Chaux éteinte

La teneur en Ca(OH)₂ répond à « combien de grammes de matière active ». La surface spécifique BET et le volume poreux répondent à « à quelle vitesse cette matière est-elle atteinte ». Un hydrate standard se situe typiquement à 18–22 m²/g ; les qualités haute surface montent à 35–45 m²/g avec un volume poreux supérieur à 0,1 cm³/g.

L'écart se révèle partout où le temps de contact est court. Dans un conduit de fumées, le sorbant côtoie le gaz une à deux secondes ; ce qui réagit dans cette fenêtre est l'écorce de la particule, le cœur part au filtre sans avoir servi. En doublant la surface, le rendement d'abattement progresse nettement à rapport stœchiométrique identique.

En milieu aqueux à long temps de contact, la relation s'inverse. Un bac de lait de chaux agite pendant des minutes et la particule a le temps de se dissoudre entièrement ; l'écart de surface y est largement gommé et ce sont l'insoluble et la granulométrie qui décident. Il n'existe pas « une meilleure chaux », seulement la meilleure pour un procédé donné.

L'injection de sorbant sec part d'un rapport théorique Ca/S, ou Ca/(S+2Cl) lorsque tous les gaz acides sont comptés. En pratique on travaille entre 1,5 et 2,5. Cet excès relève de la physique et non de la chimie : la réaction a lieu à l'interface gaz-solide et seule une part limitée du gaz acide atteint l'intérieur de la particule.

Le vrai levier est thermique. En ramenant l'écart à la température de saturation à 15–20 °C, un film d'humidité de quelques molécules d'épaisseur se forme en surface et la capture de HCl et de SO₂ bondit. Dans les installations de traitement des fumées, il est courant d'ajouter un refroidissement de conduit et de réduire la dose d'un tiers avec le même sorbant.

La limite est posée par le filtre à manches : si le film d'humidité s'épaissit, le gâteau colle, la perte de charge grimpe et la fréquence de décolmatage augmente. D'où une fenêtre de marche typique de 140–180 °C, et un choix de sorbant fait avec elle — optimiser la dose sans observer le filtre est un travail à moitié fait.

La solubilité de Ca(OH)₂ dans l'eau n'est que de 1,73 g/L à 20 °C, et elle diminue au lieu d'augmenter avec la température. Cette solubilité rétrograde a deux conséquences : l'alcalinité que peut transporter l'eau de chaux saturée est faible, et la chaux dissoute reprécipite en tartre partout où les lignes s'échauffent.

C'est pourquoi le traitement des eaux et des eaux usées fonctionne en pratique avec un lait de chaux à 5–20 % de matière sèche ; ce qui circule est une suspension, pas une solution. Le choix de la concentration est hydraulique et non chimique : au-delà de 20 % la suspension devient abrasive et colmatante, en dessous de 5 % elle gonfle inutilement les volumes de stockage et d'agitation.

Les saturateurs produisant de l'eau de chaux saturée restent préférés en reminéralisation d'eau potable et sur les points de dosage à faible débit. Avantage : une solution limpide qui ne bouche pas et un dosage fin ; inconvénient : un encombrement important et une capacité limitée. Le débit et le gain d'alcalinité visé tranchent.

On ajoute de la CL 90-S au mortier de ciment non pour gagner en résistance ; l'apport mécanique de la chaux est limité et lent. La chaux modifie la rétention d'eau et l'ouvrabilité du mortier frais : posé sur une brique absorbante, un béton cellulaire ou un bloc sec, le mortier ne cède pas son eau d'un coup, l'hydratation du ciment n'est pas interrompue et l'adhérence tient.

À l'état durci, deux propriétés ressortent : la perméabilité à la vapeur et l'autocicatrisation. Le mortier de chaux carbonate au contact du CO₂ atmosphérique sur les lèvres des fissures et referme seul les microfissures. C'est pourquoi la restauration, côté matériaux de construction, privilégie la chaux : laisser un mur ancien gérer son équilibre hydrique vaut mieux que l'enfermer sous un enduit ciment.

Le mélange typique est 1:1:6 en volume (ciment:chaux:sable). Augmenter la part de chaux améliore l'ouvrabilité et la rétention d'eau mais abaisse la résistance au jeune âge et modifie le retrait. Le bon dosage est fixé par l'absorption du support et la classe d'exposition, pas par une fiche produit.

Le désenrobage est la séparation du film de bitume de la surface du granulat sous l'action de l'eau ; il est le plus marqué sur les granulats siliceux et acides. Appliquée au granulat à 1–1,5 % de la masse sèche, la chaux éteinte permet aux ions Ca²⁺ de se lier aux acides carboxyliques du bitume ; le bitume qui aurait décroché est ancré chimiquement.

Les dopes aminés liquides font le même travail chimiquement mais se dégradent avec le temps aux températures de stockage et de malaxage. La chaux, elle, ne se dégrade pas. Elle reste de plus dans le mastic comme filler : elle ralentit le vieillissement par oxydation du bitume et apporte de la résistance à l'orniérage. En voirie et enrobés, le TSR mesuré selon AASHTO T283 est typiquement porté au-dessus du seuil de 0,80.

Le mode d'application change le résultat. Saupoudrer de la chaux sèche sur un granulat sec est la voie la plus faible ; une partie de la poudre part à la cheminée sans jamais toucher une surface. Appliquer chaux sèche ou lait de chaux sur un granulat à environ 3 % d'humidité donne un enrobage nettement plus homogène — même dose, performance différente.

La chaux éteinte est une poudre fine, légère et cohésive. Sa masse volumique apparente est de 350–450 kg/m³ aérée et de 500–650 kg/m³ tassée. Dimensionner un silo sur la valeur aérée surestime la capacité de stock ; régler la pesée sur la valeur tassée introduit une erreur au remplissage. Les deux chiffres s'utilisent ensemble.

La cohésion est à l'origine des voûtages et des bouchages de ligne. Angle de cône, implantation des coussins de fluidisation, vibration et type d'extracteur se choisissent en bloc. Une humidité libre qui dépasse 2 % déclenche tous ces problèmes à la fois : l'humidité est donc un paramètre d'exploitation dans la spécification, pas une ligne cosmétique.

La finesse suit également l'équipement. L'injection de sorbant sec et le filler d'enrobé réclament la fraction fine ; en préparation de lait de chaux, une finesse excessive augmente la viscosité et la charge de pompe. Un refus ≤ 7 % à 0,090 mm constitue un compromis pratique, une bande plus étroite pouvant être définie pour les qualités spéciales.

Une chaux éteinte laissée à l'air réagit avec le dioxyde de carbone et une couche de carbonate de calcium se forme en surface de grain. Cette couche consomme le Ca(OH)₂ actif et ferme en même temps l'accès à l'hydroxyde situé dessous. Une teneur en CO₂ qui monte n'est donc pas un simple indicateur d'impureté mais un indicateur direct de performance.

La limite CO₂ ≤ 4 % que l'EN 459-1 fixe pour la CL 90-S décrit la valeur au départ usine ; ce n'est pas une garantie illimitée sur site. En silo fermé ou en big bag scellé, 6 à 12 mois se passent sans difficulté en pratique ; un sac déchiré, une trappe de silo ouverte ou une palette exposée à la pluie ramènent ce délai à quelques semaines.

L'humidité est un problème distinct. La chaux éteinte ne réagit pas avec l'eau — elle est déjà hydratée — mais l'humidité provoque mottage et perte d'écoulement. Un produit motté ne se dose pas sans criblage et fait fluctuer le débit de l'extracteur. La règle de stockage est simple : fermé, sec, premier entré premier sorti.

Selon le CLP, Ca(OH)₂ est classée Irritation cutanée 2 (H315), Lésions oculaires graves 1 (H318) et toxicité pour organe cible, exposition unique STOT SE 3 (H335). Elle n'est ni inflammable ni explosive ; le risque réel est oculaire, car la solution saturée est à pH 12,4 et l'atteinte cornéenne évolue vite.

La valeur limite indicative d'exposition professionnelle de l'UE est de 1 mg/m³ pour la fraction alvéolaire (VME 8 h) et de 4 mg/m³ pour la fraction inhalable. Transfert confiné, aspiration localisée au point de remplissage et masque à filtre P2/P3 permettent en pratique de rester sous ces valeurs. Une douche oculaire a sa place dans la zone de dosage.

Le produit est enregistré au titre de REACH. Les applications eau potable exigent la conformité à l'EN 12518 (hydroxyde de calcium pour eau destinée à la consommation humaine) ; en agroalimentaire et sucrerie, la pureté additif E526 est un critère distinct, documenté à part. C'est le point d'usage, non le produit, qui décide du document requis ; notre équipe technique établit la liste correspondant à l'application.