bois (suite)

Dans le commerce, les bois sont classés, suivant l’importance, le nombre et la disposition des défauts, en catégories, ou classes de qualité, variables suivant les essences. C’est le classement technologique, ou classement d’aspect des bois, fixé par des normes. Les prix dépendent évidemment de la classe de qualité. Chaque utilisation a ses exigences : l’ébénisterie demande des qualités exceptionnelles, présentant le minimum de défauts. La menuiserie est moins exigeante. La charpente, la caisserie tolèrent des défauts plus importants et plus nombreux, de même que le coffrage du béton.

Propriétés chimiques

La composition chimique centésimale du bois anhydre est toujours sensiblement la même : 50 p. 100 de carbone, 42 p. 100 d’oxygène, 6 p. 100 d’hydrogène, 1 p. 100 d’azote, 1 p. 100 de cendres. D’autre part, l’analyse chimique permet de déceler : 40 à 50 p. 100 de cellulose, 20 à 30 p. 100 de lignine, le complément étant formé par des polyosides, des hémicelluloses, des sucres pentosanes et hexosanes ainsi que par divers produits, tels que matières grasses, amidon, tanins, résines, oléorésines, matières colorantes. L’extraction de ces diverses matières a donné naissance à de nombreuses industries. Par traitements appropriés, mécaniques, chimiques ou semi-chimiques, l’industrie des pâtes cellulosiques extrait du bois divers types de celluloses, plus ou moins pures, en vue de la fabrication des textiles artificiels (rayonne), des papiers, des cartons, des panneaux de fibres. La distillation du bois vers 500 °C donne des acides pyroligneux, de l’acide acétique, de l’alcool méthylique, des goudrons et, comme résidu, du charbon de bois, encore utilisé dans certaines industries métallurgiques ou chimiques (charbons actifs). On extrait aussi du bois des tanins, pyrogalliques et phlorogluciques, des matières colorantes (bois rouges du Brésil, campêche, quercitron). La lignine pose des problèmes non encore résolus, parce que mal connue, mais elle peut devenir la source de produits phénoliques. Enfin, la récolte de la résine par l’opération du gemmage sur les arbres vivants (pin maritime) donne la colophane et l’essence de térébenthine ; d’autres essences fournissent des résines ou huiles très diverses (copals, sandaraque, santal, etc.), employées dans la fabrication des peintures et vernis. Comme matière première, le bois résiste assez bien aux acides dilués jusque vers 30 °C, la lignine étant moins atteinte que la cellulose. Certains bois ont une bonne tenue aux acides chlorhydrique et sulfurique, parfois même azotique, dont l’action est en général nuisible à la plupart des essences. Le pitchpin, le mélèze, le pin d’Oregon, l’azobé, l’iroko se sont révélés comme très résistants : d’où leur emploi dans le génie chimique, les ossatures, les charpentes, les cuves, où ils résistent beaucoup mieux que le métal aux émanations acides. Les bases tendent à dissoudre une partie de la lignine et des hémicelluloses : c’est le principe de la fabrication des pâtes cellulosiques et des pâtes à papier par les procédés dits alcalins. Enfin, certains bois présentent l’inconvénient de réagir en présence de divers métaux, de les corroder ou de se colorer en brun ou noir : c’est le cas du chêne, riche en tanin, en présence du fer. Cependant, le bois reste en même temps qu’une matière première de nombreuses industries un des matériaux les plus appréciés dans l’industrie chimique, ainsi qu’un produit de base dont les ressources sont indéfiniment renouvelables.

Propriétés physiques

À sa structure cellulosique et fibreuse, le bois doit des propriétés physiques très particulières. La présence de la cellulose dans les parois cellulaires, sous la forme d’éléments constitutifs submicroscopiques (fibrilles), rend le bois sensible à l’action de l’eau et de l’humidité. La cellulose peut absorber ou perdre de l’eau, suivant les variations de l’humidité de l’air ambiant, et il en est de même du bois. L’eau peut se loger à l’intérieur des vides cellulaires sous forme de liquide, ou eau libre, comme elle peut se trouver à l’état de films extrêmement minces entre les fibrilles. Soumis à l’action de l’air atmosphérique, un bois fraîchement abattu, ou bois vert, perd peu à peu de son poids : une partie de l’eau qu’il contenait disparaît. Au bout d’un temps plus ou moins long, dépendant de l’essence et de la sécheresse de l’air, il tend vers un état d’humidité limite, dit état sec à l’air, qui se situe, sous climat tempéré, vers un taux de 15 p. 100, calculé sur le poids sec. Pour descendre au-dessous de 15 p. 100, il faut faire appel à des procédés de séchage spéciaux, en utilisant par exemple l’air chaud dans des cellules de séchage : c’est le séchage artificiel, pratiqué dans la parqueterie, la menuiserie industrielle, l’ébénisterie, etc. Chaque utilisation correspond d’ailleurs à un taux bien défini : 20 p. 100 et plus pour les bois à l’extérieur, de 12 à 15 p. 100 dans les bâtiments clos et couverts, de 8 à 12 p. 100 en appartement chauffé. Au début du séchage, naturel ou artificiel, c’est l’eau libre des cavités cellulaires qui s’en va la première ; puis l’eau dite de saturation des parois ou interfibrillaire disparaît à son tour. À ce moment, les parois se contractent et le bois subit une diminution de volume : c’est le phénomène de la rétractibilité, qui est à la base de nombreux incidents reprochés au bois (travail et déformation des pièces, jeu des assemblages, etc.). À toute variation du degré d’humidité du bois correspondent en fait des variations de dimensions : au cours du séchage, il y a retrait ; au cours d’une réhumidification, il y a gonflement. Le retrait axial est négligeable ; les montants d’ossatures ou d’huisseries, les barres de charpente varient peu dans leur longueur. Au contraire, le retrait transversal est important (0,2 p. 100 par variation de 1 p. 100 d’humidité), et le retrait tangentiel est deux fois plus fort que le retrait radial. Il en résulte des déformations variables suivant l’orientation des planches, des pièces, des plateaux tirés par sciage d’une grume. La planche dite de cœur se déforme peu ; la planche dite dosse se tuile et tire au cœur. On remédie aux effets du retrait, toujours préjudiciable à la bonne tenue des ouvrages en bois, en essayant de réduire les variations d’humidité ou de s’y opposer. On utilise pour cela un revêtement superficiel (peinture, vernis), que l’on choisit aussi imperméable que possible ; on emploie aussi des produits spéciaux, dits « hydrofuges », appliqués en surface par badigeonnages ou trempages et qui empêchent la pénétration de l’eau ou de l’humidité.

Le séchage du bois avant l’emploi au taux d’humidité qui correspond à ses conditions d’utilisation constitue aussi un excellent moyen de défense contre les incidents dus au retrait.