 7 1 312 880 3808* 520 1108 .5280* 180 420 1000 31,20 17,60 15,23*. 32,00 22,16 21,12* 18,00 8,40 4,00
- 35 5 308 812 3704* 312 1104 5750* 184 400 006 30,80 18,24 14,82* 31,20 22,08 22,04* 18,40 8,00 3,08
- Les astérisques indiquent des essais au cours desquels il s’est formé un précipité dans le liquide filtré, pendant qu’on le neutralisait par l’acide chlorhydrique titré. Ces précipités, recueillis sur des doubles filtres préalablement équilibrés, ont été lavés rapidement et séchés à 110°, puis pesés et analysés.
- Le tableau suivant indique leurs poids et leurs compositions ramenés soit à 1 litre de liauide, soit à un poids 100 de liant anhydre.
- 1. L’analyse a montré que, pendant la durée totale du durcissement, sans doute surtout pendant la période d’exposition en poudré sous la cloche à acide sulfurique, les proportions d’acide carbonique absorbées, ramenées à 100 de liant anhydre, avaient été :
- Chaux hydraulique....................................................... 0
- Ciment portland.................................................... 0,75
- Ciment rapide....................................................... 1,45
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- OBSERVATIONS SUR LES ESSAIS PAR VOIE HUMIDE.
- 43
- DÉSIGNATION du LIANT roms dk liant (calculé anhydre) par litre d'eau sucrée DURÉE du CONTACT (jours) MILLIGRAMMES PAR LITRE DE LIQUIDE FILTRE PROPORTION SUR 100 I ANHYMIK )E LIANT
- Précipité total ) séché à 110° O c7î Alumine Sesquioxyde j de fer d Eau (par différence) J Précipité total j séché à 110° Silice | Alumine • | Sesquioxyde de fer d 9 fl « 1
- 3 312 130 33 15 48 80 1,25 0,54 0,13 0,06 0,19 0,32
- Ciiaux du Teil ) 7 280 192 0 24 40 24 1,12 0,77 0,00 0,10 0,10 0,10
- ANHYDRE ) 28 520 288 20 27 40 130 2,08 1,15 0,12 0,11 0,10 0,54
- 91 004 702 57 39 04 112 2,00 1,57 0,23 0,16 0,20 0,45
- 1 200 8 110 42 32 192 5,02 0,10 2,20 0,84 0,04 3,84
- 3 400 10 123 45 24 202 8,00 0,32 2,40 0,00 0,48 4,04
- f ^ < 7 336 10 103 57 16 144 0,72 0,32 2,00 1,14 0,32 2,88
- Ciment 28 370 0 100 60 0 210 7,52 0,00 2,4)0 1,20 0,00 4,32
- \ 91 312 10 80 42 40 128 0,24 0,32 1,72 0,84 0,80 2,50
- RAPIDE 1
- / 1 1008 00 040 301 100 072 7,87 0,38 2,60 1,50 0,04 2,00
- ANHYDRE [ • i 3 2040 128 718 340 204 1184 10,50 0,51 2,87 1,38 1,00 4,74
- \ 25 l 7 2250 144 013 427 240 832 0,02 0,58 2,45 1,71 0,90 3,55
- / 28 2040 170 014 418 00 730 8,10 0,70 2,46 1,07 0,38 2,94
- [ 91 2300 240 001 290 280 700 0,20 0,90 2,70 1,20 1,12 3,10
- - 1 3 52 » » » )) » 0,13 » » » » »
- Chaux du Teil ) 7 24 » » » » » 0,00 » » » » »
- HYDRATÉE ( 35 traces » » » » a (races » » » » »
- ( 3 700 100 103 45 88 244 2,80 0,04 0,05 0,18 0,35 0,08
- (jlMEXT PORTLAND ) 25 1024 352 257 05 128 224 4,10 1,41 1,03 0,25 0,51 0,00
- HYDRATÉ 1 ; a, 1300 472 240 170 102 280 5,44 1,80 0,08 0,08 0,77 1,12
- Abstraction faite de la proportion d’eau retenue à 110°, qui varie beaucoup d’un essai à l’autre, on constate que les compositions des précipités formés dans les liquides fournis par un môme liant après diverses durées, alors môme que les poids de matière mis au contact d’un même volume d’eau sucrée étaient différents (ciment rapide anhydre), sont assez voisines entre elles et correspondent approximativement, en moyenne, aux formules suivantes :
- Chaux du Teil anhydre. . . . . ............. 9 Si O2, R2 O3, 2CaO ;
- Ciment rapide anhydre.................. . . 2 Si OS 6 Al2 O3, 2Fe*Os, 3CaO;
- Ciment portland hydraté..................... 2 Si O2, R2 O3, CaO.
- Laissons de côté les séries d’essais où l’on a obtenu ces précipités, non signalés par M. Rebufîat, et qui, sauf une, correspondent, d’ailleurs, à des cas où les poids de matière traités par l’eau sucrée dépassaient de beaucoup les 5 grammes employés constamment par cet auteur. Il ressort des autres séries que, bien que nos essais ne paraissent pas d’une très grande précision, les poids de chaux enlevés à un même liant dans diverses conditions de masses présentent généralement des écarts bien supérieurs aux erreurs d’expérience possibles. De même, à proportion égale de liant calculé anhydre, on n’aperçoit aucun rapport constant entre les poids de chaux enlevés à un même liant suivant qu’on l’essaie anhydre ou hydraté.
- . Dès lors, si, des poids de chaux considérés, dans le tableau des-compositions chimiques, comme capables de se trouver ou d’entrer en combinaison avec la silice active, on déduit la chaux enlevée par l’eau sucrée dans chaque cas, on doit nécessairement trouver, pour les silicates de chaux du résidu insoluble, des compositions très différentes. Ces compositions sont calculées dans le tableau suivant :
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
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- Proportions de siliceA Chaux du Teil Ciment portland Ciment rapide
- etde chaux,réelle-/ . , ( Silice 20.35 20,16 22,04 43,56
- ment en presence> dans 100 de liant! Lhaux 55 ,29 57,91
- anhydre. / f état du liant :
- Anhydre Hydraté Anhydre. Hydraté Anhydre Hydraté
- Conditions \
- des essais : )
- (.poids employé. 1 5 1 5 1 5 25 1 5 1 1 5 25
- Proportion approximative de chaux enlevée par l’eau sucrée 25,00 16,00 31,00 17,00 24,00 13,00 4,00 32,00 22,00 11,00 10,80 8,00 4,00
- g /CaO p. 100du liant §43-2 \ anhydre 30,29 39,29 24,29 38,29 33,91 44-91 53,91 25,91 35,91 32,56 25,56 35,56 39,56
- = «(Nombre de molécu- g se / les de CaO pr 1 îno-
- H-| l lécule de Si O2. . 1,6 2,1 1,5 2,0 1,8 2,4 2,8 1,4 1,9 1,6 1,2 1,7- 1,9
- Il résulte donc immédiatement de là que, si nos expériences sont justes, l’observation des faits vient contredire le point de départ des théories de M. Rebuffat.
- Nous regrettons de ne pouvoir tirer, pour le moment, de ces expériences, aucun renseignement positif sur la nature et les actions mutuelles des composés en présence. Amené à détruire une théorie intéressante, sans avoir rien à mettre à la place, nous espérons encore que l’erreur est de notre côté. D’autres expériences de vérification sont d’ailleurs annoncées par M. Michaëlis : puisse-t-il en sortir la vérité !
- R. FERET.
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- V
- SUR LES
- ESSAIS DE CIMENT A L’EAU CHAUDE
- COMMUNICATION
- Présentée par M. DE VAL
- ANCIEN CHEF DU LABORATOIRE MUNICIPAL D’ESSAIS DES MATÉRIAUX DE PARIS
- Depuis quelque temps on a songé à introduire dans les essais de réception des ciments l’essai de résistance après durcissement à l’eau chaude.
- La chaleur facilite les combinaisons chimiques et lorsque le durcissement des ciments s’opère dans l’eau chaude, entre 80 et 100 degrés, il croît beaucoup plus vite que dans l’eau froide.
- Le prompt développement de la résistance dans l’eau chaude a fait penser qu’au bout de sept jours le ciment avait atteint son maximum de résistance. Dans ce cas, l’essai à chaud, en accélérant les effets du temps, permettrait de connaître, à bref délai, la résistance que peut acquérir un ciment donné.
- L’essai à chaud n’a pas seulement pour but de produire un durcissement plus prompt, mais encore de rechercher si le ciment ne contient pas des expansifs qui ont échappé à l’essai à froid et qui peuvent nuire ultérieurement à la solidité des constructions.. L’eau chaude à 80 degrés détermine l’hydratation de ces expansifs, qui se révèlent en quelques heures sur les briquettes d’essai par des gonflements ou des fendillements. Dans ce cas, le ciment est considéré comme suspect.
- Enfin certains ciments ayant déjà acquis dans l’eau froide un certain degré de durcissement, plongés dans l’eau bouillante pendant vingt à trente minutes, voient leur résistance après refroidissement notablement diminuée. Ce fait est attribué à la décomposition des aluminates hydratés qui se sont formés pendant le durcissement et que la chaleur a décomposés.
- Lorsque nous étions chargé du laboratoire municipal d’essai des matériaux, nous avons eu l’occasion de faire des essais à l’eau chaude, non seulement sur les ciments de Portland, mais encore sur les ciments de laitier de Vassy et sur les chaux hydrauliques.
- Cette note a pour but de résumer ces essais et de comparer les résistances des divers ciments à chaud et à froid à deux jours, à sept jours et à un an. On recherchera si l’eau chaude modifie dans le même sens la résistance des ciments gâchés en pâte pure et celle de leurs mortiers sableux.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Enfin, on recherchera ce que deviennent dans l’eau froide et à l’air, au bout de trois ans, les ciments que l’essai à l’eau chaude a rendus suspects.
- Nous présentons ce travail sous forme de graphiques qui permettront d’embrasser d’un coup d’œil l’ensemble de résultats réunis dans un certain nombre de tableaux comprenant de nombreuses colonnes de chiffres.
- 1° INFLUENCE DE i/EAU CHAUDE SUR LE DURCISSEMENT DES CIMENTS
- Les ciments gâchés en pâte de consistance normale sont placés dans l’eau chaude après leur prise, c’est-à-dire après six heures pour les ciments de Yassy à prise prompte.; après vingt-quatre heures pour les ciments de Portland et de laitier, et après quatre jours pour les chaux hydrauliques.
- L’action de l’eau chaude varie avec la composition des ciments. Lorsqu’ils ne contiennent pas d’expansifs ou de sels pouvant être décomposés par la chaleur, l’eau chaude leur donne une résistance plus grande que l’eau froide. Dans le cas contraire, l’eau chaude produit une diminution de résistance.
- Les ciments siliceux, comme les portlands, ont, après deux jours, plus de résistance dans l’eau chaude que dans l’eau froide et cette supériorité se maintient après sept jours. Il en est de même des ciments de Yassy, quoiqu’un peu plus argileux. Les ciments de laitier, qui renferment une forte proportion d’alumine, de 15 à 16 °/0> ont après deux jours plus de résistance à chaud qu’à froid, mais après sept jours la résistance à froid prend le dessus.
- Ces faits sont mis en évidence par le graphique n° 1, dans lequel on compare les résistances à chaud et à froid des divers ciments après deux jours et après sept jours.
- On a pris pour abscisses les résistances dans l’eau chaude et pour ordonnées les résistances dans l’eau froide.
- On a, pour chaque nature de ciment, entouré d’un trait tous les points de la résistance à deux jours et d’un autre trait tous ceux de la résistance à sept jours; on a ainsi formé deux surfaces qui se distinguent par des hachures différentes.
- Les deux surfaces qui se rapportent au ciment de Portland sont peu entamées par la droite à 45 degrés qui laisse au-dessous d’elle le plus grand nombre de points. Ce qui indique, qu’à part quelques exceptions, la résistance à deux jours et la résistance à sept jours des pâtes pures des ciments de Portland sont plus grandes dans l’eau chaude.
- Il en est de même des ciments de Vassv.
- Quant aux ciments de laitier, le graphique montre que la résistance à deux jours est plus grande dans l’eau chaude^ mais qu’à sept jours c’est généralement le contraire.
- Avec les pâtes pures, nous avons aussi placé dans l’eau chaude des mortiers sableux et nous les y avons maintenus pendant un an.
- Le graphique n° 2 a pour but de comparer la résistance dans Peau chaude à la résistance dans l’eau froide des ciments et de leurs mortiers sableux au bout d’un an.
- Ce graphique montre assez nettement qu’au bout d’un an les pâtes pures des ciments de Portland, de laitier et de Yassy, ont, en général, moins de résistance dans Peau chaude que dans l’eau froide et qu’au contraire l’eau chaude est favorable au développement de la résistance des mortiers sableux.
- Nous avons dit plus haut qu’on avait supposé qu’après sept jours les ciments avaient acquis dans l’eau chaude leur résistance maximum.
- Nous avons cherché à vérifier ce fait et nous avons reconnu que la résistance des ciments croissait encore 'dans l’eau chaude après sept jours, comme elle croît dans l’eau froide, et nous venons de voir qu’à un an, limite de nos expériences, la résistance à froid dépassait la résistance à chaud.
- Le graphique n° 3, où l’on a pris pour abscisses le maximum de la résistance à chaud et pour ordonnées la résistance à chaud à sept jours, montre que cette dernière résistance n’est maxima que pour quelques ciments de Yassy, dont les points se trouvent sur la droite
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- ESSAIS DE CIMENT A L’EAU CHAUDE.
- à 45 degrés. Tous les autres points du graphique sont au-dessous de cette droite, ce qui indique que la résistance croît encore après sept jours.
- Cet accroissement de résistance est encore plus évident pour les mortiers dont tous les points sont situés au-dessous de la droite à 45 degrés.
- M. Le Chatelier a déduit de quelques expériences qu’il pouvait y avoir concordance entre la résistance à chaud à sept jours et la résistance à froid à vingt-huit jours.
- Avec les résultats d’un grand nombre d’expériences, on a tracé le graphique n° 4, dans lequel on a pris pour abscisses les résistances à froid à vingt-huit jours et pour ordonnées les résistances dans l’eau chaude à sept jours.
- Tous les points des ciments de Portland paraissent se grouper à peu près également au-dessus et au-dessous de la droite à 45 degrés. Quelques points se rattachant à des ciments défectueux font exception; nous les avons laissés en dehors de la surface correspondant aux ciments de Portland.
- La même concordance n’a pas lieu pour les ciments de laitier, dont la résistance est plus grande à froid à vingt-huit jours qu’à chaud à sept jours.
- La résistance à chaud à sept jours des ciments de Yassy est, en général, un peu supérieure à leur résistance à froid à vingt-huit jours.
- La concordance a lieu encore avec les chaux hydrauliques. Si on laisse de côté quelques résistances nulles à chaud par suite de fendillement ou de gonflement, les points paraissent se réunir en nombre égal au-dessus et au-dessous de la droite à 45 degrés.
- Le graphique n° 4 peut encore faire ressortir la différence de résistance à vingt-huit jours des divers liants hydrauliques qui, en suivant l’ordre croissant des résistances, se placent ainsi :
- Chaux hydrauliques ;
- Ciments de Yassy;
- Ciments de laitier;
- Ciments de Portland.
- Les surfaces correspondant aux chaux hydrauliques et aux ciments de Yassy sont nettement séparées; celles qui correspondent aux ciments de laitier et aux Portlands ont une large partie commune, ce qui établit un certain rapprochement entre les résistances des ciments de laitier et celles des ciments de Portland.
- '2° GONFLEMENT ET DIMINUTION DE RÉSISTANCE DES CIMENTS DANS L’EAU CHAUDE
- Lorsque les ciments contiennent des expansifs pouvant s’hydrater tardivement, l’eau chaude en détermine l’hydratation au bout de quelques heures. Dans ce cas, il y a souvent augmentation de volume et apparition de fentes ou de fissures.
- À défaut d’augmentation de volume ou de fendillements, l’hydratation des expansifs amène une diminution de résistance et on a admis que, lorsque la résistance des briquettes immergées dans l’eau chaude était, au début ou après sept jours, inférieure à la résistance des briquettes maintenues dans l’eau froide, le ciment contenait des expansifs et devait être considéré comme suspect.
- Cela peut être vrai pour les ciments de Portland, dont la forte cuisson peut occasionner la présence d’expansifs. Mais si le ciment contient des sels décomposables par la chaleur, l’eau chaude, en les décomposant, produit aussi une diminution de résistance. C’est le cas des ciments de laitier qui contiennent de 15 à 16 °/0 d’alumine et par suite une assez forte proportion d’aluminate de chaux.
- Ce sel à l’état d’hydrate est décomposé à 100 degrés. Il perd sa résistance et modifie celle du.ciment. On a vu que la résistance à chaud des ciments de laitier à sept jours était inférieure à la résistance à froid. Par suite, l’essai à chaud rendrait suspects tous les ciments de laitier. La plus faible résistance à chaud qu’à froid est due à la nature même du ciment et non à une défectuosité comme dans les ciments de Portland.
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- L’essai à chaud ne semble donc pas pouvoir être appliqué aux ciments de laitier.
- • Cependant les ciments de laitier étant formés par le mélange à froid de chaux éteinte et de laitier de hauts fourneaux, si l’eau chaude produisait un gonflement ou des fendillements, cela indiquerait que la chaux employée n’a pas été suffisamment éteinte, ce qui serait alors un grave défaut.
- Nous avons recherché ce que devenaient dans l’eau froide les ciments de Portland ayant gonflé dans l’eau chaude sans avoir gonflé dans l’eau froide ou dont la résistance à chaud était inférieure à sept jours à la résistance à froid.*
- Des briquettes ont été faites avec ces ciments. Elles ont été placées dans l’eau à la température du laboratoire; puis elles ont été rompues aux dates ordinaires jusqu’à trois mois ; puis de trois mois en trois mois jusqu’à dix-huit mois et enfin de six mois en six mois jusqu’à trois ans.
- Ces briquettes n’ont montré, dans l’eau froide, môme après trois ans, aucune trace de fendillement. Leur résistance s’est élevée graduellement en passant par des chutes et des relèvements, comme celle des ciments dont l’essai à chaud a été satisfaisant.
- Nous comparons dans le graphique n° 5 la résistance à trois ans de ces ciments considérés comme défectueux à la résistance moyenne, au bout du même temps, des ciments de même marque, prélevés mensuellement à l’usine pendant toute l’année.
- On a porté en abscisses la résistance moyenne des ciments prélevés à l’usine et, en ordonnées, la résistance du ciment rendu suspect par l’essai à chaud.
- La résistance moyenne des pâtes de ciment pur varie, au bout de trois ans, de 45 à 58 kilogrammes par centimètre carré; celle des ciments suspects de 39 à 62 kilogrammes. La différence indique un peu moins de régularité dans ces derniers ciments, mais elle ne permet pas de conclure à des ciments dangereux. En outre, le groupement des points en nombre à peu près égal au-dessus et au-dessous de la droite à 45 degrés indiquerait que la résistance des ciments suspects serait équivalente à celle des ciments de la fabrication courante.
- Les ciments ne sont généralement pas employés purs dans les travaux, ils sont mélangés de sable. Si on considère les mortiers sableux à 1/3 faits avec les ciments suspects, on remarque que la moitié des points se placent presque sur la droite à 45 degrés qui passe à peu près à égale distance des autres. Il n’y a donc pas encore une différence bien sensible entre la résistance des mortiers faits avec les ciments suspects et celle des mortiers faits avec les ciments prélevés à l’usine.
- Ainsi les ciments de Portland, rendus suspects par l’essai à chaud, immergés pendant trois ans dans l’eau froide, ne présentent pas de signes d’altération et leur résistance et celle de leurs mortiers arrivent au bout de ce temps à être presque égales ou peu inférieures à celle des ciments de bonne fabrication.
- On a également pensé que les ciments qui n’ont pas résisté à l’eau chaude peuvent se bien comporter dans l’eau froide mais qu’à l’air, au bout d’un grand nombre de mois, ils donnent des signes d’altération.
- Nous avons exposé à Pair, à toutes les intempéries, des briquettes de ciment de Portland, de laitier et de Yassy et dans le graphique n° 6 nous comparons leur résistance à trois ans à celles des mêmes ciments maintenus dans l’eau froide pendant le même temps.
- Parmi les ciments de Portland se trouvent ceux qui ont gonflé ou fendillé dans l’eau chaude. Disons de suite que ces derniers ciments n’ont donné, au bout de trente-six mois, aucune trace d’altération ni dans l’eau ni à l’air. Leur résistance à l’air a passé par des chutes et des relèvements et est arrivée à trois ans à être peu différente de celle des ciments dont l’essai à chaud a été satisfaisant.
- Ces résultats sont rendus évidents par le graphique n° 6 où on a pris pour abscisses les résistances à l’air après trois ans pour les ciments de Portland et de laitier et après un an pour les ciments de Yassy. Les ordonnées sont les résistances à l’eau.
- Les points se rapportant aux ciments de Portland qui n’ont ni gonflé ni fendillé dans l’eau chaude sont représentés par de petits cercles o et ceux des ciments que l’eau chaude a altérés par des points noirs •.
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- Les cercles et les points déterminent deux surfaces qui se confondent en grande partie, ce qui indique qu’à l’air il y a peu de différence entre la résistance des ciments altérés par l’eau chaude et celle des autres.
- Les ciments qui n’ont pas été modifiés par l’eau chaude laissent au-dessus de la droite, à 45 degrés, plus de petits cercles qu’au-dessous. Ils paraîtraient par suite un peu moins résistants à l’air qu’à l’eau.
- Les mortiers sableux 1/3 des ciments de Portland résistent bien à l’air. La surface correspondant aux ciments dont l’essai à chaud est satisfaisant et celle qui correspond aux ciments ayant gonflé ou fendillé se confondent. Tous les points des deux surfaces sont au-dessous de la droite à 45 degrés et s’en éloignent sensiblement.
- Si les ciments de Portland ne sont pas sensiblement altérés par une longue exposition à l’air, il n’en est pas de même des ciments de laitier et de Yassy.
- Les ciments de laitier perdent peu à peu leur résistance à l’àir. Les pâtes pures se fendillent et arrivent à trois ans avec une résistance nulle ainsi que le montre le graphique. Les mortiers sableux 1/3 prennent à l’air moins de résistance que dans l’eau. On voit que la surface qui leur correspond se trouve très sensiblement au-dessus de la droite à 45 degrés.
- Le graphique n° 6 montre encore que les pâtes pures des ciments de Yassy ont moins de résistance à l’air que dans l’eau et qu’au bout d’un an leur résistance tend déjà vers zéro.
- Les mortiers sableux à 2/5 sont moins altérables à l’air que les pâtes pures. Leur résistance à l’air et leur résistance à l’eau sont à peu près équivalentes, ainsi que l’indique le groupement des points autour de la droite à 45 degrés.
- Pour rendre plus sensible la décroissance de résistance à l’air des pâtes pures, on a tracé le graphique n° 7 qui reproduit le graphique précédent et sur lequel on a indiqué la résistance maxima par laquelle passent les ciments avant la période de trois ans. Les surfaces correspondant à ces maxima ne sont pas couvertes de hachures.
- En ce qui concerne les ciments de Portland, la surface P déterminée par les maxima et celle des résistances à trois ans ont une notable partie commune et leur différence est insuffisante pour faire supposer que la résistance à l’air tende vers zéro.
- Pour les ciments de laitier, la surface L comprenant les maxima est complètement séparée de la surface des résistances à trois ans et s’en trouve assez éloignée. La résistance à l’air des ciments de laitier tend donc vers zéro d’une façon manifeste.
- En examinant les ciments de Yassy on voit que les deux surfaces n’ont qu’une très faible partie commune et que la tendance vers zéro de la résistance est déjà très accentuée après un an d’exposition à l’air.
- Nous n’avons que peu d’essais sur les chaux hydrauliques exposées à l’air. Nous résumons dans le graphique n° 8 les quelques résultats que nous avons obtenus.
- Sur ce graphique les chaux éminemment' hydrauliques se séparent nettement des chaux hydrauliques ordinaires, mais cela tient sans doute au petit nombre .d’échantillons mis en expérience.
- La résistance à l’air à un an des chaux hydrauliques est moins forte qu’à l’eau au bout du même temps. Elle paraît tendre vers zéro pour les pâtes pures. Les mortiers sableux à 2/5 prennent au contraire plus de résistance à l’air qu’à l’eau.
- En résumé :
- Les ciments, gâchés en pâte pure et en consistance normale, prennent après deux jours dans l’eau chaude une plus grande résistance que dans l’eau froide. Plus tard, après sept jours, il en est encore de même, sauf pour les ciments de laitier, qui ont moins de résistance. Par un séjour prolongé dans l’eau chaude, la résistance continue toujours à augmenter, mais, après un an, elle est plus faible que dans l’eau froide. Au contraire, la résistance des mortiers sableux est, après un an, plus grande' dans l’eau chaude que dans l’eau froide.
- La résistance dans l’eau chaude après sept jours n’est pas égale, comme on l’avait pensé, à la résistance maximum des ciments.
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. II. <2* partie.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Il y a pour les ciments de Portland et pour les chaux hydrauliques une certaine concordance entre la résistance à chaud à sept jours et la résistance à froid à vingt-huit jours.
- Cette concordance n’a pas lieu avec les ciments de laitier et elle est douteuse pour les ciments de Yassy.
- Les expansifs que l’eau chaude révèle dans les ciments de Portland par des gonflements ou des fendillements, ou par une plus faible résistance qu’à froid, ne paraissent pas être toujours dangereux pour la stabilité des constructions, au moins pendant une période de trois ans.
- Une plus faible résistance à sept jours dans l’eau chaude que dans l’eau froide n’est pas toujours l’indice d’expansifs; elle peut, comme dans les ciments de laitier, provenir de la décomposition des aluminates qui doivent concourir à froid au durcissement des ciments. L’aluminate de chaux entre dans la composition des ciments de laitier et sa présence ne peut être considérée comme une défectuosité.
- L’essai à l’eau chaude ne peut par suite être appliqué aux ciments de laitier, si ce n’est toutefois pour s’assurer que la chaux y est complètement éteinte.
- L’essai à chaud convient aux ciments dont la forte cuisson peu donner lieu à la présence d’expansifs. Mais ces expansifs ne sont pas nécessairement dangereux. Nous venons de voir que pendant une période de trois ans les ciments, rendus suspects par l’essai à chaud, se sont comportés à l’air et à l’eau d’une façon très peu différente de ceux dont l’essai à l’eau chaude a été satisfaisant.
- DEYAL.
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- VI
- SUR LA
- DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER
- . COMMUNICATION
- Présentée par M. H. LE CH ATELIER
- HISTORIQUE
- Nos connaissances précises sur la décomposition des ciments à la mer se réduisent à peu de chose; nous les devons presque toutes aux travaux déjà anciens de Yicat, et à quelques recherches récentes de M. Candlot. Cette décomposition est un fait d’ordre exclusivement chimique, elle ne peut être étudiée utilement que par des méthodes chimiques. Yicat l’avait bien compris, mais ses successeurs ont abandonné ce point de vue, ils ont concentré tous leurs efforts sur l’étude des propriétés mécaniques des ciments. Il s’est même produit, après la mort de Yicat, une véritable réaction contre ses idées; elles ont été systématiquement laissées de côté, sans même obtenir les honneurs de la discussion.
- Je crois nécessaire, avant d’aborder l’exposé de mes recherches personnelles, de donner un résumé des travaux malheureusement trop oubliés de ce savant ingénieur.
- D’après Yicat, la stabilité des maçonneries à la mer exige l’une des deux conditions suivantes :
- 1° Formation superficielle d’une croûte imperméable complexe due à la carbonatation du ciment combinée avec le développement de végétations et de coquilles marines. La formation de cet enduit dépend de la nature du ciment, de la composition de l’eau de mer et des conditions climatériques. Bien constituée, elle s’oppose à toute pénétration des sels magnésiens, sans que son épaisseur dépasse parfois quelques millimètres ; *
- 2° Réaction simultanée des sels magnésiens et de l’acide carbonique, de façon à amener sans désagrégation une transformation chimique totale du ciment.
- Cette seconde condition n’est remplie que par un petit nombre de produits hydrauliques, à savoir :
- 1° Les ciments d’indice supérieur à 0,80, c’est-à-dire dans lesquels le poids de silice d’alumine est plus grand que les 80 centièmes du poids de la chaux ;
- 2° Les chaux éminemment hydrauliques à teneur en alumine très faible ;
- 3° Quelques mortiers de pouzzolane composés avec une proportion de chaux inférieure à 1/5® du poids de la pouzzolane.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Aucun fait n’est venu infirmer ces conclusions, on les tient cependant pour milles et non avenues. L’oubli des idées de Yicat a peut-être été amené par l’insuffisance de la résistance mécanique des différents matériaux dont il recommandait l’emploi. Les mortiers à la mer n’ont pas seulement à résister à l’action chimique de ses eaux, mais aussi au choc mécanique de ses vagues.
- A la suite de ces études, Yicat entreprit la fabrication d’un ciment dit maritime, devant satisfaire à toutes les exigences des travaux à la mer. Ce ciment, sur un ordre du Ministre des travaux publics, en date du 6 septembre 1858, et sur l’ordre du Ministre de la marine, fut mis en expérience dans les différents ports de France ; il en existe encore un bloc en parfait état dans le port de la Rochelle, où j’ai pu le voir. Mais la mort de Yicat, survenue peu après le commencement de ces expériences, les ht abandonner, et il m’a été fort difficile de me procurer à leur sujet les quelques renseignements suivants :
- Ce ciment faisait prise en 45 minutes, avait une densité de 780 grammes au litre. C’était vraisemblablement un ciment artificiel peu cuit.
- Yoici une analyse du bloc actuel de la Rochelle. Je la dois à l’obligeance de M. Yiennot, ingénieur des ponts et chaussées.
- Silice.............
- Alumine .... Oxyde de fer. . . .
- Chaux .............
- Magnésie...........
- Chlorure de sodium Acide sulfurique. . Acide carbonique . Èau................
- 21,7
- 3.4
- 2.5
- 32.6 3,7 0,6 1,2 7,4
- 26.7
- Ce qui représente un indice de 0,79.
- 99,8
- Des essais faits avec ce ciment, les seuls sur lesquels j’ai pu retrouver quelques indications, sont ceux de Cherbourg et de la Rochelle. A Cherbourg, contrairement aux indications de Yicat, le bloc construit 'fut immergé 48 heures après sa fabrication, et il fut détruit par le choc des vagues dans la nuit qui suivit son immersion. A la Rochelle, au contraire, le bloc ne fut immergé qu’après trois mois de durcissement, et il est aujourd’hui encore dans un très bon état de conservation. Des nombreux blocs mis en expérience à la même époque dans ce port il n’en reste aujourd’hui que deux, celui de Yicat et un autre fait en ciment Portland anglais. Ce dernier est couvert d’une couche jointive de coquilles d’huîtres qui masque complètement le ciment.
- J’ai pu avoir des fragments de ciment pris à l’intérieur de ces deux blocs, et les soumettre à l’action prolongée du sulfate de magnésie. Le ciment Yicat est resté inaltéré, tandis que le ciment Portland anglais s’est rapidement détruit. La conservation de chacun de ces blocs se rapporte donc aux deux cas différents envisagés par Yicat, celui de la formation d’une couche protectrice par l’action d’êtres vivants, et celui de la résistance chimique proprement dite.
- Enfin, Yicat avait également signalé, ce qui a été trop perdu de vue depuis, l’influence capitale de la porosité des mortiers sur la rapidité de leur décomposition.
- Il avait, en outre, par des recherches de laboratoire, montré que l’action de l’eau de mer sur le ciment était principalement due à la présence du sulfate de magnésie. La dissolution de ce sel à la concentration de 4 à 5 grammes de sel anhydre par litre aurait à peu près la même action que l’eau de mer. Il avait proposé, pour étudier la résistance chimique des ciments, l’emploi d’une semblable dissolution dans laquelle on immergeait de petites briquettes à angles vifs, soigneusement débarrassées de la croûte superficielle carbonatée.
- Les recherches de M. Gandlot, auxquelles il a été fait allusion plus haut, se rapportent à la découverte d’une combinaison entre le sulfate et l’alummate de chaux, qui me semble
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- jouer un rôle prépondérant dans la décomposition des ciments. La formule exacte de ce composé est à une ou deux molécules d’eau près :
- AC203,3Ca0 + 3(Ca0,S03) + 30H*0.
- Gette formule a été donnée pour la première fois par Michaëlis, sans être accompagnée d’aucune analyse justificative. Sur ma demande, M. Deval a bien voulu reprendre l’étude de ce composé; le résultat de ses analyses, publié dans le Bulletin de la Société d'encouragement pour l'industrie nationale, conduirait aune formule renfermant 1,511*0 de moins que celle de Michaëlis. Cet écart ne dépasse pas les erreurs possibles d’expériences, en raison de la difficulté de dessécher convenablement un sel très hydraté, sans lui enlever un peu de son eau de combinaison.
- Dans un rapport présenté en 1890 à la Société d’encouragement sur les recherches de M. Gandlot, je disais : « Les propriétés de ce sel double permettront sans doute de jeter un certain jour sur le mécanisme de la désagrégation des ciments à la mer. » Les faits exposés dans le rapport actuel démontreront, je le pense, d’une façon complète, l’exactitude de cette prévision.
- J’aurai fréquemment, au cours de cette étude, à mentionner les recherches que M. Deval, ancien directeur du laboratoire de la 'Ville de Paris, a bien voulu conduire parallèlement aux miennes en acceptant mes conseils.
- Je dois également mentionner le concours dévoué de M. Ghantepie, aide préparateur à l’École des mines, qui m’a secondé dans toutes ces expériences.
- PROGÉDÉS D’ESSAI
- Pour mener à bien de semblables études, il faut avoir à sa disposition des procédés d’essais assez accélérés pour permettre l’achèvement de chaque série d’expériences en quelques mois au plus. L’observation des maçonneries à la mer ne peut être utilisée dans des travaux de recherches ; elle ne convient que pour contrôler définitivement les résultats des études de laboratoire. La destruction des maçonneries ordinaires demande en effet des années pour se produire, même avec de mauvais ciments.
- J’ai employé parallèlement différents procédés d’essais avec un succès inégal, je les passerai ici rapidement en revue.
- Galettes. — L’essai des galettes le plus fréquemment employées pour les réceptions du ciment dans les ports maritimes ne donne que des indications très lentes et très incertaines. Les ciments tout à fait mauvais se décomposent seuls ; les symptômes d’altération, quand il n’y a pas désagrégation complète, sont d’une interprétation toujours discutable.
- M. Yiennot, ingénieur à la Rochelle, a proposé l’emploi de galettes très minces dont les déformations sont beaucoup plus rapides et plus accentuées. J’ai pu accélérer notablement encore ce mode d.’essai en confectionnant les galettes avec une pâte de cimenta 100pour 100 d’eau. Il faut alors, avant de couler la galette, raffermir un peu la pâte en la chauffant quelques minutes au bain-marie. Enfin M. Deval a rendu ce procédé plus comparable à lui-même en opérant de la façon suivante :
- Les galettes sont coulées sur une feuille de papier mouillée appliquée sur une plaque de verre, qui permet de décoller les galettes avant de les mettre en expérience. Elles sont amenées à un diamètre fixe de 50 millimètres en les découpant avec un emporte-pièce au moment où la prise s’achève. Et, au moment de l’immersion dans la solution saline, elles sont amincies par usure à une épaisseur uniforme de 2 millimètres. Gette opération
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- 54 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- a le grand avantage de faire disparaître la croûte carbonatée dont la présence peut fausser tous les essais. :
- Filtration. — Les expériences de filtration essayées dans quelques laboratoires consistent à faire pénétrer par la pression dans un bloc poreux de mortier une dissolution saline en la laissant s’écouler.par la surface extérieure. Ce mode de procéder a le grave défaut de ne laisser apparaître la décomposition du bloc, commencée par l’intérieur, que lorsqu’elle a atteint la surface extérieure, après avoir traversé tout le bloc.
- Les expériences sont beaucoup plus rapides en faisant pénétrer le liquide par aspiration à travers la surface extérieure.. On peut ainsi reconnaître la décomposition dès ses débuts. J’ai essayé en outre d’employer, au lieu de mortiers sableux, des pâtes de ciment gâchées avec 100 pour 100 d’eau et préparées comme il a été dit plus haut.
- Ce mode d’essai est peu satisfaisant à cause du colmatage, de l’obstruction des pores, amenés, soit par la progression du durcissement, quand on retarde la mise en expérience, soit par la décomposition due à l’action des sels dissous. La quantité de liquide passant dans l’unité de temps est très variable d’un échantillon à l’autre et les essais ne sont pas comparables.
- Voici, quoi qu’il en soit, quelques résultats d’expériences. Les pâtes étudiées étaient moulées sous forme de cylindre de 30 millimètres de diamètre et 30 millimètres de hauteur. Un tube de verre de 10 millimètres de diamètre intérieur était fixé sur une des faces planes avec de la pâte de ciment pur.'Ce gros tube, effilé à l’autre extrémité, était rattaché par un caoutchouc à un tube semi-capillaire de 1 mètre de long, destiné à produire l’aspiration. Le cylindre de mortier plongeait, comme le montre le croquis ci-joint, dans un flacon renversé maintenu rempli de la dissolution saline au moyen d’un vase de Mariotte.
- Les pâtes employées ont été soit la pâte pure à 100 pour 100 d’eau, soit le mortier 1 de ciment pour 4 de sable fin de Fontainebleau. Elles seront désignées dans les tableaux suivants par les dénominations abrégées : pâte pure et mortier sableux.
- Les compositions des solutions salines expérimentées sont exprimées en grammes de sel anhydre par litre d’eau.
- Voici d’abord le détail complet d’une expérience pour montrer l’allure du phénomène.
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- Ciment de grappier de Beffes»
- I’ATE I'üRE 100 0/0 D’EAU. — SOLUTION SATURÉE DE SULFATE DE CHAUX,
- ! DE JOURS. VOLUMES ÉCOULÉS ENTRE VITESSE d’écoulement REMARQUE.
- — DEUX OBSERVATIONS. A L’HEURE.
- 0 0- 6CC,44
- 1 .131 5,49
- 2 125 5,03
- 4 2.107 4,51
- 6 2.97 4,06 | Premières fentes
- 8 2.82 3,51 \ très fines.
- 1 3.68 2,81
- 14 2.63 2,67 / Les fentes
- 18 4.90 2,86 J augmentent
- 20 2.73 3,02 1 progressivement.
- 22 2.93 4,48 ]
- 25 3.213 ! 8,84 J
- 26 350 15 Fentes de 0mm,8.
- Le ciment de grappier était âgé de 15 jours au moment de sa mise en filtration. Après un temps plus long de durcissement, il devenait complètement imperméable, et ne pouvait plus être soumis à la filtration. La hauteur de la colonne d’eau aspirante était de 1 mètre.
- On voit qu’au début la vitesse de filtration va d’abord en diminuant par suite de la continuation du durcissement et de l’action du sulfate de chaux sur les àluminates. L’apparition des premières fentes au bout du sixième jour ne modifie pas cette allure, parce qu’elles ne traversent pas encore toute la masse. Mais, au bout du quatorzième jour, la vitesse, après avoir passé par un minimum, commence à s’accélérer, puis devient très rapide, quand les fentes ont traversé toute la masse. Elles sont alors ouvertes extérieurement de près de 1 millimètre.
- Quand on fait traverser les blocs par des dissolutions qui ne tendent pas à provoquer de fentes ni de désagrégation, il se produit, suivant les cas, des effets très différents au point de vue de la rapidité de filtration. L’eau distillée en entraînant la chaux en dissolution augmente la porosité et accélère considérablement la filtration. Au contraire, l’èau ordinaire qui renferme du bicarbonate de chaux amène un colmatage très rapide; après 15 jours et une filtration de 2 litres, l’écoulement de l’eau était réduit presque à rien. Le carbonate de chaux dissous dans l’eau se dépose en bouchant les pores. Les solutions de bicarbonate de magnésie produisent le même effet encore, pourvu qu’elles ne renferment pas un excès d’acide carbonique qui pourrait dissoudre de la chaux. Les solutions de carbonate d’ammoniaque amènent une accélération rapide de la filtration sans pourtant dissoudre de chaux. Les cristaux de carbonate de chaux, plus volumineux que ceux de silicate de chaux qu’ils remplacent, laissent nécessairement entre eux des vides plus larges qui offrent moins de résistance au passage de l’eau, etc.
- Yoici maintenant deux expériences comparatives faites avec de la pâte pure à 100 pour 100 d’eau et du mortier 1 : 4 sur un ciment Portland de Mantes soumis à la filtration d’une solution de sulfate de magnésie à 6 grammes par litre.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Mortier. Pâte pure.
- TEMPS. VITESSE A L’HEURE. REMARQUE. TEMPS. VITESSE A L’HEURE. REMARQUE.
- 0 jours. 12cc,5 0 jours. 3CC,22
- 2 — 3,29 3 — 1,85
- 5 — 1,86 6 — 1,41
- 9 — 2V71 -10 — 1,27 Fentes.
- 12 — 5,14 Fentes. 15 — 0,66
- 13 — 15 18 — 0,30
- 22 — 4,02
- 24 — 12,51
- 25 — 21,03
- Le volume total de dissolution filtré au moment de l’apparition des premières fentes a élé de 0ut,910 pour le mortier et de 01U,358 pour là pâte pure. Mais les fentes n’ont pu être reconnues pour le mortier que longtemps après le début de leur formation, car la vitesse de filtration avait déjà repris une accélération très grande.
- Dans ce procédé de filtration par l’extérieur, les fentes apparaissent souvent avant le dixième jour, mais cela varie beaucoup avec la perméabilité de l’éprouvette, et il est difficile d’obtenir des éprouvettes comparables. Voici pour quelques séries d’éprouvettes faites en même temps les vitesses initiales de filtration :
- Ciment de Beffes. Ciment de Beffes. Ciment de Boulogne Ciment de Mantes.
- MORTIER, 1/4 PATE PURE 100 % AVEC POUSSIÈRES DE FOUR. PATE PURE 100 % MORTIER 1/4
- 52cc 5CC 25“,2 12“,5
- 54 4,5 24 5,3
- 22 6,4 16 1,9
- 30 13 22 4,1
- 48 2,6 21
- 68 5,3 15
- 76 5,5
- D’une façon générale, l’altération est d’autant plus rapide que la filtration est plus rapide, sans que pourtant les fentes apparaissent après le passage d’un même volume de dissolution. Le volume correspondant à la décomposition croît avec la rapidité de la filtration.
- Méthode de Vicat. — Le plus grand nombre des essais ont été faits par la méthode de Vicat en immergeant dans des solutions salines variées de petites briquettes abandonnées d’abord au durcissement, à l’abri de l’acide carbonique de l’air, pendant un temps plus ou moins long. Au moment de l’immersion, les surfaces étaient avivées à la lime pour éviter d’une façon certaine la présence d’un croûte carbonatée. Le plus souvent les pâtes étaient moulées en cylindres de 20 millimètres de diamètre sur 20 millimètres de hauteur. Au moment de l’emploi, ces cylindres étaient découpés à la scie en quatre morceaux présentant chacun un dièdre de 90° puis ajustés à la lime. C’est sur l’arête du dièdre correspondant à la partie centrale du cylindre primitif que l’altération se manifeste presque toujours. C’est ce mode d’essai qui semble le plus comparable à lui-même et mérite par suite la plus grande confiance.
- Au lieu d’employer, comme Vicat, des pâtes gâchées en consistance normale qui deviennent complètement imperméables après l’achèvement de leur durcissement et par suite s’attaquent très lentement, j’ai le plus souvent employé des pâtes gâchées à 100 % d’eau amenées à bonne consistance par un léger chauffage, ou gâchées seulement avec 50 % d’eau sans s’aider de la chaleur, mais après avoir achevé le broyage du ciment, de façon à lui faire traverser en totalité le tamis de 4900 mailles.
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- C’est ce dernier mode d’essai que je considère comme le plus pratique pour étudier l’action de l’eau de mer sur les ciments.
- L’âge des briquettes, au moment de leur immersion en solution saline, a une influence irrégulière mais peu importante sur la rapidité de la décomposition. On le montrera plus loin par un exemple.
- L’eau de mer employée pour ces expériences était de l’eau de mer artificielle préparée suivant la formule adoptée sur ma proposition par la Commission française des méthodes d’essai.
- Chlorure de sodium . . Sulfate de magnésie . . Chlorure de magnésium Sulfate de chaux . . . Bicarbonate de potasse . Eau distillée..........
- Na Cl 30*r
- SCPMg. 7H20 5
- MgCl2.5HS0 6
- SO'Ca. 2H20 1,5
- C03KH 0,2
- 11*0 1000
- Procédé des épingles. — Le procédé de Klebe pour mesurer le gonflement dù aux expansifs peut s’appliquer au gonflement produit par l’action de l’eau de la mer. Voici la forme que j’ai adoptée : le ciment est coulé dans des moules appropriés sous forme de baguettes de 70x 10x5 millimètres, et, avant la fin de la prise, deux épingles sont plantées sur la face la plus étroite à 50 millimètres environ de distance. Avant l’immersion en solution saline, on mesure l’écartement initial des épingles au moyen du coin de Klebe, puis de jour en jour on suit leur variation de distance.
- Ce procédé, très avantageux dans le cas de ciments mis en expérience après quelques jours de prise, perd presque tout son intérêt dans le cas de briquettes plus âgées. Pour ces dernières, le gonflement se produit très brusquement et les fentes apparaissent peu de temps après le début du gonflement. Les mesures précises ne sont donc pas utiles.
- Briquettes comprimées. — Pour étudier l’action du sulfate de chaux sur le ciment déjà hydraté, j’ai employé le procédé suivant : le ciment hydraté est réduit en poudre fine et mêlé avec moitié de son poids de sulfate de chaux précipité. Le tout est additionné d’une quantité d’eau juste suffisante pour permettre l'agglomération de la matière par une forte compression dans un moule : 10 à 100 kilogrammes par centimètre carré, par exemple. On a ainsi des briquettes assez consistantes pour pouvoir être prises dans les mains et disposées de façon convenable. Elles sont placées sur une bande de papier filtré plongeant 10 centimètres plus bas dans de l’eau pure, le tout étant enfermé dans un vase clos à l’abri de l’évaporation. On mesure de jour en jour l’allongement de ces baguettes sans les déplacer de leur support.
- ESSAI AU BICHLORURE DE MERCURE
- Pour terminer ce qui est relatif aux procédés d’essai, j’indiquerai un procédé chimique très commode pour étudier la marche de la décomposition à l’intérieur d’une briquette. Une section transversale de la briquette bien régularisée à la lime est immergée quelques secondes dans une solution concentrée de bichlorure de mercure, puis lavée un instant à grande eau. La coloration brune uniforme au premier moment est bientôt remplacée dans les parties non altérées par une coloration jaune vif. La coloration brune est due à la formation de l’oxychlorure de mercure qui est décomposé et transformé en oxyde jaune de mercure là seulement où il reste de la chaux libre soluble.
- Voici quelques exemples, pris parmi des briquettes soumises à la filtration : les parties hachées croisées représentent la coloration jaune indiquant la présence de chaux libre; les parties hachées simples, la coloration brune indiquant la présence de silicate, aluminafë de chaux ou magnésie, et les parties non hachées, l’absence de coloration indiquant de la silice
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- 58 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- et de l’alumine séparées de leurs bases, l’écoulement du liquide s’est fait par la partie inférieure.
- 1° Ciment de laitier de Donjeux avec une solution de 6 grammes de SO*AzH* par litre, — 10 jours de filtration, — llil,800 écoulés, — fentes parues après 6 jours.
- 2° Ciment à surdosage en argile et surcuisson, — solution de 6 grammes SCÉÀzH4 par litre, — 40 jours de filtration. — 6 litres écoulés, — fentes après 1 mois.
- 3° Même ciment que ci-dessus, — solution de S04Mg à 6 grammes par litre, —0ut,67 écoulés en 45 jours, —pas d’altération visible.
- 4° Ciment de grappier de Beffes, — solution de 2 grammes So4Mg par litre, — Jlit,400 écoulés en 25 jours, — fentes après 6 jours.
- 5° Même ciment que ci-dessus, — solution saturée de sulfate de chaux, — 2Ht,500 écoulés en 25 jours, — fentes après 6 jours, — larges fentes après 25 jours.
- ACTION DÉCOMPOSANTE DES DIFFÉRENTS SELS DE L’EAU DE MER
- Pour contrôler l’exactitude du fait annoncé par Yicatque, des sels de la mer, le sulfate de magnésie exerce seul une action destructive, des expériences comparatives ont été faites par différentes méthodes.
- Les expériences faites avec le chlorure de magnésium ont toutes donné des résultats négatifs; elles ne sont pas rapportées ici.
- I. — EXPÉRIENCES DE FILTRATION
- PROVENANCE NATURE AGE POIDS DATE VOLUME
- RU DU DES SEL DISSOUS. DE SEI. DES PREMIÈRES
- CIMENT. MORTIER. BRIQUETTES. PAR LITRE. FENTES. FILTRÉ.
- Pâte pure 15 jours. SO*Mg 6 gr. 10 jours. 400 cc.
- Portland de Mantes . .< JlOO % d’eau. — S04Ca et Ca0.H20 Saturation. 10 — 150 cc.
- ( I Mortier 1/4. — S04Mg U gr. 12 — 950 cc.
- 1 Pâte pure 23 jours. S04Mg 6 gr. 6 - 1.300 cc.
- Laitier de Donjeux .. .< 1 J100 % d’eau. — S04AzII4 6 gr. 4 — 1.450 cc.
- — — S0‘Ca et CaO.IDO Saturation. 2 1.460 cc.
- Mortier 1/4. 15 jours. S04Mg (i gr. 7 — 512 cc.
- — — S04Az II4 6 gr. 13 — 1.300 ce.
- — — S04Ca et CaO.IPO Saturation. 22 — 850 cc.
- , — — MgCl» 5,5 Pas d’altération.
- Pâte pure — S04Mg C gr. G — 410 cc.
- Grappier de Beffes. . .< 1100 °/0 d’eau. — G gr. 2 gr. 19 — G — 1.000 cc. 980 cc.
- — - S04Ca Saturation. 6 - 700 cc.
- — — S04AzU4 G gr. 5 - 530 cc.
- — — — 2 gr. 0 - 570 cc.
- / S04Ca\ Saturation. \ 1 360 cc.
- 1 \ S04Mg / 2 gr. J 1 ” —
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
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- IL — EXPÉRIENCES DE GONFLEMENT PAR LA MÉTHODE DE KLEBE
- On a employé des cylindres de 30 sur 30 préparés pour les expériences de filtration, mais n’ayant pas servi. On les a découpés en rondelles de 5 millimètres d’épaisseur et on a fixé aux deux extrémités d’un diamètre des épingles avec de la pâte du même ciment à consistance normale, c’est-à-dire beaucoup moins altérable que la pâte des éprouvettes gâchée avec 100 % d’eau.
- Les dissolutions salines étaient renouvelées tous les jours, au début des expériences, et ensuite à des intervalles de temps plus espacés.
- NATURE 1)U SEL. POIDS DE SEL GONFLEMENT- APRÈS : PREMIÈRES ÉTAT
- PAH LITRE* 15 JOURS. -1 MOIS. 2 MOIS. FENTES. AMIES 2 MOIS.
- S04AzTI4 2 grammes. Ciment de G: 0,54 % renoble à pris 1,17% se lente. 1,8 % 21 jours. Désagrégé.
- — 6 — 3,0 3,G 4,5 15 — —
- S0*Mg 2 — 0,15 0,42 0,45 Néant. Bon état.
- — 6 — 0,05 0,21 0,34 80 jours. —
- S0*Ca Saturé. 0,5 0,6 0,9 30 — Fendillé.
- SO*AzIl* 2 grammes. Ciment de Gi 0,12% enoble à pris 0,24 % e rapide. 0,24 % 70 jours. Intact.
- — G — 0,00 1,8 » 18 — Désagrégé.
- S04Mg 2 — 0,00 0,10 0,10 Néant. Bon état.
- — 6 — 0,15 0,75 1,8 30 jours. Désagrégé.
- S04Ca Saturé. 0,00 0,10 0,45 70 — Fendu.
- S04AzII4 2 grammes. Chaux hyc 0,00 % Lraulique de E 0,00 <% leffes. 0,10 o/0 30 jours. Fendu.
- — G — 3,3 )) » 10 - Désagrégé.
- S04Mg 2 0,00 0,10 0,20 45 — Fendu.
- ' — G — 0,00 0,65 » 25 — Altéré. .
- S O4 Ca Saturé. 0,00 0,10 4,2 30 - Désagrégé.
- Voici maintenant une seconde série semblable faite par la méthode de Klebe sur des baguettes de 5 millimètres d’épaisseur et de 50 millimètres de longueur. La pâte toujours gâchée avec 100 °/0 d’eau. L’âge des briquettes, au moment de leur immersion dans les solutions salines, était de 80 jours.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- NATURE DU CIMENT. GONFLEMENT APRÈS : DATE
- 15 JOURS. 1 MOIS. 2 MOIS. PREMIÈRES FENTES. DÉSAGRÉGATION.
- Dissoluti on de sulfate de magnésie à 6 grammes par litre.
- Grenoble, prise lente 0,2 0,5 * 0,8 80 jours. 6 mois.
- Grenoble, prise rapide 0,2 0,4 0,5 90 — 6 —
- Chaux de Belles 1,2 » » 14 — 18 jours.
- Grappier de BefTes 0,4 3,1 » 22 2 mois.
- Portland anglais 2 '> » 15 — 20 jours.
- Portland amaigri 2 n » • 14 — 22
- Portland et Gaize 0 0,1 0,12 Néant. Néant.
- Solution saturée de sulfate de chaux.
- Grenoble, prise rapide 0,4 0,6 0,8 3 mois. 6 mois.
- Grappier de Befles 0,2 0,6 » 45 jours. 2 —
- Portland anglais 0,0 1 » 1 mois. 2
- Portland amaigri 2 » » 0 jours. 15 jours.
- Portland et Gaize 0 0,04 0,08 Néant. Néant.
- Dissolution de sulfate de magnésie à 12 grammes par litre.
- Grenoble, prise lente . . 0,0 0,15 0,35 2 mois. 5 mois.
- Grenoble, prise rapide 1,6 2,8 3,6 20 jours. 2 —
- Chaux de Belles . 0,2 0,75 « 25 — 1 —
- Grappier de Befîes 0,16 0,0 » 2 mois. 3 —
- L’action du sulfate de chaux et celle du sulfate de AzH3 sont donc de tous points comparables à celle des dissolutions de sulfate de magnésie, qui elles-mêmes, comme l’a montré Vicat, exercent une action analogue à celle de l’eau de mer.
- RÔLE DU SULFATE DE CHAUX DANS LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS
- Les résultats similaires obtenus dans les expériences précédentes avec les solutions de sulfate de chaux, de sulfate de magnésie et de sulfate d’ammoniaque, permettent non seulement d’attribuer un rôle prépondérant dans la décomposition à la présence de l’acide sulfurique, mais encore de préciser la nature du sulfate qui exerce cette action. C’est certainement le sulfate de chaux; le sel de magnésie et le sel d’ammoniaque sont, en effet, immédiatement transformés dans le sel de chaux correspondant au contact du ciment. Il en résulte que le sulfate de chaux, même en dehors des eaux de la mer, doit exercer une action décomposante énergique sur les mortiers. Des faits semblables, observés dans les travaux des fortifications de Paris, ont déjà été signalés par M. Dolot, mais ils avaient été considérés comme des accidents un peu exceptionnels. En étudiant de plus près la question, j’ai pu reconnaître la fréquence de décompositions semblables; si les exemples connus n’en sont pas plus nombreux, c’est que l’on s’est souvent mépris sur la cause véritable de ces décompositions. J’en citerai deux exemples particulièrement typiques : A la plâtrière de Montreuil, un tunnel percé dans un tas de remblais et destiné à l’exploitation de la carrière avait été construit en maçonnerie très soignée de ciment Portland pour assurer sa longue conservation. Après 18 mois, tous les joints, complètement désagrégés, sortaient entre les pierres en formant de gros champignons très friables. Cet effet avait été produit pg,r les infiltrations d’eaux chargées de sulfate de chaux. Un accident semblable s’étant produit dans les égouts de la ville de Boulogne-sur-Mer, j’en ai attribué la cause à la même origine. Cette explication fut contestée, en raison de l’absence supposée de sulfate de chaux. Les
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- 61
- analyses du mortier désagrégé me donnèrent une forte proportion de sulfate, et, en poursuivant dans ce sens les recherches, on finit par reconnaître que les eaux, imbibant le sol, qui filtraient dans l’égout à travers la maçonnerie, étaient saturées de sulfate de chaux. Tous ces faits semblent indiquer une action décomposante des solutions saturées de sulfate de chaux aussi énergique que celle des eaux de la mer. J’ai cru utile de confirmer ce fait par les expériences suivantes : Au lieu de laisser le sulfate de chaux-pénétrer par diffusion dans les briquettes, ce qui est nécessairement assez long, et, au lieu de le faire agir sur des pâtes très solides, offrant une grande résistance à la désagrégation, j’ai essayé d’incorporer le sulfate de chaux à des briquettes hydratées pulvérisées et de faire, par compression, de nouvelles briquettes avec ce mélange. Le sulfate de chaux est ainsi immédiatement mis en contact avec la totalité du ciment, et la faible compacité des briquettes n’offre que très peu de résistance au gonflement.
- On obtient en effet ainsi des gonflements énormes et très rapides, comme le montrent les chiffres du tableau suivant. Les briquettes employées étaient âgées de 14 à 28 jours; elles ont, après broyage, été mêlées à moitié de leur poids de sulfate de chaux.
- NATURE DES CIMENTS. GONFLEMEN' 1 JOUR. T % APRÈS 15 JOURS. DURETÉ FINALE.
- Portland anglais • 0,8 1,5 Dur.
- Portland de Boulogne (Havre) 0,0 1 Très dur.
- Portland de Boulogne à fort indice 1 2 Très dur.
- Portland (autre échantillon) 2,2 4,4 Dur.
- Portland de Boulogne amaigri I : 2 2*6 7,0 Friable.
- Portland de Boulogne amaigri 1:1 2,4 5 Friable.
- Portland de Boulogne et gaize 1:1 2 2,0 Dur.
- Portland et argile déshydratée 1:1 10 24 - Très friable.
- Grenoble, prise rapide 0,6 0,8 Dur.
- Grenoble, prise lente 0,8 2,0 Dur.
- Laitier, Donjeux 5,4 10,2 Friable.
- Laitier, Yitry I 1,5 Friable.
- Vassy, Prévost 1,4 12 Friable.
- Vassy (qualité médiocre) 0,2 0,6 Friable.
- Grappier du Tcil 0,4 0,6 Très dur.
- Grappier (autre échantillon) 0,2 0,4 Très dur.
- Grappier et silice calcinée 1:1 0,8 1,0 Dur.
- Grappier et argile déshydratée 1:1 7,0 8,4 Friable.
- Chaux surcuite du Teil 0,2 0,6 Friable.
- Chaux marchande du Teil 0,2 0,4 Friable.
- Chaux et silice calcinée 1:1 0,4 0,0 Dur.
- Chaux et argile déshydratée 1:1.... 7,00 10,2 Dur.
- Chaux de Belles 1 2,4 Dur.
- Chaux éteinte et argile déshydratée 1:1 12 10 Très friable.
- Chaux éteinte et argile déshydratée 2:1 2,2 8,6 Friable.
- Aluminate tricalcique 10 7
- Les gonflements sont très nets et très rapides, notablement différents d’un produit à un autre. On pouvait supposer que ce mode d’essai permettrait un classement des ciments d’après leur aptitude à la décomposition. Les recherches poursuivies ultérieurement n’ont pas semblé justifier cet espoir. Les briquettes, au moment de leur mise en expérience, n’avaient pas un âge suffisant pour que l’hydratation et, par suite, le durcissement du ciment, fussent achevés. Le durcissement a repris pendant la mise en expérience avec le plâtre et s’est inégalement opposé au gonflement d’un échantillon à l’autre. En reprenant les mêmes expériences avec des ciments âgés de 2 mois, les gonflements ont été beaucoup plus considérables et plus uniformes.
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- 62 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Voici une série entreprise en vue de faire un classement entre différents ciments Portland :
- NATURE DES CIMENTS. GONFLEMENT % APRÈS
- 1 JOUR. 10 JOURS. 50 JOURS.
- Ciment naturel de Ruoms.. . ' *. 1,2 12, G 24,2
- Portland de Mantes (marchand) . 2,4 9 27
- Portland de Mantes (gonflant à chaud) 2,1 10 50
- Portland de Mantes (roche scorifiée) 2,4 12 17,5
- Portland de Devres-Fourmaintrean (marchand) 2,1 11 50
- Portland de Devres-Fourmaintrean (bien cuit) 1,5 G,4 12
- Portland de Devres-Fourmaintrean (peu cuit) 0,9 2,4 9
- Portland anglais 1,5 9 55
- Portland de Boulogne 2,1 12 27
- Portland de Boulogne (enduits) • . . 2,4 10 52
- Portland de Boulogne (maçonneries) 2,4 9 24
- Portland de Boulogne (excès d’argile, faible cuisson) 1,2 5 9
- On observe donc des gonflements infiniment plus considérables avec les ciments dont le durcissement est suffisamment avancé pour pouvoir être considéré comme terminé. Le ciment anglais, qui, dans les expériences précédentes, avait donné 1,5 °/0 de gonflement, a donné, dans cette nouvelle série, 12 °/0*
- Si donc ces expériences démontrent bien le rôle du sulfate de chaux pour provoquer les gonflements, elles ne sont pas assez comparables entre elles pour servir à faire un classement des ciments.
- RÔLE DE l’alumine DANS LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS PAR LE SULFATE DE CHAUX
- L’action du sulfate de chaux dans la décomposition des ciments étant bien établie d’une part, et, d’autre part, l’existence du sulfo-aluminate de chaux étant non moins certaine, l’intervention de l’alumine dans cette décomposition était bien vraisemblable. Pour le démontrer, les expériences suivantes ont été faites.
- Des briquettes d’aluminate tricalcique, gâchées avec 100 °/„ d’eau, et des briquettes composées avec un mélange à poids égaux de silice précipitée calcinée et de chaux éteinte furent mises en expérience dans différentes solutions. Les résultats furent les suivants :
- A1*03.3CaO 1211*0
- S04 * 6Mg
- 6 gr. par litre.
- 1 jour. . Altération superficielle.
- 7 jours. . Fendu en deux.
- 28 — . . Cassé en plusieurs fragments.
- 40 — . . Disparu complètement.
- 22 jours. 52 — .
- SiO* -4- CaO . 11*0 SOl *Mg S0*AzïP
- 6 gr. par litre. 6 gr. par litre.
- Après 2 mois, pas trace de gonflement ni de désagrégation.
- S04Ca
- saturé.
- Cassé en deux morceaux. Cassé en plusieurs fragments.
- SO*Ca
- saturé.
- Une autre série d’expériences fut faite en immergeant dans une solution de sulfate de magnésie, à 6 grammes par litre, des fragments de briquettes de différents ciments âgés de 5 ans et taillés en prisme de 60° après enlèvement de la croûte carbonatée, et des briquettes semblables dans une solution saturée de sulfate de chaux. Les ciments et chaux
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- 63
- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- avaient été gâchés primitivement à la consistance de la pâte normale. Les traits indiquent que la désagrégation complète n’était pas achevée au bout de 18 mois.
- CaSO4 SATURÉ. Mg S4 0 G GRAÎIMÈS.
- NATURE DES CIMENTS.
- PREMIÈRES DÉSAGRÉGATION PREMIÈRES DÉSAGRÉGATION
- FENTES. TOTALE. FENTES. TOTALE.
- Ciment de grappier du Teil Intact aprê ss 18 mois. 15 mois.
- Ciment du Teil (autre échantillon) 1 mois. 12 mois. Intact après 18 mois.
- Chaux de Bondy 10 jours. 6 mois. 20 jours. 15 mois.
- Ciment de grappier de Saint-Astier 7 jours. 1 mois. 1 mois. 2 mois.
- Ciment de Saint-Astier (autre usine) fi mois. — 2 mois. —
- Ciment Portland de Boulogne 1 mois. 10 mois. 2 mois. 15 mois.
- Ciment de Boulogne et 10% MgO de l’azotate 1 mois. 10 mois. 1 mois. 2 mois.
- Ciment de Boulogne et 2% CaOde l’azotate 15 jours. 1 mois. 2 mois. fi mois.
- Les seuls produits restés dans certains cas indemnes ont été les chaux et ciments du Teil et de Saint-Astier, qui tiennent de 2 à 3 °/0 d’alumine; le ciment Portland, avec une teneur de 8 %, s’est complètement et rapidement décomposé; les chaux de Bondy, qui ont une teneur intermédiaire en alumine, se sont, au point de vue de la décomposition, comportés comme le ciment Portland, en raison sans doute de leur trop faible dureté.
- Enfin, le tableau donné plus haut des expériences faites par la méthode des galettes comprimées, en mêlant de la poudre de ciment hydraté avec moitié de son poids de sulfate de chaux précipité, mouillant avec un peu d’eau et agglomérant à la presse, met en évidence avec la même netteté le rôle de l’alumine. L’aluminate tricalcique donne des gonflements énormes ; les chaux et ciments de grappier du Teil, peu alumineux, ne donnent presque rien. L’addition d’argile déshydratée à basse température (500 à 600°), c’est-à-dire d’une matière très alumineuse, donne, avec toutes les chaux et tous les ciments, des mélanges gonflant énormément. Le tableau donné plus loin de briquettes immergées dans différentes solutions salines conduit exactement aux mêmes conclusions.
- EXPÉRIENCES SUR DES CIMENTS PRÉPARÉS AU LABORATOIRE
- Il est difficile d’arriver à des résultats absolument concordants en se limitant à l’étude des ciments industriels. Leur hétérogénéité, résultant du défaut de mélange, de l’inégalité de cuisson dans les différentes parties d’un même four, de l’intervention des cendres du combustible, en font des produits essentiellement irréguliers et qui ne comportent aucune définition précise. Pour aller plus loin dans l’étude des décompositions à la mer, il fallait partir de ciments rigoureusement définis comme composition chimique et conditions de cuisson. Il est possible d’obtenir au laboratoire des ciments Portland absolument homogènes en les cuisant, dans le four à gaz de Séger, à des températures variant de 1350° à 1550°, suivant leur composition. La température nécessaire pour la cuisson est d’autant plus basse que la teneur en alumine et surtout en oxyde de fer est plus forte.
- Les pâtes ont été préparées avec des mélanges de marbre blanc, sable quartzeux, kaolin et oxyde de fer. Le sable quartzeux préparé pour la fabrication de la porcelaine avait subi un broyage préalable capable de l’amener à une finesse extrême. Pour la composition des pâles, le mélange a été effectué au broyeur à billes pendant un temps de deux heures à trois heures. Ces pâtes, moulées en petites briques, ont été cuites sur une lame de platine, au four Séger, à des températures comprises entre 1400° et 1500°. Cette température était plus que suffisante pour les produits les plus alumineux, qui se ramollissaient au point de fondre presque complètement; elle était peut-être un peu faible pour les mélanges les moins alumineux qui restaient poreux, quoique très durs, après cuisson. Ils avaient pris cependant un très grand retrait. On s’est assuré, par l’examen de plaques minces au microscope polarisant, que les combinaisons étaient bien complètes et que la masse obtenue était parfaitement homogène.
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- 64 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Les ciments suivants ont été préparés : une première série renfermant silice, alumine et chaux :
- 10 Si O2. A1203.33CaO = 10(Si023CaÜ) + A1203.3CaO
- — — 32CaO == — + A1203.2CaO
- — — 30CaO ==
- — — 27CaO =
- Ces mélanges étaient juste cuits, et il n’eût pas été possible d’obtenir une cuisson convenable avec une teneur moindre d’alumine.
- Une expérience a été faite néanmoins pour cuire un mélange de silice et de chaux sans alumine, répondant à la formule
- SiO2. 3CaO.
- Elle a échoué ; la masse, en refroidissant, est- tombée en poussière et, mouillée avec de l’eau, s’est échauffée. Ces deux caractères indiquent une réaction incomplète. Il était resté de la chaux libre hors de combinaison, et il s’était produit du silicate dicalcique.
- Une seconde série de mélanges a été préparée avec une proportion plus élevée d’alumine.
- Al2 O3 = 4 % (*) Al2 O5 == 4,1 Al2 O3 = 4,3 AI2 O3 = 4,6
- 5SiO!. A1203.17CaO = 5(Si02.3CaO) -h A1203.2CaO AI2Os = 7,5.
- Ce mélange correspond à la composition moyenne des ciments Portland ordinaires.
- Des mélanges renfermant les mêmes proportions relatives de silice et d’alumine, mais une quantité moindre de chaux, soit 16 et 15 équivalents au lieu de 17, sont plus ou moins complètement tombés en poussière au refroidissement. La matière totale broyée a donné un ciment prenant peu de dureté.
- Une dernière série de mélanges a été préparée avec des proportions plus élevées encore d’alumine.
- 2SiO*. A1203.9CaO = 2(Si03.3CaO) -h A1203.3CaO A1203 = 14
- — — 8Ga0 = — -h Al203.2Ca0 = 15,2
- — — 7CaO = — Al*O3. CaO = 16,5
- Ces mélanges se sont partiellement affaissés à la cuisson, ayant subi une fusion presque complète. Le mélange le plus riche en chaux a durci sans présenter aucun gonflement ; il ne renfermait donc pas de chaux libre. C’est une confirmation de l’exactitude des formules que j’ai données dans mes anciennes recherches pour représenter la composition des ciments. La limite supérieure de la proportion de chaux est bien donnée par le rapport des nombres d’équivalents
- CaO
- Si O2 -h Al* O3 —
- J’ai incidemment reconnu que la résistance mécanique des ciments décroît très rapidement avec leur teneur en alumine. Les ciments ci-dessus indiqués, gâchés en pâte pure avec 50 % de leur poids d’eau, ont donné après 48 jours des résistances à l’écrasement par centimètre carré de :
- lOSiO*. APO3.32CaO 5SiO*. A1203.17CaO 2 Si O*. A1203. 9 CaO 2SiO*. A1203. 8CaO 2SiO2. A1203. 7 CaO
- 270 kilogrammes. 250 —
- 125 —
- 100 —
- 50 —
- 1. Apres l’achèvement des expériences, on s’est aperçu que, par suite d’une erreur de pesée, le premier mélange avait été préparé avec une teneur plus forte en alumine que celle prévue.
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER. 65
- Dans les mêmes conditions d’essai, la résistance des ciments portlands ordinaires varie de 150 à 200 kilogrammes.
- N’ayant pu obtenir des ciments avec une teneur suffisamment faible en alumine, une autre série a été préparée en remplaçant comme fondant l’alumine par d’autres sesquioxydes analogues de fer, chrome, manganèse, cobalt.
- Le tableau ci-dessous donne les formules chimiques; les teneurs pour 100 en sesquioxyde et les résistances à 48 jours.
- 5Si02. Cr203.17Ca0 5 Si O2. Fe203.17CaO 5Si02 .Mn203. 17CaO 5Si02. Co203.1 7Ca0
- Or2 O3 % = 13 % Fe*Os % = 14 % Mn203 % = 14 % Co203 % = 15 %
- 170 kilogrammes. 300 —
- 370 —
- 500 —
- Le chrome s’est montré beaucoup moins fondant que l’alumine; les briques, après cuisson, étaient restées très poreuses et il y avait encore de la chaux non combinée. Néanmoins les briquettes préparées avec ce ciment, après avoir un peu gonflé au début, ont fini par bien durcir.
- Le manganèse et le cobalt sont à peu près aussi fondants que l’alumine, et le fer beaucoup plus.
- Ces différents ciments, broyés et passés à la toile de 4900 mailles, ont été gâchés avec 50 °/0 de leur poids d’eau. Les briquettes, conservées sous l’eau en vases clos pendant 48 jours, ont ensuite été débitées à la scie et immergées dans des solutions de sulfate de chaux saturée, d’eau de mer artificielle et de sulfate de magnésie à 6 grammes de sel anhydre par litre.
- Le tableau suivant donne la date d’apparition des premières fentes et la date de désagrégation totale :
- SATURE DES CIMENTS. SULFAT PREMIÈRES FENTES. E DE CHAUX. DÉSAGRÉGATION.
- 10 Si O3. Al* O3.32 Ca 0. . 21 jours. 41 jours.
- 5 Si O2. Al2 O3.17CaO. . 40 — Très altéré.
- 2Si02. Al203. 9CaO. . 10 — 100 jours.
- 2 Si O2. Al2 O3. 8CaO. . 10 — 25 —
- 2Si02.A1203. 7CaO. . 8 - 70
- 5Si02.Fe203.17CaO. . » Intact.
- 5Si02.Mn203.17Ca0. . » Intact.
- 5Si02.Co203. 17CaO. .j ! 40 — Fentes douteuses.
- 5 Si O2. Ci’2 O VI7 Ca O. .j j » - Une petite tente.
- SULFATE DE MAGNÉSIE. EAU DE MER. .
- PREMIÈRES FENTES. DÉSAGRÉGATION. PREMIÈRES FENTES. DÉSAGRÉGATION.
- 16 jours 15 — 90 jours. 65 — 10 jours. 15 — 40 jours. 35 -
- 3 — 20 — 3 - 35 —
- 3 - 15 - 3 — 25 -
- 3 - 20 - 8 — 37 —
- » Intact. » Intact.
- 40 — Fentes douteuses. » Intact.
- 31 — Assez altéré. 35 - Petite fente.
- » Intact. » Intact.
- Pour les briquettes existant encore, on indique leur état actuel qui correspond à trois mois d’immersion.
- Ces expériences montrent d’une façon absolument nette le rôle prépondérant de l’alumine ; les ciments à 15 °/0 d’alumine se sont détruits avec une rapidité extrême dans toutes les dissolutions. A la teneur de 4,5 °/0 d’alumine la décomposition est encore complète. Cela semblerait, à première vue, contraire aux résultats satisfaisants obtenus avec le ciment de grappier du Teil, qui tient jusqu’à 3,5 °/0 d’alumine. Il faut tenir compte de l’hétérogénéité de ce produit. Une part importante de l’alumine y est à l’état inerte sous forme de cendres de combustible, de silico-aluminate de chaux. Les ciments exempts d’alumine, surtout ceux à base de fer et de chrome, se comportent d’une façon extrêmement remarquable.
- L’ensemble de tous ces faits permet d’affirmer, sans aucune hésitation, que l’alumine est la cause prépondérante de la décomposition des ciments à la mer.
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. Il V partie). 3
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- INFLUENCE DE LA PROPORTION DE CHAUX DANS LA DÉCOMPOSITION
- Si le gonflement est bien dû à la formation du sulfo-aluminate de chaux, l’alumine pour être dangereuse doit se trouver en présence d’une quantité de chaux correspondant au moins à trois équivalents de cette base pour une d’alumine. Cette condition est toujours remplie dans les ciments portlands, qui renferment après hydratation un excès de chaux libre provenant du dédoublement du silicate tricalcique. Mais dans les ciments à indice très élevé, voisin de l’unité, comme le ciment maritime de Yicat, la quantité de chaux peut être insuffisante. Cela donnerait l’explication de la résistance chimique de ce ciment à la mer. Pour contrôler cette hypothèse, des fragments du bloc de la Rochelle furent réduits en poudre fine, puis mêlés à du sulfate de chaux avec ou sans addition de chaux éteinte ; ces mélanges furent agglomérés par pression, et leur gonflement suivi de jour en jour.
- Mélange
- Mélange 1/5 ciment Vicat.
- 2/3 ciment Vicat. 1/5 CaO.IPO.
- 1/3 S04Ca. 211*0. 1/3 S04Ca. 2H20.
- 1 jour 1,5 % 1,5 %
- 2 jours ... 2,1 3,3
- 3 — ... 3,3 5,4
- 4 — ... 3,6 8,1
- 9 — ... 4,2 12
- 18 — . . . 4.8 17,1
- Il y a donc un excès de gonflement pour le mélange renfermant de la chaux, bien que la dose en ciment fût moitié plus faible que dans le premier mélange, un tiers au lieu de deux tiers.
- La comparaison des aluminates plus ou moins riches en chaux n’a pas fourni des indications moins précises. L’aluminate dicalcique, Al203,2Ca0, s’altère à peine en présence des sulfates. Dans le sulfate de chaux l’altération a été nulle, dans le sulfate de magnésie l’altération a été purement superficielle, tandis que dans les mêmes conditions l’aluminate tricalcique était tombé en. morceaux dans le sulfate de chaux, et s’était réduit en bouillie dans le sulfate de magnésie. C’est donc vraisemblablement à l’insuffisance de la chaux qu’il faut attribuer la bonne tenue à la mer de quelques ciments cependant très alumineux, comme certains ciments à prise rapide et quelques ciments de laitier.
- Dans les expériences faites avec les ciments préparés au laboratoire, on n’a pu trouver de différences notables entre des ciments présentant des teneurs en chaux différentes ; il devait en être ainsi, parce que dans tous les cas la proportion de chaux a été plus que suffisante pour faire de l’aluminate de chaux tricalcique; cela était le cas des mélanges suivants :
- - 2SiOs. APO3.9CaO = 2 (SiO2.3CaO) -b APO3.3CaO
- 2Si O2. Al*O3.8CaO == 2 (Si 0a. 3CaO) -4- APO3.2CaO
- 2 Si O2. Al* O5.7CaO = 2(SiO*. 3CaO) 4- AP0S. CaO.
- Pour mettre en évidence le rôle de la chaux, il fallait descendre comme teneur en chaux beaucoup plus bas, de façon à éviter la production des aluminates et à obtenir, si possible, des silico-aluminates inaltérables.
- On a cuit les ciments suivants :
- 5SiO*. AP O3.16 CaO = 5(SiOs.3CaO) 4- Al* O3. CaO 5 Si O*. Al* U*. 15 CaO = .
- Ces mélanges sont tombés en poussière, le premier à moitié et le dernier complètement.
- Des briquettes ont été préparées comme précédemment, et immergées après 15 jours de
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- 07
- durcissement dans les différentes solutions salines. Le tableau ci-dessous résume les résultats obtenus. La première colonne pour chaque dissolvant indique au bout de combien de jours les premières fentes ont paru, et la seconde au bout de combien de jours l’échantillon a été complètement désagrégé. Dans la même colonne, quand la désagrégation n’a pas été complète, on indique l’état de la briquette au moment de la rédaction de ce rapport, c’est-à-dire après 2 mois d’immersion.
- SULFATE DE CHAUX. SULFATE DE MAGNÉSIE. EAU DE MER.
- NATURE DES CIMENTS. PREMIÈRES FENTES. DÉS A fi R EGA T10 X. PREMIÈRES FENTES. nÉSAfiHKGATIOX. PREMIÈRES FENTES. niîSAr.IlKCATiOX.
- 5 Si O2. Al2 O3.15 CaO à 1450°. Morceau . — — Poussière. 5 Si O2. Al2 O3.16 CaO à 1450°. Morceau . — — Poussière. KJ jours. 10 — 20 — là — 32 jours. Pelilcs fentes. H0 jours. 50 — 10 jours. » 10 — 7 - -G0 jours. Inaltéré. 35 jours. 20 — 30 jours. 30 — 10 — 7 — Altéré. Pclitcs fentes. 30 jours. 21 —
- Ces résultats sont assez discordants, et il est impossible d’en tirer des conclusions certaines. Cependant la stabilité plus grande du mélange à 15 CaO comparé au mélange à 16 CaO semble confirmer l’influence nuisible d’un excès de chaux.
- ACTION DES MATIÈRES POUZZOLANIQUES
- La diminution de la chaux dans les ciments cuits à haute température est très vite limitée par la formation des poussières lourdes qui enlèvent au produit toutes ses qualités de résistance mécanique. Mais on peut réduire la proportion de chaux libre en la fixant sur des matières pouzzolaniques. Il était permis de supposer que par une semblable adjonction on éviterait toute décomposition. Pour vérifier ce fait, une nouvelle série d’expériences a été instituée dans lesquelles on a mêlé à des ciments très décomposables, provenant d’une fabrication au laboratoireym dans les usines, un poids égal soit de silice précipitée calcinée, soit d’argile déshydratée à 600°. Les briquettes, après 15 jours de durcissement, furent immergées comme précédemment.
- Le tableau indique l’état des briquettes après 2 mois d’immersion en solutions salines.
- NATURE DES TATES. SULFATE DE CaO. SULFATE DE MgÜ. EAU DE MER.
- 2 Si O2. Al2 O3.9 CaO + Si O2 calciné Intact. Intact. Intact.
- — -f- argile deshydratée . . . Cassé morceaux. Disparu. Disparu.
- Ciment de Boulogne à excès de chaux + Si O2 . Intact. Intact. Intact.
- — — . + argile. Altéré. Disparu. Peu altéré.
- Ciment de Boulogne à excès d’argile + Si O1. . Intact. Intact. Intact.
- — — + argile . Altéré. Altéré. Petite fente.
- Ciment de Dèvres bien cuit -f Si O2 Intact. Intact. Intact.
- — + argile ...... Très altéré. Très altéré. Très altéré.
- Ciment de Dèvres peu cuit -f Si O2 Intact. Petite fente. Petite fente.
- — — + argile Très altéré. Altéré. Altéré.
- Ces expériences montrent donc l’efficacité absolue des additions de silice pouzzolanique et l’effet inverse produit par les additions d’argile déshydratée.
- Cette manière de se comporter de l’argile cuite est assez imprévue; c’est une excellente pouzzolane qui, comme je l’ai vérifié, donne des mortiers de grande dureté; la chaux entre donc facilement en combinaison avec cette argile, et l’on aurait pu croire à l’impossibilité de l’existence de l’aluminate tricalcique qui entre dans la composition du sulfo-aluminate. D’autre part Yicat avait annoncé qu’en employant les argiles torréfiées comme pouzzolane on obtenait des mortiers très résistants à l’action de l’eau de mer. Une affirmation émanant d’une autorité semblable ne peut être contestée à la légère.
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- G8
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- En relisant les mémoires deYicat, j’ai constaté que, s’il recommande de faire la déshydratation de l’argile à très basse température, il indique parfois cependant la température de 800°. Or la température de déshydratation de l’argile est de 600° et c’est à cette température qu’a été cuite toute celle qui a servi aux expériences précédentes. J’ai mis en train une nouvelle série d’expériences avec de l’argile cuite à 800°. Après cuisson à cette température, l’argile est beaucoup moins facilement soluble dans les acides; il est permis de penser qu’elle entrera moins facilement aussi en combinaison avec la chaux. L’expérience a pleinement vérifié ces prévisions.
- INFLUENCE DE LA CARBONATATION
- Bans les expériences précédentes on a évité avec grand soin l’intervention de l’acide carbonique de l’air. Or Vicat a établi que la carbonatation superficielle des mortiers était dans bien des cas la seule cause de leur conservation. Pour étudier dans des conditions comportant une définition précise cette influence de la carbonatation, j’ai employé comme dissolution d’attaque des solutions de sulfate de magnésie additionné de quantités variables de bicarbonate de potasse.
- Les trois solutions suivantes ont été essayées parallèlement sur des ciments reconnus pour être plus ou moins facilement altérables.
- 12 3
- Sulfate de magnésie anhydre Bicarbonate de potasse . . Eau.......................
- C gr. 0 gr. 1000 gr.
- 6 gr. 1 gr. 1000 gr.
- 6 gr. 2 gr. 1000 gr.
- Les ciments mis en expériences étaient les cinq premiers gâchés avec 100 pour 100 d’eau et âgés de 10 mois; les quatre derniers gâchés avec 50 pour 100 d’eau et âgés de 4 mois.
- L’état de conservation après 20 jours d’immersion au moment de la rédaction de ce mémoire était le suivant :
- - DISSOLUTIONS
- 1 2 3
- Ciment de Manies (roches) Très altéré. Plusieurs fentes. Une fente.
- Ciment de de Dèvres peu cuit Très altéré. Une seule fente. Intact.
- Ciment de Boulogne Une petite fente. Intact. Intact.
- Ciment anglais Intact. Intact. Intact.
- Ciment de Ruoms Intact. Intact. Intact.
- 10 Si O2 ADO5 32CaO? Très altéré. Une petite fente. Intact.
- oSiO2 Al'O5 13CaO . . . Très altéré. Intact. Intact.
- 2 Si O2 ADO3 7 Ca 0 Totalent détruit. Très altéré. Intact.
- 2 Si O2 ADO3 OCaO Totalenl détruit. Très altéré. Altéré.
- L’action protectrice de l’acide carbonique est évidente.
- Enfin des briquettes semblables ont été soumises à l’action de l’eau de mer, du sulfate de magnésie et du sulfate de chaux après une immersion préalable de huit jours dans une dissolution de carbonate d’ammoniaque. Dans ce cas l’altération a simplement été retardée sans diminuer notablement d’importance.
- INFLUENCE DE LA NATURE DES CIMENTS SUR LES DÉCOMPOSITIONS A LA MER
- L’ensemble des faits résumés plus haut établit d’une façon certaine l’intervention prépondérante du composé
- AP0S. 3CaO -h 3(CaO . S0S) 4- 30H7O.
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
- 69
- Il semblerait donc que la connaissance de la teneur en chaux et alumine d’un ciment devrait permettre de savoir a priori son aptitude plus ou moins grande à la décomposition. Il faut remarquer cependant que l’analyse chimique ne donne aucune indication sur l’état de combinaison des différents corps. Une même quantité d’alumine combinée à l’état d’aluminate de chaux sera très nuisible; à l’état de silico-aluminate, 2 Si O3, Al2 O3, 3CaO, incapable de s’hydrater, elle sera inoffensive. On pourrait sans inconvénient mêler à un ciment des quantités d’alumine fortement calcinée parce que cette matière reste inerte. De même le dosage total de la chaux n’apprendra rien au sujet de la quantité disponible pour se combiner à l’alumine, même en la rapprochant de la quantité totale de la silice, parce qu’une partie de cette dernière peut rester inerte et ne pas prendre de chaux.
- En second lieu, la résistance mécanique plus ou moins grande du ciment oppose à la production des fentes un obstacle variable d’un produit à un autre; et l’importance de cet obstacle se modifie inégalement parla substitution de la chaux à la magnésie. Les composés les plus riches en chaux, l’hydrate de chaux cristallisé des ciments portlands par exemple, sont remplacés par des composés de moins en moins consistants et même par une simple bouillie d’hydrate de magnésie.
- Les expériences suivantes ont été faites sur des produits hydrauliques de provenances très variées, par la méthode de Yicat modifiée, c’est-à-dire en immergeant dans différentes solutions salines des briquettes gâchées avec 100 °/0 d’eau ou 50 °/0. Ces briquettes avaient tantôt la forme de baguettes plates de 5 millimètres d’épaisseur portant deux épingles distantes de 50 millimètres, tantôt celle de prismes obtenus en sciant en quatre de petits cylindres.
- Voici une première série d’expériences avec pâte à 50 °/0. La désagrégation des prismes est indiquée par des chiffres ayant les significations suivantes :
- 1 Première fente (visible à la loupe);
- 2 Plusieurs fentes ;
- 3 Désagrégation superficielle;
- 4 Cassé en deux morceaux ;
- 5 Cassé en plusieurs morceaux;
- x Désagrégation complète ou à peu près complète.
- Les ciments ont été mis en expérience après 48 jours de durcissement. Pour chaque dissolution les 3 premières colonnes donnent l’état du ciment après 1,2 et 3 mois et la quatrième la date de désagrégation complète en jours.
- NATURE DES CIMENTS. EAU DE MER. MgOSO*. 6 GRAMMES. CaOSO* SATURÉ,
- Ciment de Ruoms (Ardèche) 1 5 4 » 1 3 5 102 5 X )) 45
- — Portland de Boulogne (marchand). . . 2 3 5 » 4 4 X 75 5 X )) 42
- — (autre échantillon) 0 I 1 )) 1 5 4 )) 3 5 X 105
- — pour enduits 2 3 3 )) 4 X » 45 4 X )) 45
- — pour maçonnerie 5 5 5 )) 3 4 X 75 5 X » 40
- — coloré en vert 4 4 X 103 4 X )> 50 4 4 X 105
- Ciment à surdosage en chaux CaO G (roches). 4 4 X 73 2 5 4 » 4 4 X 75
- Ciment à surdosage en chaux Ca 17 — 5 X » 30 5 4 X 105 5 X » 47
- Ciment à surdosage en argile Ar. 14 — X )) )) 13 X » )) 10 X )) » 15
- Ciment à surdosage en argile AE. 10 — 4 X » 40 5 4 X 75 4 X )) 40
- Ciment portland de Dèvres-Fourmainslrean. . 4 4 X 75 4 X )) 45 4 X » 50
- — bien cuit (roches) X )) » 30 4 X » 60 X » » 30
- , — peu cuit — . : X )) » 10 X )) )) 25 X » )) 25
- Ciment portland de Manies tout venant. . . . )) )) » » 5 5 X 00 4 4 4 »
- — roches triées X )) » 50 X » » 13 X )) » 20
- gonflant à chaud )) )) )) » 4 5 X 00 1 1 1 »
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- 70 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- On voit par ces résultats que des ciments de fabrication et même de provenance semblable se comportent de façon très différente sans qu’il soit possible de rattacher ces différences à aucune cause précise. Ces expériences montrent en outre que l’action destructive sur le ciment portland du sulfate de chaux est plus active que celle du sulfate de magnésie, qui l’est plus elle-même que celle de l’eau de mer. .
- On remarquera que, dans ces expériences, les ciments pris en roche et broyés au laboratoire présentent en général une destruction beaucoup plus rapide que les ciments marchands pris aux usines. C’est en particulier très net avec le ciment de Mantes. C’est là un fait en contradiction avec les idées assez généralement admises. Si son exactitude ôtait confirmée par des expériences plus nombreuses, on devrait le rattacher sans doute à l’action pouzzolanique clés cendres des combustibles et à la présence des poussières lourdes qui passent dans le ciment marchand.
- Voici une seconde série d’essais semblable à la précédente portant non plus sur des ciments portlancls, mais sur des chaux et cimen-ts pauvres en alumine. L’immersion en solution saline a été faite après 37 jours de durcissement. Les indications s’arrêtent à 2 mois, parce que c’est l’état d’avancement clés expériences au moment de la rédaction de ce mémoire. Des 3 colonnes relatives à chaque dissolution, les 2 premières donnent l’état des éprouvettes après 1 et 3 mois d’immersion et la troisième la durée d’immersion après laquelle la désagrégation totale s’est produite.
- NATURE DES CTMEÏïTS. EAU DE MER. S04Mg . 6 GRAMMES S04Ca SATURÉ.
- Ciment de grappier du Tcil 1 I » 1 1 » 0 l »
- Chaux du Teil 1 1 )) 1 2 » 0 l »
- Ciment de grappier du Teil 0 0 » 0 1 » 0 0 »
- Chaux du Teil, double cuisson 0 0 » 0 0 » 1 1 »
- Chaux du Teil, double cuisson avec 5 °/0 Fe‘-03. . . 0 1 » 0 I » 1 5 »
- Pierres mortes du Teil broyées 0 1 » 0 0 » 0 1 »
- Poussières lourdes du Teil 1 I » 5 4 » 1 5 »
- Ciment de grappier de St-Astier I 1 )) 1 4 » 1 4 •
- Cette nouvelle série d’expériences confirme la supériorité des ciments peu alumineux au point de vue de la décomposition chimique à l’eau de mer. Aucun d’eux n’était complètement désagrégé au bout de trois mois.
- Enfin, pour terminer, je donnerai une série d’expériences faites sur des pâtes pures gâchées à 100 °/# d’eau et moulées en baguettes de 5 millimètres d’épaisseur, avec épingles espacées de 50 millimètres.
- Deux séries de briquettes ont été soumises à l’action du sulfate de chaux, l’une après 15 jours de durcissement et l’autre après 2 mois, de façon à mettre en évidence l’influence de l’âge des briquettes sur leur décomposition.
- Dans ces tableaux une croix x indique que la briquette brisée en morceaux ou au moins très désagrégée a du être enlevée. Les chiffres en tête des colonnes indiquent le nombre de mois d’immersion dans les solutions salines.
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- LA DECOMPOSITION DES CIMENTS A LA MED.
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- NATURE DES CIMENTS.
- GONFLEMENT LINÉAIRE POUR 100 DES BRIQUETTES A 100 POUR 100 D’EAU
- IMMERGÉES DANS LES SOLUTIONS SALINES
- ’ APRÈS 15 JOURS.
- S04Ca saturé.
- APRÈS 2 MOIS DE DURCISSEMENT.
- S04Ca saturé.
- 1 5 9 1 2 5 7 1 2 5 7 1 2 5 7
- 9. Ciment Portland de Boulogne 1,8 2,4 X 0,5 X » » 0,1 0,2 5 X 0,0 0,1 0,1 0,1 0,0 1,6 .0,6 0 2
- 3. Ciment Porlland anglais . 1,1 1,8 X 0,1 0,1 0,1 X 0,3 0,3 0,4 0,6 0,0 0,0 0,0
- G. Ciment Portland amaigri, 1 ciment : 1 sable. . . 0,0 6,6 X 1,5 X » )) 0,2 0,3 0,6 1 0,0 0,4 1,2
- 5. Ciment Portland amaigri, 1 ciment : 1 sable . . . 1,4 X » 6 X » )) 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,5
- 15. Ciment Portland avec surdosage en argile et surcuisson 1,8 2,2 2,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,2 0,3 0,3 0,3 0,1 0,1 0,2
- 16. Ciment plus chargé en poussières lourdes. . . M 1,4 M 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,3
- 1. Ciment Portland et Gaize calcinée, 1:1 1,2 1,4 1,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,4 0,1 0,1 0,2
- 26. Ciment prise rapide de Vassy » » » 0,3 0,3 0,4 0,6 fend et se cont acte 0,0 0,0 0,0 0,0
- 12. Ciment du laitier de Don-jeux X » » 0,0 X » » » » » » 0,0 X » »
- 13. Ciment de laitier de Vitry. 2,5 X » 0,0 X » » 1 X » » 0,1 X )) » 0,1
- • 8. Ciment de Grenoble à prise lente. . . • 2,2 X » 0,0 0,0 1,5 5 0,1 0,1 0,2 0,3 0,0 0,1 o,i
- 23. Chaux marchande du Teil. 1,2 1,3 4,2 0,0 0,0 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
- 19. Chaux du Teil de pierres surcuites 1,3 3,6 X 0,0 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
- 24. Chaux du Teil avec SiO® précipitée et calcinée 1:1 1,3 1,3 1,3 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,1 0,1 0,2 0,2
- 25. Chaux -f argile déshydratée à 600°, 1:1. . . . X )) » X » )) » 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
- 18. Ciment de grappier du Teil marchand P, 5 1,5 1,5 0,0 0,0 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0
- 20. Ciment broyé plus fin et tamisé à 4900 1,6 1,6 1,6 0,9 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,1
- 2. Chaux grasse et argile déshydratée, 2:1... X » » X )) » « X » » » X )) )) ))
- 4. Chaux grasse et argile déshydratée, 1:1. . . X » » X » )) . » X » » » X » )) ))
- 14. Chaux grasse et pouzzolane naturelle médiocre. . . 1,8 X » X » » » X )) » » X » )) »
- SO*Mg à 6 grammes.
- Eau de mer.
- La discussion des résultats de ce tableau conduit aux conclusions suivantes :
- En ce qui concerne Yâge des briquettes au moment de leur mise en expérience, les faits suivants sont à retenir :
- La rapidité de décomposition totale est à peu près la même, que l’immersion soit faite après 15 jours ou 60 jours. Mais, dans le cas des briquettes immergées après 15 jours, il se produit toujours dans les premiers temps un gonflement important, supérieur à 1 %, qui ne permet pas de rien présager sur la destruction finale. Enfin, dans les briquettes mises en expérience à 2 mois, la décomposition se fait généralement très brusquement sans qu’aucun gonflement préalable l’ait fait pressentir. La mesure des gonflements par le procédé Klebe n’à donc pas, dans le cas actuel, d’intérêt réel.
- En rapprochant ce tableau des tableaux d’expériences préalablement donnés, on remarquera que, d’une façon générale, les décompositions ont été beaucoup plus lentes à se produire. La différence ne peut résulter que de l’état différent des surfaces libres des
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- briquettes. Dans le cas actuel, c’étaient des surfaces lisses obtenues par moulage contre une paroi métallique graissée au pétrole. Dans les expériences antérieures, les surfaces libres avaient toujours été avivées à la lime au moment de leur immersion. Il est bien certain que les surfaces actuelles offraient une résistance plus grande à la décomposiiion, soit par suite du lissage contre une paroi de moule unie, soit par carbonatation accidentelle pendant la période de durcissement, soit par la présence d’un peu de pétrole. La désagrégation doit commencer dans la profondeur et briser cette croûte superficielle pour se manifester au dehors. A partir de ce moment, n’étant plus arrêtée, elle marche très rapidement.
- D’une façon générale, conformément aux résultats précédemment obtenus, l’eau de mer a une action décomposante beaucoup moins énergique que le sulfate de magnésie à 6 grammes par litre, et celui-ci que le sulfate de chaux à saturation, c’est-à-dire à 2gr,3 par litre.
- En ce qui concerne la qualité des différents produits hydrauliques, on est conduit aux observations suivantes, qui seront développées en suivant l’ordre du tableau.
- Le ciment Portland pur et le ciment Portland amaigri, c’est-à-dire broyé très finement après mélange avec du sable, se sont complètement décomposés dans le sulfate de chaux et ont, au contraire, résisté au sulfate de magnésie et à l’eau de mer. Dans les essais donnés plus haut, faits sur briquettes avivées à la lime, les décompositions avaient été beaucoup plus rapides et plus complètes. Si l’on remarque, d’autre part, que le sulfate de chaux précipité dans le mortier par l’action du sulfate de magnésie pourra, dans certains cas, au lieu de se dissoudre, pénétrer par diffusion vers l’intérieur, on est amené à conclure que la conservation chimique à l’eau de mer du ciment Portland normal sera toujours précaire, sauf dans les cas où l’imperméabilité du mortier s’opposera à toute pénétration.
- Le ciment Portland à surdosage en argile et surcuisson s’est comporté d’une façon particulièrement remarquable : il a résisté à toute décomposition aussi bien dans le sulfate de chaux que dans le sulfate de magnésie et l’eau de mer. Des expériences de filtration sur mortier sableux 1 : 4, dont il n’a pas été rendu compte, ont montré également une résistance absolue à la décomposition. Les blocs se sont complètement colmatés.
- La fabrication de ce ciment avait été demandée aux usines du Boulonnais sur ma proposition par la Commission de rédaction d’un cahier des charges pour fourniture de ciment Portland instituée au ministère des Travaux publics. Ce ciment avait été dosé en pâte à 24,5 °/0 d’argile au lieu de 21. Il s’ôtait produit à la cuisson une forte proportion de poussières lourdes qui avaient été mêlées aux roches dans la proportion de
- 1 pour 5 dans le ciment n° 15 du tableau.
- 1 pour 1 — n° 16 —
- Ce surdosage avait pour objet d’éviter la formation d’aluminate de chaux et de laisser l’alumine en combinaison à l’état de silico-aluminate inerte. Ce résultat semble avoir été atteint, mais il reste quelques doutes sur la possibilité de fabriquer couramment un semblable ciment à cause de l’obstruction du four par les poussières. Il n’est pas certain non plus que la résistance mécanique d’un semblable ciment soit suffisante. La bonne tenue de ce ciment semblera contradictoire avec les résultats donnés dans un tableau précédent au sujet d’un ciment de Boulogne à excès d’argile qui s’est rapidement altéré. Mais dans ce cas-là le ciment était peu cuit de façon à éviter la formation de poussières et obtenir un ciment à prise rapide. On n’avait employé que des roches triées.
- L’addition de Gaize (silice naturelle soluble) au ciment Portland le rend tout à fait inaltérable à l’eau de mer; d’autres expériences ont montré que la silice précipitée calcinée produisait le même effet. Cette silice pouzzolanique s’empare d’une partie de la chaux et n’en laisse plus une quantité suffisante pour la formation du sulfo-aluminate.
- Les ciments de laitier se sont complètement décomposés en raison de leur forte teneur en alumine. Il est possible qu’en réduisant la proportion de chaux employée à leur confection on diminue considérablement leur altérabilité.
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER.
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- Le ciment, à prise rapide de Vassy et le ciment de Grenoble ont, malgré une forte teneur en alumine, assez bien résisté. Ils sont caractérisés l’un et l’autre par la présence d’une assez forte proportion de sulfate de chaux et une teneur relativement faible en chaux. Il y aurait de nouvelles expériences à faire pour préciser celle de ces deux influences qui a pu intervenir.
- Les chaux et ciments du Teil à faible teneur en alumine sont restés absolument indemnes ; de même après addition de silice calcinée. Gela est conforme aux résultats préalablement rapportés. Après addition d’argile déshydratée, la décomposition a' ôté immédiate dans le sulfate de chaux et nulle en présence des sels de magnésie. Dans les expériences données plus haut, la décomposition avait été rapide dans tous les cas. Il y a là une anomalie qu’il faut constater pour le moment sans chercher à l’expliquer.
- Enfin, les mélanges de chaux grasse avec l’argile déshydratée et avec une pouzzolane naturelle médiocre se sont rapidement détruits. C’est une conséquence du rôle, bien établi par ce qui précède, de l’alumine.
- Dans leur ensemble, ces expériences donnent donc une nouvelle confirmation du rôle attribué au sulfo-aluminate de chaux. Elles montrent, en outre, que, parmi les produits hydrauliques actuellement fabriqués, il n’y a actuellement au point de vue de la décomposition chimique que les chaux et ciments peu alumineux offrant quelques garanties, mais qu’il est possible d’améliorer les ciments Portland, soit par l’augmentation de leur dosage en argile, soit par addition de pouzzolane siliceuse.
- SUR LE MÉCANISME DE LA DÉSAGRÉGATION DES CIMENTS A LA MER
- C’est un fait bien connu que les transformations des liants hydrauliques sont accompagnées de changements de volume plus ou moins importants; mais les résultats obtenus jusqu’ici paraissent, à première vue, assez contradictoires, parce que l’on néglige habituellement de faire une distinction indispensable entre le volume apparent et le volume absolu. On suppose, a priori, qu’ils doivent varier dans le même sens; cela n’est cependant nullement nécessaire, et même, en réalité, c’est le contraire qui se passe. Les expériences qui vont être rapportées ici en fourniront la preuve.
- On doit entendre par volume apparent d’une pâte de ciment la totalité du volume compris entre les surfaces limitant cette masse; il est la somme des volumes du ciment solide, de l’eau liquide et des gaz emprisonnés. Au contraire, le volume absolu d’une pâte est la somme des volumes de la matière solide et de l’eau qui la composent, abstraction faite des gaz qui peuvent y être enfermés. Le volume apparent est exclusivement déterminé par les positions relatives des différentes parties solides; il augmentera si celles-ci s’éloignent l’une de l’autre, quels que soient, d’ailleurs, les changements concomitants du volume absolu.
- On sait, par exemple, que l’hydratation de la chaux est accompagnée d’un gonflement apparent, d’un foisonnement considérable ; de petites quantités de chaux libre contenues dans un ciment suffisent pour occasionner un gonflement notable, atteignant souvent plusieurs centièmes des dimensions primitives des éprouvettes.
- Les ciments de bonne qualité, exempts de chaux libre, présentent encore un léger gonflement pendant leur durcissement. Il atteindrait environ 0,2 °/0 des dimensions linéaires pour les ciments Portland; cela résulte des expériences très concordantes faites par MM. Dyckerhof, Tetmayer, Blount et Considère. On peut qualitativement reconnaître d’une façon très simple ce gonflement en coulant dans un vase en verre une pâte de ciment à consistance normale, le vase finit par casser après un temps variable de 1 mois à 6 mois. J’ai vérifié qu’il en était de môme pour les mortiers de chaux et pouzzolanes suffisamment deiises. Enfin, les expériences rapportées dans ce mémoire montrent que la formation du sulfo-aluminate de chaux donne lieu à des gonflements semblables.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES METHODES D’ESSAI.
- On peut donc admettre, comme un fait tout à fait général, que les transformations des liants hydrauliques sont accompagnées d’une augmentation du volume apparent.
- Pour mesurer les variations corrélatives du volume absolu, j’ai employé des espèces de grands thermomètres en verre, dont le réservoir avait une capacité de 70 centimètres cubes et la tige un diamètre intérieur de 4 millimètres, soit 0,125 centimètres cubes de capacité par centimètre de longueur. On introduisait rapidement dans l’appareil une bouillie claire composée de 50 grammes d’eau et d’un poids de liant hydraulique variant entre 10 et 50 grammes.
- Le poids le plus fort a été employé pour les ciments Portland, moitié pour les chaux hydrauliques et mortiers pouzzolaniques’, qui demandaient une grande quantité d’eau pour se délayer convenablement. On introduisait cette pâte en faisant le vide dans le thermomètre, et on renouvelait le vide après son introduction, pour enlever les bulles d’air, dont la présence dans la masse pouvait être une cause d’erreur importante. Cet air, en se dissolvant à la longue dans l’eau, donnerait une contraction trop forte. On achevait alors de remplir avec de l’eau pure l’appareil jusqu’à mi-hauteur de la tige, et on fermait la partie supérieure de celle-ci à la lampe pour éviter toute évaporation ultérieure.
- Il ne reste plus qu’à mesurer de temps en temps la dénivellation progressive de la colonne liquide.
- Le tableau ci-dessous donne les résultats d’une série d’expériences mises en train en 1894. Les contractions sont exprimées en centimètres cubes et rapportées à 100 grammes de matière. Une croix indique la rupture du tube amenée par le gonflement apparent.
- NATURE DES CIMENTS. TEMPS.
- " T
- 6 11EUUES. 1 JOUR. 7 JOURS. 1 MOIS. 6 MOIS. 18 MOIS. 5 ANS.
- CC. CC. CC. CC. CC. CC. cc.
- Ciment Portland de Boulogne . . j (Ancienne fabrication) ' ! 0,4 0,7 2 2,9 X » ))
- Ciment Portland de Boulogne ) (Boches grises, nouvelle fabrication) ' Ciment naturel de Grenoble j 0,6 1 1.2 1 1,0 1,8 2.7 3.8 4,1 3,9 4,6 X ))
- (Prise lente) . . ' Ciment naturel de Grenoble j X 2,4 )) 3,6 ))
- ! ‘•2 1,8
- (Prise rapide) ’ )) » X
- Chaux siliceuse de Saint-Astier 0,0 0,3 1,2 1,8 2,2 2,6 3,0
- Ciment de grappier siliceux du Teil 0,0 0,2 0,6 1,5 i’o 2,6 3
- Ciment naturel siliceux de Ruoms (Essais de fabrication abandonnée) ' 0,2 I 0,9 2,8 3,0 4,5 4,5 4,7
- Plâtre aluné de Lagny )) » » » )) 3,6 »
- Chaux de l’azotate » » » )) » 6,2 »
- Dolomie surcuite )) » » )) » 7 »
- 1 partie silice calcinée + 1 partie chaux éteinte. 1 partie kaolin déshydraté -f 1 partie chaux » 0,3 2,5 3,1 3,9 X »
- éteinte » » 0,5 2,9 3,8 )) ))
- 1 partie argile déshydratée + 2 parties chaux
- grasse 2 parties ciment de Beffes âgé de 10 mois et )) » 0,3 0,7 1,1 » ))
- 1 partie de sulfate de chaux » » 0,1 0,3 0,5 )) ))
- Le durcissement ordinaire du ciment, l’extinction de la chaux amènent donc des diminutions importantes du volume absolu, environ 5 centimètres cubes pour 100 grammes de ciment ayant complètement durci, un peu plus encore pour l’extinction de la chaux.
- Dans l’action du sulfate de chaux sur le ciment de Beffes il y a encore une diminution du volume absolu, mais elle est très faible. Si l’on remarque que ce ciment ne renferme que quelques centièmes d’alumine, que d’autre part la variation de volume ne se ralentissait pas encore au bout d’un mois et était par suite éloignée de sa limite, on comprend que la cou-
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- LA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A LA MER. 75
- traction résultant de la combinaison du sulfate et de l’aluminate de chaux doit être assez importante.
- Il résulte donc, de ces recherches, que les transformations de tous les liants hydrauliques sont accompagnées à la fois d’une augmentation de volume apparent et d’une diminution du volume absolu. L’augmentation du volume apparent ne peut, dans l’état actuel, recevoir aucune explication, c’est-à-dire être rattachée à un phénomène plus simple et d’ordre plus général, mais il faut néanmoins l’admettre comme un fait.
- Pour expliquer la désagrégation des mortiers à la mer, il ne suffît pas d’avoir constaté la variation du volume apparent résultant de la formation du sulfo-aluminate de chaux, il faut encore qu’en faisant obstacle à un changement de volume on provoque le développement de force suffisamment énergique. C’est bien ce qui se produit dans l’hydratation de la chaux et de la magnésie ; en vase clos il se développe des pressions énormes qui amènent la rupture des enveloppes. On sait qu’il suffit d’un grain de chaux de 1 centimètre cube dans une brique pour la faire éclater. Il ne semble pas en aller de même avec le sulfo-aluminate de chaux. En tassant fortement dans un tube en verre mince un mélange humide de ciment hydraté et de sulfate de chaux, les réactions se produisent sans en amener la rupture. Comment des briquettes de ciment beaucoup plus résistantes arrivent-elles à se briser?
- Un fait important à noter est que cette rupture ne se produit souvent qu’après un temps très long; il en est de même avec les expansifs chaux et magnésie quand la proportion en est trop faible pour amener la rupture immédiate. J’ai vu des briquettes de ciment additionnées de magnésie caustique commencer à fendre au bout de 8 mois.
- L’explication de cette influence du temps pouvant compenser l’insuffisance de l’effort résulte de mes recherches antérieures sur la variation de solubilité des corps solides avec la pression qu’ils supportent.
- Les forces développées par l’extinction de la chaux et de la magnésie, par la combinaison du sulfo-aluminate de chaux, n’occasionnent tout d’abord, dans le cas où elles sont insuffisantes pour provoquer la rupture immédiate, que des tensions élastiques. Les éléments constitutifs du ciment mis ainsi en tension voient leur solubilité croître; ils se dissolvent pour recristalliser immédiatement sur place hors de tension. Les déformations élastiques se transforment par ce mécanisme en déformations permanentes, qui se développent très lentement en raison de la faible solubilité des silicates et aluminates de chaux, mais ce phénomène peut se prolonger très longtemps et amener plus ou moins tardivement la rupture. On comprend donc comment les effets mécaniques peuvent ne suivre que de très loin leurs causes chimiques.
- « Cette théorie peut être soumise au contrôle de l’expérience : un prisme de mortier, sollicité par une force indéfiniment maintenue, l’action d’un poids par exemple, devra nécessairement, s’il est conservé humide, se rompre au bout d’un temps plus ou moins prolongé; conservé à sec de façon à rendre impossible toute dissolution et toute cristallisation, il pourra résister indéfiniment. J’ai fait l’expérience avec le plâtre, composé notablement plus soluble que ceux des mortiers hydrauliques, et, par suite, plus facile à étudier.
- « Les expériences ont porté sur des baguettes de plâtre de 120 millimètres de longueur, d’une section carrée de 10 millimètres de côté. Elles ont toutes été séchées une première fois et un certain nombre d’entre elles mouillées à nouveau avec une solution saturée de sulfate de chaux. L’effort nécessaire pour provoquer leur rupture rapide a été mesuré en les posant sur deux couteaux distants de 100 millimètres, et les mettant en charge par leur milieu au moyen d’un vase rempli progressivement d’eau à raison de 1 litre par minute :
- Baguette sèche.......................... 7k«,04 et 7ke,125 : moyenne 7k«,08
- Baguette mouillée....................... 3k«,57 et 3k«,365 : moyenne 3k«,61
- « On a mis alors parallèlement en expérience une baguette sèche et une baguette immergée dans une solution de sulfate de chaux en les chargeant de poids moitié de ceux
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- de rupture, soit 3kg,54 pour la baguette sèche et lkg,80 pour la baguette mouillée. La baguette sèche était encore intacte au bout de deux mois, tandis que la baguette mouillée avait cassé au bout de 24 heures après avoir pris une flèche permanente de 0mm,8. Une nouvelle expérience a été faite en chargeant une autre baguette mouillée d’un poids égal au quart de celui de rupture immédiate, soit 0kg,900. La rupture s’est encore produite, mais cette ibis seulement après 49 jours. La flèche permanente était de 1 millimètre.
- Une seconde série plus concluante encore a été faite avec des prismes de plâtre de 5 millimètres d’épaisseur et portés sur des appuis distants de 250 millimètres. Il a été possible, en 8 jours, d’obtenir des flèches de 50 millimètres avec une charge égale au tiers de l’effort immédiat de rupture. Sous la seule action de son poids il s’est déjà produit une courbure sensible. La figure ci-dessous est la reproduction photographique des résultats obtenus.
- Si les forces en question étaient constantes comme la pesanteur, elles finiraient toujours, au bout d’un temps plus ou moins long, par amener la rupture. En réalité, ces forces décroissent avec le temps pour deux raisons. En premier lieu, le gonflement de la masse de ciment permet le gonflement des corps expansifs, dont la force expansive décroît en raison de la possibilité qu’ils ont déjà eue de s’étendre. Mais aussi ces corps en tensions voient leur solubilité croître comme le font les éléments actifs du ciment; de même aussi leur recristallisation tend à annuler les tensions internes. Cet effet sera surtout marqué avec la chaux qui est beaucoup plus soluble que les éléments constitutifs des ciments; ce sera l’inverse avec la magnésie et le sulfo-aluminate de chaux qui sont au contraire beaucoup moins solubles.
- Cela explique pourquoi les ciments renfermant de la chaux libre accusée par l’essai à chaud, mais en quantité insuffisante pour amener la rupture dans les essais à froid de 28 jours, se comportaient bien à l’emploi, contrairement à ce que j’avais avancé autrefois. Les tensions développées par l’hydrate de chaux, quand elles n’ont pas réussi à amener une rupture rapide, s’annulent d’elles-mêmes et cessent d’être dangereuses. Avec la magnésie et le sulfo-aluminate de chaux pratiquement insoluble, les tensions ne s’annulent que lorsque le ciment a pris tout le gonflement demandé par ces corps.
- Dans le cas de l’eau de mer cependant, les tensions dues au sulfo-aluminate de chaux peuvent disparaître avant l’achèvement du gonflement par suite de la décomposition de ce corps, sous l’action prolongée des sels de magnésie ou de l’acide carbonique.
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- IA DÉCOMPOSITION DES CIMENTS A IA MEIJ.
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- CONCLUSION
- Comme conclusion de ces recherches, nous croyons pouvoir affirmer les faits suivants :
- 1° La cause de beaucoup prépondérante, sinon unique, de la décomposition des ciments à la mer est la formation du sulfo-aluminate de chaux ;
- ' 2° La présence de l’alumine dans les ciments est la cause première de leur décomposition. L’alumine devient dangereuse dès que sa teneur approche de 4 °/0, étant entendu qu’il s’agit seulement de l’alumine active, c’est-à-dire engagée dans des combinaisons susceptibles de s’hydrater;
- 3° La substitution du fer à l’alumine est avantageuse à tous les points de vue, Le fer est un meilleur fondant que l’alumine et n’accuse pas de gonflement au contact du sulfate de chaux. Les résistances mécaniques des ciments ferrugineux sont plutôt supérieures à celles des ciments alumineux;
- 4° Le danger de l’alumine est atténué par la réduction de la teneur en chaux, mais on est limité dans cette voie par l’abaissement corrélatif des résistances mécaniques ;
- 5° Le danger de l’alumine semble pouvoir être complètement annihilé par l’addition des pouzzolanes siliceuses ; il est atténué par toutes les pouzzolanes et en particulier par les cendres des combustibles. Les ciments Portland tout-venant qui renferment des cendres semblables paraissent moins altérables que les ciments de roche pure.
- H. LE GHATELÏER.
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- VII
- DE L’ACTION DE L’EAU DE MER
- SUR
- LES MORTIERS HYDRAULIQUES
- COMMUNICATION
- Présentée par M. le Général A.-R. SCHOULATCHENKO
- PROFESSEUR A l’aCADÉMIE DU GÉNIE MILITAIRE, A SAINT-PÉTERSBOURG
- La question de l’action de l’eau de mer sur les mortiers hydrauliques a déjà bien des fois ému les constructeurs et les ingénieurs. Vers 1840, l’alarme avait été jetée au milieu d’eux par d’importantes destructions de travaux maritimes, dans plusieurs ports de France. Ce fut pis encore, quand le célèbre ingénieur français Yicat déclara que la cause de ces destructions était l’action chimique des sels magnésiques (Mg CP et Mg SO*), contenus dans l’eau de mer, sur la chaux et des mortiers hydrauliques.
- Certes, toutes les mers contiennent en dissolution des sels magnésiques, et tous les mortiers hydrauliques contiennent de la chaux, à l’état libre, ou bien combinée avec la silice ou d’autres oxydes. Par conséquent, tous les travaux maritimes édifiés à coups de millions restaient voués à une destruction plus ou moins rapide, sous l’influence fatale de l’action chimique de l’eau de mer, ou, pour mieux dire, sous l’action des sels qui y sont contenus. Cependant, de nombreux-travaux maritimes élevés parles Romains avec des mortiers hydrauliques composés aussi de chaux [et de silice de pouzzolane, ' s’opposaient d’une manière aussi convaincante qu’évidente à cette conclusion logique. Les Romains gâchaient soigneusement l’hydrate de chaux avec la pouzzolane en poudre, et la gangue ainsi obtenue on versait tout simplement dans l’eau ou dans les caissons qui devaient lui donner une forme. Quoique construits avec des mortiers contenant la chaux libre, ces travaux n’en durèrent pas moins des siècles, et résistèrent parfaitement à l’action chimique des sels marins.
- En présence de ces faits, il est donc impossible de nier qu’il existe des conditions dans lesquelles les mortiers hydrauliques, composés de chaux et de silice, peuvent résister à l’action saline. Il s’agit seulement de découvrir les conditions permettant aux mortiers hydrauliques de se corserver dans l’eau de mer; Vicat, ainsi que d’autres ingénieurs et chimistes (Minard, Rivot, Chatoney, Ravier, Féburier) se livrèrent ardemment à l’étude de cette question compliquée. Leurs recherches pratiques et scientifiques furent malheureusement loin d’apporter la lumière. Au contraire, leurs conclusions contradictoires, s’excluant souvent les unes les autres, créèrent une réelle confusion dans l’art de construire à la mer.
- La confiance dans les ciments hydrauliques fut ébranlée et une véritable crise menaça
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- les méthodes employées alors pour la construction des travaux maritimes. Si cette crise n’eut pas lieu, ce fut grâce à la tranquillité avec laquelle certains ingénieurs compétents traitèrent cette question (Noël, Minard, Brisson), et à l’emploi des ciments portlands vers 1850. Les ciments, composés des mêmes éléments (argile et carbonate de chaux), mélangés dans les mêmes proportions (24 °/0 d’argile et 76 °/0 de carbonate de chaux), portés à une très haute température, ayant le même poids spécifique, avaient aussi par conséquent les mêmes qualités.
- Les ciments portlands anglais attirèrent bientôt l’attention générale par les propriétés excellentes dont ils étaient doués, surpassant celles de tous les autres ciments connus. On éleva quelques constructions maritimes dans certains ports d’Angleterre, et, comme les ciments portlands dont on s’était servi résistaient parfaitement à l’action saline, les constructeurs leur rendirent leur confiance. Les épreuves normales faites sur les ciments portlands donnèrent la possibilité de constater qu’ils pouvaient être préparés non seulement en Angleterre, mais aussi dans d’autres pays, tout en possédant les mêmes propriétés que les ciments anglais. Dès lors, les constructions en ciment prirent un grand développement. Il devint possible d’employer dans les travaux maritimes les ciments indigènes, moins chers que les ciments de fabrication anglaise. On obtint ainsi une grande diminution dans le prix de revient des constructions maritimes, et leur nombre augmenta considérablement pour le bien de l’industrie et des ports de commerce. A son tour, la Russie vit se développer chez elle l’industrie du ciment portland. La mer Baltique et la mer Noire possèdent de nombreuses constructions en ciments portlands et ces travaux sont encore aujourd’hui en très bon état.
- La panique, provoquée par Yicat et quelques autres ingénieurs, fut ainsi conjurée, grâce aux qualités excellentes des ciments portlands qui résistaient complètement, en mer libre, à l’action chimique destructive des sels marins. Les craintes se calmèrent peu à peu et les ingénieurs de tous les pays reprirent les constructions maritimes avec les ciments portlands. Mais, tout à coup, en 1896, parurent les recherches et les conclusions des travaux du docteur Michaelis, ébranlant de nouveau la confiance accordée aux constructions maritimes en ciments portlands.
- M. Michaelis est du nombre des spécialistes émérites qui se sont créé un nom dans l’industrie des ciments portlands. C’est à ses travaux et à son activité que l’industrie du ciment portland en Allemagne doit, en grande partie, son développement actuel. De nombreuses usines de ciment portland ont été fondées avec son concours ou sous sa direction immédiate. Il est possible d’avancer, sans crainte d’exagération, que Michaelis fut dans un certain sens, pour l’Allemagne, ce que Yicat avait été pour la France. Et, chose remarquable, Michaelis se joignit à l’opinion de Yicat pour mettre en doute la solidité des travaux maritimes, mais se basant en ceci moins sur des faits puisés dans la pratique, que sur des données de laboratoire. La différence est pourtant sensible. Tandis que lui-même Yicat hésite, doute en présence d’une série de faits contradictoires acquis dans le laboratoire, et de faits obtenus dans la grande pratique, Michaelis s’appuie seulement sur des expériences de laboratoire et donne hardiment, catégoriquement, ses conclusions.
- Dans une communication faite à différents gouvernements, aux institutions techniques, aux spécialistes, il affirme que les mortiers hydrauliques étaient toujours loin de répondre à toutes les exigences de la pratique, autant au point de vue de la solidité, que du prix de revient et il ajoute :
- Mes recherches m’ont fait découvrir la cause de la défectuosité des mortiers hydrauliques, et la méthode d’après laquelle il est possible, non seulement d’augmenter considérablement la solidité et la conservation des constructions maritimes en ciments portlands, mais aussi de diminuer leur prix de revient.
- Michaelis affirme alors que la chaux contenue dans les ciments portlands en trop grande quantité même, pour la combinaison chimique avec la silice et l’alumine, s’élimine pendant le durcissement. Cette chaux libre (25 à 30 °/0 environ) représente un élément très dangereux dans le mortier ciment portland qui doit se durcir dans l’eau de mer. Elle se combine avec le sulfate de magnésie :
- CaO‘H’0 -t- MgSO4 = Mg0‘H*0 -+- CaSO*.
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- ACTION DE L’EAU DE MER SUR LES MORTIERS HYDRAULIQUES.
- Il se forme du gypse qui se cristallise et cause, par sa dilatation, la décomposition du mortier hydraulique dans l’eau de mer. Mais, comme ces conclusions de Mickaelis ont beaucoup de similitude, d’affinité avec la manière de voir de Yicat, je trouve utile, avant de les apprécier, de refaire un court historique sur la question des causes destructives des ciments hydrauliques dans l’eau de mer.
- Jusqu’en 1840 cette action destructive était inconnue, il n’en était point du tout question. Ce fut cette année-là que l’ingénieur Pouarel envoya à l’ingénieur Noël, connu par ses travaux dans le port de Toulon, une pouzzolane artificielle proposée par le gouvernement français pour les mortiers hydrauliques du port d’Alger. Noël plaça dans l’eau de mer des échantillons de mortiers composés de cette pouzzolane et de chaux. Six mois après on remarqua des fissures pénétrantes à la surface de ces échantillons. Les morceaux altérés furent alors soumis à Yicat, célèbre déjà'par ses recherches sur les mortiers hydrauliques. Ce savant soumit à l’analyse les parties superficielles endommagées de ces ciments, ainsi que les parties intérieures restées en bon état. Il trouva dans les morceaux gâtés cinq fois plus de magnésie que dans les morceaux bien conservés, et une diminution de chaux correspondant à cette augmentation de magnésie.
- Composition du mortier avec la pouzzolane d’Alger.
- PARTIES SUPERFICIELLES. PARTIES INTERNES.
- 1. Résidus indissolubles 21.666 23.333
- 2. Silice 4.000 4.000
- 3. Alumine et oxyde de fer 15.333 9.333
- 4. Chaux . . . . . 19.333 31.333
- 5. Magnésie 10.400 1.866
- 6. Acide carbonique 15.274 13.485
- 7. Eau 13.994 16.569
- 100.000 100.000
- Comme ce phénomène n’avait pu provenir que de l’action chimique réciproque des sels magnésiens contenus dans l’eau de mer, Yicat, dans le cas pendant, attribua à cette dernière les causes de destruction mentionnées ci-dessus. Et c’est ainsi que prit naissance la question de Y action chimique de Veau de mer sur les mortiers hydrauliques : question qui eut de si graves conséquences, qui émut si longtemps les constructeurs.
- Vicat se livra à l’étude de cette question avec une ardeur d’autant plus concevable, qu’il était lui-même le créateur de l’industrie nouvelle du ciment. De nombreux travaux maritimes se chiffrant par millions de francs avaient déjà été construits avec des ciments hydrauliques dont la fabrication avait été découverte par Yicat. Mais ce dernier se heurta d’abord à de tels faits contradictoires que résoudre la question semblait au-dessus des forces de Yicat lui-même, malgré sa compétence en la matière. Il soumit à l’épreuve directe une grande quantité de ciments et obtint des résultats surprenants. Certains ciments pris en petites quantités supportaient parfaitement l’épreuve dans des bassins remplis d’eau de mer, mais se détruisaient en mer libre. D’autres, au contraire, supportaient admirablement, en mer libre, le choc des lames et l’action chimique décomposante des sels marins, tandis qu’ils se décomposaient en peu de temps dans le laboratoire. Même des échantillons de ciment ayant séjourné dans l’eau de mer libre, depuis plus de 10 ans déjà, se détruisaient en l’espace de quelques jours pendant leur épreuve dans une petite quantité d’eau de mer, en vase clos. Page 68 de son ouvrage : Recherches sur les causes chimiques de la destruction des composés hydrauliques par Veau de mer, après une remarque sur la composition du béton du port de Cherbourg, Yicat dit : « Ce qu’il y a de très remarquable dans ces gangues qui, depuis 48 ans, bravent l’action chimique et dynamique d’une mer très rude, c’est que, prises à une très petite profondeur au-dessous de cette surface verdâtre et mises en eau de mer naturelle dans le laboratoire, elles s’y sont desagrégées après 25 jours de cette immersion. »
- Et plus loin : « En 1843 on immergea dans l’arsenal du port de Toulon des masses de
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- béton qui durcirent à ce point, qu’il fallut employer les pétards et les coups de barre à mine pour les détruire en 1846. » Des débris de ce béton se détruisirent dans le laboratoire en 36 jours (p. 68). Les bétons des ports d’Hvères, de Cannes, de Saint-Jean-de-Luz donnèrent les mêmes résultats (p. 71).
- De tels faits ébranlèrent la confiance de Vicat lui-même dans la solidité des constructions hydrauliques en mer libre. Dans les Annales des Ponts et Chaussées, 1852, page 880, il dit : « Aucun mortier hydraulique, fût-il confectionné avec une chaux de première qualité, telle que celle du Theil, aucun ciment, aucune combinaison de chaux et de pouzzolane, celle-ci provînt-elle des meilleures fouilles de Saint-Paul, près de Rome, aucune de ces combinaisons ne peut par essence, par sa nature intime, résister absolument à la décomposition dont il s’agit. En présence de faits assez nombreux cependant, et qui sont ostensiblement contraires à ces dernières propositions, celles-ci auront tout l’air d’un paradoxe; pourtant je n’affirme rien dont je ne puisse immédiatement donner la preuve. » Vicat déclare dans la préface de son dernier ouvrage (p. 7) : « Nous sommes fort heureusement parvenu à trouver des composés qui peuvent impunément braver le contact de l’eau salée, et même en obtenir un surcroît de résistance.... » Et plus loin, page 9 : « Pour nous, le problème est dès ce moment résolu aussi généralement et complètement que possible, par l’emploi d’une classe particulière de pouzzolanes et de ciments artificiels. »
- Mais néanmoins, en parcourant attentivement les mémoires de Vicat, le lecteur ne se sent nullement inspiré de la même confiance. Il s’agit d’indiquer exactement la manière de définir la résistance de certains ciments à l’action des sels marins. Après avoir expliqué qu’une dissolution de 0,4 °/0 de sulfate de magnésie agit chimiquement comme l’eau de mer, Vicat propose d’éprouver la résistance des mortiers à l’action saline, en les plongeant dans le même bain. « Si, dit-il, après 10 mois l’échantillon plongé dans un bain magnésien renouvelé ne laisse voir aucun signe de destruction, on le brise pour en examiner l’intérieur, et si cette autopsie ne donne point d’indices de destruction, les fragments sont replongés dans le bain. Enfin, si ces fragments se maintiennent intacts pendant un temps déterminé, dont la suite nous donnera la limite, on peut en conclure une certitude ou une probabilité seulement de résistance indéfinie en mer libre (p. 32). »
- Plus loin Vicat explique (p. 59) que la question de savoir combien de temps doivent durer ces essais pour donner la certitude de stabilité indéfinie en mer libre est fort difficile. C’est à peine si nous osons, pour les mortiers à chaux de l’Ardèche, fixer une limite minima de 2 ans, et il est bien entendu qu’il s’agit ici de la mer Méditerranée seulement. Pour les autres mers, l’auteur s’exprime ainsi : « Il est regrettable que nous n’ayons pu trouver sur les travaux exécutés dans l’Océan et la Manche (comme cela a été fait dans la Méditerranée), un assez grand nombre d’exemples déterminant l’emploi certain des mortiers, afin d’en tirer une conclusion quelconque. En ce qui concerne les ciments nous avons été plus heureux, nos conclusions sont plus nettes. La solidité du mortier de ciment est sûrement garantie dans n’importe quelle mer, si les arêtes d’un échantillon prismatique restent sans fissures pendant 20 mois (p. 32). »
- Mais, avec des indications si incertaines pour savoir jusqu’à quel point les bétons résistent dans l’eau de mer, peut-il arriver que cette manière d’éprouver les ciments donne parfois des résultats décisifs pour les ciments de mauvaise qualité? Nullement. « Nous ne prétendons pas cependant, dit Vicat (p. 32), qu’il faille renoncer à employer tous les composés hydrauliques que notre mode d’investigation signale comme destructibles s’ils ont en leur faveur, depuis un grand nombre d’années, le témoignage contraire de la mer libre. De cette manière, le mode d’éprouver les ciments, qui ne donne point de preuves sûres que les mortiers peuvent, sans danger, supporter l’action des sels marins, reste sans valeur pour réfuter ceux qui, à l’épreuve, donneraient de mauvais résultats. »
- Quoi qu’il en soit, les conclusions contradictoires et indéfinies de Vicat dans ses différents mémoires produisirent une véritable confusion parmi les ingénieurs aussi bien français qu’étrangers. Les recherches de Ravier [Annales des Ponts et Chaussées, 1854) vinrent encore confirmer les doutes dans la solidité des mortiers qui, par leur résistance de plusieurs siècles, devait être aux yeux des constructeurs une garantie suffisante pour les constructions en pouzzolanes romaines. Des mprtiers de pouzzolanes qui avaient parfaitement résisté en mèr libre pendant 17 ans furent retirés de la mer et plongés dans la même eau, mais dans des bassins. En 16 jours, dit Ravier, ils se détruisirent complètement. Ce savant trouva
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- ACTION DE L’EAU DE MER SUR LES MORTIERS HYDRAULIQUES.
- qu’à T exception de la chaux du Theil, aucun ciment ne résistait à l’action de l’eau de mer dans le laboratoire. Les considérations générales sur les matériaux employés dans les constructions à la mer par Chatoney et Rivot en 1856, non seulement ne firent pas la lumière sur cette question embrouillée, mais au contraire l’obscurcirent encore. Se basant simplement sur des considérations théoriques, Rivot conclut que seuls ont chance de se conserver dans l’eau de mer les ciments les plus simples, par exemple, composés de chaux et de silice ; Rivot trouva cette preuve en ceci que les mortiers qu’il avait composés de pâte de chaux et de silex en poudre se durcissent et se conservent parfaitement dans l’eau de mer. Si l’on ajoute à ces contradictions le nombre de désastres sous-marins qui furent signalés dans les ports de Saint-Malo et la Rochelle, construits avec les nouveaux mortiers de chaux hydraulique en 1846, il est facile de se figurer la panique qui s’était emparée des ingénieurs français. On voyait partout l’action chimique destructive de l’eau de mer.
- « Partout, dit Noël, on accusait la mer des insuccès éprouvés dans les constructions sous-marines. »
- Cette panique se répandit avec d’autant plus de rapidité, que le mot action chimique indiquait un terrain dont les phénomènes exigeaient de solides connaissances en chimie pour se laisser pénétrer. Maintenant même, peu d’ingénieurs connaissent à fond la chimie, et, il y a une quarantaine d’années, on en comptait encore moins. Je ne prétends point dire par là que la question pût être résolue par la seule connaissance de la chimie. Pourtant, sans la chimie, l’appréciation des faits d’un caractère chimique devient tout à fait impossible. En face de ce mot doué d’un pouvoir magique : « action chimique des sels marins », les ingénieurs consciencieux restèrent respectueusement de côté en se gardant d’apprécier les faits qui s’y rapportaient. Il ne faut pas oublier que cet état de choses pouvait aussi contribuer à faire attribuer l’insuccès de travaux dont les causes n’avaient rien de commun avec la chimie à cette invincible action saline.
- Faut-il s’étonner que, dans ces conditions, on ait accordé en France une importance exagérée à cette action chimique de l’eau, de mer? Vicat avait certainement dévoilé une partie de la vérité. Il est incontestable que la chaux a plus d’affinité avec l’acide sulfurique que la magnésie. Or, quand ces éléments se trouvent en contact, il se forme des combinaisons chimiques d’après leur affinité. Dans le cas présent, quand la chaux du mortier hydraulique arrive en contact avec le sulfate de magnésie de l’eau de mer, la chaux élimine la magnésie par sa combinaison avec l’acide sulfurique, et il se forme du sulfate de chaux (gypse) et de la magnésie.
- Ainsi, la décomposition chimique du mortier hydraulique par les sels magnésiens de l’eau de mer est tout à fait possible. La question est de savoir si cette action réciproque est inévitable, jusqu’à quel point elle est à craindre, si même elle a lieu. Doit-elle toujours entraîner la destruction? Gomme réponse, nous nous bornerons à indiquer les nombreuses constructions maritimes, aussi bien anciennes que modernes, qui ont été élevées avec les mortiers hydrauliques et sont, jusqu’à ce jour, restées en bon état dans l’eau de mer. Les mortiers hydrauliques de ces constructions renferment les mêmes parties principales, chaux et silice, et l’eau de mer contient les mêmes sels. Les rapports de ces produits sont les mêmes qu’autrefois. Si l’action chimique réciproque entraînait inévitablement la destruction des mortiers hydrauliques, aucune masse de béton ne résisterait dans l’eau de mer. Cependant, si ces masses se conservent, il est évident que l’action chimique, ou bien ne se produit point, ou bien est limitée dans des proportions si insignifiantes qu’elles peuvent être considérées comme inoffensives pour là solidité des constructions.
- Or, nier entièrement l’action chimique de l’eau de mer sur les masses de béton est impossible, car, si consistant que nous puissions préparer le béton, il reste toujours une certaine quantité d’air dans ses pores, et, pendant son immersion dans l’eau, cette dernière remplace l’air. Cette observation est facile à faire en constatant le bouillonnement abondant produit par les bulles d’air qui s’échappent des pores du béton. De nombreuses expériences sur ce sujet indiquent qu’un béton bien préparé contient environ'*25 % de pores remplis d’air. Par conséquent, si l’on plonge dans l’eau une masse de béton cl’une sagène cubique, c’est-à-dire un peu plus de 9 mètres cubes, pendant son immersion il n’y peut pénétrer qu’un quart de sagène cube d’eau pesant environ 150 pouds et ne contenant pas plus de 2 pouds ou 32 kilogrammes de sels magnésiques. Cette quantité de sel est insignifiante, proportionnellement à la quantité de mortier hydraulique employé. D’ordinaire on
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- emploie pour une sagène cube de béton 12 tonneaux de ciment portland d’un poids net de 123pouds ou 1968 kilogrammes. Pour décomposer 1968 kilogrammes de ciment pur, il faut faire agir 3200 kilogrammes de sels magnésiques. Il est évident que la décomposition chimique des silicates de chaux du ciment par les sels marins infiltrés dans le béton ne peut être qu’insignifiante. Et cela d’autant plus que cette décomposition est limitée par l’élimination faite au moment de la combinaison des sels magnésiens, presque insolubles dans l’eau et empêchant leur contact immédiat nécessaire pour que l’action chimique se produise. L’acide carbonique en dissolution- dans l’.eau de mer agit aussi dans le même sens. A la surface des pores du béton remplis d’eau salée, il se forme du carbonate de chaux presque complètement insoluble dans l’eau et résistant autant dire parfaitement à l’action des sels magnésiens.
- D’autres causes physiques se joignent encore à ces causes chimiques qui ralentissent et même paralysent la destruction des silicates de chaux. Des molécules de vase en suspension dans l’eau de mer pénètrent avec cette eau dans le béton, car cette vase est assez commune sur les rivages. Ces molécules, se précipitant dans les pores, finissent par les combler. En même temps, à la surface de béton se forme un tapis de plantes marines de mousses, d’incrustations coquillières qui devient bientôt une couche compacte, presque impénétrable. Cette couche est renforcée encore par la formation du carbonate de chaux, qui s’y montre même en plus grande quantité que dans les pores intérieurs de la masse de béton, et limite ainsi l’action chimique des sels marins à la surface des gangues.
- Comme complément, M. Schwartz, chimiste à l’usine de portland de Novorossiisk, fit paraître un travail où la silice gélatineuse est comptée parmi les substances colloïdales qui ne laissent pas pénétrer les sels magnésiques. Schwartz fit, avec du ciment portland pur, un vase en forme de verre, qu’il plongea jusqu’à une certaine profondeur dans une dissolution de magnésie. Or, quelque temps après, l’eau pénétra à l’intérieur du récipient, mais sans y laisser trace de magnésie. Bien qu’on n’emploie point que du mortier pur pour construire le béton, mais qu’on le gâche avec du sable, même sous cette forme la silice gélatineuse ne perd pas ses propriétés, et, en tout cas, limite la quantité de sels magnésiens pénétrant à l’intérieur des masses.
- En un mot, sans nier la possibilité de l’action chimique des sels de magnésie sur les mortiers hydrauliques, et, en cas de circonstances favorables (consistance insuffisante des bétons, mauvaise qualité du ciment hydraulique, mortier trop maigre, négligence du travail, etc.) pouvant entraîner la destruction des masses, j’affirme que, dans la nature même, en mer libre, en même temps que les conditions entraînant l’action chimique entre les parties du mortier hydraulique et l’eau de mer, il existe d’autres conditions pour limiter l'influence nuisible de cette action chimique. La preuve de ce que j’avance m’a été fournie dès 1872 pendant la reconstruction du port d’Odessa où on trouva en effet des signes de destruction chimique. Un examen attentif fit découvrir que la décomposition chimique n’existe point sur tous les blocs de béton, mais seulement ceux qui, placés à l’extrémité des travaux du môle dernièrement arrêtés, tombèrent dans l’eau à une profondeur de 47 pieds. Pendant leur chute ces blocs se brisèrent. Plus de 60 morceaux, pris au hasard, montrèrent des traces de l’action saline, aussi bien sur les bétons de pouzzolane romaine, que sur ceux de ciment portland, et seulement à la surface des fissures, des cassures. Toutes les autres masses de béton plongées déjà dans la mer depuis six ans étaient intactes. Les travaux interrompus par crainte de l’action chimique destructive saline furent repris. On nettoya même les bétons détériorés, on les arrangea, et une fois séchés à l’air, ils furent employés; ils se conservent même en parfait état, jusqu’à nos jours.
- J’ai eu entre autres l’occasion de me persuader moi-même de la propriété des masses de devenir avec le temps impénétrables à l’eau de mer. En 1891 j’observai les môles de Boulogne-sur-Mer pendant la marée basse, et je constatai qu’aucune eau ne suintait des bétons.
- Me basant donc sur les raisonnements ci-dessus, j’ose affirmer, malgré toute l’autorité de Yicat, qu’il n’y a pas lieu de craindre la destruction chimique, par l’eau de mer, des masses dé béton construites solidement en mortier consistant, fait avec une pâte bien liée, bien grasse, avec du ciment portland de bonne qualité.
- Gomment donc expliquer les cas de destruction des môles sous-marins, observés en France et qui, à tort ou à raison, ont tant contribué à accroître l’opinion de l’action chimique marine sur les mortiers hydrauliques ?
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- Il est certes très difficile de répondre à cette question, à défaut de faits positifs et de données certaines. Si l’on en juge par le peu de renseignements que j’ai pu me procurer dans le journal français demi-officiel: Annales des Ponts et Chaussées, ces renseignements sont à peine suffisants pour en conclure que les ciments et les pouzzolanes employés à Saint-Malo, à la Rochelle, étaient frais et bien contrôlés. Il serait alors permis de supposer que la cause de ces désastres était tout simplement la mauvaise qualité des ciments employés. Les méthodes d’essai des ciments et leur contrôle avant d’ètre livrés aux ouvriers étaient très insuffisants il y a 40 ans. Gomment alors affirmer que le ciment employé fut de bonne qualité dans les constructions détruites aussi bien que dans celles qui ont résisté? On peut chercher l’explication des insuccès qui eurent une si mauvaise influence sur les constructeurs dans l’insuffisance de contrôle exercé sur les ciments livrés aux travaux. Cette faute provient en partie, sans doute, de la confiance excessive que les Français accordèrent aux nouveaux ciments. Et bientôt après les premiers échecs survenus dans l’emploi des ciments, comme la nature de ces derniers n’était pas assez connue, cette confiance conduisit à croire à l’impossibilité d’employer les ciments portlands dans les travaux maritimes. Ce ne furent cependant point tous les ingénieurs français qui accordèrent une grande importance à l’action des sels marins sur les mortiers; les extraits suivants en font foi.
- Dans un rapport officiel à son gouvernement, sur l’examen de l’avant-port de Cherbourg dans le but de constater l’état du béton sous-marin, l’ingénieur français Brisson s’exprime comme il suit au sujet du doute élevé par l’imperfection de la fabrication du béton, et par la supposition de l’action destructive marine :
- « La question des destructions chimiques des mortiers hydrauliques a pris depuis quelque temps une grande importance. On semble craindre pour la conservation des constructions sous-marines. Comme ces travaux sont déterminés à durer indéfiniment, il n’y a pas lieu de s’étonner qu’on en soit arrivé à cette conclusion en examinant attentive-, ment les conditions du milieu où ils se trouvent. Il est difficile, en effet, de se figurer des matériaux qui pourraient supporter à la longue, sans se détruire, l’action puissante, dissolvante, ébranlante des vagues. » Et plus loin : « Il nous semble qu’on ait accordé une importance exagérée aux rapports existants entre les sels marins et les mortiers, après avoir manifesté le plus grand dédain pour ces mêmes rapports. Dans des questions de ce genre, il est très dangereux de généraliser, et if serait plus raisonnable de soutenir seulement ses propres observations, mais non les conclusions qui en sont tirées. Pour ces motifs, en ce qui concerne Cherbourg, nous nous bornons aux remarques suivantes. En examinant dans ce port les blocs de béton préparés avec une chaux hydraulique de qualité moyenne, nulle part nous n’avons trouvé de décomposition, d’éboulements semblables à ceux souvent signalés depuis quelque temps. » (Annales des Ponts et Chaussées, 1857.) Noël ajoute à ce qui a été déjà dit sur l’accusation portée contre la mer dans toutes les constructions non couronnées de succès : « Ces craintes me semblent exagérées. Elles ne doivent pas aller jusqu’à refuser pour les travaux à la mer des mortiers dont des expériences prolongées ont montré les qualités excellentes. En 1840, mon ami M. Pouarel m’avait envoyé, pour les examiner, des échantillons préparés d’une pouzzolane de qualité inférieure fabriquée à Alger, et qu’il considérait comme peu sûre. Peut-être me trompé-je; mais je pense souvent que si je n’avais pas attiré alors l’attention de notre célèbre maître sur les fissures observées à la surface de ces échantillons, les ingénieurs auraient continué à employer, dans les travaux à la mer, la pouzzolane romaine si décriée à présent par certains chimistes, malgré les succès acquis à cet excellent produit par un grand nombre de constructions à la mer élevées dans tous les siècles. » (Annales des Ponts et Chaussées, 1858, p. 375.)
- Du court historique que je viens de tracer, il est facile de voir que :
- 1° Dans certaines conditions, la destruction des travaux sous-marins n’est nullement inévitable, malgré les rapports chimiques existant entre les sels marins et les parties constituantes des mortiers hydrauliques.
- 2° Au contraire, il existe nombre de constructions sous-marines pour lesquelles on employa aussi bien les pouzzolanes romaines que les nouveaux produits hydrauliques, et qui, pourtant, résistent admirablement depuis des années.
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- 3° Il n’y a pas qu’un seul ciment hydraulique susceptible de résister à l’action chimique marine, cette faculté se retrouve dans de nombreux composés hydrauliques tels que : les chaux hydrauliques naturelles et artificielles, les pouzzolanes artificielles et les ciments romains.
- 4° La condition essentielle de la solidité des bétons sous-marins, laissant évidemment ici de côté la bonne qualité nécessaire, inévitable du ciment hydraulique employé, c’est la consistance, la cohérence de la masse de béton qui s’oppose ainsi à l’infiltration de grandes quantités d’eau de mer à l’intérieur de la gangue, e,t lui facilite sa résistance, son imperméabilité.
- Vers la fin de 1850, les craintes pour la solidité des constructions sous-marines se calmèrent, et la question de l’action chimique de l’eau de mer sur les ciments perdit son sens aigu.
- A la mort de Yicat en 1859, la polémique abandonna presque entièrement ce sujet, et on continua les constructions en mer libre avec des mortiers hydrauliques. Mais néanmoins on se mit à employer plus souvent les ciments portlands. Cette période de calme, favorable aux travaux à la mer, dura environ 25 ans.
- La confiance dans la solidité de ces constructions était même si 'grande, quelle ne fut pas ébranlée par quelques cas de destruction survenus dans le port d’Odessa en 1873, d’Aberdeen en 1887, désastres accompagnés sans aucun doute d’indices de l’action chimique réciproque entre les parties constituantes des mortiers hydrauliques et les sels marins. En 1885, dans un cours public à l’Institut des Ponts et Chaussées, je considérai déjà comme possible de déclarer catégoriquement que grâce à la mise en pratique des ciments portlands dans les constructions à la mer, il était possible d’élever des constructions solides et sans crainte de leur décomposition par l’action chimique saline.
- On pouvait croire que le temps des doutes et des inquiétudes fût passé, du moins en ce qui concernait les ciments portlands. Cependant, au dernier moment, en 1896, parut l’ouvrage de M. Michaelis, technicien connu dans l’industrie du ciment : « Rapports des mortiers hydrauliques avec l’eau de mer. » Cette étude sembla de nouveau ébranler la confiance accordée aux constructions sous-marines, à leur solidité, à leur faculté de résister à l’action chimique de l’eau de mer.
- Ce travail attira l’attention non seulement parce qu’il était l’œuvre de M. Michaelis, mais parce que celui-ci y déclarait formellement que les ciments portlands sont le composé le plus soumis à la décomposition chimique par l’eau de mer, donc le plus dangereux : tout ceci en dépit de la réputation que s’étaient déjà acquise les meilleurs ciments hydrauliques et avec lesquels on avait élevé tant de travaux sous-marins.
- Qu’était-il donc arrivé, se demande-t-on? De nouveaux désastres dans les ports à la suite de l’action chimique marine indubitablement prouvée sur les ciments hydrauliques? De nouvelles découvertes scientifiques forçant encore une fois à reconnaître la terrible action saline? Citons les paroles de Michaelis :
- « Ainsi on peut affirmer, par des preuves scientifiques et pratiques, que les substances liantes contenant de la chaux en plus grande quantité qu’il n’est nécessaire pour la formation d’hydrosilicates et d’aluminates solides :
- (2 Si O2.3CaO + .rH*0; 3Al203 4- 7CaO + *H*0)
- ne doivent pas être employées pour les constructions à la mer ; et que seules les combinaisons pauvres en chaux peuvent être considérées comme solides, d’autant plus solides qu’elles contiennent moins de chaux1.
- « Mes investigations m’ont prouvé que les substances hydrauliques, — laissant de côté pour l’instant leurs compositions physiques, — sont les moins solides dans l’eau de mer2.
- « Au point de vue chimique, les ciments portlands sont moins solides, parce que pendant leur durcissement ils éliminent une grande quantité de chaux libre3. »
- 1. Dos Velir. d. hijdr. Bindemittel z. Meenvasser, p. 179.
- 2. Ibid., p. 166.
- 3. Ibid., p. 160.
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- ACTION DE L’EAU DE MER SUR LES MORTIERS HYDRAULIQUES.
- Plus loin, après avoir calculé que le ciment portland contenant 22,5 °/0 d’acide silicique et 61,9 °/o de chaux (c’est le composé moyen le plus employé maintenant des ciments portlands) ne doit pas éliminer moins de 13,74 °/0 d’hydrate de chaux libre pendant le durcissement, et même 38 °/# dans les ciments portlands les plus riches en chaux, Michaelis ajoute :
- « Il est facile de comprendre que le corps qui élimine une si grande quantité d’hydrate de chaux libre, d’alcali, possédant une affinité chimique excessivement forte (l’absorption de tous les acides) ne saurait être une combinaison chimique solide.
- « L’étude des rapports de ces mortiers avec l’eau de mer m’a convaincu que la cause principale de leur destruction en mer libre doit être attribuée à l’hydrate de chaux libre. »
- L’ennemi principal est donc la chaux libre. En se combinant avec l’acide sulfurique des sels magnésiens, elle forme du gypse qui, par sa dilatation, détruit les mortiers déjà durcis. Or c’est un ennemi connu. Est-ce que Yicat n’a pas expliqué de la même manière l’action chimique de l’eau de mer? Du temps de Vicat, à vrai dire, les ciments portlands surchargés de chaux que suppose Michaelis étaient encore peu employés. La chaux hydraulique du Theil contient plus de chaux que les ciments portlands n’en ont. Elle renferme jusqu’à 80 °/0de chaux, et en surplus de sa saturation d’acide silicique, ne reste-t-il pas en elle plus de chaux libre que dans le ciment portland? Et cependant les constructions maritimes en chaux hydraulique du Theil, à Marseille, à Toulon et dans d’autres ports de la Méditerranée, subsistent toujours.
- M. Liamine a prouvé que, pendant le durcissement du ciment portland, il s’en échappe de l’hydrate de chaux libre, en proportion considérable même, jusqu’à 30°/o. Mais la preuve que cette élimination n’entraîne point la décomposition du ciment, c’est que les constructions sous-marines faites en ciment portland se conservent des dizaines d’années. Liamine a trouvé 32 °/0 d’hydrate de chaux libre dans une gangue de ciment portland qui était restée en parfait état de solidité pendant plus de 15 ans dans la mer Noire.
- D’où provient donc le manque de solidité des mortiers de ciment portland, se demande Michaelis? En vérité, Michaelis expérimenta des ciments dans une dissolution de 1 °/0 de sulfate de magnésie, c’est-à-dire dans le même bain magnésien que Yicat. Donc ce moyen n’est pas nouveau non plus, et nous avons déjà vu le peu de confiance qu’il inspire.
- Les différents échantillons de gangues ou de ciments portlands, ou de ciments romains, ou de chaux du Theil, qu’il éprouva dans le bain magnésien, se détruisirent. Au contraire ceux de ciment romain devinrent encore plus solides, et même la chaux du Theil donna de meilleurs résultats que le mortier de ciment portland. Michaelis se convainquit par l’expérience directe confirmant pleinement ses considérations théoriques, que l’hydrate de chaux libre constitue la cause de la destruction du mortier de ciment portland dans le bain magnésien. Si l’hydrate de chaux, conclut-il, tend à se combiner comme l’ammoniaque avec l’acide sulfurique des sels marins et à former le gypse si nuisible dans le cas présent, il suffit de neutraliser sa propriété alcaline, de la faire passer de l’état libre à l’état combiné, et elle sera alors inoffensive.
- Pour cette neutralisation, Michaelis propose d’employer l’acide silicique libre, ou les silicates dont l’acide silicique est contenu sous forme gélatineuse, c’est-à-dire les pouzzolanes artificielles ou naturelles, surtout le traass. Les épreuves faites avec le bain magnésien prouvèrent que les mêmes ciments portlands, qui n’avaient pas résisté à son action et s’y étaient décomposés, au contraire s’y conservaient lorsqu’ils avaient été mélangés avec le traass.
- C’est de là que Michaelis déduisit les deux propositions suivantes :
- 1° Ne plus employer de ciment portland pur dans les constructions à la mer.
- 2° Pour les mêmes constructions à la mer, se servir d’un mortier composé de ciment portland et de traass.
- Par ces deux propositions, Michaelis croyait rendre un service extraordinaire à la pratique des travaux maritimes.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- En 1897, an Congrès du ciment à Berlin, j’ai exposé en détail les motifs pour lesquels je ne saurais partager l’opinion de Michaelis. Ses considérations théoriques sur la composition des hydrosilicates et des hydroaluminates ne sont pas basées sur des faits scientifiques exacts. C’est pourtant de cette manière seulement qu’il explique et calcule la quantité de chaux libre, c’est-à-dire de chaux restée à l’état libre en surplus de la chaux qui s’est déjà combinée avec l’acide silicique et alumine, et qui doit être éliminée pendant le durcissement sous la forme d’hydrate de chaux libre.
- Mais, après les recherches de Yicat, on ne saurait accepter comme probantes les preuves pratiques du manque de solidité des mortiers de ciment portland dans l’eau de mer, obtenues dans les bains de magnésie, et même si ces bains agissaient comme l’eau de mer.
- Quelles que soient les qualités des mortiers proposés par Michaelis, c’est-à-dire mélangés de ciment portland et de traass, elles ne peuvent être constatées que par l’expérience du temps, considérées sous le côté pratique, en mer libre, et non par des expériences faites dans un bain magnésien, dans le laboratoire.
- Les mortiers de ciment portland ont déjà pour eux une masse d’expériences pratiques dans les constructions maritimes. Aussi peuvent-ils être employés sans crainte dans les travaux à la mer, en dépit des résultats obtenus dans le laboratoire avec une dissolution magnésienne.
- L’application des ciments portlands dans les travaux maritimes présente un avantage indiscutable, en ce sens que la fabrication et l’emploi de ces ciments ne sont pas le privilège d’une contrée, comme cela se présente pour la pouzzolane romaine, la chaux du Theil, le traass, etc. Au contraire, on peut employer le ciment portland partout et le préparer partout; car il y a partout de l’argile et du carbonate de chaux. Quant aux méthodes employées pour la fabrication du ciment portland, elles sont tombées depuis longtemps dans le domaine public.
- Si le ciment portland a partout la même composition, est doué des mêmes propriétés, chose dont il est facile de se convaincre par les épreuves normales, il donne aussi la possibilité d’appliquer dans chaque pays, à tous les ciments portlands, les résultats des observations et des épreuves auxquelles ce ciment a été soumis dans un pays quelconque.
- Par conséquent, bien qu’on ait commencé à employer le ciment portland plus tard que tous les autres ciments, le nombre d’observations, d’études, d’expériences auxquelles il a été soumis, est plus grand que celui des expériences faites sur tous les autres ciments.
- Évidemment, les travaux de Michaelis ne changent en rien la question de l’action chimique de l’eau de mer sur les mortiers hydrauliques. Ils se bornent à rééditer les expériences de Yicat, avec cette seule différence, que Michaelis a opéré sur des mortiers de ciment portland encore peu connus au temps de Yicat. Pour expliquer l’action destructive produite sur le mortier de ciment portland par la dissolution magnésienne, Michaelis crée une théorie nouvelle sur l’action nuisible de l’hydrate de chaux. Alors, pour paralyser cette action, il propose de mélanger du traass au mortier de ciment portland. En expliquant la décomposition chimique des mortiers hydrauliques parla combinaison des sels marins avec la chaux libre ou déjà combinée elle-même, Yicat peut étendre ses considérations sur tous les autres mortiers hydrauliques. Michaelis, au contraire, attribue le principal dommage à l’hydrate de chaux libre qui s’élimine du mortier de ciment portland pendant son durcissement. De cette manière, il a placé les ciments romains au-dessus des ciments portlands, ce qui est parfaitement inexact. Puis il a recours à des explications pour justifier, expliquer en vertu de quoi les constructions en mortiers de chaux du Theil contenant encore plus d’hydrate de chaux que les mortiers de ciment portland, se conservent néanmoins des dizaines d’années dans l’eau de mer.
- L’opinion que j’émets aujourd’hui sur les théories nouvelles de Michaelis ne diffère point de celle que j’ai catégoriquement exprimée en 1872 dans mon rapport sur les désastres survenus dans le port d’Odessa et, en 1885, à une conférence publique. Que mes idées ne sont pas uniques, mais que d’autres investigateurs les partagent, il est possible de le constater par les extraits que je me permettrai de citer des travaux de Candlot, parus en 1896, peu de temps après les recherches de Michaelis.
- Depuis que les remarquables expériences de Yicat ont paru, il s’est formé de nombreuses théories sur la décomposition des mortiers par l’eau de mer. Néanmoins, si ces théories
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- ACTION DE L’EAU DE MER SUR LES MORTIERS HYDRAULIQUES. 89
- peuvent donner quelques renseignements pour le choix et l’emploi des mortiers, les données obtenues dans la pratique doivent seules servir de guide au constructeur1.
- Chaque théorie sur la résistance des mortiers hydrauliques à l’eau de mer ne peut guère avoir qu’un but spéculatif à moins d’être confirmée par de longues expériences2.
- Comme l’eau de mer détruit tous les mortiers hydrauliques si elle peut s’infiltrer dans les masses de béton, il faut se contenter d’étudier quels mortiers sont les plus durs et par conséquent les plus imperméables. Pour cette raison, les épreuves de laboratoire doivent être délaissées comme ne pouvant rien apprendre de nouveau. Il est nécessaire de s’en tenir aux conditions de la pratique, — afin de comprendre l’action du choc des lames, des changements de température3, etc.
- Les expériences d’Alexandre, Debray, Feret et autres ont expliqué avec la plus grande clarté la cause de la décomposition des mortiers par l’infiltration de l’eau et amènent à conclure que l’unique moyen de prévenir celte décomposition, c’est d’empêcher la pénétration de l’eau dans les mortiers.
- On en est arrivé à décider d’abandonner l’action chimique de l’eau de mer sur les mortiers, et de se livrer à leur étude simplement au point de vue des influences physiques.
- Si l’on étudie les mortiers sous le rapport de leur consistance, il est facile de prouver qu’en ce cas les ciments portlands surpassent tous les autres4 5.
- Le gâchage d’un ciment portland pur demande environ 25 pour 100 d’eau, tandis que pour les ciments romains et les chaux hydrauliques, il en faut 40 à 60 pour 100. Pendant le durcissement, la quantité d’eau qui se combine chimiquement est : pour le ciment portland, 18 à 20 pour 100; pour les ciments romains et les chaux hydrauliques, 8 à 10 pour 100. Par conséquent, il y a dans le mortier de ciment portland 8 à 6 pour 100 d’eau mélangée mécaniquement qui s’évapore plus tard, et 32 à 50 pour 100 dans le ciment romain et les chaux hydrauliques. L’eau qui s’échappe laisse des pores, et, par ce motif, les mortiers de ciment portland sont les plus compacts3.
- Faut-il considérer comme nuisible l’hydrate de chaux qui se dégage pendant le durcissement des mortiers? Faut-il ajouter à ce mortier des substances qui combineraient cet hydrate de chaux? Est-il utile d’ajouter des pouzzolanes à ces ciments? Aucune preuve n’existe à cet égard.
- La conservation parfaite, dans l’eau de mer, des mortiers de ciment portland pendant plus de 40 ans, prouve qu’il n’est pas nécessaire d’y ajouter de la pouzzolane pour les garantir de l’action destructive de la mer.
- Un fait incontestable que nous connaissons parfaitement, c’est la nécessité de faire les mortiers aussi compacts et impénétrables que possible. Cette conviction a comme grand avantage de nous conduire à de simples conclusions, par exemple, elle nous indique de quelle importance est le choix d’un bon sable6.
- Ces extraits de Candlot prouvent que ce n’est pas seulement en Russie qu’on a accordé à l’action chimique de l’eau de mer une importance secondaire.
- Déjà en 1872 j’ai émis l’opinion de Candlot sur l’importance de la cohésion des ciments pour paralyser l’action chimique.
- « En me basant sur les raisonnements précédents, je suis convaincu qu’il n’y a aucune raison de craindre pour la solidité des constructions dans le port d’Odessa, si l’on continue la fabrication des masses de béton avec des pouzzolanes ou du ciment portland, comme cela avait lieu jusqu’ici ; mais à condition d’écarter autant que possible toutes les circonstances
- 1. Die Einwirkung des Meerwasssers auf Mortel. Candlof, 189G. — Protok. der des Vereins des Cernentfabrikanten, 1897, p. 20G.
- 2. Ibid., p. 208.
- 3. Ibid., p. 210.
- 4. Ibid., p. 211.
- 5. Ibid., p. 214.
- 6. Ibid., p. 215.
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- 90 CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- pouvant avoir une influence nuisible sur la consistance, la cohésion et l’imperméabilité des masses de béton. »
- Treize ans après j’eus l’occasion de répéter les mêmes conclusions. Néanmoins, au Congrès des ingénieurs des Ponts et Chaussées, les données de Michaelis ont trouvé des partisans. Il semble même qu’aujourd’hui encore il y ait des ingénieurs prêts à attribuer les échecs, dans les travaux maritimes en ciment, à l’invincible et fatale action chimique de l’eau de mer.
- Quant à moi, mes opinions sont ce qu’elles étaient en 1872, et je ne saurais que les répéter1 :
- 1° Tous les mortiers hydrauliques sont susceptibles d’être employés dans les travaux en mer libre, pourvu qu’ils soient de bonne qualité et consistants.
- 2° Les mortiers de ciment portland sont les meilleurs matériaux à employer dans les travaux maritimes, attendu que ce sont ceux qui offrent le plus de cohésion, de consistance, d’homogénéité et qu’il est très facile de se rendre compte de leurs qualités par les épreuves normales directes.
- I. Odessa, 12 août 1872. Mémoires du capitaine du génie Schoulafchenko.
- Général A.-R. SCHOULATCHENKO.
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- VIII
- RELATION
- SUR LES MORTIERS A POUZZOLANE
- DANS LES CONSTRUCTIONS MARITIMES
- COMMUNICATION
- Présentée par M. Orazio REBUFFAT
- L’état actuel de nos connaissances sur les liants hydrauliques donne à l’étude des mortiers à pouzzolane un intérêt nouveau. Le progrès que nous avons fait dans la connaissance de la nature des ciments nous a fait voir à son tour que la connaissance du chimisme pouz-zolanique était indispensable pour composer harmoniquement la doctrine des liants hydrauliques et nous a donné en même temps la conviction que l’étude des pouzzolanes devait être reprise avec des méthodes nouvelles.
- Cette relation regardant exclusivement l’emploi des mortiers à pouzzolane dans les travaux à la mer, je ne m’occuperai qu’en passant du chimisme pouzzolanique d’après les résultats de mes expériences encore inédites. Encore, ne croyant pas le matériel expérimental dont nous pouvons jusqu’à présent disposer suffisant pour la discussion des méthodes d’essai, je me bornerai à traiter mon thème d’après mes vues et mes expériences personnelles, dans le but de signaler à l’attention de MM. les membres du Congrès un sujet d’études théoriques et pratiques à tort dédaigné depuis quelque temps.
- L’histoire des controverses qui, vers la moitié du siècle qui va finir, eurent lieu, particulièrement en France, sur la stabilité des constructions à la mer exécutées avec des mortiers à pouzzolane, est bien connue. Pour les personnes qui, vivant sur les rivages delà Méditerranée, ont continuellement sous les yeux toute une série de bâtiments parfaitement conservés, dont certains sont aujourd’hui âgés de presque 2000 ans, cette discussion a une saveur étrange. Comment nier, malgré ces témoins, à toutes les pouzzolanes le pouvoir de donner des mortiers résistant indéfiniment à l’action chimique de l’eau de mer? Dans toutes les discussions sur la stabilité des mortiers à pouzzolane, on a, je crois, oublié le point essentiel. Ces mortiers peuvent, en conservant leur cohérence, prendre à la suite de l’action des sels de l’eau marine une composition limite telle qu’ils deviennent dès lors indifférents à l’action des mêmes sels ? Dès le début de mes recherches sur les pouzzolanes (il y a déjà quelques années), je me suis appliqué à résoudre cette question. Dans ce but, je fis l’analyse de deux mortiers, l’un de l’époque romaine, l’autre moderne. Le mortier romain fut pris à l’un des piliers qui aujourd’hui encore sont en parfait état dans le port de Pozzuoli; enlevé au pic, par un plongeur, à llm,50 de profondeur, il était d’une cohérence parfaite. Le mortier moderne fut pris à l’un des blocs de béton du môle de Saint-Vincent dans le port de Naples, à quelques mètres de profondeur; il était âgé de vingt ans seulement; sa cohérence était également parfaite. La pouzzolane des deux mortiers était de la pouzzolane trachytique des environs de Bàïa.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Ces mortiers, examinés à l’état humide, étaient presque aussi tendres que la craie; à la loupe, ils montraient des agrégats de cristaux laminaires interposés entre des grains de forme irrégulière. Par la dessiccation, les cristaux n’étaient pas plus visibles et les mortiers devenaient plus durs. Desséchés sur la chaux vive, ils ont donné à l’analyse :
- Partie insoluble dans l’acide chlorhydrique normal.
- Mortier romain......................................... 33,68 %
- Mortier moderne.....................'.................. 52,10 »
- Composition de la partie soluble dans l’acide chlorhydrique normal.
- Iï20 .
- co2 .
- Si02 . A1203, Fe20-CaO . MgO.
- k2o .
- Na20.
- Mortier romain.
- 17,03
- 1,11
- 33,64
- 32,61
- 1,68
- 5,66
- 3,56
- Mortier moderne.
- 20,56
- 1,48
- 32,60
- 28,38
- 4,23
- 6,67
- 2,35
- 2,86
- 1,82
- Ces données analytiques nous fournissent la preuve cherchée. Elles nous font voir que dans un laps de temps relativement court un bon mortier à pouzzolane est (sans perdre sa cohérence) réduit par les sels de l’eau de mer à une composition chimique limite qu’il conserve dès lors à travers les siècles.
- Une fois cette proposition fondamentale établie, on peut se proposer l’étude des réactions qui amènent le mortier à pouzzolane dans son état limite. Cet étude ne peut se faire qu’avec des mortiers préparés au laboratoire en employant des matériaux dont on connaît exactement la composition chimique. Mes expériences, bien que commencées depuis quelques années, ne sont pas encore assez complètes pour être publiées d’ensemble; je dois donc me borner à quelques renseignements sur un mortier à pouzzolane trachytique de la même nature que celle employée dans les mortiers dont il a été déjà question. Ce mortier, préparé d’après le dosage normal (2 vol. de pouzzolane pour 1 vol. de pâte de chaux), fut réduit en cubes de 5 centimètres de côté et, après quelques jours de séjour dans l’air humide, fut immergé une partie dans l’eau douce courante et l’autre dans une solution saline renfermant par litre 29gr,61 de chlorure de sodium, llgI',96 de sulfate de magnésium et une certaine quantité d’anhydride carbonique. Le mortier immergé dans l’eau saline (que l’on changeait souvent) fut, après quatre ans, réduit en petits fragments de la grosseur d’un pois et lavé dans la suite avec la même solution jusqu’à ce qu’il ne donnât plus aucun signe de réaction. Après quoi, on lava le mortier à l’eau distillée jusqu’à disparition de la réaction du chlore et on le sécha sur la chaux vive.
- Le mortier immergé dans l’eau douce fut, après le même délai, privé de la couche superficielle fortement incrustée de carbonate de chaux, réduit en petits fragments et séché sur la chaux.
- L’analyse donna les chiffres suivants : Pouzzolane. Chaux.
- Perte au feu 7,25 2,61
- Si02 . . . 52,77 0,63
- A1203 . . . 17,00 1,37
- Fe203 . . . 4,84 0,13
- CaO . . . 3,28 91,84
- MgO . . . 1,35 2,44
- KsO . . . 7,65 0,16
- NasO . . . 4 94 0,15
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- LES MORTIERS A POUZZOLANE DANS LES CONSTRUCTIONS MARITIMES.
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- Mortier immergé en eau douce.
- Total. O , 1 «Cl Sol. dans —— N Insoluble.
- Ha0 12,00 10,45 1,55
- C02 1,60 1,60 —
- Si02 39,98 il,85 28,13
- A1203 . . . . 15,16 4,06 11,10
- Fe203 . . . , 2,38 0,44 1,94
- CaO 24,98 20,77 4,21
- MgO 3,56 2,73 0,83
- K20 -h Na20 0,34 — 9,34
- 100,00 51,90 48,10
- Mortier immergé dans la solution saline.
- Total. , 1IC1 Sol. dans — Insoluble.
- H20 8,47 6,99 1,48
- C02 . . . . 7,53 7,53 —
- Si 02 ...... 43,29 10,61 32,68
- A1203 . . . . 17,41 7,13 10,28
- Fe203 . . . , 3,42 0,95 2,47
- CaO. . . . 11,57 10,23 1,34
- MgO. . . . , 1,70 0,62 1,08
- Na20 -J— 1Î20 . 6,61 1,42 5,19
- 100,00 45,48 54,52
- En posant ces données en regard des précédentes, on voit que le mortier de laboratoire renferme une quantité d’anhydride carbonique et en conséquence de chaux beaucoup plus grande que les mortiers mûris dans la mer.
- Ce fait produit par l’anhydride carbonique dissous dans la solution saline employée nous masque au premier abord le vrai résultat de l’expérience ; mais si nous délivrons par le calcul le mortier de tout le carbonate de chaux correspondant à l’anhydride carbonique qu’il renferme, nous voyons tout de suite que le mortier de laboratoire est parfaitement comparable aux mortiers mûris à la mer.
- Total. K , , «Cl Sol. dans —-— N Insoluble.
- H20 . . . ' 10,22 24,56 2,71
- Si 02 . . . 52,23 37,28 59,94
- A1203 . . . 21,00 25,05 18,85
- Fe203 . . . 4,13 3,34 4,53
- CaO . . . 2,40 2,29 2,45
- MgO . . . 2,05 2,18 1,98
- KjO —f- Na20 .... . . . 7,97 5,30 9,54
- 100,00 100,00 100,00
- D’après ces données analytiques, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :
- 1° Un mortier à pouzzolane immergé dans l’eau de mer éprouve dans les premières années de son immersion une profonde modification chimique à la suite de laquelle il devient indifférent envers les sels de l’eau de mer.
- 2° Cette modification est très complexe ; elle se manifeste :
- a. Par une augmentation de l’eau d’hydratation.
- b. Par la perte de presque toute la chaux du mortier; cette perte n’est pas accompagnée
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- U
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D'ESSAI.
- par un gain notable dans la quantité d’oxyde de magnésium, elle n’est pas non plus limitée par l’anhydride carbonique, le mortier n’absorbant (dans la mer) que des quantités insignifiantes de ce corps.
- c. Par une altération du rapport .
- d. Par une diminution considérable des alcalis.
- 3° Cette modification nous prouve :
- a. Que la chaux n’est pas dans les mortiers à pouzzolane un simple agent d’hydratation, ainsi que le veut la théorie de M. Zulkowsky, mais quelle donne lieu à des réactions bien complexes. D'après mes expériences encore inédites sur le chimisme des mortiers à pouzzolane, il reste directement prouvé que la chaux, en agissant sur les pouzzolanes, donne lieu non seulement à l'élimination des oxydés de sodium et de potassium, mais encore de notables proportions de silice et d'alumine.
- b. Que l’eau de mer transforme peu à peu le ciment du mortier à pouzzolane dans un silicate hydraté d’alumine avec des petites quantités de chaux, de magnésie et d’alcali.
- c. Que ce silicate, par sa composition, est parfaitement indifférent vis-à-vis des sels de l’eau de mer.
- d. Que, puisque la chaux de mortier à pouzzolane, immergé dans la mer, est, après avoir joué son rôle, presque intégralement éliminée, l’emploi des mortiers mélangés de ciment et de pouzzolane préconisé par M. Michaelis ne peut avoir pour but la fixation de la chaux libre du ciment.
- e. Que la façon classique d’employer la pouzzolane, c’est-à-dire après un simple tamisage, est celle qui convient le mieux à sa nature. L’emploi des pouzzolanes plus ou moins finement pulvérisées avec addition de sable inerte dans le mortier ne peut donner que de mauvais résultats.
- Une fois démontré que c’est la partie active de la pouzzolane qui en dernier lieu reste seule à former le ciment du mortier, il en ressort la nécessité d’éviter l’introduction des substances inertes qui ne feraient qu’augmenter la partie inactive déjà existante dans la pouzzolane même.
- Orazio 11EBUFFAT.
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- IX
- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES
- NOUVEAUX EMPLOIS, ESSAIS
- COMMUNICATION
- Présentée par M. R. FERET
- CHEF DU LABORATOIRE DES PONTS ET CHAUSSÉES, A BOULOGNE-SUR-MER
- Depuis longtemps, les chaux hydrauliques et surtout les ciments ont presque partout détrôné les pouzzolanes, et il peut sembler, a priori, que l’étude de ces dernières ne présente plus guère qu’un intérêt historique et rétrospectif.
- La première partie de cette note, reproduction presque littérale d’une communication faite en septembre 1899 au Congrès de l’Association Française pour l’Avancement des Sciences, a pour but de montrer qu’il n’en est rien et que, notamment par leur association avec les liants hydrauliques modernes, les pouzzolanes sont susceptibles d’emplois nouveaux des plus intéressants, qui font au contraire de ces matières un sujet éminemment d’actualité.
- Dans la seconde partie, encore inédite, nous examinerons ensuite rapidement les principaux essais auxquels on peut recourir pour mettre en évidence les propriétés spéciales des pouzzolanes et juger de leur qualité.
- Ce travail est le résumé très succinct de nombreuses séries d’expériences ayant porté sur environ 120 échantillons de pouzzolanes naturelles et artificielles des provenances les plus diverses, expériences dont la publication in extenso permettrait seule de comparer entre elles ces différentes matières, mais nous conduirait à des développements hors de proportion avec le programme des travaux du Congrès.
- Nous comptons en faire ultérieurement l’objet d’un ouvrage spécial, nous bornant pour le moment à relater les conclusions générales qui s’en dégagent et à décrire les principales méthode# d’essai, sans en rapprocher les résultats.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- PREMIÈRE PARTIE
- ADDITION DE POUZZOLANES AUX MATÉRIAUX D’AGRÉGATION DES MAÇONNERIES
- ,
- État de la question. — La propriété, connue depuis longtemps, qu’ont les pouzzolanes de former avec la chaux des composés capables de durcir sous l’eau, a rendu ces matières particulièrement précieuses en un temps où l’on n’avait que la chaux pour lier les maçonneries et où l’on ignorait encore le principe des chaux hydrauliques.
- Depuis la découverte des ciments, matériaux hydrauliques par excellence, l’importance des pouzzolanes s’est progressivement réduite et on ne les emploie plus guère maintenant que dans les pays où on les a sous la main1.
- Pourtant, une ère nouvelle semble devoir s’ouvrir pour ces produits par suite de leur emploi comme addition aux ciments en vue d’améliorer ces derniers tout en abaissant le prix de revient des mortiers.
- On sait maintenant d’une manière bien certaine que la prise des ciments est accompagnée d’une mise en liberté de chaux. Si donc, au lieu de laisser cette chaux s’hydrater, se dissoudre, se sulfater ou se carbonater à la longue, suivant la nature du milieu où le mortier est conservé, on incorpore dans ce dernier une matière capable de se combiner avec elle en formant de nouveaux éléments de cohésion, le mortier devra se trouver amélioré par cela meme.
- Toutefois, cette théorie, mise en avant depuis déjà près de vingt ans et défendue notamment par le Dr Michaelis, a rencontré et rencontre encore des adversaires.
- Aussi avons-nous jugé utile d’entreprendre de nombreuses séries d’expériences en vue d’abord de la vérifier, puis, cette vérification faite, de comparer entre elles les actions des principales pouzzolanes connues, naturelles et artificielles, et surtout enfin de rechercher quelle amélioration peut résulter de leur emploi dans les mortiers exposés à l’action décomposante de l’eau de mer.
- Ces essais sont maintenant à peu près terminés; avant d’en publier le détail in extenso, nous allons résumer rapidement ici les principales conclusions qui s’en dégagent.
- Rôle physique des additions pulvérulentes. — Des recherches, dont la description nous entraînerait trop loin, nous ont amené à reconnaître que les mortiers les plus compacts et par suit'e les meilleurs, étaient ceux dans la composition desquels entrait à peu près une partie de grains très fins pour deux parties de grains aussi gros que possible, sans grosseurs intermédiaires. Les gros grains étant constitués par le sable et les fins par le ciment, l’application de cette formule conduirait, la plupart du temps, à un mortier beaucoup trop riche et trop coûteux. Il sera donc avantageux de mélanger le ciment d’une autre poudre plus économique, et le résultat cherché sera encore dépassé si cette poudre exerce en outre sur le ciment une action chimique favorable au durcissement, ce qui, nous allons le reconnaître, est le cas des pouzzolanes.
- Action chimique des pouzzolanes sur les ciments. — Si, après avoir gâché un ciment portland avec de l’eau, on l’abandonne à un durcissement progressif et que, de temps en temps, on attaque par l’eau sucrée un petit échantillon, préalablement pulvérisé, du ciment durci, on constate que la proportion de chaux dissoute par l’eau sucrée est d’autant plus considérable que le ciment a durci plus longtemps avant l’essai2. Il en est de même si, avant
- 1. Il faut faire toutefois une exception en faveur du ciment de laitier, mélange tout préparé de chaux éteinte et d’une certaine pouzzolane artificielle.
- ‘2. 11 ne faudrait pas considérer celte proportion de chaux dissoute comme mesurant exactement la chaux libre contenue dans le mortier : la proportion obtenue varie, en effet, suivant les conditions de l’expérience, et n'a de valeur que par comparaison avec les chiffres trouvés pour d’autres mortiers traités exactement de la même manière.
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
- le gâchage, le ciment a été additionné d’une matière inerte. Au contraire, si, au lieu d’une matière inerte, on lui a ajouté une pouzzolane en poudre, la quantité de chaux abandonnée à l’eau sucrée après durcissement est moindre et, à partir d’une certaine durée, reste stationnaire ou va même en diminuant. C’est ce que montrent notamment les exemples relatés par le tableau I ci-dessous.
- TABLEAU I
- POIDS DE CHAUX
- ENLEVÉ PAR l’eau SUCRÉE A EX TOIDS 100 DE LIANT HYDRATÉ'0
- DÉSIGNATION DES LIANTS
- 2 lion res 9 heures
- Ciment portland (allemand) 4,0 4,0
- Autre ciment portland (français). . . . 4,0 4,4
- Mélange par parties égales du second ciment portland et de : Pouzzolane de Rome 2,8 .3,2
- Gaize légèrement torréfiée 2,9 3,0
- APRÈS UNE DURÉE DE DURCISSEMENT DE :
- 21 heures 2 jours 4 jours 1 sem. 2 soin. 4 sem. 12 sem. 26 sem. 1 an
- 4,7 5,8 G,G G,G 7,3 7,5 7,5 7,2 9,7
- 4,9 5,5 5,7 6,5 6,4 6,7 7,7 7,0 9,4
- 0^5 5,4 5,4 3,2 2,8 2,5 2,2 2,5 1,9
- 5,1 5,4 5,4 3,4 5,4 2,9 2,7 2,2 1,8
- (1) 2 grammes cle liant hydraté, finement pulvérisé, agités pendant 15 minutes avec 150 cm3 d’eau sucrée à ljl0. Chaux dissoute dosée par IIC1 titré dans 125 cm3 du liquide filtré rapidement.
- Il en ressort bien nettement que la pouzzolane s’est combinée à une partie de la chaux mise en liberté. Reste à voir si cette action chimique a pour conséquence d’augmenter ou de diminuer la résistance.
- Modification des résistances. — Si l’on mélange dans les mêmes proportions à un même ciment portland, d’une part une matière inerte en poudre fine, d’autre part une pouzzolane en poudre de même finesse, et qu’avec les deux liants ainsi constitués et un même sable on compose deux mortiers de même dosage et dont les compacités sont dès lors très sensiblement les mêmes, on constate qu’après une même durée quelconque de conservation dans des conditions identiques, la résistance du second de ces mortiers est plus forte que celle du premier. Il peut même se faire quelle dépasse celle d’un mortier de même dosage dans lequel le liant aurait été formé de ciment seul et qu’ainsi le mélange de ciment et de pouzzolane manifeste une énergie plus grande que le ciment pur.
- L’amélioration résultant de l’emploi des pouzzolanes est d’ailleurs généralement plus marquée dans les mortiers immergés que dans ceux qui sont conservés à l’air.
- Le tableau II relate les résultats obtenus ainsi avec des mortiers de même composition faits avec un même ciment et diverses poudres inertes ou pouzzolaniques.
- On remarque que ces poudres ont des énergies très différentes et que les plus fortes augmentations de résistance ne correspondent pas aux plus grandes proportions de chaux neutralisée.
- MÉTHODES D’ESSAI.
- T. II (2' partie).
- Tauleau IL 7
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- TABLEAU II
- ESSAIS SUR MORTIER MAIGRE ESSAIS SUR MORTIER RICHE
- DÉSIGNATION DES POUDRES PLUS OU MOINS POUZZOLANIQUES c DK C C O 'û OJIPOSl S MOW EN* roi Cî e CS 0) •S TIOX ruons [US G G *5 s 03 Résistance ] g l à la flexion <*) 1 g / ESSAIS NSEUVATIO i/eau d/. C O 11 s lia CS x d’un an MER fils ~g r ^ & S O -« § & = s7§S G CO DES 1 C es O C 03 MPOSIT MOHTI !N POII C C CS £ £ ION [EUS 13 S S X O O APRÈS CO DANS G O X O ’x C3 3 ESSAIS NSEUVATIO i/eaü I)E S .2 c ’7/ 1 £ = [7 o § U C4 »r3 N d’üN AN Il EU o 5"^ s 1111 2 * s 03 -a-’3
- Ciment sans addition 2 0 10 90 40 0,73 2 0 4 204 171 1,00
- Grès siliceux 1 1 10 51 '20 0,30 1 1 4 105 92 1,00
- Pouzzolane du Velay 1 1 10 39 29 0,15 1 1 4 218 112 0,55
- Trass. 1 J 10 50 35 0,24 1 1 4 235 150 0,55
- Laitier non trempé 1 1 10 00 35 0,33 1 1 4 215 125 0,70
- Briques 1 I 10 42 27 0,20 1 1 4 260 200 0,50
- Gaize légèrement torréfiée . . . 1 1 10 41 29 0,10 1 1 4 244 187 0,21
- Pouzzolane de Bacoli 1 1 10 48 40 0,30 1 1 4 230 170 0,55
- Pouzzolane de Rome l 1 10 59 43 0,25 1 1 4 280 184 0,45
- Pouzz. du Nebraska (Etats-Unis). 1 1 10 45 33 0,23 1 1 4 220 170 0,47
- Gaize crue 1 1 10 55 38 0,23 1 1 4 201 184 0,32
- Terre de Santorin "1 1 10 57 41 0,20 1 1 4 289 218 0,51
- Pouzzolane artificielle MV(3> . . . I 1 10 113 51 0,42 1 1 4 250 230 0,80
- Laitier trempé. 1 1 10 110 51 0,47 1 1 4 251 197 0,83
- Autre laitier trempé 1 1 10 113 50 0,43 1 1 4 209 257 0,77
- Autre laitier trempé 1 1 10 133 00 0,50 1 1 4 301 273 0,79
- (1) Charge centrale totale nécessaire pour rompre par flexion un prisme île 4X I cm posé sur deux couteaux distants de 10 cm.
- (2) 5 grammes de mortier, finement pulvérisé, agités pendant 15 minutes avec 150 cm3 dosée par HCl titré dans T25 cm3 du liquide filtré rapidement. (5) Sorte de laitier trempé exempt de sulfures. d’eau sucrée à ‘/in- Chaux dissoute
- Action de l’eau de mer. — Dans les exemples qui viennent d’être cités, les mortiers, bien qu’immergés dans l’eau de mer, ne présentaient, au bout d’un an, aucune trace de désagrégation. Il n’en est malheureusement pas toujours ainsi; en particulier, quand l’eau de mer agit avec une certaine différence de pression, de manière à suinter à travers le mortier, ses effets peuvent être désastreux. Des expériences faites dans ces conditions, sur des mortiers obtenus en associant à une même quantité de sable un poids constant, soit de ciment pur, soit de mélanges du même ciment avec une poudre inerte ou diverses poudres pouzzolaniques, nous ont montré qu’en général les mortiers les premiers désagrégés,, ont été ceux au mélange de ciment et de poudre inerte; puis' sont venus ceux où le ciment était employé à son état naturel; enfin, les mortiers aux mélanges de ciment et de pouzzolanes ne se sont que très rarement décomposés.
- En présence de ces résultats, dont l’intérêt n-’échappera à personne à cette époque où maints ingénieurs sont d’avis qu’on a perdu le secret des maçonneries capables de résister sûrement à l’action chimique de l’eau de mer, nous avons obtenu facilement que des expériences fussent entreprises sur une plus grande échelle, principalement dans les ports de Boulogne et de Calais, sur divers mélanges de ciment portland et de plusieurs pouzzolanes, parmi lesquelles on s’est surtout attaché à étudier un produit d’origine française, la gaize de l’Argonne, qu’on pourrait, au besoin, avoir à peu de frais et en grande abondance. Ces expériences nous ont d’ailleurs été facilitées par l’obligeance de la Société des Cimen ts Français de Boulogne, qui a bien voulu sè charger, le plus souvent à ses frais, de la fourniture du ciment et dés pouzzolanes et de la mouture des mélanges.
- Les maçonneries sont âgées maintenant de deux ans et de un an : jusqu’à présent les
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
- résultats sont satisfaisants; mais il manque encore à ces essais la sanction du temps, sans laquelle, surtout en pareille matière, on ne saurait poser de conclusions fermes.
- La figure 1 indique la progression jusqu’à un an des résistances à la compression par centimètre carré de mortiers ayant servi pour une de ces séries d’essais en grand et employés, en novembre 1898, dans des maçonneries exécutées vers l’extrémité de l’une des jetées du port de Boulogne. Tous ces mortiers étaient dosés à raison de 400 kilogrammes de divers liants par mètre cube du sable employé couramment à Boulogne pour les travaux. Les échantillons ayant servi pour les essais ont été prélevés sur le chantier même, dans les tas de mortier fabriqués par les maçons; ils ont été moulés sur place, puis, après la prise faite, apportés au laboratoire, immergés dans l’eau de mer quarante-huit heures après le gâchage et conservés dans cette eau fréquemment renouvelée. Aucun ne montre encore,
- 26 Semaines
- Fig. 1.
- Désignation clés liants employés.
- A. Ciment portland (provenant de pûtes dosées à 21 % d’argile).
- B. Autre ciment portland (provenant de. pâtes dosées à 24 % d'argile).
- C. Ciment à prise rapide.
- D. Mélange par poids égaux du ciment A et de pouzzolane de Rome moulus ensemble.
- E. Mélange par poids égaux du ciment A et de trass moulus ensemble.
- F. Mélange par poids égaux du ciment A et de gaize légèrement torréfiée moulus ensemble.
- (Après deux ans, les résistances des G mortiers s’échelonnent dans le môme ordre que après un an.)
- soit à la jetée, soit au laboratoire, de traces d’altération. Mais on constate que les mortiers où entrent des mélanges par parties égales de ciment et de pouzzolanes moulus ensemble ont, après un an, des résistances à peu près doubles du mortier fait avec le ciment sans mélange, quoique ce dernier mortier contienne, à volume égal, un poids de ciment double des premiers.
- Choix des proportions. — Les meilleures proportions dans lesquelles on doive mélanger le ciment à la pouzzolane varient suivant les matières dont on dispose et la nature de l’ouvrage à exécuter. Le seul moyen de les déterminer est d’étudier comparativement des mélanges variés du ciment et de la pouzzolane donnés. Sans entrer dans le détail des expériences, nous donnons dans la figure 2 ci-contre les lois de variation de l’énergie, ou aptitude à donner des mortiers plus ou moins résistants, de tous les mélanges possibles d’un même ciment et de six pouzzolanes différentes; l’énergie du ciment pur étant repré-
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES 1VESSAI.
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- senlée par 100, on voit que certains mélanges ont des énergies supérieures. En général, avec les bonnes pouzzolanes, le mélange à poids égaux a une énergie qui ne diffère guère de celle du ciment pur; mais, sauf avec certains laitiers trempés, en présence desquels la proportion de ciment peut être considérablement réduite, l’énergie du mélange diminue rapidement quand le poids de ciment s’abaisse au-dessous de la moitié du poids total.
- Fig. 2.
- 1. Pouzzolane de Rome.
- 2. Trass du Rhin.
- 4. Pouzzolane du Nebraska (Élals-Unis).
- 5. Gaizc légèrement torréfiée.
- 7. Briques pilées.
- 8. Laitier trempé.
- Pour les ouvrages en mer, on doit essayer de même les divers mélanges au point de vue de leur résistance à la désagrégation chimique, ce qui peut conduire à une proportion toute différente de celle qu’on aurait choisie uniquement d’après la comparaison des résistances mécaniques.
- Choix de la pouzzolane..— Pour la môme raison, les pouzzolanes qui augmentent le plus la dureté des mortiers ne sont pas nécessairement celles qui doivent inspirer le plus de confiance dans les travaux maritimes. Par exemple, les laitiers trempés, auxquels correspondent presque toujours les résistances les plus élevées, bien que la proportion de chaux qu’ils neutralisent soit relativement minime, doivent, en raison de leur forte teneur en alumine, et bien que nous n’ayons aucune preuve expérimentale décisive à l’appui de cette suspicion, inspirer certaines craintes dans le cas où le mortier est destiné à être baigné par Peau de mer.
- Dispositions pratiques. — Il est essentiel, pour que la pouzzolane puisse développer toute son activité chimique, qu’elle soit réduite en poudre très fine.
- Gomme, d’autre part, il est très difficile de mélanger convenablement à la main des matières pulvérulentes, le mélange devra se faire par des procédés mécaniques, par exemple au moyen de cylindres à boulets semblables à ceux qu’on emploie dans diverses industries. Il pourra, d’ailleurs, être fait soit à la fabrique, ce qui présenterait peut-être certains inconvénients en raison de la difficulté pour le consommateur de contrôler les matières et les proportions employées, soit, de préférence, sur les chantiers mômes, quand l’importance de ceux-ci justifiera les frais d’une installation spéciale.
- Conséquences économiques. — Il est inutile d’insister sur la grande économie qui résulterait, pour les constructeurs, du remplacement de plus de la moitié du ciment entrant dans leurs mortiers par une matière qui ne coûterait guère que son prix de transport.
- Quant aux fabricants de ciment, nous ne croyons pas qu’ils doivent appréhender une
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
- 101
- diminution de vente, car le meilleur marché et l’augmentation de sécurité des maçonneries de ciment ne pourraient que faire prendre à ce mode de construction un développement plus considérable.
- DEUXIÈME PARTIE
- ESSAI DES POUZZOLANES
- i
- Homogénéité. — Il est rare que les pouzzolanes naturelles ou artificielles se rencontrent ou s’obtiennent immédiatement à l’état de finesse impalpable auquel il convient de les employer. On peut alors distinguer et séparer les grains ou morceaux dont elles se composent et examiner s’ils sont de meme nature et possèdent une égale'énergie pouzzolanique. Pour cette dernière recherche, il suffit de les pulvériser séparément à un môme degré de finesse et de soumettre les poudres obtenues aux divers essais indiqués ci-après. Suivant les résultats obtenus, il pourra donc y avoir lieu d’éliminer certaines parties du mélange brut, soit par triage, soit par tamisage, avant de moudre la matière pour obtenir le produit industriel.
- Finesse. — L’activité chimique d’une poudre pouzzolanique est d’autant mieux utilisée que celle-ci a été amenée aune plus grande finesse. Il importe donc d’évaluer ce degré de finesse, ce qui peut être obtenu, comme pour les liants hydrauliques, par la détermination de la proportion de résidu restant sur un tamis fin bien défini, par exemple, sur celui de 4900 mailles par centimètre carré. Toutefois, avec des matières aussi fines, il est préférable, pour pouvoir pousser plus loin la subdivision et déterminer la proportion de particules réellement impalpables, d’opérer par lévigation dans des courants d’eau ascendants de vitesses bien définies. Dans les essais auxquels nous avons soumis les diverses pouzzolanes étudiées, nous avons adopté les vitesses de 2, 10 et 30 centimètres par minute1.
- Essai gravimétrique et poids spécifique. — Le poids d’un volume donné d’une poudre pouzzolanique, mesuré dans des conditions de tassement bien définies, dépend à la fois du poids spécifique de cette matière et de son degré de finesse. Au point de vue pratique, il ne présente aucun intérêt et semble ne pouvoir donner aucune indication utile sur la qualité de la pouzzolane.
- Au contraire, le poids spécifique constitue un renseignement signalétique qu’il peut être bon d’avoir et qui, dans certains cas, peut sans doute servir à différencier des matières de même nature, mais de provenances et de qualités différentes. En outre, sa connaissance est nécessaire pour le calcul de la composition volumétrique élémentaire des mortiers.
- Analyse chimique. — Moins encore que pour les ciments, l’indication des proportions centésimales des divers composés chimiques élémentaires entrant dans la composition d’une pouzzolane ne peut renseigner sur les qualités de cette dernière, si l’on ne sait quelles combinaisons ces éléments forment par leurs groupements réciproques et à quels états ils y figurent. On connaît par exemple des trass qui contiennent les mêmes proportions des mêmes éléments simples et dont pourtant les uns sont excellents et les autres à peine pouzzolaniques.
- L’indication de la composition globale, la seule que l’on sache déterminer exactement, ne peut donc servir que pour compléter le signalement d’une pouzzolane et parfois caractériser sa nature, sans rien faire préjuger de ses qualités.
- four les trass de la vallée du Rhin, on attache souvent une certaine importance à ce que
- 1. Pour la description de l’appareil, voir Chimie appliquée à l'Art de l’ingénieur, 2e édition, p. 591. — Il est d’ailleurs nécessaire de bien délinir la forme et les dimensions du récipient, ainsi que la durée de l’opération.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- la perte au feu de l’échantillon, préalablement séché à 100°, dépasse 7 0/0. Il est possible que ce soit là une propriété caractéristique permettant de différencier les bons et les mauvais bancs de cette région, mais on ne peut évidemment affirmer a priori qu’un bon trass, et encore moins une bonne pouzzolane quelconque, doive nécessairement avoir une perte au feu supérieure à cette limite.
- Les seuls essais chimiques réellement probants seraient ceux qui permettraient de doser les composés actifs, tels que la silice dite soluble, ou encore l’affinité de chaque pouzzolane pour la chaux.
- Dosage de la silice soluble. — Le mot silice soluble ou silice assimilable n’a aucun sens si l’on ne définit pas exactement les conditions dans lesquelles on cherche à produire la dissolution ou l’assimilation. Ainsi, MM. Lunge et Millberg ont montré1 2 que le cristal de roche lui-même pouvait être dissous complètement par les lessives caustiques ou les solutions de carbonates alcalins, pourvu que ces liquides fussent assez concentrés et le quartz amené à un état de finesse suffisante.
- Nous avons vérifié d’ailleurs sur un certain nombre de pouzzolanes de natures variées que les proportions de silice dissoute étaient très différentes suivant la nature et le degré de concentration des liquides, comme aussi suivant la température et la durée de l’action.
- Nous avons adopté finalement pour tous nos essais de comparaison deux dissolutions de potasse caustique et de carbonate de soude à 15 % de sel calculé anhydre, dans 100 centimètres cubes desquelles nous maintenons à l’ébullition pendant 30 minutes 1 gramme de pouzzolane en poudre fine. On filtre, on lave à l’eau pure et on dose la silice dans le liquide filtré. Dans ces conditions, les proportions dissoutes parle carbonate de soude sont toujours plus faibles que par la potasse, mais le rapport varie suivant les matières. Il serait trop long d’entrer ici dans la comparaison détaillée des résultats et de chercher laquelle des deux méthodes, également arbitraires, donne les indications les plus exactes sur la qualité des pouzzolanes.
- Cette qualité n’a d’ailleurs elle-même rien de bien défini, attendu que, selon les circonstances, on peut désirer surtout pour le mortier, soit une prise rapide, soit de fortes résistances, soit l’inaltérabilité dans l’eau de mer ou dans tout autre milieu.
- Affinité pour la chaux. — Le procédé le plus logique pour doser le pouvoir pouzzolanique consiste à déterminer la proportion de chaux enlevée à l’eau de chaux, dans des conditions d’expérience bien définies, par un poids donné de pouzzolane en poudre fine. Cette méthode a été proposée et employée par Yicat. Nous l’appliquons couramment dans les conditions suivantes :
- Dans un flacon de 175 centimètres cubes bouchant parfaitement, on verse 150 centimètres cubes d’eau de chaux exactement dosée contenant par litre 1 gramme de chaux calculée anhydre; on y introduit 750 milligrammes de pouzzolane passée au tamis de soie (soit 5 g. par litre) et on agite fréquemment en conservant le flacon bien bouché à une température constante d’environ 15°. On opère simultanément, pour chaque pouzzolane, sur trois flacons identiques dont l’un est essayé après 8 jours, le second après 28 jours et le dernier après 6 mois. L’essai consiste à filtrer rapidement et à doser par l’acide chlorhydrique titré la chaux restée libre dans 125 centimètres cubes du liquide filtré. On en déduit le poids de la chaux absorbée, après chaque durée, par 100 parties de pouzzolane*.
- Après une durée de contact variable suivant les matières, mais généralement assez courte, on constate que la pouzzolane contenue dans l’eau de chaux se gonfle et prend un aspect floconneux caractéristique. On note l’époque de l’apparition de ces flocons, puis, à dates fixes, leur hauteur après agitation du flacon, puis repos d’une heure.
- 1. Zeitschrift fur angewandle Chemie, 1897, n“ 15 et 14.
- 2. Pour les essais courants de pouzzolanes livrées en poudres prêtes à être employées, il serait préférable d’opérer sur la pouzzolane au degré de finesse d’emploi. Dans tous les cas, il conviendrait d’ailleurs de remplacer notre durée de huit jours par la durée de sept jours des premiers essais de résistance des liants hydrauliques.
- On remarque que, étant données les conditions de l’essai, la proportion de chaux absorbée ne peut jamais dépasser 20 °/0 du poids de la pouzzolane. Peut-être serait-il bon de réduire le poids de pouzzolane mis en expérience.
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
- Essais après gâchage. Chaux et sable normaux. —Dans les divers essais qui viennent d’être décrits, on opère sur les pouzzolanes en poudre sans aucun mélange. Il ne peut plus en être de même lorsqu’on veut étudier et mesurer l’influence de ces matières sur la prise, le durcissement et l’inaltérabilité des mortiers dans divers milieux. Il faut alors recourir à un liant, chaux ou ciment, que l’on mélange à la pouzzolanej avec ou sans sable, pour faire un mortier ou une pâte dont on puisse suivre le durcissement.
- Pour que les essais soient comparables, il importe que le liant ajouté soit toujours identique, condition évidemment impossible à réaliser avec les ciments et les chaux hydrauliques. Au contraire, la chaux grasse est une matière simple, parfaitement définie et qu’on peut obtenir à un degré de pureté et d’extinction parfaites. En outre, toutes les fois que les essais donnent, avec cette chaux, des résultats favorables, il y a lieu d’espérer qu’a fortiori les résultats ne pourraient qu’être meilleurs encore avec des chaux hydrauliques ou des ciments, pourvu que ces liants soient de bonne qualité; seules, les meilleures proportions à adopter dépendent de la composition du liant et doivent être déterminées par des expériences spéciales.
- Nous employons, pour les essais dont il va être maintenant question, une chaux grasse, aussi pure que possible, parfaitement éteinte en poudre avec la proportion d’eau correspondant juste à la formation de l’hydrate, puis débarrassée par un tamis lin de tous les grains insuffisamment cuits ou insuffisamment éteints, et conservée à l’abri de l’atmosphère.
- Quant au sable, pour les essais qui comportent l’emploi de cette matière, il ne peut être évidemment qu’avantageux de le prendre aussi toujours le même, à condition que les éprouvettes puissent être confectionnées dans des conditions de serrage bien définies et toujours identiques. Toutefois, pour les essais de compression sur mortiers plastiques, on peut s’affranchir de ces sujétions, comme nous l’avons montré dans des publications antérieures. au sujet des essais de ciments et de chaux hydrauliques.
- Essai de prise. — Nous faisons cet essai au moyen de l’aiguille Vicat de 300 grammes, sur des pâtes à consistance normale composées d’une partie en poids de chaux grasse et quatre parties de pouzzolane en poudre très fine. Ces pâtes, coulées dans de petits bocaux à fond plat qu’on bouche dans l’intervalle des essais, sont protégées du contact de l’air par une couche surnageante d’eau de chaux de quelques centimètres d’épaisseur, recouverte elle-même de quelques millimètres de pétrole. Outre le début et la fin de prise, souvent très longue et incertaine, on note l’époque où l’aiguille commence à ne plus pénétrer que d’environ un demi-millimètre.
- Enfin, au bout d’un an, on apprécie au juger le degré de dureté de la pâte1.
- Essais de résistance. — Il serait trop .long de rappeler ici les considérations, exposées dans des publications antérieures, qui nous ont amené à n’attacher qu’une importance secondaire aux essais par traction et à opérer de préférence par compression sur des mortiers plastiques de composition volumétrique élémentaire connue.
- Pour les essais de pouzzolanes, nous employons un sable naturel contenant des grains de toutes grosseurs, dont nous associons trois parties, en poids, avec une partie de divers mélanges de chaux grasse éteinte en poudre et de pouzzolane en poudre fine, mélanges contenant respectivement 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 65 et 80 °/0 de leur poids de chaux. Ces mortiers, gâchés à consistance plastique, sont moulés, sans autre tassement qu’un mastiquage au doigt et à la truelle, sous forme de prismes de 4 x 4 x 16 centimètres, puis, après durcissement de sept jours à l’air humide, immergés dans l’eau douce à température constante. Au bout d’un an, on les rompt d’abord par flexion, puis on essaie par compression chacune de leurs moitiés placée en croix entre deux bandes d’acier de 4 centimètres de largeur.
- On peut ainsi comparer soit les résistances à la flexion des 11 mortiers faits avec une même pouzzolane, soit leurs résistances à la compression. Enfin, si l’on divise chacune de
- 1. Si l’on voulait une mesure plus exacte, on pourrait se servir, par exemple, du foret, de Vicat.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- ces dernières par les valeurs correspondantes du rapport
- c H- m 1 —s
- 2
- I > dans lequel les trois
- symboles c, m et s désignent les volumes absolus de chaux, de pouzzolane et de sable contenus dans un volume 1 du mortier fraîchement gâché, on a le coefficient d'énergie de chaque mélange de chaux grasse et de pouzzolane, coefficient à peu près indépendant de la nature et de la proportion du sable des mortiers d’essai et qui permet de calculer approximativement la résistance à la compression qu’aurait atteinte, après la môme durée de conservation dans les mêmes conditions, tout autre mortier contenant les mômes proportions rëlatives de la môme chaux et de la môme poudre pouzzolanique. La figure 3 montre les variations de ce coefficient pour tous les mélanges de chaux grasse et de 7 pouzzolanes1.
- 1ZÛO
- 200 —.
- Fig. 3.
- 1. Pouzzolane de Rome.
- 2. Trass du Rhin.
- 3. Terre de Santorin.
- 5. Gaizc légèrement torréfiée.
- 6. Kaolin légèrement torréfié.
- 7. Briques pilées.
- 8. Laitier trempé.
- En général, les maximum de résistance et d’énergie correspondent à des mélanges contenant de 20 à 35 parties de chaux pour 80 à 65 de pouzzolane. Avec les laitiers trempés, la proportion de chaux grasse correspondant au maximum n’est que de 10 à 15 °/0.
- Enfin, on peut répéter les mêmes essais.en substituant à la chaux grasse une chaux hydraulique ou un ciment et on constate que le maximum, différent du premier, correspond à un autre rapport entre les proportions relatives de liant et de pouzzolane (fîg. 2).
- Chaux combinée pendant le durcissement des mortiers. — Aussitôt après la rupture des mortiers ayant servi aux essais de résistance, on prélève, bien au cœur de chaque prisme, de manière à laisser de côté les régions superficielles toujours plus ou moins carbonatées, des échantillons de mortier encore tout frais, que l’on pulvérise finement et soumet, sans perdre de temps, aux essais suivants :
- Une pesée de 2 grammes est séchée au bain de sable et la perte de poids indique approximativement la quantité d’eau absorbée depuis le gâchage; connaissant la composition initiale du mélange sec entrant dans le mortier, on en déduit le poids de chaux initiale contenu dans un poids 100 de mortier durci.
- Une pesée de 5 grammes de mortier encore frais est mise au contact de 150 centimètres cubes d’eau sucrée à 10 %, où on l’agite fréquemment. Au bout d’uh quart d’heure, on filtre et on dose par l’acide chlorhydrique titré la chaux en dissolution dans 125 centimètres cubes du liquide clair. Si l’on admet que le nombre trouvé représente la proportion de
- 1. Pour ne pas trop embrouiller la figure, on n’a tracé la plupart des courbes que dans le voisinage de leur maximum.
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
- cliaux non combinée à la pouzzolane dans le mortier, on en déduit, au moyen du résultat de l’autre essai, la proportion non attaquée sur 100 parties de chaux initiale, et on peut en conclure que le mortier où la combinaison a été la plus parfaite est celui où cette proportion est la plus faible.
- En réalité, le résultat de l’essai par l'eau sucrée varie suivant les proportions relatives d’eau sucrée et de mortier et aussi suivant la durée du contact; mais, en opérant toujours dans des conditions identiques, on est sur d’avoir des nombres comparables entre eux, et c’est tout ce qu’on peut souhaiter dans cet essai approximatif1.
- On fait le même essai, après durcissement d’un an, sur la pâte ayant servi à l’essai de prise, mais en opérant sur 1 gramme seulement de pâte durcie.
- Action de l’eau de mer. — Première méthode. — En même temps que les prismes pour essais de résistance, on fait, avec les mêmes mortiers, des prismes plus petits (2x2x13 centimètres), qu’on laisse durcir aussi sept jours à l’air humide et que l’on immerge ensuite dans de l’eau de mer maintenue à température à peu près constante et renouvelée toutes les semaines. De temps en temps, on les observe et on note les altérations s’il y a lieu. Ces prismes sont laissés indéfiniment en expérience.
- Les mortiers aux mélanges les plus pauvres en chaux sont presque toujours extrêmement tendres; il est très rare qu’ils se fissurent. Ceux où la proportion relative de chaux est forte s’altèrent, au contraire, généralement. Pour les proportions intermédiaires, les désagrégations sont plus ou moins hâtives et plus ou moins importantes suivant la nature et la qualité des pouzzolanes.
- Deuxième méthode. — Dans les essais qui précèdent, la surface du mortier ne tarde pas, en général, à se recouvrir d’une croûte de carbonate de chaux qui protège le reste contre l’action destructive de l’eau de mer. C’est ainsi que bien des ouvrages exécutés en mer, qu’ils, soient d’ailleurs en mortier de chaux ou de ciment, peuvent rester très longtemps inaltérés, qui se décomposent rapidement dès que l’intérieur du mortier se trouve mis à vif par un choc accidentel.
- Pour reproduire ces circonstances, on peut immerger à l’eau de mer, aussitôt après la rupture, les bouts, dont une face au moins est mise à vif, des demi-prismes ayant servi aux essais de résistance par compression, après avoir soigneusement débarrassé leurs faces des petits éclats qui n’y adhèrent plus parfaitement.
- Eu les observant de temps en temps, on constate que certains mortiers ainsi essayés se fissurent, alors que les mêmes mortiers immergés à l’eau de mer après sept jours, sous forme de petits prismes entiers, étaient restés intacts.
- Troisième méthode. — Le même principe, consistant à laisser durcir les mortiers à l’abri de l’acide carbonique avant de les soumettre à l’action de l’eau de mer ou de ses éléments les plus actifs, avait inspiré à Yic-at une méthode d’essai que nous appliquons dans les conditions suivantes :
- Il a été dit que l’essai de prise était fait sur une pâte contenant 1 partie de chaux grasse pour 4 parties de pouzzolane en poudre impalpable, pâte conservée dans un petit bocal à l’abri de l’air. Cette proportion, conseillée par Yicat lui-même, est, comme on vient de le voir, voisine de celle qui correspond au mélange le plus énergique. La prise terminée, on conserve la pâte dans les mêmes conditions jusqu’à ce qu’elle soit âgée d’un an; puis on brise le bocal, on note approximativement l’état de dureté de la pâte et on en détache un petit parallélipipède d’environ 2 à 3 centimètres cubes, que l’on taille, au couteau ou à la râpe, de manière qu’il ait ses faces et ses arêtes parfaitement nettes. Le reste est analysé et essayé à l’eau sucrée.
- 1. Peut-être serait-il préférable de faire l'essai à l’eau sucrée sur un poids de mortier tel que la quantité de chaux grasse initiale contenue fût toujours la même; mais le calcul de ce poids, basé sur la proportion d’eau d’hydratation, exigerait que la deuxième pesée ne fût faite qu’après l’essai au bain de sable, et il serait à craindre que, pendant cet essai, il se produisit une variation de l’état hygrométrique du mortier pulvérisé, en même temps qu’une carbonatation partielle de sa chaux libre.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- 100
- On introduit immédiatement le petit parallélipipèdc dans une solution fréquemment renouvelée de sulfate de magnésie contenant 5 grammes de sel calculé anhydre par litre d’eau distillée récemment bouillie, on maintient le tout, autant que possible, à l’abri de l’air, on examine à époques fixes et on note les altérations observées.
- Quand le morceau est fortement fissuré ou même tombé en miettes, on en lave les débris et on les analyse. On constate toujours ainsi une forte augmentation de la teneur en magnésie et une augmentation moindre et irrégulière de la teneur en acide sulfurique.
- Il est peu de .pouzzolanes qui résistent à cette épreuve rigoureuse; quelques-unes pourtant ont donné avec la chaux grasse des pâtes qui sont encore intactes après plusieurs années de séjour dans le sulfate de magnésie.
- Quelques résultats. — Nous donnons à titre d’exemples, dans les tableaux III, IY et Y, les résultats obtenus avec diverses pouzzolanes dans la plupart des essais qui viennent d’être rapidement passés en revue. On n’oubliera pas qu’il ne s’agit là que d’échantillons isolés, dont il serait imprudent de tirer des conclusions touchant les qualités relatives des différents genres de pouzzolanes. Une pareille généralisation ne sera permise que lorsqu’on aura sous les yeux les résultats fournis par un certain nombre d’échantillons de chaque espèce, et, quoique nos essais portent déjà sur une collection assez importante de matières, nous jugeons qu’il nous manque encore des éléments pour pouvoir formuler, dès à présent, des conclusions plus générales.
- R. FERET.
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- EXPÉRIENCES SUR LES POUZZOLANES.
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- CONCLUSIONS
- 1° ADDITION DE POUZZOLANES AUX MORTIERS DE CIMENT
- En raison de leur influence physique, chimique et mécanique, les pouzzolanes, ajoutées aux mortiers de ciment portland, peuvent, le plus souvent, améliorer ces derniers, tout en abaissant leur prix de revient.
- En particulier, elles augmentent leur sécurité dans les constructions en eau de mer.
- 2° ESSAI DES POUZZOLANES
- Suivant qu’on se propose de mesurer l’énergie potentielle d’une matière pouzzolanique donnée ou l’énergie réelle d’une poudre prête à être employée, on doit d’abord réduire la matière en une poudre de finesse bien définie ou, au contraire, opérer sur la poudre même qui fait l’objet de la fourniture1.
- Les essais directs les plus utiles sont celui d’homogénéité (1er cas), celui de finesse (2° cas), le dosage de la silice soluble dans certaines conditions à définir exactement et la mesure de l’affinité pour la chaux.
- Les essais sur mortiers gâchés exigent l’emploi d’une chaux grasse pure, parfaitement éteinte en poudre fine et ne contenant pas plus d’eau que n’en exige son hydratation. On peut définir une chaux grasse normale par un maximum d’impuretés à tolérer, y compris le carbonate de chaux, un degré de finesse déterminé, un maximum et un minimum de la proportion d’eau contenue. Éventuellement, il peut être avantageux de fixer aussi un sable normal.
- Les essais sur pâte ou mortiers qu’il y a lieu de recommander de préférence sont l’essai de prise, les essais de résistance, la mesure approximative de la chaux combinée pendant le durcissement et l’observation des détériorations résultant des éléments de l’eau de mer.
- Aucune règle bien précise ne s’impose a priori pour le mode d’exécution de la plupart des essais qui viennent d’être énumérés. Toutefois, quand on voudra en fixer, il pourra être bon de s’inspirer, autant que possible, des méthodes qui ont été exposées dans ce qui précède.
- i. U est sous-entendu que, dans ce second cas, on suppose que la poudre est déjà très fine. Cette règle ne s’appliquerait pas aux pouzzolanes livrées à l’état de sable plus ou moins grenu, telles qu’on les emploie encore, sur certains chantiers, mélangées avec la chaux hydraulique.
- Tableaux III, IV et V.
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- TABLEAU III
- TABLEAU III
- DÉSIGNATION
- DES POUZZOLANES
- (1)
- Pouzzolane de Rome. . . ,
- Trass du Rhin............
- Terre de Santorin..........
- Pouzzolane du Nebraska (États-Unis) Gaize légèrement torréfiée .
- Kaolin légèrement torréfié .
- Briques pilées.............
- Laitier trempé.............
- ESSAI DE FINESSE
- POIDS % DE GRAINS non entraînés par un courant de (cm par minute)
- 59,9 45,2 40,7 5G,5 50,1 47,0 06,4 07,5
- 10
- 43,2
- 20,6
- 22,6
- 2,7
- 42,4
- 23,0
- 90 7
- 43,’8
- 30
- 25,3
- 0,5
- 0,8
- 0,7
- 0,2
- 0,4
- 0,5
- 21,5
- £
- o
- 2,53
- 2,35
- 2,44'
- 2,35
- 2,49
- 2,59
- 2,68
- 2,86
- ANALYSE CHIMIQUE BRUTE APRÈS SÉCHAGE A 100°
- 47,85
- 59,75
- 65,55
- 73.10 83,20
- 70.10 69,45 34,00
- Alumine. Oxyde de fer X 2 £5 Magnésie Acide sulfurique Perle au feu
- 17,35 9,75 10,00 3,90 0,55 6,10
- 18,05 3,70 1,90 0,65 0,10 7,00
- 14,60 4,10 3,70 0,95 0,55 4,25
- 11,90 1,55 0,65 0 0,05 4,30
- 6,90 2,80 1,9.0 0,80 0,80 2,70
- 23,90 0,80 0,80 0 0,05 1,10
- 16,15 5,15 5,00 1,35 0,40 1,45
- 19,75 0,85 40,20 2,65 0,10 0,05
- Z- v.
- g
- 4,70 8,85 6,50 8,45 0,90 3,25 0,45 1,80
- SILICE ESSAIS PAR L’EAU DE CHAUX U c si es sa ESSAI
- SOLUBLE ESSAI DE PRISE'2) =: •/. AU SULFATE
- — POIDS DE CHAUX OBSERVATION DES FLOCONS X ~ y r DE MACNÉSIE
- ë ABSORBÉ
- CS ir. C3 Zi £ o S par un poids 100 de pouzzolane ÉPOQUE HAUTEUR DES FLOCONS (3) DÉBUT PUISE F I X CONSISTANCE 5 cV X Z —, Epoque de
- r/l 53 B ° 53 o après : l’apparition des (mm) APRÈS : de presque de après 2 -r,-a l’apparition des
- 'Z ’/i — finie 1 an O "33 T3
- es O Zi 8j. 28 j. G m. premiers fierons 8 j. 28 j. 3 m. 6 m. prise prise © ~ premières veines (r’>
- 15,7 2,3 3,8 8,1 12,4 <2j. 22 30 35 30 <i j- ? 2 m. dure 1,20 intact (4 * *)
- 17,3 1,0 1,7 5,8 12,1 j- 25 43 58 42 <i j- ? 7 j- dure 2,15 3 s. (3)
- 14,0 2,0 0,9 3,6 11,1 5 J- 7 23 33 33 < 2 m. 5 m. assez dure 1,98 4 m. (°)
- 12,4 2,0 0,2 1,4 6,2 2 s. 0 3 6 8 2 s. 5 s. 3 m. assez dure 1,92 2 in. (°)
- 30,1 10,3 4,7 8,0 14,8 <u- 7 9 12 12 2j- 3j- 2 s. dure 0,72 3 m. H
- 19,0 1,5 2,1 5,0 11,7 <i j- 20 27 25 19 2j- 4j- 2 s. dure 0,60 intact (s)
- 8,2 1,1 1,0 3,0 10,5 j- 18 50 51 52 5j- ? G s. dure 2,58 5 s. H
- 2,2 •1,7 1,4 4,0 8,4 3 j- 25 37 53 45 <1 j- 7 7 j- 1res dure 4,25 5 s. (10)
- (1) Mêmes échantillons, sauf la brique, que dans la ligure 2 et dans le tableau II. Le laitier trempé est l’avant-dernier du tableau II.
- (2) j = jours, s = semaines, m = mois, a = ans.
- (5) Section des flacons = environ 20 centimètres carrés; bailleur du liquide — environ 7o millimètres. Hauteurs mesurées tous les jours jusqu’à la huitième, puis toutes les semaines jusqu’à la cinquième, puis tous les mois. On n'a indiqué ici que quatre des observations.
- (-1) Encore intact après 2 ans. Quatre échantillons provenant d'autres carrières de Rome ont donné, dans cet essai, le même résultat. Trois échantillons de pouzzolanes de Naples ou de Bacoli se sont fissurés ou bout de quelques mois.
- (a) Profondes tissures au bout de quelques mois. Un autre échantillon a donné des résultats analogues. Un troisième est encore intact après 5 mois.
- ((>) Profondes tissures au bout de quelques mois.
- (7) Profondes fissures au bout de quelques mois. Un autre échantillon a donné des résultats analogues. Deux autres sont encore intacts, l’un après o mois, l’autre après 20 mois. La gaize crue donne des résultats analogues, mais les pâtes sont boueuses et la prise extrêmement lente.
- (8) Encore intact après 5 mois. Deux autres échantillons sont encore intacts, l’un après 5 mois, l’autre après 20 mois. Trois argiles ordinaires, cuites de même, se sont, au contraire, dans cet essai, désagrégées en peu de temps.
- (9) Une lamelle s'est détachée au bout d'environ 1 an, mais le morceau restant est encore intact après 4 ans. Un autre échantillon s’est désagrégé en moins d’un mois.
- (10) Profondes tissures au bout de quelques mois. Quatorze autres échantillons ont donné lieu à des désagrégations analogues, qui ont commencé à être visibles plus ou moins tôt, mais toujours en moins d'un an.
- TABLEAU IV
- TABLEAU IV
- DESIGNATION
- RESISTANCES
- APRÈS 1 AN DE CONSERVATION A L’EAU DOUCE
- DES POUZZOLANES (,) -
- RESISTANCE TOTALE A LA FLEXION <2> RESISTANCE A LA COMPRESSION PAR CENTIMÈTRE CARRÉ (P) COEFFICIENT D’ÉNERGIE <3> K - (T")*1
- Composition ( Chaux grasse 5 10 15 20 25 30 35 40 50 65 80 5 10 15 20 25 30 35 40 50 65 80 5 10 15 20 25 30 35 40 50 65 80
- du mortier } Pouzzolane 95 90 85 80 75 70 65 60 50 35 20 95 90 85 80 75 70 65 60 50 35 20 95 90 85 80 75 70 65 60 50 35 20
- en poids l Sable 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
- Pouzzolane de Rome 32 74 116 145 141 134 130 118 105 70 31 27 56 74 100 110 . 94 80 68 50 30 22 172 366 501 728 822 671 632 522 394 310 204
- Trass du Rhin 32 84 108 130 140 145 148 130 119 89 47 22 59 82 111 111 101 97 83 60 39 25 141 579 558 767 775 730 720 638 465 329 227
- Terre de Santorin 44 110 143 160 135 w 139 123<« 125 108 83 30 44 78 105 111 75 «> 82 07 (i) * 61 50 37 22 288 531 725 767 530® 591 503 «> 473 407 322 204
- Gaize légèrement torréfiée .... 25 83 109 128 135 136 130 129 113 88 29 18 58 86 91 87 90 66 6 4 52 44 28 150 473 701 779 771 715 607 605 500 440 302
- Kaolin légèrement torréfié .... 20 40 76 113 131 155 143 124 95 05 32 12 32 07 95 117 151 141 110 75 47 23 94 253 547 787 990 1280 1196 950 G05 445 230
- Briques 20 60 102 llo 118 113 110 103 14 h.\ 77 *;\o /,V1
- ni) i U Uo 1)0 Ou llo OOO UüJ Loi OOO
- Laitier trempé 101 204 184 169 169 151 145 139 116 90 43 128 150 125 ni 93 83 • 74 68 51 39 20 1082 1239 1026 904 745 690 603 572 429 . 343 GO K* TM
- (1) Mêmes échantillons que dans le tableau III. Tous les mortiers à la pouzzolane du Nebraska sont tombés en bouillie quelques jours après leur
- immersion, aussi bien à l'eau douce qu’à l'eau de mer. Des mortiers identiques faits récemment avec la même pouzzolane et conserves plus longtemps à
- l’air avant d’avoir été immergés, paraissent devoir mieux sc comporter.
- (2) Charge centrale totale nécessaire pour rompre par flexion un prisme de 1 x 1 centimètres posé sur deux couteaux distants de 10 centimètres. (5) Voir figure 5.
- (4) Lun des deux prismes pour essais de résistance était fissuré, l’autre intact.
- TABLEAU V
- DÉSIGNATION CHAUX RESTANT LUIRE APRÈS 1 AN
- SUR 100 PARTIES 1)E CHAUX GRASSE I XIT 1A I. P
- DES l'OUZZOI.ANES (l)
- (mortiers des essais de résistance) "H ^ •— Zi n c ~ Zi EPOQUE
- Composition [ Chaux grasse . . . 5 10 15 20 25 30 35 40 50 65 80 H y Zi 'Zs x" 5 10 15
- du mortier 5 Pouzzolane .... 95 90 85 80 75 70 65 60 50 35 20 f*3 'O 95 90 85
- en poids ( Sable 300 300 300 300 300 300 300 300 303 300 300 y £ 300 300 300
- Pouzzolane de Rome 10,4 8,4 7,7 7,8 9,4 11,7 14,8 20,9 30,3 39,5 47,6 3 a. 0 0 26 s.
- Trass du Rhin 0,4 12,8 11,2 12,0 12,6 15,0 19,0 22,4 28,9 40,1 48,6 3 a. 0 8 s. 8 s.-
- Terre de Santorin 14,4 7,6 11,7 17,4 19,0® 24,7 28,4® 28,7 33,8 39,7 49,7 3 a. 0 0 0
- Gaize légèrement torréfiée. . . 5,6 4,8 3,7 3,8 6,6 15,0 20,4 20,0 37,1 46,5 56,1 27 m. 0 0 0
- Kaolin légèrement torréfié. . . 12,0 7,6 10,5 6,6 5,5 6,0 8,1 24,3 19,5 32,0 44,0 18 m. < 4 s. < 4 s. < 4 s.
- Briques 0 0 0 3 0 8 1 4 2 1 2 9 3 6 r> « A
- Laitier trempé 44,0 28,8 33,1 34,8 40,3 40,2 44,5 45 \ 3 44,9 44,0 52,7 3 a. 0 0 U 0
- (1) Voir renvoi (*) du tableau IV.
- (2) Iéun des deux prismes pour essais de résistance était fissuré, l'autre intact.
- (3) Observation après 4 s., 8 s., 12 s., 2(5 s., 39 s., 1 a., 2 a., 5 a., 4 a., .
- TABLEAU V
- PRISMES IMMERGÉS A L’EAU DE MER APRÈS 7 JOURS ®
- DE L’APPARITION DES PREMIÈRES VEINES ÉTAT ACTUEL OU DATE DE LA SUPPRESSION <l>
- 20 25 30 35 40 50 65 80 5 10 15 20 25 30 35 40 50 65 80
- 80 75 70 65 60 50 35 20 95 90 85 80 75 70 65 60 50 35 20
- 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300
- 2ti s. 26 s. 39 s. 26 s. 2 a. 26 s. 12 s. 8 s. 0 0 6 15 15 10 11 10 1 a. 4 •4
- 26 s. 26 s. 26 s. 1 a. 0 0 « T -4 s. 0 12 s. 20 s. 1 ail 17 12, 8 0 0 0 4
- 0 0 0 0 0 12 s. 8 s. 39 s. 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 4
- 0 0 0 0 0 0 1 a. < 4 s. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 4 s.
- < 4 s. < 4 s. < 4 s. < 4 s. < 4 s. < 4 s. < 4 s. < 4 s. 4 s. 4 s. 4 s. 39 s. 14 12 11 8 s. 8 s. 8 s. 8 s.
- o o A A o A 0 0 0 0 0
- 0 1 a. 26 s. 12 s. 12 s. 12 s. 26 s. 8 s. 0 0 0 • 0 5 10 2 a. 2 a. 2 a. 2 a. 8
- (4) 0 = mortiers encore intacts; I à 4 = veines; 5 à 8 = légères fissures ; 9 à 12 = fissures; 13 à 16 = profondes fissures ; 17 à 20 = désagrégation plus
- ou moins complète. Quand, le mortier étant trop détérioré (états à partir de 14 à 16), on a dû arrêter l’expérience, ou a indiqué par un nombre en
- chiffres gras l’époque de la suppression du prisme.
- »
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- LE CIMENT DE LAITIER
- COMMUNICATION
- Présentée par MM. A. BRÜLL et H. HENRY
- INGÉNIEURS
- Nous avons pour objet de traiter ici du ciment de laitier, désigné quelquefois aussi sous le nom de ciment-pouzzolane, c’est-à-dire, d’un ciment produit à froid, par mélange de chaux et de laitier de haut fourneau. Nous ne nous occuperons pas des produits obtenus par cuisson d’un mélange dans lequel le laitier remplace l’argile ordinairement employée pour faire le ciment portland.
- Notre travail se bornera à des généralités et nous considérons qu’il a surtout pour but d’appeler devant le Congrès les renseignements et les observations des spécialistes des différents pays.
- Nous avons utilisé, entre autres choses, pour notre étude, les nombreuses publications faites en diverses langues sur l’industrie du ciment de laitier1. Notre rapport est divisé en quatre chapitres :
- Chapitre I. — Historique.
- — II. — Fabrication.
- — III. — Propriétés.
- — IV. — Applications.
- CHAPITRE I
- HISTORIQUE
- Parmi les résidus des diverses industries, les laitiers des hauts fourneaux sont certainement des plus encombrants. De tout temps, ils ont été une grande gène pour les maîtres de forge, exigeant, pour leur amoncellement, des surfaces sans cesse croissantes de terrain à prix élevés, des transports coûteux à des distances et à des hauteurs de plus en plus considérables.
- 1. Annales des Ponts et Chaussées, Annales Industrielles, Génie civil, Nouvelles Annales de la Construction, Iron vnd steel Inslitute, Iron âge, Journal of Society of Arts, Minerai Industry, Slahl und Eisen, Dingler's Polylechnisches Journal.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- On peut se faire une idée de l’importance de ce produit accessoire de la fabrication de la fonte, laquelle, en 1898, et pour le monde entier, a dépassé 36 millions de tonnes, si l’on considère que, pour une tonne de fonte, il se produit d’une à deux tonnes de laitier.
- Aussi a-t-on cherché depuis longtemps, dans tous les pays producteurs de fonte, à utiliser les laitiers, principalement dans le but de s’en débarrasser.
- Les laitiers refroidis ont été cassés et employés à l’empierrement des chemins voisins des forges ; ils ont été reçus à la coulée dans des moules de formes diverses, en vue de les employer dans la construction; on en a utilisé, en gros blocs, principalement en Angleterre, pour des enrochements et des digues à la mer et dans les cours d’eau.
- Abordant aussi une transformation plus coûteuse, on a essayé d’en faire des briques, des tuiles, des pavés.
- Des tentatives ont été aussi faites pour fabriquer des bouteilles et des vases avec des laitiers additionnés de fondants.
- Dès le siècle dernier, dans le Harz, on employait les laitiers à la construction comme sable, comme ciment et comme pierre.
- En 1737, Bélidor écrivait dans son Architecture hydraulique, tome III, qu’on construisait en pilonnant un mortier composé de morceaux de briques dures, d’éclats de pierre et de crasses de fonderies broyées, puis mélangées avec de la chaux fraîchement éteinte.
- Au commencement de ce siècle, Yicat avait entrevu les propriétés pouzzolaniques de certains laitiers.
- Mais l’utilisation des laitiers n’a pris une réelle importance que lorsqu’ils ont été obtenus, non plus sous une forme compacte, mais bien à l’état de sable granulé. C’est la granulation des laitiers par leur projection dans l’eau froide au sortir du haut fourneau qui a permis d’utiliser en grand le sable obtenu.
- Le grenaillage paraît dû à Langea, qui, en 1861, l’a pratiqué aux hauts fourneaux de la Friedrich Wilhem’s Hütte près de Troisdorf, sur le Rhin.
- Quelque temps après, Lürmann a facilité beaucoup le grenaillage, en inventant la tuyère pour l’écoulement permanènt des laitiers. Il reconnut aussi l’influence qu’exerce le grenaillage sur le développement des propriétés pouzzolaniques des laitiers.
- Cette division des laitiers dans l’eau n’avait, tout d’abord, d’autre but que de faciliter leur enlèvement. Mais, dès 1862, à Osnabrück, l’application du laitier granulé à la fabrication d’un ciment était essayée dans l’usine Lürmann, Meyer et NVitting, où on produisait des agglomérés.
- C’est surtout à la production des briques et des pierres moulées que le laitier en sable a été, tout d’abord, employé en mélange avec de la chaux. De grandes quantités de briques ont été produites dans divers pays, principalement en Angleterre, en Allemagne et en France. Actuellement, cette fabrication, bien améliorée, s’est répandue dans le monde entier où elle constitue une industrie assez importante.
- Parmi les applications des propriétés pouzzolaniques des laitiers convenablement choisis, après granulation, celle qui a le mieux réussi depuis une vingtaine d’années, est la fabrication d’un ciment par mélange, à froid avec do la chaux.
- C’est vers 1880 que cette fabrication a été entreprise, sur un pied vraiment industriel, à la forge de Choindez, près de Délémont, dans le canton de Berne, en Suisse. Cette usine livre des produits dans le pays et les applications du ciment de laitier y ont pris un assez grand développement.
- Vers la même époque, quelques fabricants de ciment portland ont utilisé les propriétés des laitiers grenailles en les mélangeant, après mouture, à leurs produits. Ils ont fait remarquer, surtout en Allemagne, que ces additions, loin de constituer une falsification du portland, augmentaient les propriétés de résistance de celui-ci.
- L’Union des fabricants de ciment allemands, dans ses séances de 1882 et années suivantes, a discuté cette question, non sans quelque vivacité. Il a été proposé d’exclure de l’Union les fabricants qui pratiqueraient ces additions. Ceux-ci ont protesté et ont montré
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- LE CIMENT DE LAITIER.
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- par des résultats d’essais prolongés, que l’addition de laitiers bien choisis et finement moulus améliore le ciment Portland. :
- L’éminent professeur de Tetmajer a fait des essais comparatifs de ciments provenant de laitiers compacts et de laitiers grenaillés de même provenance. Les résultats des ces essais montrent clairement l’heureux effet du grenaillage.
- Nous avons cherché à dresser une statistique de la fabrication du ciment de laitier, mais nous n’avons pu nous procurer tous les renseignements nécessaires à ce travail. Nous nous bornerons donc à donner, comme annexe au présent rapport, une liste des usines dont nous avons appris l’existence, sans prétendre présenter le tableau complet de cette industrie, encore nouvelle, mais déjà importante.
- En France, depuis 1886, neuf usines ont été créées pour la fabrication à froid du. ciment de laitier. Leur production s’élève actuellement à une centaine de mille tonnes par an. Quelques-unes livrent, en dehors du ciment, des quantités importantes de briques, de pierres moulées, de carrelages et de tuyaux.
- L’Allemagne possède dans ses divers districts métallurgiques, une douzaine de fabriques de ciment de laitier, produisant ensemble, chaque année, environ 180 000 tonnes. Quelques-unes de ces usines ont transformé récemment leur procédé et travaillent actuellement par cuisson.
- En Belgique, cinq usines, dont quelques-unes de création nouvelle ou en voie de déve-loppement, fabriquent le ciment de laitier.
- Dans le Luxembourg, l’industrie qui nous occupe est aussi établie et nous croyons savoir qu’une seule fabrique produit 40 tonnes de ciment par jour.
- En Angleterre, l’existence de trois fabriques nous est connue sans que nous puissions donner de renseignements sur leur importance.
- Le ciment de laitier se fabrique aussi en Autriche-Hongrie. Dans ce dernier pays, il existe deux fabriques produisant ensemble environ 50 000 tonnes de ciment par année.
- Aux États-Unis, la fabrication, introduite en 1897, a livré, dans le cours de cette môme année, de 6 000 à 7 000 tonnes de ciment de laitier. En 1898, quatre fabriques étaient en activité et en plein développement; leur production, pour 1898, a dépassé 26 000 tonnes. Elle s’est accrue considérablement en 1899.
- CHAPITRE II
- FABRICATION
- Laitiers. — Le nombre des hauts fourneaux dont les produits peuvent être employés à la fabrication du ciment est assez restreint et l’expérience a montré que c’est principalement dans les hauts fourneaux marchant en moulage qu’on peut trouver du laitier propre à la fabrication du ciment.
- Il faut, en effet, que ce laitier soit basique, qu’il contienne une forte proportion de chaux et aussi d’alumine, qu’il provienne d’allure chaude. Dans ces conditions, la crasse est de couleur claire, légèrement jaunâtre ou légèrement grise ou bleuâtre. Quand l’alliire se refroidit, la crasse se charge de fer et se granule mal ou imparfaitement, sa couleur devient foncée; elle est impropre à la fabrication du ciment et doit être rigoureusement rejetée. La couleur foncée est un caractère suffisant pour la faire reconnaître.
- MÉTHODES d’essai. — T. II (2* partie).
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Voici, à titre d’exemple, la composition dé quelques laitiers employés à la fabrication du ciment dans divers pays :
- DÉSIGNATIONS A (Ilaule-Marne) B (Meurthe-et- Moselle) G (Suisse) D (Allemagne) E (Angleterre)
- Chaux 48,00 47,20 45,11 48,59 32,26
- Silice 30,50 31,65 26,88 30,72 31,65
- Alumine 19.50 17,00 24,12 16,40 25,30
- Peroxyde de fer 0,85 0,65 0,44 0,43 0,10
- Magnésie 0,75 1,36 1,09 1,28 3,54
- Sulfate de chaux » » 1,86 2,16 1,42
- Oxyde de manganèse 0,40 0,85 0,50 traces 0,36
- Perte )) 1,29 » 0,42 5,37
- 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
- Comme on le voit, la composition des laitiers entrant dans la fabrication des ciments peut varier dans des limites assez étendues.
- Le laitier granulé a l’aspect d’un sable à grains gros et anguleux, sans parties fines, souvent caverneux. Aussitôt après sa production, il contient d’ordinaire plus de 30 °/0 de son poids d’eau.
- Le poids spécifique du laitier grenaillé, à l’état sec, est d’environ 2,7 à 2,9; le poids du mètre cube non tassé varie ordinairement entre 800 et 1000 kilogrammes. Certains laitiers siliceux d’allure très chaude sont en gros grains caverneux et si légers que le poids du mètre cube descend à 250 kilogrammes.
- C’est grâce au grenaillage qu’il a été possible d’arriver à la fabrication d’un ciment de bonne qualité.
- M. H. Le Châtelier, ingénieur en chef des mines, attribue le développement des propriétés pouzzolaniques des laitiers par le grenaillage à la conservation de l’état vitreux1. Il dit que l’influence de l’état vitreux sur ces propriétés n’a rien qui doive surprendre. Le passage d’un corps de l’état cristallisé à l’état vitreux est toujours accompagné d’une absorption de chaleur, d’une augmentation de son énergie interne et l’on sait qu’à tout accroissement de la quantité de chaleur contenue dans un corps, correspond une augmentation de son aptitude à entrer en réaction, de ce qu’on appelle ses affinités chimiques.
- Chaux. — Presque toutes les chaux peuvent être employées pour la fabrication du ciment. Les chaux grasses donnent des ciments très résistants, mais dont l’emploi à l’air laisse parfois à désirer. Les chaux hydrauliques ont, avec quelques laitiers, une action accélératrice sur la prise des pâtes; les ciments qui en proviennent donnent de meilleurs résultats, pour l’emploi à l’air, que les ciments faits avec des chaux grasses.
- Ces chaux ont donné de bons ciments dont les résistances ont augmenté fortement avec l’âge des mortiers.
- Voici, comme exemple, l’analyse de quelques chaux servant à la fabrication de ciments de laitier.
- Silice 9,25 15,00 21,75
- Oxyde de fer et alumine ...... 4,62 7,50 10,30
- Chaux . 84,65 60,00 63,95
- Magnésie 1,40 1,08 0,85
- Perte au feu et éléments non dosés. . 0,08 16,42 3,15
- 100,00 100,00 100,00
- La chaux doit être parfaitement éteinte et blutée avant son mélange avec les laitiers, afin d’écarter les surcuits et les incuits. Il faut surtout éviter d’introduire dans le mélange
- 1. Bulletin de la, Société d'encouragement pour l'industrie nationale, 1890, p. 37
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- LE CIMENT DE LAITIER.
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- des particules de chaux dont l’extinction ne serait pas complète, car autrement, le ciment pourrait se boursoufler et se fendiller sous l’action de la chaux vive, lors de son emploi.
- Procédés de fabrication. — La fabrication du ciment de laitier est simple et se réduit aux opérations suivantes :
- I. Séchage du laitier.
- II. Pulvérisation de celte matière.
- III. Mélange du laitier moulu et de la chaux.
- I. Par l’exposition à l’air, le laitier granulé perd une partie de l’eau qui l’imprègne, cependant, il en retient encore beaucoup par capillarité et, pour l’amener à l’état de siccité nécessaire, il y a souvent à expulser 15 °/0 d’humidité.
- Les séchoirs à plaques de fonte, chauffées en dessous et où la surface du laitier, étalé en couche mince, était péniblement renouvelée à la pelle, ont été généralement abandonnés, à cause du prix élevé que coûtait l’opération. Ils ont été remplacés par des appareils rotatifs et autres de dispositions variées.
- On emploie de grands cylindres à axe légèrement incliné ou à axe horizontal, avec hélice intérieure ; le laitier est admis dans le cylindre où il chemine lentement pendant que les gaz d’un foyer chauffent l’extérieur et souvent aussi l’intérieur de ce cylindre.
- En France, le type préféré est celui qui a été imaginé par l’usine de Choindez et qui ne demande ni force motrice, ni main-d’œuvre pour le renouvellement des surfaces. C’est une construction en fonte d’environ 6 mètres de hauteur formée d’un prisme à base carrée d’à peu près 1 mètre de côté, sur les quatre faces duquel sont accolées quatre séries de plans inclinés en chicane. Le laitier est chargé par le haut, il descend en glissant sur ces plans inclinés au fur et à mesure qu’on le retire par le bas. L’inversion de l’inclinaison des plaques produit, à chaque passage d’un gradin sur l’autre, le retournement de la couche de laitier. Les gaz d’un foyer montent lentement dans la partie centrale qui est obturée à la partie supérieure et sortent en traversant le laitier des gradins supérieurs.
- Dans plusieurs usines, on utilise, pour le séchage, les gaz des hauts fourneaux.
- II. Le broyage du laitier est poussé à un haut degré de finesse et il n’est pas rare que le ciment ne laisse que 10 °/„ de refus sur le tamis de 4900 mailles au centimètre carré ; aussi, la mouture exige-t-elle une force considérable. Les grains de laitier grenaillé sont, il est vrai, friables et se laissent très facilement écraser; mais à partir d’un certain degré de finesse, il faut, pour les réduire, dépenser beaucoup de force.
- Les meules horizontales en calcaire siliceux sont presque partout abandonnées à cause de leur faible production et des inconvénients que présente leur entretien. Elles ont été remplacées par des appareils de genres très variés qui produisent le broyage par divers moyens : la chute de boulets, le frottement des grains de laitier entre eux, la force centrifuge ou plusieurs de ces moyens combinés.
- III. Le laitier broyé et la chaux blutée qui servent à la fabrication du ciment sont pesés et introduits dans le mélangeur. Celui-ci est, le plus souvent, l’appareil à petits boulets employé dans l’industrie de la poudre et dans celle des couleurs; en une heure et demie ou deux heures il opère le mélange intime d’un millier de kilogrammes.
- L’emploi de cet appareil pour le mélange des ciments a été introduit vers 1885 par MM. Bosse et Wolters, de Brunswick, qui l’ont fait breveter sous le nom d'homogènéisateur. Il termine le broyage du laitier et de la chaux en même temps qu’il opère leur parfait mélange. Au sortir de cet appareil, le ciment est emballé pour les expéditions.
- On se sert aussi d’appareils à alimentation continue pour faire le mélange; quelquefois même les deux opérations, broyage du laitier et mélange, sont réunies. Mais le dosage volumétrique, employé ordinairement dans ce procédé n’assure pas suffisamment la constance de la composition.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- CHAPITRE III
- PROPRIÉTÉS
- Les ciments de laitier fabriqués à froid et avec de la chaux éteinte, n’ont pas besoin d’être conservés en silos; ils peuvent être et sont souvent, en fait, employés dès qu’ils ont perdu le feu du broyage.
- Ces ciments ont été soumis à bien-des essais. Ils satisfont aisément aux conditions de réception des cahiers des charges.
- Finesse de mouture. — Le résidu sur le tamis de 4900 mailles au centimètre carré se réduit souvent à 10 ou 15 °/0, alors que les cahiers des charges tolèrent jusqu’à 25 %•
- Poids spécifique. — Le poids spécifique, déterminé sur un ciment de laitier réputé, a oscillé entre 2,7 et 2,9.
- Densité apparente. — Le poids du litre de ciment non tassé et non tamisé varie de 0ks,800 à 0kg,900.
- Analyse chimique. — Voici, à titre d’exemple, deux analyses faites, l’une au laboratoire de l’École des ponts et chaussées et, l’autre, au laboratoire de la Ville de Paris.
- Silice . . 31,40 25,85
- Alumine . . . 16,85 11,30
- Peroxyde de fer J ,85 1,20
- Chaux 43,00 49,65
- Magnésie 0,55
- Acide sulfurique 0,56 0,70
- Perte au feu et éléments non dosés . . . . 5,76 5,75
- 100,00 100,00
- Ces deux analyses montrent à elles seules que les dosages des divers éléments peuvent varier dans des limites étendues sans nuire aux qualités des ciments. Il faut remarquer qu’une partie du fer dosé provient de l’usure des boulets et des parois des appareils employés à la fabrication du ciment.
- Bien que le grenaillage ait chassé une partie du soufre contenu dans les laitiers, il en reste, comme on vient de le voir, une proportion sensible. La présence du soufre se décèle au gâchage par l’odeur sulfhydrique, qui persiste quelquefois et se retrouve même au cassage des éprouvettes. Le soufre ne paraît d’ailleurs avoir aucune action nuisible; à l’air, le sulfure de fer de teinte verte ou noire se sulfatise et devient à peu près blanc.
- Durée de la prise. — En général, la prise des ciments de laitier se fait assez lentement. Il est rare de voir des ciments de laitier commencer leur prise à l’eau douce avant une heure. La fin de la prise s’obtient souvent au bout de 6 à 8 heures.
- Résistance à la traction. — Nous nous bornerons à donner ici, de même que pour la compression, les résultats d’essais faits sur les mortiers, car on reconnaît mieux chaque jour le peu d’intérêt que présentent les essais portant sur des pâtes de ciment pur.
- Voici les résultats d’essais de résistance à la traction faits au laboratoire des Ponts et Chaussées à Boulogne-sur-Mer sur des mortiers de 1 poids de ciment et de 3 poids de sable normal, provenant du broyage des quartzites de Cherbourg.
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- GACIIÉ à IMMERGÉ • à î SEMAINE 4 SEMAINES 12 SEMAINES 26. . SEMAINES 1 AN 2 ANS 6 ANS
- [ l’eau de mer . . . 13,0 18,5 20,3 22,2 27,8 31,2 29,7
- l’eau de mer. < ! l’eau douce. . . . 14,0 20,3 22,5 23,8 27,3 32,2 33,2
- l’air humide. . . . 14,8 18,3 19,8 21,8 30,0 35,8 40,8
- ' l’eau de mer . . . 20,5 27,8 29,8 31,0 34,2 42,2 39,2
- l'eau douce. . < l’eau douce.... 17,2 20,2 30,7 33,8 30,2 30,3 40,7
- k l’air humide. . . . 15,8 24,3 20,2 27,3 35,0 35,0 43,5
- Comme on le voit, ces résistances sont plus élevées que celles inscrites dans la plupart des cahiers des charges qui sont : 8 kilogrammes à 7 jours, 15 kilogrammes à 28 jours et 18 kilogrammes à 84 jours.
- Des essais ont aussi été faits dans le meme laboratoire sur des mortiers plastiques à 1 de ciment de laitier pour 3 de sable naturel des environs de Boulogne. Voici les résultats qu’ont donnés ces essais sur trois échantillons de ciment de laitier.
- CONSERVÉ DANS
- [/eau DOUCE
- Résistance à la compression. — Nous donnons ci-dessous les résultats d’essais faits à la compression en même temps que les essais à la traction qui viennent d’être relatés et sur les mêmes ciments.
- 1° Mortier avec sable normal.
- GACIIÉ à IMMERGÉ à 1 SEMAINE 4 SEMAINES 12 SEMAINES 26 SEMAINES 1 AN 2 ANS 6 ANS
- l’eau de mer . . . 83 103 120 128 155 148 188
- l’eau de mer. < \ l’eau douce.... 78 105 133 145 145 173 205
- 1 ' l’air humide. . . . i 90 123 135 155 173 205 203
- ' l’eau de mer . . . 100 105 185 208 210 215 310
- l’eau douce. . < l’eau douce. . . . 103 175 203 198 203 258 330
- l’air humide. . . . 85 103 190 210 218 243 255
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- 2° Mortier plastique avec sable naturel.
- CONSERVÉ DANS
- l’eau de mer l’eau douce l’air
- 12 1 6 12 1 6 12 1 6
- semaines an ans semaines an ans semaines an ans
- 58 87 150 108 138 186 103 140 133
- 75 100 151 100 141 194 118 123 169
- 88 115 159 148 165 203 130 175 206
- Rendement en pâte. — Le rendement en pâte de ciment pur, de la consistance admise pour les essais à l’aiguille Vicat, dépend de différents éléments : âge et état de conservation du ciment et, principalement, de sa finesse et de la nature de la chaux employée.
- Il en est de même pour la quantité d’eau nécessaire au gâchage; celle-ci ne descend guère au-dessous de 27 °/0 du poids du ciment et reste inférieure à 35 °/0 de ce poids.
- Le rendement en pâte ferme varie dans des limites analogues : il n’est guère inférieur à 64 centimètres cubes par 100 grammes de ciment et ne dépasse pas 73 ; on peut l’admettre à 70.
- CHAPITRE IV
- APPLICATIONS
- Le ciment de laitier s’emploie couramment à de nombreux usages; il convient surtout aux ouvrages souterrains, à ceux exposés à l’humidité et aux travaux sous l’eau.
- Ayant une densité apparente faible, il permet d’obtenir, pour poids donné, une grande quantité de mortier, ce qui correspond à la possibilité d’employer des dosages plus faibles. Le mortier est gras, facile à travailler et n’exige pas, pour son emploi, d’ouvriers spéciaux.
- Le ciment de laitier donne des pâtes et des mortiers de couleur assez blanche et toujours claire. Les enduits secs tolèrent l’application de la peinture
- En France, l’emploi du ciment de laitier est maintenant fort répandu; il est admis par le service des ponts et chaussées, par les services municipaux de la capitale et de plusieurs grandes villes, par les chemins de fer, les mines, etc.
- Dans les fabriques de ciment de laitier, on emploie souvent un mélange de laitier granulé et de ciment de laitier à la fabrication de divers produits marchands : briques, pierres moulées, carreaux, tuyaux, etc. On se sert aussi pour ces fabrications d’un mélange de laitier grenaillé et de chaux.
- Les briques en laitier pèsent de 1650 à 2000 kilogrammes lé mètre cube, soit pour le mille de briques du format 0m,220 x 0,105 x 0,055, un poids de 2100 à 2500 kilogrammes. Ces briques prennent, après 24 jours d’immersion, une augmentation de poids qui, suivant le mode de fabrication, varie entre 7 et 25 °/0 du poids primitif. • •
- La résistance à la compression de ces produits varie, suivant le dosage du mortier et la finesse du laitier employé comme sable, de 100 à 350 kilogrammes par centimètre carré après deux mois de fabrication.
- Les briques de laitier sont très régulières, à arêtes vives, on peut les obtenir de toutes
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- formes, soit blanches, soit de diverses couleurs par des additions d’oxydes métalliques. Elles ne sont pas gélives.
- Les tuyaux en béton comprimé de ciment de laitier peuvent supporter, avant de se rompre, une pression intérieure de 5 kilogrammes par centimètre carré. Ces tuyaux bien fabriqués avec des matières convenablement préparées et fortement pilonnées, absorbent peu d’eau, moins de 2 °/0 de leur poids.
- Nous énumérerons ici quelques-unes des nombreuses applications qu’a reçues en France le ciment de laitier depuis treize ans qu’il a pu être livré aux consommateurs.
- Depuis 1890, de grandes quantités en ont été employées à Paris pour la construction des égouts de divers types, tant pour le mortier de maçonnerie que pour les enduits et pour la confection de béton. Nous citerons entre autres le collecteur de l’avenue Rapp dont la voûte a 2ra,50 d’ouverture. D’autres villes : Reims, Dijon, Chaumont, etc., ont également employé le ciment de laitier dans la construction de leurs égouts. Grâce à l’humidité qui règne dans ces constructions, les mortiers au ciment de laitier ont un durcissement remarquable.
- Un emploi important du ciment de laitier a été fait tout récemment dans la construction du chemin de fer métropolitain de Paris. Environ 30 000 tonnes ont été mises en œuvre durant l’année 1899. Cet emploi a donné toute satisfaction aux ingénieurs de la "Ville.
- A Paris, beaucoup de bétons pour recevoir le pavage en bois ont été confectionnés avec le ciment de laitier et l’on a beaucoup goûté la grande dureté de ces bétons.
- De même des caniveaux pour canalisations électriques.
- Le ciment de laitier, comme béton et comme mortier, a été employé en grandes quantités pour la construction de culées et de piles de ponts importants, tels, par exemple : le pont du chemin de fer de l’Ouest, sur la Seine, à Passy, ligne de Courcelles au Champ-de-Mars ; les ponts suivants du réseau de l’Est : Pont-sur-Seine (Aube), Toul (Meurthe-et-Moselle), Reims (Marne); les ponts de la ligne de Trilport à la Ferté-Milon.
- Il en est de même pour la construction et la réparation de divers tunnels tels que ceux de Passy, à Paris, de Bruyères (Vosges), de Provenchères (Haute-Marne), de Genevreuille et de Grattery (Haute-Saône), de Nanteuil-Saacy et de Chessy (Seine-et-Marne), ainsi que dans la réparation des viaducs de Chaumont, de Hortes et de Saolon, dans la Haute-Marne.
- Le ciment de laitier est couramment employé pour divers travaux de chemins de fer, dans la construction et l’agrandissement des gares telles que Troyes, Nancy, Toul, Meaux, Reuilly, Noisy-le-Sec, etc.
- Le génie militaire emploie pour divers usages, de fortes quantités de ciment de laitier.
- Enfin, l’administration des Ponts et Chaussées a employé de gros tonnages de ciment de laitier pour l’exécution et la réparation de travaux hydrauliques : endiguement de la basse Seine ; barrages de Citanguette (Seine-et-Marne) et de Decize (Nièvre) ; construction du canal de la Marne à la Saône, avec écluses de 5 mètres de chute, dans la traversée du département de la Côte-d’Or.
- Les travaux de bétonnage pour l’étanchement du canal de la Marne à la Saône, entre Rouvroy (Marne) et Chaumont (Haute-Marne), ont bien mis en relief les services qu’on peut attendre de l’emploi du ciment de laitier. Ces travaux ont été décrits par M. l’ingénieur Moissenet dans les Annales des Ponts et Chaussées, 3e trimestre 1898. C’est à cette description que nous empruntons ce qui suit.
- De 1886 à 1897 inclusivement, près de 25 hectares de plafonds et de talus ont été bétonnés. Une petite partie de cette surface a été bétonnée au ciment de laitier, mais celui-ci constitue la chape sur les 7/12 de la superficie totale. Le béton a été confectionné avec la chaux hydraulique; il a reçu des épaisseurs variant de 0m,10 à 0ra,30 après damage. La chape a reçu uniformément 15 millimètres après divers lissages.
- La perte d’eau par mètre linéaire de canal et par 24 heures, qui était avant le bétonnage de 18 mètres cubes, est tombée, après les travaux d’étanchement, à 3900 litres.
- Le béton a été préparé.avec 200 kilogrammes de ciment par mètre cube de gravier. Le mortier pour la chape a été confectionné au dosage de 400 kilogrammes de ciment par mètre cube de sable fin provenant du criblage du gravier de la vallée de la Marne au tamis à mailles de 3 millimètres de côté. Les dosages pour le béton et le mortier de chaux étaient les mêmes que ceux du ciment.
- On n’a compté que sur la chape pour assurer l’étanchéité, la couche de béton ne servant que de support à la chape.
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- . Les conclusions tirées de la comparaison des deux sortes de chape et des résultats obtenus sont, dit M. Moissenet, tout à l’avantage de la chape en mortier de ciment de laitier et il expose comme suit son opinion :
- « Tout d’abord, cette dernière est, pour ainsi dire, absolument étanche lorsqu’elle a complètement fait prise, et la présence de l’eau accélère et facilite la prise. La chape en mortier de chaux, au contraire, n’est pas tout à fait imperméable ; elle est susceptible de se délaver si le bief est mis en eau, trop rapidement et, à moins d’un colmatage naturel et rapide de ses pores, qui est quelque peu problématique, elle risque de devenir de moins en moins étanche si l’eau commence à y circuler.
- « En second lieu, la chape en mortier de ciment atteint rapidement un degré suffisant de prise pour qu’on puisse lui faire supporter la couche de terre destinée à former la base du revêtement » (protection contre les coups de gaffe). « Il n’en est pas de même de la chape en mortier de chaux.
- « En outre, la rapidité de la prise de la chape en mortier de ciment facilite beaucoup l’organisation des chantiers en permettant d’exécuter à volonté le revêtement en terre. Avec une chape en mortier de chaux, on est obligé d’attendre plus longtemps et de renvoyer parfois des ouvriers et un surveillant, pour terminer cette main-d’œuvre, sur un chantier où le travail a complètement cessé l’avant-veille.
- « Enfin, l’examen des chapes ayant quelques années de date a montré que la chape en mortier de ciment était incomparablement plus solide et plus résistante que la chape en mortier de chaux. »
- Comme on l’a vu, des essais de ciment de laitier gâché et conservé à l’eau de mer ont été faits à Boulogne. Des blocs ont aussi été confectionnés dans ce port et immergés à la mer; un de ces blocs, fait au dosage de 400 kilogrammes de ciment par mètre cube de sable, était en bon état de conservation après cinq années d’immersion.
- Le ciment de laitier a été employé dans la Seine maritime et dans un bassin à flot du Havre.
- En ce moment, on construit, à Saint-Nazaire, un long mur pour lequel il sera employé environ 3000 tonnes de ciment de laitier. Ce mur fermera l’entrée du port en construction pendant l’exécution des travaux.
- A Skinningrove, dans le Yorkshire, une jetée brise-lames de 260 mètres de longueur résiste bien, depuis plusieurs années, aux vagues.
- Ainsi l’emploi du ciment de laitier aux travaux maritimes est encore trop récent pour qu’on puisse, malgré les chances de succès qu’il présente, affirmer sa résistance à l’action de la mer.
- Comme on vient de le voir, l’industrie du ciment de laitier, qui s’est implantée dans divers pays depuis une vingtaine d’années, a pris un réel développement. Elle a doté l’art de construire d’un nouvel agglomérant dont les qualités sont des plus intéressantes et qui convient à des applications variées.
- A. BRÜLL et H. HENRY.
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- ANNEXE
- FABRIQUES DE CIMENT DE LAITIER
- FRANCE
- Gustave Raty et Cie, à Saulnes (Meurthe-et-Moselle), produit 80 tonnes par jour.
- M. Henry, usine d’Ancerville Gué près de Saint-Dizier (Haute-Marne); transport de l’industrie à Donjeux (Haute-Marne), laitiers des Forges de Champagne, à Marnaval. On fait ciment, carreaux, tuyaux et pierres artificielles; appartient à la Société anonyme des ciments de laitier de Donjeux, produit 80 tonnes de ciment par jour.
- Usine à Bourges (Cher) utilisant les laitiers des hauts fourneaux de Mazières, appartient à la Société anonyme des ciments de laitier de Donjeux; fabrique tuyaux, briques et pierres artificielles, produit 40 tonnes de ciment par jour.
- Compagnie des Forges de Chatillon-Commentry et Neuves-Maisons; usine à Neuves-Maisons (Meurthe-et-Moselle), produit 80 tonnes de ciment par jour.
- Usine de Yitry-le-François (Marne) de la Société J. et A. Pavin de Lafarge; fait des briques et des tuyaux, produit 80 tonnes de ciment par jour.
- MM. d’Huart frères, à Senelle, près Longwy (Meurthe-et-Moselle); ciment et briques.
- MM. Célier, Duval et Cie ; usine de Ghantenay près Nantes (Loire-Inférieure). Ciment de laitier et chaux hydraulique.
- Société anonyme des hauts fourneaux de la Chiers.
- M. Bartissol, au Boucau (Basses-Pyrénées).
- Usine de Pompey (Meurthe-et-Moselle).
- BELGIQUE
- Société John Cockerill et Cie, à Seraing.
- Société d’Ougrée, à Ougrée.
- Société des ciments de Couillet, à Couillet.
- M. Stassin, à Namur.
- Société anonyme des ciments de et a Haren, près Bruxelles; l’usine la plus importante de la Belgique, et qui produit annuellement 16500 tonnes. Une autre usine appartenant à la même Société est en construction (production prévue, 75 000 tonnes annuellement).
- LUXEMBOURG
- Société des ciments de Luxembourg; usine de Rumelange, produit 40 tonnes de ciment par jour.
- Metz et Cie, à Eich (procédé Stein).
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- SUISSE
- Société des usines de ChoindezetdesRondez: usine àChoindez, prèsDélémont (Bêrne).
- ALLEMAGNE
- Fabrique de ciment de, Neuenkirchen (cercle de Trêves).
- G.-H. Bôcking et Dietzscii, à Malstatt, fabriquent aussi du ciment Portland.
- Cari Otto, à Adenlenhütte, près Porz sur le Rhin.
- L. Raab aîné, à Wetzlar.
- Albert Stein et Cie, à. Wetzlar.
- Usines a fer Buderus, à Wetzlar.
- Usine a ciment de Ruiirort, à Ruhrort.
- Narjes et Bender, à Kupferdreh.
- Fabrique de ciment Yictoria, à Thaïe, dans le Harz.
- Fabrique de Duisburg-Hochfeld.
- W. Seifer, à Mülheim sur la Ruhr (usine en construction).
- Hauts Fourneaux Kraft, près Stettin.
- Un certain nombre de ces usines font aussi du ciment Portland par la cuisson du laitier. La production totale en Allemagne peut être évaluée à 150 000 tonnes par an.
- AUTRICHE-HONGRIE
- Suess frères, à Wittkovicz (Moravie).
- Koenigshof (Bohême).
- La production de l’Autriche-Hongrie serait de 100 000 tonnes par an.
- Bilbao.
- Ekaterinoslav.
- ESPAGNE
- RUSSIE
- ANGLETERRE
- Skinningrove Iron G0, à Skinningrove (Yorkshire).
- Jones annealed concrète, G0 de Middlesbrough, Clevelànd slag Works.
- ÉTATS-UNIS
- Knickerbocker Gement C°.
- Illinois steel G0, de Chicago.
- Standard silica cement G0.
- Maryland Gement G0, de Sparrow’s point, près Baltimore (Maryland).
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- XI
- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS
- DANS LES MAÇONNERIES
- RÉSISTANCES COMPARÉES DES JOINTS
- EN MÉTAL COULÉ, CIMENT ET MORTIER DE CIMENT OU DE CHAUX
- COMMUNICATION
- Présentée par 1VL H. TAVERNIER
- L’interposition entre les pierres d’un mortier de ciment ou de chaux constitue des points de moindre résistance à tous les joints de maçonneries exécutées avec des pierres plus dures que le mortier employé.
- C’est pour augmenter la résistance de ces maçonneries qu’il y aurait avantage à remplacer les mortiers habituellement employés dans les joints par une matière aussi ou plus résistante que les pierres, telle qu’un métal ou alliage métallique convenablement choisi et coulé en fusion entre les pierres.
- Nous avons rendu compte, dans un mémoire inséré dans les Annales des Ponts et Chaussées (3e trimestre 1899), d’une première série d’expériences faites sur les maçonneries avec joints métalliques coulés.
- Depuis cette publication nous avons poursuivi d’une manière beaucoup plus complète nos expériences sur le même sujet.
- Ces expériences, dont il est rendu compte dans le présent mémoire, ont eu pour but :
- 1° Pour les joints métalliques, de déterminer dans quelles conditions om pourrait couler des joints métalliques de grande surface, comme on en rencontrerait dans la pratique; de rechercher la résistance des divers' métaux ou alliages métalliques susceptibles d’être employés ;
- 2° Pour les joints de ciment en coulis ou en pâte, ainsi que pour les joints de mortier de ciment ou de chaux, de déterminer les résistances correspondant à diverses épaisseurs ou modes d’emploi susceptibles d’être réalisés, et de comparer les résistances ainsi obtenues à celles dès joints métalliques. *
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Nous rendrons compte d’abord des expériences faites à Lyon sur la coulée en grande surface des joints métalliques. Nous ferons connaître en second lieu les expériences faites au laboratoire de l’École des ponts et chaussées, à Paris, pour déterminer les résistances des joints métalliques et autres.
- Les premières expériences ont été faites sous la surveillance de M. Sirot, conducteur des ponts et chaussées; les secondes ont été, suivant le programme indiqué par nous, exécutées avec beaucoup de soin par M. Mercier, sous la haute direction de M. Mesnager et sous les ordres de M. Klein.
- Nous terminerons ce mémoire en indiquant les applications dont serait susceptible l’emploi des joints métalliques dans les maçonneries, et en donnant quelques exemples de l’avantage que ces joints procureraient en particulier, par rapport aux joints ordinaires de ciment ou de chaux, pour les voûtes de grande ouverture.
- COULÉE DES JOINTS MÉTALLIQUES EN GRANDE SURFACE
- Nous avons pris comme blocs d’expériences deux blocs de granit, des carrières d’Oullins près Lyon, de lm,50 de hauteur, 0m,70 de largeur et 0m,25 d’épaisseur. Ces dimensions n’ont pas été assez grandes pour rendre le maniement de ces blocs par trop difficile, et elles
- Fig. î.
- nous ont paru suffisantes pour qu’on puisse étendre les résultats trouvés par nous à toutes les circonstances qui sont susceptibles de se présenter dans la pratique. Pour l’objet que nous avons en vue, c’est la hauteur qui a le plus d’importance, puisque c’est elle qui détermine la facilité plus ou moins grande d’un métal, coulé en haut d’un joint, à parvenir au bas du joint avant d’être refroidi; à cet égard il nous a semblé que des voussoirs de ponts de lm,50 de hauteur étaient suffisants à considérer. Au contraire, la largeur est relativement
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES.
- secondaire par cette raison que ce qui peut être fait sur 0m,70 de largeur peut l’être également sur n’importe quelle largeur d’arc ou de voûte, soit en fractionnant la largeur du joint au moyen de cales qui en occuperaient toute la hauteur, soit en faisant simultanément la coulée en plusieurs points.
- Ainsi que le montre le croquis ci-dessus, les blocs ont été placés debout sur de vieilles bordures de trottoirs fichées en terre de manière à permettre, entre elles, la fermeture du bord inférieur du joint. A la partie supérieure des blocs de forts anneaux de fer ont été scellés dans des trous de louve et ont permis de soulever ces blocs au moyen d’une chèvre.
- Les blocs ne se trouvant pas appuyés contre des massifs de maçonnerie ont été maintenus en place au moyen de deux serre-joints formés de fers à I réunis par deux tirants boulonnés, et placés de 0m,20 à 0m,30 du haut et du bas des blocs.
- NÉCESSITÉ d’empêcher TOUT DÉPLACEMENT DES PIERRES ENTRE LESQUELLES SE FAIT
- LA COULÉE
- Après avoir appuyé l’une contre l’autre, au moyen de serre-joints, les deux pierres séparées par. des cales de l’épaisseur laissée pour les joints, nous avons dans nos premiers essais enlevé ces cales avant de faire la coulée. Mais comme les fers à 7 des serre-joints ne portaient que sur les parties saillantes des parements extérieurs, laissés bruts, il est arrivé que la pression produite par la coulée a déplacé les pierres, et que la première couche de métal refroidi a été recouverte d’une façon irrégulière par une autre couche mince de métal, au fur et à mesure du déplacement des pierres. On n’a pas obtenu de cette façon des joints bien compacts et bien réguliers. Le déplacement des blocs s’explique, malgré leur poids considérable, par ce fait que la coulée, par suite de la densité des métaux, produit au bas du joint une poussée équivalente à une hauteur d’eau d’environ 18 mètres.
- Pour obtenir des joints bien compacts, il a suffi d’appuyer fortement les pierres l’une contre l’autre et de laisser pendant la coulée de petites cales aux quatre angles du joint.
- Dans la pratique on pourra procéder comme il suit à la coulée des joints d’une voûte. La voûte étant formée de voussoirs aussi longs que possible pour diminuer le nombre des joints métalliques, et les voussoirs étant bien en place sur le cintre, on les serrera fortement les uns contre les autres au moyen de cales. Ces cales seront enlevées seulement au fur et à mesure de la coulée ou même seront laissées pendant cette opération. En adoptant pour ces cales un bois tendre ou une matière plus compressible que le métal ou l’alliage de coulée, on n’aura pas à craindre qu’elles aient un effet nuisible sur la résistance des pierres contiguës. Ces cales occupant une surface négligeable par rapport à la surface des joints ne diminueront pas d’ailleurs d’une manière appréciable la résistance de ces joints
- FERMETURE DU POURTOUR DES JOINTS
- Dans nos premiers essais nous avions employé de petits fers pour fermer pendant la coulée le pourtour des joints, en bouchant avec de la terre glaise les vides existant entre les fers et les pierres. Ce mode de fermeture ne pouvait manquer de réussir, mais il est relativement dispendieux et un peu incommode puisqu’il faut couper les fers à la dimension des côtés des joints. Dans un but d’économie et de commodité nous avons remplacé, avec un plein succès, les fers par de simples lambourdes en bois blanc appuyées fortement contre les pierres au moyen de coins pressés dans le bas sur le sol, et latéralement sur les tirants des serre-joints, comme le montre le croquis figure 1. Dans la pratique ces coins s’appuieraient sur le cintre de construction ou sur des pièces latérales fixées au cintre. Il faut seulement que les lambourdes aient un équarrissage suffisant eu égard au rapprochement des coins employés, pour éviter que sous l’action de la chaleur de la coulée elles se déforment et se détachent en certains points des pierres en laissant sortir le métal en fusion. La déformation des bois s’est produite avec des lambourdes de 0“,05 x0m,07 appuyées latéralement sur les deux tirants des serre-joints, tandis qu’il n’y en a eu aucune avec des lambourdes de 0m,08x0m,15.
- Après divers essais, le mode d’emploi de la terre glaise qui nous a paru le plus simple, a
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- consisté à garnir les lambourdes L d’une couche de glaise g et à la recouvrir elle-même d’une toile d’emballage t. Les lambourdes étant appuyées contre la pierre, la glaise n’a pénétré dans le joint que d’une quantité négligeable, et d’un autre côté la toile a permis à la glaise d’épouser toutes les petites irrégularités de surface de la pierre et de former un joint tout à fait étanche.
- Il a suffi de donner aux lambourdes une largeur de 0m,03, de manière qu’elles ne dépassent pas les ciselures des arêtes des joints, ce qui aurait permis de donner une taille moins parfaite au reste des parements extérieurs des pierres.
- Fier. 3.
- Pour le cas où l’on voudrait terminer les joints- par des bourrelets extérieurs nous avons employé, avec succès, des petits fers curvilignes f3 avec lesquels on peut donner à ces bourrelets la forme jugée la meilleure. Ces fers ont été appuyés contre les pierres par des lambourdes L, garnies de glaise comme précédemment.
- Ces dispositifs ne sont pas probablement les seuls qui soient susceptibles d’être employés, mais comme ils sont incontestablement très simples et économiques, n’exigeant que du bois blanc, de la glaise et de la toile d’emballage, ils nous ont suffi pour démontrer le caractère essentiellement pratique de la coulée d’un métal en grande surface dans des joints de maçonnerie.
- COULÉE
- Après divers essais, la disposition qui a semblé la plus simple pour effectuer le coulis d’un métal dans le joint, a consisté dans l’emploi d’un entonnoir, ne présentant à sa partie inférieure qu’une ouverture de deux à trois millimètres de largeur, afin d’éviter par surcroît de précaution que le métal en fusion tombe sur la pierre avant de pénétrer dans le joint.
- L’entonnoir a été placé au milieu du joint à remplir et n’en a recouvert qu’une partie de la longueur, afin de ménager, de chaque côté, des ouvertures pour la sortie de l’air pendant la coulée.
- Avec les blocs de granit, extraits en mauvaise saison et contenant encore de l’eau de carrière, l’étain et le plomb, qui fondent à 235° et 325°, n’ont déterminé aucune altération des parements des joints. Mais il n’en a pas été de même avec le zinc, dont la température de fusion atteint 430°.
- Pour vérifier que dans ce dernier cas les éclats des parements étaient dus à l’humidité des pierres, nous avons procédé à l’expérience suivante :
- Au laboratoire de l’École des ponts et chaussées nous avons pris au mois de décembre, et par un temps humide, des pierres de granit d’Oullins et de Montagny (Rhône), de Yire (Calvados), puis une pierre calcaire de Comblanchien (Côte-d’Or), conservées en dépôt à l’air libre. Le plomb, aussi bien que le zinc versés sur les surfaces de ces pierres, ont déterminé sur elles des soufflures assez importantes. Mais après avoir bien fait sécher ces pierres, sans les chauffer d’ailleurs, nous avons constaté, au contraire, que le zinc versé sur leurs parements ne les altérait pas plus que le plomb.
- Nous avons renouvelé en grand cette vérification à Lyon sur des pierres de Villebois (Ain), et nous avons reconnu qu’on pouvait couler huit à dix fois du zinc entre des pierres de cette carrière, sans altérer en aucune façon les parements de la pierre. Ce métal coulé sur des arêtes de cette pierre n’y a point provoqué d’éclats.
- . Il a donc été reconnu à la fois nécessaire et suffisant, pour éviter tout mauvais effet de
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- la coulée sur les pierres employées par nous, que celte coulée soit faite entre des pierres bien sèches.
- Les métaux ou alliages essayés en joints, étain, plomb, soudure d’étain, zinc, ont été fondus dans de simples marmites sur des braseros chauffés au coke et au charbon de bois, sans sujétion spéciale, comme on pourrait le faire sur des chantiers.
- Il convient, autant que possible, que le métal soit fondu en assez grande quantité pour qu’on puisse remplir le joint en une seule coulée, et la coulée doit se faire avec une rapidité convenable.
- L’emploi de métaux ou d’alliages facilement fusibles est facile. Avec le zinc il convient de ne pas chauffer trop longtemps le métal pour éviter de le brûler et de le rendre moins fluide. Avec un peu d’habitude, on arrive d’ailleurs à faire sûrement des joints bien compacts.
- ÉPAISSEUR DES JOINTS
- Nous avons commencé nos essais avec des épaisseurs de 1 millimètre et demi et 2 millimètres, mais avec des épaisseurs si faibles le métal n’est pas descendu jusqu’à la partie inférieure de la hauteur de lm,50 du joint. Pour obtenir des joints bien compacts et sans cavité, il a fallu porter l’épaisseur du joint à 3 millimètres, comptés entre les parties saillantes des parements bouchardés. En pesant après coup les joints, nous avons constaté que l’épaisseur moyenne du joint se trouvait portée de 3 à environ 4 millimètres par suite des irrégularités de surface des pierres.
- A partir de l’épaisseur de 3 millimètres, nous n’avons pas pu établir une différence bien appréciable entre les métaux et alliages essayés au point de vue de la facilité de la coulée en joints de grande surface.
- Avec le zinc, nous avons constaté que les joints, tout en étant compacts, présentaient des criques. Ces fissures, toutes de faible épaisseur, s’expliquent par le retrait du métal, qui est de 0,000003 par cent degrés, et ne diminuent en rien la résistance du joint en raison des formes irrégulières et discontinues qu’elles affectent. L’étain, et surtout le plomb, ne se retirent pas beaucoup moins que le zinc, mais comme ils sont plus doux, ces métaux peuvent conserver la longueur des joints en se refroidissant sans se fendre.
- Pour établir un classement, au point de vue de la facilité de la coulée entre divers métaux ou alliages susceptibles d’être employés, nous avons versé d’un seul coup dans un entonnoir, assez grand pour la contenir toute, une quantité de métal ou d’alliage fondu, suffisante pour remplir une canalisation de 5 millimètres de diamètre et 4 mètres de longueur, inclinée à raison de 0m,02 par mètre. Cette canalisation a été formée de deux lambourdes de bois blanc, dans le milieu de chacune desquelles a été creusée une rigole demi-circulaire de 5 millimètres de diamètre. Les longueurs plus ou moins grandes, auxquelles sont parvenus les métaux ou alliages avant de se refroidir, et qu’on a pu constater facilement en séparant les deux lambourdes, oiit donné le classement de ces métaux ou alliages.
- Voici les longueurs obtenues comme moyennes de trois expériences-:
- mèt.
- Étain. — Longueur moyenne des baguettes de 5 millimètres............. 3,03
- Soudure d'étain. — 2 parties en poids de plomb, 1 d’étain.................. 2,95
- Caractères d'imprimerie. —55 0/0 de plomb; 350/0 d’antimoine; 100/0 d’étain. 2,82
- Plomb antimonieux employé par les serruriers................................ 2,76
- Cliché d'imprimerie. — 85 0/0 de plomb; 15 0/0 d’antimoine.................. 2,64
- Plomb de chasse durci......................................................... 2,62
- Plomb antimonieux. — 95 0/0 de plomb; 5 0/0 d’antimoine....................... 2,27
- Plomb ordinaire............................................................... 2,12
- Zinc.......................................................................... 2,05
- Antimoine.................................................................... 1,58
- PRIX DE REVIENT
- Il faut environ deux heures pour fondre une marmite contenant 120 kilogrammes de plomb et trois heures pour la même quantité de zinc.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- En tenant compte des dépenses de combustibles, de braseros, de lambourdes et accessoires, de mains-d’œuvre diverses, nous estimons, d’après nos expériences, qu’on peut évaluer le prix d’emploi des métaux et alliages de 0f,04 à 0f,05 par kilogramme, suivant la difficulté plus ou moins grande de fusion du métal ou alliage employé.
- En se basant sur les densités et prix du kilogramme qui suivent : plomb, llkê,4, 0f,40; zinc, 7kg,2, 0f,60; antimoine, 6kg,7, 1 franc; étain, 7kg,3, 3 francs, et en majorant les prix de 15°/0 pour faux frais et bénéfices, les prix du décimètre cube de quelques-uns des métaux ou alliages mentionnés' ci-dessus s’établissent comme il suit : plomb, 5f,24; plomb à 5°/0 d’antimoine, 5f,37; cliché d’imprimerie, 5f,61; caractères d’imprimerie, 8f,10; zinc, 4f,97.
- RÉSISTANCE DES MAÇONNERIES AYEC JOINTS MÉTALLIQUES
- Avant de procéder à des expériences de résistance des diverses pierres séparées par des joints métalliques, nous avons recherché quels étaient les métaux ou alliages les plus propres à être employés pour ces joints. Nous avons été conduit, à cet effet, à étudier comment ces métaux ou alliages se compriment soit en cubes, soit en plaques minces de même épaisseur que les joints.
- COMPRESSIBILITÉ DE DIFFÉRENTS MÉTAUX OU ALLIAGES SUSCEPTIBLES D’ÊTRE EMPLOYÉS COMME
- JOINTS MÉTALLIQUES
- Nos expériences ont porté sur les métaux ou alliages suivants :
- Plomb, étain, antimoine, zinc',
- Soudure d'étain (1 partie d’étain et 2 de plomb en poids) ;
- Plomb et antimoine (95°/0 de plomb, 5°/0 d’antimoine);
- — — (autre alliage employé dans la serrurerie) ;
- Plomb de chasse durci',
- Cliché d'imprimerie (85 °/0 de plomb, 15°/0 d’antimoine) ;
- Caractères d’imprimerie (55 °/0 de plomb, 35 °/0 d’antimoine, 40 °/0 d’étain).
- La compressibilité de ces métaux ou alliages a été déterminée au moyen de trois séries de cubes de 0m,03 environ d’arête, soumis à des efforts progressifs de compression entre les deux plateaux d’une presse hydraulique, la face correspondant à la partie supérieure de la coulée étant placée latéralement.
- Les cubes de la première série ont été comprimés entre deux blocs de fonte de même section que la section initiale des cubes. Chaque lecture a été faite aussitôt que l’effort de compression a été atteint, et l’expérience a été poursuivie jusqu’à la fin sans arrêts. Après l’expérience, les cubes ont été déchargés, retirés de la presse, et l’affaissement permanent a été mesuré à l’aide d’un palmer permettant la lecture au 1/100® de millimètre.
- Les cubes de la deuxième série ont également été comprimés entre deux blocs de fonte de même section que la section initiale des cubes, mais les efforts de compression ont été maintenus à chaque lecture pendant cinq minutes, au bout desquelles les cubes ont été retirés de la presse, leur affaissement permanent étant mesuré comme précédemment.
- D’après le mode d’essai, on n’a relevé que les affaissements permanents, et il y aurait lieu de leur ajouter l’allongement élastique, qui est à peu près constant par rapport à la surface finale, pour avoir l’affaissement total. Mais cet allongement élastique est si faible par rapport à l’allongement permanent, qu’on peut le négliger sans erreur appréciable.
- La comparaison des affaissements constatés dans les deux premières séries d’expériences a permis de reconnaître à partir de quelles pressions permanentes les divers métaux ou alliages qui, au début, résistent bien, commencent à céder lentement.
- C’est ainsi que pour le zinc, les affaissements constatés dans les deux séries concordent sensiblement jusqu’à 1500 kilogrammes par centimètre carré, étant de 2,73 et 2,78% de la hauteur initiale.
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- Au contraire, pour l’étain, les affaissements ne sont à peu près semblables que jusqu’à 250 kilogrammes (0,23 et 0,26 °/0) et s’écartent déjà beaucoup à 375 kilogrammes (0,17 et 2,09 7„).
- . Pour le plomb ordinaire, on constate des différences importantes dès la pression de 125 kilogrammes (1,45 et 4,85 %), tandis qu’au contraire, pour le plomb de chasse, on observe à 250 kilogrammes les affaissements peu différents de 12,62 et 13,76 °/0, et que pour le plomb antimonieux, les affaissements correspondant à 500 kilogrammes sont de 2,12 et 2,40 °/o, par conséquent assez semblables.
- Ces résultats concordent tout à fait avec ceux qui ont été trouvés à l’atelier d’essai des matériaux de l’École polytechnique de Stuttgard1, d’après lesquels un cube de plomb ordinaire de 0m,08 de côté commence à céder lentement sous une pression dé 72 kilogrammes par centimètre carré, tandis qü’un même cube de plomb dur résiste à une pression permanente de 250 kilogrammes et ne commence à céder que sous une pression de 300 kilogrammes.
- Les cubes de la troisième série ont été comprimés avec des blocs de fonte de section notablement plus grande que celle des cubes ; les efforts de compression ont été maintenus pendant cinq minutes, puis les cubes ont été retirés de la presse, l’affaissement permanent a été mesuré comme pour les cubes des deux premières séries, et l’on a relevé, en outre, la section prise par le cube après essai par suite du laminage.
- Comparés à ceux de la deuxième série, on constate que les affaissements de la troisième série sont d’abord plus forts, puis deviennent moindres à partir d’une charge qui est d’environ 500 kilogrammes par centimètre carré pour le plomb antimonieux, 550 kilogrammes pour l’étain et de 12 à 1300 kilogrammes pour le zinc.
- • Fig. 4.
- Cette différence dans la manière dont les métaux se compriment dans les deux cas provient, comme le montre le croquis ci-dessus, de ce que, pour les pressions faibles, la résistance des cubes de la deuxième série est augmentée par le renflement aa qui se produit en leur milieu, tandis qu’à partir du moment où les plateaux d’appui pénètrent dans les cubes, les parties de métal bb qui se trouvent en dehors des plateaux ne concourent plus aussi efficacement à la. résistance des cubes.
- La troisième série d’expériences donne le mieux les affaissements propres aux métaux et alliages essayés. En effet, dans les premières séries, par suite de la compressibilité moins grande des plateaux de fonte et de la résistance des surfaces d’appui, les cubes font le ventre en leur milieu, comme le montre la première figure du croquis ci-dessus. En outre, en plan, la section d’appui de carréè tend peu à peu à devenir circulaire. Au contraire, lorsqu’on savonne les surfaces d’appui, comme on l’a fait dans les expériences de la troisième série, ces surfaces glissent sans frottement sur les plateaux de fonte et les surfaces latérales des cubes ne se déforment plus, restant sensiblement planes. D’autre part, les cubes
- I. Ponts en maçonnerie articulés par M. La Rivière (3* trimestre 1898 des Annales des Ponts et Chaussées).
- MÉTHODES u’ESSAI. — T. Il (2" partie). 9
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- de la troisième série se trouvent compris, pendant toute l’expérience d’écrasement, entre les plateaux de fonte et, par conséquent dans les mêmes conditions d’écrasement.
- Ce sont les affaissements obtenus dans la troisième série d’expériences que nous donnons comme les plus intéressants à connaître, dans le graphique I joint à ce mémoire.
- A la suite des résultats, obtenus dans nos expériences, les métaux ou alliages essayés en joints entre petits blocs de pierre sont, d’abord le plomb, comme métal mou, et ensuite, comme métaux ou alliages plus ou moins durs, le plomb à 5 °/0 d’antimoine, l’alliage des caractères d’imprimerie, et enfin le zinc.
- Les expériences de compression de plaques minces ont eu pour but de reconnaître l’influence des épaisseurs sur la résistance des joints.
- Les plaques ont été comprimées à la presse hydraulique, entre des blocs de fonte de môme section que la section initiale des plaques. L’affaissement moyen total sous charge a été relevé sur deux faces opposées à l’aide d’un appareil amplificateur double, analogue à celui décrit aux Annales des Ponts et Chaussées (août 1888), permettant d’apprécier le millième de millimètre. Cet appareil amplificateur a été monté sur les blocs de fonte entre lesquels les plaques ont été comprimées, de sorte que l’affaissement lu a compris également l’affaissement élastique des blocs de fonte. Des expériences de compression avec mesure des affaissements sous charge, faites sur ces blocs de fonte seuls, sans interposition des plaques à essayer, ont permis de se rendre compte des corrections à apporter aux premières lectures pour trouver l’affaissement dû aux seules plaques essayées.
- L’affaissement permanent moyen pris par les plaques après la compression finale a été obtenu en relevant les indications données par les appareils amplificateurs, après déchargement, en fin d’essai.
- Les lectures des affaissements ont été faites dans la période d’écoulement des plaques après application continue de la charge pendant environ 2 à 3 minutes.
- Pour reconnaître la variation de l’affaissement avec le rapport du côté de la surface d’appui à la hauteur du prisme comprimé, nous avons fait des expériences : pour le plomb ordinaire, sur des plaques minces de 30 millimètres de côté et 5 millimètres d’épaisseur, 30/3, 60/5, 60/3, 70/5 et enfin 70/3; pour le plomb à 5 % d’antimoine, sur des plaques minces de 30/5, 30/3, 60/5 et 60/3.
- Le graphique II, joint à ce mémoire, donne les résultats obtenus én négligeant les débuts ab des expériences faussés par le défaut de contact des plaques et des plateaux d’appui de fonte, et en diminuant, par conséquent, d’une même quantité les résultats constatés dans une même expérience.
- Les résultats obtenus peuvent être interprétés, suivant nous, comme il suit. Prenant comme abscisses les rapports des côtés des surfaces d’appui des cubes ou plaques aux hauteurs ou épaisseurs de ces cubes ou plaques, qui sont respectivement de 1, 6, 10, 12, 14, 20 et 23,3, et comme ordonnées les affaissements correspondant à 500 kilogrammes pour le plomb ordinaire et 1000 kilogrammes pour le plomb antimonieux, nous avons construit deux courbes qui donnent la variation des affaissements avec les rapports considérés. On voit, par l’inspection des courbes, que lorsque les rapports passent de 1 à 10 ou 12, les affaissements diminuent rapidement, mais lorsque les rapports continuent à décroître au delà de 10 ou 12, les affaissements diminuent de moins en moins.
- Si, par exemple, on considère deux joints de 1 mètre de côté et 5 ou 3 millimètres d’épaisseur, les rapports considérés ci-dessus sont, pour les deux joints, 200 et 333. D’après la forme des courbes entre les rapports 10 à 20 et 23,3 et la grande distance à laquelle se placeraient les rapports 200 et 333 par rapport aux premiers, on voit combien l’avantage • donné par l’épaisseur de 3 millimètres serait peu appréciable par rapport à celle de 5 millimètres.
- Avec les métaux plus durs que le plomb, et en particulier avec le zinc, le défaut de contact des plaques minces essayées et des plateaux d’appui de fonte a été beaucoup trop important par rapport aux très faibles affaissements constatés pour qu’on puisse faire des comparaisons utilés au moyen des résultats obtenus. Nous avons reconnu seulement que les métaux ou alliages ne commencent à s’écouler en plaques minces que par des pressions plus fortes qu’en cubes.
- En résumé, on peut conclure de nos expériences sur le plomb que si la réduction d’épaisseur dés joints métalliques donne un avantage au point de vue de la compressibilité, qui
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- constitue le point délicat des joints, comme on le verra plus loin, cet avantage est si minime qu’il n’y a pas lieu d’en tenir compte. C’est pour cela que nous avons jugé inutile de faire des expériences de résistance de joints métalliques sur des épaisseurs différentes. Nous nous sommes borné à adopter pour toutes ces expériences une épaisseur de 3 millimètres, la plus faible que nous ayons pu réaliser dans les essais de coulée en grande surface dont nous avons rendu compte plus haut. La dépense d’achat du métal étant de beaucoup la plus importante dans l’exécution des joints métalliques, on serait conduit, en pratique, à dépasser le moins possible l’épaisseur minima reconnue réalisable dans les conditions des surfaces de ces joints.
- RÉSISTANCE DES PIERRES SÉPARÉES PAR DES JOINTS OCCUPANT TOUT OU PARTIE DÈS SURFACES D’APPUI
- Pour les rendre plus probants, nous avons fait porter nos essais sur les quatre pierres, de résistances différentes, de Lignerolles comme pierre demi-dure, Grimault et Villebois comme pierres dures, et Comblanchien comme pierre très dure.
- Tous les essais ont été faits sur des surfaces d’appui de 0m,06 de côté, cette dimension n’avant pas pu être dépassée par suite de la résistance de la pierre de Comblanchien et de la puissance de la presse hydraulique du laboratoire de l’École des Ponts et-Chaussées limitée à 72 tonnes.
- Les tableaux joints au rapport résument les résultats obtenus.
- Le tableau A1 donne les coefficients d’élasticité des pierres essayées, qu’il est intéressant de rapprocher de ceux des métaux.
- Lignerolles........... 3,345 x 109
- Grimault.................. 5,018x10®
- Villebois............. 6,545x109
- Comblanchien.......... 6,818 X 10®
- Nous reviendrons plus loin sur l’importance que présente l’élasticité au point de vue de la résistance des joints métalliques. Nous nous bornerons à faire remarquer ici que la limite d’élasticité des métaux mentionnés ci-dessus est atteinte aux pressions faibles de 44 kilogrammes par centimètre carré pour le plomb, 90 kilogrammes pour l’étain et 150 kilogrammes pour le zinc, alors que cette limite est de 500 kilogrammes pour la pierre de Lignerolles, 750 kilogrammes pour la pierre de Grimault, et enfin 1000 kilogrammes pour les pierres de Villebois et de Comblanchien.
- Le tableau À11 donne la résistance des pierres essayées, déterminée au moyen de prismes de 0m,06 de côté de base et 0m,13 de hauteur, afin qu’on ne puisse pas attribuer les différences trouvées avec les cubes de 0m,06 séparés par un joint métallique à la forme prismatique réalisée par l’accouplement des cubes deux par deux. Nous avons écrasé un nombre de prismes assez grand pour donner la résistance moyenne aux premières fissures et à l’écrasement aussi exactement que possible.
- Les prismes comme les cubes ont été obtenus par sciage dans des dalles de 0m,06 d’épaisseur et les faces d’appui ont été choisies de façon à correspondre dans tous les cas à des plans parallèles, avant sciage, et par suite à être toujours dans la même situation par rapport au lit de carrière.
- La densité des prismes et des cubes a été en outre déterminée avec soin, et ces prismes ou cubes ont été répartis entre les diverses expériences de manière à avoir une même densité moyenne pour chacune d’elles.
- Pour reconnaître si le fait de constituer les prismes en deux blocs pour les essais des joints métalliques diminuait la résistance de la pierre par suite du défaut d’homogénéité des portions de pierres séparées par le joint, nous avons fait quelques essais de résistance de prismes formés de deux blocs, les surfaces de contact de ces blocs étant parfaitement dressées à l’émeri l’une sur l’autre. Les résultats obtenus, qui se résument comme il suit,
- Plomb................... U,6 X16
- Étain................... 3,2 xlO9
- Zinc.................... 9,4x10®
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- montrent que la présence d’un joint intermédiaire ne diminue pas la résistance des prismes Les premiers chiffres s’appliquent aux premières fissures et les seconds à l’écrasement.
- Prismes. Lignerolles. Grimault. Villebois. Comblanchien.
- En un seul morceau. 734 793 1164 1236 1338 1479 1607 1821
- En deux cubes sans joint. 774 774 1373 1373 1321 1330 1635 1857
- Les différences en plus ou en moins qu’on constate entre les résultats relatifs aux deux sortes de prismes se compensent dans leur ensemble. Nous avons adopté pour la comparaison des résultats trouvés pour les blocs avec joints, les moyennes suivantes des résultats obtenus en tenant compte du nombre d’expériences afférentes à chaque nature de prismes.
- Lignerolles. Grimault. Villebois.
- 747 786 1233 1282 1333 1414
- Comblanchien. 1613 1828
- Dans les pierres dures non homogènes, telles que celles de Comblanchien, Villebois et Grimault, les cubes ou pierres d’essai sont traversés d’un plus ou moins grand nombre de délits ou sutures qui influent sur la résistance des cubes de même densité et font que les résistances ne croissent pas dans le même sens que les densités, comme on le voit par les résultats du tableau A1.
- Au contraire, dans les pierres de Lignerolles, où il n’existe ni suture ni délits, on constate que les résistances croissent en général avec les densités, le prisme le plus lourd étant le plus résistant, et le moins lourd, le moins résistant.
- C’est dans le tableau A111 que sont consignés les essais faits sur les blocs séparés par des joints métalliques. Chaque essai a été fait en triple, afin de déterminer des moyennes suffisamment exactes sans multiplier par trop les essais.
- Avec les blocs avec joints on ne constate pas plus pour la pierre de Lignerolles que poulies autres que les résistances croissent avec les densités. Cela tient à ce que la façon plus ou moins parfaite dont le métal épouse les surfaces de joints doit influer dans nos expériences, comme elle influerait dans la pratique sur la résistance des blocs avec joints. Mais comme il n’est pas possible d’opérer avec plus de précautions de toute sorte qu’on ne l’a fait au laboratoire de l’École des Ponts et Chaussées, on peut avoir confiance dans les résultats obtenus en tant que moyennes.
- Les essais ont porté sur le zinc, le plomb ordinaire, le plomb à 5 °/0 d’antimoine et l’alliage des caractères d’imprimerie, pour la pierre la plus dure et la plus tendre. Pour les pierres intermédiaires, nous nous sommes contenté d’essayer le zinc et le plomb antimonieux.
- Pour la pierre de Comblanchien les essais ont été faits avec des surfaces de joints non bouchardées, avec des surfaces bouchardées, et en troisième lieu avec des surfaces également boucbardées mais avec un bourrelet extérieur faisant corps avec le joint et serrant les arêtes des blocs sur tout le pourtour du joint.
- Pour les autres pierres, les essais n’ont porté que sur les deux dernières séries relatives aux surfaces bouchardées, les résultats donnés par les surfaces non bouchardées n’ayant qu’un intérêt théorique.
- Avec la pierre de Comblanchien dont la compressibilité est la plus faible, les arêtes n’ont pas pu supporter l’effort de compression causé par le refroidissement du zinc et se sont fissurées sous cet effort. Les blocs n’ont dès lors résisté à l’écrasement que par une partie de leurs surfaces, ce qui explique les résultats plus élevés trouvés dans l’expérience 8 comparée à l’expérience 12. Les bourrelets des autres métaux ou alliages n’ont provoqué, au contraire, aucune fissure dans les arêtes des blocs de Comblanchien.
- Les bourrelets de zinc n’ont déterminé des fissures, et encore toutes petites, que dans les blocs de Villebois, et n’en ont produit aucune dans les blocs de Grimault et de Lignerolles.
- Ces différences s’expliquent facilement. Les pierres supportent d’autant mieux l’effet de compression des bourrelets qu’elles sont plus compressibles, c’est-à-dire dans l’espèce qu’on passe de la pierre de Comblanchien à celle de Villebois et aux autres. Le zinc se retire de
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES.
- 0,003 par unité de longueur par 100 degrés, tandis que l’étain se retire seulement de 0,002 et l’antimoine de 0,001. Quant au plomb, si son coefficient de contraction, 0,0028, est presque aussi élevé que celui du zinc, ce métal étant plus doux n’est pas capable d’exercer sur les arêtes des blocs un effort assez grand pour les briser.
- Les expériences 8 et 12* étant mises de côté à cause des fissures des arêtes, on constate que les bourrelets ont eu partout pour effet d’augmenter la résistance des joints d’une manière assez notable puisque ces accroissements de résistance ont varié de 10,5 a 12,3 °j0.
- Cette supériorité des bourrelets a, suivant nous, deux causes.
- Par suite du refroidissement et du retrait du métal, les extrémités aa des joints sans bourrelets cessent de correspondre parfaitement aux extrémités AA des blocs et les surfaces du métal ne coïncident plus avec celles des surfaces bouchardées de la pierre, comme le montre le premier croquis ci-dessous, tandis qu’au contraire les extrémités des joints sont maintenues à leur position exacte par rapport à celles des blocs par les bourrelets, la concordance des surfaces des pierres et du métal étant alors assurée (deuxième croquis).
- n A
- A%
- . »
- Fig.
- En second lieu, le métal des.joints avec bourrelets se trouvant soumis à un certain effort de traction longitudinale, par suite de l’action des bourrelets, une partie de la charge décompression exercée sur les blocs doit être employée à vaincre cet effort. La charge sous laquelle le métal commence à s’écouler du joint et à amener la dislocation de la pierre doit donc être plus élevée quand le joint a des bourrelets que lorsqu’il n’en a pas.
- C’est à cause de la première raison que les joints des surfaces non bouchardées des pierres de Comblanchien des expériences 1 et 2 accusent des résistances plus grandes que ceux des surfaces bouchardées des expériences 5 et 6. Les résultats différents donnés par les expériences 4 et 8 constituent une légère anomalie qui aurait disparu si le nombre des expériences avait pu être plus considérable.
- Le zinc donne des résultats très satisfaisants pour la pierre de Lignerolles, puisque les résistances aux premières fissures et à l’écrasement ont été de 0,75 et 0,79 dans l’expérience 16 sans bourrelets, et de 0,98 et 0,95 dans l’expérience 20 avec bourrelets.
- Avec les pierres de Grimault et de Villebois les résultats ont été également favorables, avec bourrelets les résistances étant de 0,79 et 0,83.
- Avec la pierre très dure et peu compressible de Comblanchien, les résultats, sans être aussi complets, ont été encore satisfaisants sans bourrelets, la résistance à l’écrasement étant de 0,70.
- Avec le plomb ordinaire, au contraire, les résultats ont été peu favorables, puisque les résistances à l’écrasement avec bourrelets ont varié de 0,35 à 0,52.
- Les résultats donnés par le plomb antimonieux et l’alliage des caractères d’imprimerie ont été intermédiaires entre ceux du plomb ordinaire et du zinc, l’alliage se rapprochant toutefois beaucoup du zinc.
- La façon très nette dont les pierres s’écrasent avec le plomb montre quel est l’effet du métal. En s’écoulant le plomb entraîne et détache les parties aa puis bb des parements, et
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- il brise ainsi, peu à peu, les blocs par l’effort de traction exercée sur les bords. À ce point de vue l’examen de la compressibilité des pierres et des joints est particulièrement instructive.
- 0 00U28
- 0.00162
- TlomX
- Cuivre
- Xi querelle s
- Les nombres de la première ligne donnent les pressions correspondant aux limites d’élasticité; ceux delà seconde
- ligne, les compressions.
- Fig. 7.
- La figure ci-dessus, qui représente la compression normale et par conséquent l’allongement latéral du plomb, du zinc et des pierres employées, montre que le plomb doit avoir son effet de dislocation des pierres dès le commencement de la compression. Le zinc, au contraire, ne doit commencer cet effet qu’à partir des pressions auxquelles la courbe du zinc coupe celle des pierres, c’est-à-dire à partir d’environ 300 kilogrammes pour la pierre de Comblanchien et celle de Afillebois, 350 pour celle de Grimault et 450 pour celle de Lignerolles.
- Ces différences expliquent comment le zinc donne des résistances de plus en plus voisines de celles de la pierre lorsqu’on passe de la pierre la plus dure à la plus tendre.
- Pour obtenir avec les pierres très dures comme celle de Comblanchien un joint métallique plus résistant que le zinc, il y aurait avantage à employer un métal ou alliage encore moins compressible que le zinc. Avec le cuivre fondu, par exemple, dont le coefficient d’élasticité est de 10,7 x 109 et dont la limite d’élasticité est de 300 kilogrammes par centimètre carré, la courbe de compression représentée approximativement au delà de 300 kilogrammes sur le graphique ci-dessus, ne couperait la courbe de compression de la pierre de Comblanchien qu’au delà de 500 kilogrammes. On obtiendrait donc avec le cuivre un résultat encore plus favorable qu’avec le zinc, si ce n’était la température de fusion.
- La manière dont le plomb détruit les pierres, en détachant leurs bords, nous a conduit à essayer la résistance des joints métalliques n’occupant que le milieu de la surface des pierres. D’après les expériences de M. Flamant *, si une pierre de résistance propre R et de côté A est pressée sur une partie de sa surface de côté a, la résistance par centimètre carré
- A
- de la partie pressée au lieu d’être R devient R x —• En diminuant de 0,06 à 0,02 par exemple
- le côté de la surface du joint on aurait pu gagner plus en soustrayant les bords des blocs à l’action d’entraînement du métal qu’en diminuant la surface d’appui puisque, au lieu de résister à une pression Ra2, la section a2 aurait dû supporter une pression RA a.
- Les expériences que nous avons faites à ce sujet et qui sont résumées dans le tableau AIV montrent que la loi trouvée par M. Flamant pour une pierre tendre ne s’est vérifiée pour aucune des pierres essayées par nous.
- La comparaison des expériences 1 et 2 d’une part, 9 et 10 d’autre part, fait voir d’abord qu’il n’est pas indifférent que le carré d’acier de 0,02 soit placé entre ce cube et l’un des plateaux de la presse, qui lui sert de base fixe et indéformable, ou bien entre deux cubes.
- C’est ainsi que les résistances à l’écrasement sont, dans la première hypothèse, de 0,65 (Comblanchien) et 0,67 (Lignerolles), au lieu de 0,58 et 0,65 dans la deuxième hypothèse. Les rapports correspondant à cette deuxième hypothèse sont de 0,69 et 0,62 pour les pierres de Grimault et de Yillebois (expériences 17 et 18).
- I. Annales des Ponts et Chaussées, août 1807.
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- Si au lieu d’un carré de 0,02, on considère une bande de 0,06x0,02, comme le montre le croquis ci-dessous, les résultats sont encore moins favorables, contrairement à ce que M. Leibbrand a supposé dans son système de ponts articulés au moyen de plaques de plomb occupant le tiers des joints de rupture1. Les rapports considérés plus haut passent pour l’acier de 0,58 à 0,32 pour la pierre de Comblanchien et de 0,65 à 0,39 pour celle de Ligne-rolles (expériences 2, 3, 10 et 11).
- 0 0G O.DG
- - 0.02
- Fig. 8.
- Si de l’acier on. passe aux métaux moins durs, les résultats deviennent encore moins favorables. Avec des carrés de 0,02 les résultats trouvés rapportés à la surface initiale varient, suivant qu’on considère le plomb ordinaire, le plomb à 5 °/0 d’antimoine, les caractères d’imprimerie et le zinc, pour la pierre de Comblanchien de 0,85 à 0,63 et pour la pierre de Lignerolles de 0,99 à 0,64 (expériences 5 à 8 et 13 à 16). Quand on rapporte les résistances à la surface finale, le zinc reprend sa supériorité, comme on pouvait le prévoir, par rapport aux autres métaux ou alliages. C’est ainsi que les rapports augmentent pour la pierre de Comblanchien de 0,27 pour le plomb à 0,55 pour le zinc (expériences 5 et 8) et pour la pierre de Lignerolles de 0,43 à 0,64 (expériences 13 et 16). Les résultats correspondant aux surfaces finales présentent d’ailleurs de très grandes différences d’une expérience à l’autre, par cette raison qu’à partir du moment où les pierres se fissurent, l’écoulement du métal se trouve être fort gêné par la déformation des pierres.
- Avec les prismes de 0,06x0,02, le rapport se réduit de 0,32 à 0,30 et 0,24, quand on remplace l’acier par le plomb antimonieux, avec la pierre de Comblanchien (expériences 3 et 4) et de 0,39 à 0,37 et 0,32 avec la pierre de Lignerolles (expériences 11 et 12).
- Les expériences 4 et 12 font voir notamment que dans le dispositif de M. Leibbrand, cet ingénieur a évalué d’une manière exagérée le coefficient de sécurité, par suite de l’extension donnée à la formule de M. Flamant en passant d’un carré à un prisme et en l’appliquant à d'autres pierres que la pierre tendre qui a servi à déterminer la formule. Pour la pierre de Comblanchien et le plomb antimonieux, plus dur que le plomb [ordinaire, le coefficient de sécurité devrait être réduit de 1 à 0,15 (expérience 4) et pour celle de Lignerolles de 1 à 0,27 (expérience 12), en se basant sur les résistances aux premières fissures.
- Les résultats trouvés par nous ne font d’ailleurs que confirmer d’autres expériences faites antérieurement par d’autres ingénieurs sur des grès de Fontaine (Isère) d’environ 1600 kilogrammes de résistance par centimètre carré (tableau annexe AIV, p. 34). Les résultats trouvés pour des cubes de 0m,06 d’arète, sur des carrés de 0m,02 de côté n’ont donné que des résistances de 0,68 et 0,77 de celles qui auraient dû être réalisées d’après la formule de M. Flamant.
- On ne serait pas en droit, d’après ces résultats, de compter pour un joint métallique qui n’occuperait pas toute la surface de la pierre et serait par suite moins sujet à écorner les arêtes de pierre, sur une résistance plus grande que pour un. joint occupant au contraire toute la surface de la pierre.
- En effet, un joint correspondant à toute la largeur A de la pierre donnant une résistance totale KRA*, un joint ne correspondant qu’à une fraction a de cette largeur donnerait une résistance totale KRAa.
- Gomme on a dans tous les cas A* ) Au, et en outre K ) K' d’après la comparaison des résultats obtenus, on doit en conclure que IvRA2 serait toujours plus grand que K'RAa.
- ' Pour le zinc, par exemple, les coefficients K donnés par les expériences A111, et K' donnés par les expériences AIV sont les suivants :
- 1. Annales des Ponls et Chaussées, juin 1801.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- i:t6
- COEFFICIENTS K
- N°* des expériences. — 8 — Comblanchien. — 20 — Lignerolles. — 26 — Grimault.
- Premières fissures . . . 0,59 0,98 0,80
- Écrasement 0,70 0,95 0,83
- — 28 -Villebois.
- 0,86
- 0,79
- COEFFICIENTS K'
- Nul des expériences.
- Premières fissures . Écrasement............
- - 8 — — 12 — — 17 — — 18 —
- Comblanchien. Lignerolles. Grimault. Villebois.
- 0,51 0,27 0,67 0,62
- 0,63 0,37 0,69 0,62
- RÉSUMÉ DES RÉSULTATS OBTENUS
- Les résultats qui se dégagent de ces expériences peuvent se résumer comme il suit :
- *
- 1° La résistance des pierres de côté A pressées par des joints de côté a est loin d’être
- A.
- augmentée dans la proportion-» avec les pierres'demi-dure, dure et très dure essayées,
- Qj
- contrairement à ce qui a été constaté avec une pierre tendre.
- 2° Les métaux ou alliages très compressibles doivent être écartés pour les joints métalliques.
- Il convient d’employer pour ces joints un métal ou alliage ayant un coefficient d’élasticité supérieur à celui de la pierre employée et étant par conséquent moins compressible que cette pierre.
- De tous les métaux ou alliages essayés, le zinc est celui qui donne les résultats les plus favorables.
- 3° Pour les pierres dont la résistance ne dépasse pas 1200 à 1300 kilogrammes par centimètre carré, la présence d’un bourrelet sur tout le pourtour du joint augmente d’une manière très appréciable la résistance des pierres.
- Les bourrelets auraient en outre l’avantage d’empêcher les filtrations entre les joints et les pierres.
- 4° Avec les pierres dont la résistance ne dépasse pas 1000 kilogrammes, les joints de zinc avec bourrelets donnent une résistance sensiblement égale à celle des pierres.
- Avec des pierres dont la résistance varie de 1000 à 1200 ou 1300 kilogrammes, la résistance de ces joints atteint environ 85 % de celle des pierres.
- Avec des pierres plus dures, la résistance proportionnelle donnée par les joints de zinc diminue, tout en restant encore satisfaisante. Pour augmenter cette résistance, il faudrait employer des métaux ou alliages encore moins compressibles que le ,zinc. Gomme la plupart des applications industrielles ont leurs alliages propres, comme en métallurgie l’addition de petites quantités de nickel, de chrome, de tungstène améliore d’une manière considérable les qualités de l’acier, il n’est pas téméraire de penser qu’on pourrait trouver un alliage qui donnerait des résultats encore supérieurs à ceux du zinc.
- RÉSISTANCE DES MAÇONNERIES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN CHAUX
- Les expériences faites pour déterminer cette résistance ont porté, comme les précédentes, sur deux cubes de pierre de 0n‘,06 de côté avec interposition de joints en ciment et en mortier de ciment ou de chaux.
- Le ciment utilisé a été un ciment portland artificiel de bonne qualité, de la marque
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES. 137
- Demarle et Lonquéty, de Boulogne-sur-Mer, la chaux employée a été prise dans l’ùsine de Lafarge du Teil.
- RÉSISTANCES PROPRES DU CIMENT ET DU MORTIER
- Le ciment et la chaux utilisés pour les joints ont été soumis aux essais normaux d’identh-fication : finesse de mouture ou de blutage, densité, prise; résistances à la traction et à la compression mesurées sur des briquettes en 8 de 31,3 centimètres carrés, conservées dans l’eau après avoir été maintenues pendant vingt-quatre heures dans leurs moules à l’air humide, ou conservées à l’air humide sans immersion. Les briquettes ont été faites soit en mortier battu, soit en mortier plastique un peu moins résistant mais qui se rapproche davantage de celui qu’on emploie sur les chantiers.
- Les essais d’identification ont été complétés par des essais d’écrasement d’un certain nombre de cubes de ciment de mortier conservés à l’air. Les résultats trouvés après 28 jours au laboratoire de l’École des ponts et chaussées sont consignés dans le tableau B1. En briquettes, les résistances à l’écrasement ont été plus élevées qu’en cubes, mais les augmentations de résistance données par les briquettes ont été relativement peu considérables comparées à celles qui ont été constatées sur les joints.
- En cubes, les résistances du ciment et de la chaux ont été les suivantes au bout de 28 jours :
- Coulis de ciment, avec 50 °/0 d’eau, par centimètre carré, 272kg,5.
- Ciment pur, à consistance normale, avec 23,5 °/0 d’eau, 345kg,7.
- Mortier de ciment, au dosage en poids de 1 de ciment et de 3 de sable, à consistance plastique, 95 kilogrammes.
- Mortier de chaux au dosage de 1 à 4, à consistance plastique, 19kg,7.
- RÉSISTANCES DES JOINTS DE CIMENT ET DE MORTIER
- Pour les cubes avec interposition de joints, les expériences ont porté sur les quatre mêmes pierres que pour les joints métalliques : pierre de Comblanchien (Côte-d’Or), liais de Lignerolles (Côte-d’Or), liais de Grimault (Yonne), choin de Villebois (Ain).
- On a fait des essais pour chaque pierre sur les onze séries suivantes de prismes, avec joints différents dans chaque série.
- Ciment pur
- 1{® Série. — Joint d’une fraction de millimètre d’épaisseur, le plus mince possible, obtenu en frottant l’une sur l’autre les faces des cubes recouvertes au préalable d’une petite couche de ciment.
- 2e Série. — Joint de 5 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage sous charge de 1 mètre à l’aide d’un coulis de ciment suffisamment liquide, gâché avec 50 °/0 de son poids d’eau.
- 3e Série. — Joint de 10 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage à l’aide du même coulis que pour la deuxième série et dans les mêmes conditions.
- 4e Série. — Joint de 10 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage, sous charge, à l’aide de ciment gâché à consistance normale, avec 23,5 °/0 de son poids d’eau.
- 5e Série. — Joint de 15 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage, avec la même pâte de ciment que pour la quatrième série.
- Mortier de ciment
- 6e Série. — Joint de 10 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage à l’aide d’un mortier de ciment, au dosage en poids de 1 de ciment pour 3 de sable normal composé (sable de Leu-cate), gâché avec 10. % de son poids d’eau, de manière à obtenir une consistance plastique analogue è, ce que donne le mortier de chantier. Le joint a été rempli en bourrant le mortier
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- de façon uniforme et, après remplissage, il a été comprimé à raison de 1 kilogramme par centimètre carré de section.
- Ie Série. — Joint de 10 millimètres d’épaisseur rempli du même mortier que celui de la sixième série, mais non comprimé après remplissage.
- 8e Série. — Joint de 15 millimètres d’épaisseur rempli du meme mortier que celui de la sixième série, comprimé à 1 kilogramme après remplissage.
- Mortier de chaux
- 9° Série. — Joint de 10 millimètres d’épaisseur obtenu par remplissage à l’aide d’un mortier de chaux au dosage en poids de 1 de chaux pour 4 de sable normal composé (sable de Leucate), gâché avec 13 °/p de son poids d’eau, de manière à obtenir une consistance plastique. Le joint a été comprimé à 1 kilogramme après remplissage.
- 10e Série. — Joint de 15 millimètres d’épaisseur rempli du même mortier que celui de la neuvième série, également comprimé à 1 kilogramme après remplissage.
- 11e Série. — Joint de 15 millimètres d’épaisseur, rempli du même mortier que ceux des neuvième et dixième séries, mais non comprimé après remplissage.
- Le coulis de ciment a été essayé avec des épaisseurs de 5 et 10 millimètres parce qu’en pratique on pourrait faire, croyons-nous, des joints d’une aussi faible épaisseur.
- Au contraire, pour les joints de mortier de ciment où de chaux, on a adopté des épaisseurs de joints de 10 et 15 millimètres, parce que, en pratique, il ne serait pas possible de faire des joints de grande surface avec des épaisseurs moindres.
- Pour chaque série, il a été fait un nombre suffisant de prismes de manière à ce que les expériences puissent être effectuées sur trois d’entre eux après diverses périodes de durcissement. Ces périodes sont de 28 jours, 84 jours, 6 mois et 1 an pour la pierre de Gomblan-chien, de 28 jours et 84 jours pour les autres pierres.
- Les prismes une fois constitués ont été conservés à l’air au laboratoire, en attendant le moment de leur essai. Dans la première quinzaine du durcissement du joint, on a toutefois arrosé fréquemment les prismes pour empêcher une dessiccation trop rapide qui aurait pu nuire à la résistance du ciment ou du mortier,
- Les résultats dont le détail est donné sur le tableau B" s’appliquent aux durées de prise de 28 et 84 jours pour chacune des pierres de Comblanchien, Yillebois, Grimault et Ligne-rolles, et à une durée de prise de 6 mois pour la pierre de Comblanchien1.
- D’une manière générale ce sont les résultats constatés sur les joints et non sur les pierres, et les résistances aux premières fissures et non à l’écrasement que nous avons considérées pour les conclusions à tirer de nos expériences. En effet, lorsqu’un joint commence à se fissurer, cette fissure risque peu à peu, avec le temps et sous l’action de la gelée, de provoquer la ruine du joint et finalement celle des pierres contiguës.
- Les résultats obtenus peuvent se résumer comme il suit :
- 1° D’une manière générale, tous les joints donnent une résistance supérieure à la résistance intrinsèque des joints donnée par des cubes ou même en général par des briquettes, mais, sauf pour les joints de ciment pur d’une fraction de millimètre, cette résistance est très inférieure à celle de la pierre.
- 1. Ces résultats sont concordants, sauf ceux qui se rapportent aux joints de ciment pur et de coulis de ciment avec la pierre de Lignerolles. Cela tient, pour les joints de ciment pur (4° et 5e séries), à ce qu’on avait tout d’abord rempli les joints pour ces expériences, comme pour les autres, en humectant un peu la pierre pour favoriser le remplissage et le tassement des joints ; mais on s’est aperçu, après durcissement, que pour la pierre très poreuse de Lignerolles le joint de ciment ne se trouvait pas rempli complètement et laissait de grands vides. On a été dans l’obligation de refaire ces joints en imbibant complètement d’eau la pierre, avant remplissage, et en tassant très longtemps le ciment pbur bien assurer le remplissage. Ces conditions, qui ne sont pas réalisables dans la pratique, ont donné des joints plus denses qui ne peuvent pas se comparer aux joints des autres pierres. Pour les joints de coulis de ciment (2e et 5° séries) l’anomalie constatée pour les premières fissures doit également être attribuée à la porosité de la pierre, qui n’a pas permis de réaliser toutes les expériences dans les mêmes conditions. Le même inconvénient ne s’est pas fait sentir pour les mortiers de ciment et de chaux avec lesquels on a rempli les joints par petites quantités ajoutées successivement.
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES.
- T D’une manière générale dans les joints de coulis de ciment, de ciment pur, de mortier de ciment et.de chaux, la résistance diminue quand l’épaisseur augmente, dans une proportion moindre que l’épaisseur, mais néanmoins très sensible1.
- 3° Les résistances les plus fortes sont données par le ciment pur d’une fraction de millimètre d’épaisseur, en frottant l’une sur l’autre les faces des cubes recouvertes au préalable d’une petite couche de ciment. Ce sont les seules qui soient comparables à celles données par le zinc. Mais pour pouvoir compter sur les résistances trouvées, il faudrait s’astreindre, dans la pratique, à frotter les unes sur les autres les faces des pierres préalablement taillées avec une grande perfection, de manière à ce que l’épaisseur des joints ait une fraction de millimètre, ce qui serait d’une exécution difficilement réalisable et en tout cas très dispendieuse.
- 4° Les joints de ciment pur sont plus résistants que les joints de coulis ou de mortier de ciment. Mais il y a lieu de remarquer qu’en pratique il serait très difficile d’éviter avec le ciment pur la présence de bulles d’air emprisonnées dans la pâte, qui diminueraient certainement la résistance des joints et la feraient descendre peut-être au-dessous de celle des joints de coulis de ciment ou de mortier de ciment.
- 5° Après le ciment pur, c’est le coulis de ciment qui donne les plus fortes résistances. Mais ces résultats doivent être attribués non pas à la résistance intrinsèque du coulis, mais bien à ce qu’on a essayé ce coulis avec des épaisseurs moindres, pensant, comme nous l’avons dit, qu’en pratique on pourrait donner aux joints de coulis de ciment des épaisseurs moindres qu’aux autres joints.
- Avec une épaisseur de 10 millimétrés, les joints de coulis de ciment et de mortier de ciment 1 : 3 ont sensiblement la même résistance.
- 6° Les joints de mortier de ciment et de chaux commencent généralement à se désagréger au pourtour et ils continuent à se vider de plus en plus sous les augmentations de charges en diminuant d’épaisseur avant que des fissures commencent à se produire dans la pierre2.
- 7° Les joints de mortier de ciment et de chaux non comprimés après remplissage présentent en général une résistance moindre que les joints comprimés..
- 8° Les résistances des joints de mortier de chaux sont notablement inférieures à celles des joints de ciment et de mortier de ciment3.
- 9° Jusqu’à 84 jours d’une manière générale tous les joints essayés augmentent de résistance avec la durée de prise, quoique généralement dans une proportion moindre que les matières des joints écrasés en briquettes.
- Mais de 84 jours à 6 mois, les résistances des joints n’augmentent pas d’une manière appréciable.
- Cette dernière conclusion est donnée par la comparaison des résistances b et c constatées sur la pierre de Comblanchien à 84 jours et à 6 mois. Il y a plus de résistances de 6 mois inférieures à celles de 84 jours qu’il n’y en a de supérieures. La moyenne générale des huit sortes de joints essayés est très légèrement supérieure pour la résistance des joints, et un peu inférieure pour la résistance des pierres. Cela tient sans doute à ce que, si les joints durcissent un peu plus, ils s’affaissent moins à 6 mois qu’à 84 jours et provoquent ainsi plus facilement l’éclatement des pierres.
- En résumé les résistances à 28 jours des divers joints essayés se classent comme il suit,
- 1. Pour le mortier de chaux, cetle loi a été donnée seulement par les constatations faites sur la résistance des joints eux-mêmes. Un résultat contraire a été donné par les résistances constatées sur les pierres.
- 2. Quand la désagrégation et l’écoulement du joint commencent, les cubes de pierre travaillent à la flexion et au poinçonnage et la rupture de la pierre arrive d'autant, plus vite que la pierre est moins résistante à la llexion. C’est ce qui explique pourquoi avec la pierre peu résistante de Lignerolles la désagrégation et la ruine des joints de mortier de ciment coïncident avec les fissures et l’écrasement des pierres.
- 3. Les résultats seraient différents si, au lieu de considérer les résistances des joints eux-mêmes, on considérait celles des cubes de pierre. Ce sont ces dernières résistances qui avaient été seules enregistrées dans les premières expériences dont il a été rendu compte dans le 3e trimestre de 1899 des Annales; c’est ce qui nous avait conduit, pour les résistances des joints de mortier de ciment et de chaux, à une conclusion différente.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- par rapport à celles propres du ciment ou du mortier employé, de la pierre, et enfin des joints de zinc, considérés comme le type des joints métalliques, la résistance de ces diverses natures de joints étant successivement prise comme unité.
- Zinc.
- Premières fissures. Ecrasement. . . .
- Résistance des pierres avec joints
- 0,80 à 0,98 0,80 à 0,60
- de celle -des pierres demi-dures et dures, de celle des pierres exceptionnellement dures.
- Ciment pur d’une fraction de millimètre d’épaisseur.
- Premières fissures. Écrasement. . . .
- Résistance des pierres avec joints
- •1,82 à 3,27), ,
- 1,82 à 4,82|du c'ment
- 0,70 à 0,85 ) , .
- 0,80 à o,o7ye a^ierre
- 0,86 à 1,17), .
- 0,85 1,3irU 2,,,C
- Coulis de ciment de 5 millimètres avec 50 % d’eau sous 1 mètre de chute.
- Premières fissures. Ecrasement. . . .
- Résistance des pierres avec joints
- 0,71 à 1,80) 1,32 à 3,371
- du coulis.
- 0,26 à 0,33), , .
- 0,27 à 0,42plaPiem'
- 0,46 à 0,49 à
- 0,53
- 0,73
- du zinc.
- Ciment pur de 1 centimètre d'épaisseur.
- Premières fissures. Écrasement. . . .
- Résistance des pierres avec joints
- 1,22 à 1,94) , .
- 1,33 à l,94^dU C,ment
- 0,31 à 0,49), , .
- 0,28 à 0,46plapiCTre-
- 0,47 à 0,62 ), .
- n du zinc
- 0,41 a 0,59^
- Mortier de ciment, 1 : 3, de 1 centimètre d’épaisseur, comprimé.
- Premières fissures. Résistance - du
- Ecrasement. . . . mortier
- 2,37 à 5,29
- 2,43 à 5,29 dUm°rt‘er-
- 0,17 à 0,30 ) 0,25 à 0,30 J
- de la pierre.
- 0,25 à 0,31 )J . 0,24 A 0,30 |du ZU,C
- Mortier de chaux, 1 : 4, de 1 centimètre d’épaisseur, comprimé.
- Premières fissures. Résistance , du
- Ecrasement. . . . mortier
- 3,02 à 4,31 )
- 0,69 à 8,78pm0rt‘er
- 0,05 à 0,24 0,09 à 0,17
- de la pierre.
- 0,06 à 0,09) ,
- 0,12 à 0,18^“ Z’”C
- Si on laisse de côté, en vue d’emplois pratiques, le ciment d’une fraction de millimètre d’épaisseur et le ciment pur, on voit par ce tableau qu’au bout de 28 jours les résistances aux premières Assures des joints de coulis de ciment varient de 0,46 à 0,53 de celle des joints de zinc; la résistance des joints de mortier de ciment, de 0,25 à 0,31 et enfin les résistances du mortier de chaux, de 0,06 à 0,09.
- Les résultats des expériences faites à 28 et 84 jours sont représentés sur les graphiques III et IV joints à ce mémoire.
- Le premier de ces graphiques donne les variations des résistances des joints aux premières fissures avec l’épaisseur de ces joints,. Il est la représentation de la seconde conclusion donnée ci-dessus, aussi bien pour 84 que pour 28 jours. Les courbes du ciment pur, du coulis de ciment, des mortiers de ciment et de chaux, présentent bien la même allure dans la limite des épaisseurs pour lesquelles les joints ont été essayés.
- Le second graphique représente les variations des résistances des joints, également aux premières fissures, avec les durées de prise.
- Les courbes de résistance des cubes sont inférieures à celles des briquettes minces, bien que les cubes aient été conservés à l’air et les briquettes dans l’eau, mais elles présentent la même allure générale. .
- D’une manière générale le graphique IV montre que, même en escomptant largement les augmentations de résistance données pour les durées croissantes de prise, les résistances des joints de coulis de ciment et de mortier de ciment et de chaux seront toujours très inférieures aux résistances propres des pierres et à celle des joints de zinc.
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES.
- En dehors de la supériorité des joints métalliques que mettent en évidence les expériences de laboratoire, il faut tenir compte de ce fait que la résistance des joints métalliques d’un ouvrage ne peut pas être sensiblement moindre que celle trouvée dans un laboratoire, puisque ces joints acquièrent immédiatement toute leur résistance, tandis qu’avec le ciment et les mortiers ordinaires, les conditions atmosphériques dans lesquelles s’opère leur durcissement, si elles sont mauvaises, comme cela arrive souvent dans la pratique, réduisent dans des proportions très importantes la résistance des joints.
- A défaut de joints métalliques nos expériences ont mis en évidence les bons résultats du coulis de ciment basés sur ce fait qu’on pourrait donner en pratique aux joints en coulis une épaisseur plus faible qu’aux joints de ciment ou de mortier de ciment ou de chaux.
- COMPRESSIONS DES JOINTS DE CIMENT ET DE MORTIER
- Nous avons terminé les expériences relatives aux joints habituels en ciment ou en mortier par la détermination des affaissements, d’abord sur des cubes de ciment ou des mortiers employés pour les joints, et ensuite sur des joints eux-mêmes, en mesurant sur 0m,09 de hauteur les affaissements totaux, et en retranchant de ces affaissements ceux: des blocs de pierre d’après les coefficients d’élasticité de ces pierres.
- Le tableau BIV donne les résultats obtenus après 28 jours.
- Le coefficient d’élasticité a été trouvé de 1,974 x 109 pour le ciment pur, de 1,731x10® pour le mortier de ciment 1:3, et de 0,392 x 10® pour le mortier de chaux 1:4. Ces résultats concordent avec ceux qui ont été trouvés précédemment, notamment par M. Durand-Claye (Annales des ponts et chaussées, avril 1888).
- Si on compare les affaissements des joints à ceux des cubes, on constate :
- 1° Que les affaissements des joints sont plus grands qu’ils auraient dû l’être d’après les coefficients d’élasticité des cubes, ce qui montre la nécessité d’expériences spéciales pour déterminer les affaissements des joints;
- 2° Que les affaissements des joints de mortier de ciment et de chaux sont plus petits avec la compression que sans la compression des joints.
- La détermination des affaissements des pierres et des joints employés permet de calculer à l’avance les affaissements des constructions sous des charges déterminées, notamment les affaissements que des arches de pont doivent prendre au décintrement, ce qui présente une importance réelle.
- Les expériences mentionnées ci-dessus confirment, à ce point de vue, la supériorité des joints de mortier de ciment, sur les joints de mortier de chaux.
- Si on suppose par exemple des voussoirs de pont de 0m,30 d’épaisseur séparés par des joints de 0m,01, et si on admet des coefficients d’élasticité de 9x10®, 1 x 10®, 0,30x10® pour la pierre et les mortiers de ciment ou de chaux, les compressions des voûtes seront proportionnelles aux nombres suivants :
- Voûte supposée monolithe.
- 31
- 9
- = 3,444
- — avec joints de mortier de ciment
- — avec joints de mortier de chaux.
- 30
- 9
- 30
- 9
- + j = 4,333
- +éü=6-666
- Les expériences subséquentes auront pour effet de déterminer dans quelle mesure les durées de prise modifient la compressibilité des joints.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- APPLICATIONS DES JOINTS MÉTALLIQUES.
- APPLICATIONS GÉNÉRALES
- Les joints métalliques trouveraient leur emploi rationnel dans toutes les maçonneries ayant à supporter une pression plus forte qu’elles ne pourraient le faire avec des joints ordinaires de ciment ou de chaux.
- A l’instar de ce qui a lieu pour les constructions métalliques çn adopte, en effet, pour la pression maximum exercée sur les maçonneries, une fraction déterminée de leur résistance totale, soit aux premières fissures, soit à l’écrasement.
- Le coefficient de sécurité adopté étant supposé le même pour \es joints métalliques et pour les joints ordinaires, la comparaison des résistances aux premières fissures trouvées pour ces deux catégories de joints après 28 jours, comme nous l’avons fait ressortir plus haut, montre dans quelle proportion considérable les joints de zinç sont supérieurs aux joints en ciment ou en mortier habituellement employé au point de v^e des pressions qu’on peut faire supporter aux maçonneries.
- Une commission d’ingénieurs et d’architectes autrichiens, qui a publié, il y a quelques années, des essais comparatifs très intéressants sur la résistance des vpûtes de matériaux divers, a émis l’avis que pour la compression le coefficient de sécurité pouvait être compris entre 1/10 et 1/4 de la résistance aux premières fissures d’échantillons de la maçonnerie employée. Il semble que le plus faible de ces coefficients, celui de 1/10, qui dépasse de beaucoup déjà celui qui est généralement appliqué dans la pratique, pourrait être adopté sans imprudence pour les grands ouvrages, construits avec des pierres de carrières bien homogènes, et assez importants pour justifier des expériences particulières sur les bancs de carrières employés, comme on en fait sur les fers et aciers mis en œuvre dans les grands ouvrages métalliques. On resterait ainsi bien au-dessous du coefficient de sécurité du 1/5 qui a été adopté par la circulaire ministérielle du 29 août 1891 pour les constructions de fer et d’acier.
- APPLICATION A DES ARCHES EN MAÇONNERIE DE GRANDE OUVERTURE
- Une des applications les plus fréquentes des joints métalliques pourrait être faite aux arches en maçonnerie de grande ouverture.
- Dans le mémoire publié dans les Annales des ponts et chaussées nous avons comparé, au point de vue de la dépense, ces joints aux joints ordinaires dans des arches de 50 et 100 mètres d’ouverture de divers systèmes. Nous rappellerons brièvement, à titre de simple indication, les résultats auxquels nous sommes arrivé.
- Pour réduire autant que possible le poids des voûtes nous avons supposé, pour les joints métalliques, des voûtes à triple articulation, avec plaques d’appui et rotules métalliques, et des tympans élégis au moyen d’arcades supportées de distance en distance par des pylônes.
- Afin de donner le plus de hauteur possible aux voûtes, nous les avons fractionnées en plusieurs arcs séparés, comme cela a lieu dans les ponts métalliques.
- Enfin pour donner plus de rigidité et de solidité aux constructions, et notamment pour relier les arcs entre eux au moyen d’un contreventement aussi efficace à l’allongement qu’à la compression, nous avons supposé construits en béton de ciment armé les contrevente-raents des arcs, ainsi que les pylônes et les petites voûtes des tympans.
- Nous avons adopté pour les ponts-routes et pour les ponts de chemin de fer des surbaissements donnant des dimensions admissibles pour les diverses solutions examinées.
- La pression maximum adoptée a été de 100 kilogrammes pour les joints métalliques et de 40 kilogrammes pour les joints de mortier de ciment. Ces derniers ont été considérés, soit avec des voûtes à triple articulation, soit avec des voûtes ordinaires sans articulation.
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- JOINTS MÉTALLIQUES COULÉS DANS LES MAÇONNERIES. 143
- Nous avons enfin comparé d’une façon sommaire les dépenses de divers types de voûte à celles de ponts en fer, en calculant les poids d’infrastructure par mètre carré, d’après les formules données par M. Croizette-Desnoyer dans son cours de ponts, par rapport à l’ouverture des ouvrages.
- Les conditions d’établissement et les dépenses des voûtes en maçonnerie ou ponts métalliques sont données en détail dans le mémoire publié par nous dans les Annales des ponts et chaussées. Comparées à celles des voûtes articulées avec joints métalliques prises comme unités, les dépenses des diverses voûtes ou tabliers métalliques étudiés varient de 1,39 à 2,77.
- L’économie donnée, avec les joints métalliques, par la diminution du poids des maçonneries, l’emporte donc de beaucoup sur l’augmentation de dépense, variant de 4 à 8 p. °/0, et résulterait de la substitution des joints métalliques aux joints ordinaires.
- Ces résultats suffisent pour montrer le grand avantage que. donnerait l’emploi des joints métalliques, sans vouloir d’ailleurs généraliser ces résultats et les étendre à toutes les hypothèses.
- Combinée avec l’emploi de la triple articulation, l’adoption des joints métalliques permettrait de construire, plus économiquement que des travées métalliques, de grandes voûtes en maçonnerie, qui leur seraient supérieures au point de vue de l’entretien, probablement môme aussi à celui de la durée. Les joints métalliques seraient spécialement susceptibles de recevoir des applications dans la construction des viaducs de chemin de fer et des ponts-canaux.
- H. TA VERNIER.
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- GRAPHIQUES ET TABLEAUX ANNEXES
- I
- COMPRESSIONS DE DIVERS MÉTAUX OU ALLIAGES
- Les compressions ont été prises sur des cubes de 0m,03 d’arête comprimés entre des plaques de métal de 0m,07 de côté, et les déformations ont été relevées après 5 minutes d’application de l’effort.
- Caractères
- Plomb ordinaire Soudures d'imprimerie
- 53,82 68.55- 8105
- Clichés
- Plomb a 570
- dantimoine
- 8.33 Zinc
- Antnnoi ic
- Kg. 6ZXg 250Kg 82! Kg 1001 Kg.
- 0 1Z5% Z5(Kg
- Plomb ordinaire..-2161. Tlomb durci____.1610
- Souduresi-------J JJ-
- ______22
- 38_______
- 23______
- _11.18_............25
- ______i.
- _________0
- MÉTHODES D’ESSAI.
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-
-
- II
- VARIATIONS DE LA COMPRESSION AVEC L’ÉPAISSEUR DES JOINTS
- Les courbes AB représentent les variations des compressions rapportées à la valeur initiale, l’une pour 500 kilogrammes et l'autre pour 1000 kilogrammes. Les ordonnées représentent les compressions, et les abscisses les rapports de la surface des joints à leur épaisseur.
- Les autres courbes représentent les compressions pour diverses pressions par centimètre carré et pour divers joints. Les abscisses représentent les pressions; les hauteurs et les épaisseurs des joints sont indiquées en millimètres à l’extrémité des courbes.
- Rapports
- Fig. 1. — Plomb ordinaire.
- A.. 1196 ( Compression du cube
- tondant à 1000 ^
- Fig. 2. — Plomb à 5 % d’antimoine.
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-
- lli
- VARIATIONS DES RÉSISTANCES DES JOINTS DE MAÇONNERIE AUX PREMIÈRES FISSURES
- AVEC L'ÉPAISSEUR DES JOINTS
- Les courbes ABEFGIIIJ représentent les moyennes des résultats obtenus avec les quatre pierres de Comblanchien, Ville-bois, Grimault et Lignerolles.
- Les courbes CD représentent les moyennes des résultats obtenus avec les trois pierres de Comblanchien, Grimault et Lignerolles.
- A. Les résistances (les quatre pierres aux, premières fissures sonj en moyenne de 1211 kilogr. et pour chacune des pierres
- de 1607 kilogr. 1338 kilogr. 1164 kilogr. 734 kilogr.
- B. Les résistances des joints de zinc aux premières fissures sont en moyenne de 937 kilogr. et pour chacune des pierres
- de 968 kilogr. 1064 kilogr. 985 kilogr. 731 kilogr.
- CE G L Résistance au bout de 84 jours.
- DFHJ. Résistance au bout de 28 jours.
- Épaisseurs. . . .
- 10 millimètres.
- 15 millimètres.
- pierres
- Résistance des joints après 28 jours.
- . Comblanchien. ... 1.
- Villebois............2.
- Grimault.............3.
- Lignerolles..........4.
- Moyennes. . . .
- Résistance des joints après 84 jours.
- Moyennes. ... 993 457 600 » 333 182
- B-ésistanas^dô^ joints de zinc
- Nota. — Les courbes 1, 2, 3 et 4 indiquent les résistances à 28 jours, relatives à chacune des pierres de Comblanchien, Villebois, Grimault et Lignerolles.
- La moitié de la courbe E est indiquée en pointillé parce que les résistances du coulis de ciment n’ont pas été déterminées à 84 jours pour 10 millimètres.
- Echelle de 0'm45 pour-une pression de 1000 Kiloq par centanètre carré
- Coulis de. ciment
- 1Séjours)
- Mortier de ciment i-3
- Gt81rjoursl
- (7.8 jours!
- Mortier de chaux. 1-4
- --------1 T184 i ours
- p.147 - vue 150/218
-
-
-
- IV
- VARIATIONS DES RÉSISTANCES DES JOINTS DE MAÇONNERIE AUX PREMIÈRES FISSURES
- AVEC LES DURÉES DE PRISE
- Les courbes ABFGHIJ représentent les moyennes des résultats obtenus avec les quatre pierres de Comblanchien, Ville-bois, Grimault et Lignerolles.
- Les courbes CDE représentent les moyennes des résultats obtenus avec les trois pierres de Comblanchien, Grimault et Lignerolles.
- A. Les résistances des quatre pierres aux premières fissures sont en moyenne de 1211 kilogr. et pour chacune des pierres
- de 1607 kilogr. 1338 kilogr. 1164 kilogr. 734 kilogr.
- B. Les résistances des joints de zinc aux premières fissures sont en moyenne de 937 kilogr. et pour chacune des pierres
- de
- 968 kilogr.
- 1064 kilogr.
- 985 kilogr.
- 731 kilogr.
- mi* r
- Résistance du ciment pur pour 0mra,5, 10 et 15 millimètres.
- — du coulis de ciment pour 5 millimètres.
- — du mortier de ciment 1 : 3 pour 10 et 15 mm.
- — du mortier de chaux 1 : 4 pour 10 et 15 mm.
- — des briquettes et des cubes de ciment pur.
- — des cubes de coulis de ciment 1: 3.
- — des briquettes et cubes de mortier de ciment 1 : 3
- — — — chaux 1 :4
- 937K_________
- Les briquettes dont la résistance est figurée sur les courbes KLM avaient 21 millimètres d’épaisseur et ont été conservées dans l’eau.
- Les cubes de ciment et de chaux ont 0m,05 de côté.
- Les cubes et les prismes de pierres avec joints ont été conservés au. contraire à l’air.
- C3 tr-i
- lan
- p.148 - vue 151/218
-
-
-
- A - RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS MÉTALLIQUES
- — COEFFICIENTS D’ÉLASTICITÉ
- Lignerolles
- Densité du cube (2208 kg.
- Grimault
- Densilé du cube (2546 kg.
- Villebois
- Densité du cube (2080 kg.
- Comblanchien
- Densité du cube (2047 kg.)
- Les colonnes 1 donnent les pressions par centimètre carré, les colonnes 2 les affaissements constatés sur une hauteur de 0,09 et les colonnes 3 les différences constatées entre les expériences consécutives.
- 0.0545
- affaissent*
- permanent
- rupture
- rupture
- rupture
- rupture
- Coefficient d’élasticité.
- 750 x0,09
- 0,0001*x 0,0001345
- 0,0001 x0,0001375
- 0,0001 x0,0001345
- 0,0001 x.0,000132
- RÉSISTANCES PROPRES DES PIERRES
- Prismes en un seul morceau.
- Prismes en deux cubes
- Prismes en un seul-morceau.
- Prismes en deux cubes.
- Les colonnes 1 donnent les densités, les colonnes 2 les résistances aux premières fissures et les colonnes 3
- les résistances à l'écrasement.
- Lignerolles
- Grimault
- MOYENNES GÉNÉRALES
- MOYENNES GÉNÉRALES
- des deux sortes de prismes
- Comblanchien
- Villebois
- 1594
- 10(33
- . 2080
- MOYENNES GÉNÉRALES
- MOYENNES GÉNÉRALES
- . 1479
- p.149 - vue 152/218
-
-
-
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI,
- 150
- III — RÉSISTANCES DES JOINTS MÉTALLIQUES
- PLOMB ORDINAIRE PLOMB ANT1MONIEUX CARACTÈRES d’imprimerie
- 1 2 3 1 2 3 1 2 3
- ZINC
- Les colonnes 1 donnent les densités, les colonnes 2 les résistances aux premières fissures et les colonnes 3 les résistances à l’écrasement.
- , [ Densité........................... 2054 kg.
- Comblanchien. j Premières fissures................ 1613
- ( Écrasement........................ 1828
- N0!des expériences. 1 2 3 4
- Surfaces de joints 2070 022 775 2056 581 696 2672 891 1007 267d 951 1041
- non bouchardées. | 2040 495 795 2050 590 795 2648 722 917 2644 1054 1193
- 2000 071 770 2672 511 727 2658 708 918 2668 845 1164
- Moyennes 2602 590 779 2060 561 759 2659 787 947 2602 945 1155
- Pourcentage . . . 0,50 0,45 0,54 0,41 0,48 0,52 0,57 0,62
- Les nombres de la dernière ligne donnent le pourcentage des résultats obtenus par rapport aux résistances propres de la pierre aux premières fissures et à l’écrasement.
- Nos des expériences.
- Surfaces de joints bouchardées . .
- Moyennes.........
- Pourcentage . . .
- 5 6 7 8
- 2074 410 598 2654 406 669 2072 952 1078 2676 906 1285
- 2604 583 . 642 2050 562 079 2648 858 944 2646 1004 1286
- 2672 495 645 2072 430 645 2058 758 857 2660 994 1256
- 2070 500 628 2659 399 664 2059 849 955 2002 968 1268
- 0,31 0,55 0,24 0,57 0,51 0,52 0,59 0,70
- Nosdes expériences.
- Surfaces de joints bouchardées avec bourrelets.
- Moyennes.........
- Pourcentage . . ,
- 2674
- 2070
- 2040
- 2003
- 572
- 574
- 024
- 502
- 0,30
- 751
- 740
- 835
- 775
- 0,45
- 2054
- 2050
- 2072
- 2659
- 10
- 538
- 545
- 528
- 537
- 0,33
- 891
- 855
- 755
- 826
- 0,45
- 2072
- 2048
- 2650
- 2659
- 11
- 978
- 840
- 802
- 875
- 0,53
- 12
- 1205 2676 980 1097
- 987 2650 846 1216
- 951 2644 871 1154
- 2070 901 1162
- 1047 2660 900 1152
- 0,58 0,54 0,65
- Lignerolles.
- Densité....................... 2201 kg.
- Premières fissures............. 747
- Écrasement..................... 780
- A05 des expériences.
- bouchardées
- Moyennes. . Pourcentage
- 13 14 15 16
- 2208 242 544 2220 » 467 2208 » 615 2170 » 597
- 2190 196 550 2186 » 449 2190 » 557 2200 » 620
- 2216 520 340 2208 » 471 2212 537 564 2216 429 671
- 2205 255 338 2205 462 462 2205 570. 579 2195 551 631
- 0,54 0,43 0,62 0,59 0,77 0 j 75 0,75 0,79
- N0' des expériences.
- Surfaces de joints bouchardées avec bourrelets.
- Moyennes.........
- Pourcentage . . .
- 2208
- 2190
- 2216
- 2205
- 17
- 307
- a
- 516
- 567
- 0,49
- 4M
- 419
- 406
- 412
- 0,52
- 2186
- 2208
- 2220
- 2205
- 18
- »
- »
- »
- 557
- 0,72
- 534
- 560
- 518
- 557
- 0,68
- 2212
- 2190
- 2212
- 2205
- 19
- »
- »
- 621
- 649
- 0,89
- 071-
- 655
- 657
- 661
- 0,84
- 2212
- 2174
- 2200
- 2195
- 20
- 717
- »
- »
- 731
- 0,98
- 761
- 705
- 770
- 745
- 0,95
- p.150 - vue 153/218
-
-
-
- RESISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS MÉTALLIQUES.
- 151
- PLOMB ANTIVONIEUX
- ZINC
- ( Densité 2550 f Densité . 2081
- Grimault. j Premières fissures . 1255 Villebois. < Premières fissures 1555
- ( Écrasement .... 1282 ( Écrasement . . . . ni 4
- PLOMB ANTIMONIEUX
- ZINC
- N08 des expériences. 21 22 23 24
- 2540 554 500 2545 1050 1000 2088 621 050 2082 897
- Surfaces bouchar- 2554 592 051 2512 819 1000 2074 627 055 2680 808
- dees 2512 402 509 2551 755 898 2004 549 619 2676 1002
- 2510 i o i i 1004 2672 »
- Moyennes 2550 529 594 2554 900 1008 2075 599 042 2077 940
- Pourcentage. . . . 0,45 0,47 • • • 0,75 0,79 . . . 0,45 0,45 0,76
- 987
- 1045
- 1125
- 994
- 1057
- 0,75
- A05 des expériences. 25 26 27 1 28
- Surfaces bouchar- 2542 » 082 2542 1120 1105 2684 700 718 2680 »
- dées avec bour- 2550 » 651 2550 912 999 2674 700 708 2076 »
- relets 2510 » 004 2510 925 1058 2070 » 706 2072 980
- Movennes 2550 059 059 2550 985 1008 2670 705 711 2070 1004
- Pourcentage . . . 0 f oo 0,51 0,80 0,85 . . . 0,57 0,50 • • 0,86
- 1148 1004 1158
- 1117
- 0,79
- IV - RÉSISTANCES DES JOINTS DE SURFACE INFÉRIEURE A CELLE DES PIERRES
- Comblanchien
- CUBES POINÇONNÉS par un carré d’acier de 0,02 de côlé.
- PRISMES DE DEUX CUBES AVEC INTERPOSITION d’üN
- carré d’acier de 0m,02.
- prisme d’acier de 0m,00x0m,02.
- prisme de plomb antimonieux de 0m,06x0"',02.
- 1
- 2
- 3
- 1
- 2
- 3
- 1
- 2
- 3
- 1
- 2
- Les colonnes 1 donnent les densités, 2 et.3 les résistances aux premières fissures et à l’écrasement rapportées à la surface initiale et 4 la résistance à l’écrasement l'apportée à la surface finale.
- 1 2 3 4
- 2058 5150 5625 2676 2441 5111 2078 919 1080 2076 755 ' 1418 1157
- 2(565 2790 5547 2608 )) 5082 2044 919 1785 2054 708 1759 1400
- 2675 5507 5701 2042 5071 5586 2008 971 1772 2056 941 1725 1200
- 2000 5084 5557 2602 2804 5195 2065 950 1746 2055 815 1055 1294
- 0,50 0,65 .... 0,52 0,58 .... 0,17 0,52 .... 0,15 0,50 0,24
- Les nombres de la dernière ligne de ce tableau et des suivants indiquent le pourcentage de la résistance trouvée par rapport à celle qu’on aurait dû obtenir, d’après la formule de M. Flamant R t, dans laquelle II est la résistance à l’écrasement propre à la pierre, A le côté de la grande surface, soit 0ra,0(i et. a le côté de la petite surface, soit 0m,02.
- PRISMES DE DEUX CUBES AVEC INTERPOSITION ENTRE SURFACES NON BOUCIIARDÉES d’un carré de 0m,02x0,n,02 et 0m,0üô d’épaisseur de
- I'LOMR ORDINAIRE PLOMB ANTIMONIEUX CARACTÈRES d’imprimerie ZINC
- 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
- Ë 6 i 7 8
- 2004 2078 5780 manque 2072 2855 5701 2097 2680 5071 3701 1698 2670 2756 5465 manque
- 2074 2995 4551 1579 2046 2205 4174 1955 2634 1969 4016 4 751 2646 2895 5625 5156
- 26 40 2995 5749 1592 2656 2562 5150 1567 2648 2047 3701 1686 2678 2678 5229 2876
- 2062 2888 4620 I486 2058 2467 5675 1872 2654 2562 5806 1705 2664 2776 5439 5006
- . . . 0,55 0,85 0,27 . . . 0,45 - * 0,67 0,54 . . . 0,45 0,69 0,31 . . . 0,51 0,63 0,55
- p.151 - vue 154/218
-
-
-
- 152
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Lignerolles
- CUBES POINÇONNES par un carré d’acier de 0m,02 de côté.
- 2196
- 2200
- 2210
- 2202
- 2
- £
- »
- u
- »
- 1614
- 1732
- 1575
- 1555
- 1614 0,67
- PRISMES
- PRISMES DE DEUX CUBES AVEC INTERPOSITION
- d’un carré d’acier de 0m,02 de côté.
- 2226
- 2174
- 2200
- 2200
- 2
- 10
- »
- »
- »
- 1562
- 0,69
- 1575
- 1536
- 1575
- 1562
- 0,65
- d’un prisme d’acier de 0m,06x0m,02.
- 2220
- 2180
- 2204
- 2201
- 2
- 11
- 761
- 755
- 657
- 718
- 0,50
- 945
- 919
- 945
- 936
- 0,59
- d’un prisme de plomb antimonieux de 0m,0ü xOm,02.
- 12
- 2196
- 2208
- 2212
- 2205
- 682
- 656
- 604
- 647
- 0,27
- 919
- 840
- 893
- 884
- 0,37
- 4'
- 755
- 750
- 811
- 759
- 0,32
- DE DEUX CUBES AVEC INTERPOSITION ENTRE SURFACES NON BOUCIIARDÉES
- d'un prisme de 0m,06 X 0m,02 et 0,003 d’épaisseur de
- PLOMB ORDINAIRE
- 13
- 2212 1496 2205
- 2196 1418 2205
- 2179 1559 2678
- 2196 1418 2563
- . . . 0,59 0,99
- 900
- 971
- 1179
- 1017
- 0,45
- PLOMB ANTIMONIEUX CARACTÈRES d’imprimerie
- 1 2 3 4 1 2 3 4
- 1 4 1 5
- 2250 1103 1969 1426 2212 1496 1811 1170
- 2186 1181 2562 1449 2196 1418 1969 1475
- 2190 1418 2126 1479 2180 1418 1755 1512
- 2202 1254 2152 1451 2196 1444 1838 1519
- . . . 0,52 0,90 0,61 0,61 0,77 0,55
- ZINC
- 16
- 2220
- 2166
- 2200
- 2195
- 1518
- 0,64
- 1733
- 1525
- 1496
- 1518
- 0,64
- 1733
- 1525
- 1496
- 1518
- 0,64
- Grimault Villebois
- 1 2 3 1 2 3
- 17 18
- Prismes de deux cubes avec in- 2558 » 2599 2678 » 2562
- terposition d’un carré d’acier. 2520 » 2520 2674 2520
- de 0ra,02 1 2534 2599 2855 2682 » 2835
- 2550 2573 2651 2678 2659 2639
- ... 0,67 0,69 . . . 0,62 0,62
- RÉSULTATS DES ESSAIS OBTENUS SUR DEUX ECHANTILLONS DE GRÈS DE FONTAINE (ISÈRE)
- PIERRE COMPRIMÉE PIERRE COMPRIMÉE SUR UNE PARTIE DE LA SURFACE
- DÉSIGNATION DES ÉCHANTILLONS POIDS sur toute la surface de l’éprouvette. de l’éprouvette (carré de côté a- = 0,02).
- ESSAYÉS mètre cube 1"’ fissures Résistance R Premières fissures, charge en Résistance R à la rupture par
- de la pierre à la rupture kii. rapportée au cm* écrasement rapportée au cm8
- (Cubes de côté A = 0,06) à l’état Charge en kil. rapportée au par écrasement rappor- de la surface de la surface de la surface de la surface
- desséché. cm* do la section de tée au cm* de la section de pressée sur la face supér. de totale de pressée sur la face supér.de totale de
- l’éprouvette. l'éprouvette. l’éprouvette. l‘éprouvette. l’éprouvette. l’éprouvette.
- / 1 2655k )) 1753k — — — —
- 2 2632 1495k 1656 — — — —
- Échantillon de couleur grise ! 5 4 2625 2629 987 1453 2599k 290k 2992k 554k
- 5 2640 — — 5117 547 3417 580
- \ 6 2635 — — 2914 325 3465 587
- Moyennes. 2631,7 1614 5291,3 567
- Valeur de R - 0,68
- u a 1 2655 1520 1655 . . _ —
- l 2 2669 1500 1657 — — — —
- Échantillon J 3 2654 1509 1615 — — — —
- de couleur jaune. J 4 2666 — — 2993 353 3780 420
- 5 2676 — — 2914 524 3586 376
- ( 6 2665 — — 5544 594 4095 455
- Moyennes. • 2665,8 1629 5753,7 417
- 5753,7
- Valeur de 0,77
- p.152 - vue 155/218
-
-
-
- B — RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER
- 153
- I — RÉSISTANCES PROPRES DU CIMENT ET DES MORTIERS
- a. — CUBES.
- Coulis de ciment 50 % d’eau SECTION des ÉPROUVETTES CHARGE D’ÉCRASEMENT
- après 28 jours. après 84 jours. après 6 mois.
- 25 cm® 277 / 268 272‘5 jS? j 382 k. 3üo t | 479 k 482 j
- Ciment pur à consistance normale 23,5 °/o d’eau. 50 cm® 345 j 353 f 545k7 339 ^ 493 ) 466 ( 480 k. 480 \ 581 ) 579 ( 566 k. 538 \
- Mortier de ciment 1 : 5 à consistance normale. 50 cm® 96 ] 93 95 k. 96 \ 137.5 ) 137 142 k. 151.5 \ 235 j 230 k-
- Mortier de chaux 1 : 4 à consistance plastique. 50 cm® 20,4 J 20,0 [ 19k7 18,8 \ 41 / /n k\ 40‘* 7 40,5 l 68 | 08 k'
- b. — BRIQUETTES EN 8
- de 22 m;m d’épaisseur; 5 cm® de section transversale et 51 cm®, 5 de section horizontale.
- 1° Ciment portland artificiel.
- RESISTANCE PAR CENTIMETRE CARRE
- à l’arrachement après
- 2 jours
- 7 jours 28jours
- à l’écrasement après
- 2 jours 7 jours
- 28jours
- Briquettes en pâte de ciment pur. eau de gâchage 23,5 % conservées dans l’eau.
- 12,0
- 25,3
- 42,0
- 91
- 215
- 591
- Briquettes de mortier 1 : 3 (mortier plastique) eau de gâchage 10,9 % conservées dans l’eau.
- 7,1
- 1-3,2
- 61
- 116
- RESISTANCE PAR CENTIMETRE CARRE
- à l'arrachement après
- 2 jours 7 jours
- 28jours
- à l’écrasement après
- 2 jours
- 7 jours 28jours
- Briquettes de mortier 1 : 3 (mortier battu) eau de gâchage 8,4 % conservées dans l’eau.
- 10,2
- 17,0
- 51
- 141
- 209
- Briquettes de mortier 1 : 3 (mortier plastique) eau de gâchage 10,9 °/0 conservées à l’air.
- 13,2
- 170
- 2° Chaux du Teil.
- RESISTANCE PAR CENTIMETRE CARRE
- à l’arrachement après 7 jours 28 jours
- à l’écrasement après 7 jours 28 jours
- Briquettes de chaux pure, eau de gâchage 45 °/0 conservées dans l’eau.
- 2,9
- 5,5
- 18
- 54
- Briquettes de mortier I : 5 (mortier battu) eau de gâchage 9,5 % conservées dans l’eau.
- 2,2
- 4,7
- 26
- 53
- Briquettes de mortier 1 : 4 (mortier plastique) eau de gâchage 13 % conservées dans l’air.
- 4,3
- 56
- RÉSISTANCE PAR CENTIMÈTRE CARRÉ
- à l’arrachement après 7 jours 28 jours
- à l’écrasement après
- 7 jours 28 jours
- Briquettes de mortier 1 : 3 (mortier battu) eau de gâchage 12 % conservées dans l’eau.
- 5,0
- 6,0
- 42
- 71
- Briquettes de mortier 1 : 5 (mortier plastique) eau de gâchage 12,5 °j0 conservées dans l’air.
- 1,3
- 12
- 22
- p.153 - vue 156/218
-
-
-
- 154
- CONGRES INTERNATIONAL DES METHODES D’ESSAI.
- Il — RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER
- , NATURE des JOINTS. DENSITÉ moyenne des cubes constituant le prisme essayé. CH ARE E EX KILOGRAMME PAR CEXT. CARRÉ de section avant produit DENSITÉ moyenne des cubes constituant le prisme essayé.
- le commencera' de la désagrégation du joint. la ruine complète du joint. les premières fissures dans la pierre. la ruine complète des cubes.
- CHARGE EX KILOGRAMME PAR CEXT. CARRÉ do section ayant produit
- le
- coramcnccm' de la désagrégation du joint.
- la les la
- ruine premières ruine
- complète fissures complète
- du dans la des
- joint. pierre. cubes.
- a. — RÉSISTANCE APRÈS 28 JOURS
- Les chiffres des colonnes horizontales 1 donnent les résistances constatées sur les cnhes de 0”,06 séparés par un joint; les colonnes 2. et & donnent les résistances des joints rapportées aux résistances propres des joints essayés en cubes, des pierres et du zinc, pris suc-
- 3 et
- cessiveinent comme unités.
- Joint
- de
- ciment pur de moins de 1 millimètre d’épaisseur.
- Lignerolles. Grimault.
- 2.240 » » » 095 2.550 » )> 872 1.125
- 2.108 » » » 581 2.500 » » » 884
- 2.198 » » » 021 2.532 » i) 904 1.194
- ! 2.202 032 032 032 032 2.527 888 1,159 888 1.159
- 2 1 » » » 1,82 1,82 » » » 2,57 3,35
- 3 1 » )) » 0,84 0,80 » » » 0,72 0,90
- 4 » » » 0,80 0,85 » » » 0,90 1,09
- Joint
- de
- coulis de ciment de
- f> millimètres d’épaisseur.
- 2.220 243 » 243 378 2.540 301 » 301 734
- 2.170 170 » 170 385 2.504 413 » 413 003
- 2.204 109 » -109 320 2.530 384 )> 384 585
- 1 2.200 194 301 194 301 2.527 380 041 380 041
- 2 1 » » » 0,71 1,32 » » » 1,41 2,35
- 3 J )) » » 0,20 0,40 » » » 0,31 0,50
- 4 ( » » » 0,27 0,49 » » » 0,39 0,00
- Joint
- de
- coulis de ciment de
- 10 millimètres d’épaisseur.
- 2.170 307 » » 307 2.520 210 » 210 377
- 2.200 284 » » 284 2.530 221 » 319 423
- 2.214 300 )) » 300 2.540 240 » 290 422
- 1 2. 197 299 299 299 299 2.534 220 220 273 407
- 2 » » » 1,1)9 1,09 » 0,83 0,83 1,00 1,49
- 3 / » » » 0,41 0,40 » 0,18 0,17 0,22 0,32
- 4 ( » » » 0,41 0,40 » 0,23 0,21 0,28 0,38
- Joint
- de
- ciment pur de
- 10 millimètres d’épaisseur.
- P. \
- Joint
- de
- ciment pur de
- 15 millimètres d’épaisseur.
- 2.230 2.178 2.198 » » » b )) » » » » 578 511 498 2.544 2.512 2.530 )) » » )) » » 410 440 541 557 440 541
- 1 ( 2.204 529 529 529 529 2.529 513 513 402 513
- 2 » » ». 1,94 1,94 » 1,48 1,48 1,34 1,48
- 3 » » )) 0,71 0,07 » 0,42 0,40 0,37 0,40
- 4 ( )) » 0,72 0,71 » 0,52 0,48 0,47 0,48
- 2.230 » R )) 512 2.542 » » 451 451
- 2.178 » )) » 549 2.514 b » 404 404
- 2.200 » )) » 512 2.528 » » 3,50 404
- 1 2.203 524 524 524 524 2.528 400 400 422 400
- 2 » » » 1,51 1,51 » 1,33 » 1,22 1,33
- 3 » » » 0,70 0,07 • » 0,37 » 0,34 0,30
- 4 )) » » 0,72 0,70 » 0,47 » 0,43 0,43
- p.154 - vue 157/218
-
-
-
- RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER.
- 155
- NATURE des JOINTS. DENSITÉ moyenne des cubes constituant le prisme essayé. CHARGE EN KILOGRAMME TAR CENT. CARRÉ de section ayant produit DENSITÉ moyenne des cubes constituant le prisme essayé. CHARGE EN KILOGRAMME PAR CEXT. CARRÉ de section ayant produit
- le commencera1 de la désagrégation du joint. la ruine complète du joint. les premières fissures dans la pierre. la ruine complète des cubes. le commence»1 de ia désagrégation du joint. la ruine complète du joint. les premières fissures dans la pierre. la ruine complète des cubes.
- Il - RÉSISTANCE DES JOINTS EN Cl MENT ET EN MORTIER (Suite)
- a. — RÉSISTANCE APRÈS 28 JOURS (suite)
- Les chiffres des colonnes horizontales 1 donnent les résistances constatées sur les cubes de O”,06 séparés par un joint; les 2. 5 et 4 donnent les résistances des joints rapportées aux résistances propres des joints essayés en cubes, des pierres el du successivement comme unités
- Joint
- de
- ciment pur de moins de 1 millimètre d’épaisseur.
- colonnes zinc, pris
- Villebois. Comblanchien.
- 2.684 » » 917 1.555 2.680 » » 1.082 1.695
- 2.682 » » 1.287 1.332 2.636 » » 1.147 1.547
- 2.682 » » 1.193 1.280 2.664 » » 1.108 1.756
- 1 2.683 i 1.132 1.389 1.132 1.389 2.660 1.132 1.666 1.132 1.666
- 2 » » » 3,27 4,02 )) » » 3,27 4,82
- 3 / » » » 0,85 0,97 » » » 0,70 0,91
- 4 » » » 1,07 1,24 » )) » 1,17 1,31
- 2.690 473 » 473 683 2.678 484 » 484 941
- 2.664 419 )) 419 663 2.638 451 » 451 859
- 2.678 452 » 452 921 2.666 299 » 299 961
- 1 2.677 448 756 448 756 2.661 411 920 411 920
- 2 1 » » » . 1,64 2,77 » » » 1,80 3,37
- 3 1 » )) >) 0,33 0,53 » » » 0,25 0,50
- 4 1 » » » 0,42 0,68 » » » 0,42 0,73
- Joint de
- coulis de ciment de
- 5 millimètres d’épaisseur.
- 2.680 287 • » 287 366 2.672 324 » 324 467
- 2.684 383 n 383 427 2.674 250 » 250 413
- 2.686 350 » 367 486 2.660 297 » 297 530
- 1 2.683 340 340 346 426 2.668 290 » 290 470
- 2 1 » 1,25 1,25 1,27 1,56 » » » 1,06 1,72
- 3 1 » 0,25 0,24 0,26 0,30 )) » » 0,18 0,25
- 4 1 » 0,32 0,30 0,32 0,38 » » » 0,30 0,37
- 2.688 » » » 653 2.676 504 » 504 504
- 2.672 » » » 686 2.640 540 » 540 540
- 2.680 » » » 644 2.662 450 » 450 513
- 1 2.680 661 661 661 661 2.659 498 519 498 519
- 2 ! » » » 1,91 1,91 » H » 1,44 1,50
- 3 1 » » u 0,49 0,46 » )) » 0,31 0,28
- 4 » » » 0,62 0,59 » )) » 0,51 0,41
- 2.662 377 » 377 404 2.674 460 » 460 460
- 2.644 377 » 377 386 2.642 427 « 427 427
- 2.652 360 » 360 369 2.668 394 » 394 407
- 1 2,653 371 371 371 386 2.661 427 431 427 431
- 2 1 » n » 1,07 1,17 » » » 1,23 1,25
- 3 » » » 0,43 0,45 » » » 0,26 0,24
- 4 | » » » 0,35 0,34 » » » 0,4.4 0,34
- U
- Joint de
- coulis de ciment de
- 10 millimètres d’épaisseur.
- Joint
- de
- ciment pur de
- 10 millimètres d’épaisseur.
- Joint de
- ciment pur ' de 15 millimètres (*) d’épaisseur.
- 1
- I. Les expériences faites avec la pierre de Villebois sur les joints de ciment pur de 15 millimètres et avec les trois joints de mortier de chaux ont été effectuées avec des cubes pris sur une dalle ne résistant qu’à 858 kilogrammes aux premières ,fissures et à l’écrasement, tandis que les autres expériences ont été faites avec une dalle résistant à 1533 et à 1414 kilogrammes.
- p.155 - vue 158/218
-
-
-
- 156
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Il — RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER (Suite)
- DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRÉ DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRÉ
- NATURE moyenne des de section avant produit moyenne des cubes de section ayant produit
- des cubes le la les ia le la les la
- consti- commencera ruine premières ruine consti- commencen)1 ruine premières ruine
- JOINTS. tuant le de la complète fissures complète tuant le de la complète fissures complète
- prisme désagrégation du dans la des prisme désagrégation du dans la des
- essayé. du joint joint. pierre. cubes. essayé. du joint. joint. pierre. cubes.
- 1 1 a. — RÉSISTANt jE après 5 28 JOU RS (suite
- Les chiffres des colonnes horizontales 1 donnent les résistances constatées sur les cubes de 0m,06 séparés par un joint; les colonnes 2.
- 3 et 4 donnent les résistances des joints rapportées aux résistances propres des joints essayés en cubes, des pierres et du zinc pris suc-
- cessivement comme unités.
- I Lignerolles. Grimault.
- Joint de mortier de ciment 2.224 234 234 234 234 2.542 261 400 261 448
- 2.182 206 228 206 228 2.516 298 350 298 368
- 2.202 231 231 231 231 2.534 273 355 273 378
- 1 : 3, comprimé \ 2.203 224 231 224 231 2.531 277 ' 368 277 398
- de 10 millimètres 2 » » 2,37 2,43 ». )) 3,88 2,91 4,19
- d’épaisseur. 3 » » » 0,30 0,29 » » 0,29 0,23 0,31
- 4 [ » » . » 0,31 0,31 » » 0,34 0,28 0,37
- Joint 2.210 185 185 185 185 2.538 193 300 193 361.
- H 2.196 162 162 162 162 2.524 193 306 306 341
- y* W 3 de mortier 2.206 200 225 200 225 2.526 183 183 183 245
- de ciment 1 ; 3 non comprimé 1
- g 2.204 182 191 182 1,91 2.529 190 263 227 316
- ai u de 10 millimètres 2 f » » » 1,92 •2,01 » 2,00 2,78 2,39 3,32
- £3 O d’épaisseur. 3 1 » » » 0,24 0,24 » 0,15 0,20 0,18 0,25
- S 4 » » » 0,25 0,25 » 0,19 0,24 0,23 0,29
- Joint 2.218 204 204 204 204 2.542 229 273 229 361
- 2.186 182 182 182 182 2.516 219 250 219 350
- de mortier de ciment 2.202 178 187 178 187 2.534 236 245 236 300
- 2.202 188 191 188 191 2.531 228 256 228 337
- 1 : 3, comprimé 1
- de 15 millimètres 2 1 » » » 1,98 2,01 » » 2,70 2,40 3,55
- d’épaisseur. 3 » » » 0,25 0,24 » » 0,20 0,18 0,26
- 4 )) » » 0,25 0,26 » » 0,24 0,23 0,31
- 2.216 67 142 142 214 2.540 56 130 191 317
- Joint 2.190' 73 144 73 225 2.518 57 131 ' 228 333
- de mortier de chaux 2.204 69 112 69 216 2.534 65 135 207 342
- 1 : 4, comprimé 1 2.203 70 133 95 218 2.531 59 132 209 331
- de 10 millimètres 2 » 3,55 6,75 4,82 11,06 » 3,02 6,69 10,61 16,80
- d’épaisseur. 3 , » 0,09 0,17 0,13 0,28 » 0,05 0,10 0,17 0,26
- 4 ( 1 » 0,09 0,18 0,13 0,29 » 0,06 0,12 0,21 0,31
- 2.214 60 80 116 304 2.538 49 84 266 416
- * 2.190 54 81 126 279 2.520 53 74 245 333
- < de mortier 2.206 54 77 136 244 2.536 43 79 254 411
- de chaux •
- „ , 2.531 » 79 4,01
- : W H 1 : 4, comprimé 1 1 de 15 millimètres 2 < 2.203 » 56 2,85 79 4,01 126 6,39 276 14,01 48 2,43 255 12,95 387 19,65
- d’épaisseur. 3 4 ( » » 0,08 0,07 0,10 0,11 0,17 0,17 0,35 0,37 » » 0,04 0,05 0,06 0,07 0,21 0,26 0,30 0,36
- 2.208 33 58 143 267 2.538 31 53 238 352
- Joint 2.198 40 65 134 269 2.524 31 58 262 340
- de mortier de chaux 2.208 31 53 134 251 2.528 30 56 243 355
- 1:4 non comprimé 1 2.205 35 59 137 262 2.530 31 56 248 349
- de 15 millimètres 2 ^ » 1,77 3,00 6,95 13,30 » 1,57 2,84 12,58 - 17,71
- d’épaisseur. 3 1 4 ( 1 » » 0,05 0,05 0,08 0,08 0,18 0,19 0,33 0,35 » » 0,02 0,03 0,04 0,06 0,20 0,25 0,2’? 0,33
- p.156 - vue 159/218
-
-
-
- RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER. 157
- Il — RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER [Suite]
- DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRÉ DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRÉ
- NATURE moyenne de section ayant produit moyenne des cubes de section ayant produit
- des cubes le la ' les la le la les la
- consti- eommencem1 ruine premières ruine consti- commencent1 ruine premières ruine
- JOINTS. tuant le de la complète fissures complète tuant le de la complète Assures complète
- prisme désagrégation du dans la des prisme désagrégation du dans la des
- essayé. du joint. joint. pierre. cubes. essayé. du joint. joint. pierre. cubes.
- a. — R] ÊSISTANC E APRÈS 28 JOUI 1S [suite]
- Les chiffres des colonnes horizontales 1 donnent les résistances constatées sur les cubes de 0”,06 séparés par un joint; les colonnes 2,
- o et 4 donnent les résistances des joints rapportées aux résistances propres des joints essayés en cubes, des pierres et du zinc, pris suc-
- cessivement comme unités.
- Villebois. Comblanchien.
- Joint de mortier de ciment 2.686 270 436 436 523 2.672 296 467 467 • 467
- 2.672 253 445 445 488 2.644 305 501 501 501
- 2.682 278 408 408 461 2.660 248 500 540 540
- I : 3, comprimé 1 2.680 267 430 430 491 2.659 • 283 489 503 503
- de 10 millimètres 2 1 » 2,81 4,53 4,52 5,17 » 2,98 5,14 5,29 5,29
- d’épaisseur. 3 1 » 0,20 0,30 0,32 0,34 » 0,17 0,25 0,31 0,27
- 4 » 0,25 0,38 0,42 0,44 » 0,29 0,38 0,52 0,39
- Joint 2.684 243 347 347 425 2.670 240 420 506 533
- Eh 2.680 253 331 331 458 2.650 244 400 514 537
- a 2 de mortier 2.680 218 271 271 454 2.670 191 315 474 474
- Ü I de, ciment •I : 3 non comprimé 1 (
- U 2.681 238 316 316 446 2.663 225 378 498 515
- W de 10 millimètres 2 » 2,51 3732 3,32 4,69 » 2,37 3,99 5,24 5,42
- 03 O d’épaisseur.. 3 t 1 » 0,18 0,22 0,24 0,31 » 0,14 0,21 0,31 0,28
- 4 » 0,22 0,28 0,29 0,40 » 0,23 0,30 0,51 0,41
- Joint 2.686 245 384 384 410 2.646 313 400 313 422
- 2.672 239 328 328 328 2.672 296 386 386 386
- de mortier de ciment 1 : 3, comprimé 1 1 2.682 235 331 331 331 2.654 200 340 200 417
- 2.680 240 348 348 356 2.657 270 375 300 408
- de 15 millimètres 2 1 » 2,51 3,66 3,66 3,75 » 2,84 3,84 3,16 4,29
- d’épaisseur. 3 ! » 0,18 0,24 0,26 0,25 » 0,16 0,20 0,18 0,22
- 4 » 0,23 0,31 6,33 0,32 » 0,28 0,29 0,31 0,32
- 2.658 105 201 204 306 2.672 82 165 213 410
- Joint 2.646 105 201 201 271 2.646 89 174 257 385
- de mortier de chaux (*) 1 : 4, comprimé 1 | 2.652 105 219 219 262 2.652 85 180 294 373
- 2.652 105 207 208 280 2.657 85 173 255 389
- de 10 millimètres 2 l i) 5,33 10,51 10,56 14,21 » 4,31 8,78 12,95 19,74
- d’épaisseur. 3 1 » 0,12 0,24 0,24 0,33 » 0,05 0,09 0,16 0,21
- 4 » 0,10 0,18 0,19 0,25 » 0,09 0,13 0,26 0,31
- Joint 2.656 79 131 228 333 2.670 66 121 278 456
- X D 2.648 70 131 219 315 2.648 70 131 279 479
- < U de mortier de chaux (*) 2.654 70 114 236 315 2.650 50 116 257 473
- 271 469
- -< il : 4, comprimé 1 2.653 73 125 228 321 2.656 62 123
- H de 15 millimètres 2 1 )) 3,70 6,34 11,57 16, 30 )) 3,15 6,24 13,75 23,80
- O a d’épaisseur. 3 , ! » 0,09 0,15 0,27 0,37 » 0,04 0,07 0,17 0,26
- 4 1 » 0,07 0,11 0,21 0,28 » 0,06 0,10 0,28 0,37
- Joint 2.654 35 79 262 367 2.670 50 84 319 426
- 2.650 ' 31 79 202 '307 2.650 46 88 306 508
- de mortier de chaux (*) 2.650 39 79 228 290 2.670 37 76 276 508
- 2.651 35 79 231 321 2.663 44 83 300 481
- 1:4 non comprimé 1
- de 15 millimètres 2 1. ,) 1,77 4,01 11,73 16,30 » 2,23 4,21 15,23 24,42
- • d’épaisseur. 3 » 0,04 0,09 0,27 0,37 )) 0,03 0,05 0,18 0,26
- 1 “4i 0,03 0,07 6,21 0,28 “» 0,05 0,07 0,31 0,38
- 1. Même observation qu’à la page 57.
- p.157 - vue 160/218
-
-
-
- 158
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Il - RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER [Suite]
- DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAU CENT. CARRÉ DENSITÉ CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRÉ
- NATURE moyenne des cubes de section ayant produit moyenne des cubes de section ayant produit
- des le la les la le la les la
- consti- eommencem' ruine premières ruine consti- eommencem1 ruine premières ruine
- JOINTS. tuant le de la complète fissures complète tuant le de la complète fissures complète
- prisme désagrégation du dans la des prisme désagrégation du dans la des
- essayé. du joint. joint. pierre. cubes. essayé. du joint. joint. pierre. cubes.
- b. - - RÉSIST ANCE AF ‘RÈS 84 JOURS
- Lignerolles. Grimault.
- Joint de ciment pur » » )) 778 860 )) ,, » 1226 1226
- de moins » » » 641 : 671 » )) » 963 1243
- de 1 millimètre » » )) 829 829 » )) » 859 1166
- d’épaisseur. » » )> 749 787 » )) » 1016 1212
- Joint » 187 » 187 418 » 566 » 566 604
- de coulis de ciment » 205 )> 205 352 » 445 » 445 579
- de 5 millimètres » 250 )) 410 563 » 560 » 560 586
- d’épaisseur. » 214 )) 267 444 » 524 » 524 590
- / Joint » 606 )) » 624 » 566 » » 670
- de ciment pur » 696 )) » 696 » 485 )) )) , 530
- i de 10 millimètres » 657 » » 711 » 580 » » 632
- CIMENT PCR. 1 d’épaisseur. » 620 )) 620 677 » 544 » 544 611
- J Joint » 627 )) 627 627 » 552 » » »
- de ciment pur » 574 » 577 610 )) 580 » » »
- de 15 millimètres » 647 )) 647 647 » 554 » » »
- d’épaisseur. » 616 » 616 628 » 562 » 562 562
- Joint de mortier 2.202 268 331 331 331 2.542 400 400 400 453
- de ciment 1:3, 2.184 253 280 280 316 2.516 410 410 410 410
- comprimé, de 10 millimètres d’épaisseur. 2.218 290 316 316 343 2.534 358 419 419 419
- 2.201 270. 309 309 330 2.531 389 410 410 427
- X W Joint de mortier 2.210 280 330 330 357 2.538 340 366 366 392
- G ta de ciment 1:3, . . 2.196 257 357 357 392 2.524 350 394 394 394
- « non comprime, 2.206 259 339 339 353 2.528 307 333 333 403
- ta de 10 millimètres d’épaisseur.
- H OS O 2.204 265 342 342 367 2.530 332 364 364 396
- Joint de mortier 2.220 287 287 287 287 2.534 274 318 318 336
- de ciment 1:3, 2.186 306 306 306 306 2.516 295 343 343 343
- comprimé, de 15 millimètres d’épaisseur. 2.202 269 296 296 296 2.540 305 305 305 366
- 2.203 287 296 296 296 2.530 291 322 322 348
- Joint de mortier 2.214 171 207 171 207 2.538 184 220 220 378
- de chaux 1:4, 2.190 171 233 171 233 2.520 186 257 222- 364
- comprimé, de 10 millimètres d’épaisseur. 2.206 170 251 170 251 2.536 193 254 254 384
- 2.203 171 230 171 230 2.531 188 244 232 375
- X & < Joint de mortier 2.212 133 152 133 231 2.538 166 183 227 437
- U U | de chaux 1:4, 2.192 139 139 139 233 2.522 149 184 255 421
- comprimé, 2.206 146 146 146 241 2.528 158 193 298 438.
- U de 15 millimètres d’épaisseur.
- H CS O 2.203 139 146 139 236 2.526 158 187 . 260 432
- Joint de mortier de chaux 1:4, 2.208 111 133 133 204 2.538 105 143 306 385
- 2.198 107 116 116 223 2.524 105 137 290 410
- non comprimé, de 15 millimètres 2.210 108 135 180 279 2.526 130 139 243 426
- d’épaisseur. 2.205 109 128 143 235 2.529 113 140 280 407
- - -
- p.158 - vue 161/218
-
-
-
- RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER.
- 159
- Il - RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER [Suite]
- DENSITÉ DENSITÉ
- CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRE CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENT. CARRE
- RATURE moyenne des cubes de section ayant produit moyenne des cubes de section ayant produit
- dos le la les la le la les la
- consti- commencera* ruine iremières ruine consti- commencera1 ruine iremières ruine
- JOINTS. tuant le de la complète fissures complète tuant le de la complète fissures complète
- prisme dêsagréyalion du dans la des prisme désagrégation du dans la des
- essayé. du joint. joint. pierre. cubes. essaye. du joint. joint. pierre. cubes.
- b. — RÉ SISTANCI S APRÈS 84 jour iS [suite)
- Villebois. Comblanchien.
- Joint tic ciment pur » )) )) 1286 1348 )) » )) 1008 1678
- de moins » » )) 1137 1475 » » )) 1141 1649
- de 1 millimètre » » » 1228 1419 )) » )) 1435 1809
- d’épaisseur. » » » 1217 1414 )) » )) 1215 1712
- Joint » 479 » 479 523 » ' 4-22 )) 422 683
- de coulis de ciment » 533 » 533 003 )) 600 )) 600 713
- de 5 millimètres » 507 » 507 611 » 451 )) 576 718
- d’épaisseur. » 500 » 506 579 » 491 )) 533 705
- Joint » 813 )) 813 813 )) 606 )) 606 006
- de ciment pur » 791 )> 791 791 )) 705 )) 705 705
- de 10 millimètres » 701 » 761 701 » 600 )) 669 669
- e & d’épaisseur. » 788 )) 788 788 )) 637 )) 660 660
- K U 1 Joint 2.060 368 )) 368 380 )) 573 )) » »
- de ciment pur (') 2.040 447 » 447 447 )) 641 )) » »
- de 15 millimètres 2.052 430 » 430 430 )) 516 )) » »
- d’épaisseur. 2.053 415 » 415 421 » 577 « 577 577
- Joint de mortier 2.082 381 381 381 485 2.074 305 305 305 311
- de ciment 1:3, 2.078 357 357 357 540 2.644 347 347 347 347
- comprimé, de 10 millimètres d’épaisseur. 2.080 331 392 392 401 2.658 298 313 313 305
- 2.682 356 377 377 495 2 659 317 322 322 341
- t- 'S. Joint de mortier 2.084 314 384 384 384 2.670 335 335 335 494
- £d de ciment 1:3, 2.680 305 344 344 427 2.650 309 309 309 531
- Q v non comprimé, 2.080 356 409 409 409 2.670 323 323 323 502
- W de 10 millimètres d’épaisseur.
- H es o 2.681 325 379 379 407 2.063 322 322 322 509
- Joint de mortier 2.080 338 338 338 373 2.672 250 250 250 348
- de ciment 1:3, 2.080 304 365 305 409 2.644 269 330 330 478 '
- comprimé, 2.084 272 333 333 429 2.656 298 298 298 495
- de lô millimètres
- d’épaisseur. 2.081 305 345 345 403 2.657 272 293 293 440
- Joint de mortier 2.650 105 245 245 272 2.672 187 402 560 500
- de chaux 1:4, 2.040 114 202 . 200 271 2.646 200 443 443 530
- comprimé, de 10 millimètres d’épaisseur. 2.652 122 336 201 333 2.652 170 322 235 374
- 2.050 114 281 215 292 2.657 186 409 413 488
- 'À B Joint de mortier 2.050 83 132 255 292 2.070 159 185 335 537
- U U de chaux1:4, 2.048 79 149 202 254 2.648 158 194 266 513
- a ( comprimé, 2.654 78 136 209 323 2.650 140 219 254 534
- ü3 de 15 millimètres d’épaisseur.
- 5 es o S 2.653 80 139 222 290 2.056 152 199 285 528
- Joint de mortier 2.054 61 105 237 316 2.070 99 179 296 485
- de chaux (l) 1 : 4, 2.050 79 96 184 288 2.648 117 173 295 476
- . non comprimé, de 15 millimètres 1 d’épaisseur. 2.648 61 97 201 332 2.048 113 178 296 453
- 2.651 67 99 207 312 2.655 110 177 296 471
- 1. Môme observation qu’à la page 37,
- p.159 - vue 162/218
-
-
-
- 160
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Il — RÉSISTANCE DES JOINTS EN CIMENT ET EN MORTIER [Suite]
- NATURE DES JOINTS. DENSITÉS moyennes des cubes constituant le prisme essayé. CHARGE EN KILOGRAMME PAR CENTIMETRE CARRE DE SECTION AYANT PRODUIT
- le commencera1 de la désagrégation du joint. la ruine complète du joint. les premières fissures dans la pierre. la ruine complète des cubes.
- c. — RÉSISTANCE APRÈS 6 MOIS
- Comblanchien.
- Joint de ciment pur de moins de 1 millim. d’épaisseur. Moyennes 2.678 2.638 2.664 » » )) » » » 1154 1167 1196 1664 1558 1652
- 2.660 1172 1172 1172 1624
- 2.676 w i> 573 663
- Joint de coulis de ciment
- de 5 millimètres d’épaisseur. 2.640 426 n » 704
- 2.662 480 n 657 720
- Moyennes 2.659 523 523 552 696
- 1 2.674 613 » » 666
- Joint de ciment pur
- de 10 millimètres d’épaisseur. 2.642 600 » 643 721
- 2.662 » » » 703
- ÇC P Moyennes 2.659 639 639 653 697
- « W 2.674 » » » 582
- 63 J Joint de ciment pur (4)
- de 15 millimètres d’épaisseur. 2.642 643 )) » 713
- 2.668 » » » 625
- Moyennes 2.661 617 617 617 640
- Joint de mortier de ciment 1 : 3 2.674 396 » 351 405
- comprimé . 2.644 252 » 296 374
- H 5?5 de 10 millimètres d’épaisseur. 2.660 252 )) 296 357
- H 53 0 w Moyennes 2.659 300 300 314 379
- P W H Joint de mortier de ciment 1 : 3 2.672 302 324 302 337
- CS O S 1 comprimé 2.646 297 297 297 297
- de 15 millimètres d’épaisseur. 2.656 270 297 297 358
- Moyennes 2.658 290 306 299 331
- Joint de mortier de chaux 1 : 4 2.672 214 357 214 357
- comprimé 2.646 192 341 271 376
- H de 10 millim. d’épaisseur (•). 2.652 163 332 288 463
- » U « P Moyennes 2.657 190 343 258 399
- P U H Joint de mortier de chaux 1 : 4 2.670 152 250 294 517
- O S I ' comprimé 2.648 140 201 253 515
- de 15 millim. d’épaisseur (*). 2.650 131 209 271 497
- Moyennes. . . . 2.656 144 220 273 509
- î. Même observation qu’à la page 57.
- p.160 - vue 163/218
-
-
-
- RÉSISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER.
- ICI
- III VARIATION DES RÉSISTANCES DU CIMENT ET DES MORTIERS AVEC LES DURÉES DE PRISE
- RÉSISTANCE PAR CENTIMÈTRE CARRÉ
- DÉSIGNATION
- à l'arrachement à l’écrasement _
- des
- MORTIERS. 2 jours 7 jours 2 18 jours 8 14 jours G mois 1 an 2 jours 7 jours 2 !8 jours S 14 jours G mois T an
- kg. k-j. kg. kg- kg- kg. kg- kg. kg- kg. kg. kg.
- 1° Ciment de B oulogne et r aortiei ’ de ciment.
- Ciment pur Eau: °/0 )) 25,8 42,0 j. 45,6 49,9 45,3 )) 217 403 624 725 815
- Mortierplastique 1:3. Eau : 10,2% )) 8,3 15,4 J 16,2 21,5 20,0 )) 82 144 175 205 134
- Ciment pur Eau: 25% 2.1,9 32,4 39,5 47,3 53,0 47,3 180 299 446 617 660 731
- Mortierplastique! : 3. Eau : 10,2% 5,1 10,0 15,9 20,0 21,3 22,1 55 99 140 205 223 252
- Ciment pur Eau: 24,5% 19,2 26,9 39,0 46,8 41,3 48,1 133 218 370 540 624 698
- Mortierplastique 1:3. Eau: 10,1% 4,0 8,5 12,9 16,7 18,1 49,9 48 78 117 159 196 231
- Ciment pur Eau: 25% 24,1 36,3 46,7 41,9 46,0 50,0 182 335 480 627 691 802
- Mortierplastiquel :3. Eau: 10,2% 4,1 11,0 15,6 20,1 22,3 24,3 52 104 148 187 219 258
- Ciment pur Eau: 27% 12,6 30,7 40,3 40,1 46,5 46,0 89 268 433 597 732 855
- Mortierplastique 1:3. Eau : 10,7 % 5,4 11,9 18,2 23,5 24,3 26,8 75 142 196 237 303 366
- Ciment pur Eau: 27% 12,7 30,0 35,5 41,9 46,6 46,5 82 246 373 560 677 792
- Mortierplastique 1:3. Eau: 10,7% 4,8 11,1 16,2 18,6 21,8 25,2 71 149 211 239 262 362
- Ciment pur Eau: 24% 12,3 31,7 40,3 48,1 45,3 48,5 72 211 476 661 765 819
- Mortier plastique 1:3. Eau : 10 % 3,0 8,2 13,5 18,1 18,2 24,8 35 78 115 158 206 240
- Ciment pur Eau: 26% 19,3 34,1 42,3 49,1 » » 146 333 490 601 » »
- Mortierplastique 1:3. Eau: 10,4% 4,4 12,8 18,9 21,4 » » 63 116 182 212 » »
- Ciment pur Eau: 23,5% 12,9 27,6 43,6 » » )) 93 224 399 )) » »
- Mortierplastique 1:3. Eau: 10,9% 2,3 7,6 )) )) » » 19 65 » » » n
- RÉSUMÉ DES EX PÉRIENCES CI-DESSUS.
- „. . (de 12,3 25,8 35,5 40,1 41,3 45,3 72 211 370 540 624 698
- Ciment pur j . 24,1 36,3 46,7 49,1 53,0 50,0 182 335 490 661 765 855
- — moyennes 16,9 39,6 41,0 45,1 46,9 47,4 122 261 437 603 696 787
- , . , „ . (de i 2,3 7,6 12,9 16,2 18,1 19,9 19 65 115 158 196 134
- Mortier de ciment 1:3 plastique! ^ 5,4 12,8 18,9 23,5 24,3 26,8 75 149 211 239 303 366
- — moyennes. 4,1 9,9 15,8 19,3 21,1 22,9 52 101 157 107 231 263
- 2° Mortier de cha lux du Teil.
- ‘ „ , . ( d( 3 1,0 3,0 7 12,9 15 16,4 11 24 36 89 149 167
- Mortier 1 : 3 plastique.... ! . i 2,9 5,0 11,5 17,1 20,7 21,6 28 47 93 121 191 204
- — moyennes, . 1,75 4,0 9,7 15,1 18,1 19,3 20 36 71 107 168 189
- ( d< e 0,6 i 2,0 4,2 8,1 10,9 l 11,9 i 4 12 24 45 70 89
- Mortier 1 : 5 plastique.... , à 2,15 i 3,8 ; 7,6 10,8 l 13,9 l 15,8 1 12 27 48 63 103 110
- — moyennes . 1,15 i 3,0 I 6,3 ; 9,4 t 12,C 1 13,6 i 8 17 39 52 84 101
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. U (*’ partie).
- p.161 - vue 164/218
-
-
-
- 1G2
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- IV — COMPRESSION DU CIMENT ET DU MORTIER
- Section 50 cm5.
- CUBES.
- - Durée de prise 28 jours.
- NATURE des CUBES CHARGE par centi- mètre carré Affaissements relevés sous les charges ci-contre rapportées à une longueur initiale de 1 mètre Affaissements entre deux charges eonsécu- tives
- kg. mm. mm.
- Mortier 5 0,1274 »
- de chaux 10 0,5552 »
- plastique 15 1,0780 »
- 1 : 4 20 >7,840 »
- NATURE
- des
- ciuies
- Ciment
- pur
- à consistance normale.
- CHARGE
- par
- centi-
- mètre
- carré
- 50
- 100
- 150
- 200
- 250
- 500
- Affaissements
- relevés sous les charges ci-contre rapportées- à une
- longueur initiale de 1 mctre
- 0,25
- 0,50
- 0,70
- 1,10
- 1,65
- 2,71
- Affaissements entre deux charges consécu-, tives
- Coefficient d'élasticité pour une charge de 150x1
- 150 k.
- 0,0001 X 0,0007(5
- = 1,974x109
- NATURE
- des
- CUBES
- CHARGE
- par
- centi-
- mètre
- carré
- Mortier
- de
- ciment plastique 1 : 5
- Affaissements relevés sous les charges ci-contre rapportées à une
- longueur initiale de 1 mètre
- 10 0,0577
- 20 0,1155
- 50 0,1827
- 40 0,2500
- 50 0,3270
- 00 0,4058
- 70 0,5100
- 80 0,6750
- 00 1,1920
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 20X1
- Affaissements entre deux-charges consécutives
- 20 k.
- 50 k.
- 0,0001X0,0001155
- 50x1
- 1,731 XlO9
- 0,0001X0,0004038
- = 1,238 XlO9
- Coefficient d’élasticité pour une charge de
- 5x1
- 5kg. 10 kg.
- 0,0001 X 0,0001274
- 10x1
- 0,0001 x 0,0003352
- = 0,592x10° = 0,300x10°
- 2“ JOINTS ENTRE CUBES DE COMBLANCI1IEN.
- a. — Compression après 28 jours.
- NATURE
- des
- JOINTS
- Coulis
- de
- ciment
- de
- 50 kg.
- CHARGES appliquées en kg. par c“* de la section du joint Affaissements totaux (pierre eljoint) relevés sous les charges ci-contre en millimètres Affaissements de la pierre calcules d’après le coefficient d’élasticité en millimètres Affaissements du joint seul en mllimètrcs
- kg- mm. mm. mm.
- 50 0,01500 . 0,00625 0,00675
- 100 0,02700 0,01250 0,01450
- \ 150 0,04250 0,01875 0,02575
- 0,05800 0,02500 0,05500
- J 250 0,07400 0,05125 0,04275
- ( 500 0,11450 0,05750 0,07700
- \ 550 0,18200 0,04375 0,13825
- licieut d’élasticité pour une charge de 50x0,005 — q 370 x i()9 0,0001 x 0,00000675 — u»°,ux
- kg. mm. mm. mm.
- 50 0,01000 0,00588 0,00412
- 100 0,02000 0,01175 0,00825
- 150 0,05050 0,01763 0,01287
- 200 0,04150 0,02350 0,01800
- ( 250 0,05550 0,02958 0,02412
- 0,06550 0,05525 0,05025
- ! 550 0,08250 0,04115 0,04157
- 400 0,15000 0,04700 0,08300
- 1 450 0,20650 0,05288 0,15362
- NATURE
- des
- JOINTS
- CHARGES appliquées en kg. par c-* de la section du joint
- Coulis
- de
- ciment
- de
- 10 milliiii.j d'épaisseur!
- 50
- 100
- 150
- 200
- 250
- Affaissements
- totaux
- (pierre eljoint) relevés sous les charges ci-contre en millimètres
- 0,02000
- 0,03000
- 0,05800
- .0,11950
- 0,25250
- Affaissements de la pierre calculés d’après le coefficient d’élasticité en millimètres
- 0,00588
- 0,01175
- 0,01763
- 0,02350
- 0,02038
- Affaissements
- du
- joint seul en
- millimètres
- 0,01412
- 0,02725
- 0,04037
- 0,00600
- 0,22312
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 50 x 0,010
- 50 kg.
- 0,0001 x 0,00001412
- = 0,354 x 10°
- Ciment pur de
- 10 millim d’épaisseur
- Coefficient d’élasticité pour une charge de
- irn. 150x0,01 _.
- loOkg. 0)0001 x0,00001287— ’ 66x10
- Ciment
- pur
- de
- 15 millim d'épaisseur.
- kg.
- 50
- 100
- 150
- 200
- 250
- 500
- 550
- 400
- 0,01250
- 0,02450
- 0,05700
- 0,05000
- 0,06500
- 0,08200
- 0,10850
- 0,14950
- 0,00550
- 0,01100
- 0,01650
- 0,02200
- 0,02750
- 0,05500
- 0,05850
- 0,04400
- 0,00700 0,01550 0,02050 0,02800 0,05550 0,04900 0,07000 0,10550
- Coefücienl d’élasticité pour une charge de 150 x 0,015
- 150 kg
- 0,0001x0,0000205
- = 1.007 x 10°
- p.162 - vue 165/218
-
-
-
- RESISTANCES DES PIERRES AVEC JOINTS EN CIMENT OU EN MORTIER.
- 163
- a. — Compression après 28 jours (suile).
- NATURE
- des
- JOINTS
- CHARGES appliquées en kg. par c“2 de la section du joint
- Mortier de ciment 1 : 5
- comprimé de
- 10 inillim. <C épaisseur'
- Affaissements
- totaux
- (pierre cl joint) relevés sous les charges ci-contre en millimètres
- 0,02000
- 0,07000
- 0,15550
- 0,25000
- 0,55000
- 0,40000
- Affaissements de la pierre calculés d'après le coeflicient d’élasticité en millimètres
- 0,00588
- 0,01175
- 0,01765
- 0,02550
- 0,02958
- 0,05525
- Affaissements
- du
- joint seul en •
- millimètres
- 0,02012
- 0,00425
- 0,15587
- 0,21250
- 0,50002
- 0,45575
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 50x0,01
- 50 kg-.
- 0,0001 x 0,00002012
- 0,240 x 10»
- NATURE
- des
- JOINTS
- CHARGES
- appliquées en kg. par c"2 de la section du joint
- Mortier de ciment 1 1 : 5 non
- comprimé de 10 mill.[ d’épaisseur)
- 50
- 100
- 150
- 200
- 250
- 500
- Affaissements
- totaux
- (pierre ctjoint) relevés sous les charges ci-contre en millimètres
- Affaissements de la pierre calculés d’après le coei'Qcient d'élasticité en millimètres
- 0,05800
- 0,09850
- 0,17450
- 0,25900
- 0,55900
- 0,46500
- 0,00588
- 0,01175
- 0,01705
- 0,02550
- 0,02958
- 0.05525
- Affaissements
- du
- joint seul en
- millimètres
- 0,05212
- 0,08075
- 0,15087
- 0,25550
- 0,52902
- 0,42775
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 50 x 0,01
- 50 kg.
- 0,0001 x 0,00005212
- — = 0,150 x 10°
- Mortier de ciment 1 : 5
- comprimé
- de
- 15 millim. d’épaisseur'
- kg. mm. mm. mm. Mortier
- 5 0,02750 0,00550 0,02200 de chaux '
- 100 0,08550 0,01100 0,07250 1 : 4
- 150 0,17100 0,01650 0,15450 comprimé
- 200 0,28000 0,02200 0,20400 de
- 250 0,45100 0,02750 0,42550 10 millim., d’épaisseur
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 50x0,015
- 50 kff.
- 0,0001 x0,000022
- 0,541 x I0U
- kg.
- 10
- 15
- 25
- 45
- 75
- 85
- 115
- 155
- 155
- 105
- 0,00555 0,00955 0,02505 0,05855 0,15155 0,15855 0,25805 0,55005 0,42005 0,47755
- 0,00118
- 0,00176
- 0,00294
- 0,00529
- 0,00881
- 0,00999
- 0,01295
- 0,01522
- 0,01821
- 0,01939
- 0,00457
- 0,00779
- 0,02011
- 0,05520
- 0,12274
- 0,14856
- 0,24512
- 0,56685
- 0,40184
- 0,45816
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 10 x 0,01
- 10 k
- 0,0001 x 0,00000437
- = 0,229x10»
- Mortier de chaux 1 : 4
- comprimé de
- 15 millim.I d’épaisseur
- kg- 10 mm. 0,01150 mm. 0,00110 mm. 0,01040 Mortier de chaux 1:4 kg- mm. mm. mm.
- 20 0,05650 0,00220 0,05450 10 0,01550 0,00110 0,01240
- 40 0,09050 0,00440 0,08610 20 0,04950 0,00220 0,04730
- 50 0,12200 0,00550 0,11650 | 50 0,11650 0,00550 0,11520
- 70 0,20400 0,00770 0,19650 non \ 40 0,18650 0,00440 0,18210
- 80 0,26450 0,00880 0,25570 comprimé de 15 mill.J d’épaisseur' ‘ 50 0,27150 0,00550 0,26600
- 100 110 0,39500 0,48200 0,01100 0,01210 0,58200 0,46990 60 0,57600 0,00660 0,56940
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 10x0,015
- 10 k-.
- 0,0001x0,0000104
- = 0,144 x 109
- Coefficient d’élasticité pour une charge de 10x0,015
- 10 kî
- 0,0001 x 0,0000124
- = 0,121x40®
- p.163 - vue 166/218
-
-
-
- 164
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D'ESSAI.
- b. — Compression après 84 jours.
- CHARGES Affaissements Affaissements
- NATURE appliquées totaux de la pierre Affaissements
- en kg. (pierre et joint) calculés du
- des par cmî relevés sous d’après joint seul
- de la les charges le coefficient on
- JOINTS section ci-contre en d’élasticité en millimètres
- du joint millimètres millimètres
- kg- min. mm. mm.
- 50 0,00950 0,00625 0,00325
- Coulis de 100 0,01900 0,01250 0,00650
- 150 0,02850 0,01875 0,00975
- I 200 0,03800 0,02500 0,01300
- ciment de 5 millim. J 250 0,04750 0,03125 0,01625
- j 300 0,05750 0,03750 0,02000
- ' 350 0,06950 0,04375 0,02575
- d’épaisseur 400 0,08200 0,05000 00,3200
- ^ 450 0,09950 0,05625 0,04325
- CHARGES Affaissements Affaissements
- NATURE appliquées totaux de la pierre Affaissements
- en kg. (pierre et joint) calculés du
- dos par c,a- relevés sous d’après joint seul
- de la les charges le coefficient en
- JOINTS section ci-contre en d’élasticité en millimètres.
- du joint millimètres millimètres
- kg- mm. mm. nun.
- 50 0,00900 0,00588 0,00312
- 100 0,01800 0,01175 0,00625
- Ciment 150 0,02750 0,01763 0,00987
- | 200 0,03700 0,02350 0,01350
- pur de 10 millim. ) 250 0,04600 0,02938 0,01662
- ) 300 0,05550 0,03525 0,02025
- 1 350 0,06550 0,04113 0,02437
- d’épaisseur 400 0,07600 0,04700 0,02900
- 450 0,08750 0,05288 0,03462
- , 500 0,10000 0,05876 0,04124
- Coefficient d’élasticité pour une charge de
- 50 kg.
- 50 x 0,005 0,0001 X 0,00000325
- = 0,709 x 109
- 150 k
- Coeftlcient d’élasticité pour une charge de 150 x 0,01
- 0,0001 x 0,00000987
- — 1,520 x 109
- kg. mm. mm. mm. kg. mm. mm. mm.
- 20 0,00700 0,00336 0,00364
- Mortier / Mortier 40 0,01500 0,00672. 0,00828
- de ciment 1 50 0,02000 0,00588 0,01412 de chaux 1 60 0,02500 0,01008 0,01492
- 1:3 < 100 0,04000 0,01175 0,02825 1:4 80 0,04050 0,01344 0,02706
- comprimé < 150 0,06050 0,01763 0,04287 comprimé 100 0,06550 0,01680 0,04870
- de i 1 200 0,09600 0,02350 0,07250 de | 120 0,10550 0,02016 0,08534
- 10 millim. [ 250 0,15150 0,02938 0,11212 10 millim. | 140 0,14000 0,02352 0,11648
- d’épaisseur\ d’épaisseur 160 0,17800 0,02688 0,15112
- 180 0,22150 0,03024 0,19126
- Coefficient d’élasticité pour une charge de
- Coefficient d’élasticité pour une charge de
- 50 k£
- 50 x 0,01
- 0,0001 x 0,00001412
- 0,354 x 10°
- 10 kg.
- u,ui
- 0,000! x 0,00000169
- 0,592 x 109
- p.164 - vue 167/218
-
-
-
- XII
- ÉTUDE
- SUR
- LES FRACTURES DES ROIS
- DANS LES ESSAIS DE RÉSISTANCE
- COMMUNICATION
- Présentée par M. André THIL
- INSPECTEUR DES EAUX ET FORÊTS
- Dans un rapport remis en 1899 à la Commission d’essai des matériaux, siégeant au Ministère des travaux publics, nous avons fait une étude de l’anatomie du bois au point de vue des essais de résistance; il était intéressant de rapprocher les conclusions théoriques de ce travail d’une série d’essais faits avec soin. MM. Debray et Ménager, ingénieurs des Ponts et Chaussées, directeurs du laboratoire de l’avenue d’Iéna, à Paris, ont bien voulu, à deux reprises différentes, mettre à notre disposition non seulement toutes leurs éprouvettes ligneuses, mais encore autoriser M. Mercier, conducteur chargé des essais, à exécuter pour ce travail quelques expériences complémentaires destinées à faire ressortir des points intéressants.
- Pour bien comprendre les faits relevés dans l’étude qui va suivre, il est nécessaire de rappeler les traits principaux de notre étude présentée en 1899.
- Le bois est une matière plus ou moins caverneuse composée de cellules de diverses formes agglutinées par une matière intercellulaire. L’étude de trois sections perpendiculaires entre elles (transversale, radiale et tangentielle aux accroissements de l’arbre) permet de discerner dans le bois un double réseau de cellules placé autour de la moelle dans deux directions perpendiculaires l’une à l’autre. Le premier réseau, ou les rayons médullaires, s’étend perpendiculairement à l’axe du centre à la périphérie de la tige comme les rayons d’un cylindre, d’où son nom de rayons médullaires. Ses cellules s’étendent radialement; leurs groupes, généralement fusiformes, beaucoup plus hauts que larges, sont disposés en spirales tout autour de la moelle, et il en apparaît de nouveaux dans le tissu au fur et à mesure que le diamètre de la tige s’accroît, de sorte que leur espacement reste le même dans toute la matière ligneuse formée.
- Le second réseau remplit les secteurs laissés entre les rayons, d’où son nom de secteur flbro-vasculaice. Ses cellules s’étendent parallèlement à l’axe de croissance, elles s’infléchissent plus ou moins au-dessus des rayons médullaires pour venir s’accoler exactement à leurs voisins.
- p.165 - vue 168/218
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- Les formes de ces cellules peuvent se classer en 3 catégories :
- 1° Les fibres, généralement fusiformes, à parois épaisses, de petit diamètre et de grande longueur, qui sont l’élément de résistance de la tige ligneuse.
- 2° Les vaisseaux, composés d’une longue file de cellules de grand diamètre dont les parois en contact sont plus ou moins résorbées, de façon à former dans toute la tige une sorte de canalisation portant les eaux du sol jusqu’à l’extrémité des rameaux.
- 3° Le parenchyme, cellules arrondies ou rectangulaires, souvent très irrégulières par suite de la compression des vaisseaux et des fibres, qui constituent avec les rayons médullaires formés de cellules.de même nature les magasins de réserve ou de dépôt des diverses matières élaborées par la vie végétale.
- Ces diverses sortes de cellules se combinent quelquefois deux à deux entre elles de manière à former des cellules mixtes si voisines des unes ou des autres qu’il est difficile alors d’assigner une limite aux unes ou aux autres.
- Ce fait oblige en particulier à diviser toute étude du bois en deux parties, par suite de la constitution spéciale des bois résineux dans lesquels on ne distingue plus le vaisseau confondu avec les fibres en une cellule mixte nommée trachéide ; le parenchyme lui-même est rare et très localisé, de sorte que la section transversale a l’aspect muriforme. Mais cet aspect n’est pas absolument régulier, car on remarque dans chaque période d’accroissement une décroissance plus ou moins grande sur le diamètre radial des traebéides et une augmentation progressive de l’épaisseur des parois. Il en résulte que tout accroissement résineux est composé de deux parties bien différentes, 1’ une tendre, connue sous le nom de « bois de printemps » et l’autre dure, appelée « bois d’automne » ; ces deux parties ne sont pas réparties proportionnellement, mais de façons très diverses, suivant les espèces botaniques et les conditions de végétation ; cependant, lorsque les conditions de sol ou de climat favorisent le développement de la tige, l’augmentation de diamètre se produit surtout sur le bois do printemps, l’épaisseur du bois d’automne le plus résistant restant moins variable.
- Le parenchyme des bois résineux prend le nom de cellules ou de canaux résinifères, soit qu’il soit isolé, soit qu’au contraire il forme des groupes ; cette partie du tissu est anatomiquement une partie faible, mais, d’un autre côté, par suite des sécrétions résineuses qu’elle produit, elle peut améliorer, dans certains cas, soit les qualités de résistance, soit celles de durée du bois.
- L’anatomie des bois feuillus est beaucoup plus compliquée que celle des bois résineux. Les vaisseaux ou pores des praticiens ponctuent de différentes façons de leurs larges lumens les sections transversales. Tantôt ils sont répartis également sur toute la section, tantôt inégalement; de plus, le diamètre de leur lumen varie plus ou moins pendant la période de végétation, les plus grands lumens correspondant aux périodes plus actives de croissance. Le bois formé au printemps est pour celte raison plus poreux que celui-d’automne. Mais, dans cette classe de bois, le développement végétal se portant surtout sur le bois d’automne, la partie la plus compacte du tissu augmente avec la rapidité de la croissance. Les fibres dans cette classe de végétaux varient peu de diamètre dans l’épaisseur d’un accroissement; c’est à peine si, dans quelques espèces, on discerne la limite de l’accroissement par une diminution de leur dimension. Mais, lorsque le diamètre des vaisseaux augmente, leur nombre diminue en conséquence dans le secteur. Ces fibres à section polygonale sont du reste réparties des façons les plus diverses, suivant les espèces, ce qui modifie beaucoup les qualités des divers tissus.
- Le parenchyme est anatomiquement dans ces bois une cause de faiblesse ou d’élasticité ; il peut prendre rang dans certains cas, comme chez les résineux, parmi les éléments de résistance et de durée, lorsqu’il sécrète d’abondants produits de remplissage des lumens et de conservation des tissus.
- Les rayons médullaires ont beaucoup plus d’importance dans celte classe. Leur hauteur varie autant que leur largeur, de sorte que la rectitude des secteurs en souffre.
- Dans les deux classes, toutes ces cellules sont d’autant mieux agglomérées entre elles que la matière intercellulaire remplit mieux l’intervalle qui les sépare, et que leurs faces tangentes sont plus rapprochées les unes des autres. Cette matière a une épaisseur spécifique définie autour de la paroi, de sorte que, si deux parois voisines sont trop arrondies, il existe un
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- méat ou vide dans l’épaisseur de la couche conjonctive. Ces méats sont une cause de faiblesse d’autant plus grande que la matière intercellulaire en séchant devient de plus en plus friable et sert de point de départ aux diverses ruptures examinées. Cette matière paraît moins abondante chez les feuillus que chez les résineux, surtout dans les groupes de fibres, ce qui tient à la forme et à la petitesse de ces éléments.
- Enfin, le plus souvent, dans les bois de construction, la tige se compose de deux parties : l’une extérieure, dite aubier, l’autre intérieure, nommée bois parfait. La première de ces deux parties est moins colorée que la seconde, les dépôts végétaux y sont moindres ou de. nature fermentescible, c’est-à-dire facilement assimilables par les végétaux inférieurs ou les animaux, ce qui nuit à ses qualités de conservation. La seconde, plus colorée, est mieux lignifiée, la croissance des cellules y est complètement arrêtée, et les matières résiduaires plus abondantes que les lumens renferment sont peu fermentescibles, môme souvent antiseptiques; aussi cette partie de la tige est-elle d’un meilleur usage et plus résistante que la première.
- Cet exposé préliminaire terminé, nous allons étudier successivement les fractions obtenues dans les essais jusqu’à la rupture pour :
- 1° La compression parallèle à l’axe de croissance ;
- 2° La — radiale;
- 3° La — tangentielle aux accroissements ;
- /i° La traction ;
- 5° Le cisaillement.
- COMPRESSION PARALLELE A L’AXE
- Lorsque la matière ligneuse ne peut plus supporter la charge de compression agissant dans une direction parallèle à l’axe de croissance, il ne se produit pas une rupture proprement dite, mais une dissociation locale du tissu sur un ou plusieurs plans de direction définie et constante, mais d’obliquité et d’épaisseur variables suivant les espèces.
- Si l’éprouvette a été prise en dehors du centre, sur le côté d’une tige, le plan de dissociation se dirige vers le centre de la tige suivant un rayon médullaire, tandis que tangentielle-ment il est oblique à une section transversale normale à l’axe de croissance. Sur ce plan, la matière intercellulaire est plus ou moins broyée ou fendue, et les parois des cellules ou faisceaux de cellules mis à nu sont inclinées et pliées les unes contre les autres vers l’extérieur de la tige et en môme temps plus ou moins obliquement vers la gauche ou la droite, suivant les circonstances et les espèces.
- Le broyement de la matière intercellulaire s’explique par sa grande friabilité; l’adhérence des parties entre elles par la grande résistance et la souplesse de la matière formant les parois des cellules mises à nu. Ces cellules dépendant des secteurs fibro-vasculaires ne sont pas mises à nu sur toute leur longueur parallèle à l’axe et leurs extrémités restent enchâssées dans les parties non encore broyées du bloc soumis à la force. Les fibres surtout sont en cet état, car le parenchyme plus court est dissocié, et les divers éléments primordiaux des vaisseaux sont séparés plus ou moins complètement, restant plus ou moins adhérents par place aux fibres voisines.
- L’inclinaison vers l’extérieur se justifie par la disposition rayonnante des secteurs ligneux qui oppose une certaine résistance à l’inflexion vers l’axe, tandis qu’elle facilite l’épanouissement vers l’extérieur de la tige.
- L’inflexion vers la gauche ou la droite des fibres, que l’on rencontre dans certains bois, lient à une disposition naturelle du tissu de former leurs nouveaux éléments suivant des hélices inclinées dans ces sens ou même l’emplacement du débit par rapport aux secteurs.
- La direction oblique constanté des plans de dissociation, par rapport à une section transversale normale à l’axe de croissance, tient en première ligne aux hélices sur lesquelles se trouvent réunis les sommets des rayons médullaires, ce qui est logique, puisqu’il existe dans
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- ces parties des causes de faiblesse dans le tissu. Les rayons médullaires ont sur leurs flancs une plus grande quantité de matière intercellulaire généralement avec méats, par suite de la différence d’orientation qui existe entre les cellules de cette partie et celles des secteurs voisins. De plus, les fibres, comme les autres cellules dont la direction est incurvée pour contourner le rayon médullaire, n’ont, sous l’action de la force de pression, qu’à suivre leur plissement naturel mal contenu par un tissu moins résistant et une matière friable et caverneuse.
- M. Mercier, chargé de la conduite des essais au laboratoire des Ponts et Chaussées, a bien voulu faire quelques expériences sur des éprouvettes cylindriques prises au milieu de tiges pour démontrer cette influence des rayons médullaires dans la direction du plan d’écrasement. Le plan d’écrasement s’est alors produit le plus^généralement en hélice plus ou moins inclinée, suivant les espèces; dans quelques cas seulement, il s’est produit un fort gonflement sur les flancs de l’éprouvette avec des ruptures radiales et circonférentielles que nous aurons à expliquer dans un instant.
- L’influence des hélices des rayons médullaires dans ces essais est encore mise en évidence par ce fait, que souvent la rupture se fait suivant deux plans ou hélices d’obliquité contraire et différents d’inclinaison; or, les organes végétaux sont toujours disposés de telle sorte qu’ils forment sur la gauche et sur la droite du tronc deux hélices d’inclinaison différente.
- On pourrait s’étonner que l’écrasement se produise ainsi sur un ou deux plans seulement, puisqu’il existe dans une éprouvette déterminée une série d’hélices où ces parties faibles se rencontrent. La localisation sur un plan principal tient à diverses causes dont les principales sont l’homogénéité non mathématique d’un tissu végétal et par suite la réunion sur certaines hélices d’un plus grand nombre d’éléments de faiblesse, puis la transmission des forces d’action et de réaction au travers d’un corps pourvu d’une assez grande élasticité et plasticité.
- Du reste, outre ce plan principal, on peut reconnaître dans certaines éprouvettes (buis, frêne, chêne, hickory) de fins plissements secondaires disposés en réseaux parallèles plus ou moins accentués, suivant la nature du tissu et la durée de l’essai après l’apparition des plans principaux de dissociation.
- Une expérience intéressante faite sur le bambou par M. Mercier permet d’affirmer encore l’influence des hélices des rayons ; dans ce tissu végétal formé de faisceaux fibro-vasculaires parallèles noyés dans une matière médullaire parallèle aussi à ses faisceaux et où le rayon médullaire n’existe pas, la fracture s’est opérée par un plissement horizontal combiné avec des fentes radiales.
- La forme du plan d’écrasement n’est pas toujours régulière tout au travers de l’éprouvette, les plans de plus grande faiblesse peuvent être situés à différentes hauteurs et les écrasements obliques sont alors reliés par des fentes radiales le plus souvent, ou quelquefois circonférentielles, situées dans des parties plus faibles du tissu (parenchyme, rayons médullaires, bois de printemps).
- Si deux plans de dissociation sont d’obliquité différente, ils peuvent même former une sorte de coin qui fend toute la partie de l’éprouvette située en dessous ou en dessus d’eux.
- Enfin, dans quelques cas, le plan ressaute d’une hauteur à l’autre par suite d’une fente circonférentielle qui se produit dans le bois de printemps peu résistant. Ce fait arrive souvent dans les résineux à végétation rapide et à bois de printemps très tendre. Les fentes de cette espèce produisent, dans certains bois homogènes à rayons médullaires très petits avec une zone de printemps bien marquée, ces gonflements constatés dans certaines éprouvettes cylindriques prises autour de la moelle (cornouiller, lilas, mélèze); dans ce cas, les fentes circonférentielles sont accompagnées de fentes radiales plus ou moins fines.
- Si nous entrons maintenant dans le détail des expériences faites sur des espèces variées de bois, nous remarquons de nouveaux faits qui tiennent à diverses causes.
- L’inclinaison générale des plans d’écrasement est d’autant plus grande que le bois est plus compact et résistant : ainsi l’obliquité varie de 120 à 90 pour 100 dans le bois de fer de Bornéo, le liem et le pitchpin, bois très durs et compacts, et de 25 à 15 pour 100 dans le peuplier et l’épicéa, bois très tendres et très caverneux.
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- Pour les premiers de ces bois, la paroi des cellules est imprégnée complètement de résines et de gommes dures qui remplissent presque complètement les lumens et forment de la matière ligneuse un corps compact. La compression ne peut plus produire aussi facilement les écrasements locaux, elle produit des fentes verticales et des esquilles longues rappelant celles formées dans les expériences de même nature exécutées sur le verre, ainsi que nous le faisait remarquer M. l’ingénieur Ménager.
- Dans les seconds, au contraire, la vacuité des cellules, la faiblesse des parois cellulaires, ne permettent pas à la force de s’éloigner des têtes de l’éprouvette qui fléchissent tout de suite et s’écrasent.
- La largeur du plan de dissociation varie aussi avec les espèces : ce fait tient à deux causes principales : à l’homogénéité de la matière, comme dans le noyer et l’érable, ou bien à sa plasticité causée par sa texture anatomique, comme dans le frêne et l’hickory, ou par les matières étrangères qui imprègnent les tissus : l’eau dans les bois verts, la cire et les corps gras dans certaines espèces.
- La combinaison entre elles de ces causes multiples fait que chaque espèce a une forme d’écrasement spéciale qui se révèle, lorsque l’on peut examiner une série d’éprouvettes. Le plan de dissociation du bois de fer de Bornéo est irrégulier, relevé par des esquilles et des fentes radiales.
- Le liem du Tonkin, dont ladexture est très particulière, puisque les tissus formés au commencement de la période de végétation ont une direction très oblique à l’axe de croissance, tandis que les derniers formés lui sont bien parallèles, se brise, se fendille en esquilles longues et pointues, limitées par des fentes radiales et circonférentielles ressautant d’un rayon sur l’autre; aussi les plans de dissociation sont multiples et irréguliers.
- Dans le buis on remarque deux plans étroits d’écrasement d’obliquité contraire;
- Dans le teak, un ou plusieurs plans étroits, tantôt inclinés dans un sens, tantôt dans l’autre, ressautant sur des fentes radiales ;
- Dans le charme, un plan oblique, tantôt à gauche, tantôt à droite ;
- Dans l’hickory, un plan assez large suivi par une déformation accentuée du tissu, l’obliquité étant vers la gauche ;
- Dans le cormier, des plans étroits d’obliquité contraire s’entre-croisant avec des fentes radiales ;
- Dans le karri, des plans courts, étroits, d’obliquité contraire, ressautant sur des fentes radiales;
- Dans le hêtre, des plans assez larges, entre-croisés et d’obliquité contraire;
- Dans le châtaignier, un plan principal oblique sur la droite avec une forte déformation du tissu en dessus ;
- Dans le jarrah, des plans étroits, parallèles, réunis ou non par des fentes radiales et inclinés vers la gauche ;
- Dans le chêne, un large plan incliné vers la gauche avec d’autres d’obliquité contraire plus ou moins accentués et quelques ressauts radiaux;
- Dans le tilleul, des plans peu inclinés en.ressaut sur des fentes radiales;
- Dans l’érable, un plissement général du tissu, plus accentué dans le bois de printemps avec une obliquité sur la droite ;
- Dans le pin maritime, un plissement large, irrégulier, oblique sur la droite, recoupé de fentes radiales avec quelques plissements plus petits en sens inverse;
- Dans le sapin, un plissement irrégulier, peu incliné en général, avec des fentes radiales se déplaçant sur chaque accroissement et quelques fentes circonférentielles;
- Dans l’épicéa, de nombreuses fentes radiales, sinueuses, reliées par des plissements toujours peu inclinés.
- Si l’on examine maintenant une série d’expériences faites sur une même espèce et même sur une même tige, on remarque d’assez grandes différences dans les résultats.
- Ce fait tient à différentes causes inhérentes, les unes à la préparation de l’éprouvette, les autres à son état d’hygroscopicité, les dernières enfin à la texture anatomique du bois essayé.
- Les éprouvettes doivent être débitées avec le plus grand soin dans une direction bien
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- parallèle aux secteurs fibrovasculaires; car, s’il existe une obliquité dans le débit, la force n’agit plus parallèlement mais obliquement, et la résistance diminue rapidement par suite de la différence qui existe entre la résistance à la compression parallèle et celles aux compressions radiales et tangentielles qui entrent en jeu dans ce cas.
- On doit éviter de faire pour cette raison des expériences théoriques sur des éprouvettes noueuses ou contenant des inflexions de tissu dans une de leurs parties. Ces conditions sont souvent très difficiles à réaliser pour les éprouvettes de grandes dimensions, aussi ces essais donnent toujours des chiffres de résistance inférieurs à ceux des expériences faites sur les échantillons de petites dimensions, mais réunissant cependant plusieurs accroissements.
- Dans la série d’expériences relevées au Laboratoire des Ponts et Chaussées, on constate que presque tous les minima de résistance constatés se trouvent dans les conditions ci-dessus.
- Ainsi l’éprouvette de buis, façonnée dans de bonnes conditions, donne 851 kilogrammes par centimètre carré, au moment delà dissociation, tandis que sa voisine noueuse cède sous une charge de 639 kilogrammes. Des échantillons de charme ne cèdent qu’à des charges de 748 et 734 kilogrammes, tandis que leur voisin à fibres onduleuses s’affaisse sous 628 kilogrammes.
- Le karri se rompt à 702 et 690 kilogrammes et tombe à 600 kilogrammes pour une éprouvette dont la fibre est un peu oblique dans sa partie supérieure.
- Il en est de même pour le hêtre dont la force de résistance tombe ainsi de 643 à 549 kilogrammes.
- Des éprouvettes de noyer prises dans le môme morceau de bois donnent une résistance à la rupture de 548 kilogrammes pour le bois à fibres droites, une de 337 kilogrammes pour l’éprouvette inclinée de 15° environ sur la parallèle aux secteurs fibro-vasculaires et tombe à 183 kilogrammes pour la partie voisine madrée.
- L’état d’humidité du bois, matière très hygroscopique, a un double effet : si son taux s’élève, la force de résistance du bois diminue et la plasticité du tissu augmente ; des expériences nombreuses ont permis de constater ces faits.
- La raison de cet état de choses tient à deux causes principales : le bois, en absorbant de l’eau, se gonfle, se distend et prend plus de volume; la matière résistante est donc répartie sur une plus grande surface; de plus, l’eau amollit le tissu ligneux, qui cède et se comprime plus rapidement sous l’action de la force, mais reprend aussi plus facilement sa première forme, lorsque les limites de l’élasticité n?ont pas été atteintes. Généralement, pour les bois gorgés de sève ou gonflés d’eau, les formes de rupture par la compression parallèle sont modifiées; les plans de dissociation sont plus larges, les fentes radiales plus nombreuses et la dissociation du tissu plus fine; les parois des cellules semblent s’être dégagées plus facilement de la matière intercellulaire amollie qui les entourait. Les chiffres ci-après relevés parmi les résultats des expériences très intéressantes faites, à la demande de M. Petsche, ingénieur des Ponts et Chaussées chargé des pavages en bois, fournissent des données très précises et très concordantes pour les bois ramenés par l’immersion au maximum possible d’hygroscopicité :
- CUARGE DE RUPTURE PAR CENTIMÈTRE CARRÉ POUR LE BOIS
- Séché ù l’étuve à 30°. Immergé.
- Bois de fer de Bornéo . . 991 à 790 kg. 783 à 700 kg.
- Liem de l’Annam . . 984 à 848 752 à 655
- Teak de Java . . 802 à 579 453 à 400
- Karri 702 à 600 425 à 339
- Teak de l'Indo-Chinc . . 661 à 538 388 à 372
- Jarrah . . 594 à 507 334 à 326
- Pitchpin 756 à 650 431 à 368
- Pin maritime gemmé 661 à 500 299 à 268
- — non gemmé . . 589 à 492 221 à 209
- Sapin pectiné (Vosges) . . 574 à 338 199 à 150
- — (Nord) 500 à 347 186
- Epicéa . . 490 à 376 . 183 à 162
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- Nous avons encore à signaler d’autres causes, purement anatomiques, de variation de la résistance, ou du moins à noter en passant les effets de ces causes détaillées dans le travail déjà nommé.
- Dans la partie périphérique du bois ou aubier, le bois n’est pas encore imprégné des diverses matières organiques qui lui donnent sa durée et sa résistance maximum ; il n’est pas complètement « lignifié, » suivant l’expression ordinairement employée; les essais révèlent sa faiblesse relative dans ces parties.
- Ainsi le bois parfait de l’orme nous donne une charge de rupture de 590 kilogrammes, tandis que l’aubier ne donne que 453 kilogrammes.
- Enfin, si l’on considère une même espèce botanique étudiée dans son bois parfait, les expériences donnent des différences que l’on ne peut attribuer qu’à l’activité de la croissance ou à l’habitat.
- Suivant l’activité de la croissance, la proportion entre le bois de printemps et le bois d’automne varie dans un lieu donné, et le bois produit peut être plus ou moins dense et plus ou moins variable, suivant la disposition de ces tissus dans l’espèce botanique ou l’échantillon spécialement étudié. Suivant l’habitat, le tissu peut être plus ou moins nourri, lignifié ou gorgé de produits accessoires, contenir même des proportions variables de bois de printemps et de bois d’automne, si ces saisons sont plus ou moins longues ou courtes ou l’ont été pour une période déterminée.
- Aussi la charge de rupture décroît dans les bois feuillus avec la largeur des accroissements, non seulement dans des échantillons pris dans des tiges différentes, mais même dans ceux pris dans la même tige.
- Ainsi, la charge de rupture par centimètre carré varie pour le liem du Tonkin de la manière suivante :
- Accroissements très larges................................ 984 kilogrammes.
- — larges...................................... 861 —
- — étroits............................• . . . 742 —
- — très étroits................................ 655 —
- Cette décroissance considérable tient, en outre, au présent cas, à la forme du tissu de ce végétal déjà signalée plus haut; pour les autres espèces, elle est d’autant plus accentuée que le bois de printemps est plus différent du bois d’automne, comme on peut s’en rendre compte par les exemples suivants, pris pour des bois diversement constitués anatomiquement :
- I/hickory . . . avec Le cormier . . —
- L’orrne champêtre — Le chêne ... —
- Le tilleul ... —
- Le frêne ... —
- 5 accroissements 1/4 par centimètre cède sous une charge de 720 kg.
- 10 — 1/4 — — de 424
- 15 — 7./10 • — — de 697
- 20 — 5/10 — de 662
- 2 — 6/10 — — de 590
- 4 — 6/10 — — de 508
- 2 — 4/10 — — de 564
- 3 — 3/10 — — de 558
- 5 — 5/10 — — de 484
- 6 — 4/10 — — de 557
- 7 — » — — de 536
- 7 — 4/10 — — de 528
- 3 — 7/10 — — de 579
- 5 — 2/10 — — de 550
- Pour les résineux, le fait contraire se produit. La résistance croît avec le nombre des accroissements par centimètre; mais ici il faut tenir un plus grand compte de l’habitat et même des variations annuelles atmosphériques qui développent plus ou moins la zone
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- d’automne et les produits résineux; sans cette restriction, les résultats paraîtraient quelque-
- fois en contradiction avec cette loi.
- Le pin maritime gemmé avec 3 accroissements 1/3 par cm. s’affaisse sous une charge de 600 kg.
- — 3 1/8 — — 594
- 2 1/3 — — 526
- 2 — » — — 500
- Le pin marit. non gemmé avec 3 accroissements 1/4 par cm. s’affaisse sous une charge de 589 kg.
- _ — — 3 1/8 - — de 573
- — — — 3 — » de 524
- Le sapin pectiné des Vosges — 3 — » — de 574
- — 2 1/2 — — de 566
- _ 2 1/8 - — de 447
- Le sapin pectiné du Nord — 12 1/3 - — de 500
- — — —10 - 1/2 — — de 461
- — — — 7 — » — — de 365
- — — 4 — w — — de 347
- Si l’on compare les échantillons de bois résineux, de même largeur d’accroissement, au point de vue de l’habitat, on remarque que le sapin des Vosges, mieux lignifié, à bois d’automne plus large, résiste mieux à la pression que celui du nord de l’Europe. Pour le pitchpin, la largeur de la zone d’automne compense largement le peu de largeur des accroissements. Ainsi un échantillon possédant 4 accroissements 1/5 par centimètre a résisté à une charge de 734 kilogrammes, à cause de ses larges zones de bois d’automne, tandis qu’un autre, à zones d’automne étroites ou moyennes, a fléchi sous une charge de 650 kilogrammes. Ces faits sont facilement compréhensibles, puisque les conditions de résistance des bois résineux tiennent surtout à l’épaisseur des parois des trachéides, et, par suite, à la proportion des parties du bois où ces trachéides à parois épaisses se rencontrent dans une éprouvette déterminée.
- COMPRESSION RADIALE
- Les essais à la compression radiale, c’est-à-dire dans le cas où la force comprimante s’exerce dans un sens parallèle à un rayon de la tige, sont très peu nombreux; cependant, les quelques éprouvettes examinées sont intéressantes, parce qu’elles ont donné trois formes différentes d’écrasement.
- Dans le cas de cette compression, la pression ne produit pas une rupture ou une séparation complète de l’éprouvette; il y a une dissociation locale très apparente des cellules. La dissociation se produit d’abord sur les cellules à parois minces, qui s’aplatissent et se froissent par suite de l’émiettement de la matière intercellulaire, tandis que les fibres plus longues et plus résistantes s’écrasent moins et retiennent encore les parties non dissociées. Les secteurs fibro-vasculaires se plissent ainsi entre les rayons qu’ils entraînent avec eux ou qui se séparent d’eux dans certains cas, et principalement lorsqu’ils sont sectionnés par le façonnage des faces latérales.
- Dans le peuplier, bois mou et homogène, le tissu s’est affaissé sans fissure apparente à l’œil nu, en formant de petits renflements sur les côtés radiaux dé l’éprouvette ; ces renflements correspondent à chaque accroissement annuel. La charge d’affaissement, très faible (45 kilogrammes par centimètre carré), avait réduit définitivement d’un neuvième la hauteur de l’éprouvette cubique dans le sens de la pression. L’affaissement général était à prévoir dans ce tissu composé exclusivement de cellules à parois minces et à grand lumen, sans que l’on remarque des conditions de résistance plus grande dans les unes que dans les autres, si ce n’est sur les derniers rangs de fibres de l’accroissement. Aussi ces dernières cellules ont retenu le tissu dans ces endroits, et ce sont elles qui ont obligé l’éprouvette à prendre cette forme onduleuse sur les faces radiales.
- Enfin la matière intercellulaire, moins brisante et plus plastique que dans d’autres bois,
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- s’est laissé comprimer, ne se fendillant que très finement, sans que l’on pût s’en apercevoir à l’œil nu.
- Dans le chêne, pourvu de larges zones de gros vaisseaux dans le bois de printemps, ces zones se sont affaissées sous une charge de 151 à 132 kilogrammes, et les divers accroissements retenus par les rayons médullaires et quelques fibres se sont légèrement déplacés, formant de petits ressauts sur les faces radiales.
- Enfin, dans le jarrah, bois très compact et homogène, tout le bois s’est affaissé en bloc, formant sur les côtés radiaux une courbe continue en arc très accentué, la masse s’est désunie suivant quatre fentes obliques et se rencontrant à peu près au milieu de la hauteur de l’éprouvette; les fibres, à peu près intactes, mais partiellement dépourvues de matière intercellulaire, retiennent encore plus ou moins les diverses parties séparées par la force de pression. Entre les lignes de rencontre de ces fentes et vers le centre de l’éprouvette, on remarque, sur les faces correspondantes aux sections transversales du bois, tout un réseau de fines fentes entre-croisées parallèles aux quatre fentes principales. La direction des fentes principales et secondaires semble surtout déterminée, dans ce cas, par l’action de la force ; cependant on remarque une certaine tendance à suivre les plans des groupes de vaisseaux ou de parenchyme. Cette forme de brisure rappelle la brisure pyramidale obtenue dans la compression des pierres calcaires qui, modifiée par la nature fibreuse de la matière ligneuse, est devenue prismatique.
- Ces expériences sont trop peu nombreuses pour être étudiées plus longuement, mais il était intéressant de les analyser en passant.
- COMPRESSION TANGENTIELLE
- La compression est tangentielle lorsque la force agit parallèlement à une tangente normale aux génératrices du cylindre du fût ou des accroissements successifs. Les expériences de cette nature sont très peu nombreuses, au Laboratoire des Ponts et Chaussées, mais elles dénotent encore la variabilité des formes des brisures suivant les espèces.
- Dans ce cas encore, les éprouvettes ne sont pas rompues, mais affaissées sur leurs parties faibles, froissées ou décollées partiellement du surplus du tissu (parenchyme, vaisseaux, bois de printemps). Le tissu mou est écrasé,- froissé, partiellement détaché de la masse par l’émiettement de la matière intercellulaire.
- Si nous étudions les rares essais faits, nous remarquons que le chêne s’est affaissé sous une force de 181 kilogrammes par centimètre carré. Les accroissements se sont plissés les uns contre les autres et partiellement décollés dans la partie centrale de l’éprouvette, le long des accroissements successifs ; le parenchyme et les vaisseaux se sont écrasés sous la masse des faisceaux fibreux plus compacts.
- Dans le peuplier, une force relativement faible de 38 kilogrammes par centimètre carré a comprimé la masse entière, qui s’est réduite de 1/3 dans la direction de la force. Les brisures étant microscopiques, la masse ne paraît pas fissurée, mais les sections tangentielles sont légèrement sinueuses par suite de la traction opérée, pendant le retrait, par les rayons médullaires.
- A défaut d’essais plus nombreux, on ne peut que constater les différences obtenues dans les deux espèces et l’infériorité de la résistance dans ce sens.
- Ces quelques essais radiaux et tangentiels démontrent le soin que l’on doit apporter au débit des éprouvettes pour ne pas modifier les résultats en faisant intervenir des compressions non étudiées dans l’expérience en vue. Elles viennent justifier l’infériorité de certains résultats constatés dans les essais de compression parallèle, lorsque la fibre est oblique à la force, ondulée, ou que le tissu n’a pas la rectitude voulue pour un essai théorique, par suite d’un nœud ou d’un départ de branche.
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- - CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- TRACTION
- Les expériences de traction du Laboratoire des Ponts et Chaussées n’ont été exécutées qu’au moyen d’une force agissant dans une direction parallèle à l’axe de croissance, suivant l’usage pour les essais de cette nature. Dans ce cas, l’expérience poussée jusqu’à la rupture détermine une séparation complète des deux parties adhérentes aux têtes de l’éprouvette.
- La. rupture se produit dans l’épaisseur de la matière intercellulaire, brisant ou séparant par places les articles primordiaux des vaisseaux ou le parenchyme voisins de la fente, surtout lorsque les lumens de ces sortes de cellules sont remplis de matières résineuses, gommeuses ou solides.
- Les fentes, dans la matière intercellulaire, s’allongent de manière à séparer la masse en longues esquilles dont les surfaces sont très peu obliques à la force. Ces surfaces, le plus souvent, produisent des esquilles aiguës ou pointues, mais quelquefois aussi, lorsque le diamètre de l’esquille devient insuffisant pour résister à l’effort de traction, ou que la pointe vient à rencontrer des parties faibles, elles se brisent brusquement suivant un plan transversal.
- Les formes de ces brisures, malgré leurs aspects irréguliers, sont tellement régulières que les deux parties disjointes peuvent se réunir si exactement l’une à l’autre qu’au premier abord l’éprouvette paraît intacte. Ce fait tient à la régularité avec laquelle se propagent de proche en proche les fentes de rupture.
- Si l’on étudie une série d’éprouvettes, on reconnaît que les parties faibles, sous l’effort de traction, sont, dans le sens radial, les flancs des rayons médullaires garnis de méats et sur lesquels les fibres sont infléchies plus ou moins légèrement, les accumulations radiales de vaisseaux et de parenchyme ; dans le sens tangentiel, le bord de l’accroissement ou bois de printemps, plus riche en gros vaisseaux, et les alignements de parenchyme et de vaisseaux dirigés de môme façon, s’il en existe dans l’espèce botanique étudiée. Si ces derniers plans deviennent obliques à ces deux directions principales, la brisure devient plus irrégulière.
- Généralement, cependant, on peut dire que la section transversale de l’esquille est à peu près rectangulaire, deux côtés étant formés par les rayons médullaires et deux autres par de très petits arcs de cercle de bois de printemps, de parenchyme ou de vaisseaux, que l’on peut confondre avec des lignes droites. Dans les résineux, cette forme rectangulaire ou par ressauts rectangulaires est beaucoup plus nette, comme on pouvait s’y attendre, en raison de la simplification du tissu. La longueur de l’esquille tient à diverses causes; le plus souvent elle semble dépendre de la forme de l’élément résistant, c’est-à-dire des fibres le long desquelles la brisure se propage dans l’intervalle de hauteur existant entre deux rayons médullaires superposés.
- Les espèces à faisceaux fibreux denses fournissent généralement de longues esquilles, et dans une même cassure l’esquille s’allonge dans les parties où les faisceaux fibreux, ou simplement les fibres, sont plus résistants, comme on le remarque dans les résineux et le peuplier (bois d’automne). Souvent aussi, lorsque la brisure devient transversale à l’extrémité d’une esquille, par suite d’une cause quelconque (une secousse, par exemple), souvent cette partie est hérissée de petites esquilles très fines, émergeant au-dessus des plans transversaux; ces esquilles très fines sont constituées par les fibres ou les faisceaux de fibres les plus résistants.
- Pour ces diverses raisons, les brisures par traction varient de forme avec les espèces, mais moins que les brisures par compression.
- Si le tissu du bois est très dense, rempli de gomme, de résine ou d’autres matières solides, et les rayons étroits et courts, l’esquille est fine, très allongée; souvent la tige d’essai est arrachée complètement de la tête en une seule esquille de même section que la tige elle-même, mais en suivant les inflexions longitudinales des cellules.
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- FRACTURES DES BOIS DANS LES ESSAIS DE RÉSISTANCE.
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- Les bois à faisceaux fibreux, peu mélangés de parenchyme, sont aussi plus résistants que les autres; ainsi l’hickory, l’acacia et le frêne tiennent, pour cette raison, la tête de la liste avec des résistances de 25 kilogrammes, et 20 kilogrammes par millimètre carré de section.
- L’esquille se brise transversalement sur les accumulations de vaisseaux et en particulier dans le bois de printemps, riche en éléments de cette nature, ce qui donne souvent une forme toute particulière par ressaut ou grandes esquilles à la brisure, comme on le voit dans le chêne, l’orme et l’acacia.
- L’esquille, dans ce cas, paraît s’allonger proportionnellement à la longueur des fibres ou des faisceaux de fibres entre les plans transversaux de vaisseaux; ainsi l’esquille du chêne est plus longue que celle du charme et de l’orme dont les fibres sont plus courtes.
- Dans le liem, l’inclinaison déjà signalée d’une partie du tissu de l’accroissement diminue la résistance à la traction, et l’esquille a une forme très spéciale pour cette raison. Une brisure oblique se produit dans le bois de printemps, elle va en se relevant petit à petit jusqu’au bois d’automne, où les esquilles très fines s’allongent presque parallèlement à la direction de la force pour finir brusquement sur le plan d’accroissement voisin.
- Lorsque le rayon médullaire est gros et que sa forme en fuseau tend à devenir ovoïde comme dans le hêtre, l’obliquité des esquilles devient plus grande et la brisure est plus courte.
- Enfin, si le tissu est mou et peu résistant, comme celui du peuplier, il se désagrège plus finement et plus courtement, et l’on voit les esquilles s’allonger légèrement dans le bois d’automne.
- Pour les résineux, on remarque aussi quelques variations :
- Dans le pitchpin, la tige d’essai s’arrache en général de sa tète, mais, si sa section est circulaire, l’arrachement est presque rectangulaire et situé sur les plans tangents au cylindre d’accroissement de deux côtés et de l’autre sur les rayons médullaires.
- Dans le pin maritime, l’esquille flanquée des rayons médullaires s’arrondit en s’allongeant dans le bois de printemps très large et mou et forme au-dessus des séries de courtes esquilles prismatiques dans le bois d’automne.
- Dans les bois mous comme l’épicéa, la cassure est courte, elle rappelle celle du peuplier ou celle du bois de printemps, du pin maritime.
- Si nous examinons les essais faits sur une même espèce, nous remarquons que les écarts des résultats sont souvent très considérables, plus même que dans les essais de compression.
- Le cornouiller mâle donne une résistance à la rupture par mm. carré variant de Le robinier faux acacia — —
- Le frêne commun — —
- Le chêne — —
- L’orme champêtre — —
- Le liem du Tonkin — —
- Le hêtre — —
- Le pin maritime — —
- Le sapin pectine — —
- de 21kg,l à 7kg,8
- de 20kg,4 à 9kg,0
- de 20kg,0 à 5kg,3
- de 17kg,l à 5kg,2
- de 16kg,4 à 6kg,l
- de 15kg,4 à 5kg,3
- de I5kg,3 à 5k«,5
- de 14kg,3 à 6k«,5
- de 8kg,2 à 4k»,9
- Quelles sont les causes de cette irrégularité de résultats pour des tissus de même espèce botanique?
- Une première et très importante est la petitesse du diamètre des tiges soumises à la traction; cette petite dimension (4 à 5 millimètres) localise souvent l’essai sur certaines parties de l’accroissement, bois de printemps ou d’automne dont les forces de résistance sont bien différentes par suite de la diversité de la composition cellulaire dans ces deux parties. Certains grands écarts tiennent aussi à l’obliquité de la tige de traction par rapport à l’axe de croissance, aux nœuds, aux tares et déviations accidentels du tissu. Ainsi, dans le cornouiller, la résistance est tombée de 21kg, 1 à 7kg,8 par suite d’un petit nœud et de fibres contournées qui l’entouraient.
- Dans le robinier, la chute dp £0kg,l à 9 kilogrammes s’explique par l’obliquité de
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- la tige des essais. Les éprouvettes présentant ces défauts auraient pu être rebutées, ces vices locaux ou de façonnage étant visibles avant l’essai, mais on a préféré faire l’expérience au présent cas pour mieux étudier toutes les causes qui modifient les résultats.
- L’aubier résiste beaucoup moins aussi à la traction que le bois parfait, comme il fallait s’y attendre.
- Dans les essais relatifs au frêne, au chêne et à l’orme, les éprouvettes d’aubier ont toujours donné des résultats bien inférieurs à la moyenne du bois parfait.
- Le nombre d’accroissement existant par centimètre, l’abondance du bois de printemps ou d’automne, les inflexions locales du tissu, l’abondance ou la pauvreté de certaines zones en vaisseaux justifient encore les écarts plus petits relevés dans les tables d’expériences du Laboratoire des Ponts et Chaussées.
- Pour les feuillus, la résistance est généralement d’autant plus grande que l’accroissement est plus large et moins riche en bois de printemps; les chiffres suivants sont particulièrement intéressants :
- L’hickory avec des accroissements assez larges a une résistance à la rupture par mm. carré de 21*,6
- — — étroits — — de 19*,2
- — — assez étroits — — de 19*,1
- — — très étroits — — de 17*,1
- — — excessivement étroits — — de 14*,6
- Le robinier faux acacia avec 2 accroiss. par cm. a une résistance à la rupture par mm. carré de 20*,4 2 — 1/2 — — de 19*, 9
- — 3 — — _de 19*,7
- — 5 — — de 16*,5
- Pour le chêne, l’influence de la largeur du bois de printemps intervient très nettement dans les résultats :
- 2 accroissements dans la lige d’essai avec un seul rang de gros vaisseaux 2 — — 2 à 3 rangs —
- 2 — — 3 à 4 — —
- 3 — — 2 à 3 — —
- 3 — — 3 à 4 — —
- 17*,1 13*,6 12*,7 13*,1 12*,0
- de résistance.
- Dans le hêtre, une accumulation accidentelle de rayons médullaires résistance à la rupture de 15kg,3 à 5kg,5.
- a fait baisser la
- Pour les résineux, les lois constatées dans les essais de compression se retrouvent pour les variations de la puissance de résistance à la traction qui augmente avec le nombre des accroissements et la largeur du bois d’automne.
- Le pitchpin avec 8 accr. par cm. a une puissance de résistance à la traction par mm. carré Le pin maritime gemmé avec 4 accr. 1/2 par cm. et de très larges zones de bois d’automne
- — 4 — » — larges
- 2 -- 1/2 — —
- — 2 — » — —
- — 3 — » — étroits
- Le pin sylvestre du Nord — 9 — » — larges
- — 11 — » — moins larges
- — 15 — — très étroits
- de 17*,2
- de 15*,8
- de 14*,3
- de 10*,9
- de 9*,5
- de 9*, 3
- de 8*,2
- de 13*,1
- de 12*,2
- de 10*,7
- Les ondulations du tissu, amenées par une cause quelconque, modifient aussi en les amoindrissant les résultats des essais, parce que la force de traction parallèle est remplacée en partie par une force de traction oblique dans laquelle il faut tenir compte de la traction radiale bien inférieure d’après les rares expériences faites ; cette infériorité est justifiée anatomiquement par la présence des plans faibles de bois de printemps, de parenchyme et des zones de vaisseaux, facilement rompues par la force de traction.
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- FRACTURES DES BOIS DANS LES ESSAIS DE RÉSISTANCE.
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- Les résultats du hêtre sont très instructifs à ce sujet :
- Le hêtre à fibre droite.............................donne 15k»,3 de résistance.
- — à fibres ondulées en partie................ — llk«,4 —
- — à fibres ondulées.......................... — 7k»,i —
- Ces inflexions locales, plus nombreuses dans les grandes éprouvettes, sont la cause de la diminution des chiffres moyens obtenus sur les éprouvettes de grandes dimensions, comme il avait déjà été constaté dans les essais à la compression.
- CISAILLEMENT
- Les deux ruptures par compression et par traction du bois peuvent être considérées comme l’effet d’une force unique ; il n’en est pas de même de la rupture par cisaillement obtenue dans les conditions ordinaires.
- L’essai consiste dans ce cas à faire une mortaise d’une dimension déterminée dans le bois, puis à placer dans cette mortaise une tige d’acier de même calibre sur laquelle on opère une traction en maintenant le milieu de l’éprouvette au moyen d’un goujon et de griffes.
- Plusieurs forces déterminent dans ce cas la rupture de l’éprouvette prise parallèlement à l’axe de croissance :
- 1° Une compression sur le côté de la mortaise contre lequel le tenon d’acier s’appuie;
- •2° Une traction produite par la force tendant à éloigner le tenon d’acier de la griffe d’appareillage de l’éprouvette et qui se fait surtout sentir sur les flancs du tenon et de la mortaise ;
- 3° Enfin, la tige d’acier écrase par compression le tissu voisin; elle forme ainsi un tampon plus ou moins dur et développé qui tend à écarter latéralement les deux flancs de la mortaise. Il se produit sur ces parties des déchirements par suite des deux forces qui agissent en sens contraire et de la troisième qui produit un effort perpendiculaire aux deux premiers.
- Les expériences du Laboratoire des ponts et chaussées ont été faites sur chaque éprouvette au moyen de deux mortaises perpendiculaires l’üne à l’autre; théoriquement, elles devaient être façonnées, l’une dans le sens radial, l’autre dans le sens tangentiel; mais on n’a pas toujours obtenu bien régulièrement ces deux directions, par suite de la difficulté que l’on rencontre à les discerner exactement sur les éprouvettes non polies, ou meme à assujettir exactement dans un sens donné une éprouvette cylindrique au moment du façonnage de la mortaise.
- La rupture obtenue est généralement un éclat faisant suite à la mortaise avec une partie plus ou moins écrasée par le tenon d’acier; suivant les cas, cet éclat conserve la largeur de la mortaise ou bien va en s’élargissant ou en se rétrécissant en s’approchant de l’extrémité de l’éprouvette. Parfois même l’éclat diminue tellement de largeur qu’il n’existe plus qu’une simple fente sur cette extrémité.
- Les flancs de l’éclat sont, ici encore, limités par la matière intercellulaire; ils suivent le grain du bois comme on dit vulgairement, c’est-à-dire les inflexions du tissu ligneux dans sa course parallèle à Taxe de croissance.
- Ces flancs de l’éclat ne suivent pas le profil exact de la mortaise, mais ils vont chercher dans le tissu des plans faibles variables avec les espèces, la constitution anatomique du tissu et l’emplacement de la mortaise.
- Ces plans de faiblesse sont dans le sens radial :
- 1° Les flancs des rayons médullaires;
- 2° Les alignements radiaux de parenchymes et de vaisseaux.
- MÉTHODES D’ESSAI. — T. II (2‘ partie).
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- Et dans le sens circonférentiel :
- 1° Les plans d’accroissements garnis de gros vaisseaux;
- 2° Les alignements circonférentiels de parenchyme ou de vaisseaux.
- Pour les bois résineux, les plans de faiblesse sont réduits aux rayons médullaires et au bois de printemps, , aussi la cassure a-t-elle une tendance à avoir une sectiôn plus rectangulaire ou à peu près rectangulaire, car dans le sens tangentiel les flancs des éclats s"appuient sur les courbes des accroissements annuels plus ou moins prononcées suivant l’âge du bois et la dimension des fûts.
- On remarque, en oütre, que l’écrasement produit par le tenon d’acier sur l’éclat est d’autant moindre que le bois est plus compact et plus homogène, et les faisceaux fibreux plus abondants. La partie écrasée de l’éclat est le plus souvent surmontée d’une partie déformée légèrement, sur les côtés de laquelle on remarque des stries courbes entrecroisées rappelant celles signalées dans les expériences de compression.
- La longueur de la partie écrasée est le plus souvent plus grande dans les mortaises tangentielles que dans les mortaises radiales, mais ce fait n’est pas général, et la constitution anatomique du bois produit quelquefois l’effet contraire.
- Le moindre écrasement des mortaises radiales tient à la constitution môme des secteurs fibreux et à la résistance dans le sens radial de certains rayons médullaires qui maintiennent latéralement les accroissements successifs, tandis que dans les mortaises tangentielles la compression désorganise plus facilement les secteurs fractionnés.
- Les plans de vaisseaux et parenchyme composés de cellules courtes et peu résistantes sont les moins bien disposés pour résister aux trois efforts de traction, de compression et d’écartement qui agissent sur les flancs de l’éprouvette, aussi ont-ils une importance prédominante dans le cisaillement des bois feuillus, et la disposition de ces parties du tissu justifie des formes qui paraissent bizarres au premier abord.
- Ainsi, nous voyons la section extrême de la mortaise rectangulaire produire une brisure en zigzag sur la tête des éprouvettes en bois de karri et de jarrah parce que les groupes de vaisseaux avec le parenchyme qui les entoure forment des zigzags bien nets dans lesquels le tissu est beaucoup plus faible que dans le surplus du bois ; de plus, les rayons médullaires très petits et gorgés de gomme, en général, cèdent moins facilement que dans les autres bois.
- Il ne faudrait pas attribuer à la môme cause l’éclat en Z du bois de liem de l’Annam qui tient à l’inflexion des fibres variables dans le môme accroissement, fait déjà signalé.
- Les zones arquées de parenchyme et de vaisseaux du teak, du frêne et de l’orme produisent des éclats courbes ou des parties courbes sur ces éclats; dans le chêne, cette courbure se redresse avec les flammes variables de vaisseaux. Elle n’existe pour ainsi dire plus dans le charme où les vaisseaux ont une tendance à former des alignements bien radiaux. La brisure tangentielle dans ce cas devient finement sinueuse courant d’une ligne de vaisseau à l’autre en s’allongeant dans les parties fibreuses, en dehors de l’éclat, pour revenir en arrière dans les faisceaux de vaisseaux et de parenchyme.
- Cette tendance de l’éclat à s’allonger dans les parties plus résistantes du tissu se remarque dans certains cas particuliers; dans le hêtre, les rayons médullaires avec leurs cellules qui tiennent parfois le milieu entre la fibre et le parenchyme forment des esquilles hérissant les bords des éclats tangentiels. Dans les éclats radiaux des résineux de grande densité ou très imprégnés de résine, on voit souvent les flancs de l’éclat hérissés de petites saillies dans les parties correspondantes au bois d’automne.
- On ne peut pas dire d’une façon générale que la résistance au cisaillement soit plus grande dans un sens que dans l’autre, attendu que cette question est réglée par la disposition spécifique des diverses cellules dans l’éprouvette essayée.
- Ainsi, dans le liem de l’Annam, la résistance radiale est montée à lkg,20, lkg,8, lkg,6, parce que la fente de cisaillement radiale est obligée de dévier beaucoup, de faire de nombreux détours pour arriver à se développer dans ce tissu à fibres d’inclinaison variable par rapport à l’axe de croissance; dans le sens tangentiel le tenon d’acier ren-
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- FRACTURES UES BOIS DANS LES ESSAIS DE RÉSISTANCE.
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- contre les plans de vaisseaux et de fibre de même inclinaison et la résistance tombe à 0ki;,77, 0kg,72 par millimètre carré.
- Dans les essais de bois de fer de Bornéo, le contraire se produit, les plans faibles des rayons médullaires se joignant à la course radiale sinueuse des vaisseaux, la résistance est dans ce sens de lk",15, lkg,8, lkg,05, tandis que dans le sens perpendiculaire elle monte à lkg,27 par millimètre carré en raison du manque de plan de faiblesse bien indiqué et l'écartement des vaisseaux.
- Dans le cornouiller mâle, bois très homogène sans zone de printemps bien nette pourvu de très petits rayons et de vaisseaux disséminés également, les deux résistances se rapprochent Tune de l’autre et donnent lkg,06 dans le sens radial et lkg,08 à lkg,13 dans le sens tangentiel. Cette différence insignifiante ne peut tenir qu’aux rayons médullaires.
- Dans le chêne, le hêtre, etc., l’alignement radial des vaisseaux s’ajoutant au grand plan de rayons médullaires donne plus de faiblesse dans le sens radial que dans le sens tangentiel où les seuls plans à peu près continus de faiblesse sont le parenchyme entrecroisé par les rayons médullaires. Aussi, la résistance tangentielle est-elle supérieure.
- Des explications analogues pourraient être données pour toutes les espèces étudiées.
- Dans les essais de cisaillement, nous remarquons comme pour les précédents relatifs à la compression et à la traction des variations dans les résultats pour la même espèce forestière et même pour la môme tige. Ces faits tiennent encore à la composition anatomique locale du tissu.
- Bien que le repérage des éprouvettes ne nous ait pas permis de les rapprocher toutes exactement des chiffres des tableaux d’essai, les cas où le repérage certain a pu être fait sont assez nombreux pour permettre d’admettre que les modifications de la puissance dues au nombre d’accroissements par centimètre, à la largeur des bois d’automne et de printemps constatées dans les essais précédents se rencontrent encore dans les expériences de cisaillement. Ainsi :
- par millim. carré.
- Le frêne............avec 2 accr. 4/10 a donné des résistances radiales et tangentielles de 0k,76 et 0k,73
- — — 8 — 8/10 — de 0k,67 et 0k,55
- Le chêne................— 3 — 2/10 — de Ok,72 et 0k,82
- — — 4 — 8/10 — de 0k,71 et 0k,75
- — — 7 — 2/10 — de 0k,52 et 0k,52
- Le robinier (faux acacia) 2 — 3/10 — de 0k,97 et lk,01
- — * 3 — 2/10 — de 0k,91 et 0\97
- Le nombre des accroissements est souvent contrebalancé dans les bois résineux par la largeur du bois d’automne. Ainsi pour :
- par niilliiii. carré.
- Le pitchpin avec 7 accr. 2/10 par cm. avec des zones d’automne très larges ont donné 0k,79 et 0k,78
- — 6 — 2/10 — larges 0k,77 et 0k,68
- — 6 — 2/10 — larges à moyens 0k,76 et 0k,70
- — 16 - 8/10 — très étroites et moyens 0k,67 et 0k,67
- — 8 — 2/10 — étroites 0k,55 à 0k,52
- Le sapin pectine 4 — 4/10 — larges 0k,43 et 0\40
- — 4 — — » 0k,42 et 0k,38
- 2 — — » 0k,34 et 0k,38
- L’emplacement des bords de la mortaise peut aussi avoir une certaine influence sur les résultats, puisque la fente se produit généralement ou commence à se produire sur ce plan; il est facile de comprendre que si les bords rencontrent et suivent deux zones faibles ou poreuses comme le bois de printemps, le cisaillement se produira plus vite et plus facilement que si ces mêmes bords sont au milieu d’une masse de fibres difficiles à désagréger. Le fait est surtout manifeste dans quelques éprouvettes découpées dans des bois pourvus de très larges accroissements.
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- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- CONCLUSION
- Comme conclusion de cette note, il nous semble [nécessaire d’émettre deux vœux au point de vue des essais à faire dans les divers pays.
- Tout essai relatif au bois doit être accompagné, pour avoir quelque valeur dans les applications techniques, de la détermination botanique précise de l’échantillon et de notes sur sa constitution anatomique et le résultat de l’essai.
- Enfin, les essais presque toujours réduits à un petit nombre d’espèces dans chaque pays devront être repris le plus tôt possible, de façon à étudier et donner des chiffres aussi exacts et comparables que possible dans les divers laboratoires d’essai sur la totalité des bois employés dans les constructions et l’industrie.
- André THIL.
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- ANNEXES
- LABORATOIRES
- D’ESSAIS PHYSIQUES ET MÉCANIQUES
- DE L’ÉCOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSÉES
- RÉSULTATS DES ESSAIS
- DE COMPRESSION, DE TRACTION ET DE CISAILLEMENT FAITS Sun DIVERSES ESPÈCES DE BOIS
- 1894-1900
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- MINISTÈRE DES TRAVAUX PUBLICS
- Annexe N° 1.
- ÉCOLE NATIONALE
- DES PONTS ET CHAUSSÉES EXTRAIT
- SERVICE ANNEXE DES LABORATOIRES du registre du Laboratoire d'essais physiques et mécaniques de l'Ecole nationale des Ponts et Chaussées.
- ESSAIS DE RUPTURE PAR COMPRESSION
- SI: R
- DES ÉPROUVETTES DE BOIS DE DIVERSES ESPÈCES
- Années 1895 à 1900
- Los éprouvettes étaient débitées en cubes ou prismes dont les faces de compression étaient aussi parallèles que possible.
- L’essai a été effectué à la presse hydraulique et a porté sur des éprouvettes à section carrée et quelquefois circulaire et de hauteur variable. La hauteur et la section sont indiquées pour chacune d’elles.
- Les éprouvettes étaient séchées à l’air libre du laboratoire ou à l’étuve à la température de 30 degrés centigrades au-dessus de zéro.
- Quelques éprouvettes ont ôté façonnées dans du bois vert et expérimentées aussitôt après la coupe, d’autres après imbibition complète par immersion.
- L’effort de compression était dirigé parallèlement à la direction des fibres (compression parallèle) ; pour quelques-unes seulement l’effort a été dirigé perpendiculairement à la direction (compressions radiale ou tangenticlle).
- Les sections carrées sont indiquées par un C placé à côté des dimensions des sections de l’éprouvette, les sections circulaires par un R mis à la même place.
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- ESSAIS DE COMPRESSION
- SUR ÉPROUVETTES DE BOIS DIVERS
- G. 2 B. 2
- B.2, B.8
- A.2
- NATURE
- DES BOIS ESSAYES.
- DIMENSIONS
- DES EPROUVETTES.
- HAUTEURS
- en
- centimètres.
- SECTIONS
- en contim. carrés.
- POIDS
- du
- MÈTRE CUISE
- en
- kilosr.
- CHARGE d’écrasement en kilogrammes
- totale.
- par
- centimètre
- carré.
- OBSERVATIONS.
- Bois de 1er de Bornéo.
- Eusideroxylon
- Zwagerii.
- 11,87
- 11,82
- 11,96
- 14,92
- 11,84
- G 61,06 C 59,75
- C G0,9:i C 57,72
- C 60,21
- COMPRESSION PARALLÈLE
- 991
- 1054
- 1005
- 1121
- 1140
- 1083
- 60 480 54180
- 54 837 51 660
- 47 505
- 907
- 000
- 895
- 790
- Cassure très irrégulière en fentes longitudinales multiples se terminant par les plissements obliques en ressaut.
- Dislocation du prisme par suite des fentes longitudinales, avec une tendance à s’arrêter sur un plan oblique ; sur le côté du cube les fibres ont une direction oblique.
- Plissement oblique avec direction presque radiale vers la moelle, 2 éclats radiaux latéraux.
- Plissement oblique avec des fentes radiales. Les faisceaux de fibres ont flécbi dans les vaisseaux déchirés, le plissement est repoussé en dehors.
- Même cassure que B2, le plan de direction des fibres est plus oblique.
- Liem du Tonkin.
- Erytrophlœum,
- 14,35
- 14,84
- 11,99
- C 62,41
- C 64,00
- G 62,41
- 964
- 940
- 951
- 01 425
- 55 125
- 52 605
- 984,2
- 861,3
- 848,4
- Accroissements très larges. — Fracture par rupture, surtout sur les plans d'accroissements, irrégulière par place suivant les zones en forme de flammes des vaisseaux; dissociation du cube dans le sens de la longueur par suite de la texture spéciale de ce bois. Au début d’un accroissement la libre est très inclinée en hélice autour de la tige, puis peu à peu elle se relève pour être parallèle à l’axe de croissance dans la dernière partie de l’accroissement. Les rayons très petits ne sont pas apparents et s’infléchissent avec la libre, ce qui empêche les plans de fracture radiaux de s’étendre et de se former.
- Accroissements larges. — Plissement oblique irrégulier avec des interruptions et des ressauts irréguliers sur les plans de vaisseaux au commencement de l’accroissement, ou des plans de rayons dans le tissu à fibres non obliques de la fin de la période de végétation.
- Accroissements plus étroits. — Brisure du même genre que 8, sur un éclat parti d’une face latérale, on voit le parenchyme et les vaisseaux rompus.
- Buis commun.
- Buxus communia. Ancien mandrin. Plus de 50 ans de service.
- 5,62
- R 16,91
- 959
- 14 400
- 851
- Cylindre sur moelle, 50 accroissements d’un côté, 41 de l’autre. 7 accroissements 3/4 à 8 5/4 par centimètre. — D’un côté, à partir d’un gros nœud, plissement en spirale avec une série de plus petits plissements parallèles; de l’autre côté, entre deux gros nœuds précédemment fendus horizontalement, plissement horizontal entre les deux nœuds rejoignant la spirale principale, petits plissements en spirale rencontrant le premier.
- 8 7 1 Teak de Java. Tectonia grandis. 14.90 14,85 11.90 C 01,62 G 61,62 G 64,40 711 719 603 49 455 46 215 38 640 802,5 750 600 Accroissements larges sur moitié. — Plissement oblique aboutissant à un éclat, cassure plus régulière moins finement désorganisée sur la face tan-gcntielle, moins large et plus fine sur la face radiale. Accroissements larges, fibres ondulées sur partie. — Prisme fendillé longitudinalement sur les plans de rayons en général, mais aussi par place suivant les plans de vaisseaux ou du bois ac printemps. Accroissements moyens. — Plissement oblique avec une petite partie fendillée radialemcnt.
- 1 Charme commun. Carpinus betulus. 4,00 C 15,29 796 H 430 748 6 accroissements par centimètre. — Plissement principal oblique tangentiellement avec de légers plissements accessoires dans deux sens opposés.
- 4 Vieux bois ayant servi pendant longtemps. 6,07 C 15,36 845 9 650 628 Idem, fibres ondulées. — Plissement oblique tan-genliellement partant de la tête, à peu près radial dans la direction de la moelle, une fente dans le bois bien madré.
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-
-
-
- 181
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI
- NATURE
- DES cors ESSAYES.
- DIMENSIONS
- DES EPROUVETTES.
- HAUTEURS
- en
- centimètres.
- SECTIONS
- en centim. carrés.
- POIDS
- du
- MKTRK CURE OU
- kiloer.
- CHARGE d'écrasement on kilogrammes
- totalo.
- par
- centimètre
- carré.
- OBSERVATIONS.
- COMPRESSION PARALLÈLE (Suite)
- 3» Hickory. 4,57 R 3,98 875 2 867 720 5 accroissements 1/4 par centimètre. — Plissement
- Carya (?) sur plan oblique au rayon et dirigé bien radiale* ment vers la moelle. Fines stries parallèles au plis-
- sement principal sur la surface vernie de l’éprouvette.
- 4‘ 5,10 R 5,03 784 2 133 424 10 accroissements par centimètre, bois non complètement desséché. — Plissement plus large que le précédent, et de meme nature. Fines stries sur le surplus de l’éprouvette.
- Sorbier Cormier. Cylindre sur moelle. — D’un côté, plissement en
- spirale très accusé partant d’une lente préexistante
- 1 Sorbus domcslica. 8,88 R 17,50 939 12 500 714 de direction radiale avec de légers ressauts sur fentes radiales. De l'autre côté, plissement sur 2 spirales allant en
- sens inverse et aboutissant à une fente à partir de laquelle une seule spirale continue.
- Teak de l’Indo-Chine Plissement oblique langentiellemcnt et suivant une
- direction bien radiale vers la moelle ressautanl sur
- I 5,78 R 8,24 970 5 850 710 les plans de parenchyme et do vaisseaux, une fente radiale au milieu ; le plissement sur la face du
- (Laos).
- côté de la moelle est irrégulier, oblique, ressau-tant sur des fentes radiales.
- 2 Karri. 11,80 C 54,70 1000 38 430 702 Accroissements très larges. — Plissement double
- Eucalyptus divrrsi-calor. avec fente radiale assez large et irrégulière, oblique langentiellemcnt, bien radiale vers la moelle.
- 7 14,74 C 55,72 982 38 430 690 Idem, fibres un peu obliques. — Plissement double avec fente radiale assez large et irrégulière, oblique langentiellemcnt, bien radiale vers la moelle.
- Aubépine. 5 accroissements 1/2 par centimètre. — Très large
- 1 4,73 9,03 791 5 934 657 plissement oblique, langentiellement vers la moelle
- Cralægus monogynu. et radial vers la moelle avec de. légères fentes sur les plans d’accroissements.
- 4 Hêtre commun. F a g us sylvalica. 4,54 C 9,21 850 5 830 643 4 accroissements par centimètre. — Un plissement principal oblique en deux parties aboutissant à une fente radiale ; un éclat feuilleté radialcmcnt sur
- Pavé neuf créosolé. l'angle, nombreux petits plissements parallèles au
- premier. Dans le plissement la désorganisation s’opère surtout par petits feuillets radiaux.
- 3 4,55 C 9,21 868 5 600 608 5 accroissements 1/4 par centimètre. — Plissement
- oblique principal avec ressaut sur rayons et parties madrées.
- 2. Châtaignier 4,38 R 5,43 719 3 480 641 Cylindre sur moelle, 13 accroissements, 0/10 par
- commun. centimètre, bois parfait. — Plissements spiralés en sens inverse depuis la tète de l’éprouvette, se rencontrant sur une partie où ils deviennent presque
- Ca8tanea vesca.
- Vieux pieux d’arpentage de plus de 50 ans. horizontaux, à partir de laquelle une seule des spirales subsiste. Très petits ressauts radiaux des spirales.
- 1 4,57 R 5.31 005 2 820 531 Cylindre sur moelle, bois parfait et aubier. — Plis-
- sements en spirale de même nature.
- 1 Cornouiller mâle. 4,50 R 5,73 939 3 500 610 Cylindre sur moelle, 11 accroissements 1/10 par
- Cornus tuas. centimètre. — Gontlement sur le milieu de l’éprouvette avec 2 fentes radiales opposées, fibres désu-
- Vieux manche. nies surtout sur les plans d’accroissement à Pinte-
- rieur.
- | bit 5,18 R 9,51 917 5 100 536 Cylindre sur moelle, 11 accroissements 1/10 par
- centimètre. — Même forme, mais 2 petits nœuds noirs d'ans l’éprcuvcllc.
- \ 4,48 R 5,90 953 3 120 530 Cylindre sur moelle, 16 accroissements par centimètre. — Gonilement partant de la moelle à la rencontre de 2 nœuds, 2 fentes radiales. La moelle s’est plissée sur elle-même, et les accroissements se sont incurvés vers l’extérieur en se feuilletant
- sur le bois de printemps et les rayons, et aussi en sc plissant plus ou moins fortement, suivant la
- distance de la moelle.
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-
-
-
- ESSAIS DE COMPRESSION SUR ÉPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 185
- ? F- ^
- lw*
- NATURE
- «ES BOIS ESSAYES.
- DIMENSIONS
- DES EPROUVETTES.
- HAUTEURS
- en
- centimètres.
- SECTIONS
- en centim. carrés.
- POIDS
- du
- MÈTRE CURE
- en
- kilogr.
- CHARGE d’écrasement en kilogrammes
- totale.
- par
- centimètre
- carré.
- OBSERVATIONS.
- COMPRESSION PARALLÈLE (Suite)
- Robinier ps. acacia. Ilobiniapseudo acacia. Vieux piquet. 5,80 R 9,19 681
- Orme champêtre. 6,10 R H,22 741
- Ulmus campeslris. Vieux piquet d’arpentage. Bois parfait. 6,68 R i1,70 696
- Id. Aubier. 6,95 R 16,55 719
- < 500
- 508
- Cylindre sur moelle, jeune pousse moitié aubier, 2 accroissements 9/10 par centimètre. — Plissement spiralé terminé par tic très fins plissements en réseau. Pas de fente radiale.
- 6 620
- 5 050
- 7 500
- 590
- 508
- 453
- Cylindre sur moelle, 2 accroissements 6/10 par centimètre. — 2 plissements spiralés partant d’un nœud et d'une fente radiale produisant un gonflement sur le côté opposé entre les 2 spirales.
- Cylindre sur moelle, 4 accroissements 6/10 par centimètre. — Plissement en spirale courant d'un nœud à l’autre faisant I fois 1/4 le tour de l’éprouvette, et produisant un gonflement entre les spires.
- Cylindre sur moelle, 2 accroissements 1/10 par'centimètre. — Plissement principal en spirale partant de 2 nœuds faisant 1 fois 1/2 le tour de l’éprouvette, avec un autre plissement plus faible eu sens inverse, pas de fente, fendillement sur les plissements, gonflement entre les spirales.
- Jarrali.
- Eucalyptus maryinata.
- Échantillon incomplètement desséché.
- 11,79 C 57,75 931 34 335 594
- 14,75 C 58,52 891 32 445 554
- 9,40 C 88,36 1039 29 318 352
- 6,32 R 10,29 693 5 950 579
- 6,97 R 15,48 736 8 850 572
- 5,54 G 15,09 776 8 550 566
- 5,12 G 25,20 736 12 200 484
- 8,85 G 78,32 » 29 762 380
- 7) accroissements 8/10 par centimètre. — Plissement oblique tangentiellement sans esquille, avec ressaut sur une fente radiale près d’un défaut.
- 7> accroissements 8/10 par centimètre. — Même plissement avec une direction vers la moelle bien radiale, 2 ressauts sur 2 parties tarées.
- Accroissements assez étroits. — Plissement dans la même forme, la tète est écrasée par la machine.
- •J .bis
- 26i*
- 9 ter
- Chêne.
- Quercus pedunculata vel scssiliflora. Rois parfait avec un peu d’aubier.
- Bois parfait.
- Bois ayant plus de 50 ans d’usage.
- Bois incomplètement desséché.
- Cylindre sur moelle, 2 accroissements par centimètre. — Plissement sur une seule spirale avec ressaut sur la fente préexistante.
- Désorganisation du parenchyme et des rayons très nette dans le plan du plissement.
- Cylindre sur moelle, 5 accroissements 9/10 par centimètre d’un côté, 7 accroissements 2/10 de l’autre. — Plissement en double spirale avec gonflement entre les 2 petites spirales partielles dans les deux sens, sur le plissement les faisceaux de fibres sont agglutinés, les vaisseaux et le parenchyme morcelés.
- Plissement Idem, fibres un peu obliques.
- 6 accroissements 1/2 à 10 accroissements 1/2 par centimètre, bois de printemps très étroits. — D un côté un plissement principal oblique avec une direction bien radiale vers la moelle et un léger plissement en sens inverse, sur la face opposée plissement beaucoup plus irrégulier, sur une partie large plissement feuilleté sur petits rayons refendu de larges fentes radiales, avec une direction générale oblique jusqu’à une fente large traversant l’éprouvette.
- 1 accroissement 9/10 par centimètre, bois de printemps très large. — Double plissement large de 4 millimètres, de même forme, avec 2 ou 5 fentes radiales.
- 2 3 Tilleul. T ilia sylveslris. 4,15 4,09 G 16,08 G 16,04 619 608 8 960 8 420 557 528 6 accroissements 4/10 par centimètre.—Tète écrasée et rejetée obliquement, plissements obliques dans deux sens opposés, avec fentes radiales. 7 accroissements 4/10 par centimètre.—Ecrasement de la tète par fins plissements obliques mais peu inclinés, lins plissements parallèles dans le surplus de l’éprouvette.
- 1 Lilas commun. Lilas vulgaris. Vieux piquet desséché à l’air depuis longtemps. 5,04 R 7,55 951 4 200 556 « Cylindre sur moelle, 5 accroissements 8/10 par centimètre. — Gonflement sur la tête avec nombreux fendillements radiaux plus ou moins interrompus. Tendance à la flexion par plissement suivant 2 spirales parlant d’un nœud.
- 3 Bois vert. 5,99 R Tl,34 1016 3 680 325 Cylindre sur moelle, bois coupé pour l’essai. — Large fente radiale avec une flexion oblique recoupée de petites fentes radiales, 2 fentes partielles suivant des accroissements.
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-
-
-
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- 186
- tfl u £ H O DIMENSIONS POIDS CHARGE
- « U D ECRASEMENT
- 1 « NATURE DES EPROUVETTES. du en kilogrammes
- C5 p- < K J — -, MÈTUR CUBE -, OBSERVATIONS.
- » O DES BOIS ESSAYÉS. hauteurs SECTIONS (»ll par _
- C K en en centim. j totale. centimètre
- S c « U. centimètres. carrés. ° «arré.
- COMPRESSION PARALLÈLE {Suite)
- 1 Peuplier grisard. Populus canescens. Vieux bois ayant servi. 0,00 Il 11,70 716 6 500 fïiM 5 accroissements par centimètre. —D’un côté, plissements multiples, obliques tangenticllement, peu inclinés, avec ressaut sur fentes radiales; de l’autre, un seul plissement beaucoup plus régulier.
- Frêne commun.
- 1 Fraxinus cxcchiov. Vieux levier. 5, 00 R 7,94 582 4 600 579 Cylindre sur moelle, 5 accroissements 7/10 par centimètre. — Plissement en spirale très net avec une seconde spirale partielle et de fines spirales accessoires, deux petites fentes radiales; gonflement sensible entre les 2 spirales.
- :i Vieux madrier. 4,89 R 8,40 096 4 620 550 5 accroissements 2/10 par centimètre. — Plissement oblique et radial partant de la tête, pas de fente.
- 2 Id. 4,97 R 7,89 592 4 400 558 Cylindre sur moelle, 0 accroissements 5/10 par centimètre. — Plissement suivant une spirale principale moins incliné près de la tète de l’éprouvette, avec un ressaut sur une fente radiale. Plissements très fins en spirale s’cntre-croisaut.
- 1 Noyer commun. Juglans regia. 5,04 R 9,29 622 5 000 518 1 accroissement par centimètre. — Plissement sur plan oblique sans aucune fente, légère déformation du cvlindre.
- 3 Vieux support d’instruments de précision. 5,7.1 R 8,71 527 1 000 181 Fibres madrées sur 2/5 de la hauteur de l’éprouvette. — L’éprouvette est complètement déformée, incurvée sur toute la partie de sa hauteur composée de bois madré, l'autre partie est intacte.
- 2 Érable sycomore. Acer pseudo platanus. 5,94 C 14,90 611 6 914 465 5 accroissements 5/4 par centimètre. — Plissement ou plutôt déformation générale suivant deux directions obliques à la tangente, dans lequel on remarque des lins plissements réticulés et radiaux. Dans ces petits plissements, on remarque que la llexion a été beaucoup plus grande dans le bois de printemps.
- 2 » Bambou. Bambusa milis. Epaisseur du bois 5mn,,5 colonne. matière. Epaisseur du bois 8mm, i 15,05 » 11,01 - 9,09 250 784 0 100 » 201 011 Ecrasement de la tète par plissement horizontal avec fentes radiales plus ou moins régulières et courant entre les faisceaux fibro-vasculaires. Sur la tête écrasée, une partie de la surface verticale est rabattue horizontalement; l’épiderme est alors fissurée irrégulièrement et très finement. Dans la partie plissée, la matière médullaire est complètement désorganisée. Les fentes radiales s’étendent, d’un côté, jusqu’à une rupture horizontale partielle, et de l’autre, elles s’allougent plus ou moins, mais pas jusqu’à la base de l’éprouvette.
- I » colonne. matière. 11,05 » 55,04 20,04 275 761 10 710 » 195 516 Ecrasement de même genre sur la tète. La matière médullaire est désagrégée et quelques fibres isolées des faisceaux fibro-vasculaires. La partie plissée tient encore par le sommet de l’éprouvette. A la base des fentes qui s’étendent en dessous du plissement, d’un côté une rupture horizontale légèrement oblique, de l’autre côté les fentes s'étendant jusqu’à la base. Sur la partie rompue du plissement, les faisceaux sont brisés nettement en travers avec quelques fibres arrachées du côté intérieur, mais à l’intérieur ils sont simplement pliés.
- 8 Pitchpin. P inus auslralis. 14,81 C 60,87 841 45 675 756 5 accroissements 1/2 par centimètre. Bois d’automne . très larges par places, irréguliers de grosseur dans l’ensemble. — Plissement oblique dans une partie de l’éprouvette séparée du surplus par une fente circonférentielle sur un plan d’accroissement; dans l’autre partie, le plissement ressaute sur des fentes radiales.
- 1 11,84 C 64,79 781 47 565 734 4 accroissements 1/5 par centimètre. Bois d’automne très larges. — Plissement oblique double sur fente radiale, direction vers la moelle moins bien radiale que dans la précédente éprouvette.
- 2 11,77 C 60,29 809 39 188 650 7 accroissements 1/5 par centimètre. Bois d’automne tantôt très larges, tantôt très étroits. — Plissement oblique avec ressauts radiaux, direction bien radiale vers le centre. Fibres un peu sinueuses.
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-
- ESSAIS DE COMPRESSION SUR EPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 187
- g § a ü > U2 a •/. S ^ < NATURE DIMENSIONS DES ÉPROUVETTES. POIDS du CHARGE d'écrasement en kilogrammes
- Zm a "" 'X w MÈTRE CURE OBSERVATIONS.
- •/> a u a a s V. 1 DES DOIS ESSAYÉS. HAUTEURS en centimètres. SECTIONS on centim. carrés. en ki!o»r. totale. par centimètre carré. «
- CO MPRESSION PARALLËI „E (Suite)
- i If commun. Taxus baccata. 7,10 H 13,20 812 9 820 744 Cylindre sur moelle, 8 accroissements 1/2 par centimètre d’un côté, 18 accroissements 1/2 de l’autre. — Du côté 18 accroissements 1/2, plissement en spirale avec petits ressauts sur 2 nœuds et quelques légères fentes, et un très fin plissement en sens inverse. Du côté 8 accroissements 1/2, séparé par deux fentes, gonflement terminé, d'un côté, par la continuation de la spirale précédente, et de 1 autre par un plissement horizontal.
- i . Mélèze (des Alpes). Lavi.r Europæa. 8,28 R 17,57 797 10 570 602 Cylindre sur moelle, 20 accroissements 4/10 d’un côté, 10 accroissements 8/10 de l’autre par centimètre. Bois d’automne étroits à larges. — Du côté 20 accroissements 4/10, nombreux plissements très petits et peu étendus, 1 éprouvette s’est légèrement bombée ; la résine est sortie par les canaux, quelques très petites fentes radiales. Du côté 10 accroissements 8/10, gonflement avec fente radiale sur un nœud.
- A.2 Pin maritime. Pi mm pinasler. Gemmé. 11.90 C 02,41 020 41 265 061 5 accroissements par centimètre. Bois d’automne larges. — Plissement oblique avec nombreux petits ressauts et un grand sur des fentes radiales, direction irrégulière vers la moelle avec tendance à revenir à la direction radiale.
- C.2 Id. 12,00 C 03,20 599 41 580 658 2 accroissements 5/4 par centimètre. Dois d’automne très larges par place. — Très léger plissement oblique.
- 13.2 Id. 11,87 C 03,30 622 40 005 631 2 accroissements 5/4 par centimètre. Rois d'automne larges. — Plissement oblique avec un grand ressaut sur une fente radiale.
- A. 3 Id. 9,94 C 03,75 697 37 485 588 2 accroissements 1/4 par centimètre. Rois d’automne larges à étroits. — Plissement oblique double sur 2 plans en sens inverse, direction vers la moelle bien radiale.
- C.2 Aon gemmo. 11,83 C 64,10 536 37 800 589 5 accroissements 1/4 par centimètre. Bois d’automne larges et assez larges. — Plissement oblique rapproché de la tète, irrégulier avec ressauts sur fentes radiales, direction vers la moelle bien radiale.
- A. 1 Id. 14,94 C 02,09 510 35 595 573 5 accroissements 1/8 par centimètre. Rois d'automne larges, libres un peu obliques. — Plissement oblique près de la tète, irrégulier.
- C.I Id. 14,87 G 04,96 528 34 020 824 5 accroissements par centimètre. Bois d’automne larges à étroits. — Plissement en spirale par suite de la courbure des accroissements, sur 2 côtes bien radial ; sur le 5° allant vers la moelle, quelques ressauts radiaux dans le plissement.
- 2 Id. 5,03 Il 9,29 430 3 300 356 Cylindre sur cœur, 4 accroissements par centimètre. Bois d’automne très étroits. — Plissement en spirale assez régulière avec petits ressauts sur fentes radiales; 2 fentes préexistaient sur l’éprouvette et n’ont pas empêché le plissement continu en spirale.
- 1 Id. 5,97 R 12,82 580 4 400 343 Cylindre sur cœur, 2 accroissements par centimètre. — Plissement en spirale assez régulière jusqu’à un nœud sur lequel l’inclinaison s’abaisse; on remarque un autre petit plissement spiralé entre 2 fentes, mais en sens inverse du premier. Une partie du bois s’est infléchie sans rompre.
- 6 Sapin pectiné. Abies peciinala. Cime (Vosges). 14,80 C 59,67 443 34 335 574 5 accroissements par centimètre. Bois d’automne très larges à minces. — Brisure par fente radiale un peu irrégulière traversant l’éprouvette avec quelques plissements plus obliques tangcntiels très irréguliers et un léger écrasement de la tête. Les plissements se font dans deux sens opposés.
- r> Pied (Vosges). 14,80 C 62,01 449 27 720 447 2 accroissements 1/8 par centimètre. Bois d’automne larges. — Léger écrasement de la tête sur une partie, plissement oblique peu incliné, presque horizontal, fente irrégulière sur un défaut superficiel.
- 2 Cime (Orne). 11,92 G 59,50 430 34 650 582 2 accroissements 7/10 par centimètre. Bois d’automne larges. — Ecrasement de la tête avec fendillement radial irrégulier et grands ressauts sur les accroissements.
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-
-
- 188
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- S
- 2 f
- a
- »
- o
- U.
- NATURE
- DES DOIS ESSAYÉS.
- DIMENSIONS
- DES ÉPItOUYETTfcS.
- POIDS
- du
- HÊTRE CüDK
- CHAROE d'écrasement en kilogrammes
- hauteurs
- en
- centimètres.
- SECTIONS
- en centim. carrés.
- en
- kilogr.
- totale.
- liar
- centimètre
- carré.
- OBSERVATIONS.
- COMPRESSION PARALLÈLE [Suite).
- 7 Sapin pectiné (suite). 14,81 C 57,98 467 28 990 500 12 accroissements 1/5 par centimètre. Bois d'automne assez larges. — Plissement oblicpie double avec une fente radiale et écrasement de la tète.
- 2 Cime (Norvège). 11,73' C 59,92 431 20 790 347 4 accroissements 1/4 par centimètre. Bois d’automne larges. — Plissement oblique double avec une fente radiale et écrasement de la tête.
- 1 Épicéa commun. Picea excelsa. Pied. 11,74 C 00,29 401 29 610 491 4 accroissements 1/4 par centimètre. Bois d’automne larges. — Fendillement de toute la tète dans le sens radial avec petits ressauts sur les plans d’accroissement ; au milieu de l’éprouvette, plissement à peine oblique courant d’une fente radiale à l’autre.
- 8 Id. 14,92 C 59,98 381 27 405 456,8 5 accroissements 1/4 par centimètre. Bois d'automne larges. — Fendillements radiaux nombreux avec petits ressauts sur les accroissements; quelques plissements localisés presque horizontaux.
- 8 Cime. 14,74 C 60,37 337 25 200 417,4 5 accroissements 2/5 par centimètre. Bois d’automne assez larges. — Fendillements radiaux nombreux avec petits ressauts sur les accroissements: quelques plissements localisés presque horizontaux.
- 1 Perche d’échafaudage. 7,18 R 19,32 429 7 620 394 Cylindre sur moelle, 4 accroissements 5/4 par centimètre. Bois d’automne étroits. — Plissement en spirale peu incliné continuant malgré une fente préexistante; la spirale est irrégulière, à petits ressauts, elle est déviée par un nœud qui la rend presque horizontale et à partir duquel part un plissement oblique en sens inverse. Petits plissements irréguliers avec ressauts radiaux se reliant à la spirale principale.
- COMPRESSION RADIALE
- 1 Jarrah. Eucalyptus margi-n a la. Dessiccation incomplète. 9,00 81,00 » 23 892 132 Affaissement général du tissu avec les faces latérales détachées, déformées, dissociées par 2 fentes partant de la tête et se rencontrant vers le milieu de l'éprouvette sous le même angle; la fente de séparation de ces 2 prismes détachés est composée d’un tissu disloqué. La direction des fentes parait tenir à la nature de Belfort, mais elles ont une tendance à se développer suivant les plans de vaisseaux et parenchyme; à la rencontre de ces plans, le tissu est irrégulièrement détaché, laissant libres les faisceaux de fibres. Entre les 4 fentes principales, le centre de l’éprouvette est recoupé par un fendillement en réseau parallèle aux 4 directions principales; au-dessus et au-dessous le tissu paraît à peu près intact. (La force d’écrasement avait été maintenue pendant un temps assez long pour bien accentuer le inode de désorganisation du tissu.)
- 2 9,00 81,00 » 17 557 97 Même mode de rupture, mais le fendillement central est moins accusé.
- 6 Chêne. Que mis pedunculala vel sessili/Iora. 4,95 25,20 736 3 800 151 7 accroissements 7/10 par centimètre. — La hauteur est réduite de 4“,tta à 4“,48. Affaissement sur les plans de bois de printemps très net, bien apparent sur le côté où la face forme des ressauts sur chaque accroissement. On remarque, en outre, un léger plissement dans toutes ces parties. Sur nue face latérale, une partie éclatée suivant des rayons médullaires et des plans de parenchyme.
- 4 3,63 13,79 688 1 830 132 5 accroissements 4/10 par centimètre. — La hauteur est réduite de 5c,6.t à 5°,52. Affaissement sur le bois de printemps avec glissement latéral. Très petites esquilles sur rayon.
- 6 Peuplier noir. Populus nigra. 4,42 20,38 397 920 45 4 accroissement 4/10 par centimètre. — La hauteur est réduite de 4°,42 à 5°,97. Affaissement général du tissu; les plans de vaisseaux situés sur Te plan d'accroissement sont fortement comprimés. Pas de fissure apparente.
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- ESSAIS DE COMPRESSION SUR EPROUVETTES DE DOIS DIVERS.
- 189
- NATURE
- DES DOIS ESSAYES.
- DIMENSIONS
- DES ÉDUOEYETTES.
- HAUTEURS
- en
- centimètres.
- SECTIONS
- en eentim. carrés.
- POIDS
- du
- METRE CUBE
- en
- kilogr.
- CHARGE
- 1»’ÉCRASEMENT (>n kilogrammes
- totale.
- par
- centimètre
- ORSE RVATIOKS.
- COMPRESSION TANGENTIEL1.E
- 3 5 Chêne. Quercus peilunculala vel sessiliflora. 3,34 4,93 14,36 23,80 696 743 2 600 4 000 181 153 Affaissement général par compression du parenchyme, tics rayons et des vaisseaux. Un éclat circonférentiel. Affaissement général surtout sur les plans de parenchyme et vaisseaux, petit éclat sur un plan d’ac-croissemcnl. On remarque un petit plissement sinueux des accroissements sur le hois de printemps et de. plus petits éclats à la suite de celui déjà signalé. La hauteur est réduite de 4°,95 à 4°,40.
- 7 Peuplier noir. Populus nigra. 4,33 20,83 406 700 38 1 accroissement 1/10 par centimètre. —Affaissement général du tissu sans fissure apparente avec une
- déformation latérale très faible. La hauteur est réduite de 4°,35 à 5“,00.
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- MINISTÈRE DES TRAVAUX PUBLICS
- Annexe N° 2.
- ÉCOLE NATIONALE
- DES PONTS ET CHAUSSÉES
- SERVICE ANNEXE DES LABORATOIRES
- LABORATOIRES d’essais physiques et mécaniques
- ----- RÉSISTANCE
- A LA RUPTURE PAR TRACTION
- DE DIVERSES ESSENCES DE BOIS
- Les résultats indiqués ci-après ont, pour la majeure partie, été obtenus sur des petites éprouvettes d’environ 50 millimètres carrés de section, préparées au Laboratoire dans la forme indiquée au croquis ci-dessous.
- aj
- L’acajou de Jarrahdale et le sapin pectiné de Laigle (Orne) ont seuls été expérimentés à l’aide de grosses éprouvettes de 800 millimètres carrés de section (40 x 20) et de 0m, 25 à 0m,30 de longueur entre les têtes.
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- ESSAIS DE TRACTION
- SUR ÉPROUVETTES DE BOIS DIVERS
- N0' des KPKOU- VETTES. DÉSIGNATION' des PIÈCES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE en millimètres carrés. CHARGE EN KILO ayant y le premier craquement. TOTALE '.RAM MES roduit la rupture. CHARGE E PAR MILLIMI de la sectii Premier craquement. V KILOGR. :tre carré jn initiale. Rupture.
- ‘2 Hickory. 20,59 i) 530 )) 25,7
- 4 Carya (?) 20,43 » 441 )) 21,6
- G Orme des rochers. Bois américain. Desséché. 18,10 )) 347 )) 19,2
- 3 19,63 )) 375 )) 19,1
- 7 20,75 » 355 )) 17,1
- 1 19,95 » 291 » 14,6
- OBSERVATIONS.
- Accroissctnenls assez larges.
- Accroissements étroits. — Cassure par esquilles très courtes et brisées transversalement suivant les plans des rayons médullaires et des rangs de gros vaisseaux. Quelques fibres ' rares ne sont pas cassées.
- Accroissements assez étroits. — Cassure longue sur plans des rayons médullaires et des gros vaisseaux perpendiculaires l’un à l’autre et petites esquilles fines séparées.
- Accroissements très étroits. — Cassure courbe s’enfonçant dans les plans des gros vaisseaux, irrégulière et moins nette qu’au n° 6.
- Accroissements très très étroits. — Cassure courte avec un plan principal sur les gros vaisseaux.
- Les dimensions de l’accroissement paraissent l’élément dominant de résistance.
- 273 Cornouiller mâle. Cornus mas. Utilisé comme manches d’outils. 32,20 500 680 17,4 21,1 Arrachement dans la tète dans toute la longueur, de la forme à peu près de la tige cylindrique moins un petit arrachement latéral provenant d’une petite esquille dans une partie de fibres sinueuses. Cassure sans plan de direction définie.
- 271 Bois bien sec. 40,50 500 840 12,0 18,0 Cassure de même nature, mais la cassure sur une partie ondulée a rompu la tige cylindrique sur à peu près moitié, l’arrachement est à peu près demi-circulaire.
- 272 34,20 » 385 )) 11,2 Éprouvette prélevée dans une partie colorée où le hois commence à s’altérer. Cassure longue sur un plan de rayons très colorés, puis irrégulière sur le surplus.
- 274 32,20 » 250 » 7,8 Cassure sur un petit nœud et les fihros ondulées qui l’entourent.
- Ces cassures sans plan délini se sont produites, soit autour de la lige amincie, soit sur des ondulations des fibres, soit sur des nœuds.
- L’éprouvette 1 a moins résisté que l’éprouvette 5 parce que la partie ondulée est plus grande.
- L’éprouvette 2, à cause de l’altération du bois, a moins résisté, et l’éprouvette 4 s’est rompue sur un nœud entouré de fibres courbes prenant toute la largeur du cylindre.
- Billiontembaga ou
- 2 Bois de fer de Bornéo. Eusideroxylum 47,78 800 1089 16,7 22,8
- 3 Zivagerii. Éprouvettes prélevées dans des pa- 49,02 050 935 13,3 19,0
- 1 vés et prismes et essayées après dessiccation à l’air pendant plusieurs années. 49,02 540 730 11,0 14,9
- 7‘ Robinier 44,18 490 900 11,1 20,4
- Cassure courte avec une esquille longue sur les rayons médullaires, l’autre partie presque transversale sur les rayons et vaisseaux.
- Cassure courte un peu oblique aux rayons médullaires, bien transversale dans les vaisseaux avec des esquilles composées par des •faisceaux de fibres.
- Cassure plus courte et de même nature.
- pseudo-acacia.
- Robinia psendo acacia. Bois très sec.
- Bois neuf. — 2 accroissements, tige très droite.-
- Arrachement dans la tête sur les plans des
- 2 accroissements, dans le sens, perpendiculaire. il suit les rayons médullaires ou les
- faisceaux de vaisseaux et parenchyme, un
- clou a séparé l’esquille en 2.
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- 192
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- des ÉPROU- VETTES. DÉSIGNATION des PIÈCES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE en millimètres carrés. CHARGE EX KII.O ayant | le premier craquement. TOTALE GRAMMES iroduit la rupture. CHARGE E PAR MI 1X1 MI de la sectii Premier craquement. N KILOGR. JTIIK CARRÉ m initiale. Rupture.
- 7* Robinier pseudo-acacia (suite). 47,78 670 950 14,2 19,9
- 8,J 40,71) 540 805 13,2 19,7
- 5» 88,48 505 785 13,1 19,1
- 53 87,40 445 685 11,9 18,3
- 5* 86,82 400 660 11,0 18,2
- 5* oo 585 690 14,0 16,5
- 8l 48,00 530 550 12,3 12,8
- 6 45,86 » 410 )) 9,0
- 2 accroissements, tige
- Bois neuf. — 2 accroissements 1/2, tige très droite.
- Même cassure, mais sur alignement de vaisseaux voisins des plus gros qui sont en dehors de la tige tirée.
- Bois neuf. — 5 accroissements, tige très droite»
- Même nature.
- Vieux rnis de roue.
- très droite.
- Même nature.
- Vieux rais.
- Cassure sur plan de gros vaisseaux, terminé transversalement, de direction radiale dans le sens perpendiculaire.
- Vieux rais. — fi accroissements, lige un peu oblique.
- Cassure en esquille très longue sur gros vaisseaux et parenchyme.
- Vieux rais. — 1 accroissement au milieu et du bois d’automne sur les 2 côtés ; la zone du printemps du milieu est large.
- Cassure très longue sur 2 plans d’accroissements ou de gros vaisseaux parallèles à l’accroissement, puis transversale entre les 2 sur la tête à une extrémité et dans la tête à l’autre.
- Bois neuf. — Tige un peu oblique.
- Cassure avec une très longue esquille entrant profondément dans une des têtes, cassure sur le plan d’accroissement et les rayons médullaires.
- Bois neuf :
- La tige est prise obliquement sur une partie contenant 4 accroissements très étroits, avec peu de bois d’automne, dans l’un d’eux ce bois d’automne est à peine apparent.
- La zone du bois de printemps épaisse des plans d’accroissement est le point de départ principal des cassures.
- OBSERVATIONS.
- 11*
- 9*
- lli
- 91
- O»
- Frêne commun. Fraxinusexcelsior. Rois très sec. 45,36 » 910 )) 20,0
- 45,36 760 825 16,8 0*1 OO
- 50,26 540 840 •10,7 16r7
- 47,78 770 790 16,1 16,5
- 47,78 700 790 14,7 16,5
- 47,78 » 790 » 16,5
- Manche d'outils. — Accroissements moyens, frêne remarquablement pauvre en vaisseaux; tige très droite.
- Arrachement dans toute la longueur de la tête, irrégulier, basé de 2 côtés sur le bois poreux de printemps, puis suivant des directions obliques ou radiales avec ressauts sur les parties poreuses des accroissements successifs traversés.
- Bois de charronnage :
- Cassure très longue oblique à la fois aux rayons et aux accroissements sans direction bien définie et bien apparente (peut-être zone vasculaire?). La tige très droite ne contient qu’une zone très étroite de bois de printemps. Le parenchyme et les vaisseaux déchirés apparaissent sur la cassure ainsi que les rayons médullaires coupés en travers.
- Manche d’outils. — La tige est un peu oblique et la fibre sinueuse.
- Cassure longue sur le plan des accroissements, terminée aux extrémités transversalement par 2 très petits nœuds.
- Bois de charronnage. — Tige très droite.
- Cassure irrégulière assez longue sur 2 plans principaux déterminés par une cheville de fer placée dans la tête et les rayons médullaires, qui flanquaient les côtés du trou, terminée par des petites ruptures transversales dans le bois de printemps.
- Bois de charronnage. — Tige très droite.
- Cassure irrégulière assez longue avec 2 parties horizontales dans le bois de printemps.
- Bois de charronnage. — Tige très droite.
- Cassure longue sur 2 plans principaux perpendiculaires (rayons médullaires et accroissements) irrégulière.
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-
-
-
- ESSAIS DE TRACTION SUR ÉPROUVETTES DE ROIS DIVERS.
- 193
- K0* DÉSIGNATION SECTION INITIALE en CHARGE TOTALE CHARGE EN KILOGR.
- EN KILOGRAMMES PAU MILLIMÈTRE CARRE
- des des ayant produit de la section initiale. OBSERVATIONS.
- Kl'KOU- PIÈCES ÉPROUVÉES. millimètres
- VETTKS. carrés. le premier craquement. la rupture. Premier craquement. Rupture.
- Il» Frêne commun 49,2 )) 000 )) •12,3 Manche d’outils. — La lige est un peu
- [suite). oblique.
- Un seul plan de rupture se prolongeant jusque dans la tète de l’éprouvette sur un plan
- parallèle à l’accroissement et à la zone po-
- reuse.
- 10* 47,78 )) 290 )) 0,1 Aubier. — Bord de plateau. — Accroisse-
- ments étroits.
- Cassure un peu longue sur une inflexion des
- libres, oblique et terminée par une partie transversale.
- 102 47,78 )) 250 )) t)jti Aubier. — Bord de plateau. — Accroissements très étroits. Cassure courte oblique sur le plan des accrois-
- sements avec les zones poreuses rompues transversalement.
- Les fractures sont nettes, presque sans esquille, limitées par le bois de printemps, les zones vasculaires et les rayons.
- 10 Jarrah. Eucalyptus mar-ginala. 47,78 600 875 12,5 18,3 Tige bien droite sur la direction des fibres : Arrachement traversant toute la tête suivant les alignements des flammes formées par
- les groupes de vaisseaux et de parenchyme.
- 12 bis Dessiccation 47,78 000 820 12,5 17,1 Cassure longue partie sur le plan des rayons
- cle plusieurs aimées médullaires et sur celui des vaisseaux avec
- à l’air. une extrémité courte dans laquelle les libres émergent.
- 1 1 47,78 600 745 12,5 15,0 Cassure longue sur les rayons médullaires et
- les plans de parenchyme et vaisseaux.
- 12 47,78 » 605 )) 12,7 Cassure longue s’étendant dans la tête sur plan
- oblique aux rayons médullaires et suivant le parenchyme.
- 9 Karri. Eucalyptus diver-sicolor. 49,02 715 885 14,6 18,0 Tige un peu oblique : Cassure très longue s’étendant dans presque toute la tête ; en esquilles fines irrégulière-
- ment allongées sur les vaisseaux parallèle-
- Dessiccation ment à l’accroissement.
- 9 to'8 de plusieurs années 49,02 )) 675 » 13,8 Tige moins droite encore :
- à l’air. Très longues esquilles très irrégulières dis-
- posées suivant le caprice des vaisseaux.
- 7 47,78 585 625 12,2 13,1 Cassure assez longue très irrégulière, esquilles
- lines assez longues, brisées sur des libres un peu contournées.
- 8 47,78 » 540 » 11,3 Cassure sur un plan oblique, sur libres un peu ondulées et sur rayons médullaires, terminée près de la tète par une cassure plus courte, esquille très irrégulière.
- 2
- a»
- 4*
- 42
- Charme
- commun.
- Carpinus betulus. Utilisé
- dans la confection des mires. Dessiccation de plusieurs années à l'air.
- 41», 02
- 47,78 43, OU
- •47,78
- 47,78
- 44,18
- 733
- 780
- 040
- 400
- 883
- 830
- 080
- 000
- 030
- 415
- 15,0
- 10,3
- 14,0
- 0,0
- 18,0
- 7,8
- 5,0
- 14.4
- 13,0
- 0,4
- Planche pour mire :
- Arrachement dans toute la longueur de la tète, 2 plans principaux sur 2 accroissements reliés par des plans plus ou moins obliques et perpendiculaires suivant les rayons médullaires avec ressauts sur les accroissements successifs.
- Idem.
- Tiqe moins droite que les précédentes :
- brisure très longue irrégulière; surtout sur plan des rayons médullaires et terminés par une brisure transversale.
- Tige moins droite encore :
- Cassure sur le plan des rayons avec assez longues esquilles très irrégulières dans une direction oblique aux rayons.
- Esquilles courtes sur le plan des rayons ressemblant à celles des peupliers, vaisseaux coupés transversalement ainsi que les rayons médullaires.
- Cassure un peu longue oblique, irrégulière, terminée par parties transversales.
- La sinuosité do l'accroissement. Le plan des rayons médullaires irrégulières.
- fait que ces plans de rupture sont plus irréguliers, est la direction dominante de la brisure, quoique les directions des esquilles soient
- MÉTHODES D’ESSAI. — T, II (2* partie)
- 13
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-
-
-
- 194
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D'ESSAI.
- N"’
- dos
- ÉPROU-
- VETTES.
- I!)
- 17*
- 18*
- 50a
- •18*
- 17*
- 18:>
- 15
- 50®
- DÉSIGNATION des PIÈGES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE en millimètres carrés. CHARGE EX KILO ayant le premier craquement. TOTALE GRAMMES iroduit la rupture.
- Chêne. Quercus peduncu-lala vel robur. Dessiccation de plusieurs années à l’air. 43,00 540 735
- 47,78 » ' 650
- 39,60 445 520
- 49,20 » 625
- 47,78 470 600
- 41,85 405 510
- 45,40 )) 590
- 49,02 535 555
- 47,78 500 530
- 47,78 » 460
- 50,26 . » 410
- CHARGE EN Kl LOGIC
- PAU MILLIMÈTRE CARRÉ
- do la section initiale.
- Premier
- craquement.
- Rupture.
- OBSERVATIONS.
- 12,6
- ))
- 11,3
- »
- 9,8
- 9,7
- »
- 11,0
- 10,5
- »
- »
- •17,1
- 13,6
- 18,1
- 12,7
- 12,5
- 12,2
- 12,0
- 11,3
- 11,1
- 9,6
- 8,7
- Rouvre. Cœur de charpente. — Séché à l’air depuis longtemps. 2 accroissements dans la lige, bord de l’éprouvette tangent' au bois de printemps.
- L’arrachement dans toute la longueur de la tête s’est produit sur 2 accroissements dans le bois de printemps, puis latéralement d’un côté suivant le plan d’un rayon et de l’aulrc irrégulièrement avec ressaut sinueux. Le bois de printemps n’a qu’un rang de vaisseaux, celui d'automne est très large, bois d’un aspect corné.
- Rouvre. Charpente. — 2 accroissements sur la tige tirée.
- Cassure assez longue suivant le plan des rayons médullaires au milieu, avec une esquille principale de chaque côté de l’accroissement placé, au milieu, partie transversale avec fines esquisses de libres. Le bois de printemps a 2 ou 5 rangs de gros vaisseaux, le bois d'automue est très large.
- Rouvre. Dois de menuiserie dit de Hongrie. — 5 accroissements dans la tige, 2 à 5 rangs de gros vaisseaux dans le bois de printemps. Tige un peu oblique.
- Cassure très longue oblique commençant sur un plan de rayon puis sur gros vaisseaux et parenchyme avec petits vaisseaux, enfin sur petits rayons médullaires.
- Chêne. Pédoncide. Charpente. — Dessiccation de plusieurs années. 2 accroissements dans la tige avec 3 à 4 rangs de gros vaisseaux. Rois d’automne corné. Tige bien droite.
- Cassure longue sur plan de gros vaisseaux en partie cassée transversalement, puis s’allongeant dans le bois d’automne pour reprendre perpendiculairement sur les rayons médullaires, esquilles longues de faisceau de fibres.
- Rouvre. Vieux pied d’équerre. — 30 ans de service, 2 rangs de vaisseaux, 4 accroissements dans la lige tirée un peu oblique.
- Cassure très longue dans le bois d’automne, courte dans le bois de printemps, presque transversale.
- Rouvre. Rois de menuiserie [Hongrie). —
- 3 accroissements dans la lige, avec 2 ou 5 rangs de gros vaisseaux. Tige plus oblique que 18*.
- Cassure très longue île même nature que 181 avec partie sur gros vaisseaux.
- Charpente. — 5 accroissements avec 3 à
- 4 rangs de vaisseaux. Tige oblique.
- Cassure très longue oblique au plan des
- rayons, tige oblique dans le même sens, esquilles limitées par les petits rayons et le parenchyme.
- 5 zones de bois de printemps et 2 d'automne dans la lige.
- Cassure courte partant d'une masse île vaisseaux dans la tête et au centre de la cassure, avec 2 plans de bois de printemps de chaque côté de l’esquille. Tendance à former de très courtes esquilles sur les rayons médullaires.
- Pédoncide. — 4 accroissements dans la lige.
- 5 à 4 rangs de gros vaisseaux.
- Cassure longue, irrégulière, sur le plan des vaisseaux des petits rayons et du parenchyme se terminant par des cassures transversales sur gros vaisseaux.
- Pédoncule. — 4 accroissements dans la tige,
- 1 ou 2 rangs de gros vaisseaux.
- Cassure courte dans la tète, généralement sur plan des rayons avec ressauts horizontaux sur les gros vaisseaux. Une esquille très longue oblique.
- Rouvre. Vieux pied d'équerre (50 ans de service). — 3 accroissements avec 2 à 5 rangs de gros vaisseaux.
- Cassure courte dans la tête comme ci-dessus, mais plus csquillcuse.
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-
-
-
- ESSAIS DE TRACTION SUR ÉPROUVETTES DE DOIS DIVERS.
- i or»
- ^os des ÉPUOU- VKTTKS. DÉSIGNATION des PIÈCES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE en millimètres carrés. CHARGE EN KTI.OC avant p le premier craquement. TOTALE iHAM.MES roduit la rupture. CHARGE Eï PAU MILI.IMÈ de la sectii Premier craquement. i KILOGR. THE CAItltÉ n initiale. Rupture.
- 18* Chêne (suite). 38,48 300 335 7,7 8,7
- 17» 45,40 )) 350 » 7,7
- 10 47,78 )) 355 » ' 7,5
- 50' 47,78 )) 250 » 5,2
- 182 50,20 )) 200 » b,2
- OBSERVATIONS.
- 2 accroissements avec 5 à 4 rangs tic gros vaisseaux.
- Cassure assez longue, sur un plan radial, puis très irrégulière sur le plan des accroissements, Brisée transversalement sur les gros vaisseaux.
- Tige très oblique avec des fibres infléchies. Rupture très oblique.
- Aubier. Pédoncule. — 6 accroissements avec 2 à 5 rangs de gros vaisseaux dans la tige. Cassure très courte sur les gros vaisseaux et rayons médullaires.
- llouvrc. Pied d’équerre (30 ans de service). — 5 accroissements avec 2 à 5 rangs de gros vaisseaux.
- Cassure longue sur plan oblique au rayon et une partie où la fibre est contournée.
- Pédonculé. — 5 accroissements avec 5,4 et 5 rangs de gros vaisseaux. Bois pas du tout corné.
- Cassure courte, oblique sur les rayons, peu esquilleuse.
- L’importance îles zones de gros vaisseaux et le nombre des accroissements paraissent être l’élément de faiblesse dans la série ci-dessus.
- 12- Orme champêtre. Ulmus campeslris. Déchets 50,20 » 825 » 10,4
- 12a de charronnage. Dessiccation de plusieurs années à l’air. 45,4 500 025 11,01 13,7
- 132 47,78 » 040 » 13,4
- 122 47,78 » 585 » 12,2
- 12- 44,18 » 525 » 11,0 •
- 133 40,02 » 575 » 11,7
- 124 40,57 » 300 » 8,4
- I2B 47,78 » 355 » 7,8
- 13» 47,78 » 350 » 7,3
- 12» 40,57 ' )> 330 » 7,1
- 134 47,78 » 200 » 0,1
- Rupture en esquilles longues sur le plan d’accroissement, puis en Unes esquilles correspondant aux faisceaux de fibres, couvertes des débris de cellules parenchymateuses et de vaisseaux rompus.
- Kp rouvelle moins droit fil.
- Rupture irrégulière, très longue partie suivant le plan des rayons médullaires, partie suivant le plan de l’accroissement. Vaisseaux rompus très apparents.
- Aubier.
- Rupture en esquilles longues, un plan principal sur l’accroissement, les autres irréguliers. Le bord de la principale esquille à plan perpendiculaire à l’accroissement est non té de rayons médullaires.
- Accroissements très larges :
- Rupture courte dans la tête de l’éprouvelle sur un faisceau de vaisseaux plus gros, puis suivant des esquilles courtes flanquées de rayons médullaires, '
- Rupture longue, surtout dans le plan des rayons médullaires, la partie tirée est surtout du bois d’automne.
- Près de l’aubier.
- Rupture longue principalement sur le plan des rayons médullaires, partie sur le plan d’accroissement, bois de printemps dans la lige tiré un peu obliquement.
- Accroissements étroits :
- Rupture courte dans la tête semblable à 124.
- Accroissements étroits :
- Rupture courte sur vaisseaux coupés en travers.
- Rupture courte suivant à peu près un plan d'accroissement et terminée par 2 cassures courtes sur vaisseaux.
- Rupture courte sur rayons médullaires sur les flancs et aux extrémités sur vaisseaux.
- Accroissements étroits :
- Cassure longue sur tige oblique. La cassure s’étend tantôt sur le plan des rayons, tantôt sur celui des accroissements.
- Le bois qui a le mieux résisté est celui qui comprenait le plus grand accroissement et le plus de bois d’automne. Celui qui a le moins résisté est celui qui avait les plus petits accroissements.
- La différence entre la résistance de 12a et 123 est justifiée par une légère inclinaison de la fibre dans 123, dans 122 par la présence au centre de l’éprouvette du bois de printemps.
- Les résistances minimum se portent sur des échantillons à accroissements étroits dans lesquels la rupture s’est faite sur des plans perpendiculaires dans les groupes de vaisseaux.
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-
-
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- 196
- (CONGRÈS INTERNATIONAL UES MÉTHODES D'ESSAI.
- Ro- des ÉPROU- VETTES. DÉSIGNATION des PIÈCES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE en millimètres carrés. CHARGE EX KILO ayant le premier craquement. TOTALE SIIAMMKS iroduit la rupture. CHARGE E PAU MIM.IM de la seeti Premier craquement. N KILOGR. ÊTRE CARRÉ on initiale. Rupture. OBSERVATIONS.
- 6 Liem de l’Annam. Erylrophlœum ou Erytrophyllum. Dessiccation 411,02 615 755 12,5 15,4 Tige parité en fibres contournées. Cassure, sur fibres infléchies et obliquement, sur plan de rayons médullaires dans une partie de l’éprouvette, libres droites sur le surplus avec esquilles longues et irrégulières, surtout sur le plan îles vaisseaux. '
- 5 de plusieurs années à l’air. 50,2G 345 505 G,8 10,4 Fibres du bois un peu obliques à la tige. Cassure très longue, très esquilleuse, surtout suivant le plan des vaisseaux.
- 4 • 40,02 » 260 » 5,3 Fibres très sinueuses et lige oblique sur la fibre rectiligne. Cassure sur laquelle ressort l’organisation signalée en 6 sur la limite d’un accroissement, esquilles sur le plan des rayons et les parenchymes el vaisseaux.
- lit fait remarquable dans les échantillons G et 4 est l’apposition de partie de tissu parallèle à l’axe de croissance dans le bois d’automne, et d’un autre très oblique et contourné dans le bois de printemps. La cassure est déterminée par ce dernier tissu.
- 221 Hêtre commun. Fagtts sylvatien. 40,70 535 G25 - 13,1 15,3 Esquilles longues suivant un plan principal passant par la limite de l’accroissement et uu autre perpendiculaire.
- 22* Éprouvettes découpées dans des plateaux utilisés par la menuiserie, des- 40,70 535 620 13,1 15,2 Longues esquilles suivant le plan des rayons, puis autre partie en plus petites esquilles parallèles aux plans des rayons médullaires et terminées par eux.
- 23' séchés à l’air. 43,00 455 550 10,5 12,8 Fibres sinueuses. Rupture sur un plan perpendiculaire à l’accroissement suivant les rayons, longues esquilles.
- 21 30,00 )) OC )t 12,3 Fibres ondulées : Longues esquilles sur le plan des rayons médullaires. puis cassure avec esquilles plus courtes généralement terminées par un rayon médullaire.
- 234 44, LS OC 505 10,0 H,4 Rupture principale suivant les rayons médullaires, puis oblique.
- 20» 37,40 » 425 » 11,4 Rupture courte sur le plan des rayons médullaires, esquilles terminées par rayon.
- 20* 44,80 450 500 10,2 11,3 Cassure comme ci-dessus.
- IP-' 40,57 315 365 « G, 8 7,0 Créosolé. — Desséché pendant plusieurs années à l’air (échantillon conservé en magasin). Cassure de longueur moyenne avec parties courtes aux extrémités suivant la direction des rayons.
- 40* .47,78 » 340 » 7,1 Fibres ondulées : Cassure de longueur moyenne plus oblique suivant le plan de rayons médullaires.
- 40* 4 G, 57 » 255 )) 5,5 Cassure assez courte oblique sur plans de rayons médullaires semblant plus nombreux sur la partie rompue.
- Pour ce bois, la rectitude de la fibre parait influer sur la cassure. Comme il n’existe pas ou presque pas de zone de pros vaisseaux, la cassure se fait généralement sur les rayons et irrégulièrement sur les vaisseaux et le parenchyme, la direction radiale est la plus importante; les accumulations de rayons ont une grande influence sur la résistance.
- U
- 13
- Teak de Java.
- Tectonia grandis l’lilisé
- en menuiserie line.
- Dessiccation de plusieurs années à l’air.
- 47,78 500 G40 10,5 13,4 Accroissements étroits avec zone de printemps assez large. Tige oblique : Cassure sur un plan de gros vaisseaux, brisure rugueuse sur les vaisseaux presque sur un seul plan.
- 50,2G 535 035 10, G 12,6 Brisure partie sur plan des gros vaisseaux, partie sur rayons médullaires. Esquille longue et irrégulière.
- 40,2 » 500 » 10,2 Brisure oblique au rayon.
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-
- ESSAIS DE TRACTION SUR EPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 197
- dos ÉPROU- VETTES. DÉSIGNATION dos pièces éprouvées. SECTION INITIALE on millimètres carrés. CHARGE KX KFLOG ayant p le premier craquement. TOTALE RAMMES roduit la rupture. CHARGE E? PAR Mil,I.IMK de la seclio Premier craquement. KILOGR. THE CARRÉ n initiale. Rupture.
- 232 Peuplier. Populus alba vel nigra. Desséché à l’air. 37,40 295 440 7,9 11,9
- 24 41,86 )) 325 » 7,8
- 243 36,30 )) 265 » 7,3
- 242 40,70 )) 280 )) 6,9
- 25' 41,86 )) 285 » 6,8
- 25"i 41,86 )) 235 » 5,6
- 25«i 46,56 i )) 205 )) 4,4
- Bois blanc d’emballage (peut-être peuplier de Virginie). — Accroissements moyens. Direction des fibres bien droite sous l’eirort. L'arrachement, dans toute la longueur de la tète, semble avoir suivi les inflexions des vaisseaux avec une partie sur le plan des accroissements, irrégulier.
- Bois rosé d'emballage (peut-être peuplier blanc). —Très larges accroissements (l°,4mm) très droits. La partie tirée provient du milieu d’un accroissement.
- Brisure courte dans la tête, très courtes esquilles allongées parallèlement aux rayons médullaires et s’arrêtant sur les lignes de vaisseaux coupées transversalement avec les fibres qui les entourent.
- Bois rosé d'emballage. — La partie tirée est prise au milieu d’un accroissement très large.
- Brisure dans la tête, un peu plus longue, très irrégulière, tout en ayant une certaine tendance à être parallèle aux rayons médullaires, vaisseaux rompus transversalement.
- Bois rosé d'emballage. — La partie tirée est à cheval sur 2 accroissements dans le bois de printemps.
- Même brisure plus irrégulière; la pointe de la brisure s’allonge sur le bois plus dense de la limite de l’accroissement. La cassure est courte.
- Bois blanc d’emballage.
- Cassure longue sur le plan des accroissements et un plan perpendiculaire suivant les rayons médullaires, partie de l’esquille dans la tête de l'éprouvette courte à l’extrémité dans le bois de printemps et longue dans le bois d’automne.
- Bois plus grossier que les précédents (peut-être peuplier noir). — Assez petits accroissements.
- Cassure très courte, oblique, presque transversale sur les vaisseaux très nombreux.
- Bois plus grossier que les précédents. — Assez petits accroissements :
- Cassure horizontale sur laquelle apparaissent les vaisseaux nombreux et les rayons et fibres brisés.
- L'abondance des vaisseaux semble diriger la cassure; dans la partie plus garnie de libres du bois d'automne, l’esquille s’allonge.
- OBSERVATIONS.
- 10
- IS
- Teak
- de l'Indo-Chine.
- Dessiccation de plusieurs années à l’air.
- 47,78
- 49,2
- 49,2
- 300
- non
- 475
- 420
- 7,3
- II,G
- 9,7
- 8,0
- Cassure longue généralement parallèle au plan des rayons médullaires, avec ressauts sur les vaisseaux. Les vaisseaux sont ouverts sur la cassure, les fibres et rayons adhèrent bien à l’esquille.
- Tige moins droite sur le grain.
- Cassure en une esquille très longue s’allongeant jusque dans la tête, d’un côté sur rayons et. de l’autre sur rayons, mais plus irrégulièrement.
- Tige oblique.
- Cassure oblique en un seul plan sur rayons.
- Acajou
- de Jarrahdale
- oit Jarrah. Incomplètement desséché.
- 751
- 757
- 7440
- 6820
- 9,91
- 9,01
- Tige un peu oblique.
- Très longues esquilles irrégulières de toute la longueur de l’éprouvette sur les plans de groupes des vaisseaux et les accroissements successifs et quelques plans radiaux. Les vaisseaux rompus et le parenchyme apparaissent sur les flancs des esquilles. Esquilles pointues plus rarement coupées transversalement. Faisceau de fibres s’allongeant longuement sur les flancs des esquilles.
- Tige un peu oblique.
- Longues esquilles venant butter sur les têtes, mais plus souvent que la précédente sur des plans radiaux. Même aspect, une partie paraît formée de bois échauffé. Cassure partiellement sur des fibres ondulées.
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-
-
-
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- 4 08
- N^«*8 DÉSIGNATION SECTION CHARGE TOTALE EN KILOGRAMMES CHARGE E5 KILOGR. PAR MILLIMÈTRE CARRÉ
- des dos INITIALE-; Oïl ayant produit de la section initiale. OBSERVATIONS.
- KPitOU- PIÈCES EPROUVEES. millimètres carrés. le premier la Premier Rupture.
- A Kl 1 ES. craquement. rupture. craquement.
- T) Acajou de Jarrahdale 764 )) 6060 )) 7,93 Tige très droite. Même aspect, mais avec un plan principal sur
- les gros vaisseaux d un accroissement et
- [suite). une plus grande partie rompue horizontalement.
- 4 761 » 6000 )) 7,88 Tige moins droite. Plan principal de rupture sur un accroissement et un 2e irrégulier sur les rayons médullaires. Esquille un peu moins longue.
- 26*
- 26»
- Saule commun.
- Salix alba. Utilisé
- comme piquets.
- 38,18
- 13,00
- 185
- 100
- 1,9
- 2,3
- Accroissements très larges et tige prise au centre de Vaccroissement.
- Cassure assez longue, surtout sur le plan des rayons médullaires, presque plane, oldique, déviée par les gros vaisseaux.
- Accroissements très larges et lige où les fibres sont obliques à la génératrice du cylindre.
- Cassure très oblique sur un plan de rayon médullaire.
- Les rayons médullaires donnent la direction dominante de la cassure.
- 19
- 22
- 20
- Pitchpin.
- Pinus palustris vcl australis. Utilisé en charpente, menuiserie, parquet, pavage.
- Dessiccation, de plusieurs années à l’air.
- 17,78
- 47,78
- 1(3,57
- 17,78
- 500
- >05
- 150
- 825
- 785
- 735
- 190
- 10,5
- 10,6
- 0,6
- 17,2
- 16,1
- 15,8
- 10,2
- 8 accroissements par centimètre, lige très droite, avec 6 plans de bois d’automne très larges.
- Cassure courte feuilletée sur les accroissements, avec ressauts radiaux. Les esquilles sont plus allongées dans le bois de printemps.
- 7 accroissements 1/2 par centimètre, tige un peu moins droite, avec 6 plans de bois d’automne, plus 1 de chaque côté s’étendant sur 1/5 de la longueur, un peu moins larges que les précédents.
- Arrachement dans la tête dans toute sa longueur d’un côté sur un plan d’accroissement; de l’autre côté de même, mais un peu plus irrégulièrement. Sur les autres côtés, ressauts radiaux tantôt irréguliers, tantôt rectangulaires sur l'accroissement.
- 7 accroissements par centimètre, tige très droite, avec 7 plans de bois d’automne dans la tige, très irréguliers de largeur, 5 très larges et les autres étroits.
- Même cassure avec les côtés plus radiaux.
- 9 accroissements par centimètre, tige oblique, avec 4 plans de bois d’automne, plus o de chaque côté coupés. Bois d’automne étroits.
- Cassure nette sur un plan d’accroissement en une longue esquille oblique à la tige, terminée par une partie courte rompue sur la tête et presque transversale.
- 26
- 28
- 51*
- 32»
- Pin maritime des Landes.
- Pinus pinaster.
- Dessiccation de plusieurs années à l’air.
- 46,57
- •47,78
- 47,78
- 49,02
- 485
- 505
- 415
- 67.’
- 525
- 455
- 455
- 10,3
- 10,6
- 8,7
- 14,3
- 10,9
- 9,5
- 9,3
- Gemmé. — 4 accroissements 1/2 par centimètre. Tige très droite avec une zone d’automne très épaisse et 5 plus minces.
- Cassure courte, irrégulière, presque horizontale.
- Xon gemmé. — 4 accroissements par centimètre. Tige droite avec 4 plans de bois d’automne épais.
- Cassure sur un plan d’accroissement avec une rupture assez courte dans la tête sur un plan radial, irrégulière à l’extrémité.
- Sulfaté. — 2 accroissements 1/2 par centimètre. Tige très droite avec 2 plans de bois d’automne larges.
- Fente très longue sur un plan d’accroissement. Arrachement dans la tête très irrégulier, un peu long, avec ressauts sur les accroissements et des plans radiaux.
- Sulfaté. — 2 accroissements par centimètre. Tige très droite avec 2 plans de bois d’automne larges.
- Arrachement très irrégulier dans la tête assez court.
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-
-
- ESSAIS DE TRACTION SUR ÉPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 199
- Aj[f>s dos ÉPROU- VETTES. DÉSIGNATION dos PIÈCES EPROUVEES. SECTION INITIALE on millimètres carros. CHARGE KX KII.O ayant le premier craquement. TOTALE CHAMMKS produit la rupture. CHARGE E PAH MII.I.IM de la secti Premier craquement. N KILOGR. :thk r.AUHi: on initiale. Rupture.
- 31 Pin maritime des Landes (suite). 45,40 )) 423 )) 9,3
- 32s 47,78 )) 415 )) 8,7
- 24 47,78 )) 390 )) 8/2
- 51» 49,82 375 405 7,0 8,2
- 25 47,78 365 370 7,6 7,7
- 51 47,78 j) 300 » 7,5
- 27 49,02 200 355 4,1 7,3
- 30* 40,57 » 340 » 7,3
- 30;î 40,57 )) 330 )) 7,3
- 29 49,02 » 335 il 0,8
- 30 40,37 )) 305 » 6,5
- La c assure est courte, se fait gén oralement par un am ichement d ms la tête
- d’automne et une tendance à se feuilleter sur les rayons médullaires.
- 36‘ Pin sylvestre du Nord. Pimis sylveslris. Dessiccation de plusieurs années à l’air. 47,78 405 625 8,5 13,1
- OBSERVATIONS.
- Sulfaté. — 1 accroissement 5/4 par centimètre. Tige droite avec un plan de bois d’automne large.
- Cassure longue oblique sur les rayons médullaires avec un plan médian de bois d’au-tonme se prolongeant au-dessus.
- Sulfaté. — 5 accroissements par centimètre. Tige moins droite avec un plan de bois d’automne et un autre de chaque coté sectionné.
- Arrachement irrégulier dans la tète assez court, descendant sur 2 plans d’accroissement et radiaux.
- Gemmé. — 5 accroissements par centimètre. Tige presque droite avec ‘À plans de bois d’automne étroits.
- Cassure près de la tête très irrégulière, avec une esquille s’allongeant dans le bois d'automne.
- Sulfaté. — 2 accroissements 5/4 par centimètre. Tige droite avec 2 plans de bois d’automne.
- Arrachement dans la tète très irrégulier, avant une tendance à se feuilleter sur des plans radiaux.
- Gemmé. — 2 accroissements 2/5 par centimètre. Tige très droite avec 2 plans de bois d’automne.
- Arrachement dans la tête assez court sur un plan radial, et le surplus irrégulier.
- Sulfaté. — 5 accroissements par centimètre. Tige très droite avec 2 plans de bois d’automne.
- Arrachement assez court dans la tète très irrégulier, avec ressauts sur plans d’accroissement et rayons, fines esquilles courtes à l’extrémité feuilletées sur les rayons médullaires.
- Non gemmé.— 1 accroissement 1/5 par centimètre. Tige droite avec un plan de bois d’automne assez large.
- Arrachement dans la tète très irrégulier partant d’un plan radial.
- Créosolé. — 2 accroissements 2/5 par centimètre. Tige très droite avec 2 plnns de bois d’automne étroits.
- Arrachement dans la tète court, arrondi et en partie sur un plan radial d’un côté.
- Créosolé. — 5 accroissements par centimètre. Tige moins droite, 1 plan de bois d’automne étroit avec 1 de chaque côté s’étendant sur les 4/5 de la longueur.
- Arrachement semblable.
- Non gemmé. — 1 accroissement 4/5 par centimètre. Tige oblique sur le grain avec 4 plan de bois d’automne et 1 de chaque côté s’allongeant sur 1/5 de la longueur.
- Arrachement dans la tète sur un plan radial, le surplus en travers feuilleté finement et très irrégulier, mais s’allongeant un peu sur les accroissements.
- Créosolé. — 2 accroissements 4/5 par centimètre. Tige oblique au grain avec 1 plan de bois d’automne étroit, et 1 autre de chaque côté s’étendant sur 2/5 de la longueur.
- Arrachement dans la tète très irrégulier.
- Créosoté. — 9 accroissements par centimètre. Tige très droite comprenant 8 couches épaisses de bois d’automne.
- Arrachement dans la tête sur toute la profondeur, basé sur plans d’accroissement et latéralement sur des ressauts à angles droits sur rayons médullaires et accroissements et pour finir en courbes dans l’épaisseur du bois de printemps d’un accroissement non compris dans la tige tirée.
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-
-
- 200
- CONGRES INTERNATIONAL DES MÉTHODES D’ESSAI.
- N1"1
- dos
- ÉPROU-
- VETTES.
- 36*
- 33
- 33
- 34
- 363
- DESIGNATION
- dos
- PIÈCES ÉPROUVÉES.
- Pin sylvestre du Nord
- (suite).
- SECTION
- INITIALE
- en
- millimètres
- eanvs.
- 47,78
- 47,78
- 47,78
- 49,02
- 47,78
- CHARGE TOTALE
- EN KILOGRAMMES
- ayant produit
- le premier craquement.
- 300
- 483
- 400
- 343
- 305
- la
- rupture.
- 590
- 580
- 530
- 525
- 450
- CHARGE EN KILOGR.
- PAR MILLIMÈTRE CARRÉ
- de la section initiale.
- Premier
- craquement;
- 6,3
- 10,2
- 8.3 7,0
- 6.3
- Rupture.
- J 2 2
- 11,1
- 10,7
- 9,4
- OBSERVATIONS.
- Créosote. — 11 accroissements par centimètre. Tig-e moins droite, 10 plans d’accroissement sont tirés dans toute leur longueur et 2 autres sectionnés de chaque côté. Bois d'automne moins large que le précédent.-
- Même cassure.
- Non créosotê.—12 accroissements par centimètre. 6 accroissements dans la tige plus 5 de chaque côté coupés obliquement. Zone d’automne large ondulée.
- Cassure longue s’étendant jusqu’à l'extrémité de la tète sur 2 bois d’automne reliés par-un plan radial d’un côté, et de l’autre côté par des ressauts, la cassure se termine par une esquille irrégulière feuilletée. L’arrachement s’est fait sur la tête suivant le cylindre de la tige d’une façon remarquablement régulière.
- Il accroissements par centimètre. Tige très droite. — Zones d’automne plus étroites.
- Arrachement de la tète comme 561.
- 15 accroissements par centimètre. Tige très droite avec 13 zones d'automne très étroites.
- Arrachement dans la tête de même nature.
- Créosote. — 12 accroissements 1/2 par centimètre. Tige très droite avec 10 zones d’automne excessivement étroites.
- Cassure assez longue feuilletée sur les bois d’automne et des plans radiaux avec arra--chemcnts irréguliers à l’extrémité.
- Sapin pectiné de Laigle.
- Abies peciinata.
- Dessiccation
- incomplète.
- 800
- 800
- 5230
- 4460
- 6,54
- Tige biaise sur le grain. — Bois d’automne large. 5 accroissements 1/4 par centimètre.
- Longues esquilles principales feuilletées sur les accroissements terminés par de plus petites esquilles linos arrachées dans la masse. Terminées de chaque côté par des plans de rayons médullaires, surfaces bien nettement sur matière intercellulairc.
- La rupture sur le plan d’accroissement vient obliquement sur les surfaces de l’éprouvette.
- Tige irrégulière oblique. — 5 accroissements 1/2 par centimètre.
- Esquilles principales sur plans d’accroissement avec des arrachements de libres à l’extrémité, latéralement irrégulières.
- 48
- Sapin pectiné.
- Dessiccation de plusieurs années à l’air.
- 43
- 39
- 49,02
- 47,78
- 47,78
- 45,40
- 285
- 305
- 315
- 210
- 400
- 385
- 33,
- 315
- 5,8
- 6,4
- 6,6
- o,(
- 8,2
- 8,0
- 7,0
- 6,9
- Orne. — 3 accroissemenls 5/8 par centimètre. Tige très droite. Bois d’automne larges.
- Cassure en feuillets sur 5 plans d’accroissement avec des ressauts perpendiculaires sur plan de rayons médullaires. Esquilles longues lamellaires à surface un peu plu-cheuse.
- Vosges. — 5 accroissements 1/2 par centimètre. Bois d’automne assez larges.
- Cassure courte dans la tète avec un plan principal sur l’accroissement qui passe par le milieu de la lige, une partie petite sur un plan railial, sur le reste très irrégulière.
- Vosges. — 2 accroissemenls 4/2 par centimètre. Bois d’automne plus étroits. Tige un peu moins droite.
- Cassure courte dans la tète dans le bois de printemps, allongée en deux esquilles longues et lamellaires dans le bois d’automne. La rupture courte est oblique, irrégulière au plan d’accroissement.
- Jura. Pied. — 5 accroissements 4/2 par centimètre. 5 plans d’accroissement dans la tige légèrement oblique.
- Cassure sur accroissement, assez courte et dans la tête, nette sur le plan des accroissements, très irrégulière dans le bois de printemps.
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-
-
-
- ESSAIS DE TRACTION SUR EPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 201
- N°» tics KPitor- VKTTES. DÉSIGNATION dos PIÈCES ÉPROUVÉES. SECTION INITIALE on milIinuMres carrés. CHARGE EX KIÏ.O ayant ] le premier craquement. TOTALE GRAMMES iroduit la rupture. CHARGE E r\R Miu.nif de la scctic Premier craquement N KILOGR. :tre CARRÉ m initiale. Rupture. OBSERVATIONS.
- 42 Sapin pectiné [suite). 49,02 200 330 4,1 6,7 Jura. Cime. — 5 accroissements par centimètre. 2 plans d’accroissement dans la tige et un troisième sur ta moitié de la longueur de la tige un peu oblique. Cassure dans la tête sur 2 plans bien nets, l’un des accroissements, l’autre radial avec arrachement dans le bois de printemps.
- 44 49,02 )) 320 » G, 5 Vosges. — 3 accroissements 1/5 par centimètre. 3 plans de bois d’automne dans la lige, lige très droite. Bois d’automne étroits. Rupture courte, presque horizontale, nette sur les fibres et les rayons médullaires.
- 40 40,57 205 300 4,4 0,4 ' Jura. Cime. — 5 accroissements par centimètre. 5 plans d’accroissement, plus un sur 1/2 longueur de la tige. Tige oblique. Bois d’automne étroits. Rupture assez longue. Les esquilles de bois (l’automne arrachées au-dessus du bois de printemps très irrégulièrement rompues.
- 41 47,78 205 300 4,3 0,3 Jura. Cime. — 4 accroissements par centimètre. Tige oblique. Bois d’automne étroits. Rupture longue en esquilles de bois d'automne rompues sur des plans radiaux, irrégulière dans le bois de printemps, surface plucheuse sur les longues esquilles.
- 38 47,78 » 280 a 5,8 Jura. Pied. — 2 accroissements 3/8 par centimètre. Tige un peu oblique. Bois d’automne étroits. Esquille longue sur le plan d’accroissement placé au milieu de la tige et s’étendant pour la partie de bois d’automne profondément dans la tète. Très irrégulière dans le bois de printemps.
- 47 44,18 215 240 4,8 5,4 Orne. — 5 accroissements 1/2 par centimètre. 2 plans de bois d’automne dans la tige. Cassure sur esquilles très longues se prolongeant jusque dans la tète en une fine lame de bois d’automne, puis perpendiculaire sur un plan radial, puis sur un autre accroissement, enfin très irrégulière dans le bois de printemps.
- 37 47,78 )) 235 » 4,9 Jura. Pied. — 3 accroissements 1/4 par centimètre. 2 plans d’accroissement dans la tige et un autre sur 1/2 longueur. Tige plus oblique. Cassure irrégulière sur le bois de printemps et les plans radiaux.
- La caractéristique est la rupture par décollement, des accroissements avec ressauts de t’un à l’autre par des plans sur
- rayons médullaires, enfin avec des parties très irrégulières dans le bois de printemps. Les fibres décollées, mais non
- rompues, forment des parties pluchcuses sur le bois de printemps, moins sur celui d’automne.
- 1 Epicéa de Norvège. Picea excelsa. Dessiccation 800 )> 3450 » 4,31 11 accroissements par centimètre. Tige très droite. Bois d’automne étroits. Esquilles très longues, surtout sur les rayons médullaires, avec ressauts sur chaque accroissement. Rupture près de 2 nœuds.
- 2 incomplète. 800 » 2000 » 3,25 7 accroissements 1/2 par centimètre. Bois d’automne étroits. La cassure très longue s’est faite sur un plan d’accroissement, terminée par une section courte transversale avec ressauts sur les accroissements d’un côté, de l’autre un peu plus longue et même forme.
- 3 800 » 2400 » 3,07 8 accroissements 1/4 par centimètre. Tige très droite. Bois d’automne très étroits. Cassure plus courte avec plans sur les accroissements et rayons médullaires, brisée sur la tête. Plans sur rayons très nets.
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- MINISTÈRE DES TRAVAUX PUBLICS
- Annexe N° 3.
- ÉCOLE NATIONALE
- DES PONTS ET CHAUSSÉES
- SERVICE ANNEXE DES LABORATOIRES
- EXTRAIT
- du registre du Laboratoire d'essais physiques et mécaniques de l'École nationale des Ponts et Chaussées.
- ESSAIS DE RUPTURE PAR CISAILLEMENT
- sun
- DES ÉPROUVETTES DE BOIS DE DIVERSES ESPÈCES
- Années 1898-1899
- Les éprouvettes ont été façonnées avec des bois desséchés à l’air libre dans le laboratoire pendant plusieurs années.
- Elles avaient la forme de prismes cylindriques de 0m, 15 de longueur et de 0m,025 de diamètre ; elles ôtaient façonnées au tour sur des fragments choisis dans les parties à fibres aussi droites que possible et parallèles à l’axe du prisme.
- A 0m,025 de chaque extrémité de l’éprouvette, une mortaise de 0m,004, de largeur uniforme, avait été préparée à l’aide d’un outil spécial.
- Les deux mortaises de chaque éprouvette étaient dirigées autant que possible, l’une dans le sens radial de la tige de l’arbre et l’autre dans le sens tangentiel.
- Pour l’essai, l’éprouvette était maintenue en son milieu, et une clavette en acier de 0m,004 d’épaisseur était engagée successivement dans chacune des deux mortaises et tirée par un dispositif spécial attelé à une machine à traction jusqu’à défoncement de la mortaise. Les côtés de la mortaise étaient maintenus très légèrement pendant l’essai par une petite crampe à vis.
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- ESSAIS DE
- SUR ÉPROUVETTES DE BOIS
- N« NATURE DU BOIS ESSAYÉ O IARGE TOTALE en lii logea mm es CHARGE DE RUPTURE en kilogrammes ÉTAT DE LA ZONE DÉFONCÉE PAR LA CLAVETTE D*ACIER.
- des ET avant produit I.K CÏSAILLEMFNT par millimètre carré RE LA MORTAISE HAUTEUR HAUTEUR 1 NT ACTE
- KPROU- .NOMBRE D’ACCROISSEMENTS dans le sons dans le sens en millimètres de la partie comprimée en millimètres
- VETTES. PAR CENTIMÈTRE. — mi
- radial. tangentiel. radial. tangentiel. radiale. tangentielle. radiale. tangentielle.
- 5 Liem de l’Annam. 1315 920 1,20 0,77 1,2 1,8 22,9 23,3
- Ecythrophlæum.
- 6 1300 1400 1,08 1,17 0,6 1,2 24,9 24,0 :
- 2 Bois de fer de Bornéo. Eusidcroxylon Zwagerii. 1380 1490 1,15 1,2 4 » 2,5 25,5 22,5 ’
- 3 1200 1490 1,05 1,2 4 » 2,3 25,6 23,1
- 8 Karri. Eucalyptus diversicolor. 1150 1290 0,90 1,08 2,3 4,3 22,8 20,0
- Robinier pseudo acacia.
- liobinia pseudo-acacia. 1
- 7 Bois neuf. 2 accr. 3/10 p. cent. . . . 1100 1210 0,97 1,01 4,8 » 19,4 »
- 8 — 3 accr. 2/10 — .... 1090 1100 0,91 0,97 4,0 2,9 20,0 20,7
- Hickory (Garya) ?
- 3 Bois neuf. 4 accr. p. cent 1025 1015 0,90 0,80 5,9 7,0 18,4 16,1 ^
- 4 — ;> accr. — 1010 985 0,89 0,80 9,4 O , i) 14,2 15,8 j
- 2 — 5 accr. 1/2 p. cent. 990 950 0,87 0,84 0,5 3.4 17,4 9-) I ’ 1
- Teak de Java. Tcctonia grandis.
- 14 Bois neuf. 2 accr. 6/10 p. cent. . . . 1010 980 0,84 0,82 3,1 3,0 21,4 18,8
- 13 — 3 accr. 4/10 — .... 950 890 0,80 0,75 2,3 » 21,4 1 * 1 i j L
- 10 Jarrah. Eucalyptus marginata. 800 1050 0,73 0,88 2,4 2.9 22,1 f 20,3
- 1 Charme commun. Carpinm betulus. 1010 1030 0,84 0.86 7,2 8,8 15,0 12,0
- 2 5 accr. 0/10 p. cent 1000 1150 0,83 0,96 9,3 13,8 11,5 0,4 s l
- Hêtre commun.
- 21 Fragtis sylvatica. 010 710 0,51 0,59 5,1 7,1 16,7 12,2 |
- 4 accr. 8/10 par centimètre.
- Frêne commun.
- 10 Fraxinus exeelsior. Bois creux. 8 accr. 8/10 p. cent. 800 060 0,07 0,55 6,4 5,0 13,1 15,3
- CISAILLEMENT
- DE DIVERSES ESPÈCES
- OBSERVATIONS SUR LES MORTAISES ROMPUES
- ItADIALEMENT.
- Cassure anguleuse en forme de Z sur la tète de l'éprouvette par suite de l'inflexion diverse de la libre, formant des petits crans sur les rayons et surtout suivant les zones de vaisseaux en zigzag.
- Idem.
- TANGENT1ELLEMENT.
- Cassure très nette sur un plan d’accroissement d’un côté, et de l'autre sur une zone de vaisseaux et de parenchyme. L'éclat à faces parallèles est strié obliquement dans la direction des libres.
- Idem. — Mortaise oblique au plan de tangence.
- Cassure sur zones de vaisseaux et un peu sur rayons. Eclat non écrasé contourné suivant la fibre.
- Cassure ressautanl sur les rayons, le parenchyme, les zones de vaisseaux par suite de l’obliquité aux rayons de la mortaise.
- Cassure sur vaisseaux et parenchyme, mortaise oblique à la tangente.
- Cassure sur plans de vaisseaux. Éclat un peu élargi sur le côté de la tète.
- Cassure sur zones de vaisseaux très irrégulière. Éclat sinueux suivant la libre.
- Cassure ayant une tendance à suivre les zones de vaisseaux et ressautant de l’une à l’autre.
- Cassure bien radiale avec ressaut sur les accroissements, mortaise très légèrement oblique au rayon.
- Idem. — Eclat légèrement élargi sur la tète de l'éprouvette.
- Cassure sur plans de parenchyme rejoignant dans une partie un plan d’accroissement.
- Cassure près d’un plan d'accroissement dans les zones de parenchyme et «je vaisseaux, ressautant par place d'un plan de parenchyme à l'autre. Éclat un peu élargi sur la tète.
- Cassure bien radiale sur rayons et parenchyme, légèrement contournée autour des gros vaisseaux ; les ravons s’aperçoivent nettement sur l'éclat. “
- Mortaise oblique aux plans radial et tangentiel, cassure relevant des deux formes ci-dessus.
- Cassure bien radiale sur rayons et sur parenchyme, légèrement déviée par les gros vaisseaux. Écla' refendu au milieu.
- D'un côté la cassure est voisine du plan d'accroissement, de l’autre côté elle côtoie un plan d’accroissement, puis saute sur le suivant.
- Mortaise oblique aux plans radial et tangentiel, même cassure que ci-contre.
- Cassure ayant une tendance à se produire sur les plans d'accroissement qu’elle longe d’un côté, de l'autre côté elle ressaute de l’un à l’autre par suite de la courbure.
- Cassure très irrégulière courant des vaisseaux aux rayons et au parenchyme. Éclat oblique comme la libre.
- Cassure des plus irrégulières par suite de Tinllexion dillérenle des libres, tantôt sur rayons, tantôt sur parenchyme et vaisseaux, tantôt sur plan d'accroissement, juelat d’épaisseur égal d’un côté, diminuant vers la tète de l’autre côté.
- Cassure sur plan d'accroissement d’un côté, de l'autre tantôt sur plan d’accroissement, tantôt sur parenchyme.
- Cassure surtout sur les plans d'accroissement, et allant de l'un à l’autre par le parenchyme et les zones de vaisseaux.
- Rassure partie sur rayons s'élargissant sur les vaisseaux et partie sur zones de vaisseaux. Eclat suivant la libre et partiellement refendu. Cassure sur parenchyme et zones d’accroissement ayant une tendance à suivre les zones obliques de vaisseaux.
- Cassure de direction radiale par suite des rayons et zone de vaisseaux de direction bien radiale. Cassure irrégulière sur plan d'accroissement naturellement finement sinueux et sur parcnclnmc. Éclat suivant l’intlexion du tissu.
- Cassure bien radiale d'uu côté sur rayons médullaires, et de l'autre plus irrégulière sur plans de vaisseaux et de rayons. Cassure finement sinueuse d’un, côté, autour d’un plan d'accroissement, de l’autre irrégulière. Éclat ayant une tendance à s’élargir sur la tête.
- Cassure sur plans radiaux de vaisseaux et par ressaut d'une ligne de vaisseaux à l’autre. Éclat d’épaisseur égale. Cassure irrégulière sinueuse près des accroissements et sur les vaisseaux, arrachement des rayons médullaires, surtout près de la tète. Eclat d’épaisseur égale.
- Cassure irrégulière, partie sur rayons médullaires et partie sinueuse. Eclat contourné suivant la libre. Cassure sur un plan d’accroissement d’un côté, de l’autre ressautant de l’un à l'autre sur une extrémité. Eclat ayant une tendance à s’élargir. — - - •- ' - — '
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- 206
- CONGRÈS INTERNATIONAL DES METHODES D’ESSAI.
- ESSAIS DE CISAILLEMENT SUR ÉPROUVETTES DE BOIS DIVERS.
- 207
- OBSERVATIONS SUR LES MORTAISES ROMPUES
- RADIALEMEAT. TANGEA’TIELLEMEN'T.
- Cassure un peu sinueuse sur les rayons, et les zones île vaisseaux et de Cassure sur deux hois de printemps, irrégulière au travers de la zone de
- parenchyme. gros vaisseaux.
- Idem. Idem.
- Cassure sur zones de vaisseaux et de parenchyme, le tenon a fortement Idem. — La fibre est contournée et l’éclat est courbe.
- comprimé la partie d’éprouvette en contact avec lui.
- Idem. Cassure irrégulière sur deux bois de printemps avec arrachement des gros rayons voisins, par place ressautant sur l’accroissement voisin.
- Cassure un peu irrégulière dans le hois de printemps, régulière et bien Cassure sur 2 plans d’accroissement. Éclat d'épaisseur égale.
- radiale dans le hois d’automn'e, sauf auprès de la tète où l'éclat a entraîné des zones de hois d’automne. Eclat un peu élargi sur la tête.
- Cassure très irrégulière dans le hois de printemps, plus régulière et radiale Idem.
- sur rayons dans le hois d’automne. Eclat un peu élargi sur la tète.
- Cassure plus régulièrement sur rayons. Eclat rétréci sur la tète. Idem.
- Même cassure que 20. Idem.
- Même cassure, mais d’aspect plus irrégulier par suite de l'étroitesse du Cassure sur plans d’accroissement avec ressauts de l’un à l’autre.
- hois d’automne. Eclat un peu rétréci sur la tête.
- Cassure bien radiale d'un côté, très irrégulière de l’autre, et ressautant. Cassure irrégulière allant en s’élargissant depuis la mortaise. Eclat par-
- d’un plan de rayons à l’autre. Eclat très élargi d’un côté sur la tête. Bellement refendu au milieu.
- Cassure très irrégulière, surtout sur des plans de ravons. très sinueuse Cassure irrégulière dans le bois de printemps avec une tendance à s’étendre
- il dans le hois de printemps. Éclat très élargi sur la tète, refendu au jusqu’aux plans d’accroissement; larges accroissements avec une seule
- jj milieu. zone de hois d’automne au-dessus de la mortaise.
- Cassure sur plan radial d’un côté, de l’autre moitié sur plan radial, et sur Simple fente sur moitié jusqu’à une fente perpendiculaire préexistante.
- le surplus, irrégulière. Eclat rétréci d’un côté, très élargi de l’autre, Sur le surplus, éclat étroit sur plans d’accroissement s’élargissant irré-
- un peu oblique comme la libre. gulièrement sur la tête.
- Cassure radiale et un peu sinueuse d’un côté, de l’autre très irrégulière. Cassure sur un plan d’accroissement, irrégulière jusqu’à une fente préexis-
- Éclat s’élargissant beaucoup sur la tète. tante. Eclat fortement comprimé dans cette partie.
- Cassure bien radiale d'un côté, plus irrégulière de l’autre. Cassure irrégulière par suite de l’obliquité de la mortaise. Eclat très élargi sur la tête, très écrasé à la base.
- Cassure irrégulière ressautant d’un rayon sur l’autre,-par suite de l'obli- Cassure sur plans d’accroissement. Éclat régulier.
- quilé de la mortaise. Éclat fortement écrasé et rétréci sur la tête.
- Cassure plus régulière. Cassure régulière avec mortaise oblique à la tangente ; nombreux ressauts radiaux par suite de la finesse des accroissements.
- Cassure radiale dans le bois d’automne, irrégulière dans le bois de prin- Idem.
- temps.
- Cassure sur rayons avec ressauts sur Plan d’accroissement, plus irrégulière Cassure sur plans d’accroissement ressautant de l’un à l’autre. Éclat
- dans le hois de printemps. rétréci sur la tête d’un côté, élargi de l’autre.
- Cassure sur rayons, moins régulière dans le hois de printemps. Éclat un peu élargi sur la tête. Cassure sur plan d’accroissement, irrégulière, allant en s’élargissant jus-
- qu’au plan d’accroissement voisin.
- Cassure bien radiale dans une partie, irrégulière dans l'autre. Éclat régu- Cassure sur 2 plans d’accroissement.
- lier élargi seulement sur la lé te.
- Cassure par petits ressauts sur les ravons, avec expansion dans le hois de Cassure sur plan d'accroissement, régulière d’un côté, irrégulière de
- printemps et arrachement de hois d’automne par places, mortaise un peu l’autre dans le bois de printemps.
- oblique.
- Cassure comme 57. Cassure ressautant d’un plan d’accroissement à l’autre par suite de l’obliquité de la mortaise.
- Cassure comme 47. Cassure sur la circonférence de l’accroissement d’un côté, irrégulière de l’autre dans le bois de printemps, par suite de largeur de l’accroisse-
- h— ment et de l’emplacement de la mortaise. Éclat élargi sur la tête.
- ">^03 NATURE DU BOIS ESSAYÉ CHARGE TOTALE en kilogrammes CHARGE DE RUPTURE en kilogrammes ÉTAT DE LA ZONE DÉFONCÉE l: PAR LA CLAVETTE D'ACIER. ;
- des ET ayant produit LE CISAILLEMENT par millimètre carré DE LA MORTAISE HAUTEUR en millimètres de la partie comprimée Il AUTEUR INTACTE
- ÉPROII- NOMBRE D’ACCROISSEMENTS dans le sens dans le sens en millimètres
- VËTTES. PAR CENTIMÈTRE. radial. tangenticl. radial. tangent iel. radiale. tangentielle. radiale. —’ i tangeutielle.j i
- Chêne. r' s.;
- Qucrcus pcdunciilata vel scssili flora. -
- 19 Charpente. 3 acer. 2/10 p. cent. . . . 860 980 0,72 0,82 0,7 6,2 16,2 14,9 [
- 15 — 4 accr. 8/10 — .... 850 940 0,71 0,78 » t) j t) » 15,9 l;
- 50® Vieux jalon. 4 accr. p. cent 850 900 0,71 0,75 » » » »
- 501 — 7 accr. 2/10 p. cent. . . . 620 620 0,52 0,52 8,0 9,2 15,0 11,4 !
- Pitchpin. ? *
- Pimts auslralis.
- 20 7 accr. 2/10 p. cent. B. d’a. larges . . 950 930 0,79 0,78 2,3 2,0 22,1 22,0
- 19 0 accr. 2/10 — B. d’a. — . . 925 820 0,77 0,68 3,7 3,8 15,7 18,0
- 22 6 accr. 2/10 — B. d’a. moyens. . 910 845 0,76 0,70 3,1 3,6 20,2 19,6
- 23 16 accr. 8/10 — B. d’a. très étroits et moyens. 800 810 0,67 0,67 3,3 )) 19,1 11,0
- 21 8 accr. 2/10 p. cent. B. d’a. tr. étroits. 660 630 0,55 0,52 4,8 4,5 15,0 16,4 :
- Pin maritime. Pi mis pinusler. '
- 25 Gemmé. 1 accr. 6/10 p. cent. B. d’a. très larges. 810 760 0,68 0,63 3,6 4,1 19,0 19,0
- 26 Gemmé. 2 accr. 4/10 p. cent. B. d’a. larges. 770 735 0,04 0,60 2,5 3,6 20,4 18,7
- 27 Non gemmé. 2 accr. 8/10 p. cent. Bois d'automne larges. 630 485 0,52 0,40 3,6 1,0 19,8 20,0
- 28 Non gemmé. 1 accr. 4/10 p. cent. Bois d’automne larges. 610 560 0,51 0,47 3,2 6,2 13.8 13,2
- 32 Aubier sulfaté. 2 accr. p. cent. B. d’a. très larges. 580 540 0,48 0,45 O, J 8,2 16,8 11,0
- Pin sylvestre du Nord.
- Pinus sylveslris.
- 33 12 accr. p. cent. B. d’a. moyens. . . 640 700 0,53 0,58 4,3 5,0 15,0 17,6
- 35 16 accr. — B. d’a. très étroits. . 560 575 0,47 0,48 3,0 3,0 H— oo 19,2
- 34 8 accr. — B. d’a. moyens. . . 500 580 0,42 0,48 » 3,0 )) 19,2
- Sapin pectiné. Abics pectinata.
- 39 Jura pied. 2 accr. 8/10 par centimètre. Bois d'automne très larges. 520 600 0,43 0,50 2,4 4,7 21,0 17,0
- 37 Jura pied. 4 accr. par centimètre. Bois d’automne moyens. 500 460 0,42 0,38 1,7 4,4 20,1 21,6
- 43 Vosges. 4 accr.. par centimètre. Bois d'automne assez larges. 480 510 0,40 0,42 3,9 3,6 16,3 16,9 .
- 47 Orne. 3 accr. 2/10 par centimètre. Bois d’automne assez larges. 480 440 0,40 0,37 2,8 3,8 20,2 16,6
- 40 Jura cime. 6 accr. par centimètre. Bois d’automne étroits. 480 440 0,40 0,37 1,7 4,2 23,0 15,5
- 44 Vosges. 2 accr. par centimètre. Bois d’automne moyens. 420 455 0,35 0,38 4,1 4,8 1 O ) O 14,9
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- TABLE DES MATIÈRES
- TOME II. — DEUXIÈME PARTIE
- MATÉRIAUX AUTRES QUE LES MÉTAUX
- Pages.
- I. Procédé de détermination des qualités d’un liquide lubrifiant. Communication présentée par M. N. Petroff. I
- II. Sur quelques détails d’exécution des épreuves de gélivité des pierres. Communication présentée par
- M. J. Marva y Mater, colonel du génie de l’armée espagnole.................................... 7
- Annexes................................................................................... 22
- III. Sur un cas de désagrégation de maçonneries de briques. Proposition d’étendre la méthode d’essai de ces
- matériaux. Communication présentée par MM. Vittorio DaU’ÂRMi et Angelo Forti.................. 55
- IV. Observations sur les essais par voie humide en vue de déterminer la constitution chimique des liants
- hydrauliques. Communication présentée par M. R. Ff.ret, chef du laboratoire des ponts et chaussées, à Boulogne-sur-Mer........................................................................... 57
- V. Sur les essais de ciment à l’eau chaude. Communication présentée par M. Devai,, ancien chef du labora-
- toire municipal d’essais des matériaux de Paris................................................. 45
- VI. Sur la décomposition des ciments à la mer. Communication présentée par M. H. Le Chatelier.......... 51
- VII. De l’action de l’eau de mer sur les mortiers hydrauliques. Communication présentée par M. le général
- Schoulatchenko, professeur à l’Académie du ggnie'militaire, à Saint-Pétersbourg. . . ......... 79
- VIII. Relation sur les mortiers à pouzzolane dans les constructions maritimes. Communication présentée par
- M. Orazio Rebeffat............................................................................... 91
- IX. Expériences sur les pouzzolanes. Nouveaux emplois, essais. Communication présentée par M. R. Feret,
- chef du laboratoire des ponts et chaussées, à Boulogne-sur-Mer................................... 95
- X. Le ciment de laitier. Communication présentée par MM. A. Brüll et II. Henry, ingénieurs........... 111
- Annexe . ................................................................................... 121
- XI. Joints métalliques coulés dans les maçonneries. Résistances comparées des joints en métal coulé,
- ciment et mortier de ciment ou de chaux. Communication présentée par M. II. Tavernier......... 125
- Graphiques et tableaux annexes................' . ........................................ 145
- XII. Étude sur les fractures des bois dans les essais de résistance. Communication présentée par M. André
- Tiiil, inspecteur des eaux et forêts. . ...................................................... 165
- Annexes : Résultats des essais de compression, de traction et de cisaillement faits sur diverses
- espèces de bois.................................................................... 181
- METHODES D’ESSAI. — T. Il (2* partie).
- U
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- DEVAL
- GRAPHIQUE N° 1.
- PL I
- Ciments de laitier
- Ciments de Portland
- 'Résistance à 7 jours ours
- Résislance à 7 jours _____à°____à 2 jours
- •-----a 2j,
- Congrès international des méthodes d'essai, tome II (2e partie).
- L. Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris
- pl.1 - vue 212/218
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-
-
- DEVAL
- GRAPHIQUE N° 2.
- PI. II
- 10
- zo
- 30 iO
- Eau chaude un an.
- 50
- 60
- 20
- Congrès international des méthodes d’essai, tome II (2e partie).
- L. Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paria
- pl.2 - vue 213/218
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-
- Eau chaude. Résistance à 1 jours
- DE VAL
- PI. III
- GRAPHIQUE N° 3.
- Mortiers sableux
- 'Vs pour les ciments de Portland et de laitier %_______à?____.___dfeVassy . >
- Portland
- X Laitier.....
- Portland..
- Laitier
- Vassy
- Eau chaude Résistance/maxima
- Congrès international des méthodes d'essai, tome II (2e partie).
- L. Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris
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-
- .DEVAL
- GRAPHIQUE N° 4.
- Pl.IV
- « ' Ciments de Porüand.....I • ;
- o ___d° de laitier........Jü 11.111111
- x d° de’Vassy.............LEELE
- I Ch aux hydraulique.........
- E Chaux éminemment.hydrauliques
- Eau froide__Résistance à 28 jours
- Congrès international des méthodes d'essai, tome II (2e partie).
- L (Courtier, 43, Vue de Dunkerque, Pai
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-
-
- Résistances des ciments considérés comme défectueux
- DEVAL
- GRAPHIQUE N° 5.
- PI. Y
- Mortie.
- 30 Tn0 50
- Résistances moyennes des ciments de toute l’aimée
- Congrès international des méthodes d'essai, tome II (2e partie).
- L. Courtier* 43, rué de Dunkerque, Paris.
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-
-
- Résistances à l'eau
- DE VAL
- GRAPHIQUE N° 6.
- PI. VI
- Mortiers sableux
- Ciments pi
- Vs pour les Portlands et les laitiers % pour les Vàssy
- / ///. /'/' /}/' //y
- 77/f//7
- //'//y
- //////y
- /T/
- /.////
- f// /// y
- //////,
- y////
- Ciments Portlands
- • à0___________d' doutdmd
- x ____d°______de laitiers. • J
- A ....d'___deVassv...........1
- ià 3 ans pour les Portlands et les laitiers a un an pour les Vassy
- Congrès international des méthodes d'essai, tome II (2e partie):
- Résistances "à l'air-
- L. Courtier, 43, rue de Dunkerque, Paris
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-
- DE VAL
- GRAPHIQUE N» 7.
- Pl.VlI
- Portlands
- .douteux.
- Laitiers
- 4 Vassy................
- /Portland__
- r Maximat Laitiers_____
- Z///?
- ////V/
- ///a//y
- yyTTT//
- à 3 ans pour les Portlands et les laitiers à un anpourles Vassy
- Résistances à l’air
- GRAPHIQUE N° 8.
- o 1 Chaux érmnemnienL hydrauliques.: I
- * Chaux moy ennement hydrauliques.illlllllHHII
- Mortiers a/s
- Résistances à l’air à un an
- Congrès international des méthodes d’essai, .tome II (2e partie).
- L Courtier, Paris.
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