Anatomie d’une bûche : considérations sur les caractéristiques techniques du bois.

Le bois est un matériau noble et intemporel qui fascine par ses multiples usages et ses propriétés naturelles uniques. Utilisé depuis des millénaires, il est aujourd’hui encore un élément fondamental et incontournable dans les domaines de la construction, de l’ameublement et de la décoration. Explorons plus en profondeur les caractéristiques du bois, en commençant par une analyse détaillée de l’anatomie d’un tronc d’arbre, pour ensuite aborder ses propriétés physiques et mécaniques. Dans ce nouvel article, on parlera aussi classements, processus de séchage et on passera ensemble en revue les divers traitements qui lui sont appliqués avant sa commercialisation. Plongeons ensemble dans l’univers du bois, matériau vivant et précieux. Vous êtes prêt.e.s ? C’est parti !

Caractéristiques anatomiques

Un tronc d’arbre, élément central du bois, est composé de différentes parties, chacune ayant ses propres caractéristiques et fonctions :

1. L’écorce : c’est la couche externe protectrice de l’arbre. Elle se compose de deux sous-parties : l’écorce externe, ou rhytidome, qui est dure et rugueuse, et l’écorce interne, ou liber, plus souple et souvent fibreuse. Cette dernière est essentielle pour le transport de la sève riche en nutriments.
2. Le cambium : juste sous le liber se trouve le cambium, une fine couche de cellules méristématiques qui jouent un rôle crucial dans la croissance de l’arbre. Le cambium produit du bois secondaire vers l’intérieur (xylème) et du liber secondaire vers l’extérieur. Fun fact : saviez-vous que vous pouviez vous nourrir de cambium ? Faites-le test un jour où vous vous promenez en forêt. Détachez un petit bout d’écorce d’un épicéa fraîchement tombé au sol à la faveur d’une tempête. Avec une petite lame, détachez des lambeaux de cambium sur le tronc à l’endroit préalablement dénudé et goûtez-les, c’est surprenant et riche en nutriments !
3. Le bois : c’est la partie la plus volumineuse du tronc. Il est divisé en deux sections principales :
   • L’aubier : on est là dans la zone vivante du bois, située juste sous le cambium. L’aubier est responsable du transport de la sève, constituée d’eau et de minéraux, des racines vers les feuilles.
   • Le duramen : situé au centre du tronc, le duramen est la partie morte du bois. Il est plus dense et plus durable que l’aubier car il est imprégné de tanins et autres substances qui le rendent plus résistant aux attaques des insectes et des champignons.
4. Les cernes de croissance : chaque année, l’arbre produit une nouvelle couche de bois, visible sous forme de cercles concentriques appelés cernes de croissance. Ces cernes permettent non seulement de déterminer l’âge de l’arbre, mais ils influencent également les propriétés mécaniques et esthétiques du bois.
5. Les rayons médullaires : Ce sont des bandes radiales de cellules qui traversent le bois du centre vers l’extérieur. Ils jouent un rôle dans le stockage des nutriments et la stabilité structurelle du bois.

Propriétés physiques et mécaniques

Le bois est un matériau aux propriétés physiques et mécaniques remarquables qui varient en fonction de son espèce et de sa structure interne.

• La résistance : ce n’est un secret pour personne, le bois est particulièrement apprécié pour sa résistance mécanique, c’est-à-dire sa capacité à supporter des charges sans se déformer ni se rompre. Cette résistance dépend de plusieurs facteurs, notamment de la densité du bois, de la disposition des fibres et de la présence de défauts tels que des nœuds ou des fissures.

• La densité : elle est exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). C’est un indicateur clé de ses propriétés mécaniques. Les bois durs, tels que le chêne ou l’acacia, ont une densité élevée et sont donc plus résistants, tandis que les bois tendres, comme le pin ou l’épicéa, sont moins denses et donc plus faciles à travailler.

• La dureté : la dureté du bois se mesure par sa capacité à résister aux impacts et à l’usure. Elle est directement liée à la densité du bois et est un critère important dans le choix des essences pour des usages nécessitant une grande résistance, comme les parquets ou les meubles.

• La durabilité naturelle : il s’agit de sa capacité à résister aux attaques biologiques sans traitement supplémentaire. Les bois de duramen, notamment ceux riches en tanins, sont généralement plus durables que l’aubier. Le châtaignier et le teck, par exemple, sont connus pour leur excellente durabilité naturelle.

• La stabilité dimensionnelle : Le bois est un matériau hygroscopique, ce qui signifie qu’il absorbe et libère l’humidité en fonction de l’environnement. Cette propriété entraîne des variations dimensionnelles (gonflement ou retrait) qui peuvent affecter la stabilité d’une pièce de bois. La stabilité dimensionnelle dépend de l’espèce de bois et de son taux d’humidité.

• Le retrait volumique : Le retrait volumique du bois est une notion importante pour comprendre comment le bois réagit à la perte d’humidité. Lorsqu’un morceau de bois sèche, il subit un retrait, c’est-à-dire une diminution de volume : on parle de retrait volumique. Le retrait volumique est la réduction totale du volume du bois lorsqu’il passe de l’état vert lorsqu’il est saturé d’eau à l’état sec. Une compréhension précise du retrait volumique est essentielle pour éviter les déformations lors du séchage et de l’utilisation du bois.

Classements du bois

Le bois est classé selon divers critères qui permettent de déterminer son utilisation future.

• Classement d’aspect : comme son nom l’indique, il est basé sur l’apparence. Il prend en compte des éléments tels que la couleur, la texture, la présence de nœuds ou de fissures, et les défauts de croissance. Ce classement est crucial pour les métiers où l’esthétique est primordiale, comme la menuiserie ou l’ébénisterie.

• Classement d’emploi : également appelé classement mécanique, il évalue le bois en fonction de ses propriétés physiques et mécaniques. Ce type de classement est essentiel dans les domaines où la résistance et la durabilité sont critiques, comme en charpenterie ou pour la construction de structures portantes. L’emploi est donc étalonné selon 5 classes allant de la classe 1 pour des bois utilisés en intérieur, au sec (meubles, escaliers et menuiseries intérieures) à la classe 5 qui définit les bois immergés ou en contact avec de l’eau de mer régulièrement (ponts de navires, pontons…) en passant par les différentes classes d’utilisations extérieures ou intérieurs, en contact avec le sol ou non, avec des taux d’humidité bien définis.

Séchage du bois : une étape importante

Le séchage est une étape cruciale dans la préparation du bois pour ses différents usages. Un bois mal séché peut se déformer, se fendre ou être sujet à des attaques biologiques.

• Le séchage naturel : ou séchage à l’air libre, il consiste à laisser le bois sécher à l’extérieur, sous abri, pendant une période prolongée. Ce processus est lent mais permet d’obtenir un bois stable et de qualité, souvent préféré pour des travaux d’ébénisterie ou de menuiserie. C’est la méthode de séchage employée à l’Atelier Vegvisir et c’est un véritable exercice de patience !

• Le séchage artificiel : réalisé en séchoir, ce mode de séchage utilise des techniques de contrôle de la température, de l’humidité et de la circulation de l’air pour accélérer le processus.

Traitements du bois

Avant d’être commercialisé, le bois peut subir divers traitements pour améliorer ses performances et prolonger sa durée de vie.

1. Traitement par imprégnation : ce traitement consiste à injecter des produits chimiques dans le bois pour le rendre plus résistant aux attaques d’insectes, de champignons et aux intempéries. Il est souvent utilisé pour le bois destiné à des usages extérieurs, comme les clôtures, les poteaux ou les charpentes.
2. Traitement thermique : le bois est chauffé à des températures élevées (entre 160 et 180°C) pour modifier sa structure interne. Ce traitement augmente la durabilité du bois et lui confère une teinte plus foncée.
3. Le rabotage et le ponçage : Avant la commercialisation, le bois est souvent raboté et poncé pour obtenir une surface lisse et uniforme, prête à être utilisée directement ou à recevoir des finitions comme le vernis ou la peinture.
4. Le séchage final : Même après le séchage principal, le bois peut subir un séchage final en séchoir pour stabiliser son taux d’humidité, particulièrement pour des usages en intérieur où les conditions climatiques sont plus contrôlées.

Le bois, avec ses caractéristiques uniques et ses différentes propriétés, est un matériau de choix dans de nombreux secteurs. Connaître l’anatomie du tronc, les propriétés physiques et mécaniques du bois, ainsi que les divers traitements auxquels il peut être soumis, est essentiel pour maximiser son potentiel. Que ce soit en charpenterie, en menuiserie ou en ébénisterie, le bois continue de séduire par sa beauté, sa robustesse et sa durabilité, faisant de lui un matériau à la fois traditionnel et résolument moderne.

Vous avez apprécié cet article de La Voie du Bois ? Partagez-le autour de vous !

La Voie du Bois est une publication de l’Atelier Vegvisir.

Pour rédiger cet article, je me suis appuyé sur deux excellents ouvrages : La bible du bois, de Marcel Guedj & Michel Beauvais, et sur La vie secrète des arbres, de Peter Wohlleben. Je vous recommande les deux sans hésiter !