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Bois et eau

Le bois et l'eau

 

L'humidité du bois

La mesure de l'humidité d'un bois est définie comme le rapport de la masse d'eau qu'il contient sur sa masse anhydre. Elle s'exprime par la formule suivante :


Humidité (%) =
(Masse humide - Masse anhydre) x 100
Masse anhydre

 

Au moment de l'abattage, le bois peut contenir plus d'eau que de matière-bois ; parfois deux fois plus dans certains peupliers. L'humidité est alors supérieure à 100 %.

Les vides cellulaires d'un bois vert sont remplis d'eau libre. Elle s'évacuera progressivement par évaporation, sans que le bois ne subisse de retrait ou de déformation : c'est la phase dite de "ressuyage".

Lorsque l'eau libre a entièrement disparu (point de saturation), il ne reste que l'eau liée qui imprègne les membranes des cellules. Le départ de cette eau liée entraîne des phénomènes de retrait et de déformation.

Le point de saturation des fibres, en dessous duquel se manifeste le "jeu du bois", est de l'ordre de 30 % pour toutes les essences.


Le bois et l'eau
Le bois et l'eau

Le " jeu " du bois

Le retrait et le gonflement sont directement proportionnels à la diminution ou à l'augmentation du taux d'humidité du bois. L'amplitude des variations dimensionnelles observées dépend :

  • de la direction par rapport au fil du bois (axiale, radiale ou tangentielle),
  • de l'essence,
  • du nombre de points d'humidité perdus ou repris ente 0 et 30 %.

Chaque essence est caractérisée par trois coefficients de rétractabilité qui expriment les variations dimensionnelles d'une pièce de bois pour une variation d'humidité de 1 %, selon chacune des trois directions :

  • le retrait axial,
  • le retrait radial (débit sur quartier),
  • le retrait tangentiel (débit sur dosse).

Le retrait est très fortement anisotrope. Le retrait axial est si faible qu'il est pratiquement négligeable. C'est dans le sens tangentiel qu'il est le plus important, il est environ 1,5 à 2 fois plus élevé que le retrait radial. Cependant, pour quelques essences, les retraits radial et tangentiel sont presque identiques : ces essences sont moins sensibles aux fentes de séchage.

Les retraits tangentiel, radial et axial
Les retraits tangentiel, radial et axial


La rétractabilité conditionne la stabilité en ambiance extérieure d'une essence. On distingue ainsi les essences :

  • à fort retrait : chêne, hêtre, azobé, etc.,
  • à retrait moyen : résineux en général,
  • à retrait faible : sipo, iroko, noyer, peuplier, acajou, etc.

Une finition extérieure sera donc plus sollicitée sur un support en bois à fort retrait débité sur dosse (retrait tangentiel), que sur un élément en bois à retrait faible ou moyen débité sur quartier (retrait radial).

L'équilibre hygroscopique

En fonction de la température et surtout de l'humidité de l'air ambiant, le bois se stabilise à une humidité d'équilibre, dite équilibre hygroscopique, qui est pratiquement indépendante de l'essence du bois.

Sous le climat tempéré existant en France pendant la période la plus sèche, les conditions atmosphériques sont de l'ordre de 20°C et 70 % d'humidité relative de l'air (HR), ce qui correspond à un équilibre hygroscopique du bois d'environ 13 %. Pendant la période la plus humide, les conditions atmosphériques sont de l'ordre de 0 à 5°C et 85 % HR, ce qui correspond à un équilibre hygroscopique du bois de l'ordre de 19 %.

Equilibre hygroscopique des bois
Equilibre hygroscopique des bois

Ainsi, un ouvrage en bois situé à l'extérieur (fenêtres, volets, bardages) verra son humidité tendre vers 13 % en été et vers 19 % en hiver. Pour que le jeu du bois soit minimal, il faudra que son humidité se situe au milieu de la fourchette de variation, soit 15 à 16 %. En finition extérieure, il faudra par ailleurs tenir compte des phénomènes de point de rosée qui peuvent modifier considérablement l'humidité de la surface du bois.

De même, un bois situé à l'intérieur d'une maison chauffée verra son humidité varier selon les saisons. En été, les conditions de température et d'humidité relative de l'air sont voisines des conditions extérieures : l'équilibre hygroscopique du bois est de l'ordre de 12 à 13 %. En revanche, en hiver, la température est de 20°C et l'humidité relative de l'air est voisine de 30 % : l'humidité d'équilibre se situera autour de 7 %. L'humidité moyenne des bois lors de la fabrication des ouvrages intérieurs (parquets, lambris, portes) doit donc être voisine de 10%.

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