Le matériau bois Etude anatomique des végétaux ligneux

Généralités

Les arbres se divisent en deux grands groupes :

- Les gymnospermes ou bois résineux : ils sont fournis par les arbres du groupe des

conifères caractérisés par une forme conique et des feuilles en forme d'aiguille (pin sylvestre,

épicéa, sapin, mélèze, douglas ) et font partie d'un sous-embranchement des plantes à graines.

Le nom gymnosperme provient du grec gumnospermos signifiant « semence nue ».

- Les angiospermes ou bois feuillus : ils sont fournis par les arbres du groupe botanique des

dicotylédones caractérisés par des arbres à feuilles caduques pour nos régions tempérées (chêne,

hêtre, frêne, peuplier, érable, châtaignier etc). Angiosperme signifie «graine dans un récipient»

en grec par opposition aux gymnospermes (graine nue).

Caractéristiques de la forêt mondiale (FAO-2000)

- Répartition par continents Superficie (3870 Mh) :

Afrique 17%

Amérique Nord 14%

Amérique Sud 23%

Asie-Océanie 19%

Europe 5%

Etude de la cellule végétale

Elle est constituée essentiellement :

- d'une membrane cellulaire complexe formant "l'ossature"

- d'un noyau "flottant" dans le cytoplasme, il assure la transmission génétique des caractères de

l'être dont la cellule fait partie.

- d'un cytoplasme, liquide visqueux dans lequel flottent des corps solides, qui participent à la

synthèse des constituants de la cellule, à la respiration ou à l'assimilation des substances

nutritives exemple : les chloroplastes

- de vacuoles : cavités remplies de substances organiques dont le volume varie.

Suivant les plantes, leur stade de croissance, la place et le rôle assignés à la cellule, chacun de ces

éléments cellulaires peut subir des transformations :

- la membrane peut s'épaissir et s'imprégner de différentes substances (lignine, subérine, cutine

) ;

- les vacuoles peuvent se diviser s'unir se réduire ;

- les plastes peuvent prendre une coloration donnant une pigmentation particulière, au feuillage

par exemple ;

- la cellule peut stocker des produits de réserve (amidon) ou de sécrétion (résine, tanin) ;

Les tissus végétaux

Les cellules subissent des modifications en rapport avec les fonctions qu'elles sont appelées à

remplir : les cellules, semblablement différenciées, sont groupés en tissus ayant chacun leur

constitution et leur fonction déterminées. Les différents tissus sont donc classés suivant leur

spécialité. On distingue :

Le tissu protecteur : il protège le corps des végétaux contre le milieu extérieur. Il constitue

l'épiderme pour les parties jeunes (feuilles jeunes rameaux) ou le liège et écorce pour les parties

âgées.

Le tissu conducteur: il assure la circulation de la sève, la sève brute des racines aux feuilles ;

la sève élaborée des feuilles aux différentes parties de l'arbre. Il existe donc deux sortes de tissus

de conduction.

Les tissus vasculaires : ils conduisent la sève brute. Ils sont formés de vaisseaux chez les

feuillus et de trachéides chez les résineux.

Les tissus criblés : ils conduisent la sève élaborée. Les canaux conduisant cette sève

s'appellent les tubes criblés

Le tissu de nutrition : appelé parenchyme, il peut prendre différentes formes :

* parenchyme chlorophyllien dans les feuilles -parenchyme absorbant dans les racines

* parenchyme de réserve dans le bois

Le tissu de soutien: il est constitué de cellules très allongées aux parois

durcies imprégnées de lignine. Il donne sa rigidité au bois. Appelé fibres pour les

feuillus et trachéides pour les résineux

Le tissu sécréteur : il élimine les déchets de l'activité physiologique (résines

latex essences végétales tanins) L'élimination se fait à l'intérieur de l'arbre (ex. poches

de résines)

L’aubier et le bois parfait

Les racines, branches et tronc d'un arbre sont constitués d'un ensemble de fibres ligneuses, de

parenchyme et de vaisseaux (environ 50% de cellulose et 20% de lignine)

L’aubier correspond au bois physiologiquement actif. Petit à petit les vaisseaux qui

constituent l’aubier cessent d’alimenter l’arbre ; ils se bouchent et s’imprègnent de différentes

substances (tannins, résines). Cette zone de l’arbre est alors appelée duramen et le bois est

qualifié de bois parfait.

Les essences de bois peuvent se classer en deux catégories :

- duramen différencié : l’aubier est plus clair que le duramen (ou bois de cœur dans ce cas là). Le

duramen dans cette catégorie possède généralement une durabilité naturelle en résistant aux

champignons lignivores et aux larves xylophages et il est peu ou pas imprégnable (chêne,

châtaignier, douglas, mélèze…)

- duramen non différencié : pas de différence de coloration entre l’aubier et le duramen et chaque

zone a des facultés d’absorption distinctes (sapin, épicéa, peuplier…)

La branche ou le tronc de l’arbre sont composés de cinq couches principales. De

l’extérieur vers l’intérieur :

- L’écorce protège l’arbre des intempéries, des insectes… Elle est plus ou moins épaisse

selon les espèces. Elle est composée par des cellules mortes. Elle est imperméable mais permet

des échanges gazeux pour la respiration des cellules du phellogène, du cambium et de l'aubier

qui constituent les tissus vivants sous-jacents.

- Le suber est un tissu végétal localisé à la périphérie d'un tronc. C’est la partie la plus

externe ayant un rôle de protection. Celle-ci contient une substance imperméable, la "subérine",

qui protège les couches internes.

- Le liber (écorce interne) sert à transporter la sève élaborée. La plupart des cellules qui

le composent sont mortes. La partie la plus interne du liber possède des canaux qui amènent la

sève élaborée des feuilles aux cellules du cambium.

- Le cambium est une partie très peu visible mais elle assure la croissance de l’arbre.

C'est là que se produit la croissance de l'arbre en épaisseur. C’est une couche visible au

microscope constituée de cellules vivantes. Ce méristème secondaire produit le bois d’aubier

vers l’intérieur et le liber vers l’extérieur du tronc.

- L'aubier (bois vivant) permet la circulation de la sève brute du sol vers les feuilles.

C’est la partie tendre du bois, la plus fragile aussi entre l’écorce et le bois dur dans laquelle les

parasites (insectes et champignons) trouvent des éléments nutritifs : amidon, sucres… Il est

composé de cellules plus ou moins vivantes en voie de duraminisation. Ces cellules transportent

la sève brute des racines aux feuilles Dans la mise en œuvre d’un bois de charpente, l’aubier

sera, autant que possible, éliminé.

- Le duramen est du bois mort qui sert de charpente à l’aubier qui l’entoure. C’est la

partie la plus dure et la résistante de l’arbre. Le duramen contient des antiseptiques naturels

(tanins, résines) le rendant plus résistant aux agressions biologiques. C’est cette partie de l’arbre

qui sera donc la plus fiable pour la construction. Il est composé de cellules mortes qui ont fini

d'évoluer. Les cernes marquent les couches successives d’aubiers superposées au cours des

années. C'est le support de l'arbre que l’on nomme bois de cœur ou bois parfait.

La moelle : C’est le tissu végétal un peu mou au centre du tronc. Il se forme au début de

la croissance de l'arbre et ne se modifie pas.

Les rayons : ce sont des espaces disposés dans le sens radial possédant des cellules de

parenchyme qui servent au stockage des réserves nutritives (amidon). Ils sont visibles chez les

feuillus mais pratiquement invisibles à l'œil nu chez les résineux.

Les cernes : ils correspondent aux couches de croissance annuelles. Leur comptage

précis permet de connaître l’âge de l’arbre au moment de sa coupe.

VII.8. La protection des bois

La protection des bois désigne l'ensemble des traitements et techniques mis en œuvre pour

préserver les bois des dégradations par l'humidité, par les champignons et par les insectes

xylophages ; elle consiste soit en injections, soit en applications superficielles de produits

fluides fongicides et/ou insecticides.

La protection des bois et les produits de traitement font l'objet de normes, dont :

ƒ NF B 50-100 à 50-102 (risques et traitement des ouvrages) ;

ƒ NF T 72-050 à 72-086 (produits de préservation) ;

ƒ NF X 40-002 (Vocabulaire) ;

ƒ NF X 40-100 à NF X 40-102 (Évaluation, identification et étiquetage des produits) ;

ƒ NF X 40-500 (Préservation des bois dans la construction) ;

ƒ NF X 40-501 (Protection contre les termites) ;

ƒ NF X 41-522 à 41-580 (essais d'efficacité).

Les sections usuelles (en mm) des débits seconds des bois indigènes et

tropicaux, avant corroyage, sont les suivantes (les bois du Nord ont des mesures

distinctes, dérivées de mesures anglaises) :

ƒ Madriers : 105x225 - 75x225 - 75x205

ƒ Bastaings : 65x185 - 65x165 - 55x155

ƒ Chevrons : 75x105,x75,x65 ou x55 ; 65x55 ; en chêne : 90x90 - 65x65

- 55x55

ƒ Demi-chevrons : 35x75 - 35x55

ƒ Planches d'échafaudage : 40x225 ou 40x205

ƒ Planches lorraines : 35x305 - 26x305

ƒ Lambourdes (chêne) : 35x75 - 26x75

ƒ Planchettes, feuillets : 26x225 - 18x225 - 15x225 - 22x222

ƒ Frises : 22x155 - 18x155 - 15x155 - 26x105

ƒ Voliges : 26x105 - 18x105 - 12x105

ƒ Demi-voliges : 18x50 - 15x50

ƒ Lattes : 14x70 - 14x40 - 12x50 - 12x30

ƒ Tasseaux : 30x30 - 26x26

D’autres sections particulières sont destinées aux travaux de couverture :

Chanlattes, chevrons chanlattés (triangulaires), tasseaux de joints (trapézoïdaux).

VII.5. Débits des bois

C'est la coupe longitudinale des billes de bois en éléments d'épaisseur ou de sections qui les

rendent manipulables et utilisables soit tels quels, soit pour des transformations par usinage.

On distingue le débit premier, consistant à scier les billes en plateaux, soit sur plots, soit sur

dosses (ou sur cercles annuels), soit, pour des bois de qualité, sur quartier, sur faux-quartier

ou sur maille; et le débit second, qui consiste à refendre les plateaux et débits premiers en

pièces de sections rectangulaires admises par l'usage, les avivés, ou délignés, ou alignés

parallèles.

VII.2. Les contraintes admissibles et propriétés physiques des bois d’Afrique : Contraintes

limites

Suite aux travaux de recherche sur les différents domaines (ressources en bois, mode de

traitement, classification des essences), il est possible de dresser un tableau récapitulatif des

principales essences dont l’utilisation peut être recommandée pour divers usages de

construction bois. Il faut préciser que cette liste n’est pas exhaustive et peut être complétée

lors de l’acquisition de nouvelles données. Par ailleurs, il est important de préciser que le

tableau ci-après est donc une adaptation du règlement CB 71 au contexte Africain (essence de

bois propre au continent, difficulté à créer des classes de résistance, …).

VII.7. Défauts et altérations des bois.

Défauts, accidents et vices de croissance :

ƒ Blessures plus ou moins cicatrisées,

ƒ Cadranure, cœur étoilé, gerçures, gélivures, lunure (ou gélure, ou double aubier), roulures

(décollements entre cernes annuels), etc.

Défauts de structure et d'aspect :

ƒ Cœur excentré, excroissances (loupes, broussins), contrefils, rebours ou fil tors, fibres

ondulées, etc.

ƒ Présence de nœuds sains, vivants (dits adhérents), dont le seul inconvénient est d'ordre

esthétique ; ou au contraire nœuds morts ou vicieux, à éliminer et à reboucher (bouchonnage).

ƒ Colorations anormales : bleuissement des pins, cœur foncé du sapin, cœur rouge du hêtre,

etc.

Défauts dûs à un séchage trop rapide ou inégal : ce sont les collapses, gerces et fentes ; ainsi

que les gauchissements et vrillages.

Destruction par des micro-organismes cryptogamiques: ce sont les échauffures, les

pourritures et la mérule.

Attaque par des insectes ou par leurs larves xylophages (Voir illustration et description à ce

mot ci-après).

Les assises génératrices

La croissance en diamètre du tronc est due au méristème secondaire, le cambium

qui forme une assise continue de cellules entre le xylème et le phloème primaire. Ce

cambium engendre un xylème secondaire - le bois - vers l’intérieur du tronc et un

phloème secondaire - le liber - vers l’extérieur. Les cellules ainsi produites au cours du

temps forment un manchon cylindrique qui devient très épais. Chaque année la

croissance en épaisseur des tiges est essentiellement due à l’ajout de bois.

Dans un tronc d’arbre, le xylème secondaire constitue la partie principale et

correspond à ce que l’on appelle communément le bois. Le liber étant situé plus à la

périphérie dans la tige ou la racine est rapidement écrasé par la pression de croissance

en épaisseur provenant de l’ajout de nouveau bois. Un nouvel ajout se fait chaque année

sous forme d’un cerne ou anneau de croissance ce qui fait augmenter le diamètre de

l’arbre. Le bois est principalement formé par des fibres ligneuses qui acquièrent ont un

rôle de soutien.

La partie jeune du tronc et des branches d’un arbre, située à la périphérie sous

l’écorce s’appelle l’aubier. C’est le bois de l’année généré par le cambium. Il contient

beaucoup d’eau et assure le transport de substances nutritives. A l’échelle

macroscopique, l’aubier est la zone de bois clair située entre l’écorce et le cœur plus

sombre. Il est exposé aux insectes xylophages et aux champignons lignivores en raison

de sa situation plus périphérique dans le tronc. Le bois de cœur est plus dur et plus

résistant que le bois d’aubier et il n’assure aucune fonction de transport de sève. Il est

formé par la superposition des cernes des années antérieures. Le développement de la

tige résulte d'une élongation et d'une croissance en diamètre; deux phases correspondant

à deux organisations différentes des tissus se succèdent. La première est liée au

développement en longueur et est caractérisée par l'élaboration de tissus de type

primaire; la seconde, liée au développement en épaisseur des tiges, est caractérisée par

l'élaboration de tissus de type secondaire.

Une assise génératrice est formée par un anneau de cellules en voie de

cloisonnement entourant la plante et donnant naissance à un Méristème de part et d'autre

de cette assise. Les cellules méristématiques ont des fonctions analogues à celles des

cellules souches chez les animaux : elles sont peu ou pas du tout différenciées et sont

capables de continuer leur division cellulaire indéfiniment

Méristème : Tissu de cellules végétales de type embryonnaire (non différencié) à

multiplication rapide, responsable soit de la croissance en longueur (tiges et racines), c'est le

méristème primaire, soit responsable de la croissance en épaisseur, c'est le méristème

secondaire.

Différentes assises génératrices : de l'extérieur vers l'intérieur de 1'arbre on trouve :

- l'assise génératrice subérophellodermique ou péridermique :

. méristème externe : liège

. méristème interne : phelloderme

- l'assise génératrice libéro-ligneuse ou cambiale :

. méristème externe : liber

. méristème interne : bois (aubier)

Notions de plans ligneux

Le plan ligneux est l'ensemble des particularités de nature et de disposition des

éléments constituants le bois. Il est constant pour tous les arbres d'une même essence.

C'est lui qui permettra une identification de l'essence par examen macroscopique ou

microscopique. L'étude du plan ligneux se fera au travers des trois coupes de références,

à savoir :

coupe transversale perpendiculaire au sens axial,

coupe radiale suivant un rayon ligneux,

coupe tangentielle tangente aux cernes annuels.

Proportion du retrait.

Sens axial : c'est le sens du fil du bois. Dans ce sens le

retrait est très faible et pratiquement négligeable.

Sens radial : c'est la direction du cœur vers l’écorce. Dans

ce sens le retrait est faible.

Sens tangentiel : sens tangent aux couches de croissance

les plus fortes, elles sont deux fois plus fortes que dans le

sens radial

Caractères généraux de structure des bois résineux

Les caractères de structure de ces bois sont simples, ce qui rend leur identification

difficile car ils se ressemblent tous. Le bois secondaire des conifères est exclusivement formé de

trachéides, cellules allongées, terminées en biseau, à section carrée, dont les parois lignifiées sont

creusées de ponctuations aréolées. Ces trachéides sont disposées régulièrement en lignes

concentriques et en files radiales entre lesquelles viennent s'intercaler les rayons ligneux. A leur

rôle conducteur s'ajoute un rôle de soutien.

Dans le bois initial formé au printemps au moment de la croissance de l'arbre , les

trachéides ont des parois minces.

Dans le bois final, formé en été au moment où la croissance de l'arbre est plus lente, les

trachéides ont des parois plus épaisses. Ce bois est plus coloré que le précédent.

Le parenchyme : à coté des trachéides, on trouve du parenchyme ligneux formé de

cellules prismatiques à membranes plus ou moins épaisses imprégnées de lignine et à

ponctuations simples. Mais alors que les trachéides sont des éléments morts, ces cellules sont

vivantes, le parenchyme jouant le rôle de tissu de réserves.

Les rayons ligneux : files de cellules allant de la périphérie vers le centre. Ils sont

constitués le plus souvent par une seule file de cellules : rayons unisériés. Ils sont formés, soit

uniquement de cellules de parenchyme, ils sont dits alors homogènes(sapins, tsuga, genévriers),

soit de cellules de parenchyme et de trachéides, et ils sont dits hétérogènes (pins, épicéas). En

coupe transversale, ces rayons apparaissent formés d'une seule série de cellules allongées

radialement. En coupe longitudinale tangentielle, leur hauteur est limitée à quelques cellules

seulement. Au champ de croisement des cellules de parenchyme, des rayons ligneux et des

trachéides, des ponctuations de chaque genre, facilitent les échanges de matières.

Les canaux résinifères : dans certains genres comme les pins, les épicéas, les

douglas, on trouve des canaux résinifères. Ce sont des tubes cylindriques, entourés de cellules

sécrétrices où s'accumule la résine. Ils sont de deux types : -verticaux, répartis dans la masse des

trachéides - horizontaux, de direction radiale, placés dans la partie moyenne d'un rayon ligneux

qui se trouve alors renflé à ce niveau. Ces canaux communiquent entre eux et forment un

système continu.

Structure du bois d’épicéa

Caractères généraux de structure de bois feuillus

Le plan ligneux des feuillus est beaucoup plus compliqué que celui des résineux, les

éléments constitutifs des tissus sont plus variés : rayons ligneux, vaisseaux, fibres, parenchyme

axial long et court, éléments sécréteurs. De plus, les dimensions de ces éléments, leur

groupement, leur structure, leur position sont très variables. Grâce à des différences très

marquées, l'identification macroscopique des essences feuillues est souvent plus facile que celles

des essences résineuses.

Les rayons ligneux : les cellules sont analogues à celles que l'on rencontre chez les résineux.

Chez les feuillus, les rayons peuvent ne comporter qu'une épaisseur de cellules, mais le plus

souvent ils sont épais de plusieurs couches de cellules (chêne hêtre érable)

Les vaisseaux : ce sont des tubes constitués par des cellules mortes allongées, empilées

les unes sur les autres. Ils sont extrêmement variés dans leurs dimensions (diamètre et largeur)

exemple le chêne fruitier et dans leur groupement (groupés ou non)

Le parenchyme : long ou court, il est parfois apparent à l'œil nu, il entoure les

vaisseaux ou les réunit en groupements caractéristiques

Les fibres : toujours en grand nombre, leurs parois sont plus ou moins épaisses et

lignifiées. Elles ont un intérêt essentiel quant aux qualités mécaniques et aux utilisations du bois.

Les éléments sécréteurs : cellules réparties dans tout l'arbre, elles ne sont pas

discernables.

Les taches médullaires : particulières à certaines essences aulne bouleau. Ce sont

d'anciennes galeries de larves d'insecte cicatrisées.

Structure du bois de chêne pédoncule

LES PROPRIETES PHYSIQUES

L'hygroscopicité :

C'est quoi? C'est le taux d'humidité que le bois absorbe dans l'air. Elle dépend de l'espèce et

de l'environnement de croissance (lieu, température, altitude). Notons que le taux d'humidité

de référence pour les caractéristiques d'un bois est de 8 à 12%.

La stabilité du bois :

C'est l'aptitude à varier dimensionnellement en fonction du taux d'humidité. Le bois peut soit

se rétracter, soit gonfler. Cela dépend de l'espèce, de la densité, de la texture, de

l'environnement de croissance (humidité de l'air notamment) et des propriétés du fil (direction

des fibres du bois.)

La conductibilité :

C'est l'aptitude à transmettre la chaleur, le son et l'électricité. Les propriétés thermiques

dépendent de l'espèce, de l'humidité, du sens (par rapport aux fibres) de transmission de la

chaleur et de la structure interne du bois. Les propriétés phoniques sont principalement

influencées par l'espèce (largeur des cernes) et le sens de propagation du son. Quant aux

propriétés électriques, elles dépendent de l’espèce, du taux d'humidité, de la densité et de la

structure cellulaire.

La dilatabilité :

C'est l'aptitude à varier dimensionnellement sous l'effet de la chaleur. Elle dépend

principalement du taux d'humidité et des variations de température. A noter qu'en cas

d'incendie, une poutre en bois poussera moins les murs qu'une poutre en métal.

La combustibilité :

Aptitude a brûlé. Elle dépend du taux d'humidité, de la densité et des dimensions de l'arbre.

Le bois Brûle lentement : 0,3 à 0,7 mm/minute.

La couleur

Elle est due a la présence de pigment propres à chaque arbre. Elle est fonction de l'espèce, du

degré d'hétérogénéité du bois, de l'environnement de croissance (sol, humidité,

température,...).

L'odeur :

Elle est due aux sécrétions provenant de l'arbre, aux altérations (attaques d'insectes, de

champignons, détériorations du tronc..) et au taux d'humidité du bois.

La texture :

Lorsque l'on regarde un bois coupé, on distingue souvent des cernes. La texture est le rapport

entre la largeur d'un cerne d'été (en général plus foncé) sur la somme des largeurs d'un cerne

d'été et de printemps (cerne en général plus clair).

Le grain

C'est l'impression visible créée par les séparations entre les différents éléments constitutifs du

bois, notamment les vaisseaux. Il dépend de l'espèce, de l'orientation de la coupe, de

l'environnement de croissance et de la structure des tissus (plus ou moins serrés...)

La densité :

C'est le rapport entre la masse volumique du bois et celle de l'eau. Elle est en fonction de

l’espèce, de l'environnement de croissance (sol, humidité de l'air), du taux d'humidité a la

pesée de l'homogénéité du bois.

La dureté :

Une corrélation étroite existe entre la masse volumique et la dureté. Les bois les plus denses

sont les plus durs et les bois les plus légers sont les plus tendres. L'échelle de dureté des bois

est exprimée en indice Chalais-Meudon. C'est le principal critère technique de sélection d'une

espèce en parquet et en escalier.

TRANSFORMATION DU BOIS

Les Panneaux Dérivés du Bois

Les Panneaux de Particules

Fabrication Ces panneaux sont souvent appelés "Agglomérer". Ils sont constitués de copeaux de bois ou

d'autres déchets ligneux provenant du façonnage du bois. Les déchets ligneux sont réduits, par

fragmentation, en particules de dimensions voulues qui n'ont pas de forme type mais dont les

trois dimensions sont comparables. Ces particules sont séchées, triées, puis mélangées à un

liant. Ce liant est de type urée-formaldéhyde pour les panneaux simples et urée-mélamine-

formaldéhyde pour les panneaux résistant à l'humidité. On y ajoute aussi des additifs tels que

fongicides (contre les champignons), insecticides (contre les insectes) ou anti pyrogènes

(contre le feu). Ce mélange est étalé sur une surface plane et pressé à chaud. Les panneaux

obtenus sont découpés aux cotes voulues, poncer et conditionnés.

Types de panneaux

Il existe plusieurs types de ces panneaux. Les plus courants sont :

-Couche homogène. Il s'agit de panneaux monocouche dont les particules sont toutes du

même gabarit.

-Tiroir couches. Les deux couches externes sont formées à l'aide des particules les plus fines,

et la couche interne (l'âme) est formée de particules plus grosses.

-Multicouche. Les particules sont réparties sur cinq à sept couches, étant de plus en plus fines

de l'intérieur vers l'extérieur.

-Extrude avec évidements. Pour obtenir des épaisseurs de panneaux importantes (jusqu'à 5cm)

, sans que les panneaux ne soient trop lourds, on les évide sur la longueur.

Domaine d'utilisation

-Revêtement de toiture, plancher, paroi de cloison.

-Panneau mélamine, stratifie ou recouvert d'un placage de bois naturel pour le mobilier

moderne.

-Industrie (Télévision , chaîne HI FI, baffles , aménagement Wagon,...)

Machinage

De par sa structure, le panneau de particules est très friable. Il convient donc d'utiliser des

outils tranchants. Les outils revêtus d’uuidia limiteront aussi l'usure car les matériaux

employés pour ces panneaux sont assez abrasif. Il faut toujours placer une cale martyre sous

les pièces à percer. Le fraisage (toupie ou défonceuse) n'est jamais net. A éviter donc. Afin

d'éviter les éclats, il faut inciser la surface inférieure lors du sciage des panneaux "mélamine"

ou surfacé bois naturel. Il est facile de visser ou clouer dans ces panneaux. Cependant, il vaut

mieux percer un pré-trou dans les chants pour éviter l'éclatement sur l'épaisseur. De même, il

faut éviter de placer la première vis à moins de 3 cm des bords.

Finition

Ces panneaux peuvent être peints. Cependant, il faut poncer les surfaces pour enlever le

brillant dû au pressage sinon il apparaît des taches inégales. Pour équilibrer le panneau et

éviter un cintrage il faut peindre les deux surfaces. La finition "mélaminé" ou surfacée bois

naturel convient très bien au mobilier moderne.

Propriétés Physiques

La durabilité du panneau de particules dépend :

-Des espèces de bois employées

-Du types de colle employée

-Des additifs incorporés

La masse volumique vari entre 450kg/m² et 800kg/m² selon la composition et le pressage

exercé. Il existe à l'heure actuelle aucun panneau de particules qui puisse résister à l'eau.

Dimensions commerciales

Les dimensions standard les plus courantes sont (lg x Lg) :

-1,25m x 2,50 /2,55/2,75/3,05m

-1,22 x 2,44 m

-1,85 à 2,10 x 5,50 / 3,66 /4,10 /5,10m

-1,85 x 2,55 / 3,82m

Les épaisseurs sont de 5,8,10,12,14,16,18,19,20,22,25,28,30,36

Les Panneaux bloc et lamellés

Fabrication

Ces panneaux sont fabriqués pour l'ébénisterie (Cotes de meubles, rayonnage, meuble galbés).

Le panneau bloc ou lamellé est constitué d'une partie centrale (l'ame) formée de lattes de 24 à

30mm de large ou de petites lamelles de bois faisant 8 mm. Les espèces employées sont des

bois légers comme le peuplier, L'épicéa ou le Limba. Celui-ci doit être traité contre les

insectes. Collés contre cette âme, les plis de parement sont issus du déroulage ou du tranchage

de peuplier ou d'okoumé. Puis contrecollé par les plis extérieur en bois nobles tels que le

Chêne , le Hêtre , le noyer, le sapellé ou encore Le Wengé

Machinage

Le travail de ces panneaux est comparable aux autres types de panneaux.

Finition

Ces panneaux peuvent être teints, vernis ou peints.

Propriétés Physiques

Les propriétés physiques sont très variables selon la qualité de fabrication et les espèces de

bois employées. Ce type de panneau ne doit pas être exposé à l'humidité car son collage n'y

est pas résistant. La masse volumique est de + ou - 750kg/m².

Dimensions commerciales

Les dimensions standard les plus courantes sont :

- 2,44 x 1,22m

- 2,50 x 1,25m

- 3,05 x 1,53m

Les Panneaux Dérivés du Bois Suite du Chapitre

Les panneaux contreplaqués

Fabrication Le contre-plaqué est composé de feuilles de bois (plis) superposées et collées. Le nombre de

ces plis est généralement impair. Le fil du bois est alterné, c'est à dire que le sens des fibres de

deux plis successifs est perpendiculaire. C'est ceci qui expliqué les deux couleurs visibles sur

la tranche du panneau. Cette alternance permet une très bonne stabilité dimensionnelle et une

bonne résistance mécanique. En Belgique, on les appelle communément triplex (3 plis) ou

multiplex. Les deux feuilles de parement, composées de placage déroulé ou tranché, sont

collées sur les deux faces d'une âme intérieure.

Types de panneaux contreplaqués Contrairement aux idées reçues, il y en a plus de dix sortes! Voici les principales :

-Le contreplaqué dit multiplis est le plus basique et classique. Il est constitué de feuilles

provenant généralement de la même essence et d'épaisseur voisine.

-Le contreplaqué composite a une âme (ou certaines couches) constituée d'autres matériaux

que le bois.

-Le contreplaqué moulé est non plan. Il est obtenu par pressage sur un guide.

-Le contreplaqué ignifuge a été traité pour résister au feu.

-Le contreplaqué décoratif possède des plis extérieurs en placage de bois nobles.

-Le contreplaqué marin est l'appellation commerciale des panneaux destinés à la construction

navale. Ils sont donc particulièrement résistants à l’eau, à la perforation et à l'abrasion.

-Le contreplaqué extérieur est destiné, comme son nom l'indique, aux emplois en extérieur. Il

est particulièrement résistant aux intempéries.

Utilisation Eléments de sous toiture, plancher, cloisons, ossature bois, Menuiseries intérieure et

extérieure, Emballage/caisserie, coffrage, construction de stands , fonds de remorque.

Machine et finition Voir remarques des autres types de panneau.

Propriétés Physiques S'il n'est pas explicitement traité (contre-plaqué extérieur ou marine), il ne doit pas être

utilisé en extérieur car très sensible à l'eau et aux intempéries. Pour l'extérieur, il faut protéger

les chants avec une colle à deux composants (D4). La masse volumique va de 550 à

750kg/m³. Le contreplaqué est livré à un taux d'humidité compris entre 10 et 12%. Il faut

laisser le panneau s'adapter à l'humidité du milieu dans lequel il sera mis en œuvre. Oublier

cette précaution peut entraîner des déformations du panneau.

Dimensions Commerciales - 2,44 x 1,22m

- 2,50 x 1,25m

- 3,05 x 1,53m

Les épaisseurs sont de 3,4,5,6,8,10,12,15,18,22,25 à 40mm.

Les panneaux de fibres Ces panneaux sont constitués de fibres obtenues par défibrage du bois. La cohésion est

principalement assurée par l'enchevêtrement des fibres et les propriétés intrinsèques de la

lignine .

Leur classement est fonction du procédé de fabrication et de la densité finale (due à la

pression apposée lors de la conception). On obtient ainsi :

- Des panneaux tendres appelés soft board d'une densité de 400kg/m³.

- Des panneaux mi-durs appelés MDP pour Medium Density Fiber board (panneaux de

moyenne densité) d'une densité de 600 à 850 kg/m³.

- Des panneaux durs appelé Hardboard d'une densité de 800 à 1100kg/m³.

Le MDF est aujourd'hui particulièrement prisé pour son homogénéité, ses bonnes qualités

mécaniques (résistance aux chocs), son usinage facile et son aptitude à recevoir facilement les

finitions classiques utilisées sur bois massif.

Fabrication du MDF La fabrication de ce type de panneau a débuté aux USA dans les années 1960. Pour

fabriquer ce type de panneau, on utilise des bois d'éclaircie et des sous-produits ligneux

générés dans l'industrie du bois. En règle générale, les panneaux sont constitués d'un mélange

de différentes espèces ligneuses. Les bois résineux fournissent des fibres plus longues que

celle de bois feuillus. La matière ligneuse est tout d'abord déchiquetée de façon à obtenir des

copeaux (chips). Ils sont ensuite tamisés pour n'en conserver que ceux dont les dimensions

sont comprises entre 5 et 40mm. Ils sont débarrassés de tous les corps étrangers avant d'être

étuver durant quelques minutes à une température de 160°. Les copeaux attendris passent

entre deux rouleaux cannelés qui en séparent les fibres. Celles-ci sont ensuite séchées en

traversant des tunnels chauffants. Il est possible d'améliorer les propriétés mécaniques et

physiques des panneaux en mélangeant des produits chimiques aux fibres. On obtient ainsi

des panneaux résistant au feu ou à l'humidité. Le type de colle utilisé est le même que pour les

panneaux de particules de bois agglomérées. L'ensemble des fibres, colles, et adjuvant

compose ainsi un matelas qui va être pressé et chauffé en continu. A la sortie de la presse, le

panneau est refroidi, scier d'équerre, poncé et calibré, contrôlé et emballé. Il faut ensuite

l'entreposés pendant quelques temps afin de neutraliser les tensions internes générées pendant

la fabrication.

Machinage Le façonnage des panneaux MDF est identique à celui du bois massif (tel que le chêne

, etc..) pour autant que l'on utilise un outillage adéquat suffisamment résistant à l'usure

(Wydia). Les techniques d'assemblages classiques sont utilisables. Ce panneau présente une

meilleure tenue et résistance à l'arrachage des vis que le panneau aggloméré.

Finition

Remarques : - Les panneaux doivent être convenablement "climatisés" avant tous travaux,

- La surface doit être nettoyée de la poussière de ponçage,

- L'équilibre entre la face et le dos doit être respecté.

Les surfaces peuvent être :

- Plaquées

- Recouvertes d'un papier mélamine,

- Recouvertes d'un stratifier haute pression,

- Laquées ou vernies.

Dans ce cas il existe des panneaux MDF revêtu d'une couche de fond.

Domaines d'utilisation du MDF Les applications sont nombreuses vu les grandes qualités du produit qui ne souffre pas des

défauts rencontrés dans le bois massif. La production de grandes dimensions en fat un produit

de choix pour certaines réalisations.

-Meubles design, Hi-Fi, Télévision, portes meuble,

-Eléments courbés de chaises, de fauteuil, lunettes de W-C ,

-Cercueils,

-Ebrasements et chambranles de portes à peindre, moulures diverses ,

-Décoration de plafonds et de murs ,

-Secteur du bricolage,

-Emballage, bobines pour câbles ,

-Talon de chaussures ,

-Construction de stands de foire , ...

Les prix plus élevé de ces panneaux par rapport aux panneaux de particules ne les positionne

pas en concurrence. Si un panneau aggloméré est suffisant, inutile de prendre un panneau

MDF sauf si l'aspect esthétique joue en sa faveur.

Dimensions commerciales Les dimensions sont très variables d'un constructeur à l'autre. Le système de pressage en

continu permet d'obtenir des panneaux à longueur exacte.

- 2,14 ; 2,44 ; 2,75 ; 3,05 ; 3,66 ; 4,20 X 1,22 ; 1,53m

- 2,75 ; 3,66 X 1,83 ; 1,87 ; 2,05m

- 5,50 m X 2,44m

Les épaisseurs vont de 3 à 50 mm. Le collage des panneaux permet encore d'obtenir de plus

fortes épaisseurs.

Il faut différencier les panneaux :

- LDF (Low density) prévu lorsque le poids entre en jeu.

- HDF (High Density) Lorsqu'on recherche un panneau présentant une résistance accrue.

LES PANNEAUX O.S.B Les panneaux gaufrés (Waferboard) et les panneaux de copeaux orientés (OSB) sont des

panneaux structuraux utilisables à l'extérieur. La Production a commencé aux USA en 1981 et

ne se trouvent que depuis quelques années en Belgique.

Fabrication Les plaquettes sont issues par déchiquetage contrôlé de troncs d'arbres sélectionnés.

L'épaisseur des plaquettes rectangulaires obtenues varie entre 0,6 et 0,8mm. Dans le cas du

panneau "waferboard" les plaquettes n'ont pas d'orientation précise mais les couches

successives se chevauchent. Les plaquettes des couches extérieures du panneau OSB sont

alignées dans le sens longitudinal et les différentes couches sont entrecroisées. Afin de

garantir une bonne tenue au climat extérieur, on utilise essentiellement que des résines

phénoliques ou isocyanates. De plus on y incorpore 1 à 2% de cire pour augmenter la

résistance à l'humidité et favoriser la répartition de la résine sur les plaquettes. Il est possible

aussi d'y ajouter des adjuvants afin d'améliorer la résistance au feu ou aux attaques

biologiques. Les panneaux sont généralement constitués de 3 à 5 coucges différentes. Les

bords sont généralement pourvus de rainures et languettes.

Machinage Les panneaux gaufrés et OSB se laissent aisément scier, clouer, percer, poncer, etc. Ils

peuvent usinés au moyen des outils courants pourvu de Wydia. Il est possible d'enfoncer des

clous à partir de 20mm des bords. Le collage est possible avec les classiques (D4 pour

l'extérieur)

Finition Pour l'extérieur on utilisera de préférence un système filmogène. Pour l'intérieur, on peut

utiliser du vernis, des lasures ou peintures. Il faut toujours poncer avant d'appliquer les

produits de finition. On ne peut le plaquer d'espèces de bois nobles.

Domaines d'utilisation de l'OSB

-Eléments de toiture et sous toiture ;

-Eléments de sol et sous-sol ;

-Cloisons et planchers ;

-Eléments de construction à ossature en bois ;

-Menuiserie et panneaux de décoration.

A performance égale, un panneau OSB est plus léger qu'un panneau de particules.

Dimensions commerciales

Tous les panneaux gaufrés et OSB sont disponibles dans les dimensions courantes :

- 1,22 x 2,44M

- 2,44 x 7,32M (Maximum sur demande)

Les épaisseurs sont de 6 à 19 mm. Autres épaisseurs sur demande. La masse volumique varie

de 560 kg/m³ à environ 730 kg/m³

Les assemblages en bois de fil

But Profiler des pièces, en bois de fil, en vue de les assembler par collage.

Description Les chants des pièces s'appellent joints. Ce type d'assemblage est surtout utilisé pour :

- Les panneaux de bois massif

- Les tablettes

- Les étagères et rayonnages.

Préparation des pièces 1. Il est préférable que les pièces ne dépassent pas 150mm en largeur.

2. Dégauchir un parement et les deux chants

3. Apparenter les pièces selon :

- La teinte

- Côté cœur vers côté cœur (pas de quartier contre de la dosse !)

- Le sens du fil

- Les défauts à éliminer

Les types d'assemblages - A plat joint

Avantages : Simple, rapide, et invisible.

Inconvénients : Les planches ont tendance à glisser lors du collage.

Utilisation : Panneaux à sculpter, les étagères et cloisons.

On renforce l'assemblage avec des lamelles , tourillons , queues d'aronde pour tablette...au

choix.

- A rainure et languette ou fausse languette

Avantages : Solide, cache les éventuels éclats

Inconvénient : Visible, sauf si rainure apparente. Il faut compter 5 mm de bois en plus en

largeur pour chaque planche

Utilisation : Planches, lambris, étagère, fond de meuble, cloison intérieur, tablette (rainure

arrêtée)

- A recouvrement

Avantages : Caches les éventuels éclats ou défauts

Inconvénients : Il faut compter 7mm de bois en plus en largeur pour chaque planche.

Utilisation : Fond et dos de meuble

- à micro-enture

Avantages : Augmente la surface d'encollage. Est invisible.

Inconvénients : Demande 4 mm en plus en largeur par planche. Deux machinages différent.

Utilisation : Rayonnage panneaux visible et sculpté, tablette

- à grain d'orge déboîté

Avantages : Augmente la surface d'encollage. Est invisible. Plus rapide à profiler car

retournement de la pièce (un seul réglage)

Inconvénients : Demande 7mm en plus en largeur par planche

Utilisation : Rayonnage + panneaux visible et sculpté. Tablette épaisse.

< Les assemblages en bois de fils

Leur but est de permettre

l'exécution de panneau massif. Les

planches sont assemblées dans le

sens du fil du bois et les chants en

contact avec ces planches sont

appelés joints. Ces joints doivent

être aussi peu apparents que

possible...

Note sur les Assemblages en

bois de fils

<<l'assemblage en T à mi-bois

Ces assemblages sont beaucoup

plus solides et plus nets que la

simple construction par visage.

Utilisez-les de préférence pour

ajuster des travers à fleur de châssis

lorsqu'ils doivent être habillés de

panneaux...

Note sur les Assemblages en

T a mi-bois

<<L'assemblage en L

Dans sa conception, il ne diffère

pas de l'assemblage en T. Par

contre, sa particularité consiste en

une réduction de la largeur de la

mortaise...

Note sur les Assemblages en

L

<< L'assemblage en T avec

rainure.

La rainure est poussée en général au

milieu de l'épaisseur du bois; le

tenon est également dans l'axe de la

pièce...

Note sur les Assemblages en

T avec rainure

<< L'assemblage en L avec

rainure.

Nous savons que les assemblages à

tenon et mortaise en L doivent

toujours être façonnés avec un

épaulement; nous savons également

que lorsqu'on pousse une rainure,

on diminue la largeur du tenon ...

Note sur les Assemblages en

L avec rainure

<<L'Assemblage en L avec battée

ou feuillure.

La pose des vitres ne peut donc

s'envisager dans des rainures,

puisqu'elles doivent éventuellement

être remplacées. Il en va de même

pour le placement de certains

panneaux facilement démontables.

Note sur les Assemblages en

L avec Batee

<<L'Assemblage avec moulure.

La moulure est définie par sa

largeur et sa profondeur. La largeur

est la dimension prise sur le

parement de la pièce tandis que la

profondeur se mesure sur le chant.

Note sur les Assemblages

avec moulure

<<Les assemblages a

enfourchement.

Ce sont des assemblages très

résistant après bonne consolidation.

Leur caractéristique principale est

la suppression de l'épaulement.

Note sur les Assemblages a

enfourchement

<<Assemblage avec cheville en

bois.

A une époque où la colle n’avait

pas les qualités que nous lui

connaissons, le menuisier avait

trouvé dans le chevillage en bois

une solution efficace pour

consolider ses assemblages.

Aujourd’hui encore, cette technique

reste d’actualité.

Note sur les Assemblages en

cheville