Le matériau bois
Coupe transversale d’une bille de bois
- coupe transversale d’une bille de bois
Pour augmenter la durabilité, on peut purger l’aubier.
Microstructure du bois et composition chimique
Le bois est formé de cellules creuses et longues. Elles mesurent entre 2 et 5mm de long pour un diamètre variant de 10 à 20 µm. Ces cellules sont assemblées en fibres dans l’axe de la bille de bois. Elles permettent d’acheminer la sève.
Cette microstructure laisse présager un comportement fortement anisotropique (rapport de 1 à 40 entre les deux directions). En effet, les déformations ne seront pas les mêmes en fonction de la direction imposée au matériau.
On distingue trois composants :
- la cellulose : forme les parois des cellules (80% de la matière sèche)
- la lignine : colle qui assemble les cellules (20% de la matière sèche)
- la sève : de l’eau, du sucre et de l’amidon
Essences et familles de bois
Il existe 2 essences : les feuillus aux feuilles caduques et les résineux aux épines persistantes.
On distingue au sein de ces essences des familles :
chez les résineux : pin, sapin ou épicéa, mélèze...
chez les feuillus : chêne, hêtre...
Le bois est vendu au m![\m^3\]](local/cache-TeX/648bc41149863eeb1385b58301d4a94e.png "\m^3\]"){kind=small}
(250€ pour du sapin et 1200€ pour du chêne)
Cernes d’accroissement
En observant la coupe d’une bille de bois, on distingue des anneaux concentriques ou cernes d’accroissement.
Il y a une alternance de cernes claires et de cernes foncées :
- Cerne claire au printemps
La cerne est épaisse et on note une prédominance de vides sur les pleins. En effet, c’est pendant le printemps que l’arbre a de gros besoins de sève. Par conséquent, les "tubes" conduisant la sève sont plus nombreux pendant cette période.
Le matériau offre alors une résistance faible.
- Cerne foncée en été
Les besoins en sève de l’arbre sont plus modérés, ainsi les diamètres des tubes conducteurs sont réduits et on a une prédominance des pleins sur les vides.
On gagne en résistance.
Evidemment, sur un plan mécanique, il est préférable que les cernes soient resserrées.
Comparatif des différents matériaux de construction
| Masse volumique | Résistance | Young | Performance | |
| Bois | 5OO | 200MPa | 10000MPa | 40 |
| Acier | 7850 | 400 | 210000 | 51 |
| B Armé | 2500 | 30 | 30000 | 12 |
Notons que la résistance est la résistance à rupture et que le calcul de la performance est donné par :
![\[
\frac{\sigma }{{Mv}}
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x 1000. Aussi la masse volumique est donnée en
![\[
kg/m^3
\]](local/cache-TeX/1bd0c331995d93b6c90aafbf37d6725d.png "\[
kg/m^3
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.
En terme de performance, l’acier et le bois sont équivalent.
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