Science et technologie s1548

Les bois et les bois modifiés

Les bois

Le bois est un matériau ligneux provenant de la coupe et de la transformation des arbres.

Le bois est probablement le plus ancien matériau utilisé par l'Homme. De nos jours, le bois est encore abondamment employé, principalement dans les pays où il représente une ressource naturelle importante, ce qui est le cas au Canada.

On peut classer les types de bois en deux catégories: les bois durs et les bois mous.

Type de bois Caractéristiques Familles d'arbres Exemples d'utilisation
Bois dur Grande résistance et grande dureté Provient des feuillus: érable, chêne, merisier, etc.

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Meubles, planchers, boiseries, etc.

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Bois mou Faible résistance et faible dureté Provient des conifères: pin, épinette, cèdre, etc.

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Construction résidentielle, papier, contreplaqués, etc.

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On utilise surtout le tronc des arbres dans l'industrie du bois. Les racines, les branches et l'écorce ont très peu de valeur commerciale. Avant d'être utilisé comme matériau de construction, le bois doit subir de nombreuses transformations afin d'être mis en planches.

L'importante utilisation du bois dans la fabrication d'objets techniques et dans l'industrie de la construction s'explique par quatre facteurs:

  • Ils sont faciles à travailler.
  • Leur assemblage est simple et aisé.
  • Ce sont de bons isolants thermiques.
  • Ils ne conduisent pas l'électricité.

Propriétés des bois

Les propriétés du bois vont varier selon l'espèce de bois sélectionnée, mais aussi d'un arbre à l'autre. Quatre principaux facteurs peuvent faire varier les propriétés des bois:

  • l'essence (l'espèce) d'arbre dont le bois est issus;
  • la vitesse de croissance de l'arbre;
  • la teneur en eau du bois;
  • les blessures qu'a subies l'arbre au cours de sa croissance.

Le choix de l'essence de bois nécessaire à la fabrication d'un objet technique peut dépendre de:

  • la dureté (bois dur ou mou);
  • l'élasticité;
  • la masse (léger ou lourd);
  • le grain du bois;
  • la couleur (bois blanc, rosé, jaune ou brun);
  • la teinte (foncée ou claire);
  • la résistance (à la décomposition, à l'usure ou à la pression);
  • la facilité d'assemblage et de façonnage;
  • les caractéristiques isolantes.

Dégradation et protection des bois

Les bois sont des matériaux qui peuvent se dégrader rapidement. En effet, la durée de vie des bois peut être écourtée puisqu'ils sont sujets aux attaques d'insectes xylophages (qui se nourrissent de bois) ou de champignons. Ces organismes peuvent infester le bois, s'en nourrir et en provoquer la pourriture, ce qui en modifie grandement les propriétés. Ainsi, un bois pourri sera moins dur qu'un bois qui ne l'est pas. Aussi, la présence d'un fort taux d'humidité cause également une dégradation accélérée du bois. Sous une humidité élevée et prolongée, le bois se gonfle et se fissure, ce qui le fragilise.

La résistance à la décomposition varie évidemment selon l'essence de bois utilisé. On peut cependant accroître la protection du bois contre l'action des organismes qui le dégradent par divers moyens. Par exemple, on peut le peindre, le vernir ou encore l'enduire des divers traitements protecteurs. Il existe aussi sur le marché des bois qui ont déjà subi un traitement. Ils peuvent avoir été chauffés à très haute température, ou encore avoir été trempés dans une solution basique à base de cuivre. On dit alors que ce sont des bois traités.

Bois dégradé par l'action d'insectes xylophages

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Bois protégé à l'aide d'un vernis

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Les bois modifiés

Les bois modifiés sont des bois traités ou mélangés à d'autres substances pour obtenir un matériau possédant des propriétés différentes de celles du bois naturel.

Il arrive parfois que les arbres retrouvés en forêt ne peuvent répondre directement à nos besoins. Par exemple, on retrouve très peu d'arbres assez grands pour produire des poutres de grandes tailles et, lorsqu'on les trouve, leur coût est très élevé. Pour palier à ces inconvénients, il est nécessaire d'utiliser ce qu'on appelle les bois modifiés. Ceux-ci contiennent essentiellement du bois, mais aussi de la colle, des plastiques ou des agents de conservation.

La production de bois modifié permet les avantages suivants:

  • obtenir des matériaux présentant des propriétés mécaniques plus constantes;
  • obtenir des matériaux plus résistants aux intempéries;
  • fabriquer des matériaux de plus grandes dimensions;
  • utiliser des arbres plus petits pour produire les matériaux;
  • permettre l'utilisation des restes de bois et des résidus de coupe.

Il existe plusieurs types de bois modifié. En voici quelques exemples:

Type de bois modifié Composition Avantages Inconvénients Exemples
Contreplaqué Fabriqué en collant ensemble de grandes feuilles de bois de façon à ce que les fibres des feuilles soient alternées perpendiculairement les unes par rapport aux autres. Bonne résistance aux fissures et à la déformation, économique Les colles contiennent des produits toxiques.
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Panneau de particules Fabriqué à partir des résidus de coupe que l'on mélange avec une colle. Réutilisation des copeaux de bois, économique, propriétés uniformes Les colles contiennent des produits toxiques.
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Panneau de fibres Fabriqué avec du bois réduit en fibres que l'on mélange avec une colle. Économique, facile à utiliser, propriétés uniformes Lourdeur, doivent être peints, les colles contiennent des produits toxiques
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