Calcaire - Définition

Caractéristiques chimiques

Le calcaire peut être identifié car il peut être dissous par les acides tel que l'acide chlorhydrique en solution, l'acide éthanoïque ou acétique contenu dans le vinaigre ou encore par l'acide tartrique (il forme alors du tartrate de calcium et du CO₂). Le chauffage aux environ de 900 °C produit l'oxyde de calcium ou chaux vive avec du CO₂. Cette chaux vive réagit vigoureusement avec l'eau pour produire la chaux éteinte ou hydroxyde de calcium. Des suspensions de chaux dans l'eau (eau de chaux) répandues sur les murs (chaulage) réabsorbent le CO₂ de l'air et les couvrent d'une couche de carbonate de calcium.

Composition minéralogique et couleur

Il est composé d'au moins 70 % de calcite et peut contenir de la silice, de l'argile et de la matière organique ainsi quelques autres minéraux dont les plus courants sont la dolomite, l'aragonite et la sidérite, qui influent sur sa couleur. En général blanc, le calcaire existe aussi dans des teintes de jaune, gris, brun ou même noir.

Caractéristiques physiques

À cause des usages dans le bâtiment et les travaux publics, les caractéristiques mécaniques des calcaires sont importantes, d'autant que très variables. Les calcaires peuvent être soit très adaptés, soit inutilisables, dans les divers usages auxquels ils sont destinés (il n'y a aucune commune mesure entre un marbre et une craie). On les soumet à divers essais : la résistance à l'usure par frottement mesurée par l'essai Micro-Deval en présence d'eau et l'essai de résistance aux chocs (aptitude à se casser) par l'essai Los Angeles.Les pierres calcaires sont souvent de couleur blanche .

Transformations du calcaire

Métamorphisme

• Le calcaire métamorphisé donne du marbre.

Calcaire mélangé

• Le calcaire mélangé avec de l'argile donne de la marne.
• La présence de rognons et de bancs de silex, et de chaille témoigne de la précipitation de la silice dissoute dans l'eau de mer, qui est issu de la diagenèse des squelettes enfouis, lors de la formation du calcaire.
• Le calcaire mélangé à de la serpentine est une Ophicalce.

Érosion

Les falaises d'Étretat sont en craie, un type de calcaire

• L'érosion marine des affleurements de calcaires en Haute-Normandie donne des reliefs en creux (portes) et des aiguilles.
• La dissolution des calcaires solides et massifs forme des surfaces aux modelés particuliers : les lapiaz.

Modelés karstiques

Le calcaire est également faiblement soluble dans les eaux acides. Ces phénomènes de dissolution des calcaires, via circulation des fluides dans les diverses fractures et cassures, sont appelés phénomènes karstiques (grottes, dolines, pertes, aven, etc.). Le calcaire ainsi dissout peut se reprécipiter sous forme de stalactites et stalagmites dans les grottes.

Typologie

• calcaire oolithique
• calcaire saccharoïde
• calcaire lité
• calcaire massif
• calcaire lithographique
• calcaire pisolithique

Utilisations

Les roches de calcaires sont utilisées :

• Comme matériau en sculpture (technique de la taille directe).
• Comme roche à bâtir utilisée dans la construction : par exemple, la pierre de Caen a servi à édifier de nombreux édifices religieux au Moyen Âge. Cet usage est à présent marginal dans la construction. La taille de pierre est un métier de la restauration des Monuments historiques.
• Comme matériau d'empierrement de la voirie : macadam, graves calcaires, ballast , d'un usage très fréquent.
• Comme sable et granulat dans la fabrication des bétons, plus rarement dans les enrobés bitumineux, pour les calcaires les plus durs.
• Comme charge minérale pulvérulente dans divers produits industriels (plastiques, peintures, colles, récurrents...)
• Comme fondant dans la fusion du verre (en sable) et dans la fusion des métaux ferreux (en castines).
• Comme amendement calcique agricole pour lutter contre l'acidification du sol.
• Comme apport de calcium, dans l'alimentation des animaux d'élevage.
• Comme matière première entrant dans la fabrication du ciment.
• Comme Blanc de Meudon, blanc d'Espagne, de Toulouse, ou encore de Champagne (Troyes).

Les productions en France sont :

• Granulats calcaires de carrières : 101 700 000 tonnes en 2004.
• Calcaires industriels : 3 170 800 tonnes en 2005.
• Amendements calciques: 1 400 000 tonnes en 2003.
• Blanc de Meudon et d'Espagne (calcaire réduit en poudre fine habituellement de 40 microns)

Le calcaire calciné produit de la chaux dont les usages sont multiples.