LES CORDES DYNAMIQUES

Historique

La plus importante innovation dans le matériel d’alpinisme fut, à la fin des années 40, l’avènement des cordes nylon.

De par leur côté complètement statique, les cordes en fibres naturelles, type chanvre, amenaient souvent une issue fatale à la chute du grimpeur de tête. Au contraire, les cordes en fibres synthétiques, de part leur élasticité, permettent de réduire la force d’impact à une valeur supportable pour le chuteur et surtout bien inférieure à la résistance à la rupture de la corde.

Le premier référentiel normatif sur les cordes est né des travaux de la Fédération Française de la Montagne (FFM) au début des années 50 (travaux de Mrs DODERO et…….).
Un label FFM était créé, ces exigences demandaient 2 chutes en facteur 2 minimum, et déjà une force d’impact inférieur à 12 kN.

10 ans plus tard, était créé le Label UIAA (1963), qui demandait au moins 3 chutes, puis en 1975, le nombre de chutes passait à 5.


Les normes Européennes EN 892 et UIAA 101 :

La normalisation des cordes d’escalade est comme toute normalisation, un mode de qualification de ces produits. Les principales qualités demandées aux cordes sont :

  • Le pouvoir d’absorption de grandes énergies avant de s’endommager puis de se rompre
    Ce critère est défini par le nombre de chutes que peut supporter une corde avant rupture. Le test, réalisé avec une masse tombante de 80 kg représente la pire chute envisageable en alpinisme et escalade, le facteur de chute étant proche de 2 (fc = 1,78). La distance entre le relais où la corde est fixée et le point de renvoi est de 0.30 m et la longueur de corde utilisée est de 2.3 m, soit une chute de 4.6 m.
    Il s’agit d’un test très sévère puisque à chaque chute c’est la même partie de la corde passant dans le point de renvoi qui est sollicitée. La corde finie toujours par casser au niveau du point de renvoi puisque à cet endroit la section de la corde n’est pas uniformément sollicitée (la partie extérieure est plus tendue que la partie intérieure en contact avec le mousqueton. Dans la réalité, la corde n’est pas attachée à un point fixe mais passe dans un frein d’assurage, l’assurage est alors dynamique et la longueur de corde passant dans le point de renvoi varie de 1 à plusieurs mètres, diminuant d’autant la force choc, le nombre de chute avant rupture est alors multiplié par 10.
  • Le pouvoir d’amortir les chutes et ainsi de réduire la force maximale de choc
    C’est la propriété élastique de la corde qui est ici testée.
    La valeur de 12 kN retenue est importante (elle correspond à une déccélération moyenne de 15 g ), c’est une valeur limité physiologique pour le corps humain au-delà, des séquelles irréversibles peuvent apparaître. La réalité est heureusement moins dramatique.
    Grâce à l’assurage dynamique d’une part, et le bon positionnement des points de renvoi, d’autre part, (évitant un tirage important qui augmenterait d’autant le facteur réel de chute sur le dernier point de renvoi) on peut considérer que pour 99 % des chutes, la force d’impact sur le grimpeur est de moins de 6 kN. Voir ci-dessus l’article : « quelle résistance pour les matériels d’alpinisme »

    Cordes à simple – Masse : 80 kg – N = 5 chutes – Fc = 1200 daN
    Cordes à double – Masse : 55 kg – N = 5 chutes – Fc = 800 daN
    Cordes jumelées – Masse : 80 kg – N = 12 chutes – Fc = 1200 daN

  • Des allongements dynamiques et statiques limités
    Les cordes pourraient être très élastiques et ainsi diminuer la Force choc, ce qui, d’un point de vue mécanique irait dans le sens de la sécurité, mais alors d’une part la corde s’allongerait beaucoup trop lors d’une chute et d’autre part, pour certaines manœuvres comme le blocage du grimpeur, les rappels, remontée sur corde fixe, manœuvre de sauvetage, cela constituerait un inconvénient majeur.
    Ainsi, la norme prévoit une limitation de l’élasticité :
    -    Elasticité dynamique :
    Lors de la première chute, la corde ne doit pas s’allonger de plus de 40 %. 
    [e < 40 % ]
    -    Elasticité statique :
    Corde à simple : 10 % maximum d’allongement sous 80 kg
    Corde à double : 12 % maximum d’allongement sous 80 kg

Un glissement de la gaine sur l’âme limité :
Lors de la conception de la corde, la gaine est tissée sur l’âme d’une façon plus ou moins serrée. Si le tissage est lâche, la corde sera très souple, mais après utilisation la gaine peut alors glisser sur l’âme (effet de « chaussette »). Afin de limiter cet effet, la norme prévoit un test de glissement de gaine : la corde est placée dans un appareil occasionnant un frottement important, lorsqu’on étire la corde trois fois de suite de cet appareil, le glissement gaine/âme doit être inférieur à 2 %. [ g < 2 %]

Souplesse au nœud
Un nœud est réalisé sur la corde et une tension via une masse de 10 kg est appliquée, il doit être impossible d’introduire dans le nœud une tige égale à 1.1 le diamètre de la corde lorsque la tension est ramenée à 1 kg.

C’est l’anti-test du glissement de gaine. Si, pour éviter un glissement de gaine trop important, le fabricant « serre » trop la gaine sur l’âme, alors la  corde peut être trop rigide et ne pas passe ce test.

Au prétexte qu’un utilisateur n’achètera jamais une corde trop rigide, ce test a été supprimé de la norme. En effet, une corde souple est plus maniable et permet de faire facilement des nœuds qui sont d’autant plus difficiles à desserrer après une tension, tandis qu’une corde rigide, moins maniable, peut garder des nœuds lâches qui peuvent, dans certains cas, se défaire de manière intempestive.

Pourquoi un test avec 55 kg pour les cordes à double ?

Les cordes à double sont prévues pour être utilisées en brins séparés de manière alternative. L’exigence retenue est qu’un seul brin doit donc pouvoir retenir une chute de facteur 2 avec une masse de 80 kg. Faire un test sur une seule chute est trop discriminant (problème de reproductibilité du test) aussi, on a cherché qu’elle masse il fallait utiliser pour que 5 chutes avec une telle masse soit équivalentes à une seule chute sous 80 kg. Une étude scientifico-empirique a démontré que les critères « nombre de chute » et « masse » étaient liés par la relation : Nm4 = constante. On a ainsi : 5 x 554 = 1 x 804

Pourquoi 12 chutes pour les cordes jumelées ?

Les cordes jumelées s’utilisent exactement comme des cordes à simple, le nombre de chute demandé devrait être de 5. Mais, sur un tel critère, les fabricants auraient été en mesure de réaliser 2 brins de corde de 6 mm de diamètre, ce qui posait le problème de la prise en main de telles cordes pour le freinage des chutes. D’autre part, dans la réalité les 2 brins ne sont jamais sollicités avec la même tension. Ainsi, sur une chute extrême, un des 2 brins pourrait se rompre ou s’endommager sérieusement. Ces considérations ont amené la normalisateur à choisir de manière empirique le nombre de 12 chutes. A l’ époque (1990), cette exigence permettait la réalisation des cordes jumelées de 8 mm de diamètre minimum (avec les progrès, aujourd’hui -2008- un modèle de diamètre 7.6 mm est sur le marché).

 

ARTICLES et RECHERCHES :
Vieillissement des cordes (J.-F. CHARLET - 1990)
Bien choisir sa corde (J.-F. CHARLET - 1992)
Le Kevlar (J.-F. CHARLET - 1995)
Encordement sur arête rocheuse horizontale