TECHNOLOGIE DU MATERIAU : L’arbre et la...

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CCFFAA DDEESS CCOOMMPPAAGGNNOONNSS DDUU DDEEVVOOIIRR1

LL’’aarrbbrree eett llaa ffoorr��ttAutrefois, les for�ts recouvraient la moiti� de la partie terrestre du globe.De nos jours, elles en occupent seulement un tiers. On peut les classer encinq cat�gories :

Les for�ts �quatoriales (v�g�tation constante) : r�gion amazonienne,r�gion Congo, Madagascar, sud de l’Asie, Antilles.

Les for�ts tropicales (arr�t de la v�g�tation � la saison s�che) :Soudan, Am�rique du Sud, Inde, Australie, Guin�e.

Les for�ts dites m�diterran�ennes (arr�t de la v�g�tation � la saisonfroide) : autour de la M�diterran�e, Mexique, Sud de la Californie, duJapon et de ‘l’Australie.

Les for�ts temp�r�es (arr�t de la v�g�tation en hiver) : Canada,Californie, Europe, Maroc. Elle comprend une majorit� de feuillus enplaine.

Les for�ts nordiques : au-dessus du 54 �me de latitude : Canada,Sib�rie. Grosse proportion de r�sineux (les bois du nord).

Le patrimoine :L’office Nationale des for�ts (ONF) a �t� mis en place en 1966. Il est charg�de la gestion, de l’�quipement des for�ts de l’Etat et de la mise en œuvre dur�gime forestier dans les for�ts de collectivit�s.

Les peuplements forestiers :La for�t couvre le quart de la surface de la France (environ 14,3 millionsd’hectares). C’est la quatri�me superficie de l’Europe. Les peuplementsforestiers sont constitu�s, pour 32 % de futaies, 41% taillis sous futaies ettaillis productifs, 27 % de taillis peu productifs. Autre classement : deuxtiers de feuillus et un tiers de r�sineux. Ils appartiennent pour 12,5 % �l’Etat, 18,5 % aux collectivit�s locales et 69 % � des particuliers (environ 1,6millions de propri�taires).

L’exploitation de la for�t :La for�t fran�aise est l’objet d’interventions humaines depuis des si�cles quisont destin�es � satisfaire les besoins des populations. L’ensemble des soinsdonn�s au peuplement forestier constitue la sylviculture. Il appartient auservice national des for�ts (ONF) d’assurer la gestion et l’exploitation de lamajeure partie de notre territoire.

LL’’aarrbbrree eett llaa ffoorr��tt

Il existe deux sortes de peuplements : la futaie (elle procure du boisd’œuvre) et les taillis qui procure du bois de chauffage.

Les futaies :Les futaies sont constitu�es d’arbres ou f�ts droits et �lanc�s gr�ce �l’�lagage naturel des branches inf�rieures. La r�g�n�ration des futaies sefait par les graines tomb�es des arbres.

la futaie r�guli�re :Les arbres ont le m�me �ge sur une m�meparcelle. Elle se compose d’arbres issus degraines. Elle est dite r�guli�re quand lespeuplements sont �quiens, c’est-�-dire quandles arbres, approximativement du m�me age,occupent une parcelle de 10 � 25 ha.

la futaie jardin�e :C’est un m�lange d’arbres de toutesdimensions. Elle est �galement issuede graine. Les peuplements d’uneparcelle sont form�s de tiges detout �ge et de toute grosseur m�lang�e.

Le taillis simple :Il est constitu� de rejets de souches. Cesrejets sont la repousse � partir de la soucheapr�s coupe de l’arbre. Seuls les feuillusrejettent, et particuli�rement le charme, lerobinier, le ch�taignier et l’aulne. Tous les 15 �30 ans, les rejets sont coup�s et on les laisserepousser. Il est surtout employ� pour le boisde chauffe.

Drageon : Pousse issue d’une racine Rejet : Pousse issue de la souche

LLee bbooiissLes essences de bois :

Classement selon les caract�ristiques physiques et m�caniques : les bois durs et tr�s durs, les bois tendres ou blancs les bois fins, pr�cieux et fruitiers.

Classement selon la provenance : les bois indig�nes (de France), les bois d’importation

Les bois de France feuillus et r�sineux :

Les bois durs : Buis, houx, charme, orme, fr�ne, robinier.Les bois mi-durs : h�tre, platane, ch�taignier, alisier.Les bois tendres ou blancs : peuplier, �rable, bouleau, tilleul.Les bois r�sineux : �pic�a (sapin du Nord), pin des landes, pin sylvestre (sapinrouge), pin Oregon, m�l�ze, c�dre.Les bois fruitiers : noyer, pommier, merisier, cerisier, olivier.

Les bois d’importation selon l’importance :

L’Europe du Nord : pin du Nord qui viennent du Danemark, de la Norv�ge,Russie, Finlande

Epic�a, sylvestre => sapin rouge.

L’Afrique �quatoriale : bois durs et tr�s durs : azob�, iroko, boss�, sipo,movingui, makor�, sapelli. Bois tendres : okoum�, framire.

L’Asie et l’Extr�me-Orient : meronti (Asie), tech, palissandre, �b�ne.

L’Am�rique Latine : Palissandre de Rio, Ga�ac.

L’Am�rique du Nord : oregon, red cedar, pich pin.

LL’’eexxppllooiittaattiioonn ffoorreessttii��rreeL’abattage en plaine :D�but novembre jusqu’� fin f�vrier (lorsque las�ve est descendue). Le bois abattu � cette�poque est moins sujet aux attaques d’insecteset de champignons.

L’abatage en montagne :Il se fait en �t� apr�s la fonte des neiges. Onproc�de au sciage des billes dans les plus brefsd�lais et on les traite avec des insecticidesou fongicides.

La m�thode d’abattage :Actuellement, l’abattage s’effectue � la tron�onneuse qui a remplac� lepasse-partout et la cogn�e. La chute de l’arbre est d�termin�e par leb�cheron en fonction de l’emplacement des autres arbres. Il pratique unelarge entaille en biais d�passant le cœur, du c�t� de la chute de l’arbre puis ilpratique pareil de l’autre c�t�.

M�thodes de coupe :Il existe deux m�thodes :

La cul�e blanche : cettem�thode est pratiqu�e dans les taillisdans le but de favoriser les rejets.

La cul�e noire : le maximum de lasouche est abattu avec le f�t. Elles’applique dans les futaies ou pour les arbres fruitiers.

L’�ge d’abattage :Pour �tre abattu, un arbre doit atteindre sa pleine maturit�. Il donne ainsi unbois de bonne qualit� et son d�bit est plus avantageux. L’�ge d’abattage desarbres varie selon les croissances et les conditions de vie.

20 � 25 ans : peuplier 70 � 80 ans : tilleul, fr�ne40 ans : bouleau, douglas (pin d’Oregon) 100 � 120 ans :ch�taignier, h�tre50 ans : cerisier, �rable, m�l�ze, noyer 120 � 150 ans : ch�ne

AAssppeecctt ddee ll’’aarrbbrree ssuurr ppiieeddLa d�coupe des grumes :

1/ Souche. Quelquefois utilis�e pour le placage2/ Tronc ou f�t. Avant la premi�re grosse branche, onpeut avoir une ou deux billes.3/ Surbille. A partir de la premi�re grosse branche.Utilis�e en charpente et en palettes.4/ Coupelles : grosses branches utilis�es en bois dechauffage.

Terminologie :

l’arbre : grande plante ligneuse, vivace dont la tige(tronc) est fix�e au sol par des racines. Elle estcharg�e de branches et de feuilles � partir d’unecertaine hauteur.

la sylviculture : l’entretien des bois et des for�tsg�n�ralement en vue de produire du bois d’œuvre.Elle est g�r�e par l’ONF.

le bois d’œuvre : bois utilis� pour la fabrication d’ouvrages de charpente,de menuiserie et d’�b�nisterie.

le bois d’industrie : bois utilis� dans les industries chimiques,fabrication de p�te � papier ou d’agglom�r�s.

le bois de chauffage : branche ou tronc issu de rejet de taillis utilis� enbois de feu.

les feuillus : arbres � feuilles g�n�ralement plus grandes que celles desconif�res. Ils appartiennent au groupe des angiospermes (les grainessont enferm�es dans un outre).

les conif�res ou r�sineux : ils ont, en g�n�ral, des feuilles en formed’aiguilles. Ils appartiennent � la famille des gymnospermes (les grainessont enferm�es dans un c�ne).

un bois indig�ne : c’est un arbre qui pousse dans un pays dont il estoriginaire

un drageon : pousse issue de la racine d’un arbre (fruitier, peuplier) un rejet : pousse issue de la souche d’un arbre apr�s avoir coup� le

tronc de celui-ci

AAssppeecctt ddee ll’’aarrbbrree ssuurr ppiieeddAspect g�n�ral :

La partie a�rienne :Le tronc ou f�t en forme de cylindre conique plus ou moins �lev� se ramifieen branches qui elles-m�mes se divisent en rameaux portant les feuilles quiconstituent le houppier qui varie suivant chaque essence. On dit que chaqueessence a un port particulier.

Pyramidal Fastigi� Semi-fastigi� Etal� Pleureur(sapin) (peuplier) (h�tre) (ch�ne) (saule)

Partiea�rienne

Partiesouterraine

La fl�cheou cime

Le houppier

La fourche oucouronne

Le f�t ou tronc

La souche

Les racines

AAssppeecctt ddee ll’’aarrbbrree ssuurr ppiieeddLa partie souterraine :Les racines comprennent une tige principale portant des ramifications deplus en plus petites appel�es ramicelles. L’ensemble des ramifications formele chevelu. L’enracinement peut �tre profond�ment modifi� suivant la naturedu sol. On peut distinguer plusieurs enracinements :

Les �l�ments de l’arbre :

les bourgeons :Ils assurent l’accroissement en longueur des rameaux et des tiges.Il en existe deux sortes :

le bourgeon terminal : � l’extr�mit� de chaque rameaux, il cr�el’allongement de celui-ci. le bourgeon d’aisselle : qui donne naissance aux feuilles et aux rameaux. les feuilles :

Elles se d�veloppent sur les rameaux des branches. La couleur des feuillesest diff�rente sur les deux faces. La face sup�rieure est plus verte car ellere�oit la lumi�re solaire. Cela est du � la chlorophylle.Les feuilles sont class�es en deux cat�gories :

les feuilles caduques : ce dit d’une feuille qui tombe tous les ans etrepousse. Pratiquement tous les feuillus qui ont des feuillespersistantes (houx, buis, ch�ne vert)

les feuilles persistantes : ce dit des feuilles qui ont une dur�e de vied’env. 6 ans, ce qui donne l’impression que le houppier est toujours vert.Tous les r�sineux except�s les m�l�zes.

les fleurs :Elles sont issues de bourgeons � fleurs. Certains arbres poss�dent des fleursmales et des fleurs femelles (h�tre, ch�ne rouge, etc.). D’autres poss�dentuniquement l’une ou l’autre (peuplier et certains fruitiers).

LLeess ffoorr��ttss ddaannss llee mmoonnddee

L’Europe, l’Asie, l’Afrique et l’Oc�anie For�ts de conif�res, de climat froid Le sud de la Norv�ge, le nord de la Su�de, le sud de la Finlande et le norddu Royaume-Uni, Une portion au nord-ouest et une autre au nord-est de laRussie sous la partie arctique. For�ts m�lang�es, de climat temp�r� Le centre de l’Europe et celui de la Russie, l’extr�me nord-est de laChine et une autre traversant celle-ci, le nord du Japon, la Cor�e du nord etle nord de la Cor�e du sud, Le nord de l’Inde et du N�pal, Le nord de laTurquie, de l’Irak, de l’Iran et le sud-ouest des anciennes provinces deRussie. For�ts humides, de climat temp�r� chaud Le sud-est de la Chine, le sud de la Cor�e du sud et le sud du Japon, Unezone au sud-ouest et une autre au sud-est de l’Australie et la Tasmanie, L’�lenord et l’ouest de l’�le sud de la Nouvelle Z�lande. For�ts tropicales humides persistantes La Papouasie, la Malaisie et l’Indon�sie, Le Vi�t-Nam, le sud du Cambodgeet l’est du Laos, L’ouest de la Birmanie et de la Tha�lande, le Bangladesh etl’est de l’Inde, Le sud-ouest du S�n�gal, la Guin�e, la Sierra L�one, le sud duLib�ria et de la C�te d’Ivoire, Le sud du Nigeria et du Cameroun, l’ouest duGabon, Le nord ouest du Za�re et le nord du Congo, L’est de Madagascar For�ts tropicales humides caduques Le centre et le sud-est de l’Inde, Le nord de la Tha�lande, du Laos et dela Birmanie, Le sud-ouest de Madagascar, Le sud-est de l’Angola, du Za�re etde la Tanzanie, le nord de l’Angola, du Botswana, du Zimbabwe et duMozambique, la Zambie. For�ts s�ches La c�te m�diterran�enne europ�enne, L’ouest de la Turquie, du Liban,d’Isra�l et le sud du Maroc, Le sud-est et le nord-ouest de l’Inde, le nord duPakistan et l’est de l’Afghanistan, Le pourtour de l’Australie, En Afrique, dela ligne d�limitant le sud du Sahara jusqu’au d�sert de Namibie en tenantcompte de la place prise par les autres for�ts, Le nord de Madagascar.

LLeess ffoorr��ttss ddaannss llee mmoonnddeeLe continent am�ricain

For�ts de conif�res, de climat froid Le centre et le sud du Canada, le sud-est de l’Alaska et quelques

zones au nord des Etats-Unis.

For�ts m�lang�es, de climat temp�r� L’est et l’ouest des Etats-Unis et quelques zones au nord du

Mexique, Le centre du Chili et le sud-ouest de l’Argentine.

For�ts humides, de climat temp�r� chaud Le sud-est des Etats-Unis, L’ouest de la Colombie, l’Equateur, le nord du P�rou, le nord-ouest

du Venezuela, le Panama, l’ouest du Costa Rica, du Guatemala et duNicaragua.

For�ts tropicales humides persistantes Le nord du Br�sil, la Guyane, le nord-est du Venezuela, le nord du

P�rou, le sud-est de la Colombie et le nord de la Bolivie (la for�tAmazonienne),

L’est de Cuba, le sud-est du Mexique, l’est du Guatemala,Nicaragua et Costa Rica.

For�ts tropicales humides caduques Le centre et le sud du Br�sil (except� deux portions centrales),

l’est de la Bolivie, le Paraguay et le nord de l’Argentine, Le centre du Venezuela, l’est de la Colombie et un peu au nord du

Br�sil, L’ouest de Cuba et Ha�ti.

For�ts s�ches L’est de la presqu’�le du Mexique, l’est et le centre du Mexique,

une petite zone au sud des Etats-Unis et nord du Mexique, Une zone au centre de l’Argentine et deux zones au centre du

Br�sil.

Un arbre vit

Absorptionde l’eau parles racines

Passage parl’aubier et le

cambium

Arriv�e auxfeuilles

Rayonssolaires

Evaporationd’eau (H2O)

dans l’air

L’arbretranspire

Il respire

Par lesfeuilles et

par l’�corce

En rejetantde l’oxyg�ne

et enabsorbant du

gazcarboniquele jour et

inversementla nuit

Il se nourrit

Par lesracines

Par lesfeuilles

- Eau(H2O)– compos�sazot�s, selsmin�raux

Actionsolaire

- Phosphatefer– soufre

potassiummangan�semagn�siumammoniac

- nitrate

Rejetd’oxyg�neRetenue de

carboneAbsorption

de gazcarbonique

S�ve bruteFonction

chlorophyl-lienne

S�ve �labor�e

LLaa vviiee ddee ll’’aarrbbrreeLe bois :

C’est la mati�re fibreuse plus ou moins dure qui constitue les racines, le f�tet les branches de l’arbre. Comme l’�tre humain, l’arbre na�t, se d�veloppe etmeurt. Il se reproduit, se nourrit et respire.

LLaa vviiee ddee ll’’aarrbbrreeActivit� biologique :Etre vivant, l’arbre trouve des substancesnutritives dans l’atmosph�re et dans le sol :oxyg�ne, gaz carbonique, eau.

Respiration :L’arbre assimile le gaz carbonique et rejette del’O2. Les proportions s’inversent la nuit � cause dela photosynth�se (action des rayons du soleil)

Absorption : Par les racines : dans le sol, l’arbre puise

l’eau, des sels min�raux et des compos�sazot�s, d’o� la formation de s�ves brutes.

Par les feuilles : sous l’action du soleil et �partir du gaz carbonique de l’air, l’arbreretient le carbone et rejette l’oxyg�ne(assimilation chlorophyllienne).

Transpiration :L’eau absorb�e est partiellement vaporis�e sousl’action des rayons du soleil. L’arbre rejette doncde la vapeur d’eau.

Nutrition :Comme tous les �tres vivants, l’arbre a besoin de diverses nourritures :

Le carboneL’arbre contient environ la moiti� de son poids en carbone. Il puise celui-cidans l’atmosph�re sous forme de gaz carbonique par les feuilles vertes etrejette l’oxyg�ne. Cette assimilation n’est possible que si l’arbre a denombreuses feuilles et si il est bien expos� aux rayons solaires. C’estl’assimilation chlorophyllienne. Elle cesse la nuit.

L’azoteIl est tir� des compos�s azot�s de l’humus qui, rendu soluble par l’eau, estassimilable par l’action des sels min�raux qui p�n�trent dans l’arbre dans lesracines.

AAnnaattoommiiee ddee ll’’aarrbbrree

Si l’on observe la coupe transversale de l’arbre, on d�couvre :1/ L’�piderme : Ecorce de protection2/ L’�corce primaire : les cellules sont mortes, c’est le mamelon protecteurde l’arbre. Elle est impr�gn�e d’une substance imperm�able : la sub�rine. Ellepeut �tre persistante ou caduque.3/ Le liber : il engendre, vers l’ext�rieur du li�ge, la s�ve �labor�e.4/ Le cambium : il engendre, vers l’int�rieur de l’aubier, en r�gulant le libervers l’�corce.5/ L’aubier : partie vivante et fonctionnelle de l’arbre, il v�hicule de la s�vebrute � l’aide des vaisseaux. L’aubier est compos� de plusieurs couchesconcentriques. Chaque ann�e, une couche se transforme en bois parfait.6/ Le duramen ou bois parfait : c’est le bois d’œuvre par excellence.Ensemble de cellules mortes o� les �l�ments de nutrition ne circulent pas.Elles sont impr�gn�es de r�sine, tanin ou gomme qui les conserve.7/ La moelle ou cœur : centre de l’arbre qui, avec l’�ge, laisse un canal vide ourempli de tissus spongieux. Il ne joue aucun r�le dans la vie de l’arbre mais ilest � �liminer au d�bit (source de fentes).8/ Les cernes annuels : elles sont compos�es du bois de printemps et du boisd’�t�. Elles sont variables selon les ann�es.9/ Le bois de printemps : correspond � la repousse v�g�tative de l’arbre. Plustendre que le bois d’�t�.10/ Le bois d’�t� : les tissus sont plus durs et plus denses que ceux deprintemps. Il correspond au ralentissement de la vie de l’arbre.11/ Les vaisseaux : canaux parall�les � l’axe de la tige. Ce sont des cellulesallong�es et creuses servant � v�hiculer la s�ve dans l’aubier.12/ Les rayons m�dullaires : ils servent � conduire la s�ve �labor�e du libervers les cellules vivantes de l’aubier. Ces rayons sont vides dans le duramen.Ils apparaissent sur certains bois en coupe radiale et prenne alors le nom demaille (ch�ne, h�tre, etc.).

AAnnaattoommiiee ddee ll’’aarrbbrreeTextures du bois :

Texture faible R�sineux : le bois de printemps est plus important que celui d’�t�. Feuillus : les cernes sont minces avec un bois de printemps

important (l�ger et tendre).

Texture forte R�sineux : les bois ont pouss� lentement, le bois est dense. Feuillus : le bois est lourd, color� et r�sistant.

Texture faible Texture forteR�sineux Feuillus R�sineux Feuillus

cernes larges cernes minces cernes fins cernes �pais

Les diff�rentes sections :

a/ Coupe transversale ou coupe en bout : elle permet de d�terminer l’�ge del’arbre et de distinguer sa texture et son anatomie.b/ Coupe radiale ou sur maille : elle part de la moelle � l’�corce, ce qui donnedu bois de fil.

c/ Coupe tangentielle : elle est parall�le � une cerne annuelle, ce qui donne unaspect flamm� d� � la conicit� du tronc.

AAnnaattoommiiee ddee ll’’aarrbbrree

Dessin des tissus selon les plans de coupe :

Dans les bois aux rayons ligneux �pais (ch�ne, h�tre…), des maillesapparaissent sur le plan radial.

LLeess dd��bbiittss dduu bbooiissLa scierie :

1/ Parc � grumes A/ Ecorceuse2/ Grumes B/ Tron�onneuse de long*3/ Ecorces C/ Scie � ruban4/ Billes D/ D�ligneuse5/ D�bit sur dosses E/ Scie alternative6/ D�bit en aviv�7/ S�choir8/ Vers aire de s�chage naturel9/ Atelier d’aff�tage

LLeess dd��bbiittss dduu bbooiiss

Le cubage des grumes :

D�finition : cuber une grume de bois consiste � �valuer son volume,celui-ci sera exprim� en m3.

Mesures n�cessaires : La longueur, Le rayon au milieu de la longueur.

Formule : × R² × L

Le cubage des bois d�bit�s (toise) :

La toise consiste � mesurer la longueur, la largeur et l’�paisseur des pi�cesde bois afin d’en calculer le volume.Il existe deux sortes de toises :

la toise des d�bits aviv�s : les planches sont align�es parall�lement, lalargeur retenue est celle prise � l’axe de la longueur,

la toise des d�bits en plot : on mesure le d�couvert sup�rieur desplanches, except� la contre-dose du dessous qui constituera led�couvert inf�rieur. On tiendra �galement compte des d�fauts quiseront � d�duire.

La largeur totale des planches est de : l = A + B + C + D + etc.L’�paisseur est, en g�n�ral, commerciale.

Formule : (A + B + C + etc.) × L × ép.

LLeess dd��bbiittss dduu bbooiissLes diff�rents d�bits des grumes :

Le d�bit en plot : c’est le plus courant des d�bitset le plus simple. Les planches ont un maximum delargeur mais elles ne sont pas toutes de bonnequalit�.

Le d�bit sur dosse : �galement appel� d�bit aviv�.La bille �quarrie. On enl�ve les deux c�t�s appel�s� dosse � et on d�bite de la m�me fa�on que led�bit en plot. Il est tr�s utilis� pour les r�sineux.

Le d�bit sur quartier : il s’ex�cute en refendant labille en quatre. Ensuite, une planche sur une face,puis sur l’autre. Ce d�bit offre du bois sur quartieret sur faux quartier.

Le d�bit hollandais : �galement appel� d�bit surmaille, il donne des planches maill�es mais avec unpourcentage de perte.

Le d�bit cantibay : ce d�bit est surtout utilis� pourles bois exotiques afin d’en �liminer le cœur.L’�rable est �galement d�bit� ainsi.

On peut �galement faire des d�bits sur commande, c’est-�-dire des�paisseurs diff�rentes dans un d�bit en plot, sur dosses ou sur quartier.

Terminologie d’un d�bit en plot :

1/ La dosse : elle n’est pas utilis�e en menuiserie,mais en palette ou en bois de chauffe. Les cernessont pratiquement parall�les aux faces.

2/ La contre-dosse : elle comportebeaucoup d’aubier, mais est utilis�epour faire les panneaux flamm�s.Elle travaille beaucoup et gauchit.

3/ Le faux quartier : bois plus ou moinsstable, utilis� dans la plupart des travauxde menuiserie. Les cernes du bois sontpratiquement � 45�.

4/ Le quartier : partie la plus stable car laplus proche du cœur. Les cernes sontpratiquement perpendiculaires � laface. D’un aspect d�coratif (mailles),mais avec de la perte due au cœur � supprimer. Il estutilis� pour faire les parties les plus importantes d’unouvrage (montant de porte, limon d’escalier).

Les protections en bout des planches :

Afin d’�viter les gerces en bout desplanches lors du s�chage, il existe plusieurstypes de protection. Les bois exotiquessont recouverts d’une peinture sp�cialeappel�e � bouche-pores �. Pour les autresessences, on fixe des planchettes clou�es,des crocodiles ou des S.

Fausse dosse

Epaisseurs commerciales : Dimensions commerciales des aviv�s :

Ch�ne Feuillet : 7 10 13 15 18 20 Frise � parquets : 27 * 80 �110 Planche : 27 34 41 54 Chevrons : 50 � 100 de c�t� Plateaux : 60 80 100 110 Planches : 21 et 27 * env. 200

H�tre Feuillets : 7 10 13 15 18 20 22 Planches : 27 34 41 54 R�sineux : Plateaux : 80 100 110 -Poutres : 120 * 120 et 400 * 400

-Madriers : 96 * 220 et 100 * 250-Bastings : 65 * 155 et 65 * 150

-Chevrons : 40 � 80 de c�t� ou 60 * 80 et autres-Planches : 29 * 60 � 250

Les �paisseurs commerciales : -Voliges : 13 � 18 * 110 � 220-Liteaux : 24 et 27 de c�t�

Le d�bit en plot : -Lattes 3 * 25 et 9 * 27 Les feuillets : �paisseur : 7, 10, 13, 15, 18, 20, 22.

Ils sont utilis�s pour la fabrication des panneaux et lamell�s-coll�s. Les planches : 27, 34, 41, (45), 54.

Elles sont utilis�es pour les fabrications de menuiserie en g�n�ral. Les plateaux : 65, (75), 80, 100, 120.

Ils sont utilis�s pour la fabrication d’escaliers, de menuiseriesext�rieures, portail, etc.

Les bois aviv�s :

Les bois aviv�s seront d�bit�s, en g�n�ral, dans les sapins du nord (pinsylvestre ou �pic�a). Mais ils peuvent �galement �tre d�bit�s dans lesr�sineux, les feuillus ou les exotiques. Les sections seront surtout r�alis�esen fonction du besoin des entreprises et suivant les r�gions.Madrier : 75�225Planches : 38 � 225 38 � 150

32 � 225 25 � 115Chevron : 60 � 75Basting : 63�160 50�225

LLeess dd��bbiittss dduu bbooiissLes placages :On appelle � placages �, des feuilles de bois tr�s minces destin�es � rev�tirdes meubles, des panneaux ou utilis�es pour la fabrication descontreplaqu�s. Suivant l’usage que l’on veut en faire, les placages sontobtenus par trois m�thodes de d�bits diff�rentes.

Le d�bit par tranchage :Chaque feuille d�bit�e pr�sente un aspectdiff�rent en se rapprochant du centre de labille. Le bois est tranch� en travers du filpour les bois normaux et dans tous lessens pour les loupes. Pour obtenir ce placage,le bois sera mis dans l’eau bouillante avanttranchage.

Le d�bit par d�roulage : Seuls desbois tendres se pr�tent � la technique

du d�roulage (bouleau, peuplier, okoum�).Le principe consiste � d�tacher le placage

comme un ruban sans fin, � l’aided’un couteau qui avance

progressivement dans le bois.

Le d�bit par sciage :Il est surtout utilis� en �b�nisterie.Il donne des placages de 3 � 5 mm.

LLeess pprroopprrii��tt��ss pphhyyssiiqquueess dduu bbooiissDensit� ou masse volumiqueLa densit� est le rapport entre le poids d’un certain volume et le m�me poidsen eau.1 dm3 ou 1 litre d’eau p�se 1 kg, d’o� une masse volumique = 1 kg / dm3

1 dm3 de sapin p�se env. 0,45 kg, d’o� une masse volumique = 0,45 kg / dm3

1 dm3 de ch�ne p�se env. 0,80 kg, d’o� une masse volumique = 0,80 kg / dm3

1 dm3 d’�b�ne p�se env. 1,20 kg, d’o� une masse volumique = 1,20 kg / dm3

En g�n�ral le bois est moins dense que l’eau, les bois flottent tous saufl’�b�ne, l’azob� et le ga�ac.

L’hygrom�trieLes bois ont la propri�t� de rejeter ou d’absorber l’eau suivant le tauxd’humidit� contenue dans l’air. Ceci est du � sa constitution cellulaire. Lebois est donc un mat�riau h�t�rog�ne (compos� de plusieurs �l�ments) etanisotrope (dont les dimensions varient selon la direction).

Un arbre sur pied : contient 30 � 60 % d’humidit� (peu aller jusqu’� 100 %).

Le bois de chantier : contient 18 � 20 % d’humidit�.

Le bois sec : contient 14 � 18 % d’humidit�. Utilis� en charpente et enmenuiserie ext�rieure.

Le bois tr�s sec : contient 9 � 14 % d’humidit�. Utilis� en menuiserieint�rieure.

Le bois dess�ch� : contient 7 � 9 % d’humidit�. Utilis� en �b�nisterie.

Le bois anhydre : ce dit d’un bois d�pourvu de toute humidit�.(Norme NF)

Exercice de masse volumique des boisUn menuisier d�sire conna�tre la masse volumique d’un dessus de table ench�ne. Les dimensions de celui-ci sont :

longueur : 2,50 m�tres, largeur : 0,90 m, �paisseur : 60 mm. Calculer le volume du dessus. Puis, calculer son poids sachant

que le ch�ne a une masse volumique de 0,80 kg / dm3.

LLeess pprroopprrii��tt��ss pphhyyssiiqquueess dduu bbooiiss

R�tractabilit� du bois

En s�chant, le bois diminue de volume : c’est le retrait. Il n’est pas le m�mepour chaque essence de bois et diff�rent suivant que le sens du d�bit estradial, tangentiel ou axial.Coefficients de r�tractabilit�

Calculer la r�tractabilit� dimensionnelle de cette lame de parquet, pour unevariation de son taux d’humidit� de 2 %, puis pour 10 m de parquet.

D�bit : sur dosse tangentiel Sens du retrait : t Coefficient de retrait : Ch�taignier R�sultat : (50 x 0,30 x 2) / 100 = 0,3 mm Pour une lame : 0,3 mm Pour 10 m : 200 lames x 0,3 = 60 mm

Sens Bois l�gers Bois lourdsRadial 0,10 � 0,15 % 0,15 � 0,20 %

Tangentiel 0,20 � 0,30 % 0,3 0 � 0,40 %Axial N�gligeable N�gligeable

Exercice de compréhension :

LLeess pprroopprrii��tt��ss pphhyyssiiqquueess dduu bbooiissExercice de r�tractabilit� du boisCoefficients de r�tractabilit� :

Sens Bois l�gers Bois lourdsRadial 0,10 � 0,15 % 0,15 � 0,20 %

Tangentiel 0,20 � 0,30 % 0,3 0 � 0,40 %Axial N�gligeable N�gligeable

Un menuisier veut poser du parquet en ch�taignier dans une chambre. Leslames de parquet ont une hygrom�trie de 14 % et une fois que le chauffagesera mis, l’hygrom�trie descendra � 12 %.Les lames de parquet seront flamm�es (prises sur contre dosse).Calculer la r�tractabilit� dimensionnelle d’une lame de 50 mm de largeur puispour 4,50 m de parquet.

Coefficient de retrait : 0,35 %R�sultat : (50 x 0,350 x 2) / 100 = 0,35 mmRetrait par lame : 0,35 mmRetrait pour 4,50 m de parquet :

L’odeurElle varie selon les essences et permet de dire si un bois est sain.

Forte odeur : Red cedar ;Odeur agr�able : bois de roseOdeur naus�abonde : iroko, boss�

La r�sistanceChaque essence poss�de une r�sistance diff�rente. Le ch�ne a uner�sistance �lev�e � la compression tandis que le fr�ne a une meilleurer�sistance � la flexion. Tout d�pend de la structure de chaque essence.

La duret�Elle est fonction de la densit�. On classe les bois en plusieurs cat�gories :

Les bois durs et tr�s durs : le cormier, le houx, le buis, orme, ch�ne Les bois mi durs : h�tre, ch�taignier, noyer, merisier, bouleau Les bois tendres : peuplier, aulne Les r�sineux : pin douglas, �pic�a, if, m�l�ze

LLeess pprroopprrii��tt��ss pphhyyssiiqquueess dduu bbooiissLes d�formations du bois

D�formations r�sultant du taux d’humidit� retenu dans le bois.

A l’�tat vert, le bois renferme � la fois de l’eau de constitution et de l’eaud’impr�gnation. En s�chant, le bois perd d’abord cette derni�re et pendantcette �vaporation de l’eau cellulaire, aucune d�formation du bois n’appara�t.Mais lorsque ce sont les fibres qui commencent � abandonner une partie del’eau qui les impr�gne, leur tissu se contracte et le bois tout entier ser�tracte.

R�tractabilit�

Les dimensions lin�aires et le volume d’un �chantillon de bois vert ou imbib�d’eau reste stable quand l’�chantillon pr�sente une teneur en eau se situant� la proximit� du point de saturation. Au-dessus de ce point, l’�chantillon ser�tracte diff�remment selon les trois dimensions : a, t, r. il en r�sulte lamodification de forme d’une pi�ce de bois.Un chevron de section carr�e prendra une section en forme de losange.Un poteau circulaire prendra une section de forme ovale, d�bit� dans lequartier.

D�formations suivant les d�bits

Sur une grume d�bit�e en plat, l’effet du s�chage produira les d�formationssuivantes : les cernes les plus longues des planches �loign�es du cœur seraccourcissent, exercent un effort de traction indiqu� par les fl�ches quid�forment et incurvent les planches. On dit que la planche tire � cœur. Ilfaut en tenir compte pour tous les probl�mes d’assemblage et derev�tement. Une planche d�bit�e sur dosse aura une tendance naturelle �prendre du rond c�t� cœur. Sur quartier, elle se d�formera peu maiscintrera sur la rive c�t� cœur.

LLeess dd��ffaauuttss dduu bbooiissLes nœudsAu s�chage, le retrait des branches est plus important que celui du tronc cequi r�sulte des d�formations et des gerces aux alentours des nœuds. Lesgros nœuds diminue la r�sistance m�canique du bois, augmentent ladifficult� d’usinage et troublent le veinage du bois. Ils sont � supprimer lorsdu d�bit.On distingue quatre sortes de nœuds :

1. les nœuds vifs ou sains : ils sont issus des branches vivantes aumoment de l’abatage de l’arbre. Ils modifient ‘aspect du bois.

2. les nœuds recouverts ou grisettes : ils sont inclusdans le tronc de l’arbre. Ils sont issus de l’�lagagenaturel ou artificiel de l’arbre.3. les nœuds morts ou nœuds bouchons : ilsproviennent de l’�lagage naturel des petitesbranches mortes. Ils modifient la qualit� del’ouvrage et parfois se d�tachent.4. Les nœuds vicieux ou goutti�res : ils ont pour originele bris accidentel de grosses branches. Suite� une mauvaise cicatrisation, les champignons sed�veloppent � cause de l’humidit� et font pourrir le bois.Ils rendent le bois impropre � l’utilisation.

Les d�fauts dans la forme du tronc

La forme conique des f�ts :Les arbres en bordure de for�t ont un tronc fortement coniquequi, lors du d�bit, occasionne une perte de bois importante.

La courbure du f�t :Elle est due � l’action du vent o� point desneiges. Elle limite la longueur des sciages.

Les tiges fourchues ou entre �corce :Lorsque le bourgeon terminal de l’arbre est d�truit, il se formedeux t�tes. En grandissant, l’�corce qui se trouve entre les deuxbranches est englob�e dans les tissus de l’arbre. Cette partieest � �liminer au d�bit.

LLeess dd��ffaauuttss dduu bbooiissLes d�fauts dus aux anomalies de l’assise cambiale

Le cœur excentr� :Il s’observe chez les arbres qui poussent sur des terrainspentus o� le tronc s’est pench� sous l’action du vent.

L’irr�gularit� des cernes :Elle se rencontre dans les for�ts jardin�es o�, durant sa jeunesse, l’arbre apeu vu la lumi�re et poss�de des cernes minces tandis qu’une fois d�gag�es,les cernes ont �paissi. Cela cr�e un bois h�t�rog�ne, dur et difficile �travailler.

La cannelure du tronc :Elle donne un effet tr�s d�coratif surtout en d�bitsur dosse.

Les d�fauts dus � la disposition des �l�ments du bois

La fibre torse :Sur pied, l’arbre a un aspect d�coratif. Par contre,les bois d�bit� dans de tels arbres ont leurs fibrestranch�es et sont donc peu r�sistants.

La fibre ondul�e :Les couches de fibres sont plus ou moins sinueuses par rapport � l’axe del’arbre. Elle est tr�s difficile � travailler et recherch�e en �b�nisterie.

Le bois madr� :Constitu� de fibres enchev�tr�es, il est localis� au pied de l’arbre,� la naissance des branches ou au voisinage des blessures.

Le contre-fil :Il se pr�sente avec des �l�ments longitudinaux inclin�s dans unsens puis dans l’autre. Ces bois ruban�s et satin�s sont comme lesbois madr�s,recherch�s en �b�nisterie pour leurs jeux de lumi�re.

Les broussins et les loupes :Ce sont des excroissances ligneuses du tronc de l’arbre caus�espar des traumatismes r�p�t�s. L’aspect d�coratif de cesd�fauts vendus sous le nom de bois pommel�, mouchet�, drap�est tr�s appr�ci� en �b�nisterie.

LLeess dd��ffaauuttss dduu bbooiiss

Les d�fauts dus � des causes climatiques

La g�livure :C’est une fente radiale caus�e par un brusquechangement de temp�rature. Cette fente se refermel’�t� et se rouvre l’hiver. Elle peut entra�ner la mort de l’arbre.

La roulure :C’est un d�collement de cernes minces juxtapos�s �cernes �pais. Elle est provoqu�e par un vent violent quicourbe les arbres ou un froid intense. Inutilisable.

La cadranure ou cœur �toil� :Elle appara�t chez les arbres �g�s dont le cœurse fend en �toile vers l’ext�rieur, ce qui entra�nede grosses pertes dans la partie centrale.

Les coups de vent :Ils se rencontrent dans certains bois exotiques. Ils engendrent led�collement des cernes ou des formes longitudinales � l’int�rieur du tronc.

Les alt�rations physiologiques

La lunure ou double aubier :Elle se pr�sente sous forme d’un anneau,complet ou non, d’aubier situ� dans le boisparfait. Ce d�faut est caus� par un froid intense.

Le cœur noir du fr�ne :Peu agr�able � l’œil, le bois alt�r� a perdu une partie de sa r�sistancem�canique. La cause de ce d�faut n’est pas connue.

Le cœur rouge du h�tre :Le bois couleur rouge brun devient gris�tre en s�chant. Ce d�faut seraitimputable � un champignon vivant sous l’aubier.

LLee ss��cchhaaggee dduu bbooiissSon but : Son but est d’�liminer la s�ve et l’eau d’impr�gnation, d’�viter lesd�formations, l’alt�ration, l’attaque des insectes et de faciliter les usinages.

La th�orie du s�chage :

Bois fra�chement abattu d�but du s�chage 1ere partie du s�chageL’eau libre emplit l’eau libre est part- l’eau libre est enti�re-les cellules qui sont iellement �vapor�e. ment �limin�e.les paroissatur�es d’eau. Les parois des cellules des cellules sont encore

sont toujours satur�es. Satur�es, c’est le pointde saturation des fibres

2eme partie du s�chage fin du s�chageL’eau de saturation est en L’eau de saturation � son tour apartie �limin�e, les parois compl�tement disparu, les cell-des cellules commencent ules sont fortement r�tr�cies.A se r�tr�cir. Le bois est anhydre.

LLee ss��cchhaaggee dduu bbooiiss

Le s�chage naturel

Il consiste � empiler les billes de bois � l’air libre et � l’abri des intemp�ries.L’empilage des bois se fait en g�n�ral horizontalement. Il arrive que ceux-cisoient stock�s debout. Pour un bon empilage, on stockera les billes de boissur des chantiers en bois ou ciment que l’on aura dress�s au pr�alable � l’aided’une r�gle. Des taquets ou �pingles sont positionn�s entre chaque planche �la verticale des chantiers. Leur fonction est de permettre la circulation del’air entre les planches pour un meilleur s�chage. Leur �paisseur serafonction de celle des planches entre 15 et 30 mm. R�alis�s en bois sec etsain, exclure les bois � tanin tel que le ch�ne car il marque les planches enprofondeur.

Stockage sous abri

Il s’effectue sous un hangar � bois. Sonouverture se fera � l’est afin de prot�ger les bois de la pluieet du soleil. Les c�t�s du hangar seront r�alis�sen persiennes pour faciliter le passage de l’air.On laissera un couloir de passage entre lesempilages pour faciliter le passage de l’air.

Stockage � l’air libreLes bois seront orient�s par rapport au ventdominant pour �viter les gerces. On veillera �

couvrir le dessus des piles avec des t�les ou autresen y mettant de la pente pour prot�ger de la pluie etdu soleil. Pour les bois aviv�s, on laissera unechemin�e centrale afin de favoriser le s�chage desplanches int�rieures. L’aire de stockage sera saine,propre sans v�g�tation.

LLee ss��cchhaaggee dduu bbooiiss La dur�e du s�chage

Elle varie suivant les essences de bois. Les bois durent mettront le doublede temps � s�cher que les bois tendres. Elle d�pendra �galement des�paisseurs de d�bit. Plus les planches seront �paisses et plus le temps des�chage sera long. On tiendra aussi compte de la saison d’empilage. Onobserve qu’un bois bien stock� peut perdre 20 % de son humidit� en 6 moisen 27 mm (bois tendre), en 10 mois en 54 mm (bois tendre), en 8 mois en 27mm (bois dur), en 14 mois e, 54 mm (bois dur). Il serait erron� d’affirmerque la dur�e de s�chage pour les bois durs est de 1 cm par an.

AvantagesLe bois garde sa couleur naturelle. Il conserve ses propri�t�s physiques.

Inconv�nientsN�cessite une aire de stockage qui demande un gros investissement.Demande de grands frais de manutention.

Le s�chage artificiel

Contrairement au s�chage naturel, on d�barrassele bois de la s�ve qu’il contient et ensuite de l’eau.

Le s�choir � air chaud et humide

L’air souffl� par des ventilateursest chauff� par des radiateurspuis passe des rampes d’humidification(eau pulv�ris�e ou injection devapeur). L’air chaud passe entre lespi�ces de bois provoquantl’�vaporation, il se charge d’eau etrefroidi. Une partie de cet air est�vacu�e par des chemin�es r�glablesafin d’enlever une partie de l’eau. Lecycle recommence apr�s apport d’airext�rieur pour compenser l’air �vacu�.

Ventilateurs

Gaine dedistribution

Jet de vapeur

Gained’aspiration

Calorif�re

Evacuation de l’air

Paroi deconvection

LLee ss��cchhaaggee dduu bbooiiss Les chambres chaudes ou hollandaises

C’est pratiquement le m�metype de s�choir que lepr�c�dent. La diff�rencetient dans le fait que la ventilationest naturelle. Dans une chambrechaude, l’air chauff� pardes radiateurs plac�s enpartie basse monte dans lespiles de bois, se charge d’humidit�et retombe. L’eau s’�vacue par desrigoles dans le sol. Le s�chage estplus long que le pr�c�dent. On peutaugmenter la vitesse de l’airgr�ce � des ventilateurs.

Le s�choir � vide

Lors du s�chage du bois, le ph�nom�ne de circulation d’eau � l’int�rieur dumat�riau est l�g�rement dominant. Il est en effet suivant les essences 100� 1 000 fois plus lent que le ph�nom�ne d’�vaporation. La d�pression (travailsous vide) fait que l’eau circule 5 � 6 fois plus � l’int�rieur du mat�riau. C’estce ph�nom�ne que l’on utilise dans le proc�d� de s�choir � vide.

Coupe transversale d’un s�choir � vide utilisant le principe des phasesaltern�es de vide et de ventilation :

1/ Paroi externe2/Eau chaude circulant entre les parois3/ Paroi m�diane 4/ Paroi int�rieure5/ Arriv�e d’eau chaude 6/ Syst�me deventilation7/ Wagonn�e de chargement8/ Diviseur d’air chaud9/ Circulation d’air entre les paroism�diane et int�rieure10/ Bois

Tube decondensation

Pile de bois

ChauffageEvacuationdes eaux

LLee ss��cchhaaggee dduu bbooiissD�fauts du s�chageIn�galit� ou r�partition de l’humidit� : Prendre quelques jours avantl’utilisation pour que l’humidit� se soit �quilibr�e sinon il y a risque detension.Gerces ou fentes superficielles : Dues au soleil trop fort (couvrir le bois), auvent trop violent (protection au c�t� du vent), ou au s�chage artificiel(maintenir un degr� d’hygrom�trie suffisant)Fentes en bout : Freiner l’�change avec l’air par des taquets et peintureFentes internes: du � l’�tat hygrom�trie de l’air trop bas et � unetemp�rature trop �lev�eColoration / d�coloration : S�chage � basse temp�rature et dans l’air le plussec possible pour les essences les plus sensibles (ch�ne, h�tre)C�mentation ou croutage : Sous l’effet d’un dess�chement trop intense de lasurface, il se forme une sorte de cro�te qui emp�che l’eau de migrer versl’ext�rieur (ch�taignier).Le collapse : D�faut du � un retrait anormal � cause d’une trop fortetemp�rature

PPoouurr uunn ssttoocckkaaggee eett uunn ss��cchhaaggee ddee qquuaalliitt�� iill eesstt nn��cceessssaaiirree ddee ::

PPoosseerr llaa bbiillllee ddee bbooiiss eenn rreeccoonnssttiittuuaanntt llee ffuutt ddee ll’’aarrbbrree.. PPoosseerr llee bbooiiss ssuurr ddeess bbaassttaaiinnggss ddee nniivveeaauu ((ssee dd��ggaauucchhiissssaanntt eennttrree eeuuxx)) DDee ddiissppoosseerr ddeess rraabblleetttteess eennttrree cchhaaqquuee ppllaanncchhee eessppaacc��eess dd’’eennvv.. 4455ccmm..

TECHNOLOGIE DU MATERIAU : L’arbre et la...

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