Le (ou les) nom(s) botanique(s) mentionné(s) (une essence commerciale peut regrouper plusieurs espèces botaniques du même genre, voire même des espèces de genre différents) sont ceux actuellement en vigueur au niveau international. Ils sont systématiquement associés aux noms d’auteurs correspondants qui figurent en abrégé et à la famille à laquelle appartient le genre. Si les espèces mentionnées ont récemment changé d’appellation botanique, les anciennes appellations (ou synonymes) sont mentionnées.
Les appelations commerciales les plus courantes ont été mentionnées, associées au pays où elles sont utilisées.
Dans cette rubrique sont données des informations sur la couleur du bois (aubier, duramen) ainsi que
sur sa structure :
- fil (= direction générale des fibres) : droit, contrefil léger et/ou occasionnel, contrefil marqué et/ou
fréquent,
-grain (= impression visuelle donnée par la taille et la disposition des vaisseaux) : grossier, moyen, fin,
- maillure (= aspect du bois lié à la présence des rayons sur la face orientée sur quartier) : fine, moyenne,
large.
De plus, l’observation à la loupe (grossissement x15) du bois fournit des informations sur le plan ligneux
(= ensemble des caractères de structure du bois tenant à la nature, à la forme et au groupement des
cellules constitutives du bois ; ces caractères sont sensiblement constants pour une essence déterminée):
Par souci de simplicité, les valeurs qui ont été fournies dans cette rubrique correspondent à des moyennes
par essence obtenues à partir des résultats de séries d’essais réalisés en laboratoire (cinq séries au
minimum pour pouvoir qualifier une essence).
Il est nécessaire de préciser que les propriétés des bois
sont éminemment variables et que les valeurs moyennes indiquées ne constituent qu’un premier niveau
d’information qui devra être complété si besoin est par d'autres paramètres (écart-type, quantile
particulier) lors d’utilisations particulières (calculs de structure par exemple).
Les propriétés dont le
libellé est suivi d’un astérisque (masse volumique à l'état sec, dureté, contrainte de rupture en
compression parallèle, contrainte de rupture moyenne en flexion statique, module d'élasticité
longitudinal) ont été déterminées sur des bois stabilisés à 20°C et 65% d’humidité relative de
l’air (norme française NF B 51-002), soit une humidité théorique du bois voisine de 12%.
En pratique, comme cela a été observé sur les essences tropicales étudiées au CIRAD-Forêt, et compte
tenu du phénomène d'hystérésis entre les phases d'absorption et de désorption du bois, l'humidité
d'équilibre d'échantillons initialement verts puis stabilisés est supérieure à 12% ; elle est le plus souvent
comprise entre 13 et 15%.
masse volumique à l'état sec
densité basale
dureté Monnin
point de saturation des fibres
retrait volumique total
retrait tangentiel total etretrait radial total
sensibilité aux variations d'humidité de l'air et stabilité en service
contrainte de rupture en compression parallèle
contrainte de rupture moyenne en flexion statique
module d'élasticité longitudinal.
La masse volumique (ou la densité) à 12% est une caractéristique technologique de base, la première
à déterminer pour qualifier un bois ; cette propriété est corrélée, plus ou moins étroitement, avec les
principales propriétés physiques et mécaniques du bois ainsi qu'avec certaines caractéristiques de mise
en oeuvre (durabilité naturelle, imprégnabilité...) ; elle est la variable physique explicative majeure de la
variabilité totale des constantes élastiques.
Suivant la norme NF B 51-005 (sept.1985), la mesure de masse volumique à 12% exige l'utilisation
d'un voluménomètre à mercure. Aujourd'hui, cette caractéristique est obtenue simultanément au module
d'élasticité longitudinal par une méthode acoustique mise au point au CIRAD-Forêt. Les valeurs obtenues
sont directement comparables à celles obtenues avec la méthode standard.
| Classes de masse volumique | |
|---|---|
| MV < 500 kg/m3 : | bois très léger |
| 500 kg/m3 < MV < 650 kg/m3 : | bois léger |
| 650 kg/m3 < MV < 800 kg/m3 : | bois mi-lourd |
| 800 kg/m3 < MV < 950 kg/m3 : | bois lourd |
| MV > 950 kg/m3 : | bois très lourd |
La densité basale (grandeur sans unité) d’un échantillon est le rapport entre sa masse anhydre (obtenue
après stabilisation à 103°C) et son volume saturé.
Cette propriété est directement liée à la densité du bois moyennant une correction prenant en compte
l’humidité, le point de saturation des fibres et le coefficient de retrait volumique. La détermination de cette
caractéristique présente l'avantage de ne pas nécessiter l'utilisation d'une pièce conditionnée ou d'une
étuve régulée en température et en humidité.
Cet essai permet de déterminer la résistance à la pénétration sur la face radiale du bois, d’un cylindre
métallique de rayon donné, appliqué suivant une génératrice, sous un effort continu.
Il est réalisé sur des éprouvettes de section carrée de 20mm de côté et d’au minimum 100mm de
longueur parallèlement au fil du bois. Le protocole d’essai est défini dans la norme NF B 51-013. ("Détermination de la dureté Monnin" sept 85)
La dureté est une propriété particulièrement importante à connaître lorsqu’il est envisagé une utilisation
des bois sous forme de parquet.
| Classes de dureté | |
|---|---|
| D <1,5 : | bois très tendre |
| 1,5 < D < 3 : | bois tendre |
| 3 < D < 6 : | bois mi-dur |
| 6 < D < 9 : | bois dur |
| D > 9 : | bois très dur |
Dans un bois vert, une partie de l’eau remplit plus ou moins complètement les vides cellulaires et
intercellulaires. L’évacuation de cette eau libre s’effectue sans retrait du bois.
Lorsque l’eau libre a entièrement disparu, le bois ne contient plus que de l’eau liée qui imprègne les
membranes des cellules, et dont le départ lors du séchage va occasionner des phénomènes de retraits
à l’origine de déformations du bois.
Le Point de Saturation des Fibres (ou PSF) correspond au taux d’humidité du bois saturé en eau liée,
taux en dessous duquel le bois va commencer à sécher en se contractant. Le PSF varie de 20 à 40%
suivant les essences, mais se situe le plus souvent aux environ de 30%.
| Classes de Point de Saturation des Fibres (= PSF) | |
|---|---|
| PSF < 25 % : | PSF faible |
| 25 < PSF < 35 % : | PSF moyen |
| PSF > 35 % : | PSF élevé |
Lorsqu’une pièce de bois sèche en-dessous de son Point de Saturation des Fibres, son volume diminue.
Si elle se ré humidifie, son volume augmentera jusqu’au PSF.
Pour quantifier ces variations de volume,
on utilise le retrait volumique (noté B) qui est la variation de volume d’une éprouvette normalisée (cube
de 20 mm de côté) passant de l’état saturé à l’état anhydre (protocole d’essai défini dans la norme NF
B 51-006 de septembre 1985 "Détermination du retrait"). B = [(Vs-Vo)/Vs] x 100
| Classes de retrait volumique | |
|---|---|
| B < 9 % : | retrait faible |
| 9 % < B < 13 % : | retrait moyen |
| B > 13 % : | retrait fort |
Jusqu’au point de saturation des fibres, le bois ne se rétracte pas en séchant ; en revanche, en dessous
de ce seuil, il est soumis à des variations dimensionnelles quand son humidité varie.
Le retrait du bois en dessous du PSF intervient suivant les trois directions du bois : longitudinale,
tangentielle et radiale. Le retrait longitudinal est très faible par rapport aux deux autres, de l'ordre de
quelques dixièmes de pour-cent, mais il peut avoir une influence notable sur les variations dimensionnelles
de pièces de grandes longueurs. Très peu de données sont disponibles sur cette caractéristique qui reste
délicate à mesurer en laboratoire.
Le retrait tangentiel total et le retrait radial total sont habituellement déterminés pour qualifier le
comportement du bois lors du séchage ou plus généralement lors de variations d’humidité.
Le retrait total R par rapport à l’état saturé (Rt pour le retrait tangentiel ou Rr pour le retrait radial) est
donné par la relation : R = (Ds-Do)/Ds x 100
où Ds et Do sont respectivement les dimensions des échantillons dans la direction considérée à l’état
saturé puis à l’état anhydre.
L’essai est réalisé sur des plaquettes carrées de 40mm à 50mm de côté et 10mm d’épaisseur
(parallèlement au fil du bois). Le protocole d’essai est défini dans la norme NF B 51-006 (sept. 1985).
| Classe de retraits linéaires transverses | |
|---|---|
| Rt < 6,5 % : | retrait faible |
| Rr < 3,8 % : | retrait faible |
| 6,5 % < Rt < 10 % : | retrait moyen |
| 3,8 % < Rr < 6,5 % : | retrait moyen |
| Rt > 10 % : | retrait fort |
| Rr > 6,5 % : | retrait fort |
Les essais de sensibilité des bois aux variations d'humidité (= .H), essais non standards mis au point au
CIRAD-Forêt, permettent de quantifier l’aptitude d’un bois à perdre ou à reprendre de l’humidité lors
de changements cycliques des conditions ambiantes. Ce paramètre donne des informations
complémentaires par rapport à celles fournies par les retraits de séchage.
Les essais sont réalisés sur des éprouvettes minces orientées sur quartier (L = 10 cm ; l = 6 cm ; e = 0,5
cm) ; ces plaquettes subissent trois cycles de stabilisation sous deux conditions de température et
d'hygrométrie différentes, selon le schéma suivant :
| 1er cycle : | 2ème cycle : | 3ème cycle : | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Etat 1.1 | Etat 2.1 | Etat 1.2 | Etat 2.2 | Etat 1.3 | Etat 2.3 | Stablilisation | |||
| T=25°C | T=35°C | T=25°C | T=35°C | T=25°C | T=35°C | à | |||
| HR=65% | HR=85% | HR=65% | HR=85% | HR=65% | HR=85% | l'état anhydre | |||
Pour chacun des cycles, on détermine les variations d'humidité des plaquettes entre l'état 1.* et l'état 2.* ; la moyenne de ces variations sur les trois cycles permet de définir la sensibilité du bois aux variations
d'humidité.
La stabilité en service est obtenue en multipliant .H par le coefficient de retrait volumique v. Elle
constitue ainsi un paramètre indicatif du comportement du bois lors de variations de son taux d’humidité
prenant simultanément en compte sa sensibilité aux variations d’humidité et sa rétractibilité durant le
séchage.
| Classes de sensibilité aux variations d'humidité et de stabilité en service | |||
|---|---|---|---|
| .H < 3 % : | Sensibilité faible | Stab. < 1,4 : | Bois stable |
| 3 % < .H < 3,6 % : | Sensibilité moyenne | 1,4 < Stab. < 2 : | Bois moyennement stable |
| .H > 3,6 % : | Sensibilité élevée | Stab. > 2 : | Bois peu stable |
La contrainte de rupture en compression parallèle C12 correspond à la contrainte (exprimée en Mpa) qu’il est nécessaire d’appliquer suivant le sens parallèle au fil du bois pour obtenir la rupture d’une éprouvette de 4 cm² de section (dimensions de l’éprouvette : 6 x 2 x 2 cm).
| Classes de contrainte de rupture en compression parallèle | |
|---|---|
| C12 < 45 MPa : | Contrainte faible |
| 45 Mpa < C12 < 75 MPa : | Contrainte moyenne |
| C12 > 75 MPa : | Contrainte élevée |
La contrainte de rupture en flexion statique F12 correspond à la contrainte (exprimée en Mpa) qu’il est nécessaire d’appliquer au milieu d’une éprouvette reposant sur deux appuis pour arriver à sa rupture (dimensions de l’éprouvette : 34 x 2 x 2 cm).
| Classes de contrainte de rupture en flexion statique | |
|---|---|
| F12 < 85 MPa : | Contrainte faible |
| 85 Mpa < F12 < 140 MPa : | Contrainte moyenne |
| F12 >> 140 MPa : | Contrainte élevée |
Le module d'élasticité longitudinal E est une propriété de première nécessité technologique pour les emplois en structure où les pièces de bois sont fréquemment sollicitées en flexion statique suivant leur plus grande direction, parallèlement aux fibres. Le module d'élasticité longitudinal du bois stabilisé à une humidité théorique de 12% est une caractéristique mécanique de référence. Cette propriété caractérise la proportionnalité entre la charge et la déformation. Elle constitue un indicateur de la rigidité du bois.
| Classes de module d'élasticité longitudinal | |
|---|---|
| EL < 10 000 MPa : | Module faible |
| 10 000 Mpa < EL < 15 000 MPa : | Module moyen |
| E > 15 000MPa : | Module élevé |
La durabilité naturelle d’une essence est son aptitude à résister à l’attaque des agents biologiques d’altération : champignons de pourriture, termites, insectes, foreurs marins.
La résistance des bois aux champignons est déterminée sur des échantillons de dimensions normalisées
mis en présence de souches de champignons dans des conditions ambiantes contrôlées. Ces essais durent
plusieurs mois.
L’intensité de l’attaque des champignons, et par conséquent la résistance naturelle des bois, est quantifiée
par la perte de masse des échantillons à laquelle est appliquée un coefficient correcteur dépendant de
l’humidité des bois.
Le protocole expérimental de cet essai est défini dans la norme EN 113/A1 Août 2004.
La norme NF EN 350-2 définit des classes de durabilité naturelle du bois vis à vis des champignons
lignivores, chaque classe correspondant à un niveau de durabilité
| durablilité | classe |
|---|---|
| Bois très durables : | 1 |
| Bois durables : | 2 |
| Bois moyennement durables : | 3 |
| Bois faiblement durables : | 4 |
| Bois non durables : | 5 |
Les Lyctus sont de petits coléoptères xylophages dont les larves vivent dans l'aubier (ou même parfois
dans le bois parfait) de certaines essences feuillues d'origine tempérée ou tropicale. Les oeufs sont
déposés dans la lumière des vaisseaux (pores) d'où, après éclosion, des larves vont se développer et
progresser à l'intérieur du bois. Le cycle est de durée variable : parfois moins de six mois en milieu
tropical humide, huit à douze mois dans les pièces chauffées normalement, deux ans lorsque le bois est
entreposé dans des locaux non chauffés ou stockés à l'extérieur. De ce fait, il est souvent très difficile de
savoir à partir de quel moment le bois a été infesté.
Les bois sciés ou mis en oeuvre ne sont attaqués par le Lyctus que s'ils présentent encore des parties
aubieuses, une teneur en amidon suffisante, et si les vaisseaux sont suffisamment gros pour permettre la
ponte. Quasiment tous les aubiers des bois tropicaux sont attaqués. Certaines espèces tropicales riches
en parenchyme de réserve sont attaquées dans la totalité du bois.
Une essence est classée sensible si elle est attaquée au cours de l’essai mené en laboratoire ;
dans le cas contraire, elle est considérée comme résistante (NF EN 350-1).
Les conditions de détermination de la résistance des bois aux termites sont analogues à celles de la
résistance aux champignons. Des échantillons de dimensions normalisées sont mis en présence de
termites. L’intensité de l’attaque des termites, et par conséquent la résistance naturelle des bois, est
quantifiée à partir de l’appréciation de la profondeur de pénétration des termites dans l’échantillon. Le
protocole expérimental de cet essai est donné dans la norme EN 118 ; il conduit à obtenir une échelle
d'attaque de 0 à 4.
A partir de cette échelle d'attaque, la norme NF EN 350-1 défini 3 classes de durabilité naturelle vis à
vis des termites :
| durablilité | cote moy. |
|---|---|
| Bois durables : | D |
| Bois moyennement durables : | M |
| Bois sensibles : | S |
L’imprégnabilité d’un bois correspond à son aptitude à être imprégné par un produit de préservation. La norme NF EN 350-2 définie quatre classes d’imprégnabilité :
| Cl. imprégnablilité | Descriptions | Explications |
|---|---|---|
| 1 | Imprégnable | Facile à traiter, le bois scié peut être pénétré complètement avec un traitement sous pression sans difficulté |
| 2 | Moyennement imprégnable | Assez facile à traiter ; habituellement, une pénétration complète n’est pas possible, mais après un traitement sous pression durant deux ou trois heures, une pénétration latérale de plus de 6mm peut être atte inte dans les résineux ; dans les feuillus, une large proportion de vaisseaux peut être pénétrée. |
| 3 | Peu imprégnable | Difficile à traiter ; un traitement sous pression durant trois ou quatre heures ne peut pas donner plus de 3 à 6mm de pénétration latérale. |
| 4 | Non imprégnable | Virtuellement impossible à traiter ; peu de produit de préservation absorbé même après 3 ou 4 heures de traitement sous pression ; pénétrations latérales et longitudinales très faibles. |
Les informations fournies correspondent au cas de scieries dont le niveau de production peut être qualifié
d’industriel. Le sciage est évalué sur une scie de tête avec une vitesse d’amenage de 25 à 30 m/mn, et
par une durée de vie de lame de quatre heures. Le sciage est évalué qualitativement (sciage facile,
difficile, ...)
Un effort de coupe suffisant peut être obtenu avec des lames minces adaptées et par une augmentation
de la puissance des équipements et de l'inertie des volants du matériel de sciage.
L’éventuel effet désaffûtant du bois, lié à son taux de silice élevé ou à sa dureté, est aussi mentionné.
Toutes les essences peuvent être théoriquement déroulées ou tranchées après un traitement thermique
adéquat et un réglage optimum des paramètres de coupe. Dans les descriptifs techniques, l’intérêt
industriel de ces opérations de transformation est indiqué.
* Les essences habituellement recherchées en déroulage sont tendres à mi-dures, les grumes étant
bien conformées et sans défaut afin d'obtenir un bon rendement. Le bois doit de plus avoir un bon
comportement au séchage afin de limiter les risques de fentes et de déformations des placages.
Il est éventuellement indiqué si un déroulage à froid est possible ou si un étuvage est préconisé. Les paramètres
d’étuvage (eau chaude, vapeur, température, durée) dépendent de la nervosité du bois, de la fragilité de
sa couleur, et du diamètre habituel des billes à dérouler.
nbsp;* Pour le tranchage, les bois recherchés doivent présenter des qualités esthétiques bien définies :
couleur, figuration, finesse du grain, aspect rubané.
Le comportement général du bois durant le séchage à l’air ou en séchage artificiel est mentionné. Le séchage est évalué qualitativement (vitesse, risques de fentes, risques de déformations, risques de collapse, risques de cémentation). Si nécessaire, les précautions d’usage pour assurer une bonne qualité de séchage sont rappelées.
Pour le clouage, il est important de savoir si des avant-trous sont nécessaires afin de limiter les risques de fente du bois, et de connaître l’aptitude d’un bois à retenir un clou (bonne ou mauvaise tenue à l'arrachement).
Compte tenu des avancées technologiques réalisées dans le domaine de la fabrication des colles, on peut
considérer qu’actuellement, quasiment toutes les essences peuvent être collées. Le choix de la colle
dépend des utilisations envisagées. En pratique, certains bois denses et à retrait élevé sont parfois délicats
à coller, notamment pour des utilisations en lamellé-collé.
Au niveau industriel, il apparaît très souvent que les problèmes qui se posent ne sont pas liés à la nature
de l’essence ni au choix de la colle, mais à la préparation des bois et aux conditions de fabrication en
atelier : humidité initiale des bois, conditions de température et d’humidité ambiantes, qualité et propreté
de l’état de surface, uniformité de l’encollage.
Les opérations de finition (ponçage, vernissage, peinture) donnent des résultats variables suivant les essences. Ces résultats dépendent notamment de la finesse du grain du bois, de l’éventuelle présence et de l’intensité du contrefil. Les bois présentant un grain grossier nécessitent souvent un bouche-porage préalable à l’application de produits de finition.
Les utilisations classiques de chaque essence sont mentionnées. La liste indiquée ne saurait être considérée comme limitative, le marché mondial du bois, toujours fluctuant, pouvant favoriser l'émergence de nouvelles utilisations pour des essences jusqu’alors peu commercialisées. Cette liste, construite à partir du tableau générique présenté en annexe, permet cependant de préciser les types d’emploi pour lesquels chaque essence est adaptée.