Présentation
Auteur(s)
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Marie‐Christine TROUY‐TRIBOULOT : Ingénieur, Docteur de l’université Henri-Poincaré, Nancy 1 - Diplômée en xylologie fondamentale, Paris VI - Chef de travaux pratiques ENSAM à l’ENSTIB, École nationale supérieure des technologies et industries du bois
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Pascal TRIBOULOT : Ingénieur, Docteur-ingénieur de l’université de technologie de Compiègne - Professeur à l’ENSTIB
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Lire l’articleINTRODUCTION
Plus que tout autre, le matériau bois évoque le temps et l’âge : le temps parce que sa production est assurée par la croissance des arbres qui deviennent récoltables après une période assez longue, variable selon l’espèce et la station ; l’âge, parce qu’il est, dans l’histoire, celui qui est utilisé par l’homme depuis le plus longtemps. C’est sans doute parce que la dépense d’énergie nécessaire à sa transformation est particulièrement faible (il suffit de rompre les branches, de couper, de scier...) par comparaison avec l’élaboration des métaux ou l’exploitation des minéraux qu’il a été mis en œuvre très tôt par l’homme, que ce soit pour se défendre, pour chasser, construire ou s’abriter. C’est aussi parce que dès l’origine des temps la forêt a joué son rôle de « forêt‐abri » et de « forêt nourricière », que l’homme y a trouvé refuge et matière première en abondance.
C’est cette rencontre entre l’homme et la forêt qui fit naître à l’aube de l’humanité une « filière bois » de l’arbre au matériau. Cette filière s’organisa immédiatement autour de trois axes principaux :
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filière biens d’équipement et construction (armes, outils, huttes...) ;
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filière agroalimentaire (cueillette de baies, champignons...) ;
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filière bois‐énergie (le feu...).
À l’aube du 3 e millénaire un défi immense se pose à l’humanité : nourrir et protéger plus de 6 milliards d’individus. La réussite de ce challenge passe par l’adéquation permanente entre agriculture, matières premières-industrie et environnement. Dans ce contexte, la forêt en tant qu’élément régulateur de l’environnement et fournisseur de matière première et d’énergie, joue un rôle majeur.
La science des matériaux ne travaille pas sur un seul axe (par exemple la recherche d’une propriété mécanique élevée), elle cherche au contraire et en permanence un compromis optimal entre plusieurs propriétés souvent contradictoires (un matériau à la dureté élevée et au comportement non fragile, un composite artificiel à module d’élasticité très élevé et à coût modéré, etc.). Dans cette stratégie, le bois occupe dans la majorité des cas une position toujours optimisée.
Si l’âge du bronze, l’âge du fer sont à ce jour dépassés, l’âge du bois est d’une telle évidence d’actualité que les experts s’efforcent de l’ignorer. Depuis l’origine, les arbres et le bois représentent l’un des succès majeurs de l’évolution des espèces [7], ils nous sont devenus si familiers, que nous ne réalisons plus à quel point il y a là un matériau ultraperfectionné à la structure ingénieuse et optimisée : un matériau composite naturel et renouvelable, vraie réponse aux problématiques du siècle qui s’avance et vraie réponse à l’ensemble des problèmes des sociétés et civilisations qui nous ont précédés.
Le bois, matériau de toujours : c’est, dans ce contexte, la définition la plus pertinente que l’on puisse lui donner. L’architecture et les acteurs de la construction retrouvent aujourd’hui avec le bois un matériau tout à la fois traditionnel, résolument contemporain et pleinement futuriste.
Cet article se compose de trois parties. La première présente une étude détaillée des structures microscopique et macroscopique du bois selon les différentes essences, ainsi que les caractéristiques mécaniques, physiques, chimiques qui en découlent. Elle se termine par la présentation des critères, essentiellement visuels, de classement des bois de structure. La seconde est consacrée à l’étude des agents biologiques de dégradation du bois, à la durabilité qui en découle, ainsi qu’aux traitements de préservation et de finition. Dans le « Pour en savoir plus » , sont passés en revue, succinctement, les points concernant l’économie forestière, les dernières grandes tempêtes, ainsi que la déforestation dans les régions tropicales. On y trouve également une liste d’ouvrages de référence, de normes et d’organismes.
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 1987 par Jean BESSET
- Version archivée 3 de nov. 2012 par Marie-Christine TROUY-TRIBOULOT, Pascal TRIBOULOT
- Version courante de juil. 2019 par Marie-Christine TROUY, Pascal TRIBOULOT
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Classement des bois de structures
Le matériau bois issu des arbres présente de fait une très grande variabilité dans ses propriétés. Cette variabilité, qui peut déconcerter l’ingénieur habitué aux matériaux artificiels, homogènes et isotropes, résulte de l’histoire de la pièce de bois de structure, elle dépend de la génétique, de la sylviculture, du milieu (climat, sol, altitude...), elle est le résultat des facteurs structuraux liés à l’anatomie du bois (aubier, duramen, bois initial, bois final...), elle dépend enfin de l’histoire des traitements éventuels appliqués au matériau (séchage, reprise d’humidité...). Cette variabilité n’est pas seulement effective d’une essence à l’autre (variabilité interspécifique), elle l’est également au sein d’une même essence (variabilité intraspécifique) et également d’un même arbre.
En l’absence de classement, les variations de propriétés physiques ou mécaniques peuvent être importantes, à titre d’exemple, le tableau 23 donne une illustration de cette variabilité et montre la nécessité absolue du classement, garant de la fiabilité du matériau utilisable dans la construction.
Les procédés de transformation de la grume en pièces de structure à sections généralement rectangulaires font que les singularités du bois (nœuds, pente de fil, poches de résine...) jouent un rôle de plus en plus important sur les propriétés mécaniques au fur et à mesure de la diminution de section.
Traditionnellement, le classement des bois de structure (limité ici aux essences résineuses) se fait à partir de l’examen visuel de ces singularités et de l’évaluation de la densité par le biais de la mesure des largeurs de cernes. Il convient de distinguer :
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le classement d’aspect : c’est l’apparence du bois sur des critères d’esthétisme qui est pris en compte, ce classement doit se limiter aux usages non travaillant (bardages par exemple). Sur le plan européen, les critères de classement sont définis dans la norme NF EN 1611-1 ;
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le classement structure : il peut être réalisé soit à partir de la méthode visuelle soit à partir de méthodes de classement par machine.
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Classement par la méthode visuelle...
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