LE MATÉRIAU BOIS
La seule chose qui travaille dans le bureau d'un fonctionnaire, c'est le bois.
"Coluche"
Le bois est le seul matériau « biologique » utilisé pour la construction au niveau structurel. Il fait partie des matériaux « biosourcés » : Matériaux issus de la biomasse animale ou végétale et plus précisément de la sylviculture / agriculture ou recyclage : entre autres certains isolants comme les laines, les pailles ou les textiles usagés.
C’est un matériau :
- « Hétérogène » : sa composition intérieure n’est pas homogène (aubier / bois parfait / essence du bois)
- « Anisotrope » : il a une orientation dûe à la présence de cernes d’accroissement et de rayons ligneux
- « Hygroscopique » : il travaille en fonction de l’humidité de l’air ambiant (retrait / gonflement)
Ce sont 3 facteurs à ne surtout pas négliger lorsque l’on souhaite construire un projet en bois. Une pièce de bois peut très bien convenir en intérieur pour un escalier par exemple et ne pas du tout convenir pour un projet en extérieur tel qu’une terrasse ou un bardage.
Rappel : Physiologie de l'arbre
L’arbre a besoin de 3 éléments essentiels pour croitre : de l’eau, des minéraux et de la lumière. En vérité l’arbre est un organisme incroyable qui ne cesse de croître et qui est en lien permanent avec les éléments qui l’entourent puisqu’il ne peut pas se déplacer. Ce lien est d’autant plus présent que la forêt est âgée car alors l’écosystème présent sur et sous terre est extrêmement riche.
L’apport d’eau se fait par la pluie ou les sources souterraines, l’apport des minéraux par le réseau des champignons et l’apport de lumière par le soleil. C’est la réaction chimique de photosynthèse couplant le dioxyde de carbone, l’eau et l’apport solaire qui permet la création de la lignine et de la cellulose, composants principaux de l’arbre. .
Il se reproduit par l’intermédiaire du vent pour certaines essences et avec l’aide parfois de certains animaux qui déplacent les graines. De plus lorsqu’un congénère meurt, est abattu, on s’aperçoit que d’autres arbres alentours « nourrissent » ce dernier et le maintiennent en vie.
Les scientifiques n’ont pas encore réussi à recréer en laboratoire la pression dans les vaisseaux de l’arbre qui permet à ce que l’eau (la sève brute) circule jusqu’en haut de la cime. Dans ces cellules, l’eau n’est présente ni à l’état liquide, ni solide, c’est un état entre les deux !
Composition interne de l'arbre
- L’écorce ou suber est la couche protectrice de l’arbre. Elle contient une substance imperméable appelée « subérine ».
- Le cambium engendre du liber vers l’extérieur et de l’aubier vers l’intérieur, ces deux couches sont des méristèmes secondaires de l’arbre (croissance en largeur), à différencier des méristèmes primaires (croissance en longueur).
- La sève montante « brute » circule dans l’aubier et la sève descendante « élaborée » circule dans le liber.
- Le duramen ou bois parfait est composé de cellules qui sont mortes au fil du temps car elles se sont remplies de tanin et ne laissent plus circuler la sève montante, on dit qu’elles se sont « duraménisées ». C’est la partie la plus intéressante en structure.
- Les rayons ligneux sont orientés radialement et sont disposés partout, ils ont un rôle de maintien cellulaire et de conduction.
- Un cerne d’accroissement se forme chaque année avec une alternance de bois de printemps et bois d’été.
A RETENIR : C’est dans l’aubier que circule la sève montante, cette couche est donc remplie de NOURRITURE pour l’arbre, les cellules qui le composent sont creuses. C’est la partie d’une pièce de bois qui TRAVAILLE LE PLUS et qui est le plus sujet aux ATTAQUES D’INSECTES ET DE CHAMPIGNONS. Il faut être vigilant à MINIMISER LA PRESENCE D’AUBIER A L’EXTÉRIEUR voire NE PAS DU TOUT EN METTRE et privilégier de n’avoir que la partie BOIS PARFAIT OU DURAMEN.
En intérieur, cela ne pose pas de problème d’avoir des pièces de bois avec aubier, mais dans ce cas il faudra être vigilant à ce que le bois soit RELATIVEMENT SEC :
Humidité dans le bois et emplois
Ce shéma permet de bien comprendre que l’utilisation de pièces de bois se fait après séchage du bois :
Lorsque le bois est abattu il est rempli de sève et donc d’eau. Entre 200% et 30% une pièce de bois ne change pas de dimension. EN REVANCHE IL VA FALLOIR ÉTRE VIGILANT EN DESSOUS DE 30% car c’est sous cette plage qu’il va y avoir des variations dimensionnelles.
Par exemple, si l’on souhaite fabriquer un meuble avec des pièces de bois à 35% d’humidité alors que l’emploi est de 8%, c’est à dire qu’il n’est pas assez sec, alors le meuble va travailler et plus aucun assemblage ne plaquera correctement, il va y avoir du jeu partout. Il en sera de même pour une charpente visible en intérieur.
L’humidité du bois varie en fonction de l’humidité de l’air ambiant et de la température. On peut la mesurer avec un humidimètre (2 aiguilles à planter dans la pièce de bois).
Classes d'emploi des bois
Il a été mis en place 5 classes d’emploi du bois, comme 5 situations où le bois est sujet à la présence plus ou moins importante d’eau. Ce n’est pas tant l’eau le véritable problème, c’est la présence de champignons parce que le champignon se développe en présence d’eau et d’obscurité. Tous les bois ne réagissent pas de la même façon par rapport à l’eau :
CLASSE 1 : Intérieur, entièrement protégé des intempéries, non exposé à l’humidification. Escalier / mobilier / plancher.
CLASSE 2 : Intérieur ou sous abri protégé des intempéries, humidification occasionnelle non persistante (condensation). Charpente / Mur ossature Bois
CLASSE 3.1 : Extérieur, sans contact avec le sol, soumis à une humidification fréquente sur des périodes courtes. Séchage complet entre deux périodes d’humidification. Petite section de bois comme un bardage.
CLASSE 3.2 : Extérieur, sans contact avec le sol, soumis à une humidification fréquente sur des périodes longues mais non continues. Séchage complet entre deux périodes d’humidification. La différence avec la classe 3.1 réside aussi sur la section du bois, un poteau par exemple rentrera plutôt en classe 3.2 car il mettra plus longtemps à sécher. Poteaux d’appentis extérieur.
CLASSE 4 : Extérieur, en contact avec le sol ou support à humidification récurrente ou immersion dans l’eau douce, conception induisant des pièges à eau, humidification très prononcée. Lambourdes et lames de terrasse.
CLASSE 5 : Extérieur, en contact avec le sol ou support à humidification récurrente ou immersion dans l’eau douce, conception induisant des pièges à eau, humidification très prononcée. Bois en contact avec l’eau salée. Pontons dans la mer
Chaque essence de bois est naturellement de classe 2/3/4 ou 5 : par exemple le pin maritime est naturellement en classe 2 alors que le robinier (faux acacia) est naturellement en classe 4.
Cela signifie que ces deux bois peuvent être utilisés en intérieur chauffé mais si l’on souhaite mettre du pin en extérieur il faudra lui injecter (par autoclave) un produit de préservation alors qu’il n’y en aura pas besoin pour le robinier.
Une grande bibliothèque d’essence de bois avec leurs caractéristiques est disponible sur le site TROPIX CIRAD :