Les premières traces de fabrication et d’utilisation de la chaux sont connues :

En Mésopotamie

environ 6 000 ans avant Jésus Christ

En Yougoslavie

environ 5 000 ans avant Jésus Christ

En Colombie

environ 3 000 ans avant Jésus Christ

Les Grecs puis les Romains

mirent au point des techniques de fabrication des mortiers à base de chaux (700 ans avant Jésus Christ) .

Sappho - pompéi - fresque à la chaux

La chaux est obtenue par la calcination d’un calcaire.

Selon la nature du calcaire utilisé, la cuisson permet la fabrication de plusieurs types de chaux :

  • la chaux aérienne, provenant d’un calcaire pur,
  • la chaux hydraulique, provenant d’un calcaire argileux
Calcaire à l'origine de la chaux
Cycle de la chaux

La chaux aérienne (CL)

La calcination s’effectue à une température voisine de 900 °C et s’accompagne d’une perte de poids d’environ 45 %, due à la perte en gaz carbonique (CO2). La chaux vive (CaO) correspond à la forme la plus dangereuse du matériau. Avide d’eau, elle brûle tous corps organiques en captant son eau. Elle peut être éteinte, lors de l’opération d’extinction ou d’hydratation, en ajoutant de l’eau (H2O).

L’extinction peut être réalisée selon plusieurs procédés. La forme obtenue après extinction dépend de la quantité d’eau :

  • par immersion, en quantité limitée, contrôlée, l’extinction produit une chaux aérienne en poudre,
  • par arrosage, avec un excès d’eau, l’extinction produit une chaux aérienne en pâte.

La chaux ainsi éteinte (CA(OH)2) est celle utilisée en construction. Mélangée à l’eau de gâchage, aux agrégats, elle sert à la réalisation des mortiers.

Lors de la mise en œuvre du mortier, la chaux aérienne va effectuer sa prise par carbonatation. Cette réaction très lente (plusieurs mois), se produit en milieu humide : la vapeur d’eau qui a une affinité avec le gaz carbonique forme l’acide carbonique, la chaux fixe alors le gaz carbonique contenu dans cet acide et se transforme en calcaire.

Les finitions à la chaux

La chaux hydraulique (NHL)

Les calcaires purs sont rares. Ils sont le plus souvent mélangés à des marnes et des argiles riches en éléments chimiques comme le fer, l’aluminium et surtout la silice. Entre 800 et 1 500 °C, la calcium du calcaire se combine avec ces éléments et forme des silicates de calcium, mais aussi des aluminates et des ferro-aluminates de calcium.

Par contact avec l’eau, ces corps vont former des hydrates insolubles qui confèrent au liant un caractère hydraulique (prise hydraulique). Par la suite, au contact de l’air humide, la chaux et les hydrates ainsi formés vont se carbonater avec le gaz carbonique de l’air pour redonner le carbonate de calcium et la silice d’origine. Cette réaction prend plusieurs mois, c’est la partie aérienne de la prise.