Méthodes de fracturation statique des roches et principes de la fissuration hydraulique
Méthodes de fracturation statique des roches et principes de la fissuration hydraulique
Le concassage statique de roches est utilisé lorsque le dynamitage conventionnel est limité par les seuils de vibration, la présence de bâtiments à proximité, les normes de contrôle du bruit ou les exigences de sécurité. Il est couramment employé pour les travaux d'excavation de fondations, d'enlèvement de béton, de découpe de roches, de préparation minière et de démolition urbaine.
Une méthode statique traditionnelle utilise des agents de démolition expansifs. Ces matériaux sont généralement composés de minéraux tels que l'oxyde de calcium et des silicates. Après l'ajout d'eau, le mélange subit une réaction d'hydratation. En durcissant et en se dilatant à l'intérieur de trous pré-percés, le matériau exerce une pression sur la roche ou le béton environnant. Lorsque cette pression dépasse la résistance à la traction du matériau, des fissures se forment et s'élargissent progressivement.
Cette méthode exige une préparation minutieuse. Le matériau doit être stocké dans un endroit sec et mélangé uniquement au moment du mélange. Après mélange, il doit être placé dans des forages propres dans le délai de travail recommandé. L'orientation du forage est importante : les forages verticaux peuvent être remplis directement, tandis que les forages horizontaux ou inclinés peuvent nécessiter un mélange plus ferme et une étanchéité appropriée. La présence d'eau dans un forage peut nécessiter des mesures de protection, et les parois du forage trop sèches peuvent nécessiter un léger humidification pour favoriser l'hydratation.
La température influe également sur la réaction. Par temps froid, l'utilisation d'eau chaude et des mesures d'isolation peuvent favoriser l'apparition de fissures. L'article original précise que la fissuration peut se produire sur plusieurs heures, la durée dépendant de la température, de l'état du matériau, de la conception du forage et des propriétés de la roche ou du béton.
Les fendeuses de roche hydrauliques fonctionnent selon un principe différent. Un groupe hydraulique alimente en huile haute pression un outil de fendage inséré dans un forage. Le vérin hydraulique interne pousse les éléments de fendage vers l'extérieur, exerçant une force de l'intérieur de la roche. La roche et le béton étant généralement beaucoup plus résistants à la traction qu'à la compression, cette force de fendage interne permet de créer des fractures contrôlées selon une direction prédéfinie.
Le fendage hydraulique peut s'avérer précieux lorsque les entrepreneurs ont besoin de lignes de cassure prévisibles, de vibrations réduites et d'un enlèvement contrôlé des matériaux durs. Cependant, sa productivité réelle dépend des conditions du site, notamment de la résistance de la roche, des joints naturels, du diamètre et de l'espacement des forages, du matériel porteur, de la capacité hydraulique et de l'expérience de l'opérateur.
Quelle que soit la méthode choisie, la planification du projet doit inclure une zone d'essai spécifique au site. Les entrepreneurs doivent confirmer la direction, l'espacement et la profondeur des fissures requis, le temps de cycle prévu, les mesures de sécurité et les besoins en matière de rupture secondaire avant le début des travaux à grande échelle. Les performances annoncées par le fabricant doivent être vérifiées à l'aide des spécifications de l'équipement, de démonstrations sur le terrain et de références de projets comparables réalisés sur le long terme.
Le concassage statique de roche ne repose pas sur une technologie unique. Les agents expansifs et les séparateurs hydrauliques sont adaptés à différentes conditions d'utilisation, mais tous deux peuvent permettre une excavation sans dynamitage s'ils sont correctement sélectionnés, utilisés en toute sécurité et adaptés à la nature de la roche et à l'objectif du chantier.
