Chapitre 4 :
Présentation du matériel
expérimental et des résultats obtenus :
Cas de la Densité et des Retraits des
échantillons
La connaissance des caractéristiques
mécaniques est importante pour situer la stabilité dimensionnelle
du bois. Les oeuvres en bois sont en général utilisées
après traitement. Durant ce traitement, le bois est séché
jusqu'à une teneur en eau qui est fonction de l'utilisation
ultérieure de l'oeuvre. Cette teneur en eau d'utilisation est toujours
inferieure à l'humidité au point de saturation des fibres :
une variation de l'humidité et/ou de la température du milieu
ambiant peut alors induire des variations dimensionnelles de l'oeuvre d'art
entrainant sa destruction lorsque cette variation est importante. Dans ce
chapitre, nous déterminons la densité et les retraits de nos
bois.
4.1/Matériel expérimental et
méthodes
La préparation des
échantillons est une étape importante pour que les
résultats soient vraiment caractéristiques du bois. Nous nous
sommes alors assuré que les échantillons utilisés pour
déterminer les retraits et la densité étaient tous
dépourvus des noeuds et des fentes. Deux séries
d'échantillons ont été utilisés. La première
est issue des planches obtenues après l'opération de
séchage. Les teneurs en eau de cette série d'échantillons
sont alors proches de 10%. La seconde série vient directement des
planches conservées. Les dimensions et les débits des
échantillons sont précisés dans les tableaux ci-dessous.
La photo 10a présente les baguettes de bois de sapelli, de lotofa et de
fraké extraites des planches séchées. La photo 10b
présente les échantillons des bois ci-dessus cités pour
déterminer les densités et les retraits. Le même
procédé expérimental est utilisé dans le cas du
bois d'ayous. Par essence, une quinzaine d'échantillons sont
utilisés. Dans le cas du bois de lotofa, nous avons
déterminé distinctement les caractéristiques du bois
d'aubier et du bois de duramen, les échantillons de ces parties sont
présentés à la photo 11, les échantillons
blanchâtres représentent l'aubier et ceux rougeâtres le
duramen.
 
photo 10a : baguettes de bois
photo 10b : échantillons utilisés
Photos 10 : baguettes et échantillons des bois de
lotofa, sapelli et Fraké.
Photo 11 : Aubier (blanchâtre) et duramen
(rougeâtre) du bois de lotofa
 
Photo 12a : Etuve à dessiccation
photo 12b : balance électronique
 
Photo 12c : pompe à vide
photo 12d : pied à coulisse électronique
Photos 12 : Matériel utilisé pour
déterminer la masse volumique et les retraits
Chaque échantillon est utilisé pour
déterminer une valeur de retrait et de densité. L'étuve
à dessiccation (photo 12a) permet de déterminer les masses
anhydres. La balance électronique de précision 0,001g (photo 12b)
permet de mesurer la masse de chaque échantillon. La pompe à vide
(photo 12c) permet de saturer en eau déminéralisée nos
échantillons afin de déterminer les volumes saturés,
volumes nécessaires pour estimer les retraits totaux. Nous avons
supposé que les échantillons sont saturés lorsqu'ils
coulent dans l'eau, ce qui est obtenu après environ 3 jours. Un pied
à coulisse (photo 12d) permet de mesurer les différentes
variations des dimensions des humidités à chaque teneur en eau.
Une erreur de mesure peut provenir de la position des butées du pied
à coulisse sur les échantillons. Pour la minimiser, nous avons
marqué les positions des premières mesures afin de repositionner
ces butées aux mêmes endroits lors des autres mesures.
L.Andalfato [8] a également déterminé le
retrait des bois. Les dimensions des échantillons sont mesurées
à l'aide d'un micromètre, tout comme nous. Mais, la
détermination du volume saturé est différente. L.Andalfato
[8] a obtenu le volume saturé en effectuant des cycles de 48h entre
40mbar et 1bar afin d'extraire toute l'eau qui se trouve dans le bois. Le
volume saturé est mesuré après une durée d'une
semaine environ le saturateur.
Les formules suivantes ont été utilisées
pour estimer toutes nos grandeurs :
 
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(7)
 
(8)
 
(9)
 
(10)
Avec : m : masse ; l : longueur ;
v : volume ; R : retrait. i : direction i ; h :
humidité ; o : anhydre ; s : saturé.
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