Info bois n°2 : Caractéristiques du bois

1/ Les bois qu'on trouve en France

En France, on trouve en majorité des feuillus 65% comme des châtaigniers, des chênes, des érables, des frênes...

35% des résineux comme des épicéas, des douglas, des pins sylvestre et maritime...

2/ Différence entre feuillus et résineux ?

Le bois est un matériau anisotrope, c'est à dire qu'il présente différentes caractéristiques suivant ses plans de référence. Il y en a trois : plan tangentiel (bois sur dosse), plan radial (bois sur maille ou quartier), plan transversal (bois de bout).

La répartition des différents types de cellules dans l'espace, leurs proportions, leurs tailles constitue le plan ligneux.

Ce plan est contrôlé génétiquement de façon stricte, il est constant pour une espèce donnée, il présente des analogies pour des espèces voisines, et il a des caractéristique généraux pour une famille ou un groupe.

Le plan ligneux permet d'identifier et de décrire les bois ainsi que leurs propriétés caractéristiques (mécaniques, esthétiques, reconstitution climatique, datations archéologique...)

On distingue ainsi 2 grands types de bois : les résineux et les feuillus.

Résineux : Structure relativement simple et uniforme, constituée de trachéides et parenchymes.

Eléments constants : trachéides longitudinales et rayons ligneux.

Eléments peu commun : canaux résinifères, parenchymes longitudinaux et trachéides radiales

< Coupe transversale sur un épicéa

Feuillus : Structure diversifié et présence de cellules spécialisées.

Eléments constants : vaisseaux, fibre, parenchymes longitudinaux, rayons ligneux.

Eléments peu commun : Trachéides, canaux sécréteurs.

Coupe transversale sur un chêne >

On distingue aussi la différence entre les résineux et les feuillus par leur composition chimique :

Le bois est décomposé en différentes couches de l'intérieur à l'extérieur 

- Le duramen (coeur de bois) : partie morte, le bois est plus dur et souvent plus foncé.

- L'aubier : partie fonctionnelle, certaines cellules sont vivantes et le bois est clair.

- Le cambium : tissu générateur

- Le liber : conduction de la sève

- Le phelloderme, le phellogène et le suber : écorce

Les parties utilisées pour faire les éléments bois de construction se trouve sur l'aubier et le duramen.

4/ Les dérivés du bois massif : LC, CC, KVH, OSB, fibre de bois...

4.1/ à partir de sciage de bois massif

• Bois panneauté (solid wood panel) : un panneau constitué de pièces de bois collées ensembles sur leurs chants et s’ils sont multicouches collées sur leurs faces. Utilisation courant du monocouche : plans de travail de cuisine et de salle de bain, portes, bardages, marches, contremarches; et du multicouche : coffrage, panneaux de construction, murs, planchers, toitures.

• Bois abouté (KVH : KonstruktionsVollHolz) : Purgé de tout défaut structurel, l’aboutage du bois est un procédé de fabrication qui permet d’obtenir des pièces de bois de grande longueur, réalisé par le collage de courtes pièces assemblées dans le sens de la longueur et reliées entre elles par des entures. Il obtient une meilleure stabilité dans le temps et une résistance mécanique plus élevée.

• Bois reconstitué (CC : contre-collé) : Cela consiste à assembler deux ou trois éléments de bois qui seront ainsi collés face contre face. Chaque élément est préalablement séché, trié puis calibré avant d’être assemblé avec les autres. Une plus grande rectitude, une stabilité dimensionnelle et une résistance mécanique accrue

• Lamellé-collé (LC) : Assemblage et collage de bois résineux de taille réduite dont les fils sont parallèles. Cela permet d'obtenir des bois de grande taille droite ou cintrée avec une stabilité dimensionnelle.

4.2/ à partir de placages :

• Contreplaqué : Fabriquer par collage de feuilles de bois (plis), chaque plis est collé en fil perpendiculairement entre eux. Les propriétés sont identiques dans toute les directions, souple et résistant à l'eau, souvent utilisé pour les poutres en I, la charpente composite, le mobilier, le coffrage béton... 

• Lamibois (LVL) : Fabriqué en collant des couches de placage sèches entre elles avec des liants organiques résistant à l’eau. L’assemblage est ensuite cuit dans une presse chaude. Il permet la fabrication de pièces de grandes dimensions, de forte stabilité dimensionnelle et de grandes résistances mécaniques. Les axes longitudinaux des fibres des différentes couches ont tendance à être alternées afin de réduire le gonflement et le retrait des panneaux.

• Parallel Strand Lumber (PSL) : La fabrication commence par le découpage dans le sens longitudinal de feuilles de bois de 2 mm d'épaisseur pour donner des lamelles de 2 cm de longueur. Un système optique écarte les lamelles qui ont des défauts, les autres étant agglomérées avec un liant et pressées en continu. Il est utilisé sous forme de poutres de grosses section comme charpente et linteau de grande portée

• Laminated Strand Lumber(LSL) : est un matériau obtenu par collage de placage de bois disposés à fils parallèles, encollés et pressés en continu ayant une résistance mécanique élevée. Exemple : panneaux autoporteurs à plat.

4.3/ à partir de particules

• Oriented Strand Board (OSB) : Valorisant des bois d'éclaircies, le panneau est composé de lamelles de résineux minces environ 0,4mm et courte jusqu'à 8 cm, elles sont collées et orientées grâces à une résine. Utilisation économique pour le contreventement, les poutre en I et le plancher.

• Panneaux de particules : Valorisant les déchets de sciage, panneaux fabriqués à partir de particules plus ou moins fines par pressage à chaud et ajout d'un liant. Cela permet de proposé une grande gamme de densité et de qualité, il est utilisé en aménagement intérieur ou revêtement.

4.4/ à partie de fibre

• Panneau de fibre en isolation : Constitués d’éléments fins obtenus après défibrage, la cohésion du panneau est lié de sa compression et de l'aspect du liant. Panneau rigide ou semi-rigide, il est utilisé comme écrans de sous-toiture, contreventement, compléments d'isolation...

• Medium Density Fiberboard (MDF) : c'est un panneau de fibres à moyenne densité. Ce panneau est fabriqué à partir de fibres de bois de première éclaircie et d'un liant synthétique. Il est homogène dans les trois dimensions, esthétique du fait de sa texture fine, plus économique que le bois massif, disponible partout en différentes épaisseurs. Utilisation dans l'aménagement intérieur, meuble...

• Fibre de bois : en complément dans béton, chaux, terre crue...

5/ Classement mécanique ou structure

La classe mécanique du bois est déterminée visuellement par la norme NF B 52-001 en fonction des singularités du bois et de leurs dimensions : nœuds, pente de fil, cernes d'accroissement, fentes,déformations... ou mécaniquement par la norme NF EN 519 en utilisant des mesures non destructive à partir de diverses technologies : flexion 3 points, vibrations, ultrasons...

Cette classification est décrite sous la forme d'une lettre suivi d'un chiffre, exemple : C24,D18,GL30h ou GL32c

La lettre correspond au type d'essence :

• C : les résineux
• D : les feuillus
• GL : les lamellés collés

Le chiffre qui suit la lettre correspond à la valeur de la contrainte de rupture en flexion exprimé en mégapascal (Mpa). Une particularité pour les lamellés collés est qu'une lettre supplémentaire suit le chiffre h ou c.

• h :  toutes les lamelles ont la même contrainte
• c :  combinée de 1/3 des lamelles ont une contrainte de 40 MPa et les 2/3 autres ont une contrainte de 30 MPa. Cela fait un GL32c

6/ Classe d'emploi

La classe d’emploi d’un bois est déterminée par la norme NF EN 335-1 à 3 selon les risques d’exposition à l’humidité. Chaque classe détermine un degré de résistance à l'humidité soit par durabilité naturelle, soit par traitement (bois autoclave ; bois thermo chauffé). Cette « durabilité naturelle » d’un bois ne concerne que le cœur du bois : le duramen, donc les bois purgés de leur aubier, pourront être utilisés sans traitement. L’aubier est par définition non durable, certains bois nécessiteront des traitements car ils ne présentent pas de résistance naturelle.

Bois Classe 1 :

Bois sous abri sans aucune humidification possible, exemple : bois de menuiserie intérieur

Bois Classe 2 :

Bois sous abri avec ré-humidification temporaire et/ou accidentelle, exemple : bois de charpente et ossature

Bois Classe 3 :

Bois extérieurs sans contact avec le sol ni avec une source d'humidification prolongée et sans piège à eau. On distingue deux niveaux dans cette classe, niveau A : bois sous faible exposition traitement superficiel pour bois faiblement sollicités et risques réduits, exemple : menuiserie extérieur ; et niveau B : bois sous forte exposition traitement en profondeur pour bois fortement sollicités et risque notable, exemple : Bardage

Bois Classe 4 :

Bois extérieurs en contact avec le sol ou avec une source d'humidification prolongée ou permanente avec l'eau douce, exemple : lame terrasse.

Bois Classe 5 :

Bois extérieurs en contact avec l'eau de mer, exemple : fondation pilotis des cabanes de pécheur.

7/ Classement d'aspect

Le classement d'aspect des sciages repose sur des critères visuels relatifs à l'aspect des faces et des rives selon la nature, l'importance et la localisation des singularités, les imperfections de débit et les altérations du bois.

Il porte essentiellement sur les nœuds, les flaches, les gerces de séchage, l’entre-écorce, les poches de résines, la présence de moelle, les altérations dues à des champignons ou à des insectes.

Pour classer une pièce, il convient d'examiner successivement les quatre côtes de la pièce et de leur attribuer un choix en fonction des limites admises dans chaque choix pour les différents critères.

8/ Marquage CE

Il est obligatoire pour les bois sciés destinés aux emplois structurels (charpente, solivage, structure bois...)

Ce marquage à deux vocations : 

• assurer la libre circulation des produits au sein du marché intérieur de l'Union européenne
• garantir la sécurité des consommateurs et utilisateurs européens