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1 - INTERACTION FORÊT, BOIS ET ENVIRONNEMENT

2 - STRUCTURE ANATOMIQUE

3 - COMPOSITION CHIMIQUE

4 - PARAMÈTRES PERTINENTS À PRENDRE EN COMPTE DANS L’UTILISATION DU BOIS

5 - CLASSEMENT DES BOIS DE STRUCTURES

| Réf : C925 v2

Structure anatomique
Matériau bois - Structure et caractéristiques

Auteur(s) : Marie‐Christine TROUY‐TRIBOULOT, Pascal TRIBOULOT

Date de publication : 10 févr. 2001

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Auteur(s)

  • 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

  • Pascal TRIBOULOT : Ingénieur, Docteur-ingénieur de l’université de technologie de Compiègne - Professeur à l’ENSTIB

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INTRODUCTION

Le bois, matériau de toujours

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 :

  • filière biens d’équipement et construction (armes, outils, huttes...) ;

  • filière agroalimentaire (cueillette de baies, champignons...) ;

  • 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.

Nota :

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.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-c925


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2. Structure anatomique

2.1 Formation et rôle du bois dans l’arbre

Les tissus végétaux sont formés à partir de tissus spécialisés dans la division cellulaire, les méristèmes, composés de cellules indifférenciées :

  • les méristèmes primaires situés à l’extrémité des tiges et des racines assurent la croissance en longueur des plantes en formant des massifs de cellules ne présentant pas d’arrangement ordonné ;

  • les méristèmes secondaires, qui apparaissent dans le végétal à partir de la deuxième année, se présentent sous forme de couches continues de cellules, appelées assises, et assurent la croissance en diamètre en produisant des cellules alignées dans le prolongement de la cellule méristématique qui leur a donné naissance.

Le bois, ou xylème secondaire, est un tissu issu du fonctionnement vers l’intérieur de l’assise génératrice libéro‐ligneuse, appelée également cambium, située sous l’écorce. Dans les régions tempérées, le cambium ne fonctionne que pendant la saison de végétation au printemps et en été. Il produit chaque année une couche de bois, appelée cerne annuel, dans laquelle on peut parfois distinguer le bois formé au printemps (bois initial) et le bois formé en été (bois final).

Le bois est un tissu conducteur à l’intérieur duquel circule la sève brute, ou sève ascendante. Composée d’eau et de sels minéraux elle est puisée dans le sol par les racines et monte jusqu’aux feuilles. Le principal moteur de la montée de sève est la transpiration. Le bois contient des éléments conducteurs qui se prolongent dans les racines et dans les feuilles et forment autant de petites colonnes d’eau. Celles‐ci présentent une telle cohésion qu’un départ d’eau par transpiration au niveau des feuilles est compensé par une entrée d’eau au niveau des racines.

Les cellules de bois sont caractérisées par la lignification des parois cellulaires. Elle a lieu à la fin de la différenciation des cellules et entraîne leur mort pour la grande majorité d’entre elles en limitant les possibilités d’échanges intercellulaires. Les seules cellules vivantes du bois sont les cellules de parenchyme qui doivent assurer un rôle de stockage et de déstockage des réserves (généralement...

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