BOIS

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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.

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).

Bois : densité

Tableau : Bois : densité

tabl. 1 - Densité de différents bois. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

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

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, assemblage...).

Production de crayons à Taïwan

Photographie : Production de crayons à Taïwan

Séchage du bois, à TaÏwan, destiné à la fabrication de crayons. 

Crédits : Keystone/ Getty Images

Afficher

Le séchage se décompose en deux étapes : apport d'énergie nécessaire à l'évacuation de l'eau, et évacuation de l'eau sous sa forme vapeur. On peut distinguer plusieurs procédés plus ou moins couramment utilisés :

– le plus répandu, le séchage convectif à basse température, comme le séchage à l'air abrité ou non ;

– le séchage convectif à haute température, où la température de l'air sec est supérieure à la température d'ébullition de l'eau ;

– le séchage sous vide continu ou discontinu ;

– le séchage radiatif solaire direct ou par infrarouge ;

– le séchage par haute fréquence (H.F.) ou micro-onde (dissipation d'énergie par agitation moléculaire), qui peut être couplé à l'utilisation du vide ;

– le séchage par conduction, qui peut être utilisé pour le séchage de placages, est un séchage par contact, par l'intermédiaire ou non de membranes poreuses.

Le choix du procédé dépend de la qualité recherchée et des conditions d'usage du bois sec, sans oublier les propriétés de l'essence (densité, propriétés de retrait et gonflement). La vitesse de séchage est un paramètre important : si elle est trop élevée, elle peut provoquer des fentes et fissures, notamment pour le chêne. Les recherches en cours ont comme objectif d'arriver à un produit de qualité, séché le plus rapidement possible, par exemple en combinant séchage H.F. et vide.

Retrait et gonflement

Au cours du séchage, en particulier à partir du point de saturation des fibres, le bois se rétracte dans ses dimensions et donc dans son volume (retrait). Comme le bois se met en équilibre avec l'humidité ambiante (avec une inertie variable selon les espèces), il se rétracte ou se gonfle selon les variations d'humidité.

L'importance des variations dimensionnelles est variable suivant les directions considérées (cf. chapitre 4, Caractéristiques mécaniques et assemblages) :

– dans le sens du fil ou de l'axe de l'arbre, le retrait est pratiquement négligeable ;

– dans le sens radial, perpendiculaire aux cernes annuels, il est plus important, atteignant jusqu'à 5 ou 6 p. 100 de la largeur des planches ou plateaux ;

– dans le sens tangentiel (tangent par rapport aux cernes annuels), le retrait peut atteindre trois fois la valeur du retrait radial.

Les bois à forte inertie hygrométrique, comme ceux d'essences tropicales et du noyer, du peuplier, des résineux, du frêne, sont les bois peu nerveux utilisés pour l'ameublement et les menuiseries industrielles. Les bois nerveux peuvent être utilisés en charpente. Le chêne, le charme, le robinier, le hêtre et l'eucalyptus sont des bois très nerveux à fort coefficient de rétractabilité.

Pour diminuer les variations dimensionnelles :

– le taux d'humidité doit être en rapport avec les conditions d'utilisations ;

– si possible, le débit sur quartier sera préféré au débit sur dosse (cf. chapitre 4, Caractéristiques mécaniques et assemblages), pour diminuer au maximum le retrait sous forme de « tuilage » ;

– la vitesse de séchage sera adaptée afin d'éviter les déformations brutales, génératrices des gerçures ;

– le stockage des produits secs se fera sous atmosphère conditionnée, avec une humidité en rapport avec celle des conditions de l'utilisation.

Conductivité thermique

La conductivité thermique, qui représente la densité de flux de chaleur traversant une épaisseur unit [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 14 pages

Médias de l’article

Formations secondaires

Formations secondaires
Crédits : De Agostini/ Getty Images

photographie

Plans d'observation du bois secondaire

Plans d'observation du bois secondaire
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Coupe tranversale d’un tronc d’arbre

Coupe tranversale d’un tronc d’arbre
Crédits : Sakhorn/ Shutterstock

photographie

Cellulose

Cellulose
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 11 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur d'université, directrice du laboratoire de chimie agro-industrielle U.M.R. I.N.P.T.-I.N.R.A.
  • : membre de l'Académie des sciences, professeur émérite à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : 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
  • : enseignant-chercheur à l'Institut national polytechnique de Toulouse

Classification

Autres références

«  BOIS  » est également traité dans :

ACÉTIQUE ACIDE

  • Écrit par 
  • Jacques METZGER
  •  • 2 113 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Acide acétique »  : […] Contrairement au vinaigre, l'acide acétique, en tant que produit chimique, n'est pas préparé par fermentation de jus alcooliques. La plus ancienne méthode est la pyrolyse du bois. Fortement concurrencée par des méthodes synthétiques, elle ne subsiste que grâce à l'intérêt de ses sous-produits : – charbons de bois très utiles pour la cémentation et l'affinage des aciers mais aussi comme adsorbants […] Lire la suite

AMAZONIE

  • Écrit par 
  • Martine DROULERS
  •  • 3 265 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Mondialisation et intégration »  : […] Avec une production de bois tropical qui oscille entre 40 et 60 millions de mètres cubes par an, l'Amazonie fournit le quart de la production mondiale de bois tropical et ses exportations ne font que croître avec l'épuisement des forêts asiatiques. Un système de concessions forestières est mis en place dans les forêts publiques en vue de contrôler le renouvellement des ressources en bois. L'agrof […] Lire la suite

BAÏKAL LAC

  • Écrit par 
  • Laure ARJAKOVSKY, 
  • Pierre CARRIÈRE
  •  • 4 058 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La mobilisation de l'opinion publique et les mesures adoptées »  : […] Dès les années 1960, écrivains et scientifiques se mobilisent et manifestent, permettant ainsi d'éviter la construction de plusieurs combinats de pâte à papier envisagée par les autorités sur les rives du Baïkal. Peu à peu, la prise de conscience de l'opinion publique prend forme. En 1987, un mouvement informel pour la défense du lac Baïkal s'organise et recueille cent sept mille signatures en si […] Lire la suite

BRÉSIL - Géographie

  • Écrit par 
  • Martine DROULERS
  •  • 9 981 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « L'avancée du front pionnier »  : […] L'arc de la déforestation correspond à la région marquée par l'avancée du front de défrichement et qui prend en écharpe, sur une bande de plusieurs centaines de kilomètres de large, la partie méridionale de l'Amazonie depuis l'Acre, à la frontière péruvienne, jusqu'à l'État du Maranhão. Le mouvement général de déboisement, très actif, qui s'établit en moyenne à 20 000 km 2 /an depuis les années […] Lire la suite

CANADA - Espace et société

  • Écrit par 
  • Anne GILBERT
  •  • 12 629 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Le bois : l’occupation plus poussée des bassins hydrographiques »  : […] Le bois, dont est privée l’Angleterre à cause du blocus napoléonien à partir de 1806, vient donner une nouvelle impulsion à l’économie canadienne. La demande est forte, alors que la métropole est en pleine révolution industrielle. L’exploitation forestière favorise le développement des villes et des villages et l'ouverture de routes. Un système agroforestier se met en place, à l’aide d’une main-d […] Lire la suite

CENTRAFRICAINE RÉPUBLIQUE

  • Écrit par 
  • Apolline GAGLIARDI, 
  • Jean-Claude GAUTRON, 
  • Jean KOKIDE, 
  • Jean-Pierre MAGNANT, 
  • Roland POURTIER
  •  • 10 227 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Une économie peu développée »  : […] L' agriculture reste, de loin, le premier secteur d'activité, employant environ 70 p. 100 de la population active et contribuant pour près de 60 p. 100 au P.I.B. L'association manioc-banane plantain prédomine en milieu forestier. Dans les savanes, autrefois vouées aux cultures de mil et de sorgho, le manioc occupe une place prépondérante depuis plusieurs décennies. Les techniques culturales demeu […] Lire la suite

COLÉOPTÈRES

  • Écrit par 
  • Robert GAUMONT
  •  • 4 226 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Xylophages »  : […] On range sous ce vocable des espèces à régimes, en réalité, fort divers, qui s'attaquent aux bois. Ce sont des Anobiidés, Cérambydidés, Bostrychidés, Ipidés et Buprestidés ; de nombreuses autres espèces vivant aux dépens des souches en décomposition, comme les Valgus ou Trichius (Scarabiidés), ingèrent de grosses quantités de cellulose et ont sans doute un régime alimentaire très voisin, mais o […] Lire la suite

COMBUSTION

  • Écrit par 
  • Michel LUCQUIN
  •  • 4 690 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La combustion des solides »  : […] Comme dans le cas précédent des liquides, la combustion des solides est un phénomène se produisant essentiellement dans la phase gazeuse. Il y a donc lieu de considérer deux étapes : la gazéification du solide et la combustion des gaz obtenus. Les solides peuvent être classés en différentes catégories suivant la manière dont ils brûlent. Les solides à point de fusion peu élevé se comportent comme […] Lire la suite

CONGO RÉPUBLIQUE DU

  • Écrit par 
  • Philippe DECRAENE, 
  • Roland POURTIER, 
  • Patrick QUANTIN, 
  • Gilles SAUTTER
  •  • 12 271 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Une économie de rente dominée par le pétrole »  : […] Depuis l'indépendance , l'exploitation pétrolière a été le principal moteur des transformations économiques, et la cause première de l'afflux de population vers les villes, lieux de redistribution de la rente. Ces changements se sont faits au détriment d'autres secteurs de l'économie, principalement l'agriculture. Le Congo ne manque pourtant pas d'atouts : réserves foncières considérables, bonne […] Lire la suite

CROISSANCE, biologie

  • Écrit par 
  • André MAYRAT, 
  • Raphaël RAPPAPORT, 
  • Paul ROLLIN
  • , Universalis
  •  • 14 748 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Mécanismes »  : […] Dans les tissus des cormophytes, la croissance d'un organe résulte de la multiplication des cellules ( mérésis) et de l'accroissement de leur taille ( auxésis). Ce dernier processus peut se réaliser soit dans toutes les directions (croissance isodiamétrique des cellules des tubercules), soit dans une direction privilégiée, perpendiculaire (croissance tangentielle des cellules du cambium) ou parall […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

18 mai - 20 juin 2021 Belgique. Traque d'un policier d'extrême droite.

bois à Dilsen-Stokkem (Limbourg). Le militaire s’est suicidé. Les jours suivants, de nombreux témoignages de sympathie envers Jürgen Conings s’expriment, dans l’opinion comme au sein de l’armée. […] Lire la suite

1er-29 mai 2021 Belgique. Suite du déconfinement et rassemblements interdits.

bois de la Cambre, puis en centre-ville, quelques milliers de personnes, parfois venues d’autres pays européens, hostiles aux restrictions sanitaires. […] Lire la suite

1er-14 avril 2021 Belgique. Annonce de l'assouplissement des mesures de restriction sanitaire.

bois de la Cambre, à Bruxelles, attirées par l’annonce mensongère d’un festival de musique gratuit baptisé « La Boum ». Le 7, les ministres régionaux et fédéraux de la Santé décident de réserver l’administration du vaccin AstraZeneca contre la Covid-19 aux personnes âgées de plus de cinquante-cinq ans. Le 14, le Comité de concertation annonce un assouplissement […] Lire la suite

16 octobre - 2 novembre 2020 France. Assassinat du professeur d'histoire Samuel Paty.

Bois-d’Aulne, à Conflans-Sainte-Honorine (Yvelines), Samuel Paty, est tué à l’arme blanche et décapité près de son lieu de travail par un homme qui est rattrapé et abattu par la police. L’assaillant est un jeune Russe d’origine tchétchène, Abdouallakh Abouyezidovitch Anzorov, dont les parents ont obtenu l’asile politique en France en 2011. Au cours […] Lire la suite

8-15 octobre 2020 France. Agressions visant des policiers.

Bois-l’Abbé à Champigny-sur-Marne (Val-de-Marne) est la cible d’une attaque par une quarantaine d’individus et de tirs de mortiers d’artifice. Le 13, le ministre de l’Intérieur Gérald Darmanin présente une série de mesures en faveur des policiers : amélioration des équipements et des locaux, allègement des tâches administratives, augmentation de la […] Lire la suite

Pour citer l’article

Marie Elisabeth BORREDON, Édouard BOUREAU, Xavier DÉGLISE, Carlos VACA-GARCIA, « BOIS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/bois/