Le ciment expansif

Le ciment est un liant hydraulique obtenu en mélangeant du calcaire et de l'argile que l'on cuit et que l'on broie.

Le ciment expansif appelé aussi mortier de fragmentation ou ciment à retrait compensé est obtenu en particulier par ajout de sulfate de calcium et dont la prise s'accompagne d'un gonflement compensant le retrait au cours du durcissement. Son usage vise à éliminer le défaut majeur du ciment : le retrait de dessiccation. Ces ciments sont utilisés lorsqu'on cherche à soustraire des pièces de bétons ou des éléments de construction en béton à la fissuration causée par le retrait. Ce type de matériaux est utilisé notamment pour la construction de pistes d'aérodromes, de chaussées, de parkings, de sols d'entrepôt. Les ciments expansifs sont aussi utilisés dans la fabrication de bétons dits auto contraints, dans lesquels les premiers efforts de compression sont le résultat des contraintes chimiques.

Les premiers travaux sur ce matériaux ont débuté vers 1930 aux Etats-Unis.

L'application qui nous intéresse le plus est l'usage de sa force d'expansion à la destruction de roche en désobstruction. On le désigne parfois sous le non évocateur de bétonamite.

Idéalement, il convient de le mélanger à l'eau avec un agitateur électrique pendant une minute jusqu'à l'obtention d'un mélange bien fluide et exempt de grumeaux. Le mélange doit être utilisé immédiatement. Un activateur peut être ajouté pour obtenir un résultat plus rapide.

Le mélange ciment expansif/eau provoque une montée en pression de 4000 t/m2 à 9000 t/m2 alors que la valeur moyenne pour briser la roche dure s'établit autour de 6000 t/m2.

Pour la mise en œuvre :

la quantité de ciment expansif nécessaire en roche dure est de 5 kg/m3 à 15 kg/m3,
la température d'utilisation est de 5°C à 35°C,
attention, toute manipulation de ces produits s'effectue à l'aide de gants et le port des lunettes.

En spéléologie, des clubs et des membres des commissions secours ont effectué des tests. Eric LAROCHE JOUBERT a beaucoup travaillé sur les ciments expansifs entre 2014 et 2015. Vous trouverez ci-dessous les résultat de ses travaux :

le forage en 12mm est possible. Ce diamètre permet une expansion et brise la roche,
une équipe peut rapidement s'installer et travailler,
un accélérateur peut être utilisé,
la mise en œuvre à l'aide de cartouche de silicone reconditionnée et d'un pistolet à colle améliore le remplissage.