Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Produit minéral très répandu, la chaux est apte à des usages divers selon qu'elle est aérienne ou hydraulique. Cet article propose une présentation générale, géologique, historique et chimique de la chaux, et décrit d'abord sa matière première, le calcaire. Longtemps employée dans l'ignorance des mécanismes chimiques à l'oeuvre dans sa préparation et dans sa prise, la chaux a été l'objet d'un usage empirique, mais subtil : l'ajout de fines volcaniques est par exemple une pratique courante depuis l'Antiquité grecque. Cet empirisme a généré, pour désigner la chaux et ses différents états, une terminologie foisonnante. Liant fondamental dans la construction et l'architecture, cet article évoque son emploi dans ce domaine à travers le temps. Plus tard, la réalisation de grandes infrastructures de génie civil partout en Europe stimulera la recherche sur la qualité de la chaux comme liant pérenne des maçonneries. Les étapes de la connaissance rationnelle de la chaux, et notamment de celle de ses prises aériennes, hydrauliques, voire pouzzolaniques, sont ainsi retracées. Il est ensuite explicité les définitions chimiques acquises pendant cette période.
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Lime, a widespread mineral product, is suitable for various uses according to its hydraulic or air hardening properties. As an introduction, this article presents a general, geological, historical and chemical presentation of lime and firstly describes limestone, its raw material. Used for a long time without any knowledge of the chemical mechanisms at work in its preparation and setting, lime has been used in an empirical and yet subtle way for instance, the addition of volcanic ashes has been a common practice since the times of ancient Greece. In order to define lime and its various states this empiricism has generated a profuse terminology which this article aims at clarifying. As lime is an essential binder in the construction and architecture sectors, this article evokes its use in this field since ancient times. From the 18th century on, the building of great civil engineering structures all over Europe has stimulated research on the quality of lime as a lasting binder for masonry. This article presents the development of the rational knowledge of lime, and especially of its air hardening, hydraulic or even pozzolanic setting. It finally explains the chemical definitions acquired during this period of time.
Auteur(s)
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Gilles MARTINET : Directeur général du LERM, Laboratoire d’études et de recherches sur les matériaux
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Philippe SOUCHU : Documentaliste au LERM, Laboratoire d’études et de recherches sur les matériaux
INTRODUCTION
La chaux est à la fois le liant minéral majeur de l’histoire de la construction et un des produits minéraux les plus utilisés depuis le début de l’ère industrielle. Avant la chaux, le plâtre, fut la première matière cuite pour réaliser l’acte de construire. Issu du gypse, roche évaporitique, il fut notamment maîtrisé dès l’Ancien Empire de l’époque pharaonique. Puis, les mélanges avec des matériaux carbonatés apparurent.
Le présent article ne cherchera pas à retracer l’histoire des liants minéraux et se focalisera sur la chaux seule. L’apparition des ciments dits « naturels » et des ciments dits « Portland » suivra dans le temps, même si cette chronologie linéaire n’est pas si simple : tous ces produits ont parfois cohabité et cohabitent encore.
Après la présentation de la matière première, ce document retracera l’évolution de l’utilisation de la chaux dans la construction, les expérimentations séculaires dont elle fut l’objet, et l’apport de la science à sa compréhension.
La dernière partie sera consacrée à lister simplement les données, réactions et définitions chimiques acquises et tentera de faire le lien avec deux documents de cette collection qui traiteront dans le détail, pour l’un de la chaux aérienne, pour l’autre de la chaux hydraulique.
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Présentation
La chaux : ce que la chimie a permis de comprendre
En anglais
2. La chaux, toute une histoire
Les usages de la chaux ont largement précédé la connaissance rationnelle des mécanismes de sa fabrication et de sa prise. Jusqu’au 19e siècle, ce sont donc les savoirs empiriques qui ont guidé les pratiques des chaufourniers, des maçons et des architectes. Les usages de ce matériau, qui a permis des réalisations architecturales, artistiques et domestiques majeures, ont recoupé ce que l’analyse scientifique a ensuite dénommé décarbonatation, prise aérienne, réaction pouzzolanique et prise hydraulique.
Nous nous proposons, dans cette partie historique, de suivre les péripéties de l’usage de la chaux dans le domaine de la construction, péripéties qui trouveront leurs explications et leur conclusion dans les recherches des chimistes et des ingénieurs de la fin du 18e et du début du 19e siècles, recherches qui ouvriront les voies de l’exploitation rationnelle et industrielle des propriétés des roches carbonatées.
2.1 Archéologie de la chaux
Sans que l’on sache comment en est apparu l’usage, la chaux est employée depuis des temps très anciens. Des fouilles de sites du néolithique du début du 6e millénaire, en Syrie, ont mis à jour de la vaisselle blanche de chaux, contemporaine d’habitats aux sols et murs chaulés .
La chaux fraîchement modelée étant extrêmement fragile, l’ajout de fibres végétales fournissait une cohésion au mortier frais. Cette fibre constituait également un réseau d’échanges gazeux permettant son durcissement au sein de parois épaisses.
HAUT DE PAGE2.2 La chaux dans l’histoire de la construction
Les Grecs ont eu recours à la technique du stuc, matériau à base de chaux additionnée de plâtre et de poudre de marbre, dès le 7e siècle av. J.-C. pour recouvrir les appareillages de pierre. C’est à la fin du 2e siècle av. J.-C. que le mortier de chaux se répand pour la construction des murs. Ces mortiers étaient généralement...
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La chaux, toute une histoire
ANNEXES
Association technique de l’industrie des liants hydrauliques (ATILH)
Chambre syndicale nationale des fabricants de chaux grasses et magnésiennes
École d'Avignon – Centre de formation à la réhabilitation du patrimoine architectural
Laboratoire d'études et de recherches en matériaux
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