Caractéristiques du matériau Bois, Pathologies et précautions de mise en œuvre. Gaël SIMON (ESB) d après Jean-Yves JOINEAU (LRPC Nancy)

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1 Caractéristiques du matériau Bois, Pathologies et précautions de mise en œuvre Gaël SIMON (ESB) d après Jean-Yves JOINEAU (LRPC Nancy)

2 Sommaire 1. Les ponts / passereles en bois (exemples) 2. Caractéristiques du Bois 3. Risques et Pathologies 4. Précautions d emploi /suivi des ouvrages

3 Les premiers franchissements en bois

4 Pont sur barges : pont de Darius sur le Bosphore au 6ème siècle avant JC

5 Pont de la Chapelle à Lucerne : plus ancien couvert d'europe (1365) Ouvrage en Suisse, dans la région de Davos

6 Landquart (CH-gr), 1992 L=38m (p=32m) l=2.5m

7 Ponts piétons

8 Passerelles

9 II- Caractéristiques du bois Matériau à Faible coût énergétique propriétés physiques Durabilité Bois Béton Verre Polyéthylène Acier Aluminium

10 Orthotropie du bois Trois directions privilégiées

11 Le bois et l eau Interaction forte avec l eau Humidité du bois sur pied : de 60 % à 200% Bois mis en œuvre: H de 7% à 22 % Équilibre hygroscopique avec le milieu

12 Variations dimensionnelles Types de variations: retrait ou gonflement Seulement en dessous du point de saturation des fibres S (%) :30% en moyenne Les types de retraits total (ou volumétrique) : B VS V0 B *100 tangentiel T V0 radial R axial A B T + R T 1.5 à 2 R R 40 A Retrait volumique de 8 % à 20 % Retrait tangentiel de 5 % à 13 % Retrait radial de 2,5 % à 6,5 %

13 Le bois et l eau DEFORMATIONS : Flèche de face Flèche de chant Gauchissement Anisotropie du retrait Tuilage

14 Le bois et l eau Équilibre hygroscopique des bois LILLE BREST RENNES NANTES ROUEN CAEN PARIS ANGOULEME BORDEAUX TOURS BOURGES CLERMONT- FERRAND REIMS LYON AVIGNON STRASBOURG BELFORT Valeurs moyennes de l équilibre hygroscopique des bois placés à l extérieur. Les chiffres indiquent les deux valeurs moyennes extrêmes sur une année. TOULOUSE PERPIGNAN MARSEILLE NICE 15-17

15 Humidité du bois requise en fonction de son utilisation

16 Séchage naturel Tri des sciages Séchage artificiel

17 Valeurs de contraintes à la rupture RésistancemoyeneàlarupturenMPa Compresion Traction Flexion Esences axiale transversale axialetransversale EpicéaSapin 35à45 6à8 90à10 1,2 50à70 PinsDouglas 40à50 7à8 10à120 1,8 80à90 ChataignierHêtreIroko40à60 12à15 10à à130 Chêne, dousié 50à80 18à20 120à à170 Valeurs de contraintes de calcul C18 C24 D40 Flexion Traction ax Traction trans 0,3 0,4 0,6 Compression ax Compression trans 4,8 5,3 8,8 C : résineux (C18 à C40) D : feuillus (D30 à D70) GL : lamellé collé (GL24 à GL36)

18 Les agresseurs Les champignons Humidité nécessaire Lignicoles: bleuissement, moisissures Lignivores: pourriture Les insectes Le soleil et la pluie

19 Les champignons LE BLEUISSEMENT Causé par un champignon lignicole qui attaque le bois LA MERULE Champignon lignivore, attaque le bois (résineux principalement) - se développe dans l arbre fraîchement abattus (grumes et sciages) séchant trop lentement (humidité) - désordres esthétiques Bleuissement du Pin - apparition liée à l humidité : mini 22%, optimum 35% - température : 20 à 26 C - croissance favorisée en atmosphère confinée

20 Les insectes Le capricorne Oeufs Larve La petite vrillette Adulte Nymphe - occasionne des dégâts au bois - durée de vie : plusieurs mois à plusieurs années Le termite Le développement peut être inhibé par : des températures basses (< 12 C) ou élevées la valeur nutritive du bois Les plus fréquents : insectes de bois secs

21 Les dégâts causés par les insectes Larves Insecte parfait (adulte) Nature des dégâts

22 Exemples de pathologies rencontrées Champignons, Insectes, soleil et pluie Dégradation fongique

23 Raccord chaussée: manque de ventilation dégradation

24 Joint ouvert (pb colle?) Visseries apparentes CIFP PAM / Connaissances de bases en OA 21/03/

25 Entretien...

26 Risques d agressions Risques différents selon l exposition 5 classes de risques définies dans EN 335 1: toujours sec 2: occasionnellement humide 3: fréquemment humide 4: toujours humide 5: contact eau de mer

27 Propriétés des essences Durabilité naturelle Classement selon l agresseur 1(très durable) à 5 (non durable) pour champignons S (Sensible), M (moyennement durable), D (durable) pour les termites Correspondance avec les classes de risques Imprégnabilité Classement de 1(facilement imprégnable) à 4 (impossible à imprégner)

28 Les traitements Type de produits sels métalliques: CCA, CCB, CCF produits pétroliers Mode de mise en œuvre superficielle: trempage court, aspersion, badigeonnage en profondeur: autoclave Traitement thermique (haute température) Environnement CIFP PAM / Connaissances de bases en OA 21/03/

29 Traitement par trempage CIFP PAM / Connaissances de bases en OA 21/03/

30 Conception : les étapes Partie d'ouvrage Évaluation des risques et définition de la classe de risque Essence naturellement suffisamment durable Pas de traitement Choix d'une essence Essence imprégnable Choix d'un traitement Essence naturellement peu durable Essence non imprégnable Modifier la conception ou l essence

31 Choix des essences Bardage Douglas Mélèze Western Red Cedar Chêne, Châtaignier Classe de risque 2 Epicéa Sapin Traitement insecticide en surface Classe de risque 3 douglas mélèze autres avec traitement autoclave Classe de risque 4 et 5 essence tropicale: ipé, azobé, bilinga essence indigène avec traitement autoclave: pins

32 Eviter les désordres Protection Éviter les venues d eau Drainer correctement Ventiler suffisamment

33 Protection : toiture, bardage Protéger : pont couvert

34 Ventiler Ventilation du bardage Minimiser les surfaces de contacts

35 Protéger : éviter substrats humides

36 Protection du bois contre les eaux de ruissellement

37 Aide à la prescription Durée de vie envisagée Dispositions constructives protéger le bois par un toit ou un bardage minimiser le contact entre 2 bois éviter les bois horizontaux prévoir des gouttes d eau Définition des classes de risques Choix de l essence

38 Les contrôles (conception et en oeuvre ) Contrôles des notes de calculs, vérification des hypothèses (classes d emploi, choix des essences) Suivi de la fabrication (atelier et site) Vérification des essences, des humidités, des traitements, du classement mécanique Vérification de la géométrie Suivi régulier en début de vie (Inspection tous les trois ans) Mesures de l humidité

39 Les textes de références Guide sur les OA en bois (SETRA) Quelques normes sur le bois EN 335, 350, 351, 460 : durabilité EN 518, 519 : classement mécanique EN 385 à 390: Fabrication BLC EN mesures humidité

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