Caractéristiques du bois

La dureté Janka divise les essences de bois en dures et douces et nous aide à choisir un bois qui résiste à l'impression et à l'usure.

La dureté est la propriété qui divise les essences de bois en deux catégories : les dures et les tendres. Elle nous indique la facilité avec laquelle une essence peut être travaillée, sa résistance à l'empreinte et à l'usure, son comportement lors du ponçage, du fraisage ou de l'enfoncement de clous et de vis. La méthode la plus connue pour déterminer la dureté du bois est le test Janka. La dureté Janka, comme densitésont des valeurs relatives, déterminées dans certaines conditions. Le bois n'est pas un matériau homogène, ses propriétés sont influencées par la structure, la méthode de coupe, le sens du fil, la teneur en eau, etc. Même relative, la dureté Janka nous aide à choisir le bois qui résistera le mieux aux contraintes. C'est la propriété la plus importante lors du choix d'un bois pour un revêtement de sol.

Dureté Janka

Le test Janka détermine la résistance du bois à l'impression et à l'usure.

Le test Janka a été créé en 1906 par le scientifique américain d'origine autrichienne Gabriel Janka. Il s'agit en fait d'une adaptation pour le bois du test de dureté des métaux mis au point en 1900 par l'ingénieur suédois Johan August Brinell. Le test Brinell consiste à pousser une bille métallique avec une certaine force contre la surface d'un échantillon de métal. Une fois que la force a cessé, la trace laissée par la bille sur la surface est mesurée. La dureté du matériau est calculée en fonction du diamètre de la trace, de la force appliquée et du temps d'application de la force.

Gabriel Janka a conçu un test spécial pour le bois avec moins de variables. Il a utilisé une bille métallique d'un diamètre de 11,28 mm qui a été enfoncée à moitié dans le bois (moitié de la bille). Le diamètre de la bille a été choisi de manière à ce que la marque laissée dans le bois après avoir pénétré à moitié soit un cercle d'une surface de 1 cm² (100 mm²). La marque laissée par la bille a ainsi été éliminée en tant que variable et est restée la même quelle que soit l'essence. La dureté du bois est donnée par la force nécessaire pour enfoncer les billes dans le bois.

En 1927, la méthode a été normalisée aux États-Unis et est devenue la principale méthode de détermination de la dureté du bois (ASTM D1037). Entre-temps, la méthode a été adoptée dans le monde entier, avec la précision que l'unité de mesure dans laquelle elle est exprimée diffère d'un continent à l'autre, ce qui crée souvent des confusions. Aux États-Unis, la dureté Janka est exprimée en livres-force (lbf), en Europe en kilogrammes-force (kgf), en Australie et en Nouvelle-Zélande en Newton (N) ou en kiloNewton (kN). Les équivalences suivantes sont utilisées pour effectuer les transformations : 1 kg=2,2 lb et 1 kgf=9,81 N.

Parfois, la dureté est également exprimée en termes de surface (kgf/cm², lbf/cm²) parce qu'à l'origine, la dureté était exprimée comme la pression exercée sur l'échantillon de bois et les unités de mesure de la pression étaient utilisées. Lors de la normalisation, l'expression en tant que pression a été abandonnée et l'expression en tant que force appliquée au bois a été modifiée en force appliquée au bois, les unités de mesure étant celles de la force.

Dureté Janka

L'échelle de dureté Janka divise le bois en trois catégories : doux, moyen et dur.

En testant des échantillons similaires, la dureté relative de l'essence a été déterminée. Les échantillons étaient de taille égale, avec un grain droit et sans nœuds, prélevés dans le bois de cœur, et la force était appliquée perpendiculairement au grain. Le taux d'humidité des échantillons de bois a été choisi 12%. Les tests effectués dans des conditions contrôlées fournissent des mesures quantifiables qui permettent une comparaison précise de la dureté du bois en fonction de l'essence et même de la zone de culture. Les résultats ont donné lieu à des listes indiquant la dureté Janka pour les essences de bois dans le monde entier.

Selon cette classification, le bois le plus tendre est le balsa, avec une dureté relative de 220 kgf, et le plus dur est le buloke australien, un chêne spécifique et rare d'une dureté de 11 200 kgf. Une liste assez riche d'essences de bois et de duretés exprimées en lbf et N peut être trouvée ici.

L'échelle de Janka permet de classer les essences de bois en fonction de leur dureté. Plus le chiffre est élevé, plus la dureté de l'essence est importante. Une classification plutôt relative et quelques exemples de bois indigènes ci-dessous :

  • bois tendre et très tendre - moins de 250 kgf (peuplier, tilleul), brad, molid)
  • bois tendre moyen - entre 250 et 500 kgf (saule), arin, thé, ulmpin noir, lariță)
  • bois dur moyen - entre 500 et 650 kgf (chêne, gorun, cerise, nuc)
  • bois dur - entre 650 et 1000 kgf (fagfrasin, prunepomme, poire, carpe, gorgée, if)
  • bois très dur - plus de 1000 kgf (acacia)

La dureté du bois diminue avec l'augmentation de l'humidité. Plus le bois est humide, moins il est résistant à l'impression et à l'usure. La dureté est également influencée par les défauts de croissance, la densité, le sens du grain et la méthode de coupe. Le test Janka peut être effectué sur des échantillons coupés dans le sens du fil ou en bout de fil. En général, la dureté est plus élevée à l'extrémité des fibres. Dans le cas d'une coupe le long de la fibre, les déterminations peuvent être effectuées sur des coupes radiales ou tangentielles, mais la différence entre les deux est insignifiante.

Dureté Janka

Le test Janka, un moyen rapide d'évaluer et de comparer la dureté du bois utilisé dans les revêtements de sol.

La dureté Janka est très utile car elle permet de choisir l'essence adéquate en cas d'utilisation ou d'usinage difficile. Plus la dureté du bois est élevée, plus il sera résistant aux bosses, aux empreintes et à l'usure. Dans un bois très dur, les clous et les vis s'enfoncent plus difficilement, mais ils s'arrachent aussi très difficilement. Le bois dur peut également être difficile à poncer et à usiner. Un menuisier peut vous dire à quel point il est difficile de travailler avec du bois dur. acacia. Il est si résistant qu'il peut briser des outils.

La connaissance de la dureté du bois est très utile pour les revêtements de sol. Les talons de chaussures, les meubles lourds, le trafic intense sont autant d'épreuves auxquelles un bon parquet doit résister. Plus le bois est dur, plus le sol est résistant. Un parquet ou une marche d'escalier en hêtre ou en frêne sera beaucoup plus résistant qu'un parquet en chêne, en noyer ou en sapin.

Les menuisiers ont l'habitude de tester la dureté du bois avec l'ongle. S'ils parviennent à l'égratigner, il n'est pas bon pour les planchers ou les dessus de table.

J'espère que ces informations vous seront utiles. Comme d'habitude, les ajouts sont les bienvenus. Et si vous avez des questions ou des interrogations, n'hésitez pas à les laisser dans l'espace ci-dessous. Je ne manquerai pas de vous répondre.

A propos de l'auteur

Mihaela Radu

Mihaela Radu est ingénieur chimiste, mais elle a une grande passion pour le bois. Elle travaille dans ce domaine depuis plus de 20 ans, la finition du bois étant ce qui l'a définie pendant cette période. Elle a acquis de l'expérience en travaillant dans un institut de recherche, dans sa propre entreprise et dans une multinationale. Elle souhaite continuer à partager son expérience avec ceux qui ont la même passion - et plus encore.

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