Bois – Propriétés du bois

Caractéristiques sensorielles

Les caractéristiques sensorielles comprennent la couleur, le lustre, l’odeur, le goût, la texture, le grain, la figure, le poids et la dureté du bois. Ces caractéristiques macroscopiques supplémentaires sont utiles pour décrire une pièce de bois à des fins d’identification ou à d’autres fins.

La couleur couvre une large gamme de bois jaune, vert, rouge, marron, noir et blanc presque pur, mais la plupart des bois sont des nuances de blanc et de marron. Des variations peuvent apparaître sur une seule pièce de bois, en fonction des différences de couleur entre le bois de cœur, l’aubier, le bois initial, le bois final, les rayons et les canaux de résine. La couleur naturelle est susceptible d’être modifiée par une exposition prolongée à l’atmosphère et par la décoloration ou la teinture. Certains bois (par exemple, le robinier, le févier et plusieurs espèces tropicales) sont fluorescents.

Le lustre naturel est caractéristique de certaines espèces (par exemple, l’épicéa, le frêne, le tilleul et le peuplier) et plus important sur les surfaces radiales. L’odeur et le goût sont dus aux substances volatiles contenues dans le bois. Bien que difficiles à décrire, ce sont des caractéristiques distinctives utiles dans certains cas. Le terme texture décrit le degré d’uniformité d’aspect d’une surface de bois, généralement transversale. Grain est souvent utilisé comme synonyme de textureun péché texture ou grain grossier, fin ou mêmeet aussi pour indiquer la direction des éléments en bois, qu’ils soient droits, en spirale ou ondulés, par exemple. Grain est parfois utilisé à la place de chiffreun péché grain d’argent en chêne. Le terme chiffre s’applique aux motifs ou motifs naturels des surfaces en bois (normalement radiaux ou tangentiels).

En tant que caractéristiques sensorielles, le poids et la dureté sont inclus dans un diagnostic plutôt que dans un sens technique – le poids jugé par simple levage à la main et la dureté en appuyant avec l’ongle du pouce. Les bois communs de climat tempéré varient en poids d’environ 300 à 900 kg par mètre cube (environ 20 à 55 livres par pied cube) à l’état sec à l’air, mais des bois plus légers et plus lourds existent sous les tropiques, allant de 80 à 1 300 kg par mètre cube. mètre cube (5 à 80 livres par pied cube) pour le balsa et le lignum vitae, respectivement.

Densité et gravité spécifique

La densité est le poids ou la masse d’une unité de volume de bois, et la gravité spécifique le rapport de la densité du bois à celle de l’eau. Dans le système de mesure métrique, la densité et la gravité spécifique sont numériquement identiques ; par exemple, la densité moyenne du bois de sapin de Douglas est de 0,45 gramme par cc, et sa densité de 0,45, car 1 cc d’eau pèse 1 gramme. (Exprimé en poids par unité de volume, 1 gramme par cc équivaut à environ 62,4 livres par pied cube.)

La détermination de la masse volumique du bois est plus difficile que pour d’autres matériaux car le bois est hygroscopique (voir la section Hygroscopicité) ; son poids et son volume sont fortement influencés par la teneur en humidité. Afin d’obtenir des chiffres comparables, le poids et le volume sont déterminés à des teneurs en humidité spécifiées. Les normes sont le poids sec au four (teneur en humidité pratiquement nulle) et le volume sec au four ou vert (vert se référant à la teneur en humidité au-dessus du point de saturation des fibres, qui est en moyenne d’environ 30 %). D’autres expressions de densité, telles que celles basées sur le poids et le volume séchés à l’air ou sur le poids et le volume du bois vert, ont une certaine importance pratique, comme pour le transport du bois, mais ne sont pas exactes.

La masse sèche de bois dans un volume donné est déterminée par la masse volumique, qui s’obtient en divisant le poids anhydre par le volume, anhydre ou vert. Le volume anhydre est difficile à déterminer, du moins par immersion dans l’eau, en raison de l’hygroscopicité du bois. Les échantillons séchés au four sont d’abord immergés dans de la paraffine fondue chaude, pour former une fine couche protectrice, avant d’être immergés dans l’eau. Avec de petits échantillons de bois, le mercure est parfois utilisé à la place de l’eau; un appareil spécial (volumètre Breuil) est disponible. Pour les spécimens de forme régulière, le volume peut être calculé sur la base de leurs dimensions. De plus, des méthodes de rayonnement sont utilisées pour la mesure directe de la densité.

La densité d’un échantillon de bois peut être appréciée visuellement en observant la largeur (épaisseur) des cernes de croissance et la proportion de bois final. En général, le bois final, en raison de ses parois cellulaires plus épaisses et de ses cavités cellulaires plus petites, est plus dense que le bois initial, et avec l’augmentation de la largeur des cernes, sa proportion diminue dans les résineux et augmente dans les feuillus poreux. Par conséquent, des anneaux plus larges indiquent une densité plus faible dans les résineux et une densité plus élevée dans les bois durs poreux. Dans les feuillus à pores diffus, le bois final n’est pas clairement distinct et la largeur des cernes n’est pas une indication de la densité.

La densité des bois tempérés varie d’environ 0,3 à 0,9 gramme par cc, mais la gamme mondiale est d’environ 0,2 à 1,2 gramme par cc. Les différences entre les essences ou les échantillons d’une même essence sont dues à des proportions variables de substance ligneuse et de volume de vide et à la teneur en extraits. La densité de la substance ligneuse est d’environ 1,5 gramme par cc, et pratiquement aucune différence dans cette valeur n’existe entre les espèces.

*Basé sur des spécimens séchés à l’air (teneur en humidité de 12 à 15 %). **N = newton (environ 0,22 livre); kN = 1 000 newtons. Source : Adapté de George Tsoumis, Science et technologie du bois (1991).

La densité affecte la quantité d’humidité que le bois peut retenir, son retrait et son gonflement, ainsi que ses propriétés mécaniques et autres. En général, la densité est une mesure de la qualité du bois clair, c’est-à-dire du bois sans défauts.