Les composants de base : le sable, l’eau et le sel

A l’origine, le sable n’est qu’un gravier très fin. Sans liant, sa consistance serait celle du sucre ou du sel cristallisé, ce qui laisserait peu de possibilité créative.
Ce qui donne au sable de nos plages ses facultés à être modelé à notre guise, ce sont en premier lieu l’eau, et en deuxième lieu le sel.
Les molécules d’eau se fixent sur les grains de sable et crée une adhérence entre deux faces en contact là où sans elle il n’y aurait qu’un simple contact. S’il n’y a pas assez d’humidité, se contact redevient non-adhérent, et les grains glissent les uns sur les autres. S’il y en a trop, l’eau écarte les grains et l’adhérence est perdue de la même façon.
Lorsque l’eau vient à manquer, le sel prend le relai, bien que son action soit moins efficace en termes de liant. Le sel dissout dans l’eau de mer, crée lorsqu’il devient sec et cristallise des « points de colle » microscopique entre les grains de sable. C’est ce qui permet à une structure de sable, même sêche, une certaine solidité.
Vous trouverez ici et là des proportions «optimales » entre le sable et l’eau pour la construction, que l’on estime généralement à huit volume de sable pour un volume d’eau. A mon sens, ces proportions n’ont pas vraiment de sens car :
- Le mélange obtenu ne sera jamais homogène, les parties supérieures seront toujours moins humides.
- L’eau en excès sera éliminée par ruissèlement et compression, et passera dans le sol.
Donc je conseillerai juste de mouiller abondamment le sable utilisé, s’il y a trop d’eau, celle-ci sera évacuée de toute façon.

Comprimer pour mieux lier

Si vous avez déjà fait une boule de neige, cela devrait vous sembler une évidence : Plus les grains de sable ont de contacts entre eux, plus leur cohérence sera forte.
Un tas de sable « brut » qui aura été déposé là à la pelle contiendra beaucoup d’air, ses grains ayant un agencement chaotique, et peu de contacts les uns avec les autres. Le tout est donc une pyramide fragile et friable, complètement impropre à servir de base à une construction.
Mais si ce même tas de sable est maintenant tassé par des coups répétés, les points de contact entre grains se multiplient, chacun vient s’agencer de la meilleure façon possible avec ses voisins, pour former un ensemble plus compact, plus dense, et surtout beaucoup plus stable. C’est toute la différence qu’on pourrait observer dans un tas de bûches jetés à la hâte sur une pile, ou agencé en rangés bien régulières et entrecroisés pour former une rectangle. L’un est une pile branlante, l’autre passera l’hivers sans s’effondrer.

Le rapport hauteur sur largeur

Le plus grand facteur d’écroulement dans une structure en sable (hormis votre petit frère de trois ans) c’est son propre poids. Le sable est en effet un matériau de construction lourd, bien plus que la glace ou le bois. Et il y a des règles à suivre pour que ce poids ne devienne pas un handicap.
Plus une construction sera haute par rapport à sa largeur initiale, plus elle sera susceptible de s’effondrer. J’ai tendance à considérer que si le rapport (hauteur / largeur) d’une construction dépasse 2, il y a danger d’effondrement immédiat.
Il y a des moyens de pallier à cette règle, en utilisant deux artifices :
- Soutenir la structure avec des éléments solides dissimulés à l’intérieur (piquet, rocher …) qui permettent de passer outre cette limitation.
- Ne pas construire de paroi verticale (par définition susceptible de basculer vers l’extérieur) mais légèrement en oblique. C’est ce qui a permis aux pyramides de rester debout en l’état pendant 4500 ans, alors que la plupart des bâtiments verticaux de l’antiquité se sont écroulés…

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