La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) est comprise entre 0,063 et 2 mm.
Caractéristiques
Une particule individuelle est appelée grain de sable. Les sables sont classés selon leur granulométrie (la grosseur des grains).
Le sable se caractérise par sa capacité à s'écouler. Plus les grains sont ronds, plus le sable s'écoule facilement. Le sable artificiel, obtenu par découpage ou broyage mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission,...) de roches, est principalement composé de grains aux aspérités marquées. On peut également différencier un sable qui a été transporté par le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur Neptune et sur Saturne. Il est...) d'un sable transporté par l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). Le premier est de forme plus ronde, sphérique, alors que le deuxième est plus ovoïde. De plus, le sable éolien présente une diaphanéité plus mate que le sable fluviatile ou marin qui est dit "émoussé-luisant". L'aspect de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) du grain de sable éolien est due aux multiples impacts que subit le sable lors de son déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En architecture navale, le...).
Le sable est souvent le produit de la décomposition (En biologie, la décomposition est le processus par lequel des corps organisés, qu'ils soient d'origine animale ou végétale dès l'instant qu'ils sont privés de...) du granite du fait de l'érosion. Ainsi, le plus fréquent de ses composants est le quartz, le constituant le moins altérable du granite.
Les grains de sable sont assez légers pour être transportés par le vent et l'eau. Ils s'accumulent alors pour former des plages, des dunes. Un vent violent qui se charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) en sable est une « tempête de sable ».
Le sable peut avoir plusieurs couleurs en fonction de sa nature : noir ou blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où l'image que l'on en donne...) (exemple de sable blanc : gypse, White Sands).
La densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure...) massique du sable sec varie, selon sa granulomètrie et sa composition, de 1,7 à 1,9 Kg par litre (Le litre (du grec λίτρα lítra, ancienne mesure de capacité – une livre de douze onces – égale au seizième du boisseau soit 0,813 litre)...) (1850 Kg en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient...) par m3).
Utilisation
- En maçonnerie (La maçonnerie est l'art de bâtir une construction par l'assemblage de matériaux élémentaires, liés de manière non réversible. C'est...), le sable est utilisé comme agrégat mélangé à un liant (Un liant est un produit liquide qui agglomère des particules solides sous forme de poudre. Dans le domaine de la peinture, il permet au pigment d'une peinture de coller sur le support, il est...) comme la chaux ou le ciment (Le ciment (du latin caementum, signifiant moellon, pierre de construction) est une matière pulvérulente, formant avec l’eau ou avec une solution saline une pâte plastique liante,...).
- En fonderie (La fonderie est l'un des procédés de formage des métaux qui consiste à couler un métal ou un alliage liquide dans un moule...) de métaux ferreux ou alliages légers, les moules peuvent être réalisés en sable aggloméré par des résines ou des argiles, pour couler les pièces.
- En cuisine (La cuisine est l'ensemble des techniques de préparation des aliments en vue de leur consommation par les êtres humains (voir cuisinerie). La cuisine...), il a été utilisé au XIXe siècle pour la conservation de la viande.
- Il est utilisé comme matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état...) première du verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de...).
- Il peut être utilisé pour filtrer les liquides.
- Du fait de sa facilité de manipulation, il est également employé lorsque l'on a besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) d'acheminer de la matière (peu importe sa nature) dans un endroit, par exemple pour servir de lest ou pour protéger (sac de sable contre les éclats d'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette transformation s'effectue...) et les balles).
- Il est utilisé comme abrasif (Un abrasif est une matière extrêmement dure, qui use d'autres matériaux plus tendre que cette matière. On emploie par exemple des grains abrasifs recouvrant une feuille sous le nom de papier de verre.) dans des usines pour nettoyer des pièces métalliques.
- Le sable est également un élément important dans le domaine touristique, lorsqu'il est présent sur les plages et les dunes où il est également un élément indispensable à la protection de la côte.
- Il est également utilisé en jet à haute pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) pour donner l'effet délavé aux jeans.
Propriétés
Le sable forme naturellement des pentes stables jusqu'à environ 30°, au-delà de cet angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.), il s'écoule par avalanches succesives pour retrouver cette pente stable. Cette propriété peut être exploitée pour étudier des formes parfaites générées par l'ecoulement du sable sur des plaques de formes différentes. Par exemple, en faisant couler du sable sur un socle de forme carrée, le sable va former une pyramide (Une pyramide (du grec pyramis) à n côtés est un polyèdre formé en reliant une base polygonale de n côtés à un...) parfaite avec des pentes de 30°.