Question n°30 : Comment réussir un château de sable ?

Les enfants savent bien que pour monter un château de sable, ils doivent humidifier le sable juste assez pour que les grains restent collés entre eux et pas trop, pour garantir la solidité de l’édifice.

Le sable juste mouillé permet de prendre des empreintes, et aussi de garder la forme du seau en plastique indispensable au coffrage des tours et rempart de la forteresse.
Dans un précédent article nous avons déjà évoqué les forces de tension superficielles qui assurent la cohésion des gouttes d’eau, et qui permet au Gerris de se déplacer à la surface de l’eau. C’est encore cette force qui s’exprime ici dans la cohésion du sable humide, les grains de sables restent collés entre eux car l’eau crée des ponts entre les grains et agit comme un élastique qui retient les grains entre eux.
Quand on ajoute trop d’eau le mélange de sable et d’eau se comporte comme un liquide et les moulages sont impossibles. En d’autres lieux cette propriété « permet de transporter le charbon sous forme de boue dans les carboducs, les pipelines à charbon »1.
Oeuvre éphémère, le château de sable est donc condamné à s’écouler dans les flots... liquéfié par la marée montante, ou à s’écrouler sur lui-même asséché par le soleil, privé de la colle qui maintient la cohésion de ses grains.

La molécule d’eau est polarisée : un coté de la molécule est chargée négativement, l’autre coté positivement - les molécules peuvent donc s’accrocher facilement entre elles et avec les autres matériaux - ces forces de cohésion électrostatiques sont très efficaces et permettent une forte cohésion avec d’autres matériaux.

1. Les matériaux granulaires :physique des grains : la science sur le tas.Page 142 Hors série Science&vie N°228 SEPTEMBRE 2004
 Science@nasa : traduction traduction de Didier Jamet