Le calcaire, sert-il à quelque chose ou uniquement à détériorer les choses de la maison?

Le rôle que joue le calcaire dans notre civilisation est absolument décisif du fait de son grand nombre de fonctions.

Le Carbonate de Calcium est utilisé pour améliorer la productivité agricole, il conserve l’hygiène, purifie l’eau potable, fond les métaux, permet de fabriquer du verre, c’est un réactif pour l’industrie chimique et il est indispensable à la construction.

Toutefois ce sont les transformations chimiques qu’expérimente la roche calcaire quand elle chauffe qui donnent des résultats très utiles. Quand on chauffe le Carbonate du Calcium dans un four à 900 ºC, le minéral se décompose en Oxyde de Calcium libérant du Dioxyde de Carbone.

CaCO₃ + chaleur -> CaO + CO₂

Cet Oxyde de Calcium est celui qu’on connait sous le nom de chaux vive ou chaux anhydre. La chaux vive est extrêmement caustique (elle détruit les tissus organiques des animaux) et elle peut être utilisée pour éviter la propagation des maladies.

Le nom ‘’chaux vive’’ vient du fait que cette chaux réagit de manière tellement intense avec l’eau qu’elle libère une chaleur brûlante qui semble être vivante. Du point de vue chimique ce que fait l’Oxyde de Calcium c’est casser en deux les molécules d’eau, formant de l’Hydroxide de Calcium (Ca(OH)₂) également appelée chaux hydratée, morte, éteinte ou aérée, et qui avec le temps finit par se transformer en Carbonate de Calcium sous forme de calcite (le même qui fut généré avant de chauffer le four) en raison de l’effet de la carbonatation du CO₂ de l’atmosphère.

Comme la chaux éteinte ou aérée, a besoin d’être exposée à l’air pour la carbonatation et donc durcir, nous ne devons pas confondre avec une autre sorte de calcaire qui contient certains composants qui la font durcir lorsque nous ajoutons de l’eau, appelée alors calcaire hydraulique.

La chaux éteinte est très alcaline et caustique et a de nombreuses utilisations. Nous pourrons en recouvrir les façades dans des lieux à climat chaud pour avoir un bâtiment frais et propre.

La ‘’chaux agricole’’ est utilisée pour aménager les champs et optimiser la productivité des cultures. Selon les mots des spécialistes, la chaux est pour les champs ce que l’huile est pour un moteur. Il est intéressant de répandre la chaux broyée dans les sols acides afin de ramener le pH à une valeur neutre. Un sol acide diminuera la disponibilité d’éléments nutritifs essentiels aux cultures, spécialement le phosphore (indispensable pour le transfert d’énergie de la plante) et commencera à priver les plantes d’aliments. Fertiliser les champs avec de la chaux renforcera l’efficacité de tous les engrais ou fertilisants chimiques.

La chaux éteinte peut se transformer d’une pâte facile à étirer en un matériel qui une fois lavé devient dur comme une pierre (la durée de transformation  peut prendre plusieurs jours) Si on la mélange avec un peu de sable et d’eau, la chaux éteinte forme le ciment qui pendant des milliers d’années a été utilisé pour assembler solidement les briques et construire de solides murs de soutènement.

Les mortiers de chaux ont été utilisés durant des milliers d’années mais ce sera une nouvelle substance produite par les romains qui changera la nature de la construction. Les romains ont constaté, que le ciment élaboré en mélangeant de la chaux éteinte avec de la cendre volcanique connue comme pouzzonale, durcit beaucoup plus vite que le mortier de chaux, et il est plusieurs fois plus fort.

Ainsi les romains ont réussi à rassembler plus que de simples files de briques. Ils ont uni le nouveau ciment avec un mélanges hétérogène de pierres, et ont ainsi inventé le béton. Cette révolution a permis aux romains de construire d’imposantes structures comme le Colisée et l’énorme toiture du Panthéon de Rome qui constitue jusqu’à aujourd’hui la plus grande coupole en ciment monobloc au monde.

Mais mieux encore le ciment avait une autre propriété presque magique: il durcissait même quand il était complètement submergé dans l’eau. Ainsi les romains ont pu construire des ports dans des endroits sans port naturel et avoir le contrôle maritime de la Méditerranée.

Néanmoins cette connaissance sur les ciments a été malheureusement perdue avec la chute de l’empire romain. Aucune source médiévale ne mentionne le ciment et les grandes cathédrales gothiques furent construites en utilisant seulement du mortier de chaux.

Vers 1794, on a inventé la méthode moderne pour la production du ciment. Le ciment Portland est fabriqué en faisant cuire un mélange de pierre calcaire et d’argile dans un four à une témpérature de 1450 ºC.

Nous pouvons rencontrer actuellement les applications suivantes de la chaux vive et/ou de la chaux éteinte:

Industrie

• Sidérurgie: elle s’utilise comme fondant ou scorifiant.
• Métallurgie: elle s’utilise dans les processus de flottement..
• Chimie: elle s’emploie dans la production de savons, la fabrication de caoutchouc, dans l’industrie pétrolière, dans l’industrie du papier et des cosmétique.
• Alimentaire: elle s’utilise dans l’industrie sucrière notamment dans l’élaboration du sucre de betterave, dans l’ostreiculture, la pisciculture, dans l’industrie de la bière, l’industrie laitière…
• Verre: son utilisation permet d’obtenir des verres plus brillants et une plus belle couleur. La fusion est plus rapide cela suppose une économie financière durant le processus de fabrication du verre.
• Les tanneries: c’est l’une de ses applications les plus ancienne. Les bains de mastic de chaux permettent l’extraction de poils et le gonflement des peaux avant le tannage.

Construction

• Infrastructures: lors des opérations de stabilisation des sols pour les sécher, pour décongeler les glaces et améliorer les propriétés des sols argileux.
• Construction: pour la fabrication de préfabriqués en calcaire: béton cellulaire ou aéré, briques silicocalcaires et blocs de terre comprimée.

Protection de l’environnement

• Traitement des eaux potables. Elle est employée pour purifier, éliminer la turbidité, neutraliser l’acidité et éliminer la silice et d’autres impuretés dans le but d’améliorer la qualité de l’eau que consomment les personnes.
• Traitement des eaux usées et boueuses. Il est utilisé habituellement dans les traitements conventionnels chimiques des eaux usées industrielles, généralement à caractère  inorganique.
• Reminéralisation d’eau dessalée: l’addition de calcaire permet de réaliser un conditionnement de l’eau dessalée qui peut aller d’un ajustement de pH et de réduction d’agressivité, jusqu’à la reminéralisation des eaux grâce à son apport en Calcium. Le calcaire est indispensable pour le traitement final des eaux venant du dessalement de l’eau de mer puisqu’il apporte un des composantes nutritionnels de base (le calcium) et est nécessaire au maintien de l’équilibre calcaire-carbonique afin d’éviter les incrustations ou corrosions.
• Epuration des gaz: le calcaire selon le procédé utilisé est le désulfurateur le plus rentable et naturel il élimine le dioxyde de soufre et d’autres gaz acides (HCI, HF et NO_x) des fumées industrielles, des incinérateurs, des déchets solides urbains, de centrales thermiques et de l’industrie en général.
• Traîtement des déchets: le calcaire est utilisé comme composant de divers traitements chimiques et comme agent de prévention des mauvaises odeurs et de la contamination des eaux, par la lixiviation.
• Traitement des sols contaminés.

Agriculture

• Correction: le calcaire est utilisé comme correcteur pour améliorer les caractéristiques des sols agricoles: acidité, porosité et activité biologique du sol.
• Engrais: il apporte du Calcium, élément nutritif pour les plantes.
• Compost (engrais): il s’utilise pour l’obtention de composts à partir de déchets agraires, agro-industriels et urbains.
• Biocide: il peut être utilisé comme Biocide afin d’empêcher l’action de tout organisme nocif.