Le Matériaux Bois Réalisé par : EL Mehdi MOUBARIK Hamza AZAMI HASSANI

Bois dans le génie Civil Introduction Généralités Caractéristiques PLAN Utilisation Bois dans le génie Civil Conclusion

introduction Définition Sans doute, le bois test l’un des matériaux les plus utilisés et les plus prépondérants dans tous les domaines d’activités humaines. Preuve: en ce moment même,il suffit d’observer votre entourage pour constater sa présence . Pourquoi donc le bois est aussi présent dans notre vie? Quels sont ses qualités, ses caractéristiques et quels sont ses limites d’utilisation? Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

la norme NF B 50-003 définit le bois introduction Définition Le bois, matière ligneuse et compacte, est le matériau sain et esthétique par excellence. Produit de la nature, il ne nécessite pour sa mise en œuvre que peu d'énergie et offre une richesse d'aspect inégalée. la norme NF B 50-003 définit le bois comme un « ensemble de tissus résistants secondaires (de soutien, de conduction, et de mise en réserve) qui forment les troncs, branches et racines des plantes ligneuses…  » Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Domaines d'utilisation Essences des régions tempérées Diversité des espèces anatomie composition Avantages Inconvénients Introduction Deux grandes familles : Les Feuillus Les Résineux Généralités Caractéristiques Domaines d'utilisation Essences des régions tempérées Epicéa Chêne rouge Pin maritime Pin sylvestre Sapin Bouleau Douglas Peuplier Chêne Echafaudages   X  Contre-plaqué Coffrage Poteaux X Charpente Utilisation Génie Civil conclusion

composition Avantages Inconvénients Diversité des espèces anatomie composition Avantages Inconvénients Le bois est un tissu végétal, formé de cellules, canalisant la sève brute. Introduction Généralités (bois parfait, bois de cœur) tissu mort, plus foncé, placé au centre duplan ligneux transversal. Caractéristiques Utilisation Une jeune tige comprend en son centre, une moelle qui disparait souvent dans les organes ages. Autour d’elle, se deposent, dans le cambium, les zones concentriques d’accroissement du bois (anneaux ligneux ou cernes), habituellement annuels dans nos regions temperees . Le vieillissement d’un tronc se traduit par la transformation progressive de l’aubier en bois de coeur. La repartition relative de ces deux zones depend de l’age et de l’espece. Génie Civil Bois actif perméable aux substances, moins dense, moins résistant. conclusion

la cellulose (environ 50%) et la lignine (environ 20%). Diversité des espèces anatomie composition Avantages Inconvénients Chimiquement, le bois se compose presque de: Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Parmi ces principaux constituants organiques, nous pouvons citer la cellulose (environ 50%) et la lignine (environ 20%). Génie Civil conclusion la cellulose (environ 50%) et la lignine (environ 20%).

un matériau très solide . Diversité des espèces anatomie composition Avantages inconvénients un matériau très solide . d'une très grande longévité(>1000 ans au japon). le bois résiste très bien au feu. sa combustion émet peu de gaz dangereux. un excellent isolant thermique. Construction rapide. très bonne résistance aux séismes(souplesse). A poids égal ,30% plus résistant que l’acier et 6 fois plus résistant que le béton armé. Une cloison en bois de 15cm équivaut en isolation à un mur en brique de 1m d’épaisseur. Isolation acoustique. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Les avantages du bois dans la construction Le bois est un matériau très solide et d'une très grande longévité s'il est bien entretenu : certaines maisons au Japon ont plus de mille ans ! De plus, contrairement aux idées reçues, le bois résiste très bien au feu. On est loin des préjugés de la maison des trois petits cochons : la combustion du bois est très lente et la structure résite donc bien aux incendies. En plus, sa combustion émet peu de gaz dangereux. Le bois est un excellent isolant thermique. C'ets grace à sa structure cellulaire particulière que le vois absorbe et restitue la vapeur et l'humidité ambiante ce qui permet des économies de chauffage en hiver de l'ordre de 20% par rapport à un habitat courant. C'est également un matériau sain et chaleureux. Le bois possède également d'autres avantages : les maisons en bois ont la particularité d'être vite montées ce qui prmet une économie de temps et de main-d'oeuvre. les structures en bois sont également souples et légères et ne nécessitent donc pas de fondations très profondes. Les inconvénients du bois S'il est un excellent isolant thermique, là où le bas blesse serait plutôt du côté de l'inertie thermique. Comme le bois "respire" et qu'il restitue très vite la chaleur ou la fraicheur, il ne la garde pas longtemps non plus. Une maison en bois en hiver doit posséder un chauffage qui réagit vite. Le bois est également assez sensible à l'humidité prolongée. Non traité, il peut rapidement se détériorer et on voit apparaitre moissisures et champignons. Génie Civil conclusion

Le bois est assez sensible à l'humidité prolongée. Diversité des espèces anatomie composition Avantages Inconvénients Le bois est assez sensible à l'humidité prolongée. Nécessite un entretien continue. Attaquable par les champignons et les moisissures . Présence de défauts anatomique nœuds et poches de résine. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Les avantages du bois dans la construction Le bois est un matériau très solide et d'une très grande longévité s'il est bien entretenu : certaines maisons au Japon ont plus de mille ans ! De plus, contrairement aux idées reçues, le bois résiste très bien au feu. On est loin des préjugés de la maison des trois petits cochons : la combustion du bois est très lente et la structure résite donc bien aux incendies. En plus, sa combustion émet peu de gaz dangereux. Le bois est un excellent isolant thermique. C'ets grace à sa structure cellulaire particulière que le vois absorbe et restitue la vapeur et l'humidité ambiante ce qui permet des économies de chauffage en hiver de l'ordre de 20% par rapport à un habitat courant. C'est également un matériau sain et chaleureux. Le bois possède également d'autres avantages : les maisons en bois ont la particularité d'être vite montées ce qui prmet une économie de temps et de main-d'oeuvre. les structures en bois sont également souples et légères et ne nécessitent donc pas de fondations très profondes. Les inconvénients du bois S'il est un excellent isolant thermique, là où le bas blesse serait plutôt du côté de l'inertie thermique. Comme le bois "respire" et qu'il restitue très vite la chaleur ou la fraicheur, il ne la garde pas longtemps non plus. Une maison en bois en hiver doit posséder un chauffage qui réagit vite. Le bois est également assez sensible à l'humidité prolongée. Non traité, il peut rapidement se détériorer et on voit apparaitre moissisures et champignons. Génie Civil conclusion

composition Avantages Inconvénients Autres propriétés Introduction matériau composite matériau anisotrope composition Avantages Inconvénients Autres propriétés Le bois est un tissu végétal, assimilable a un matériau composite, formé de cellules, dont les membranes incrustées de lignine jouent un rôle de soutien. Fibres : faisceaux de cellules résistantes, disposées dans le sens axial, qui assurent la rigidité et la résistance mécanique du bois. Il s'agit d'un biocomposite constitué de cellulose, d'hemicellulose et de lignine. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Avantages Inconvénients Autres propriétés Introduction Généralités matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène Avantages Inconvénients Autres propriétés Le bois est un matériau hétérogène, constitue de fibres, ce qui explique son caractère anisotrope. Il a donc une direction privilégiée de résistance maximale. Ses propriétés mécaniques et physiques varient selon le plan de coupe considéré : axial, radial ou tangentiel . Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

degré d’humidité Inconvénients Autres propriétés Introduction matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité Inconvénients Autres propriétés Le bois est généralement hétérogène : «Chêne, Châtaignier, Ormes, Frênes, etc. » c’est-à-dire sur une section transversale, il laisse distinguer une zone ponctuée de fins orifices, les pores et les vaisseaux. Selon la NF B52-001:dans le classement des bois on prend en considération les singularités suivantes dues à l’hétérogénéité du matériaux: Nœuds, entre-écorce ,poches de résine , fentes… Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Il existe des Bois homogènes : « Buis, Charme, Hêtre, bois de fruitiers », dont la localisation des pores, des vaisseaux (zone poreuse) n'est pas visible. Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés Il évalue la quantité d’eau que le bois renferme, exprimée en pourcentage de sa masse a l’état anhydre. m0 masse bois anhydre. mH masse bois humide. Introduction Généralités Le taux d’humidité a une incidence: Sur la conservation du bois (plus de 20 % d’humidité) : les attaques des bactéries des champignons sur la tenue des pièces et assemblages :H induit des variations de dimensions . sur la résistance mécanique : un bois est d’autant plus résistant qu’il est plus sec, mais il devient plus fragile. sur sa déformabilité dans le temps, notamment le fluage. Taux d’humidité Dénomination 0% - 10% Anhydre 11% - 19% Desséché 22% mi- sec 30% ressuyé >30% Frais de sciage Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés La rétractabilité correspond a la diminution de volume du bois, au fur et a mesure qu’il sèche. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés Les valeurs de retrait suivantes sont indicatives : Retrait tangentiel fort 10% Retrait radial faible 5% Retrait axial très faible 0%. Anisotropie du retrait Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés Poids volumique Le bois est un matériau de construction relativement léger, par rapport aux matériaux de construction courants . Le poids volumique du bois est compris entre 4 a 5 kN/m^3 pour les résineux et 8 à 10 kN/m^3 pour des feuillus tels que le chêne ou des essences exotiques rares. Introduction Généralités Réaction au feu Lors de la combustion d’une pièce de bois massif, la formation d’une couche superficielle de charbon de bois de conductivité thermique très faible, protège le cœur de la section et prolonge les caractéristiques mécaniques. Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés Coefficient de dilatation thermique Sa valeur moyenne est de 5.10-6 °C-1 dans la direction axiale, ce qui est inferieur aux valeurs rencontrées pour l’acier ou le béton (11.10-6 °C-1 ) Il en résulte, en général, que les effets des variations de température ne sont pas pris en compte dans les calculs statiques des ouvrages en bois : une élévation de température induit des dilatations thermiques mais elles sont en partie compensées par une baisse de taux d’humidité qui se traduit par une rétractabilité accrue. En outre, cette faible valeur favorise le bois lors d’un incendie : les parties échauffées se déplacent faiblement par rapport a leurs points d’appuis. La stabilité de la construction s’en trouve peu affectée. Conductivité thermique Avec une conductivité thermique moyenne λ = 0.12 W/m°C le bois est un très isolant thermique. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

La rétractabilité. Autres propriétés matériau composite matériau anisotrope matériau hétérogène degré d’humidité La rétractabilité. Autres propriétés Caractéristiques mécaniques Elles sont difficiles à déterminer en raison de la dispersion importante des résultats, provenant des variations de qualité dans la même essence, pour le même type d’arbre, dans la même pièce. Le caractère anisotropique du bois rend nécessaire la recherche des caractéristiques pour chaque direction d’effort par rapport à celle des fibres. Le module de Young du bois est compris entre 9500 - 12 000 MPa. Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Bois énergie Bois d’oeuvre Bois d'industrie Introduction Le bois énergie est un type de bioénergie utilisant la biomasse constituée par le bois. Il s'agit essentiellement de l'utilisation du bois en tant que combustible, et dans une moindre mesure en tant que source de combustible Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

*Sciages bruts, bois à usage domestique : coffrages à Bois énergie Bois d’oeuvre Bois d'industrie Bois de structure: charpentes, maison en bois et bardages, terrasses, traverses de chemins de fer. Introduction Généralités Caractéristiques Bois de marine : membrures, bordés, espars (mât, bôme...), pièce de quille Utilisation *Sciages bruts, bois à usage domestique : coffrages à béton, échafaudages, palettes, emballages Génie Civil conclusion

Bois de mines, poteaux télégraphiques et autres... Bois énergie Bois d’oeuvre Bois d'industrie Introduction Bois de mines, poteaux télégraphiques et autres... Bois de trituration : pâte à papier, panneaux de fibres et de particules, agglomérés, laine de bois Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Le bois: Matériau de construction Le bois présente plusieurs qualités. Matériau solide et leger: Le bois possède un masse volumique assez petite, relativement au béton “cinq fois moins” et à l’acier “dix sept fois moins. Le bois est très résistant à la compression et la traction, dans son sens longitudinal, et assez résistant à la flexion transversale (surtout en lamellé-collé). Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Le bois: Matériau de construction Introduction Matériau isolant: Le bois est « subjectivement chaud », car son effusivité thermique est basse (Ef = 0.56). Un bâtiment à ossature bois se chauffe facilement. En pays froids, le bois est très apprécié pour les qualités citées ci-dessus. En pays chauds, il est moins agréable que la pierre car accumulant mal la fraîcheur de la nuit. Généralités Caractéristiques Utilisation Matériau chimiquement résistant: Certaines essences ont une résistance élevée à la corrosion, supportant bien les agressions chimiques, mieux que le béton ou l’acier courant. Génie Civil conclusion

Le bois: Matériau de construction Matériau adapté aux sols difficiles: Par sa légèreté et sa souplesse, le bois est adapté aux pentes, sols de faible portance, pergélisols, zones de sismicité. Les affaissements sont d’une part plus faibles, d’autre part absorbés sans conséquences visibles (fissures) par les structures en bois. Introduction Généralités Matériau biodégradable: Le bois non protégé est naturellement bio-dégradé par les associations d'insectes xylophages, de champignons et bactéries, et peu à peu érodé par le vent, la sécheresse, les ultraviolets solaires Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Le bois: Matériau de construction Facilité de mise en œuvre: Le bois se prête à l’autoconstruction, à la préfabrication, à l’artisanat comme à l’industrie. Le système à ossature est très flexible, les bâtiments en bois sont faciles à transformer et à agrandir. Introduction Généralités Matériau résistant au feu: Le bois résiste mieux à l’incendie que d’autres matériaux. Lorsque les armatures du béton armé se déforment et font basculer la structure, le bois massif ne brûle que de 0,7 mm par minute (4,2 cm par heure) et la couche carbonisée forme une protection pour le cœur du bois. Caractéristiques Utilisation Génie Civil Matériau durable: Tant que la toiture est bien entretenue, les maisons de bois sont remarquablement stables (facteur de durabilité), souvent plus que des maisons en briques ou béton. conclusion

Le bois: Matériau de construction Tout ces aspects donnent au BOIS une place assez grande dans le domaine du génie civil. Outre son utilisation pour les coffrages, les panneaux, les poutres … Il est utiliser pour construire des maisons entières Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion

Bibliographie: Site internet: www.euroboisconstructions.e-monsite.com www.wikipedia.com www.onf.fr www.habitat-ecologique.20minutes-blogs.fr/ Document: le matériaux bois de: Eric Pradier . Introduction Généralités Caractéristiques Utilisation Génie Civil conclusion