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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