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RÉSUMÉ
Le terme chaux désigne l'oxyde ou l’hydroxyde de calcium et/ou de magnésium, provenant de la calcination de carbonate de calcium et/ou de magnésium (calcaire, craie, dolomite…). L’hydroxyde de la chaux aérienne possède la propriété de se carbonater au contact du gaz carbonique de l’air et de conférer ainsi une résistance et une durabilité aux mortiers. Est distinguée la chaux aérienne calcique, obtenue à partir de carbonate de calcium, et la chaux aérienne dolomitique, obtenue à partir de carbonate mixte de calcium et de magnésium. L’un ou l’autre de ces produits minéraux détiennent de grandes propriétés physiques et chimiques, renforcées par une bonne maîtrise de leur fabrication à l’échelle industrielle. Elles confèrent aux chaux aériennes une place importante dans les activités liées à la construction des infrastructures, notamment celles du transport.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Gontran HERRIER : Docteur en sciences chimiques de l’université de Namur - Ingénieur de recherche dans les applications de la chaux en Génie Civil – Lhoist R&D – Groupe Lhoist
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Didier LESUEUR : Docteur et ingénieur de l'INSA de Lyon - Responsable du laboratoire Matériaux – Lhoist R&D – Groupe Lhoist
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Daniel PUIATTI : Ingénieur INSA de Strasbourg - Directeur marketing et développement des applications de la chaux en Génie Civil – Groupe Lhoist
INTRODUCTION
Le terme chaux est un terme générique désignant l'oxyde et/ou l’hydroxyde de calcium et l'oxyde et/ou l’hydroxyde de calcium et de magnésium provenant de la décomposition thermique (calcination) de carbonate de calcium (calcaire, craie, coquillages, etc.), ou de carbonate de calcium et de magnésium (calcaire dolomitique, dolomite).
La chaux aérienne répond à cette définition générale. Elle doit son qualificatif à la propriété qu’à l’hydroxyde de se carbonater au contact du gaz carbonique de l’air et de contribuer ainsi à la résistance et à la durabilité des mortiers.
On distingue la chaux aérienne calcique, obtenue à partir de carbonate de calcium, et la chaux aérienne dolomitique, obtenue à partir de carbonate mixte de calcium et de magnésium. Du fait de la pureté des calcaires d’origine, les chaux aériennes n’ont pas de propriétés hydrauliques. Elles ne doivent donc pas être confondues avec les chaux hydrauliques dont l’usage est essentiellement réservé à la fabrication d’enduits et de mortiers pour le bâtiment.
L’utilisation de chaux aérienne, dans le domaine du Génie Civil, est conditionnée par le respect de la Directive européenne sur les produits de construction qui impose, entre autres, la conformité à la norme NF EN 459 : Chaux de construction. Cette norme distingue deux catégories de chaux aériennes pour la construction :
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calcique (notation CL) qui comprend :
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l’oxyde de calcium : CaO,
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l’hydroxyde de calcium : Ca(OH)2 ;
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dolomitique (notation DL) qui comprend :
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l’oxyde de calcium et de magnésium : CaO.MgO,
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l’hydroxyde de calcium et de magnésium : Ca(OH)2.Mg(OH)2.
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Les chaux aériennes sont sans addition de composants dotés de propriétés hydrauliques ou pouzzolaniques et elles peuvent se présenter sous deux formes :
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chaux vive (notation Q) qui existe sous forme d’oxyde et réagit de façon exothermique avec l’eau ;
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chaux hydratée – également qualifiée d’éteinte – (notation S) essentiellement sous forme d’hydroxyde obtenu par hydratation – ou extinction – contrôlée de l’oxyde. La chaux hydratée est disponible à l’état de poudre d’une part, et en suspension dans l’eau, d’autre part. Dans ce dernier cas, on obtient, du plus concentré au plus dilué, une pâte, un coulis ou un lait de chaux.
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4. Exploitation optimisée des ressources granulaires
L’intérêt premier d’une carrière est l’élaboration contrôlée de granulats répondant aux exigences des applications auxquelles ils sont destinés. En Génie Civil, ces applications étant principalement la réalisation de couches de chaussées, d’ouvrages d’art et d’éléments préfabriqués en béton, le niveau des exigences est, en général, élevé et oblige à être très sélectif dans l’exploitation de la carrière.
Pour exploiter correctement un gisement, il faut d’abord éliminer la « découverte », c’est-à-dire le manteau argileux ou altéré qui le recouvre, et parfois même, procéder à un tri mécanique lors du concassage, voire même à un lavage, pour écarter certaines fractions polluées, par exemple par de l’argile.
Ainsi, certaines exploitations peuvent, avec le temps, devenir non rentables, ou voir leurs réserves diminuer.
L’utilisation de la chaux dans le processus d’élaboration des granulats est une pratique qui commence à se répandre (figures 8 et 9) :
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Le traitement de la découverte permet de valoriser les matériaux argileux pour la réalisation de remblais ou de plates-formes. Les effets de la chaux sont alors identiques à ceux exposés au paragraphe 2.
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L’incorporation de chaux dans la chaîne de concassage criblage permet aussi d’éliminer plus efficacement les argiles lors du scalpage, ou du tamisage, et par conséquent, d’augmenter le rendement de l’exploitation. Dans certains cas, l’efficacité est telle qu’il est même possible de se passer du lavage des granulats.
Par ailleurs, les produits argileux ainsi éliminés, peuvent aussi être utilisés, grâce à la présence...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LITTLE (D.N.) - Stabilization of pavement subgrades & base courses with lime - Lime Association of Texas (1995).
-
(2) - HORNYCH (P.) et al - Étude en laboratoire et sur chantier du comportement de graves calcaires traitées à la chaux - Tremti (2005).
-
(3) - BOLLENS (Q.) - Traitement de matériaux excavés : stockabilité d’un limon traité à la chaux - Tremti (2005).
-
(4) - VITSE (C.) et al - Le recyclage des matériaux d’excavation dans une installation fixe de traitement à grand rendement : un exemple dans le Nord de la France - Tremti (2005).
-
(5) - PAUMELLE (P.) et al - Le godet cribleur : un outil léger mobile pour valoriser les excédents de déblais de chantier - Tremti (2005).
-
(6) - Guide Techniques pour le traitement des sols à la...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Chaux de construction. - AFNOR NF EN 459 -
-
Essais pour déterminer les caractéristiques mécaniques et physiques des granulats – Détermination de la porosité du filler sec compacté. - AFNOR NF EN 1097-4 - 06/2008
-
Sol traité à la chaux. - AFNOR NF EN 1227-11 -
-
Essai d’évaluation de l’aptitude d’un sol au traitement. - AFNOR NF P 94-100 -
-
Mélanges bitumineux – Méthodes d’essai pour mélange hydrocarboné à chaud – Détermination de la sensibilité à l’eau des éprouvettes bitumineuses. - AFNOR NF EN 12697-12 - 09/2008
-
Mélanges traités aux liants hydrauliques – Spécifications – Sol traité à la chaux. - AFNOR NF EN 14227-11 - 12/2006
-
Granulats pour mélanges hydrocarbonés et enduits superficiels utilisés en construction...
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
• UP Chaux – Union des producteurs de chaux
• National Lime Association (USA)
• IMA Europe – Industrial Minerals Association
http://www.ima-eu.org/lime.html
• International Lime Association
http://www.internationallime.org
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