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1 - INTERACTION FORÊT, BOIS ET ENVIRONNEMENT

2 - STRUCTURE ANATOMIQUE

3 - COMPOSITION CHIMIQUE

4 - PARAMÈTRES PERTINENTS DANS L’UTILISATION DU BOIS

5 - CLASSEMENT DES BOIS DE STRUCTURES

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : C925 v4

Matériau bois - Structure et caractéristiques

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

Relu et validé le 24 août 2021

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Présentation

RÉSUMÉ

Cet article 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. Un bref rappel de l’interaction forêt, bois et environnement est donné, ainsi que les paramètres pertinents à prendre en compte dans l’utilisation du bois (densité, interaction eau/bois, température). L’article se termine par la présentation des critères, essentiellement visuels, de classement des bois de structure.

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ABSTRACT

Wood - Structure and properties

This paper presents a detailed study of the microscopic and macroscopic wood features for different species, as well as the mechanical, physical, chemical characteristics which ensue from it. A brief recall of the forest, wood and environment interaction is given, as well as the relevant parameters to be taken into account for the use of wood (density, water/wood interaction, temperature). The article concludes with a presentation, particularly visual, of the classification criteria of timber.

Auteur(s)

  • Marie-Christine TROUY : Ingénieur, docteur de l’université Henri-Poincaré, Nancy 1 - Diplômée en xylologie fondamentale, Paris - Maître de conférences à l’ENSTIB, École nationale supérieure des technologies et industries du bois, et au LERMAB (université de Lorraine)

  • Pascal TRIBOULOT : Ingénieur, docteur-ingénieur de l’université de technologie de Compiègne - Professeur à l’ENSTIB et au LERMAB (université de Lorraine) – Professeur associé à l’UQAC (Québec)

INTRODUCTION

Le bois est un tissu végétal rigide, composé de cellules aux parois ligno-cellulosiques particulièrement performantes d’un point de vue mécanique. C’est ce qui a permis aux arbres d’atteindre des records de taille et de longévité dans le monde vivant.

L’anatomie du bois est complexe et présente une grande variété de « plan ligneux » car elle a fait l’objet de nombreuses innovations adaptatives sélectionnées au cours de l’évolution. En effet, certaines caractéristiques anatomiques permettent aux végétaux de mieux résister aux contraintes environnementales, comme le risque de sécheresse ou de gel. L’anatomie traduit une stratégie ou un compromis permettant à l’arbre d’assurer les différentes fonctions biologiques du bois de façon performante et sécurisée.

La connaissance de l’anatomie permet d’identifier les espèces ligneuses, mais également d’appréhender les propriétés physiques et mécaniques qui en découlent.

La grande variété des bois offre une large palette de choix, chaque bois présentant certaines aptitudes technologiques qui le rendent plus ou moins apte aux différents usages.

La connaissance des « essences » de bois est primordiale pour optimiser ce choix. Le bois étant issu d’êtres vivants, il présente, au sein d’une même espèce, une grande variabilité, qui peut être génétique ou liée aux conditions de croissance.

Le bois destiné à l’industrie fait donc l’objet de classement, autrement dit de répartition en catégories commerciales en fonction de critères de qualité, propres à chaque essence.

Le bois a été un des premiers matériaux utilisés par l’homme. Au fil des siècles, et d’une multitude d’expérimentations, les êtres humains du monde entier ont pu associer à une fabrication donnée le bois qui convenait le mieux.

On peut citer quelques exemples concernant l’Europe :

  • les arcs en if ;

  • les tonneaux en chêne ;

  • les manches d’outil en frêne ;

  • les billots de boucher en charme ;

  • les moyeux de roue en orme ;

  • les crosses de fusil en noyer ;

  • les sculptures en tilleul ;

  • les dents d’engrenage en cormier…

Ces précieuses connaissances empiriques sont aujourd’hui vérifiées et complétées grâce à des outils de caractérisations scientifiques, pour les usages actuels du bois.

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.

Matériau renouvelable, dont la fabrication par les arbres retire du CO2 de l’atmosphère, le bois bénéficie aujourd’hui d’un légitime regain d’intérêt dans le cadre de la lutte contre l’accentuation de l’effet de serre. Il fait l’objet de nombreuses innovations pour répondre aux exigences actuelles.

Depuis l’origine, les arbres et le bois représentent l’un des succès majeurs de l’évolution des espèces. 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.

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.

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KEYWORDS

mechanical properties   |   structure   |   Properties and techniques   |   wood   |   wood building   |   physico-chemical properties   |   Wood material

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v4-c925


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - FCBA et al. -   Étude CARBOSTOCK, données 2005 –  -  (2008).

  • (2) - CORNILLIER (C.), VIAL (E.) -   L’analyse de cycle de vie (ACV) appliquée aux produits bois : bilan énergétique et prise en compte du carbone biomasse. –  -  IXe colloque Sciences et Industries du Bois, 20 et 21 nov. 2008 http://www.fcbainfo.fr/pages/page296.php.

  • (3) - GESFOR -   Projet Bilan environnemental des systèmes forestiers vis-à-vis du changement climatique et des autres enjeux : pour une optimisation des pratiques sylvicoles et des politiques territoriales –  -  mars 2018 – ADEME – https://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/gesfor_bilan_environnemental_foret_changement_climatique_2018.pdf

  • (4) - VENET (J.), KELLER (R.) -   Identification et classement des bois français –  -  Nancy – École nationale du génie rural, des eaux et des forêts (1987).

  • (5) - SCHWEINGRUBER (F.H.) -   Anatomie euro-päischerHölzer – Anatomy of...

NORMES

  • Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Principes et cadre - NF EN ISO14040 (X30-300) - octobre 2006

  • Management environnemental – Analyse du cycle de vie – Exigences et lignes directrices - NF EN ISO14044 (X30-304) - octobre 2006

  • Bois ronds et bois sciés – Nomenclature des bois utilisés en Europe - NF EN 13556 (B53.800) - décembre 2003

  • Vocabulaire des termes relatifs au bois - NF B 50-002 (B 50-002) - août 1961

  • Vocabulaire des termes relatifs au bois – Seconde liste - NF B 50-003 (B 50-003) - avril 1985

  • Vocabulaire bois : parquets, lambris et frises brutes - NF B 50-005 (B 50-005) - novembre 1985

  • Couverture – Travaux d’évacuation des eaux pluviales - NF P 36201 (DTU40.5) - novembre 1993

  • Bois :...

1 Réglementation

Arrêté du 21 novembre 2002 relatif à la réaction au feu des produits de construction et d’aménagement

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2 Annuaire

Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

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