BOIS
Propriétés physiques
Densité ou masse volumique
La « densité » du bois, que l'on devrait plutôt appeler masse volumique, est le rapport entre la masse du bois et son volume. On distingue :
– la « densité absolue », peu utilisée, qui est la densité de la masse ligneuse anhydre (bois réduit en poudre et aggloméré), indépendante de l'essence, ρ = 1530 kg.m–3 (densité : 1,53) ;
– la densité du bois sec à l'air, que l'on appelle « densité du bois », est le rapport entre la masse et le volume de l'échantillon conditionné à environ 12 p. 100 de taux d'humidité ;
– l'« infradensité du bois », rapport entre la masse et le volume saturé en eau ou « volume vert » de l'échantillon.
Bois : densité
Encyclopædia Universalis France
La densité est plus élevée dans le duramen (bois de cœur) que dans l'aubier, en bas de l'arbre plutôt qu'à son sommet, et, pour les cernes, dans le bois d'été que dans le bois de printemps. Elle est plus élevée dans les feuillus que dans les résineux (tabl. 1).
Humidité, séchage
Humidité du bois
Le bois peut contenir une quantité importante d'eau (plusieurs fois sa masse sèche), très variable dans l'arbre sur pied, en fonction de l'espèce, de la saison, de la station. Elle est plus importante dans l'aubier (de 80 à 200 p. 100) que dans le duramen (de 40 à 80 p. 100).
La quantité d'eau contenue dans le bois se mesure relativement à la masse de bois (notons mh la masse de bois humide et ma la masse de bois anhydre) :
– par rapport à la masse de bois anhydre, on définit l'humidité sur sec HS, utilisée pour la transformation du bois : Hs = 100 (mh – ma)/ma ;
– par rapport à la masse de bois humide, on définit l'humidité sur brut Hb, utilisée en combustion : Hb = 100 (mh – ma)/mh.
L'eau dans le bois se présente soit sous forme d'eau libre, soit sous forme d'eau liée qui imprègne les parois des cellules. L'eau libre remplit les vaisseaux et les vides intercellulaires, mais ne modifie pas les propriétés du bois, sauf sa masse volumique. L'eau liée sature les fibres, à un taux d'humidité de 30 p. 100 environ, correspondant au « point de saturation des fibres » (P.S.F.). Lors du séchage, au-dessous du P.S.F. on commence à voir des déformations, et même des ruptures, en particulier si le processus de séchage est mal conduit.
Le taux d'humidité du bois que l'on doit obtenir dépend de ses conditions d'utilisation. En particulier, il doit être le plus proche possible du point d'équilibre qu'il atteindra au moment de sa mise en œuvre (extérieur, abrité, intérieur chauffé ou non, etc.), ce qui permettra de diminuer les variations dimensionnelles des pièces de bois et augmentera sa résistance à la dégradation :
– H > 30 p. 100 : constructions en contact avec l'eau (pilotis, ponts) ;
– 25 p. 100 < H < 30 p. 100 : constructions en milieu très humide ou fréquemment exposées à la pluie ;
– 20 p. 100 < H < 25 p. 100 : constructions non couvertes, non abritées (échafaudages, pylônes) ;
– 17 p. 100 < H < 20 p. 100 : constructions couvertes en locaux largement ouverts (fermettes, hangars) ;
– 15 p. 100 < H < 18 p. 100 : menuiseries extérieures, charpentes ;
– 12 p. 100 < H < 14 p. 100 : charpentes lamellées-collées ;
– 10 p. 100 < H < 12 p. 100 : menuiseries intérieures, meubles ;
– 8 p. 100 < H < 12 p. 100 : parquets.
Séchage du bois
Production de crayons à Taïwan
Keystone/ Getty Images
Pour atteindre les taux d'humidité du bois correspondant à ses conditions d'utilisation, il est nécessaire de retirer l'eau libre et tout ou partie de l'eau liée. Le séchage aura lieu après les opérations de première transformation (sciage) et avant celles de finitions (rabotage, usinage,[...]
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Écrit par
- Marie Elisabeth BORREDON : professeur d'université, directrice du laboratoire de chimie agro-industrielle U.M.R. I.N.P.T.-I.N.R.A.
- Édouard BOUREAU : membre de l'Académie des sciences, professeur émérite à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
- Xavier DÉGLISE : ingénieur E.N.S.I.G., docteur ès sciences, directeur honoraire et fondateur de l'École nationale supérieure des technologies et industries du bois, professeur émérite à l'université Henri-Poincaré, Nancy, président de l'International academy of wood Science
- Carlos VACA-GARCIA : enseignant-chercheur à l'Institut national polytechnique de Toulouse
Classification
Médias
Formations secondaires
De Agostini/ Getty Images
Coupe tranversale d’un tronc d’arbre
Sakhorn/ Shutterstock
Bois : densité
Encyclopædia Universalis France
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