Histoire et applications de la chaux en construction

Avec la montée en puissance de la rénovation, on parle de plus en plus d'un liant millénaire : la chaux.

Le grand public pense qu'on utilise le ciment depuis toujours, mais celui qu'on connait, dit "ciment portland", n'a été inventé qu'au XIXe siècle et ne s'est imposé dans la construction qu'au milieu du XXe siècle. Sa domination est néanmoins devenue telle que qu'on a quasiment oublié son prédécesseur, la chaux.

Celle-ci revient néanmoins à la mode avec le développement de l'éco-construction et des projets de rénovation.

En effet, le ciment est inadapté aux vieux murs en pierre, surtout s'ils sont en contact avec le sol :

• Le ciment est trop rigide et s'oppose aux variations hygrométriques (gonflement et rétractation naturels) de l'enduit. Cela aboutit à broyer ce qui est en contact avec l'enduit et faire ultimement se décoller ce dernier.
• Le ciment est étanche, il bloque la vapeur d'eau et empêche sa régulation. Plus problématique, quand il y en a, il empêche les remontée d'humidité de sécher. L'eau est bloquée derrière et dégrade le mur. Nous développons ce point dans notre article sur la gestion des remontées d'humidité sur un mur en pierre.

La chaux pour la maçonnerie et pour les enduits revient donc en force depuis quelques années.

Nous avons déjà fait plusieurs articles pratiques, notamment sur le dosage pour enduit à la chaux, du badigeon à la chaux, du chaux-chanvre, du stuc à la chaux et de la différence entre un enduit à la chaux et à l'argile.

Ici nous vous parlons de la chaux en elle-même : son histoire, son processus de fabrication et ses propriétés.

Le principe d’obtention de la chaux

La chaux naturelle est obtenue par la cuisson de la pierre calcaire aux alentours de 900°C. Cette calcination évacue le gaz carbonique contenu dans le calcaire et produit ce qu’on nomme la « chaux vive ». La chaux vive est extrêmement avide d’eau et « brûle » tout corps organique qui entre en contact avec elle en le vidant de l’eau qu’il contient.

L’étape suivante consiste donc à « éteindre » la chaux vive en y ajoutant de l’eau. Le procédé est assez impressionnant, l'eau venant comme dissoudre la pierre.

Cette chaux éteinte a ensuite différents usages.

Petite histoire de la chaux

Il est à supposer que les hommes de la préhistoire ont découvert la chaux à partir du moment où ils ont maitrisé le feu. Les pierres calcaires entourant un foyer, le feu brûlant nuit et jour, les pierres ont fini par se décarbonater. Plus tard, la pluie sur un foyer éteint et la chaux vive s’est hydratée.

Les premières traces de la fabrication organisée de la chaux remontent à 10 000 ans avant J.C. en Mésopotamie. La plupart des peuples de l’antiquité connaissaient la chaux: Egyptiens, Etrusques, Phéniciens, Grecs, Romains.

Elle était utilisée comme liant dans les constructions et servait dans la fabrication d’enduits ou la réalisation de fresques.

Les Romains étaient parvenus à améliorer la qualité de leur mortier de chaux en y ajoutant de la brique pilée. Ils l’utilisaient également pour assécher les sols humides ou pour des applications chimiques.

Les civilisations non méditerranéennes connaissaient également l’usage de la chaux tels que les Incas et les Mayas pour leurs constructions, de même que les Chinois lors de l’édification de la Grande Muraille.

La naissance de l’ère industrielle, avec le développement de la sidérurgie, va entraîner une demande considérable en chaux. Dès lors, les moyens de production de ce produit naturel vont sans cesse se perfectionner, ses critères de qualité seront de plus en plus précis, de même que ses applications qui se diversifieront sans cesse.

Pourquoi utiliser la chaux en écoconstruction ?

L’écoconstruction et la chaux font un combo gagnant, de par les qualités manifestes de ce produit naturel.

• La perméabilité

La chaux absorbe peu l’humidité et la rejette rapidement : c’est un matériau « respirant ». Le principal défaut des murs montés au ciment est la remontée de l’humidité du sol par capillarité. Le ciment étant étanche, cette humidité ne peut s’évaporer et reste dans les murs, entraînant la corrosion et la fissuration des matériaux, la moisissure etc. La chaux, au contraire, débarrasse les murs de leur humidité et élimine donc les problèmes associés.

• La plasticité

Tous les murs « travaillent », ils s’affaissent naturellement au cours du temps, réagissent aux variations du terrain et autres facteurs. La plasticité de la chaux lui permet d’accompagner ces mouvements en gardant la cohésion de l’ouvrage, a contrario du ciment qui, en raison de sa rigidité, aura tendance à se briser, créant ainsi des fissures et compromettant la solidité de l’ensemble.

• Ses propriétés désinfectantes

Pensez au « chaulage » des étables: la chaux limite la prolifération des acariens, champignons, salpêtres et mauvaises odeurs. Elle contribue à assainir votre environnement de façon naturelle.

• La polyvalence

En construction, les utilisations de la chaux sont multiples et surtout, elle convient à presque tous les types de supports, que ce soit la paille, la pierre, la terre cuite, le pisée ou autres.

• L’esthétique

La sensation de douceur et de bien-être qui se dégage d’un mur en chaux n’est pas à négliger. D’autre part, si la chaux est mêlée à des sables locaux, elle permet une intégration harmonieuse au terroir et donne un cachet inimitable à votre construction.

Chaux aérienne et chaux hydraulique

Pour que le cycle de la chaux décrit plus haut soit parfait, il faut un calcaire très pur. Dans ce processus, le gaz carbonique qui permet la carbonatation provient de l’air ambiant. C’est pourquoi la chaux issue de calcaire pur (ou quasiment) est appelée « chaux aérienne » et identifiée par l’abréviation « CL » suivie d’un chiffre indiquant en pourcentage de taux de chaux pure présent.

Cependant, le calcaire pur est relativement rare. Il contient généralement d’autres éléments, en particulier de la silice. Mais cette impureté n’est pas une contrainte, bien au contraire, puisqu’elle donne d’autres propriétés intéressantes à la chaux.

La silice se combine au calcaire lors de la calcination et donne plus de résistance au mortier. Plus il y a de silice, plus l’enduit sera dur et résistant mais il sera aussi plus cassant. D’autre part, la carbonatation ne se fera plus seulement à partir de l’air, mais aussi en présence d’eau : c’est pourquoi certaines de ces chaux peuvent être mises en œuvre sous l’eau.

Ce sont les chaux hydrauliques identifiées par l’abréviation « NHL » suivie d’un chiffre indiquant son taux d’hydraulicité c’est à dire sa rapidité de prise par rapport au taux de silice.

Nomenclature de la chaux

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• Campo F.P., et al. « Natural and enhanced carbonation of lime in its different applications: a review. » Environmental Technology Reviews, vol. 10, n°1, 2021, pp. 224-237. DOI : 10.1080/21622515.2021.1982023