Dégradation et durée de vie des bois

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Francis St-Jacques
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1 Dégradation et durée de vie des bois Les bois sont peu sensibles aux agents de dégradation physicochimiques: corrosion, action des acides, chaleur, UV Par contre, par nature, ils sont tous biodégradables Ce sont tous aussi des combustibles qui périssent par le feu

acides, chaleur, UV Par contre, par nature, ils sont tous

2 Principaux organismes vivants susceptibles d'attaquer le bois Bactéries et moisissures Micro-organismes Champignons : - du bleuissement (Aureobasidium, Ceratocystis,...) - d'échauffures (Stereum) - de pourritures : cubique (ou brune), fibreuse (ou blanche), molle Insectes Piqûres noires : Platypes et Scolytes Insectes à cycle larvaire : Capricornes des maisons, Lyctus, Vrillettes Insectes sociaux : - Abeilles et Fourmis charpentières - Termites : "souterrains" ou "de bois sec" Phollades et Tarets Animaux marins

..) - d'échauffures (Stereum) - de pourritures : cubique (ou brune), fibreuse (ou blanche), molle Insectes Piqûres noires :

3 Les Bactéries Les bactéries anaérobies se trouvent souvent dans les bois saturés en eau La dégradation est très lente comparée à celle des champignons Les bactéries creusent de véritables tunnels dans la paroi S2

est très lente comparée à celle des champignons Les

4 Les champignons Reproduction par des spores extrêmement nombreux et résistants (un carpophore libère des milliards de spores) Mycélium constitué de filaments de diamètre 1µm environ capables de passer par les ponctuations des cellules Actions d enzymes spécifiques capables de dégrader la cellulose ou la lignine en composés assimilables Ne peuvent agir pour des humidités du bois inférieures à 20% Développement optimum entre 20 et 35 C Ne peuvent vivre sans oxygène gazeux Préfèrent les milieux acides carpophores de coriolus versicolor.

capables de dégrader la cellulose ou la lignine en composés assimilables Ne peuvent agir pour des humidités du bois inférieures à 20%

6 Les micro-organismes colonisant le bois Types Noms Constituant dégradé majoritairement de pourriture brune (ou cellulose Champignons lignivores cubique) de pourriture blanche (ou fibreuse) lignine Effets majeurs sur les propriétés de la résistance Conditions de croissance (eau, O 2, T ) risque max à H=35-40% O 2 =20% T =20-36 C de pourriture carbohydrates mécanique (+ d H, - d O 2 ) molle ( + lignine) Champignons contenu cellules bleuissement discoloration de parenchyme de la valeur Moisissures (aubier) esthétique H >> Bactéries / de la perméabilité

croissance (eau, O 2, T ) risque max à H=35-40% O 2 =20% T =20-36 C de pourriture carbohydrates mécanique (+ d H, - d O 2 ) molle ( +

7 Les Insectes Xylophages La femelle pond dans le bois C est la larve qui vit dans le bois et s y nourrit en creusant des galeries Le trou d envol de l adulte n apparaît qu en fin de cycle larvaire Le cycle larvaire peut durer plusieurs années Le bruit de broyage du bois par les mandibules peut se détecter au stéthoscope

adulte n apparaît qu en fin de cycle larvaire Le cycle larvaire peut durer

9 Les termites Les termites souterrains, regroupant les Rinotermitidae, les Mastotermitidae, les Termitidae, fondent leurs termitières dans le sol Les termites de bois sec, comprenant les Kalotermitidae réalisent leur termitière dans le bois sec à l air Les termites vivent en société (castes) Les Térébrants Marins Les crustacés: limnoria et chélura Les mollusques: tarets

les Kalotermitidae réalisent leur termitière dans le bois sec à l air Les termites vivent en

11 Cycle de développement des termites souterrains néoténique ouvrier soldat reproducteur primaire ailé Nymphes oeuf larve Le Roi reproducteur primaire sans aile La Reine

12 Tests de résistance aux termites Ouverte pour aération 75 mm Eprouvette de bois ou de contreplaqué Anneau de verre Sable 250 ouvriers, 3 soldats et 3 nymphes 40 mm à 60 mm 130 mm à 140 mm Schéma du dispositif termite conformément à la norme NF EN 117

250 ouvriers, 3 soldats et 3 nymphes 40 mm à 60 mm 130 mm à

13 20-25 mm 70 mm 110 mm Tests de résistance aux termites 25 mm Galerie artificielle Couvercle Substrat(sable) Fragment de bois de culture Bois testé Adhésif 10 mm 40 mm 100 mm Schéma du dispositif termite conformément à NF EN 118

Fragment de bois de culture Bois testé Adhésif 10 mm 40

14 Tests de résistance aux termites

15 Comment caractériser la durabilité naturelle? Premiers essais en 1830 (Hartig) : résistance de bois mis au contact du sol Objectifs des recherches : - quelle terminologie utiliser? - quelle méthode mettre au point? (par comparaison avec les essais de champ) - quelle correspondance établir entre durabilité et durée de vie? En 1992 : élaboration d'une norme européenne (EN 350-1): 5 classes de durabilité naturelle - très durable - durable - moyennement durable - faiblement durable - non durable

terminologie utiliser? - quelle méthode mettre au point?

16 Essai de pourriture de type «sol» Echantillons avant essai Echantillons sains et dégradés Essai de pourriture

17 Méthode de mesure de la durabilité (EN 350-1) Par le calcul de la perte de masse x d une éprouvette après exposition aux champignons : rapide et fiable (bien corrélée avec les essais de champ) x = M i -M f /M i avec M i = masse probable anhydre avant essai=m 12 xk (K=M 0 /M 12 =coef.correcteur) M f = masse finale anhydre après essai Essences Champignons d essais Perte de masse minimum Eprouvettes de référence Feuillus Gloephyllum trabeum Serpula lacrymans Coriolus versicolor 20 % 20 % 25 % aubier de Hêtre (Fagus sylvatica) Résineux Gloephyllum trabeum Serpula lacrymans Poria placenta 20 % aubier de Pin sylvestre (Pinus sylvestris)

correcteur) M f = masse finale anhydre après essai Essences Champignons d essais Perte de masse minimum Eprouvettes de référence Feuillus Gloephyllum trabeum

19 Durabilité naturelle et durées de vie du matériau Durées de vie données pour des utilisations du bois en extérieur Il s'agit d'ordres de grandeur (influence de la biodiversité) Classes de durabilité Durées de vie du matériau utilisé en milieu (années) tempéré tropical Non durable <5 <2 Faiblement durable 5 à 10 2 à 5 Moyennement durable 10 à 15 non attribuée Durable 15 à 25 5 à 10 Très durable + de 25 + de 10

Durées de vie du matériau utilisé en milieu (années) tempéré tropical Non durable <5 <2 Faiblement

20 Classement de quelques espèces selon leur durabilité naturelle vis-à-vis des champignons lignivores Espèces Très durables Durables Moyennement durables Balata franc Angélique Wapa Gonfolo Tropicales Bagasse Grignon franc (Guyane) Ebène verte Amarante St Martin rouge Parcouri Wacapou Coeur dehors Boco Courbaril Tempérées Cyprès Châtaignier Robinier Mélèze Chênes Olivier Noyer Pin maritime Peu ou pas durables Koualis Goupi Simarouba Yayamadou Toutes les autres

(Guyane) Ebène verte Amarante St Martin rouge Parcouri Wacapou Coeur dehors Boco Courbaril Tempérées Cyprès

21 IMPORTANCE DE LA SITUATION D EMPLOI 0 % Termites de bois sec Termites souterrains 10 % 14 % 18 % 22 % 25 % Insectes* du bois sec Insectes* du bois frais (grumes) 30 % 40 % Champignons * autres que termites Humidité d équilibre moyenne du bois

22 Classes de risques selon les situations d utilisation Classes de risque 1 mobilier intérieur menuiserie intérieure 2 piètement mobilier charpentes, bardages 3 menuiserie extérieure clôtures, aire de jeux 4 mobilier urbain coque de bateau 5 pontons d amarrage Situations d emploi hors sol, à l abri hors sol, à l abri hors sol, non abrité contact du sol ou eau douce eau salée Etat Humidité Risques toujours sec < 18% Insectes humidification accidentelle souvent humide humidité permanente humidité permanente parfois > 18% souvent > 20% + développement de Pourritures + attaques de Pourritures > 20% + Pourritures molles > 20% + mollusques et crustacés

26 Cuivre : fongicide Bois traités CCA Arsenic : insecticide Chrome : fixation du cuivre et du chrome aux parois du bois remet en cause l image de marque produit naturel pollution à proximité des sites d imprégnation problèmes liés au recyclage : déchets difficiles à éliminer

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