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Le bois 1. Introduction : Le bois est un matériau naturel d'origine végétale. I

Le bois 1. Introduction : Le bois est un matériau naturel d'origine végétale. Il est constitué par un tissu végétal formant la plus grande partie du tronc des plantes ligneuses. Le bois assure, chez la plante, le rôle de conduction de la sève brute des racines jusqu’aux feuilles et le rôle de soutien mécanique de l'arbre ou de l'arbuste. Il sert aussi parfois de tissu de réserve. Il s'agit d'un des matériaux les plus appréciés pour ses propriétés mécaniques, pour son pouvoir calorifique et comme matière première pour la production artistique ainsi que dans de multiples secteurs industriels. Il a de nombreux usages dans le bâtiment et l'industrie (industries papetières, industries chimiques…) et en tant que combustible. Certaines plantes (palmiers, bambous…) produisent des tissus lignifiés mais non issus d'un cambium secondaire : il ne s'agit pas de bois. 2. Structure : La structure se compose d'une section transversale, perpendiculaire au tronc ou à la branche. Le bois est dit « bois de bout » ou « bois debout ». Il y a deux sections longitudinales, dont : la section radiale, longitudinale et parallèle aux rayons. Le bois est dit « bois de fil » ou « bois en fil » ; Sur la coupe transversale on observe les différentes couches circulaires du bois qui vont du centre vers la périphérie : moelle : partie la plus centrale de l'arbre. La moelle est un ensemble de tissus spongieux qui évoluent en vieillissant ; bois : xylème secondaire lignifié, composé en régions tempérées de cernes. écorce : partie la plus externe liber : partie interne et « vivante » de l'écorce. Le liber comporte un ensemble de vaisseaux dans lesquels circule la sève élaborée. suber (ou liège) : partie la plus externe ayant un rôle de protection On observe également des structures allant du centre vers la périphérie : les rayons. En observant précisément les couches annuelles appelées « cernes ». 3. Composition chimique : La composition chimique élémentaire du bois varie suivant les espèces, mais grossièrement le bois est constitué d'environ 50 % de carbone, 42 % d'oxygène, 6 % d'hydrogène, 1 % d'azote et 1 % de minéraux10 (principalement Ca, K, Na, Mg, Fe, Mn). On trouve également du soufre, du chlore, du silicium, du phosphore, et d'autres éléments en faible quantité. Le bois est constitué principalement de matières organiques (cellulose et lignine) et d'un faible pourcentage (de 1 à 1,5 %) d'éléments minéraux. Il contient également une part d'humidité variable. 4. Propriétés physiques :  Résistance mécanique : résistance à la traction et à la compression (le bois a cependant une meilleure résistance à la traction qu'à la compression).  Propriétés mécaniques du bois massif : soumis à des sollicitations mécaniques de faible intensité, le bois massif est susceptible de déformations réversibles qui peuvent être considérées comme élastiques (élasticité), lorsque les charges imposées sont inférieures à 30 % de la charge de rupture.  Densité : la densité du bois est généralement inférieure à 1 (le bois flotte) en raison des vides dans sa structure. Cette densité varie fortement selon un certain nombre de paramètres : l'essence, son degré d'humidité, la situation géographique et son climat, la situation du prélèvement... 1 Section du tronc d'un arbre Coupe transversale avec l’aubier clair, et le duramen sombre. Schéma de la rétractabilité du bois  Durabilité : bien qu'il s'agisse d'un matériau biodégradable, le bois peut durer dans certaines conditions plusieurs siècles, comme en témoignent de nombreuses charpentes de monuments anciens. Les paramètres favorables à la durabilité du bois sont le maintien en atmosphère sèche, la densité élevée, la composition chimique, (la période de coupe), liée à l'essence. Le bois de cœur est plus durable que l'aubier, plus riche en matières fermentescibles. Parmi  les espèces les plus durables, on classe le cèdre, le sequoia, le robinier faux-acacia, le mélèze, le chêne, le châtaignier… et parmi les moins durables : le sapin, l'épicéa, le hêtre, le peuplier, le tilleul… 5. Défauts des bois : Parmi les défauts techniques courants connus du bois, on rencontre les fentes, la roulure,et les fissures internes. Des modifications de la composition chimique des arbres peuvent entrainer une coloration anormale du cœur : le cœur noir pour le frêne ou rouge du chêne. Des anomalies de croissance peuvent apparaître : irrégularité des couches annuelles, nœuds vicieux, entre-écorce, fil ondulé (le rebours), dont certains sont très recherchés en marqueterie. Le bois peut également souffrir de blessures. Les plaies d'élagages regroupent les nœuds formés à la suite de cassures, naturelles ou non, de branches. Les frottures sont produites par l'arrachage de l'écorce. Les corps étrangers provoquent aussi une réaction de l'arbre avec la création d'un bourrelet de recouvrement. a. Poches de résine : Ces poches se créent dans le bois des résineux qui ont été fortement balancés par le vent. Ces « défauts », réputés plus esthétiques que mécaniques, posent des problèmes pour le travail du bois et pour son entretien (écoulements de résine par temps chaud). b. Autres défauts : Le bois est un matériau combustible. En brûlant, il s'enflamme, produit de la fumée, et dégage des gaz combustibles. Cependant, en construction il est plus résistant au feu qu'une structure métallique. En effet, il garde longtemps ses propriétés mécaniques avant de céder, tandis que le métal a tendance à se plier au bout de quelques minutes de combustion. Cet inconvénient se transforme en avantage quand il s'agit de se chauffer. Le matériau est sensible aux variations climatiques. Ceci devient un avantage dans la régulation de l’hygrométrie dans les bâtiments 6. Altération du bois : c. Insectes : Les femelles de certains insectes pondent sur des bois sains (insecte ravageur primaire) ou altérés (ravageur secondaire) des œufs sur l'écorce du tronc ou des branches donnant naissance à des larves qui creusent des galeries dont la section et le tracé sont caractéristiques des espèces et permettent souvent de les identifier. d. Attaque de champignons : Altération physique et colorée due à un champignon et des bactéries décomposant le bois par le cœur. 7. Utilisations : 2 Planche avec nœud Poches de résine Bois énergie. Maison de bois en construction (Autriche) Le bois est encore employé à de multiples usages et sous de multiples formes. C'est une matière renouvelable appréciée par les constructeurs de bâtiments modernes et/ou écologiques, et c'est aussi une source d'énergie renouvelable (Bois-énergie). Le bois est aussi connu pour son usage dans les arts. Des instruments à vent sont fabriqués pour la musique (hautbois, clarinette, flûte – à bec ou traversière…) ou à cordes (violon, alto, violoncelle, contrebasse, etc). a. Bois d'œuvre : Le bois d'œuvre est celui qu'on utilise pour la construction de charpentes de maisons et pour la fabrication d'une multitude d'autres produits, souvent reliés à la construction et à la rénovation résidentielles. - Bois brut sous forme de poteaux et rondins, après sciage ou refente. - Bois de structure: charpentes, maison en bois (bois empilé, maison à ossature bois ou poteaux poutre) et bardages, terrasses, traverses de chemins de fer. Ces bois peuvent être bruts de sciage ou rabotés. b. Autres usages : encadrement dont châssis de fenêtre ; boiserie ; lutherie ; allumettes… c. Panneaux : Contreplaqué Panneau de particules (dit Agglo). Panneau de fibres à densité moyenne MDF (dit Médium). Latte (charpente) d. Usages artisanaux : Le bois est un moyen d'expression artistique dans la marqueterie et la sculpture sur bois. C'est un support traditionnel pour la peinture à l'huile ou à tempera sur panneau de bois. 8. Quelques essences courantes : Acajou Bouleau Cerisier Ébène Érable Érable (broussin) Noyer (loupe) Palissandre Peuplier 3 Chêne Teck Pin Cèdre 4 uploads/s3/ cours-bois-simplifie 1 .pdf