Soutenance mémoire
LE BOIS : DESCRIPTION
Le matériau bois
L’arbre est constitué de racines, de tiges, de branches et de feuillages. L’ensoleillement, la nature du terrain, l’altitude, la température ambiante, ainsi que la pollution atmosphérique sont des paramètres qui interviennent directement sur la croissance des arbres. Le bois est le matériau qui constitue l’essentiel du tronc, des branches et des racines.
Description du bois
Le bois se décrit par : sa couleur, la différenciation de l’aubier, la couleur du duramen, la figuration, le veinnage, l’orientation du fil et du grain, ainsi que par la porosité. Ces critères ont un impact direct sur la qualité esthétique du bois, sur son comportement à l’usinage et sur la qualité de la finition.
L’épaisseur de l’aubier et des cernes annuels d’accroissements, la densité, le grain et la rétractabilité du bois marqueront définitivement sa croissance et révèleront en grande partie ses caractéristiques. En effet, le bois est à la fois hétérogène, anisotrope et hygroscopique :
Hétérogène : Car les cellules qui le composent sont de nature et de forme différentes, sa densité est irrégulièrement répartie, et des singularités de croissance différencient chaque pièce.
Anisotrope : parce qu’il possède une structure cellulaire orientée et ne présente pas les mêmes caractéristiques suivant les différentes directions.
Hygroscopique : car il est susceptible de perdre ou de reprendre de l’humidité en fonction de la température et de l’humidité relative de l’air ambiant.
Catégorie du bois
Le bois est classé sous deux grandes catégories :
Les gymnospermes
Comprenant les arbres résineux, ils présentent une organisation structurelle relativement simple, uniforme et régulière.
Les angiospermes
Comprenant les feuillus, dont les espèces sont les plus évoluées du point de vue de la botanique, les angiospermes présentent dans leur structure une diversité beaucoup plus grande que celle du bois résineux, c’est-à-dire plus uniforme.
Composition chimique du bois
Quelle que soit l’essence, la composition chimique du bois en pourcentage pondéral varie peu. Ainsi pour le bois anhydre, on a les propriétés suivantes :
Carbone : C=50% ; Oxygène : O= 43% ; Hydrogène : H= 6% ; Azote : N = 1%
D’autres minéraux que l’on retrouve sous forme de cendre, tels que le calcium, le magnésium, les carbonates et la silice, ne représentent que 1 à 3% du poids du bois sec.
Le bois est essentiellement constitué de cellulose, d’hémicellulose et de lignines. La cellulose (C6 H10 O5)n est un homopolymère qui représente 50% en poids du bois, elle se trouve principalement sous forme de micro fibrilles, constitue l’ossature du matériaux et lui confère sa rigidité.
PROPRIETES PHYSIQUES ET MECANIQUES
L’étude systématique des propriétés physiques et mécaniques des bois malagasy a débuté avant 1930. Toutes les mesures ont été réalisées suivant des protocoles opératoires codifiés dans les normes françaises (NF), les normes du Comité européen de normalisation (CEN) et les normes ISO. Il est nécessaire de noter que les caractéristiques physiques et mécaniques du bois dépendent de la provenance et des conditions de croissance de l’arbre, ainsi que d’autres facteurs externes ou internes, notamment la maturité du bois. Cette variabilité est bien connue de tous les opérateurs techniques et économiques de la filière du bois.
Dureté
La dureté Monnin est déterminée sur les bois à 12 % d’humidité.
Les classes de dureté sont les suivantes (source : Atlas des bois de Madagascar) :
✦D < 1,5 : bois très tendre
✦1,5 < D < 3 : bois tendre
✦3 < D < 6 : bois mi-dur
✦6 < D < 9 : bois dur
✦D > 9 : bois très dur
La contrainte de rupture en compression axiale (C)
Elle correspond à la contrainte nécessaire à appliquer suivant la direction du fil du bois pour obtenir la rupture d’une éprouvette de dimension standard.
Les classes de résistance en compression axiale sont :
❏C < 450 kg/cm² : résistance faible ;
❏450 kg/cm² < C < 750 kg/cm² : résistance moyenne ;
❏C > 750 kg/cm² : résistance élevée.
La contrainte de rupture en flexion statique (F)
Elle correspond à la contrainte qu’il faut appliquer dans la zone centrale d’une éprouvette de dimension standard, reposant sur deux appuis pour provoquer sa rupture.
Il y a trois classes de résistance en flexion statique :
●F < 1 100 kg/cm² : résistance faible ;
●1 100 kg/cm² < F < 1 800 kg/cm² : résistance moyenne ;
●F > 1 800 kg/cm² : résistance élevée.
Le module d’élasticité longitudinal (E)
Cette propriété est de première nécessité technologique. C’est notamment le cas quand le bois est utilisé dans les structures, dont les pièces sont fréquemment sollicitées en flexion statique suivant leur plus grande direction, parallèlement aux fibres. Ce module caractérise la proportionnalité entre la charge et la déformation. Il constitue un indicateur de la rigidité du bois. La rigidité du bois se caractérise par trois classes de module d’élasticité longitudinal :
▶E < 100 000 kg/cm² : module faible ;
▶100 000 kg/cm² < E < 150 000 kg/cm² : module moyen ;
▶E > 150 000 kg/cm² : module élevé.
Le retrait
Le retrait tangentiel total et le retrait radial total permettent de déterminer les surcotes de sciage. Les classes de retrait tangentiel total (Rt) et de retrait radial total (Rr) sont les suivantes :
➤Rt < 6,5 % : retrait faible ;
➤6,5 % < Rt < 10 % : retrait moyen ;
➤Rt > 10 % : retrait élevé ;
➤Rr < 3,8 % : retrait faible ;
➤3,8 % < Rr < 6,5 % : retrait moyen ;
➤Rr > 6,5 % : retrait élevé.
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Table des matières
Introduction
Matériel et méthode
Schéma de l’étude
Critères d’inclusions
Données recueillies
Analyse statistique
Résultats
Discussion
Conclusion
Bibliographie
Tableaux
Annexes
