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LEAU DANS LE BOIS 1.LEAU DANS LE BOIS Les éléments nutritifs sont puisés dans leau absorbée par les radicelles et les racines. Leau se trouve en quantité

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1 LEAU DANS LE BOIS 1.LEAU DANS LE BOIS Les éléments nutritifs sont puisés dans leau absorbée par les radicelles et les racines. Leau se trouve en quantité importante à la périphérie de larbre. OBSERVATION ECORCE AUBIER COEUR DURAMEN ou BOIS PARFAIT 1.VISUELLE

2 LEAU DANS LE BOIS OBSERVATION 2.A LA LOUPE, x10 AUBIERECORCE CAMBIUM LIBER

3 LEAU DANS LE BOIS OBSERVATION AU MICROSCOPE, X1000 DES CELLULES EAU LIBRE EAU LIEE Les cellules sont composées deau que lon appelle : EAU de CONSTITUTION

4 LEAU DANS LE BOIS ETUDE DES DIFFERENTES EAUX CONTENUES DANS LE MATERIAU NOMLOCALISATIONCONSEQUENCE EAU LIBRE Remplit les vides cellulaires. Déplacement facile dans le bois. Elle disparaît en premier. EAU LIEE Imprègne les mem- branes cellulaires. Déplacement plus lent dans le bois Sa disparition est la cause principale du retrait du bois. EAU DE CONSTITUTION Cest un élément chimique du bois. Ne disparaît complètement quà la destruction du matériau.

5 LEAU DANS LE BOIS TAUX DHUMIDITE MESURE DU TAUX DHUMIDITE Formule H% = Mh - Ma Ma x 100

6 LEAU DANS LE BOIS EMPLOIS ET VARIATIONS 200% 30% 22% 0% Bois à labattage Point de saturation de la fibre Bois commercialement sec Limite du séchage naturel Bois ANHYDRE CHARPENTE 17% 15% MENUISERIE EXTERIEURE 13% 9% MENUISERIE INTERIEURE 8% MOBILIER PARQUET EAU LIBRE PAS DE RETRAIT EAU LIEE RETRAIT

7 LEAU DANS LE BOIS SYNTHESE Le taux (%) dhumidité, constitué par la présence deau (Libre, Liée, de Constitution) dans le bois, doit être connu et mesuré afin de pouvoir déterminer lemploi du bois. Ce taux devra être adapté à louvrage et au lieu de mise en place afin déviter les variations dimensionnelles du bois par la perte ou la prise deau.

8 LEAU DANS LE BOIS 2.LÉQUILIBRE HYGROSCOPIQUE Le bois est un matériau HYGROSCOPIQUE. Le pourcentage dhumidité (%) est variable mais fini par se stabiliser en degré hygrométrique au même taux que celui du lieu dans lequel il se trouve à condition dy rester assez longtemps. COMPOSITION DE LATMOSPHÈRE On trouve : - AIR contenant de loxygène, de lazote, du gaz carbonique. - de la VAPEUR dEAU en quantité variable. - des Poussières et des germes en quantité variable. 1.LAIR Cest un mélange gazeux dans lequel on trouve 79 volumes dazote et 21 volumes doxygène pour 100 volumes dair. 2.LA VAPEUR DEAU Pour une température donnée lair ne peut contenir quune quantité MAXIMUM deau : Si la Quantité de vapeur deau est supérieure à la quantité maximum : BROUILLARD Si la Quantité de vapeur deau est égale à la quantité maximum :SATURATION Si la Quantité de vapeur deau est inférieure à la quantité maximum : AIR HUMIDE

9 LEAU DANS LE BOIS HUMIDITE RELATIVE DE LAIR Principe : Pour une température Constante, létat hygrométrique de lAir est égal au rapport suivant : La Quantité de Vapeur deau contenue dans lair sec La quantité de Vapeur deau contenue dans le même air saturé X 100 Ce qui donne la formule suivante : MR X 100 MS

10 LEAU DANS LE BOIS HUMIDITE RELATIVE DE LAIR Détermination Graphique:

11 LEAU DANS LE BOIS HUMIDITE RELATIVE DE LAIR Détermination à laide dappareils : Le taux dhumidité contenu dans lair est obtenu par mesures à laide de deux appareils distincts : Un HYGROMETRE : il réalise une mesure grâce au principe des corps hygroscopiques qui réagissent à lhumidité comme les cheveux. Un PSYCHOMÈTRE : cest la mesure dun écart entre deux températures par 2 thermomètres. Le 1 mesure la température de lair sec et le 2 la température de lair humide grâce à une humidification de lair par le thermomètre. TAUX DHUMIDITÉ DU BOIS Principes : Le DEGRE DHUMIDITÉ du bois se stabilise sous linfluence de la température et de létat hygrométrique de lair. Après une période de stabilisation, variant suivant lessence et lépaisseur, le bois est dans un état déquilibre hygroscopique avec lair. Constatations : Quand il y a diminution de la température : il y a humidification de lair.

12 LEAU DANS LE BOIS TAUX DHUMIDITÉ DU BOIS Quand il y a augmentation de la température : il y a assèchement de lair. Quand la température est constante, il y a alors : ÉQUILIBRE HYGROSCOPIQUE. Conséquences Léquilibre hygroscopique du bois peut donc varier suivant : La saison : hiver/printemps/été/automne, pluie/soleil La température moyenne. Lhumidité relative de lair.

13 LEAU DANS LE BOIS Détermination graphiqueCourbe de lhumidité déquilibre du bois en % État Hygrométrique de lair en % Exemple : pour une température de 30° et un état hygrométrique de lair à 72,5% On obtient un taux dhumidité du bois de : 13%

14 LEAU DANS LE BOIS SYNTHESE Le pourcentage dhumidité (exprimé en H%) contenu dans le bois dépend de lendroit dans lequel il se trouve et du temps de présence dans ce milieu. Ce taux devra correspondre au taux dhumidité moyen de la réalisation. Afin de connaître ce taux il faut se reporter aux courbes de stabilisation du pourcentage humide du bois, au diagramme de lair humide et à la courbe demploi du bois. 3.LA RETRACTABILITE Cest le phénomène de VARIATIONS DIMENSIONNELLES du bois appelé RETRAIT ou GONFLEMENT. FACTEURS INFLUENTS SUR LA RETRACTABILITE 1.LORIENTATION du MATERIAU DIRECTIONVARIATION AXIALE RADIALE TANGENTIELLE TRES TRES FAIBLE: 0,02% FAIBLE: 0,15% IMPORTANTE: 0,30%

15 LEAU DANS LE BOIS Schéma 2.LA MASSE VOLUMIQUE Bois DENSEBois LEGER CONSÉQUENCES DES VARIATIONS Les variations en prise ou perte deau vont entraîner des DEFORMATIONS plus ou moins importantes suivant le débit du bois.

16 LEAU DANS LE BOIS CONSÉQUENCES DES VARIATIONS 1.Les GRUMES Il y a essentiellement des fentes qui apparaissent en suivant les rayons ligneux. 2.Le débit en PLOT On trouve : Des planches en débit RADIAL : il y a une légère diminution de lépaisseur qui est plus importante coté aubier. Des planches en débit TANGENTIEL : le retrait le plus important se fait vers la face extérieure et se creuse dans la largeur. Des pièces CARREES : le carré se transforme en losange avec la plus grande diagonale coté Radial.

17 LEAU DANS LE BOIS CONSÉQUENCES DES VARIATIONS Schéma : Débit TANGENTIEL Débit RADIAL Pièce carrée, diagonale la plus longue coté Radial. Fentes suivant les rayons Ligneux

18 LEAU DANS LE BOIS SYNTHESE Les Variations dimensionnelles sont différentes suivant la DIRECTION concernée et la masse volumique du bois. Dans la direction axiale cest négligeable. Dans la direction radiale de faible importance (0,15%), cest surtout dans la direction tangentielle que la variation est la plus importante 0,3% double du retrait radial. Le choix du plan de coupe est très important lors du débit des pièces. PRINCIPES DU SECHAGE Le séchage du bois est lié à plusieurs facteurs : Des phénomènes internes physiques Leau dans le bois Des facteurs externes Les caractéristiques de lair ETUDE DES FACTEURS 1.Il y a 2 actions dans le bois : Evaporation de leau : o en surface

19 LEAU DANS LE BOIS ETUDE DES FACTEURS 1.Il y a 2 actions dans le bois : o Du plus humide vers le plus sec Circulation de leau : o De lintérieur vers lextérieur 2.Les caractéristiques de lair : Elles dépendent du lieu dans lequel le bois se trouve et sont définies par 3 critères distincts : LA TEMPÉRATURE DE LAIR Le DEGRÉ HYGROMÉTRIQUE DE LAIR LE RENOUVELLEMENT DE LAIR INFLUENCE DE CHAQUE FACTEUR SUR LA DURÉE DU SÉCHAGE Linfluence de chaque facteur dépend de lessence du matériau et des caractéristiques de lair dans lequel il est placé. Le matériau Un bois avec une faible densité (tendre) séchera plus vite quun bois avec une forte densité (dur). LESSENCE Plus elle est importante, plus la circulation interne de leau est lente. LÉPAISSEUR La vitesse de circulation de leau est plus rapide dans la direction Axiale que dans les directions Radiale et Tangentielle. LA DIRECTION

20 LEAU DANS LE BOIS INFLUENCE DE CHAQUE FACTEUR SUR LA DURÉE DU SÉCHAGE Lair Plus la température de lair est élevée plus lévaporation de leau est rapide. La TEMPÉRATURE Plus le degré hygrométrique (taux dhumidité) de lair est faible plus lévaporation de leau est rapide. Le DEGRÉ HYGROMÉTRIQUE Plus le renouvellement de lair est fréquent plus le séchage est rapide. RENOUVELLEMENT POSSIBILITES DE SECHAGE Il existe 2 possibilités de séchage du bois qui doivent être réalisées dans de bonnes conditions pour obtenir un résultat de qualité. De chaque méthode va dépendre la durée du séchage A.LE SECHAGE NATUREL Il va dépendre du lieu et de la méthode dempilage choisis. 1.Le LIEU Il faut une aire de stockage plane, sèche avec des allées de circulation. Le sol doit être stable et résistant. 2.La protection des ABOUTS Afin de limiter les formations de fentes en bout des planches il faut les protéger par un des moyens suivants :

21 LEAU DANS LE BOIS Il faut choisir parmi ces solutions celle la plus adaptée au type de planches à protéger. Au débit labout des planches devra être obligatoirement coupé. 2.La protection des ABOUTS 3.LEMPILAGE HORIZONTAL Cest le plus utilisé pour les bois débités en plots ou en avivés car il demande une surveillance plus faible. Lécartement des baguettes varie suivant lépaisseur. Elles sont rectangulaires prises dans une essence neutre et reposent sur un socle rigide. Sciage de bille en PLOT Sciage de bois AVIVE

22 LEAU DANS LE BOIS 4.LEMPILAGE VERTICAL Il est utilisé pour les bois ayant un fort pourcentage deau. Il est de faible durée 5 à 10 jours et sert pour le ressuyage des bois. Les planches sont séparées par des baguettes ou broches. Le bout des planches doit être protégé du sol afin déviter les remontées dhumidité. Phase de courte durée complétée par un séchage final avec un empilage Horizontal. 5.LES INCIDENTS POSSIBLES Les défauts survenant sont très souvent dus à des mauvaises conditions de mise en œuvre ou/et à une mauvaise surveillance du séchage. Il faut y remédier en fonction de chaque cause. IncidentsCauses Champignons et pourrituremauvaise circulation de lair Déformations chantier non solide, non plan Fentes, gerces mauvaise protection des abouts

23 LEAU DANS LE BOIS B.LE SECHAGE ARTIFICIEL 1.LE SECHOIR CELLULE à BASSE TEMPERATURE (20° à 40°) La cellule ou case est maçonnée ou métallique avec une isolation thermique et un accès facile pour le chargement des bois. Il y a évacuation de lhumidité par condensation avec un recyclage de lair. La température est comprise entre 20° et 30° suivant les essences de bois. Elle est dotée de moyens de contrôles.

24 LEAU DANS LE BOIS B.LE SECHAGE ARTIFICIEL 2.LE SECHOIR CELLULE à HAUTE TEMPERATURE (70° à 90°) La cellule ou case est maçonnée ou métallique avec une isolation thermique et un accès facile pour le chargement des bois. Il y a un pré séchage avec une température et une humidité élevées ; Ensuite il y a un séchage ou la température et le taux dhumidité sont plus bas et enfin une période de stabilisation ou les valeurs sont constantes. La température est comprise entre 70° et 90° suivant les essences de bois. Elle est dotée de moyens de contrôles.

25 LEAU DANS LE BOIS B.LE SECHAGE ARTIFICIEL 3.LE SECHAGE SOUS VIDE Le séchage est réalisé en autoclave (métallique). Lévacuation de lhumidité se fait par dépression avec une faible température. Il peut être réalisé de manière continue ou discontinu suivant les appareils. Linconvénient réside dans la taille des volumes traités qui reste faible. VIDE CONTINU

26 LEAU DANS LE BOIS LA REGULATION DU SECHAGE 1.Le séchage naturel : ce sont les conditions de réalisation et dexposition qui garan- tissent la qualité du séchage. Lopérateur doit surveiller le taux dhumidité du bois par mesures successives dans des endroits différents du lot. Les conditions climatiques déterminent la durée. 2.Le séchage artificiel : il y a 3 types de régulations possible. La régulation manuelle : cest lopérateur qui effectue les mesures et qui agit en conséquence sur les paramètres du séchoir. Méthode difficile qui demande une surveillance journalière et un temps de réponse long entre les réglages et les résultats obtenus. La régulation semi automatique : le contrôle des paramètres est automatique, avec une assistance de lordinateur, au moyen de sondes. Les réglages sont entièrement manuels. Nécessité dune surveillance journalière. La régulation automatique : Tous les contrôles des paramètres sont automatiques et les actions de réglages aussi. Le séchage est géré soit par un programme prédéfini (difficile) soit par une action de réglage en fonction des valeurs constatées dans les mesures qui offre une meilleure qualité. Dans tous les cas une surveillance du séchage, réalisée sur des échantillons placés dans le séchoir, doit être faite afin de vérifier son bon déroulement.

27 LEAU DANS LE BOIS LA DUREE DU SECHAGE (bonnes conditions de réalisation) Le séchage naturel : durée variable entre 4 à 8 mois pour les résineux et 6 à 18 mois pour les feuillus suivant les épaisseurs et les essences. Le séchage artificiel : durée variable entre quelques jours (3/4) et plusieurs semai- nes (4/6) suivant les essences et les épaisseurs. SYNTHESE Le séchage du bois dépend du milieu dans lequel il se trouve. En intervenant sur les caractéristiques hygrométriques de son lieu de stockage nous pouvons intervenir sur son taux dhumidité (H%) afin de le faire correspondre au taux nécessaire à la réalisation de louvrage. De cette gestion va dépendre la qualité du bois tant pour son aspect que pour son taux dhumidité final.


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