bois (matériau).

bois (matériau). 1 PRÉSENTATION bois (matériau), substance compacte qui constitue le tronc des arbres, formée de fibres, de cellules et parfois de vaisseaux drainant la sève, utilisée depuis des milliers d'années comme combustible et comme matériau de construction. 2 GRAIN ET STRUCTURE Les marques présentes dans tous les types de bois naturel, appelées grains, sont dues à la structure du bois. De fins vaisseaux, au sein du tronc de l'arbre, transportent la sève des racines jusqu'aux feuilles. Lorsque le bois est coupé parallèlement à l'axe du tronc, on obtient du bois de fil droit. Dans certains arbres, cependant, les vaisseaux sont hélicoïdaux et tournent autour du tronc lors de leur montée. De tels arbres produisent du bois de fil torse. Le tronc d'un arbre ne croît pas en longueur, si ce n'est sa cime, mais croît en épaisseur. La seule partie du tronc qui participe à la croissance active de l'arbre est le cambium, une fine couche qui gaine le tronc. Dans les arbres de la zone tempérée, le cambium produit du nouveau bois au printemps et en été, et dans la plupart des arbres le premier bois est plus poreux et donc de couleur plus claire que le bois produit par la suite. Le tronc d'un arbre est donc entouré chaque année par une nouvelle paire de gaines concentriques, l'une claire, l'autre plus sombre. Bien que le cambium soit la seule partie du tronc à participer à la croissance active, des cellules vivantes sont également dispersées parmi les cellules de l'aubier. Le tissu végétal, composé des cellules vivantes, des fibres et des vaisseaux du bois, est appelé xylème. Lorsque l'arbre vieillit, la partie centrale du tronc meurt, les vaisseaux sont bouchés par des gommes, des résines ou simplement de l'air. Cette partie centrale est le bois de coeur. Les changements internes sont accompagnés de modifications de couleur caractéristiques des différentes espèces de bois. En général, le bois de coeur est plus sombre que l'aubier. 3 CLASSIFICATION On distingue les bois tendres et les bois durs selon l'arbre dont ils sont issus. Les bois provenant d'arbres à feuilles sont les bois durs ; les bois de conifères sont appelés bois tendres, quelle que soit leur dureté réelle (de nombreux bois tendres sont en fait plus durs que certains bois dits durs). Les bois durs sont munis de longs vaisseaux continus transportant la sève sur toute la longueur du tronc ; les bois tendres ne disposent pas de tels vaisseaux et le fluide y est transporté de cellule en cellule. De nombreux bois tendres (les conifères et les térébinthacées) contiennent des vaisseaux de résine disposés parallèlement aux veines. En général, ces bois produisent une grande quantité de résine, contrairement aux bois durs. Le noeud est une zone du tronc correspondant à la base d'une branche. Lorsque le bois est scié en planches, le noeud apparaît comme une irrégularité grossièrement circulaire. À l'endroit où la branche naît dans l'arbre, les anneaux du noeud sont en continuité avec le grain du bois, ce qui produit un noeud interconnecté au bois du tronc. Vers l'extérieur du tronc, près de la surface, le grain du tronc croît autour de la branche, ce qui crée un noeud enveloppé. Pendant le séchage du bois, son retrait dans une planche varie en fonction de la direction du grain. Le noeud se rétrécit plus vite que le reste du bois. Un noeud enveloppé peut donc se détacher complètement de la planche, ce qui forme un trou de noeud. Un noeud interconnecté ne peut pas se détacher mais, le bois situé autour de ce noeud étant tordu du fait de l'inégalité du retrait, la planche peut en être plus fragilisée que par la présence d'un trou de noeud. Mis à part leur effet sur la résistance du bois, les noeuds disposés de façon irrégulière sont souvent jugés indésirables pour le bois de construction. Le pin noueux ou des bois similaires sont toutefois exploités pour la fabrication de boiseries du fait des motifs formés par leurs noeuds. L'aspect du bois est prépondérant pour la fabrication de mobilier ou le lambrissage. Certains bois, comme le noyer, ont un veinage droit et parallèle associé à un coloris sombre et à une grande dureté. Ainsi, on les utilise beaucoup pour le placage. De nombreux placages sont réalisés par déroulage, selon un axe parallèle au tronc, ou par une coupe s'apparentant à celle d'un taille-crayon, une technique donnant lieu à de grands motifs irréguliers, ondulés et entrelacés. Voir Bois, industrie du ; Ébénisterie. 4 PROPRIÉTÉS PHYSIQUES Un bois est caractérisé par sa dureté, sa rigidité et sa densité. La densité d'un bois fournit des indications sur ses propriétés mécaniques : elle nous renseigne sur sa rigidité sous certaines contraintes, ou sur sa dureté. Il est important de déterminer la capacité du bois à résister sans déformation définitive aux sollicitations auxquelles il sera soumis lors de l'utilisation à laquelle on le destine. On définit la résistance, terme qui recouvre des propriétés différentes, selon les critères auxquels on se réfère. La résistance varie aussi fortement en fonction de l'état de dessiccation du bois et en fonction de l'orientation du grain. Le bois est toujours plus résistant lorsqu'il est coupé dans le sens du grain (plutôt que perpendiculairement), ce qui explique pourquoi les planches, les perches et les manches sont toujours découpés de façon que leur plus grande dimension soit dans le sens du grain. Le bois offre une grande résistance à la compression. Dans certains cas, à poids égal, il est plus résistant que l'acier. Il oppose, en revanche, une résistance modérée à la traction et au cisaillement. Une forte résistance à la compression est nécessaire pour les fondations et l'appui principal des bâtiments. La résistance à la flexion est essentielle pour la plupart des éléments de structure, comme les solives et les poutres. De nombreux bois, couramment utilisés pour leur grande résistance à la flexion, présentent d'importantes résistances à la compression. Néanmoins, le bois de chêne, par exemple, qui est très résistant à la flexion, présente une faible résistance à la compression, tandis que le bois de séquoia, résistant à la compression, résiste peu à la flexion. La résistance aux chocs est une mesure de la résistance vis-à-vis de contraintes soudaines et répétées. Le noyer blanc d'Amérique et le frêne ont une résistance aux chocs remarquable ; ils peuvent être utilisés pour les rayons des roues de chariots, pour les battes de base-ball et pour les manches de hache. Comme le noyer blanc d'Amérique est plus rigide que le frêne, il est préféré pour les manches fins, comme ceux des clubs de golf. D'autres propriétés mécaniques peuvent se révéler essentielles en vue d'une utilisation particulière. Par exemple, l'élasticité et la résonance de l'épicéa font de ce bois le seul matériau adapté à la fabrication de la table d'harmonie d'un bon piano. Voir Matériaux, science et technologie des. 5 DURABILITÉ Le bois est naturellement très durable. S'il n'est pas attaqué par des organismes vivants, il peut durer des centaines, voire des milliers d'années. Des morceaux de bois utilisés par les Romains ont été retrouvés quasiment dans leur état originel, en raison d'une combinaison de facteurs favorables à leur conservation. L'organisme mettant le plus sûrement en péril l'intégrité du bois est le champignon du bois, qui provoque ce que l'on appelle la pourriture sèche, qui ne cesse que lorsque le bois est humidifié. L'aubier est le plus susceptible de subir ce type de pourriture, alors que le bois de coeur de certaines espèces résiste naturellement à ces champignons. Le noyer, le séquoia, le cèdre, l'acajou et le teck font partie des bois connus pour leur longévité. De nombreux bois résistent à des attaques particulières. Le teck offre une excellente résistance aux intempéries, et peut supporter de très longs séjours dans l'eau, tout en ayant une grande solidité. On l'utilise donc pour construire le pont des navires, des meubles de jardin, ou encore la partie sous-marine des appontements. Le séquoia, l'acajou et différents types de cèdres ne sont pas attaqués par les termites. Dans la majorité des cas, ces bois sont aromatiques et leur résistance est surtout due aux résines et aux produits chimiques qu'ils contiennent. La résistance des bois peut être améliorée en les protégeant chimiquement contre la détérioration. La méthode de traitement la plus efficace a longtemps été l'imprégnation au créosote ou au chlorure de zinc. Cette méthode est toujours l'une des plus efficaces. Cependant, de nouveaux produits, dont plusieurs contenant des composés du cuivre, ont été introduits sur le marché. Le bois peut être protégé contre les intempéries par des revêtements de surface appropriés, appliqués à la brosse, par pulvérisation ou par immersion. Cependant, les applications de surface pénètrent peu le bois et n'empêchent donc pas la détérioration par les insectes, les champignons et des animaux térébrants. 6 SÉCHAGE Le bois fraîchement coupé contient de l'eau dans une proportion d'un tiers à plus de la moitié de la masse totale. La dessiccation du bois avant sa transformation en bois de construction est appelée séchage. Il est effectué pour de multiples raisons. Le bois séché est beaucoup plus résistant à la pourriture que le bois frais et beaucoup plus léger ; son transport est par conséquent moins onéreux. Son pouvoir calorifique est nettement plus élevé, ce qui est important s'il est utilisé comme combustible. Enfin, le bois se déforme au cours du séchage : celui-ci doit donc être complété avant le sciage du bois. Le bois peut être séché soit à l'air soit par étuvage. Le séchage à l'air requiert plusieurs mois, tandis que le séchage par étuvage ne nécessite que quelques jours. Dans les deux cas, le bois doit être soigneusement empilé et le déroulement du séchage contrôlé, afin d'éviter une déformation trop importante. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.