Projet ANR-11-RMNP-0015 – CLAMEB : Classement mécanique non destructif du bois
Programme : Matériaux et Procédés pour des Produits Performants (MATETPRO) 2011
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Michael KREBS (Association de Recherche pour la Technologie et les Sciences)
Partenaires : ARTS; BOIS ET SCIAGES DE SOUGY; DUCERF SCIERIE; ARBONIS; INSTITUT TECHNOLOGIQUE FCBA (FORET CELLULOSE BOIS...); Laboratoire Bourguignon des Matériaux et Procedes; Laboratoire d'Électronique, d'Informatique et d'Image; Laboratoire d'Études des Ressources Forêt-Bois; PIVETEAU BOIS
Montant : 1017417.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Le bois est un matériau qui doit contribuer à atteindre les objectifs que s’est fixée l'Union européenne à l’horizon 2020 en termes de développement durable, de qualité environnementale des bâtiments, d'économie d'énergie (réduction de 20 % de la consommation), d'utilisation de matériaux et de combustibles renouvelables (20%) et surtout de lutte contre le changement climatique (réduction de 20 % des émissions de gaz à effet de serre). Aucun autre matériau de construction de grande diffusion ne possède telles qualités. En France, le Grenelle de l'environnement a mis également en évidence tout l’intérêt que représente une part plus importante de bois dans le secteur du bâtiment. Pour ces différentes raisons, le développement de l’emploi du bois dans le bâtiment est porté par une volonté politique de l’Union européenne, des États et des Collectivités territoriales. Afin de permettre une homogénéisation des méthodes de dimensionnement des structures bois, les codes de calcul européens (Eurocode 5 dans le cas du bois) remplacent définitivement les règles nationales à partir du 1er mars 2010. Cependant l’Eurocode 5 oblige les prescripteurs à utiliser des bois classés visuellement ou mécaniquement. Les procédés et les normes de classement, essentiellement développés par les pays leaders d’Europe du Nord, ne sont pas adaptés pour valoriser au mieux les essences résineuses ou feuillues françaises. L’enjeu est d’abord d’acquérir les connaissances nécessaires pour classer les sciages issus de la ressource nationale de manière optimale, c'est-à-dire sans les dévaloriser. Ce projet porte prioritairement sur le douglas, dont les disponibilités de récolte seront très importantes dans les prochaines années, mais aborde également l’épicéa, le sapin, le chêne et conduira à la mise au point d’une méthodologie qui pourra ensuite être appliquée aux autres essences. Selon la norme EN 338, le classement d’un sciage nécessite d’évaluer sa masse volumique, son module d'Young, sa contrainte de rupture à la flexion (MOR), de les comparer aux valeurs limites définies par la norme, puis d’en déduire la classe de résistance. L’estimation du MOR de manière non destructive constitue le verrou technologique principal. L’évaluation du MOR par les machines actuelles reste faible. C’est pourquoi nous souhaitons améliorer l’efficacité de ces méthodes de classement en intégrant d'autres singularités locales du matériau bois qui influent sur les propriétés mécaniques (variation de pente de fil, présence de bois de réaction, hétérogénéité d'humidité) Développer ensuite des machines de classement qui soient plus fiables et plus efficaces que le classement visuel, qui puissent atteindre des cadences industrielles, et qui restent dans des échelles de prix raisonnable, représente aussi des enjeux très importants. Il existe d’ores et déjà des scanners optiques ou à rayons X permettant d’obtenir des informations sur les noeuds ou la densité locale, mais de nombreuses optimisations restent à mener, notamment par une analyse détaillée de la partie périphérique des noeuds dans les pièces de bois. Quelques machines de classement sont aujourd'hui disponibles mais à des prix rédhibitoires pour des petites ou moyennes entreprises. La demande est pourtant forte et particulièrement en France, où une quantité importante de résineux plantés à l’après guerre arrive à maturité. Le classement visuel limite les possibilités de valoriser une part importante de ces bois en pièces de structures pour les bâtiments bien qu’ils présentent de très bonnes caractéristiques mécaniques. Le développement d'une alternative au classement visuel est donc impérative pour valoriser au maximum ces bois. Il est indispensable de mener un programme de recherche ambitieux en France dans ce domaine pour maîtriser la mesure des paramètres et leur traitement afin de prédire avec plus de précision les réelles aptitudes mécaniques des bois en vue d’optimiser au maximum ce matériau.