Le Bois

Propriétés du bois : Généralités

Variabilité du matériau :

Le bois et un matériau naturel vivant qui peut être classé par espèce / essence. De ce fait, pour chaque espèces ou sous espèces les propriétés du bois varient et caractérisent à la fois leurs densités, duretés, leurs textures, leurs couleurs, leurs masses volumique, son grain, sa teinte. Cette profusion d’essence permet au matériau bois d’offrir un grand champ de qualités et d’atmosphères différentes selon l’effet recherché.

Densité et dureté du bois :

La densité, qui caractérise la masse du bois par rapport à son volume, est fortement corrélée à la dureté du bois, qui caractérise la résistance du bois à la pénétration d’un élément métallique. Elles varient beaucoup d’une essence à l’autre. Ensemble, ces deux caractéristiques permettent de le classer comme “léger et tendre”, “mi-lourd et mi-dur”, “lourd et dur”.

Cette caractérisation est indépendante de leur classification biologique “feuillus” ou “résineux”.

Types de boisDensité (kg/m3)Dureté (mm-1)Essences
Très légers et très tendres<450<1.25balsa, red cedar, peuplier, okoumé
Légers et tendres450 – 5501.25 – 2.5sapin, épicéa, douglas, framiré, bouleau
mi-lourds et mi durs550 – 7002.5 – 5châtaignier, sipo, mélèze,
lourds et durs700 – 8505 – 9chêne, padouk, charme, doussié, if
très lourds et très durs> 850> 9ébène, ipé, azobé, gaïac

Il y a une corrélation positive entre la densité d’un bois et ses propriétés mécaniques, qui augmentent généralement en fonction de celle-ci. Cette propriété a une influence sur le poids des structures.

Un matériau qui “travaille” :

Propriétés du bois avant transformation :

Sensible à l’humidité atmosphérique, le bois est en échange constant avec son milieu et se met en équilibre avec le taux ambiant.

Rétractabilité : Le bois a un caractère hydrophile, il varie de dimensions et de volume avec les variations d’humidité. Il se rétracte quand il sèche et gonfle quand il absorbe de l’humidité

Ces réactions jouent sur les propriétés physiques et mécaniques du bois (résistance, rigidité, qualités thermique, acoustiques) qui sont d’autant plus grandes que le bois est sec. Dilatabilité : Le bois subit des variations dimensionnelles sous l’effet d’une augmentation de température, qui sont relativement moindres en comparaison d’autres matériaux comme le béton ou l’acier. Cela lui confère un bon comportement en cas d’incendie.

Le bois, est l’un des seul matériau vivant. De ce fait, il respire. C’est cette capacité à produire de l’oxygène et à stocker le Co2 pendant toute sa durée de vie qui fait du bois, un matériau durable.

Propriétés du bois après transformation :

Une fois transformé pour tel ou tel usage, le matériau bois continue d’absorber du CO2 dès lors que sa durée de vie est supérieure à quelques décennie. Il restitue le Co2 qu’il a emmagasiné durant toute sa vie une fois celui-ci détruit ou brulé.

Résistance :

Globalement, le bois a une résistance élevée pour une densité relativement faible, surtout en traction longitudinale.

Les bois durs ont une meilleure résistance mécanique que les bois tendres du fait de leur densité, c’est pourquoi ils vont être privilégiés pour des éléments structurels dans la construction.

Les propriétés mécaniques du bois dépendent de son taux d’humidité, l’augmentation de cette dernière réduit la résistance et la rigidité du bois.

Conductivité :  

Le bois présente une conductivité plutôt faible, et ainsi une résistance élevée au transfert d’énergie calorifique. Ceci fait du bois et ses dérivés de très bons matériaux isolants et une bonne résistance au feu. Ces propriétés sont particulièrement importantes quand le matériau est sec, la conductivité augmentant avec le taux d’humidité.

La conductivité thermique du bois varie selon les essences en fonction de leur densité. Plus le bois est léger et tendre, plus sa conductivité thermique est faible, et donc plus il est isolant.

Type de bois / MatériauxDensité (g/m3)Conductivité thermique (W/m/°C)
Tendres et légers (sapin, épicéa)0.4 à 0.50.12
mi-durs résineux (pins, mélèze)0.5 à 0.60.15
mi durs feuillus (chêne, hêtre, iroko)0.6 à 0.70.23
panneaux de contre-plaqué0.45 à 0.550.15
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