RELATION ENTRE LA COMPOSITION MINÉRALOGIQUE DES MATÉRIAUX EMPLOYÉS A LA CONSTRUCTION DES ROUTES (1) PAR M. R. FERET Chef du Laboratoire des Ponts et Chaussées à Boulogne sur Mer. Dans un compte-rendu bibliographique récent (Annales, 1915, VI, p. 354), il a été dit qu'il existe, depuis plusieurs années, au Ministère de l'Agriculture des Etats-Unis, un organisme officiel l'« Office of Public Roads », dont le principal rôle consiste à poursuivre des études systématiques sur toutes les questions concernant la construction et l'entretien des routes. Une des dernières publications destinées à rendre compte des travaux accomplis par ce service est due à Mr. E. CE LORD et résume, en les analysant, les résultats des essais exécutés, jusqu'au 1er janvier 1914, sur plus de trois mille échantillons de roches de toutes natures, pouvant être utilisées sur les routes. La composition minéralogique quantitative de chaque échantillon a été déterminée sous le microscope, en comptant, au moyen d'un oculaire quadrillé en damier de 100 cases, les nombres moyens des cases occupées par les divers éléments constituants dans 20 plages échelonnées d'une même préparation. Par exception, pour les roches formées surtout de carbonates ou peu cohérentes, on a eu recours surtout à l'analyse chimique ou mécanique. D'autre part, on a mesuré, pour tous les mêmes échantillons, les cinq propriétés physiques suivantes : (1) E. C. E. LORD, Petrographer: Relation of Mineral Composition and Rock Structure to the Physical Properties of Road Materials. United States Department of Agriculture, Bulletin n° 348, Washington, April 4, 1916: 26 p. 8 pl. 1° Poids spécifique, déterminé au moyen de la balance hydrostatique. 2° Emiettement par frottement mutuel, ou proportion 0/0 de menus fragments produits par l'usure de pierres brassées ensemble dans des conditions bien définies (appareil français, de DEVAL). 3o Résistance à l'usure de surfaces planes contre une meule dans des conditions bien définies (appareil français, de DORRY); cette résistance, appelée par l'auteur Hardness, est cotée de 20 à 0 d'après certains coefficients conventionnels. 4o Résistance au choc, appelée Toughness et mesurée par le nombre de coups d'un mouton, tombant de hauteurs progressivement croissantes, nécessaire pour briser un cylindre de pierre de dimensions déterminées. 5° Valeur agrégative (Cementing Value) ou résistance au choc de cylindres formés avec la roche pulvérisée très finement, réduite en pâte ferme avec un peu d'eau, comprimée, puis desséchée. On a également déterminé l'aptitude qu'ont de pareils cylindres à résister à l'action de l'eau, en mesurant le temps pendant lequel ils peuvent rester immergés avant d'être complètement désagrégés, et on a qualifié de non-détrempables (nonslaking) les matériaux capables de demeurer ainsi intacts pendant au moins 24 heures. Pour comparer ces propriétés physiques avec les compositions minéralogiques des roches, l'auteur a séparé celles-ci en trois grands groupes, subdivisés eux-mêmes en 35 catégories, pour chacune desquelles il a calculé les moyennes des résultats fournis par tous les échantillons essayés s'y rattachant. Cette comparaison est donnée par le tableau ci-joint (p. 260 et 261), qui révèle certaines différences assez marquées entre les principales classes de minéraux. On voit, par exemple, que les roches ignées (nos 1 à 14) se comportent mieux dans l'essai d'émiettement que les roches sédimentaires ou les schistes cristallins. Parmi elles, les roches plutoniques (nos 1 à 7), de caractère granitique, supportent en général moins bien les actions de choc et d'émiettement que les roches volcaniques (nos 8 à 14). à grain plus fin. Parmi les roches plutoniques, celles qui sont riches en mica (no 2) ou en serpentine (n° 7) s'émiettent beaucoup, tandis que les échantillons contenant des quantités appréciables de hornblende et d'augite (nos 3 à 6) résistent mieux à l'usure contre la meule et aux chos du mouton. Les variétés quartzeuses (n's 1, 2, 3, 5) ont une valeur agrégative moindre que celles où le quartz est à peu près absent ou fait complè tement défaut (nos 4, 6, 7). Les variétés siliceuses des roches volcaniques (no 8) résistent mieux au meulage, quoique moins au choc, que les roches plus basiques (nos 9 à 14). Parmi ces dernières, celles qui sont entièrement cristallines (nos 13 et 14) résistent mieux à ces deux actions que les échantillons riches en éléments vitreux (nos 10, 11, 12). Le groupe des roches sédimentaires (n° 15 à 20) est caractérisé par une faible dureté dans les divers essais, due à la présence de calcite et de dolomite facilement clivables, ainsi qu'à leur texture plus lâche, résultant d'une cémentation incomplète. Les roches métamorphiques feuilletées (nos 21 à 28) sont, de même, peu résistantes, en raison de leur structure spéciale, excepté quand elles contiennent des quantités appréciables de hornblende (nos 27 et 28). Au contraire, les variétés non feuilletées (no 29 à 35) sont généralement très dures, mais n'ont qu'un faible pouvoir d'agrégation. En général, les divers échantillons groupés dans une même catégorie, désignée par un numéro donné, contiennent, outre les éléments fondamentaux qui caractérisent cette variété de roches, des proportions très différentes d'éléments secondaires. De nouveaux sous-groupements, basés sur les grandeurs de ces proportions, ont permis de fixer, dans bien des cas, l'influence des constituants accessoires. En ce qui concerne les diverses résistances mesurées sur les échantillons à leur état naturel, on n'observe aucune relation bien nette. Par contre, pour la plupart des catégories de roches, la valeur agrégative croît franchement avec la proportion des éléments secondaires, du moins tant que celle-ci ne dépasse pas 20 à 30 0 0. On conçoit que la multiplicité des variables rend le problème extrèmement complexe et fait qu'il est impossible de dégager des lois absolument fixes. Pourtant l'auteur a constaté un certain nombre de faits généraux, dont l'intérêt n'échappera à personne, et qu'il a condensés finalement dans des conclusions formulées comine il suit : 1o Les roches ignées et les roches métamorphiques non feuilletées ont à la fois une prépondérance de silicates durs et une structure plus uniforme, qui les rendent plus durables que les autres matériaux pour routes; les variétés à grain fin offrent plus de résistance contre l'usure que celles à gros grain. 2o La résistance à l'usure par émiettement des roches ignées et des roches métamorphiques contenant en abondance le quartz, la hornblende, l'augite, l'épidote et le grenat, est plus grande que celle des roches similaires riches surtout en mica, chlorite, serpentine et calcite. 3o Les roches métamorphiques feuilletées, en raison de la disposition parallèle de leurs constituants minéraux, laissent généralement à désirer quant à leur résistance au choc et, dès lors, se prêtent mal à la construction des routes. 4o Les roches sédimentaires subissent d'ordinaire une assez grande usure par émiettement, excepté les grès fortement durcis, contenant une |