Ce que la densité nous apprend sur le comportement du bois afin de choisir le bon bois pour notre projet

Nous pouvons prévoir le comportement du bois dans différentes situations grâce à ses propriétés. Nous avons vu ici comment les propriétés mécaniques permettent de savoir si un bois convient ou non pour la charpente d'une maison, ou quelle essence choisir si l'on envisage de fabriquer des meubles courbes. Propriétés acoustiques nous expliquent pourquoi certaines essences conviennent mieux que d'autres à la fabrication d'instruments de musique. La densité est l'une des propriétés importantes étroitement liées au comportement ultérieur du bois. Elle nous indique si un bois est léger ou lourd, dense ou lâche, dur ou tendre.

Densité et poids spécifique des citrons

Lorsque l'on étudie les propriétés d'une essence de bois, on trouve parfois la densité, parfois le poids spécifique, tous deux exprimés en kg/m³ (ou g/cm³). Densité est le rapport entre la masse (poids) et le volume d'un morceau de bois, tandis que poids spécifique est une façon plus simple d'exprimer la densité du bois par rapport à celle de l'eau. Elles ont la même valeur car, dans le système métrique, l'eau a une densité de 1g/cm³ (1000 kg/m³).

Il existe plusieurs types de densité car le bois n'est pas un matériau uniforme. À l'intérieur d'un morceau de bois, on trouve des parois cellulaires, des vides remplis d'air ou d'eau, de l'eau liée et d'autres substances qui composent le bois (colorants, tanins, résines, gommes, sels). Si l'on ne tient compte que des substances qui forment la paroi cellulaire (cellulose, hémicellulose et lignine), la valeur de la densité varie peu d'une essence à l'autre et est considérée comme étant de 1500 kg/m³ pour toutes les essences. Cette valeur est également appelée la densité du matériau ligneux.

Mais pour ceux qui transportent et stockent le bois, dans la fabrication de meubles ou la construction, cette valeur n'est pas utile. Dans leur cas, le bois est utilisé dans son intégralité, avec les vides, l'eau et les autres éléments qu'il contient. Dans ce cas, il s'agit de densité apparente qui diffère en fonction de l'essence mais aussi de la teneur en eau. L'eau, qui a une densité élevée, influence la densité du bois, qui augmente avec la teneur en eau.

Il existe plusieurs types de densité apparente. Les plus couramment utilisés sont la densité apparente du bois anhydre, la densité apparente conventionnelle et la densité apparente du bois à un taux d'humidité donné. Par souci de simplicité, la spécification de la "apparent". Densité du bois anhydre est obtenue en laboratoire par séchage total du bois (0% moisture content), c'est le rapport entre la masse et le volume du bois anhydre et est utile pour voir la différence entre les espèces.

Densité conventionnelle est le rapport entre la masse du bois anhydre et son volume à un taux d'humidité de 30% (également appelé bois humide ou bois vert) et permet de déterminer la quantité de produits transformés chimiquement ou par des processus de détérioration partielle du bois (pâte à papier, papier, fibre de bois) qui peuvent être obtenus à partir du bois humide. Densité à une humidité donnée de bois intéresse les fabricants de meubles, les constructeurs ou les transporteurs, et le rapport masse/volume est généralement calculé pour un taux d'humidité du bois de 12%.

Facteurs dont dépend la densité du bois

Nous avons déjà vu comment la teneur en eau influence la densité en modifiant sa valeur. Mais la densité est également très différente selon les essences. Elle peut varier d'environ 200 kg/m³, comme dans le bois de balsa. 1300 kg/m³, c'est la densité de l'ébène d'Afrique. La grande différence est due à structure en boisc'est-à-dire la proportion entre la masse du bois et les vides, d'une part, et la teneur en d'autres substances, d'autre part. C'est pourquoi le bois africain, qui contient beaucoup de tanins, de colorants et de sels, est généralement très lourd, plus lourd que l'eau, de sorte qu'il ne flotte pas mais coule. Le bois de la zone tempérée, dont fait partie la Roumanie, est généralement compris entre 300 et 990 kg/m³, ce qui le rend plus léger que l'eau.

La densité varie également au sein d'une même espèce et même entre les différents éléments d'un même arbre. Le bois jeune est plus léger que le bois vieux et le bois des branches plus léger que le bois du tronc. L'aubier est moins dense que le bois de cœur, et le bois initial moins dense que le bois final. Tout est lié à la structure interne du bois. En général, l'augmentation de la largeur annuelle des cernes s'accompagne d'une diminution de la proportion de bois tardif dans le bois tendre (résineux) et d'une augmentation dans le bois dur (feuillus) dont les pores sont régulièrement répartis. La présence de cernes plus larges indique une densité plus faible dans le bois résineux et une densité plus élevée dans le bois de feuillus dont les pores sont uniformément répartis. Dans les bois durs à pores diffus, aucune corrélation claire ne peut être établie entre la largeur des cernes et la densité.

Comment les informations sur la densité nous aident à choisir le bon bois

Nous avons établi un lien entre les éléments structurels du bois et la densité, mais qu'est-ce que cela nous apprend sur la façon dont nous choisissons le bois ? Existe-t-il un lien entre les propriétés du bois, sa résistance et sa densité ? Oui, et c'est en gardant cela à l'esprit que nous pouvons choisir le bois le plus approprié pour le projet que nous sommes sur le point de réaliser. Une densité plus élevée signifie que le bois contient plus de matière ligneuse et moins de vides. Il s'agit donc d'un bois plus dense, plus dur et plus résistant, mais aussi plus lourd.

Pour la production de meubles, une densité de 400 à 800 kg/m³ est considérée comme bonne. Le bois est suffisamment dense pour qu'un clou ou une vis y pénètre bien et soit comté Le bois est suffisamment dense à l'intérieur pour ne pas être facilement arraché, mais pas trop pour que le clou ou la vis puisse y pénétrer et provoquer des fissures. De même, le bois dont la densité se situe dans cette fourchette a suffisamment de force pour résister aux différentes forces qui s'exercent sur lui, mais n'est pas trop lourd pour que le meuble soit inutilisable.

La densité nous donne également des indications sur la quantité d'eau que le bois peut absorber. le rétrécissement et le gonflement Il s'agit d'un bois qui a une faible densité. Plus la densité du bois est faible, plus il est lâche et plus il peut absorber d'eau. Dans ce cas, la variation dimensionnelle est plus importante, et le gonflement et le retrait peuvent affecter le travail pour lequel il est utilisé. Au contraire, un bois plus dense signifie plus de masse de bois et moins de vides, moins de place pour absorber l'eau, et donc plus de stabilité.

La densité permet d'en savoir plus sur le pouvoir calorifique du bois. En général, plus le bois est dense, meilleur est le combustible, car il brûle plus lentement, plus la carbonisation dure longtemps et plus il dégage de chaleur.

En général, les résineux ont une densité plus faible que les feuillus, mais il existe de nombreuses exceptions. Il existe des espèces de épingle ayant une densité comparable à celle d'un frasineTout comme il existe des espèces de feuillus à faible densité et à bois lâche (plopsaule). Vous trouverez ci-dessous des exemples de densités de quelques essences de bois, bien qu'il s'agisse de valeurs approximatives. La densité exacte d'un objet peut être déterminée par le rapport entre la masse et le volume dans le cas de pièces régulières, ou en déterminant son poids spécifique par immersion dans l'eau si la forme est irrégulière. Trouver ici la manière dont la détermination est faite.

• carpen - 980 kg/m³
• chêne - 600-800 kg/m³
• hêtre - 700-750 kg/m³
• cendres - 750-850 kg/m³
• acacia - 750 kg/m³
• nuc - 700-750 kg/m³
• cerisier - 600 kg/m³
• Té - 520 kg/m³
• plop - 300-400 kg/m³
• pin - 450-850 kg/m³
• mélèze - 500-550 kg/m³
• molid - 520-550 kg/m³
• sapin - 460-550 kg/m³
• genévrier - 550 kg/m³

J'espère que vous trouverez ces informations intéressantes. Les ajouts sont toujours les bienvenus. Et si vous avez des questions ou des interrogations, n'hésitez pas à les laisser ci-dessous dans l'espace prévu à cet effet. Je ne manquerai pas de vous répondre.