Dans ce 3e volet de la série QC Lab sur les broches à glace, nous poursuivrons le débat sur le placement des broches et nous évoquerons les différences de performances entre les broches en aluminium et les broches en acier. Si tu n’as pas lu les deux premiers articles, tu peux les trouver ici :
L’aluminium, plus léger que l’acier
Lorsque les broches à glace en aluminium ont fait leur apparition, de nombreux grimpeurs ont succombé aux sirènes de la légèreté, quitte à renouveler radicalement leur rack. Sur un rack complet de 14 broches, il est possible d’économiser jusqu'à 800 grammes. C’est une économie de poids substantielle, surtout en étant en tête, avec ce matériel suspendu au harnais en pleine course raide et technique, ou bien sur le dos lors d’une approche de cinq heures.
Cela signifie en fin de compte que tu pourrais emporter plus de vivres, être moins restrictif en matière d’équipement, par exemple prendre cette énorme veste d'assurage : autant d’éléments qui peuvent contribuer à la réussite de la course en se faisant « moins mal ». Mais, hormis le poids, comment se différencient les broches à glace alu et acier en matière de performances ?
Les broches à glace en aluminium et en acier de 13 cm ou plus sont certifiées CE et répondent aux exigences de résistance EN 568:2015 10kN. Bien que les robustes broches à glace en acier de 10 cm ne soient pas certifiées CE, elles répondent également à l'exigence de résistance de 10kN. Pour une meilleure mise en perspective, imaginons que ton ami Ken pèse environ 102 kilos une fois chargé de tout son matériel. Une broche à glace correctement placée est testée pour résister à 10 fois le poids de Ken. Il est difficile d’engendrer autant de force dans la plupart des scénarios d'escalade du monde réel.
Les broches à glace en elles-mêmes sont très solides, mais elles dépendent de la qualité de la glace environnante, qui peut être très variable, en particulier à la surface. Dans le cas d’un placement classique, avec la broche placée selon un angle légèrement positif (le trépan plus haut que la patte d’amarrage) et la patte d’amarrage affleurant la glace, une charge appliquée exercera une contrainte sur la glace entourant la broche et finira par provoquer la rupture de la glace. La glace de surface se fissure à environ 3 à 5 centimètres de profondeur autour du tube de la broche. À ce moment-là, la partie exposée du tube de la broche est en porte-à-faux et n’est plus maintenue par la paroi glaciaire. Le tube de la broche à présent en porte-à-faux, incapable de supporter seul la charge, commencera à ployer jusqu'à ce que la patte se soulève, que le tube de la broche lâche, ou que la broche soit éjectée de la glace.
La zone dans laquelle les cônes de glace sortent sous l'effet de la charge.
Congélation active de la glace lors d'un essai de résistance radiale.
Propriétés des matériaux
Quiconque ayant grimpé suffisamment de voies en glace sait que toutes les glaces ne sont pas créées égales, et il faut souvent creuser pour obtenir de bons placements. Cependant, cela peut parfois être extrêmement difficile. Une grande partie de la glace que nous grimpons n’est pas parfaite, pas plus que notre jugement sur la qualité de la glace. Comme mentionné dans l'article de QC Lab sur "Screwtrusion", si tu places involontairement ou sciemment une broche dans une qualité de glace non optimale (mauvaise idée, mais cela arrive parfois), alors une broche acier peut être plus fiable car elle peut supporter des charges plus élevées en cas de "screwtrusion » ou mauvais placement de la broche dû à un vissage incomplet.
Comme la broche à glace n’est pas plus solide que la glace environnante, placer une broche dans une glace de qualité médiocre peut entraîner une déformation et une rupture de la glace lorsque soumise à des contraintes beaucoup plus faibles, ayant pour conséquence un positionnement en porte-à-faux et une tenue non sécurisante du tube de la broche. C'est là que le matériau et la configuration font une différence significative.
Sans trop entrer dans les détails, l'acier a une ductilité et une dureté plus élevées que l'aluminium traité thermiquement qui est utilisé pour les broches à glace. Cela signifie simplement que les broches en acier peuvent se tordre et se déformer davantage que les broches en aluminium avant rupture - ce qu’elles font en pratique.
Priorités en matière de conception
Cependant, toute l’histoire ne se résume pas à cela. La configuration et les priorités en matière de conception jouent un rôle important dans ce débat. Lorsque Black Diamond a inventé la broche à glace Express en acier il y a des lustres, la priorité était de fabriquer un équipement fiable, robuste et durable. Alors que les broches à glace BD Ultralight (UL) en aluminium ont été conçues pour être... ultralight. Les deux conceptions de broches à glace répondent bien sûr aux normes de résistance de 10 kN, mais les priorités en matière de conception sont différentes : l'outil idéal conçu pour une tâche ciblée en quelque sorte.
Le diamètre des tubes de broches est un exemple évident des différences de configuration. Comme l'aluminium est un matériau moins résistant, le diamètre de la broche à glace UL est plus grand pour maintenir la résistance requise par les exigences CE. Un plus grand diamètre peut être un avantage lors du brochage dans d’anciens trous de broches. Il peut également faciliter l'alignement des trous lors du perçage de lunules et les trous de plus grand diamètre diminuent les risques de coincement de la corde
Au final, les broches Express en acier sont simplement plus durables et plus solides, surtout lorsqu'une partie du tube n’est pas vissée. Les broches en acier sont environ 60 % plus résistantes lorsqu'elles sont soumises à des contraintes de flexion importantes. Les résultats des tests en laboratoire montrent que les broches en acier peuvent résister à des forces jusqu'à 7 kN supérieures à celles des broches en aluminium lorsqu'elles sont complètement vissées dans une glace de la meilleure qualité.
S’il est vrai que les critères de résistance les plus élevées font souvent la loi, rappelons qu’il est difficile d’engendrer une sollicitation de plus de 7kN lors de la plupart des chutes du monde réel lorsqu’une corde dynamique fait partie du système. Dans LA PLUPART des situations réelles, les broches en aluminium ET en acier sont suffisamment solides, mais finalement la marge de sécurité est plus grande avec des broches en acier qui sont plus robustes, quoique plus lourdes.
C’est compris, alors qu'est-ce que tout cela signifie ? Cela signifie qu’en fin de compte, quelle que soit la broche utilisée, il faut des bons placements dans une bonne glace !
Évaluation de la qualité de la glace
Tout d'abord, pars en quête de cette belle glace malléable, homogène, bleutée. Ensuite, lorsque tu places la broche, sois attentif à la force nécessaire lors du vissage. Tu ressentiras généralement une résistance constante lors d’un placement dans une bonne glace. Si tu ressens une réduction significative de la force nécessaire lors du vissage, tu heurtes peut-être une couche fragile ou une poche d'air. S’il faut forcer légèrement pour visser la broche et que cette force est constante jusqu'à ce que la patte d’amarrage touche la glace de surface soigneusement nettoyée, alors nous sommes probablement en présence d’un très bon placement. À noter également : de bons brochages produisent généralement une petite carotte de glace lors du brochage.
Qualité de la glace
Si la surface a été exposée au soleil, à la chaleur, ou a perdu en densité par sublimation (grand mot pour expliquer ce qui arrive aux jolis glaçons blancs dans ton congélateur au bout de quelques mois) alors elle est beaucoup plus fragile et se fissure plus facilement : cela augmente ainsi le risque d’avoir un tube de broche positionné en porte-à-faux. Donc assure-toi de nettoyer soigneusement la glace de surface fragile à l’emplacement du brochage avant de brocher !
Épaisseur de la glace
Jauge l'épaisseur de la glace. Tu veux pouvoir brocher jusqu’à la patte d’amarrage dans de la glace de bonne qualité sans cogner le filetage sur la roche et endommager ta broche. Et bien sûr, idéalement, tu ne veux pas que le tube de la broche dépasse de la glace (voir mauvais placement screwtrusion).
Glace humide ou Glace très froide
Les broches en aluminium ont tendance à se visser plus solidement les jours de très grand froid, ou dans de la glace présentant des couches de températures différentes (glace très humide).
En définitive, si tu dois brocher dans des conditions de glace non optimales, il vaut mieux chercher ailleurs pour trouver un meilleur placement. Possible que tu aies une plus grande marge de sécurité avec une broche à glace en acier, mais se fier à des broches à glace dans une glace de qualité suspecte n'est pas une bonne stratégie. Il est très important de prendre le temps de trouver de bons emplacements pour brocher ! La meilleure option, que tu utilises de l'acier ou de l'alu, est de dénicher cette belle glace bleue malléable que nous aimons tous voir.
Exemples d'évaluation de la qualité de la glace :
Monde réel
Il est de notre responsabilité de grimpeurs de choisir les meilleurs outils pour notre ascension et de connaître les limites de notre équipement.
Ici chez Black Diamond, beaucoup de personnes, dont moi, et des athlètes comme Will Gadd, utilisent une combinaison de broches à glace en aluminium et en acier selon l'objectif. De cette façon, nous profitons des atouts de chaque catégorie. Tu souhaites rebrocher dans un ancien trou de broche ? Dégaine ta broche à glace en aluminium dotée du diamètre extérieur le plus large. Tu désires percer une lunule à l’aide de ta broche de 23 cm ? Emporte une broche en aluminium pour faciliter l'alignement des trous et économisez du poids. Tu pars pour une randonnée glaciaire ? Emporte donc ces broches en aluminium et économisez du poids. Tu pars pour une course de ski de randonnée au fin fond de nulle part où le critère de la légèreté règne en maître ? Broches en alu de bout en bout.
Tu as affaire à de la glace douteuse en série ? Dégaine cette broche en acier pour augmenter ta marge de sécurité ou mieux encore, demande-toi si grimper cet itinéraire en vaut la peine. Savoir quand renoncer plutôt que de risquer une chute sur un point aléatoire est crucial pour rester sain et sauf en montagne.
En résumé :
- Les broches en acier et les broches en alu répondent à toutes les exigences CE et sont beaucoup plus solides lorsqu'elles sont placées dans de la glace de bonne qualité. Cependant, comme il a été mentionné précédemment, une broche en aluminium vissée de manière incomplète est moins résistante qu’une broche en acier placée de la même façon.
- Les broches en acier sont robustes et plus lourdes. Elles offrent une marge de sécurité accrue face à la glace douteuse et sont plus tolérantes en cas d’erreurs d'évaluation de la qualité de la glace.
- Les broches en aluminium sont légères, idéales pour rebrocher dans d’anciens trous de broches et excellentes pour l’installation de lunules.
- Nettoie toujours toute surface de glace suspecte et assure-toi que l’intégralité du tube de la broche est visse dans une glace de bonne qualité.
- Place tes broches selon un angle positif de 10-15o (trépan au-dessus de la patte d’amarrage) pour t’assurer que la majeure partie de la charge est répartie sur le filetage plutôt que d’exercer une contrainte de flexion sur le tube de la broche.
- Choisis toujours la longueur de broche appropriée et visse complètement, jusqu’à la patte d’amarrage.
Reste prudent en montagne.
-Will Gadd & Matt Berry
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