Effet de la hauteur sur les propriétés physiques du bambou

Échantillonnage des chaumes à étudier

Pour la prise des échantillons, la première étape a consisté en la reconnaissance des lieux afin de localiser les espèces et leurs emplacements. Il a été ensuite nécessaire de mettre en place un dispositif d’échantillonnage : plan d’expérience complet en considérant quatre facteurs (espèce, diamètre, hauteur de prélèvement et âge). Pour chaque espèce, deux âges (1 an et 3 ans) ont été choisis afin d’analyser les variabilités temporelles des caractéristiques. En effet, comme il a été dit antérieurement, le bambou commence à être exploitable dès sa troisième année. Mais à Madagascar, les villageois commencent à les couper dès un an, même s’ils n’ont pas encore atteint la maturité. Ces deux âges représentent donc deux stades de vie distinctes, à savoir la jeunesse et la maturité. La reconnaissance des âges des bambous s’est faite par identification du nombre de ramification des branches selon la méthode préconisée par Wei-chih Lin (1970). Chaque année, une ramification de plus se développe le long des branches. L’âge des bambous est donc donné par le nombre de ramifications qui se sont développées sur une branche (figure 3).

Façonnage des éprouvettes

Avant de procéder à l’analyse proprement dite, il s’est avéré nécessaire de façonner les éprouvettes sur lesquelles les mesures seraient effectuées. Pour cela, de chaque tige de bambou cueillie a été pris un anneau de 5 cm de long environ grâce à la scie circulaire. Ces anneaux ont ensuite fait l’objet d’écorçage (photo 10) et ont été coupés en petites sections parallélépipédiques (photo 11) de 5 cm * 3 cm sur le même axe transversal (figure 7). Le nombre de sections ainsi obtenu variait en fonction de la circonférence du chaume du bambou (de l’anneau). Dix de ces échantillons par partie de chaque tige de bambou ont ensuite été sélectionnés au hasard pour effectuer les diverses analyses au laboratoire pour les propriétés physiques (photo 12). Pour le cas de l’analyse du taux d’humidité, un nombre total de 180 éprouvettes par espèce a été analysé. Cette propriété ne peut être obtenue qu’après des calculs incluant les masses à un état saturé et un état anhydre des échantillons. Ainsi, chaque échantillon a été pesé à l’aide d’une balance de précision de 0,01 g. A été obtenue, par cette méthode, la masse de chaque section de bambou (photo 13). Ces échantillons ont ensuite été mis dans une étuve à 103°C de température durant 3 à 5 jours pour les ramener à l’état anhydre jusqu’à l’atteinte d’une masse constante, selon la norme NF B51-004 (AFNOR, 1985). Puis ils ont été une fois de plus pesés afin d’obtenir la valeur des masses anhydres. Ces données ont fait ensuite l’objet de calcul en vue de ressortir le taux d’humidité selon la formule 2.

L’infradensité a fait l’objet du même stratège. Puisque sa valeur n’a pu être obtenue qu’à l’aide de calcul, le travail au laboratoire consistait alors à analyser les composantes inclues dans la formule 1 à savoir le volume à l’état saturée et la masse à l’état anhydre. Pour obtenir le volume à l’état saturé, les échantillons ont été mis en place un à un dans un bécher rempli d’eau à ¾ de son volume. Le volume de chaque échantillon est égal au volume du liquide déplacé (principe d’Archimède) (photo 14). Pour déterminer les masses à l’état anhydre, la même méthode que celle utilisée pour l’humidité a été adoptée. Ainsi, le nombre total d’échantillons pour l’analyse de l’infradensité a été de 180 par espèce. l’analyse de la rétractabilité, les bambous ont été coupés longitudinalement en six sections grâce à une scie circulaire (photo 15). Ces sections ont ensuite été usinées à la dégauchisseuse puis à la raboteuse afin d’obtenir des sections bien planes et perpendiculaires (photo 16). Après quoi, ces dernières ont été coupées en des échantillons de 5 cm (L) * 2 cm (T) * 5mm (R) (figure 7, photo 17, photo 18). Comme pour la masse et le volume, les échantillons ont fait l’objet d’analyse avant et après le séchage à l’étuve. Les études diffèrent par les mesures à entreprendre. En effet, pour la rétractabilité, les mesures consistent à prendre les longueurs des échantillons suivant les trois axes (longitudinal L, radial R, et transversal T) grâce à un pied à coulisse d’une précision de 0,01 mm (photo 19). Tout comme pour les deux autres paramètres, le nombre d’échantillons est de 180 par espèce.

Procédés spécifiques pour la vérification des hypothèses

Les procédés utilisés pour la vérification des trois hypothèses ne sont pas les mêmes. Après avoir calculé les différentes propriétés physiques de chaque échantillon, les données ont été regroupées en plusieurs classes selon l’hypothèse à vérifier. La première hypothèse est scindée en deux sous hypothèses. Vu que la sous hypothèse 1 relate les effets du diamètre, les données ont été regroupées selon la position de l’échantillon sur l’axe diamétral. Puis, les paramètres ont étés comparer selon leur groupe d’appartenance qui a été pris comme facteur pour le test ANOVA au seuil de 5%. La démarche pour la vérification de la deuxième sous hypothèse est la même, exception faite que le facteur considéré a été la location le long du chaume. Trois groupes ont donc été mis en exergue, entre autre les trois positions le long des chaumes (parties inferieures, moyennes et supérieures). Après l’analyse de variance effectuée, un test de Fisher LSD a été mené pour comparer deux à deux ces trois parties le long du chaume. La deuxième hypothèse tenant compte des effets de l’âge sur les propriétés physiques des bambous a été vérifiée en regroupant les échantillons selon l’âge des chaumes sur lesquels ils ont été prélevés (un an ou trois ans). Les moyennes des propriétés physiques de chaque groupe ont été calculées puis comparées moyennant l’ANOVA au seuil de 5%. Pour la troisième hypothèse, les statistiques descriptives ont suffi pour la vérification. En effet, les moyennes des paramètres ont été comparées avec des données similaires mais attribuées à des ligneux pour en ressortir d’éventuelles possibilités de valorisation des deux espèces de bambous étudiées. Pour l’aboutissement du traitement de données, l’utilisation de logiciels tels que SPSS, XLSTAT a été nécessaire. Puis le logiciel EXCEL a été utile pour effectuer les différents graphes relatifs à cette étape.

Le changement d’humidité du bambou provoque des variations de dimensions. Ces variations se produisent dans les trois directions principales : longitudinale ou axiale, tangentielle et radiale. Suivant la direction axiale, la différence n’est pas significative entre les rétractabilités des deux espèces (Annexe 6, tableau 1). Les deux espèces ont une rétractabilité minime autour de 0,10 % (figure 11). L’estimation de ces moyennes est fiable puisque la variation est faible avec un coefficient de 4,43 % pour Dendrocalamus giganteus et de 2,70 % pour Bambusa vulgaris constrictinoda. Néanmoins, l’espèce Dendrocalamus giganteus est plus hétérogène que l’espèce Bambusa vulgaris constrictinoda d’un point de vue retrait longitudinal. Pour cette rétractabilité longitudinale, des valeurs négatives ont été trouvées. En effet, certains échantillons se sont gonflés suivant la direction axiale du fait du fort rétrécissement suivant le plan tangentiel.

Suivant le plan tangentiel, la rétractabilité de Dendrocalamus giganteus est significativement différente de celle de Bambusa vulgaris constrictinoda au seuil de 5 % avec une valeur de p égale à 0,002 (Annexe 6, tableau 1). En suivant le classement du CTFT, Bambusa vulgaris constrictinoda est classé parmi les espèces à forte rétractabilité (valeur supérieure à 11 %) tandis que Dendrocalamus giganteus a une rétractabilité moyenne (entre 7 et 11 %) (figure 12). Comme pour la rétractabilité longitudinale, ces estimations de moyenne sont fiables car les deux populations sont homogènes. En effet, le coefficient de variation est de 0,46 % et de 0,44 % respectivement pour Dendrocalamus giganteus et Bambusa vulgaris constrictinoda. Concernant la rétractabilité radiale, au seuil de 5 %, l’ANOVA n’a pas montré de différence significative entre les deux espèces (Annexe 6, tableau 1). Selon le classement du CTFT (Gérard, 1999), elles s’apparentent toutes deux au bois à fort retrait (valeur supérieure à 7%) (figure 12) avec la même valeur du coefficient de variation (0,50 %). Ainsi, les populations sont homogènes et les moyennes fiables.

Selon la direction longitudinale, il n’y a pas de différence significative entre les retraits des deux âges pour Bambusa vulgaris constrictinoda au seuil de 5 %, mais pour Dendrocalamus giganteus la différence est significative (Annexe 6, tableau 4). Les chaumes âgés de Bambusa vulgaris constrictinoda présentent une valeur plus élevée de la rétractabilité longitudinale avec une valeur de 0,29 % (figure 21). Suivant les deux autres directions (tangentielle et radiale), les bambous âgés sont dimensionnellement plus stables que les jeunes bambous. La rétractabilité des bambous de trois ans est moins importante que celle des bambous d’un an. En effet, les tests ANOVA ont montré une différence significative entre la rétractabilité de ces deux âges (Annexe 6, tableau 4). D’après les résultats, Bambusa vulgaris constrictinoda d’un an présente la valeur maximale de 13,91 % pour la rétractabilité tangentielle, la valeur la plus faible de 8 % est retrouvée chez Dendrocalamus giganteus âgée de trois ans. Par contre, dans le plan radial, les valeurs sont comprises entre 9,65 et 6,26 % ; la valeur la plus élevée étant remarquée chez Dendrocalamus giganteus d’un an et la plus faible chez Bambusa vulgaris constrictinoda de trois ans (figure 21).

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre 1 : Matériels et Méthodes
Partie A : Matériel végétal : Bambou
I. Généralités sur les bambous
I.1. Systématique
I.2. Caractéristiques
I.3. Anatomie des bambous
I.4. Distribution
I.5. Qualités
I.6. Economie et bambous
II. Présentation des deux espèces
Partie B : Méthodes
I. Descentes sur terrain
I.1. Objectif
I.2. Localisation de la zone d’étude
I.3. Echantillonnage des chaumes à étudier
I.4. Entretien informel et observation
II. Analyses au laboratoire
II.1. Objectif
II.2. Paramètres à analyser
Infradensité
Humidité sur pied
Rétractabilité dans les trois directions d’anisotropie
II.3. Echantillonnage pour les analyses en laboratoire
II.4. Façonnage des éprouvettes
III. Traitement de données
III.1. Objectif
III.2. Procédés globaux adoptés
III.3. Procédés spécifiques pour la vérification des hypothèses
IV. Récapitulatif de la méthodologie
Chapitre 2 : Résultats et interprétations
I. Propriétés physiques des deux espèces
I.1. Taux d’humidité
I.2. Infradensité
I.3. Rétractabilité
II. Variabilité diamétrale des propriétés
III. Effet de la hauteur sur les propriétés physiques du bambou
III.1. Taux d’humidité
III.2. Infradensité
III.3. Rétractabilité
IV. Effet de l’âge sur les propriétés physiques
IV.1. Taux d’humidité
IV.2. Infradensité
IV.3. Rétractabilité
V. Effet combiné de la location la hauteur de prélèvement et de l’âge
V.1. Taux d’humidité
V.2. Infradensité
V.3. Rétractabilité
VI. Corrélations entre les diverses propriétés
VII. Utilisations actuelles des deux espèces
VII.1. Utilisations de Dendrocalamus giganteus
VII.2. Utilisations Bambusa vulgaris constrictinoda
VII.3. Synthèse des utilisations actuelles des deux espèces
Chapitre 3 : Discussions et Recommandations
I. Sur la méthodologie
I.1. Etudes bibliographiques
I.2. Choix des âges
I.3. Nombre d’échantillons
I.4. Mesure des propriétés
II. Sur les résultats
II.1. Comparaison des deux espèces
II.2. Comparaison avec d’autres espèces de bambou
II.2.1. Pour l’espèce Dendrocalamus giganteus
II.2.2. Pour l’espèce Bambusa vulgaris constrictinoda
II.3. Comparaison avec le bois
III. Vérification des hypothèses
III.1. Effet de la position le long du chaume sur les propriétés physiques
III.2. Effet de l’âge sur les propriétés physiques
III.3. Valorisation des deux espèces
IV. Apports et intérêts de la recherche
V. Recommandations
V.1. Recommandations méthodologiques
V.2. Recommandations pratiques
V.3. Recommandations pour une meilleure valorisation
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIES
WEBOGRAPHIES
ANNEXES

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