BOIS

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Durabilité des bois

L'intérêt d'un matériau est lié à sa performance, en particulier à son aptitude à l'emploi et à sa durée de service. Le bois est un matériau naturel biodégradable susceptible d'être attaqué par des organismes vivants, comme des champignons, des insectes et des bactéries. Il est aussi sujet à des dégradations abiotiques (physiques, chimiques, atmosphériques) : lors de son exposition à l'extérieur, le rayonnement solaire, l'oxygène de l'air, la pluie, le vent, etc., entraînent un vieillissement accéléré de la surface du bois. Par ailleurs, comme tout matériau organique, il est inflammable et se dégrade à température élevée. Enfin, toute variation d'humidité ambiante se traduit par des variations dimensionnelles, conduisant à des ruptures de joints de colle ou dans la couche de finition. Comprendre ces phénomènes va permettre de proposer soit l'utilisation d'essences durables, soit des conditions de mise en œuvre particulières, soit des produits de traitement adaptés.

Organismes lignivores

Les classes d'emploi du bois matériau

On classe les bois, traités ou non, en cinq « classes d'emploi », antérieurement nommées « classes de risque biologique » (norme européenne EN 335) en fonction de leur environnement (tabl. 4).

Bois : classes d'emploi

Tableau : Bois : classes d'emploi

tabl. 4 - Les cinq classes d'emploi des bois, en fonction de leur environnement. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Selon la résistance naturelle de l'essence – et la partie considérée, le duramen étant toujours plus durable que l'aubier –, les bois non traités peuvent ou non être utilisés (plus ou moins longtemps) pour une classe d'emploi donnée. Ainsi, le bouleau, l'épicéa, l'érable, le frêne, le hêtre, le sapin, le tilleul ne peuvent être utilisés sans traitement, même en classe 1. D'autres bois peuvent l'être, même sans traitement, en classe 1 (pin laricio...) ou 2 (orme...) ou 3 (cèdre, noyer, pin Douglas...) voire 4 (châtaignier, chêne pédonculé, chêne rouvre, robinier faux-acacia...) – la classe 5 étant inaccessible sans traitement – pour des durées qui dépendent de nombreux facteurs : emploi de duramen ou d'aubier, qualité du bois (présence ou non de défauts), degré initial d'humidité, etc., de sorte qu'un tel classement est très approximatif.

Les traitements biocides

Les biocides utilisés dans le monde pour le traitement du bois et des produits dérivés sont rassemblés dans le tableau 5. Certaines formulations associent plusieurs biocides afin de bénéficier de la synergie du mélange, ce qui permet de réduire la quantité de produit lors du traitement. On peut aussi ajouter un additif non biocide mais qui rend inaccessible des éléments essentiels (azote, phosphore ou calcium) au développement des champignons ou des insectes. Cela se fait par ajout d'agents chélateurs tels que l'acide éthylène-diamine-tétra-acétique (EDTA), ou encore par addition de monomères qui polymérisent in situ et diminuent ainsi l'accessibilité du bois.

La plupart de ces produits biocides ne répondent pas aux exigences de la directive européenne du 16 février 1998 (entrée en vigueur : 2008), qui exige que les substances naturelles ou de synthèses utilisées pour augmenter la durabilité du bois respectent la santé humaine et animale et n'aient aucun impact inacceptable sur l'environnement.

Les nouveaux traitements non biocides

Traitements pyrolytiques

Initialement développés en France et en Finlande, les traitements à haute température ont trouvé un accueil favorable en Amérique du Nord. Ils consistent en une pyrolyse ménagée effectuée entre 140 et 260 0C, sous atmosphère pauvre en oxygène. Trois phénomènes sont alors observés :

– une dégradation des hémicelluloses, qui se traduit par une diminution de l'hydrophilie du bois ;

– la réticulation (création de courtes chaînes annexes jouant le rôle de pont entre les macromolécules) des lignines, ce qui entraîne un durcissement du bois ;

– une transformation de la structure cristalline de la cellulose, qui conduit à une modification des propriétés mécaniques du bois.

Ces modifications dépendent de la température, de la durée du traitement, de la pression, du taux d'humidité initial, de la nature de l'atmosphère (azote, vapeur d'eau...) et de l'essence traitée. Ces traitements rendent le bois plus foncé et augmentent sa résistance biologique, sa stabilité dimensionnelle et sa résistance à la compression. Toutefois, on constate une diminution de la résistance au cisaillement, aux chocs et aux [...]

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Plans d'observation du bois secondaire

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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

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Pour citer l’article

Marie Elisabeth BORREDON, Édouard BOUREAU, Xavier DÉGLISE, Carlos VACA-GARCIA, « BOIS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/bois/