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Dossier documentaire d'usine

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Usine de chaux Modenel et Cie
Cellettes (Charente), Echoisy

photo de la notice
Les fours à chaux, extérieur. © Inventaire général / Phot. W. van Riesen
Date de l'enquête : 1988

Historique :

Cette usine de chaux et de ciment hydraulique est construite dans la seconde moitié du 19e siècle pour Modenel et Cie, qui l'exploite jusqu'en 1955. Il y a quatre grands fours et deux plus petits, tous d'une hauteur de sept mètres. Une machine à vapeur a été remplacée par des moteurs électriques pour actionner les deux broyeurs Morel. Il y a des poutres en double té et piliers en fonte de Duveaux frères d'Angoulême dans la salle des broyeurs. L'effectif, vers 1950, est de 10 à 12 personnes.

Description :

Le four industriel est couvert d'ardoise. Le corps de bâtiment, couvrant le chargement des fours, est avec charpente en bois apparente avec lanterneau et couvert de tuile mécanique. L'atelier de fabrication à un étage est couvert d'ardoise. Le bureau et l'entrepôt industriel à deux étages sont couverts d'ardoise.

Documentation :

● Bibliographie :

Schreiber, Théodore. Cours de construction. Traité de Dessin Professionnel des Arts et Métiers. Paris : Lainé, vers 1860-1870. P. 500-504

● Annexe 1 :

Chaux hydraulique d'Echoisy (Charente). Usine Briand. Extrait de Schreiber, Théodore. Cours de construction. Traité de Dessin Professionnel des Arts et Métiers. Paris : Lainé, vers 1860-1870, p. 500-504.

Les carrières qui fournissent la pierre appartiennent au terrain oxfordien. Plusieurs fossiles caractéristiques de cette formation, entre autres " l'Ammonite cordatus ", se rencontrent fréquemment sous la pioche de l'ouvrier.

C'est dans cette partie des terrains jurassiques ou dans les couches voisines que se trouvent les bancs produisant les chaux et les ciments les plus précieux pour la construction : les carrières du Teil, de Portland, de Vassy etc..

D'autres couches géologiques, telles que les terrains tertiaires des environs de Paris, fournissent également des marnes à chaux hydraulique et à ciment ; mais ces carrières sont composées de couches fort minces ne dépassant pas un mètre. La composition varie d'une couche à l'autre, ce qui nuit à la qualité, et à l'homogénéité des produits qu'on en tire.

A Échoisy, le banc qui fournit la pierre a une hauteur moyenne de 20m. Il est d'une couleur gris bleuâtre uniforme et, sur cette hauteur, la composition est sensiblement constante.

Les carrières s'exploitent à découvert par gradins droits. Au dessus de la pierre employée pour la fabrication de la chaux, se trouvent environ 6m d'un calcaire qui fournit d'excellents moellons.

Au dessous du banc exploité, est un calcaire bleuâtre, de même aspect que la bonne pierre, mais qui, contenant une proportion d'argile plus considérable, donne des chaux limites qui ne s'éteignent pas ou qui s'éteignent très lentement, au bout de deux ou trois mois.

Quelques parcelles de ces pierres, assez fines pour passer dans les toiles de bluterie, pourraient s'éteindre à la longue après l'emploi et produire des soufflures dans les mortiers. Aussi ce banc est-il laissé de côté pour former le sol de la carrière.


Composition.

Cette couche, exploitée sur 20m de hauteur, présente une composition dont la constance peut donner une grande sécurité sur la qualité toujours égale de chaux qu'elle produit.

Voici les résultats des analyses faites à l'École des mines sur des échantillons de calcaire et de chaux remis par M. Briand et provenant d'Échoisy :

Analyses du calcaire.

N° 1, découvert.
N° 2, à 5 mètres. N° 3, à 10 mètres. N° 4, à 17 mètres. En contre-bas de la surface.
Sable. N° 1 : 1,80 ; N° 2 : 4,40 ; N° 3 : 4,00 ; N° 4 : 3,20.
Argile. N° 1 : 9,60 ; N° 2 : 5,40 ; N° 3 : 7,50 ; N° 4 : 16,20.
Peroxyde de fer. N° 1 : Traces ; N° 2 : Traces ; N° 3 : Traces ; N° 4 : Traces.
Chaux. N° 1 : 37,00 ; N° 2 : 38,31 ; N° 3 : 38,61 ; N° 4 : 35,80.
Magnésie. N° 1 : Traces ; N° 2 : Traces ; N° 3 : 1,00 ; N° 4 : 1,00.
Sulfate de chaux. N° 1 : Traces ; N° 2 : 0,883 ; N° 3 : 0,668 ; N° 4 : 0,333.
Eau, acide carbonique. N° 1 : 51,00 ; N° 2 : 51,00 ; N° 3 : 47,00 ; N° 4 : 42,50.
Matières organiques. N° 1 : 51,00 ; N° 2 : 51,00 ; N° 3 : 47,00 ; N° 4 : 42,50.
Total. N° 1 : 99,40 ; N° 2 : 99,613 ; N° 3 98,778 ; N° 4 : 99,033.
Nota. Le sulfate de chaux a été déterminé sur les produits de la calcination.


Analyses des chaux.

Silice. N° 1 : 12,00 ; N° 2 : 11.00 ; N° 3 : 10,00 ; N° 4 : 11,00.
Alumine et traces d'oxyde de fer. N° 1 : 4,00 ; N° 2 : 4,00 ; N° 3 : 4,00 ; N° 4 : 3,00.
Chaux. N° 1 : 62,00 ; N° 2 : 50,00 ; N° 3 : 64,00 ; N° 4 : 65,00.
Magnésie. N° 1 : 2,00 ; N° 2 : 1,00 ; N° 3 : Traces ; N° 4 : Traces.
Acide carbonique. N° 1 : 4,69 ; N° 2 : 22,10 ; N° 3 : 4,12 ; N° 4 : 5,90.
Eau. N° 1 : 14.31 ; N° 2 : 10,90 ; N° 3 : 16,88 ; N° 4 : 15,10.
Acide sulfurique. N° 1 : 0,35 ; N° 2 : Traces ; N° 3 : Traces ; N° 4 : Traces.
Total. N° 1 : 99,35 ; N° 2 : 99,00 ; N° 3 99,00 ; N° 4 : 100,00.


Si l'on fait abstraction de l'eau et de l'acide carbonique, ces analyses démontrent que la chaux d'Échoisy contient, en moyenne, 19,5 % de silice et d'argile. C'est donc une chaux éminemment hydraulique et il est facile de prévoir, d'après ces chiffres, la rapidité de prise de la chaux qui nous occupe, ainsi que la résistance qu'elle peut donner.

La chaux d'Échoisy ne contient, pour ainsi dire, que de la silice, de l'alumine et de la chaux. La magnésie et le fer n'y figurent qu'en quantités très faibles.

N'ayant qu'une seule base, la chaux, la cristallisation et le durcissement se feront dans toute la masse du mortier, suivant la même loi et dans le même temps.

II n'en serait pas de même si la magnésie était en proportions plus considérables.

En effet, la magnésie et la chaux peuvent agir différemment en présence de la silice et de l'alumine, car il y aura combinaison double entre la silice, l'alumine et la magnésie d'un côté, et entre la silice, l'alumine et la chaux de l'autre. De là, une différence de temps de prise entre les parties intégrantes de ces chaux, mi-parties calcaires et magnésiennes.

Un mélange de cette nature pourra ne pas avoir une prise régulière. Comme cette prise est accompagnée de contraction, les parties qui prennent les premières doivent, par suite de cette contraction, se séparer de la masse et y introduire des mouvements et des fissures qui facilitent la décomposition et qui, si les mortiers sont plongés dans la mer, permettent l'introduction de ses eaux, lesquelles détruisent chimiquement les mortiers.

Dans le cas d'une seule base, la prise sera régulière et le retrait qui l'accompagne se fait dans toute la masse, dans la même proportion que pour la plus petite parcelle et les fisssures deviennent impossibles, ce qui offre une chance de moins de décomposition.

L'absence de sulfate de chaux dans les chaux est encore une grande sécurité, car ces sulfates ont subi, dans les fours, une cuisson très élevée ; ils ne s'hydratent pas rapidement à l'emploi, comme le ferait le plâtre ordinaire, mais ils prennent de l'eau à la longue et cristallisent après un temps plus ou moins long, en augmentant de volume. Ils désagrègent ainsi mécaniquement le mortier, tout en favorisant, par les fentes produites, l'action des agents destructeurs qui viennent de l'extérieur.

● Annexe 2 :

La fabrication de la chaux. Extrait de Schreiber, Théodore. Cours de construction. Traité de Dessin Professionnel des Arts et Métiers. Paris : Lainé, vers 1860-1870, p. 500-504.


Dans l'usine de M. Briand, les carrières exploitées par gradins droits et avec l'aide de la mine ne sont séparées de la plate-forme des fours que par une route départementale. La distance moyenne de transport est de 100 mètres environ. Cette plate-forme est peu élevée au-dessus du sol des carrières et les tombereaux y arrivent par une pente assez douce.

Sur cette plate-forme, est l'atelier de cassage où les pierres sont divisées en fragments de la grosseur du poing et mises dans les fours par couches horizontales alternant avec des couches de charbon en poussière.

Le charbon employé est du Cardiff. On le mouille avant de le mettre dans les fours, et la vapeur que produit cette eau facilite le tirage.

Les fours, au nombre de neuf, ont 6 mètres de hauteur.

En bonne marche, on peut tirer 9 à 10 mètres cubes de chaux en pierre par four, ce qui donne, avec le foisonnement, une fabrication journalière de 110 à 130 mètres de chaux en poudre.

La chaux en pierre est prise à la bouche du four par des brouettes qui la conduisent aux ateliers d'extinction. Chaque brouettée reçoit un arrosoir d'eau, c'est-à-dire 15 litres environ.

Au bout de vingt jours, l'extinction est complète et la chaux est prise et conduite à la bluterie.

Cette bluterie, située au centre des ateliers d'extinction, est mue par une machine à vapeur de seize chevaux.

La chaux est versée sur une grille à barreaux écartés de 0m03, de sorte qu'elle opère une première séparation des incuits ou biscuits les plus gros.

Sous cette grille, la chaux est prise par une chaîne à godet qui la conduit dans deux bluteries de trois mètres de longueur, sous lesquelles se trouvent deux ensachoirs placés dans deux chambres séparées.

Cette bluterie peut, dans un cas pressé, les magasins d'extinction étant bien remplis, livrer au commerce 1800 à 1900 sacs de chaux par jour ; mais cela, bien entendu, pendant dix ou quinze jours seulement, la production journalière des fours n'étant que de 1500 au maximum.

De là, la chaux est expédiée en gare de Luxé, à 2 kilomètres de l'usine, à laquelle elle est reliée par une route départementale.


Prise et résistance.

Voici le résultat des expériences faites à Bordeaux, sous les ordres de M. Lancelin, et qui offrent un grand intérêt, parce qu'elles ont été faites simultanément sur la chaux d'Échoisy et sur celle du Teil, plus anciennement connue, et vantée à juste titre. Ces épreuves indiquent, pour la chaux du Teil, une prise un peu plus rapide.


Expérience comparative de chaux du Teil (PAVIN DE LAFARGE et BRIAND, fournisseurs), le 9 mai 1862.

Chaux d'Échoisy, mise en magasin depuis environ trois mois :

Dosage : Sable : 2 litres ; Chaux : 1 l 508 ou 0 k 800.

A 4 h 30, le mortier a été déposé dans un verre et couvert d'eaû. A 8 h, c'est-à-dire 3 h 30 après l'immersion, enfoncement total de l'aiguille. A 6 h, c'est-à-dire 13 h 30 après l'immersion, enfoncement : 0 m 005. A 12 h, c'est-à-dire 19 h 30 après l'immersion, enfoncement : 0 m 002. A 4 h 30, c'est-à-dire 24 h après l'immersion, enfoncement : 0 m 001. A 6 h, c'est-à-dire 25 h 30 après l'immersion, enfoncement : 0 m 000.

Chaux du Teil, mise en magasin depuis le mois de décembre 1861 :

Dosage : Sable : 2 litres ; Chaux : 1 l 046 ou 0 k 800.

A 5 h, le mortier a été déposé dans un verre et couvert d'eau. A 8 h, c'est-à-dire 3 h après l'immersion, enfoncement total de l'aiguille. A 6 h, c'est-à-dire 13 h après l'immersion, enfoncement : 0 m 005. A 12 h, c'est-à-dire 16 h après l'Immersion, enfoncement : 0 m 001. A 4 h 30, c'est-à-dire 23 h 30 après l'immersion, enfoncement : 0 m 000.


1184 : Densité. Dosages. La chaux d'Échoisy a 0,512 pour densité lorsqu'elle sort des blutoirs. Cette densité peut s'élever jusqu'à 0,530 au plus, lorsqu'elle arrive sur les chantiers, c'est-à-dire après le tassement dans les sacs par suite des manutentions diverses qu'elle subit.

Elle pèse donc au plus 530 kil. par mètre cube. C'est une des plus légères chaux hydrauliques. Les dosages employés dans les différents chantiers sont très variables. Ils dépendent du sable dont on dispose et de la nature des travaux à exécuter.

Suivant M. Vicat, les sables fins donnent, avec les chaux hydrauliques, de meilleurs mortiers que les sables en gros grains. Cette remarque n'a pas une grande importance pour la chaux d'Échoisy, qui donne de bons résultats avec les divers sables rencontrés dans les chantiers. Cependant, il y a lieu, quand on rencontre des sables calcaires un peu argileux, de forcer la quantité de chaux dans les dosages, surtout si l'on néglige de laver ces sables.

La chaux d'Échoisy donne, en pâte, 0,75 de son volume en poudre, et on emploie 50 litres d'eau par hectolitre de chaux.

Le dosage en volume de 1 partie de chaux en poudre pour 2 parties de sable est préférable à celui de 1 partie de chaux pour 3 de sable. Les dosages suivants sont bons à employer :

1° A l'air libre, et pour 1 mètre cube de sable, 0 m 333 ou 180 kil. de chaux. Ce dosage peut aussi s'employer dans les maçonnerie d'égouts et les bétons, mais il vaut mieux le forcer un peu et prendre les suivants ;

2° A l'eau douce, pour 1 mètre cube de sable, 0 m 450 ou 250 kil. de chaux ;

3° A l'eau douce, pour 1 mètre cube de sable, 0 m 500 ou 270 kil. de chaux.

Enfin, à la mer, on peut prendre le dosage suivant :
4° A l'eau de mer pour 1 mètre cube de sable, 0 m 850 ou 300 kil. de chaux.

A l'air, non seulement cette chaux donne de bons mortiers acquérant très vite une dureté remarquable, mais on l'a employée comme ciment, avec deux fois son volume de sable, dans les banquettes du grand égout du boulevard Sébastopol et le mortier a résisté parfaitement à la circulation des ouvriers, bien que ces banquettes fussent très fréquentées. De plus, elle a été employée au même lieu comme enduit sur les parois verticales et sur l'intrados de la voûte. Elle a produit un parement lissé à la truelle d'une dureté comparable à celle des enduits de ciment.

Un des grands avantages de la chaux d'Échoisy est de résister sans altération à l'action de l'eau de mer et des sels marins.
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