Caractérisation des propriétés thermophysiques et cinétiques des bois tropicaux: étude des influences de la température et de la teneur en eau au vue d'optimiser la qualité du bois

Partie non hygroscopique

(12)

Hpsf=25,92% (13)

La figure 28 donne l'évolution de la masse volumique du sapelli en fonction de l'humidité. Le carré de corrélation montre qu'une relation linéaire est conforme. La relation (14) donne l'écriture de la droite obtenue.

Figure 28 : masse volumique du sapelli en fonction de l'humidité

(kg/m³) (14)

La figure 29 ci-dessous donne les évolutions des retraits du bois de Fraké. Le nombre insuffisant des points expérimentaux au-delà de 20% d'humidité donne moins précise la détermination du psf. Mais celui-ci ne se trouverait pas loin de 20%. La figure 30 donne l'évolution de sa masse volumique, l'équation étant traduite par la relation (15).

Figure 29 : Retraits en fonction de l'humidité, fraké

Figure 30 : masse volumique du fraké en fonction de l'humidité

(kg/m³) (15)

Nous avons ensuite déterminé la densité et les retraits du bois de lotofa. Les échantillons récupérés nous ont permis de distinguer l'aubier du duramen, comme présenter ci haut, photo 11. Seulement, le bois se trouve dans le domaine hygroscopique. Les figures 31 et 32 présentent les retraits et la densité de l'aubier de ce bois respectivement. Les relations (16) à (19) représentent les modélisations des différents retraits avec des carrés de corrélation supérieurs à 0,8.

Figure 31 : Retraits en fonction de l'humidité, lotofa-aubier

(16)

(17)

(18)

(19)

La relation (20) donne la masse volumique de l'aubier du bois de lotofa.

Figure 32 : masse volumique de l'aubier du lotofa en fonction de l'humidité

(kg/m³) (20)

La figure 33 présente les retraits du duramen du lotofa et la modélisation est faite aux équations 21 à 24. Les carrés de corrélation sont supérieurs à 0,9, excepté dans la direction longitudinale. La masse volumique de cette partie du lotofa est donnée à la figure 34 et l'équation 25 donne la relation déduite.

Figure 33 : Retraits en fonction de l'humidité, lotofa-duramen

(21)

(22)

(23)

(24)

Figure 34 : masse volumique du duramen du lotofa en fonction de l'humidité

(kg/m³) (25)

Il ressort que le duramen est plus dense que l'aubier, par conséquent, les retraits du duramen sont plus importants, comme annoncé dans la littérature.

Les figures 35 et 36 donnent respectivement les retraits et la densité du bois d'ayous. La plage de variation de l'humidité nous permet d'estimer le psf qui est de 30%. L'équation (26) modélise l'influence de l'humidité sur la masse volumique de l'ayous.

Figure 35 : Retraits en fonction de l'humidité, ayous

Figure 36 : masse volumique du duramen de l'ayous en fonction de l'humidité

(kg/m³) (26)

Tableau XXXI: Récapitulatif des retraits totaux, des densités et de l'humidité au psf de nos bois

Essences	(kg/m^3)										Hpsf (%)
	Valeurs		Valeurs		Valeurs		Valeurs		Valeurs
Sapelli	653	15,09	15,43	2,41	7,85	0,63	6,37	0,79	0,37	0,18	25,92
Ayous	396,31	3,50	9,65	0,51	5,38	0,34	4,00	0,56	0,36	0,26	30
Lotofa,Aub	491,53	15,70	15,36	0,81	10,11	0,34	4,10	0,51	0,59	0,16	>20
Lotofa,Dura	637,091	3,14	15,89	0,17	8,05	1,84	7,26	1,79	0,28	0,10	>20
Fraké	436,69	18,33	10,09	1,19	4,45	0,62	4,40	0,79	0,96	0,39	27

Les figures de ce chapitre montrent que les masses volumiques augmentent linéairement en fonction de l'humidité. Les retraits augmentent linéairement en fonction de l'humidité dans le domaine hygroscopique et deviennent constants dans le domaine non hygroscopique. Cette étude permet de donner des valeurs spécifiques aux bois camerounais afin de prédire les étanchéités des oeuvres en bois. Le tableau XXXI permet de faire un récapitulatif sur les densités et les retraits totaux de nos bois. Compte tenu du fait que la saturation n'est pas assurée lors de nos expériences, les valeurs numériques de ce tableau sont moins précises que les variations données dans les différentes figures. On constate en général que plus le bois est dense, plus est important le retrait. Le tableau XXXII ci-dessous présente les retraits totaux de quelques bois tropicaux. Nous constatons un même ordre de grandeur, mais des légères différences qui ne permettent pas de prédire ces grandeurs en fonction de leur densité et de tenir compte de l'origine du bois. On peut d'ailleurs comparer les valeurs obtenues sur le bois de sapelli et celles données sur le tableau XXXII pour validation.

Tableau XXXII : Retraits totaux moyens de quelques bois tropicaux [9]

Figure 37 : Corrélations entre Retraits totaux et densités des bois tropicaux utilisés

La figure 37 ci-dessus montre clairement que les retraits augmentent en général avec la densité. Pour une densité donnée, le retrait volumique est presque égal à la somme des autres retraits. Les coefficients de corrélation étant faibles, il n'est pas recommandé d'utiliser les corrélations obtenues lorsqu'on peut passer à une caractérisation expérimentale propre à l'espèce tropicale d'étude. La littérature montre d'ailleurs que, pour des densités proches de 500kg/m³, le retrait tangentiel total peut varier de 4 à 13% [10]. Au regard de nos carrés de corrélation, les relations qui estiment les retraits totaux sont bonnes.