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

7.2/Résultats et discussions

7.2.1/ Calibration des capteurs de masse

La figure 52 présente les résultats des évolutions des masses marquées en fonction des tensions lues sur l'écran de sortie. Nous constatons une forte linéarité des points expérimentaux.

Figure 52.a : Capteur 3 Figure 52.b : Capteur 4

Figure 52 : Equations de calibration des capteurs de masse

7.2.2/ Calibration des potentiomètres (jauges)

La figure 53 présente les résultats des évolutions des déplacements des jauges en fonction des tensions lues sur l'écran de sortie. Nous constatons une forte linéarité des points expérimentaux.

Figure 53.a : Jauge au dessus du capteur 4 Figure 53.b : Jauge au dessus du capteur 3

Figure 53 : Equations de calibration des jauges

7.2.3/Conditions de l'air lors des essais et rayon de courbure

Les figures 54 et 55 donnent les différentes températures (sèche Ts, rosée Tr et humide Th) lors des essais respectivement des essais 1 et 2. Au premier essai, les conditions de séchage sont constantes (sauf Tr) alors qu'au second, nous avons baissé la température humide après 20 heures de séchage. Notre choix est fait pour se rapprocher des conditions du séchage solaire.

Figure 54 : Evolutions temporelles des températures lors du 1^er essai

Figure 55 : Evolutions temporelles des températures lors du 2^ème essai

Le tableau XLI ci-dessous les masses initiales, finales et anhydres des échantillons et les teneurs en eau finales différents extraits afin de déduire les masses anhydres des échantillons.

Tableau XLI : Masses initiales et anhydres des échantillons

Essence	Mi(g)	Mf (g)	Numéro	m (g)	mo (g)	Xfi (%)	Xf(%)	Mo(g)
Fraké 1^er essai, Capteur 3	68	33,3	1	4,188	3,854	8,667	8,429	30,859
			2	4,108	3,797	8,429
Fraké 2^eme essai Capteur 3	54,3	29,4	1	3,123	2,858	9,272	9,286	26,902
			2	3,326	3,043	9,30
Fraké 2^eme essai Capteur 4	59,5	36	1	5,494	4,978	10,366	10,472	32,590
			2	5,676	5,133	10,579

Nous prenons comme paramètre de déformation, le rayon de courbure central. Ce choix est imposé par le matériel expérimental. Ce rayon de courbure permet de mieux la courbure maximale, au regard de la figure 51. La figure 56 ci-dessous présente les évolutions temporelles du rayon de courbure central et de l'humidité de notre échantillon de 5mm d'épaisseur lors des deux essais. Nous constatons que la baisse de la température humide n'a pas une influence importante sur l'évolution de la teneur en eau des éprouvettes. Mais seulement, cette influence peut être importante lorsque la variation de la température humide est importante. Lors du début du séchage de l'essai 2 (20 premières heures de séchage), la température humide est plus importante. L'intensité de retrait d'eau est donc plus faible qu'au premier essai (vitesse de séchage faible au 2^ème essai en début de séchage). L'état mécanique du bois est donc influencé, en début de séchage, le rayon de courbure est faible au 2^ème essai.

Figure 56 : Rayon de courbure et humidité lors des deux essais pour e=5mm.

Figure 57 : Rayon de courbure et humidité lors du 2^ème essai pour e=5mm et e=7mm

Lorsque la température humide baisse, le séchage devient sévère et le rayon de courbure centrale devient important et la déformation de la planche est de plus en plus importante. Ainsi, la valeur de la température humide semble avoir une influence importante sur la mécanique du bois que sur sa cinétique de séchage. La figure 57 montre que plus le bois est épais, plus il retient l'eau (distance de parcours moyenne étant importante lorsque croît l'épaisseur du bois). Aussi, plus le bois est épais, plus sa torsion est faible (son rayon de courbure devient faible). En plus, plus le bois est épais, plus sa vitesse de torsion est faible. Sur les figures 56 et 57, nous constatons que la torsion du bois a lieu dès le début du séchage (la première phase du séchage est donc inexistante [15]) et l'inversion du sens de torsion est obtenu entre 25 et 30% d'humidité, donc proche de l'humidité au point de saturation des fibres. C'est un constat qui est particulier au présent bois car en général, la torsion du bois a lieu dans le domaine (ou proche du domaine) hygroscopique.

Figure 58: Evolutions de la vitesse et de la déformation de quelques bois tropicaux [16].

La figure 58 ci-dessus qui concerne les bois tropicaux du Brésil montre effectivement que les déformations ont lieu dès le domaine non hygroscopique. On constate que pour les bois tropicaux du Brésil, les déformations peuvent atteindre 10cm. Le bois de Fraké est très stable, les déformations n'atteignant que le millimètre. Ceci serait dû au faible retrait de ce bois [16].

Figure 59 : Etat des bois tropicaux à la fin du séchage dissymétrique de quelques bois tropicaux [16]

La figure 59 ci-dessus montre l'état de quelques bois tropicaux du Brésil à la fin du séchage asymétrique. Cette figure montre que pour certains bois, la stabilité est assurée (état presque plat des planches). Pour établir les tables de séchage ou pour rendre plus spécifique les tables de séchage à quelques types de bois, il faut trouver un juste milieu entre vitesse de séchage et état des contraintes des planches de bois à la fin de séchage.

Dans ce chapitre, nous nous sommes appropriés de la méthode `'Flying wood'', méthode qui peut être adaptée pour redéfinir quelques tables de séchage des bois tropicaux spécifiques au Cameroun. Cette méthode peut même être recommandée pour définir les tables de séchage des bois camerounais pas encore étudiés et commercialisés. Le bois de Fraké est très stable et les déformations observées lors de nos essais sont presque nulles.