L’oxyde de calcium, un composé chimique commun qui apparaît comme un solide cristallin blanc à température ambiante, est facilement atteignable par la décomposition thermique du calcaire. C’est ainsi que ce matériau, également connu sous le nom de chaux vive, a été acquis pour l’usage humain, après que les peuples anciens aient brûlé le calcaire dans un four pour profiter de ses propriétés structurelles.

Le nom de chaux vive est approprié à bien des égards, car la substance se forme rapidement après avoir chauffé le calcaire et revient à son état d’origine si elle reste exposée à l’air. De même, si l’oxyde de calcium est mélangé à de l’eau, il devient de la chaux éteinte, une matière visqueuse et pâteuse qui convient parfaitement aux applications de mortier. Toutefois, aux premiers temps de l’utilisation de la chaux vive, les gens ne connaissaient probablement pas cette application, car la chaux était utilisée dans les pyramides égyptiennes uniquement pour le plâtrage. Toutefois, des millénaires plus tard, l’Empire romain a largement utilisé des mortiers à base de chaux dans son architecture. Il y a même de la chaux dans la Grande Muraille de Chine.

L’oxyde de calcium dans la guerre

Au fil du temps, l’utilisation pacifique de la chaux vive est restée, mais le produit chimique a trouvé une autre application qui répondait à un objectif différent. À la fin de l’ère chrétienne, il existe des preuves que des armées de différentes régions lançaient de l’oxyde de calcium sur leurs ennemis. Généralement lancé à la main à cette époque, il n’était même pas important que le vaisseau transportant la chaux vive atteigne directement sa cible, puisque la substance poudreuse pouvait se répandre rapidement par la force du vent.

L’oxyde de calcium n’était pas vraiment une forme de décimation directe, mais une sorte d’écran de fumée avancé qui étourdissait considérablement les forces adverses. Une partie de cela était la surpuissance d’étouffement et même de suffocation que les soldats endureraient lors de l’exposition. L’effet de la chaux vive sur les yeux était tout aussi néfaste pour la poursuite de la bataille. En raison de leur haut niveau d’humidité, les yeux étaient drastiquement sensibles aux effets de l’oxyde de calcium, qui se transformait en chaux éteinte au contact, et le matériau de mortier résultant dans les yeux des soldats les rendait pratiquement aveugles.

Au cours du Moyen Âge, de nombreuses armées ont profité de cette arme, l’utilisant contre les forces navales pour compléter une victoire. Porté par la vitesse et la distance d’une catapulte, d’un trébuchet ou d’un autre type de baliste, l’oxyde de calcium pouvait facilement affecter chaque membre d’équipage d’un navire. Cela a été détaillé par l’écrivain du treizième siècle Giles de Rome:

« il y avait autrefois un grand nombre de pots remplis de chaux vive moulue, qui doivent être lancés du haut des airs dans les navires des ennemis. Lorsque les pots sont lancés avec force et se brisent au moment de l’impact, la poudre s’élève dans l’air et entre dans les yeux des ennemis et les irrite si fortement que, presque aveuglés, ils ne peuvent pas voir. Cette situation est très dangereuse dans la guerre navale, car les combattants de cette guerre se voient menacés de mort de toutes parts. Par conséquent, si les yeux des combattants dans une telle bataille sont tellement irrités par la chaux en poudre qu’ils ne peuvent pas voir, ils peuvent facilement être soit tués par leurs ennemis, soit submergés dans l’eau. »

Une autre application redoutable de l’oxyde de calcium dans la guerre maritime pourrait avoir été son inclusion dans la recette secrète du feu grégeois, une substance mystérieuse qui n’est toujours pas entièrement comprise aujourd’hui. Le feu grégeois était un mélange incendiaire utilisé par les empereurs romains d’Orient pour faire face à la puissance navale, et il est apparu pour la première fois au VIIe siècle de notre ère pour dépendre de Constantinople contre une flotte d’invasion. Ce matériau était essentiellement du feu liquide ; il était projeté sur les ennemis par des siphons, brûlant au contact. Comme il était inextinguible, la boule de feu chimique se propageait rapidement, continuant même à brûler sur l’eau (et cela devrait sembler familier aux fans de Game of Thrones).

L’oxyde de calcium dans l’industrie aujourd’hui

Aujourd’hui, les principales utilisations de l’oxyde de calcium diffèrent d’une grande partie de son histoire dans la guerre et ressemblent davantage à son application originale. Comme dans les pyramides et la Grande Muraille, la chaux vive est toujours un composant fort de différents matériaux. La chaux est un produit chimique couramment utilisé dans la fabrication du fer et de l’acier, agissant comme un flux pour purifier l’acier dans les fours à arc électrique (EAF) et les fours à oxygène de base (BOF). En plus d’éliminer les impuretés, l’oxyde de calcium réduit l’usure des réfractaires et le gunitage, et peut fournir un laitier moussant pour un fonctionnement à l’arc long.

En ce qui concerne les fins structurelles, comme indiqué dans la norme ASTM C5-18 – Standard Specification for Quicklime for Structural Purposes, « la chaux vive ne peut jamais être utilisée telle quelle à des fins structurelles ; elle doit toujours être éteinte au préalable. » Comme la pureté et la qualité de la chaux éteinte dépendent grandement de la façon dont elle est préparée à partir de la chaux vive, il est essentiel que ce processus soit effectué correctement, avec une rapidité qui dépend de la chaux spécifique utilisée. La chaux éteinte qui en résulte est utilisée pour le mortier, le plâtre et le ciment dans les bâtiments et autres structures.

L’oxyde de calcium (et l’hydroxyde de calcium) est également un produit chimique important pour augmenter le pH de l’eau potable et des eaux usées pendant leur traitement. Cependant, il existe différentes méthodes d’utilisation de la chaux vive au cours des différentes étapes d’adoucissement, de neutralisation et de stabilisation de l’eau, il est donc important de respecter les types de chaux recommandés par la norme ASTM C1529-06A(2011) – Standard Specification for Quicklime, Hydrated Lime, and Limestone for Environmental Uses. En outre, la quantité de chaux vive ajoutée à l’eau varie selon les pays en raison des réglementations fédérales. Aux États-Unis, l’utilisation de la chaux vive et de la chaux hydratée dans le service d’approvisionnement en eau est normalisée par l’AWWA B202-2019 – Quicklime And Hydrated Lime.

La chaux vive est également un produit chimique important pour interagir avec le sol. Un aspect de ceci est la chaux agricole, qui est ajoutée aux cultures pour fournir des nutriments et contrôler le pH afin que les plantes puissent facilement absorber les nutriments qui sont facilement disponibles dans le sol. Un autre aspect est la stabilisation des sols, un processus par lequel la chaux vive et la chaux hydratée sont ajoutées aux sols pour les rendre aptes à supporter des charges, comme la construction d’autoroutes. Les directives pour la stabilisation des sols à la chaux vive sont abordées dans la norme ASTM C977-18 – Standard Specification for Quicklime and Hydrated Lime for Soil Stabilization.

D’autres normes sur la chaux vive sont disponibles en cherchant dans le ANSI Webstore.