Auteur : Thibault Willem IG2 Be


1.  Introduction : qu'est-ce qu'un défaut naturel?

Un défaut, dans le domaine de la construction, est une imperfection dans une matière ou un ouvrage. Nous allons nous intéresser ici aux défauts naturels du bois, c'est-à-dire, ceux qui ne dépendent pas de l'intervention humaine, animale ou d'autres végétaux. La présence ou non de défauts influencera le prix du matériau mais également le choix de telles ou telles essences de bois qui seront utilisées pour réaliser une construction. L'ingénieur doit donc tenir compte des défauts naturels du bois dans ses démarches.

2.  Défauts dus à la structure interne du bois.

2.1  La présence d'aubier.

C'est un défaut inévitable puisque l'aubier désigne la partie du bois juste en-dessous de l'écorce, contenant les cellules vivantes du bois (lignine, cellulose,...) qui se développent au fil des années. L'aubier se reconnaît à sa couleur claire, par opposition au duramen qui lui est beaucoup plus foncé. Le duramen peut être considéré comme la partie morte du bois, ou en tout cas, comme la partie correspondante aux zones de croissance les plus anciennes. Au fil des années, le pourcentage de duramen augmente par rapport à celui de l'aubier. Un arbre centenaire aura donc un duramen important. La présence d'aubier est un défaut en soi, car cette partie, riche en protéines est donc moins résistante et ne peut donc être utilisée en construction (notamment pour les structures porteuses).


Illustration de l'aubier et du duramen

2.2  Les noeuds

Les noeuds sont les défauts internes les plus importants dans le bois. Le noeud du bois est en fait constitué par des amorces de branches dont il ne subsiste que la base, suite à la chute du reste de la branche. La portion de branche restante étant recouverte, par la suite, par de nouvelles couches annuelles. Néanmoins, les causes de chutes de branches peuvent être diverses et sont au nombre de trois :

  • l'élagage naturel
  • le bris accidentel
  • la taille ou l'élagage naturel

Coupe longitudinale d'une tige de 12 ans

En c, on remarque qu'un bourgeon se développe depuis deux ans, tandis qu'en d, la pousse se développe depuis la première année. En e, par contre, une pousse qui se développait depuis le début s'est brisée ---> Un noeud va apparaitre en e à cause du recouvrement du bris par les couches annuelles suivantes.


Le tronçon de bois, mis a nu par la chute de la pousse, est progressivement recouvert par un bourrelet de cicatrisation

Les inconvénients d'un noeud sont nombreux et sont d'ordre :

  1. physique : le séchage d'un bois contenant un ou plusieurs noeuds peut s'accompagner de fentes voire de séparations totales au niveau du noeud.
  2. mécanique : des difficultés manuelles ou mécaniques se remarquent au niveau des noeuds (pour le sciage ou le clouage par exemple). Ceci s'explique par le fait que la dureté au niveau du noeud est plus importante que dans le reste du bois, à cause du recouvrement de la "blessure" par plusieurs couches annuelles fortement comprimées.
  3. esthétique : la zone autour d'un noeud est généralement plus foncée que la teinte globale du bois. Neanmoins, la répétition des noeuds peut constituer un élément décoratif (pour les parquets par exemple).

On distingue aussi les noeuds morts des noeuds vifs. Ces derniers peuvent être acceptés en construction, s'ils ne sont pas trop importants. Les noeuds morts se reconnaissent à la présence d'un anneau noir et sont inutilisables en construction.


2.3  Le bois gras et creux.

Il s'agit de bois qui ont poussés dans des endroits humides (marécages,...) et qui, une fois séchés, sont inutilisables car présentant une stucture interne poreuse. En effet, les pores, lors de la croissance en milieu humide, se sont élargis et affaiblissent la résistance interne du bois. ex:chêne dit "de Hollande".

3.  Défauts dus à des causes extérieures.

Les causes extérieures dont nous allons parler ici sont principalement des causes climatiques, à savoir le gel, le soleil, le vent, la foudre et la pluie.

3.1  La gélivure.

Comme son nom l'indique, on observe la formation de ce défaut lorsque le froid survient brutalement, par exemple avec des gelées soudaines à -15 °C. La gélivure se traduit donc par des éclatements ou des fentes selon une direction perpendiculaire à l'écorce. Ces éclatements sont dû au fait que la sève du tronc s'est dilatée à cause du gel, augmentant donc le volume du tronc et provoquant à terme des fentes. La gélivure s'accompagne souvent de petits éclatements secondaires par lesquels peut s'écouler un liquide noirâtre caractéristique. C'est la présence de ce liquide noirâtre qui perment de conclure visuellement que l'arbre encore sur pied souffre de gélivure. On remarque aussi que lorsque la gélivure est survenue, l'arbre qui se referme après le froid risque de s'ouvrir à nouveau les hivers suivants, rendant ainsi le bois complètement inutilisable.

NB: Les fentes qui se sont créées perpendiculairement à l'écorce sont une aubaine pour les fendeurs de bois! En effet, un coup de masse suffisament puissant dans une de ces fentes permet de fendre le bois rapidement.


3.2  La roulure.

Elle se produit lors d'hiver rude et rigoureux et se présente sous la forme d'une séparation entre deux couches annuelles successives. Il se crée donc, au sein du tronc, deux parties distinctes puisque les couches ne sont plus adhérentes l'une par rapport à l'autre. On observe généralement la roulure près des couches proches de la séparation entre l'aubier et le duramen. De plus, la roulure s'accompagne souvent de la gélivure, rendant ainsi le bois pratiquement inutilisable. Un vent violent peut également être responsable d'un bois roulé. Dans ce cas, ce sont les effets de balancement et de torsion qui provoquent la roulure.


Illustration de la roulure

3.3  Fentes de sécheresse & coups de soleil.

Les coups de soleil apparaissent sur les arbres sur pied sous forme de fentes profondes au sein de l'écorce, atteignant généralement l'aubier. L'arbre réagit en amorçant une cicatrisation, mais celle-ci n'est jamais totale ou parfaitement régulière. C'est pourquoi, les coups de soleil peuvent s'observer visuellement via des écoulements gommeux ou résineux le long de l'écorce. Néanmoins, cet écoulement, généralement brun clair, n'est pas à confondre avec l'écoulement noirâtre provoqué par la gélivure.


3.4  Fissures internes.

Les coups de vent, le poids de la neige, le givre ainsi que la foudre sont en général responsables des fissures internes du bois. Ces fissures peuvent être de simples fendillements ou alors des éclatements quasi totaux dans le cas de la foudre. Ces fissures internes sont gênantes, car elles diminuent fortement les caractéristiques mécaniques du bois. Ce type de défaut se détecte surtout au son creux du bois lorqu'il est frappé.


3.5  Cadranures - Coeur étoilé.

Les cadranures sont en fait des fentes radiales, partant du coeur. Ce défaut est surtout remarqué dans le duramen, car il est dû au déssèchement des couches les plus anciennes, qui ne contiennent plus les sucs de la plante. Ces fentes en étoile partent donc du coeur et s'amincissent vers l'extérieur.


4.  Lexique.

  • Aubier : partie vivante de l'arbre, qui se développe au fil des années.
  • Duramen : partie morte de l'arbre, intéressante en construction car plus résistante que l'aubier.

5.  Bibliographie.

6.  Commentaires.

  • Bien structuré, schémas clairs, ... : parfait !!! jvo
  • Clair, précis, aéré, bien structuré et rondement mené!! cc
  • Très bien mais tu as oublié de nommer la figure de la partie 3.2 (mw)
  • Rep: bien vu, j'ai corrigé, merci !