# Etude fonctionnelle des facteurs de transcription impliqués dans la formation du bois de tension chez le peuplier

Wassim Lakhal

► To cite this version:

Wassim Lakhal. Etude fonctionnelle des facteurs de transcription impliqués dans la formation du bois de tension chez le peuplier. 1. Journées scientifiques du GDR 3544 "Sciences du Bois", Nov 2012, Montpellier, France. 2012, Actes des 1ères journées scientifiques du GDR 3544 Sciences du Bois Thème: Les axes thématiques en Sciences du Bois. hal-02744897

HAL Id: hal-02744897

https://hal.inrae.fr/hal-02744897v1

Submitted on 3 Jun 2020

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>
# Actes des 1ères journées scientifiques du GDR 3544
## Sciences du Bois

Joseph Gril, Remy Marchal

► To cite this version:

Joseph Gril, Remy Marchal. Actes des 1ères journées scientifiques du GDR 3544 Sciences du Bois. 1ères journées scientifiques du GDR 3544 Sciences du Bois, Nov 2012, Montpellier, France. Volume 1, 2012, Journées Annuelles du GDR 3544 Sciences du Bois, <http://www6.inra.fr/gdr-sciences-du-bois/Les-manifestations-du-GDR/2012>. <hal-01295751>

HAL Id: hal-01295751

https://hal-enpc.archives-ouvertes.fr/hal-01295751

Submitted on 31 Mar 2016

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
<figure><img src="image_2.png" /></figure>

GDR 3544
Sciences du Bois

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

# Actes des 1ère journées scientifiques du GDR 3544 Sciences du Bois

## Thème : Les axes thématiques en Sciences du Bois

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

26-28 Novembre 2012
CIRAD, Montpellier, France

**Manifestation** : 1ère journées scientifiques du GDR 3544 Sciences du Bois, Montpellier, Nov. 2012

**Collection** : Journées annuelles du GDR 3544 sciences du bois, Volume 1, 2012

**Coordination et édition des actes** : Joseph GRIL (LMGC Montpellier), Rémy MARCHAL (BioWooEB CIRAD Montpellier)
## SOMMAIRE

<table><tr><td>SOMMAIRE</td><td>3</td></tr><tr><td>EDITORIAL</td><td>4</td></tr><tr><td>PARTENAIRES</td><td>6</td></tr><tr><td>COMITES</td><td>7</td></tr><tr><td>PROGRAMME</td><td>8</td></tr><tr><td>RESUMES</td><td>10</td></tr><tr><td>PARTICIPANTS</td><td>101</td></tr></table>
EDITORIAL

Le **Groupement de Recherche en Sciences du bois** (GDR 3544 « Bois ») a été créé en 2012 par le CNRS. La mission du groupement est : (1) de structurer la recherche sur le bois en France pour lui donner une visibilité nationale, (2) de contribuer au développement de la formation en sciences du bois et (3) de servir de relai aux réseaux internationaux de sciences du bois. Afin de répondre à ces objectifs des journées scientifiques sont organisées qui doivent permettre de partager une culture commune, de promouvoir les travaux des laboratoires membres du GDR, d'échanger sur des enjeux transversaux (relations internationales, formation, partage des ressources). Les trois journées sont ouvertes à tous les chercheurs intéressés par les sciences du bois, français comme étrangers; l'objectif étant d'accueillir un maximum de participants des laboratoires partenaires du GDR et de favoriser la participation des jeunes chercheurs (doctorants ou post-doctorants). Dans l'esprit du GDR, nous souhaitons que tous les chercheurs assistent à l'ensemble des journées annuelles car l'objectif n'est surtout pas de cloisonner les thématiques mais bien au contraire de développer une culture commune en espérant stimuler l'interdisciplinarité et les transferts de savoir-faire et d'outils entre thématiques.

Les premières journées scientifiques ont été organisées par les laboratoires LMGC et
BioWooEB CIRAD à Montpellier et comprenaient :

- une session d'1h30 consacrée à un hommage à Patrick Castéra, ancien directeur de l'US2B de Bordeaux récemment décédé, et auquel nous devons l'impulsion initiale ayant abouti au démarrage de ce GDR.

- des sessions « enjeux » d'1h30 consacrées aux enjeux transversaux (relations internationales, formation, partage des ressources) sous forme d'exposé introductif d'information suivi d'un échange libre (table ronde et débats).

- 4 sessions « exposés scientifiques » de 3h selon une logique « filière » reprenant des **axes thématiques en sciences du bois** avec 1h de présentations orales par des chercheurs confirmés, visant à évoquer les enjeux, verrous scientifiques et priorités de recherche associés, 1h d'exposés « flash » de 2' associés à des posters visant à présenter des travaux en cours et 1h de pause et session poster qui permettent d'échanger entre séniors et juniors. Les meilleurs posters ont été primés (prix du meilleur poster ou le plus original).

Par ailleurs des visites des laboratoires ont été proposées aux participants qui le souhaitaient, et une soirée conviviale a été organisée à la Brasserie du Corum.

Merci aux personnels des laboratoires qui se sont mobilisés pour accueillir cette manifestation.

Les actes de ces journées rassemblent les résumés des participants aux journées annuelles 2012.

Joseph GRIL
Directeur du GDR 3544 Sciences du bois

Site Web du GDR 3544 Sciences du bois : http://www6.inra.fr/gdr-sciences-du-bois/
<figure><img src="image_5.png" /></figure>

Laboratoires hôtes (lieu et contact)

Lieu : Amphithéâtre du CIRAD, Avenue Agropolis, 34090 Montpellier.

UR BioWooEB<fnref n="1" /> CIRAD Montpellier (Rémy Marchal, Catherine Méjean)

Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC), CNRS, Université Montpellier 2 (Joseph Gril)

Illustration 1ère page :

Photographie nocturne du Théâtre Jean-Claude Carrière, Montpellier réalisée pour l'agence A+ Architecture par Marie-Caroline Lucat.

Remarque :

Version pour les actes des journées annuelles 2012 déposés dans la collection HAL « sciences du bois » : https://hal.archives-ouvertes.fr/BOIS/.

Date d'édition : Mars 2016 – Auteur : Sabine Caré, Navier Champs-sur-Marne -

<footnote n="1">¹ L'Unité de Recherche (UR) « Biomasse, Bois, Energie, Bioproduits » (UR BioWooEB, acronyme issu de son intitulé anglais « Biomass, Wood, Energy, Bioproducts ») résulte de la fusion au 1er février 2013 des UR « Production et valorisation des bois tropicaux et méditerranéens » et « Biomasse énergie » du CIRAD. Les affiliations « BioWooEB » sont données a posteriori pour les participants à ces journées en remplacement du nom « BMLT » qui était utilisé en novembre 2012.</footnote>
PARTENAIRES

L'ensemble des partenaires est remercié pour le soutien apporté à cette manifestation.

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

<figure><img src="image_14.png" /></figure>
COMITES

**Comité d'organisation** (Coordinatrice: Catherine Méjean BioWooEB)

<table><thead><tr><td>Nom</td><td>Laboratoire</td><td>Ville</td></tr></thead><tbody><tr><td>Chalon Isabelle</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Gérard Jean</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Gril Joseph</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Marchal Rémy</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Mejean Catherine</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Romano Chantal</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td></tr></tbody></table>

**Comité scientifique** (comité scientifique de pilotage du GDR)

<table><thead><tr><td>Nom</td><td>Laboratoire</td><td>Ville</td></tr></thead><tbody><tr><td>Belloncle Christophe</td><td>ESB</td><td>Nantes</td></tr><tr><td>Bléron Laurent</td><td>Lermab</td><td>Epinal</td></tr><tr><td>Caré Sabine</td><td>Navier</td><td>Champs-sur-Marne</td></tr><tr><td>Charrier Bertrand</td><td>Iprem</td><td>Pau</td></tr><tr><td>Coureau Jean-Luc</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td></tr><tr><td>Dubois Frédéric</td><td>GEMH</td><td>Egletons</td></tr><tr><td>Fournier Meriem</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td></tr><tr><td>Gérardin Philippe</td><td>Lermab</td><td>Vandoeuvre</td></tr><tr><td>Grelier Stéphane</td><td>LCPO</td><td>Bordeaux</td></tr><tr><td>Gril Joseph</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Marchal Rémy</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr><tr><td>Maurin Emmanuel</td><td>LRMH</td><td>Champs</td></tr><tr><td>Perré Patrick</td><td>LGPM</td><td>Chatenay-Malabry</td></tr><tr><td>Roekel-Drevet Patricia</td><td>Piaf</td><td>Clermont</td></tr><tr><td>Rouger Frédéric</td><td>FCBA</td><td>Bordeaux</td></tr><tr><td>Théry-Parisot Isabelle</td><td>Cepam</td><td>Nice</td></tr><tr><td>Thévenon Marie-France</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td></tr></tbody></table>
# PROGRAMME

## Lundi 26/11/2012

* 09h30-12h00 Accueil, accrochage des posters, visites optionnelles de laboratoires

* 13h30-14h00 Ouverture, présentation du GDR : J. Gril (LMGC Montpellier) et M. Fournier

* 14h00-15h00 Session 1 : "Xylologie"

* 15h00-17h00 Session poster A*

* 17h00-18h30 Débat "Relations internationales"

* 18h30-20h00 Réunion du comité de pilotage scientifique puis de Xylomat (au LMGC)

Soirée libre

## Mardi 27/11/2012

* 08h30-11h30 Session 2 : "Déterminisme biologique des structures et propriétés"

* 09h30-11h30 Session poster B*

* 11h30-13h00 Débat "Formation"

* 13h00-14h30 déjeuner

* 14h30-15h30 Session 3 : "Procédés de transformation et de traitement"

* 15h30-17h00 Session poster C*

* 17h30-19h00 Hommage à Patrick Castéra

* 20h30 Dîner à la Brasserie du Corum

## Mercredi 28/11/2012

* 08h30-09h30 Session 4 : "Usages du bois"

* 09h30-11h30 Session poster D*

* 11h30-13h00 Débat "Partage des ressources"

* 13h00-14h30 déjeuner

* 14h30-15h30 Discussion, remise des prix posters et conclusion des Journées

* 15h30-16h30 Réunion du comité de pilotage (représentants des équipes)

* 16h30-18h30 Visites optionnelles de laboratoires

<footnote>* Sessions poster : 1h de présentations flash (= 2min, 2 transparents) suivies d'1h de pause café et échanges devant les posters - Les grilles pour accrocher les posters feront 0.80 ou 1.20 m de large</footnote>
## Exposés invités et animations des sessions

<table><thead><tr><td>no</td><td>auteurs</td><td>Unité</td><td>ville</td><td>Rôle ou Titre de l'exposé</td></tr></thead><tbody><tr><td></td><td>J. Gril</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td><td>Introduction aux journées</td></tr><tr><td></td><td>B. Clair</td><td>Ecofog</td><td>Guyane</td><td>Animation de la session "Xylologie"</td></tr><tr><td>1_1</td><td>B. Thibaut</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td><td>Xylologie, un discours sur le BOIS</td></tr><tr><td>1_2</td><td>Beauchêne</td><td>Ecofog</td><td>Guyane</td><td>Les bois tropicaux de Guyane française</td></tr><tr><td>1_3</td><td>I. Théry-Parisot</td><td>Cepam</td><td>Nice</td><td>Le bois « archive », des paléoenvironnements à la gestion des ressources depuis la préhistoire</td></tr><tr><td>1d0</td><td>R. Rouger</td><td>FCBA</td><td>Bordeaux</td><td>Animation du débat "relations internationales"</td></tr><tr><td>1d1</td><td>J. Van Acker</td><td></td><td>Gent</td><td>Research opportunities in wood science as part of the international framework of forestry, wood industry and nature conservation</td></tr><tr><td></td><td>T. Alméras</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td><td>Animation de la session "Déterminisme biologique des structures et propriétés"</td></tr><tr><td>2_1</td><td>G. Pilate</td><td>AGPF</td><td>Orléans</td><td>Déterminisme biologique des structures et propriétés</td></tr><tr><td>2_2</td><td>C. Rathgeber, H. Cuny, M. Fournier, F. Colin</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Dynamique intra-annuelle de la formation du bois des conifères. Avancées récentes & perspectives</td></tr><tr><td>2d0</td><td>P. Gérardin</td><td>Lermab</td><td>Nancy</td><td>Animation du débat "formation"</td></tr><tr><td></td><td>M.-F. Thévenon</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Animation de la session "Procédés de transformation et de traitement"</td></tr><tr><td>3_2</td><td>P. Gérardin</td><td>Lermab</td><td>Nancy</td><td>Protection du matériau bois : état de l'art, challenges et opportunités</td></tr><tr><td>3_1</td><td>R. Marchal, D. Pioch, J.-M. Commandré</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Déconstruction de l'arbre - usinage</td></tr><tr><td></td><td>P. Morlier</td><td>Xylofutur</td><td>Bordeaux</td><td>Hommage à Patrick Castéra</td></tr><tr><td>3d1</td><td>C. Délisee, P. Castéra, J. Malvestio</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Relations structure-propriétés des matériaux composites à base de bois</td></tr><tr><td>3d2</td><td>R. Pommier</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Le projet 'Above' (aboutage bois vert)</td></tr><tr><td></td><td>N. Amusant</td><td>Ecofog</td><td>Guyane</td><td>Animation de la session "Usages du bois"</td></tr><tr><td>4_1</td><td>L. Bléron</td><td>Lermab</td><td>Epinal</td><td>Construction bois : enjeux et verrous, sur quoi devrait-on focaliser les efforts de recherche ?</td></tr><tr><td>4_3</td><td>E. Maurin</td><td>LRMH</td><td>Champs</td><td>Conservation des bois utilisés dans le patrimoine et sciences du bois</td></tr><tr><td>4_3</td><td>L. Van de Steen</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Valorisation thermochimique de la biomasse lignocellulosique</td></tr><tr><td>4d0</td><td>B. Charrier</td><td>Iprem</td><td>Pau</td><td>Animation du débat "Partage des ressources"</td></tr><tr><td></td><td>M. Fournier</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Remise des prix poster et conclusion des journées</td></tr></tbody></table>
# RESUMES<fnref n="2" />

Les résumés des posters sont classés selon l'ordre de passage dans les sessions de flash-talks.

## Posters primés

**Prix du meilleur poster** (qualité scientifique sur le fond, pertinence du sujet et qualité sur la forme) :

Poster A18 - **A. Lavalette** - I2M, Bordeaux - Choix des paramètres de collage d'un contreplaqué destiné à la fabrication de coques de bateaux eco-conçus

Poster B02 - **L. Martin** - Piaf, Clermont-Ferrand - Acclimatation des arbres aux déformations dues au vent : du gène à la structure de la tige

Poster C18 - **J. Colmars** - LRRMM, Paris - Pré-contraintes de fabrication dans les instruments de musique en bois

Poster D04 - **F. Saulnier** - IP, Clermont-Ferrand - Application d'un traitement par fluation à de la farine de bois pour la mise en oeuvre de matériaux composites

**Prix du poster le plus original** (posters « coup de cœur » pour un ou plusieurs critères, incluant l'accroche du flashtalk) :

Poster A09 - **L. Liottier** - Cepam, Nice - Etude anthracologique de la Grotte sanctuaire du Rajal del Gorp, Millau - Aveyron (- IVème s. au ler ap. J.C.)

Poster B12 - **K.N. Segla** - BioWooEB, Montpellier - Influence des conditions écologiques sur la qualité technologique de Pterocarpus erinaceus Poir. du Togo

Poster C05 - **A. Dupleix** - Labomap, Cluny - Faisabilité de la coupe du bois vert par déroulage assisté par chauffe infrarouge

Poster D09 - **J. Jover** - Cran, Epinal - Contribution à la réduction des pertes d'informations dans l'industrie du bois

## Session A

<table><thead><tr><td>no</td><td>auteurs</td><td>Unité</td><td>ville</td><td>Titre de la présentation "flash" + poster</td></tr></thead><tbody><tr><td>A01</td><td>S. Paradis, D. Guibal, M. Vernay, J. Beauchêne, L. Brancheriau, I. Châlon, C. Daigremont, P. Détienne, D. Fouquet, P. Langbour, S. Lotte, C. Méjean, MF. Thévenon, A. Thibaut, J. Gérard</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Tropix : les caractéristiques technologiques de 245 essences tropicales et tempérées</td></tr><tr><td>A02</td><td>M. Roohnia</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Vibration techniques in non-destructive testing of wood</td></tr><tr><td>A03</td><td>A. Arciniegas Mosquera</td><td>LMA</td><td>Marseille</td><td>Applications des ultrasons à l'imagerie des arbres sur pied</td></tr></tbody></table>

<footnote n="2">² Version de février 2013</footnote>
<table><tr><td>A04</td><td>R. Longo, D. Laux, O. Arnould, T. Delaunay, S. Pagano, E. Le Clezio</td><td>IES</td><td>Montpellier</td><td>Spectroscopie ultrasonore résonante; application à un matériau biologique : le bois</td></tr><tr><td>A05</td><td>C. Montero, M. Burghammer</td><td>ID13</td><td>Grenoble</td><td>Une lumière pour les sciences du bois</td></tr><tr><td>A06</td><td>A. Gronvold, T. Almeras, C. Montero, B. Clair</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td><td>Etude multi-échelle du comportement élastique du bois a différents taux d'humidité</td></tr><tr><td>A07</td><td>O. Arnould, B. Clair, T. Alméras</td><td>LMGC</td><td>Montpellier</td><td>Caractérisation (nano)mécanique des parois cellulaires du bois à différents stades de leur maturation</td></tr><tr><td>A08</td><td>A. Dufraisse, R. Cornette, S. Coubray, J.L. Dupouey, M.S. Garcia-Martinez, O. Girardclos, M. Lemoine, N. Nocus, C. Rathgeber</td><td>AASPE</td><td>Paris</td><td>DENDRAC - Développements de nouveaux outils applicables à l'étude des charbons de bois</td></tr><tr><td>A09</td><td>L. Liottier</td><td>Cepam</td><td>Nice</td><td>Etude anthracologique de la Grotte sanctuaire du Rajal del Gorp, Millau - Aveyron (- IVème s. au 1er ap. J.C.)</td></tr><tr><td>A10</td><td>A. Henry, I. Théry-Parisot</td><td>Cepam</td><td>Nice</td><td>Quels modèles pour l'étude de la gestion des combustibles au Mésolithique?</td></tr><tr><td>A12</td><td>N. Saedlou</td><td>Xylotree</td><td>Saintes</td><td>Utilisation du bois (chêne, if, et frêne) à la fin de l'âge du fer à travers l'étude d'un site exceptionnel : Trégueux (Côte d' Armor). Transformation et stockage des aliments</td></tr><tr><td>A13</td><td>G. Brkojewitsch, S. Sedlbauer</td><td>PAP-MM</td><td>Metz</td><td>La mise en œuvre du bois dans l'architecture au bas Moyen-âge : le cas du canal de dérivation d'eau découvert place Mazelle à Metz (Moselle, fouille préventive)</td></tr><tr><td>A14</td><td>V. Bellavia, M. Gazenbeek, J. Wiethold</td><td>Inrap-GEN</td><td>Metz</td><td>La cuisine d'une maison de maitre du Haut Empire à Grand (Vosges). Utilisation du bois pour la combustion domestique et macrorestes végétaux</td></tr><tr><td>A15</td><td>C. Grazide</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Influence des hétérogénéités sur la résistance en flexion du bois de structure</td></tr><tr><td>A16</td><td>R. Oum Lissouck, R. Pommier, D. Breysse, L.M. Ayina Ohandja</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Ingénierie du bois comme outil de conservation de la diversité des essences ligneuses des forêts tropicales : cas du bassin du Congo</td></tr><tr><td>A17</td><td>G. Cueff</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Étude du comportement thermomécanique de matériaux cellulosiques : application à la résistance au feu d'un bloc-porte</td></tr><tr><td>A18</td><td>A. Lavalette, R. Pommier, M. Danis, C. Délisée</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Choix des paramètres de collage d'un contreplaqué destiné à la fabrication de coques de bateaux eco-conçus</td></tr><tr><td>A19</td><td>J.J. Randrianarimanana, T. Ramananantoandro, R. Pommier</td><td>I2M</td><td>Bordeaux</td><td>Etude de faisabilité de production de charbon à partir du bambou en vue de la lutte contre la déforestation</td></tr></table>
Session B

<table><thead><tr><td>no</td><td>auteurs</td><td>Unité</td><td>ville</td><td>Titre de la présentation "flash" + poster</td></tr></thead><tbody><tr><td>B01</td><td>N. Goué, E. Badel, T.S. Barigah, H. Cochard</td><td>Piaf</td><td>Clermont</td><td>Déterminismes biophysiques et moléculaires de la vulnérabilité à l'embolie chez le peuplier</td></tr><tr><td>B02</td><td>L. Martin, E. Badel, N. Leblanc-Fournier, M. Decourteix, C. Lenne, C. Coutand, B. Moulia, J.L Julien</td><td>Piaf</td><td>Clermont</td><td>Acclimatation des arbres aux déformations dues au vent : du gène à la structure de la tige</td></tr><tr><td>B03</td><td>W. Lakhal</td><td>AGPF</td><td>Orléans</td><td>Etude fonctionnelle des facteurs de transcription impliqués dans la formation du bois de tension chez le peuplier</td></tr><tr><td>B04</td><td>G. Costa, S. Lhernould, V. Gloaguen</td><td>LCSN</td><td>Limoges</td><td>Modifications glucidiques des polysaccharides pariétaux</td></tr><tr><td>B05</td><td>J. Ruelle</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Le Plateau Xyloscience</td></tr><tr><td>B06</td><td>M. Boudouaya</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Analyse microdensitométrique et physique du bois de Pistacia atlantica Desf.</td></tr><tr><td>B07</td><td>N. Bilot</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Comment raisonner la durabilité et la performance des systèmes de production de biomasse forestière pour l'énergie?</td></tr><tr><td>B08</td><td>J.B. Morisset, F. Mothe, F. Longuetaud, F. Colin</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>La tomographie à rayons X : un outil prometteur d'étude du matériau bois</td></tr><tr><td>B09</td><td>D. Bourreau, Y. Aimene, J. Beauchêne, B. Thibaut</td><td>Lerfob</td><td>Nancy</td><td>Feasibility of glue laminated timber beams with neo-tropical hardwoods</td></tr><tr><td>B10</td><td>C.G. Makouanzi Ekomono</td><td>Agap</td><td>Montpellier</td><td>Relation composition chimique du bois et croissance des eucalyptus hybrides. Implications dans la sélection</td></tr><tr><td>B11</td><td>C. Arnaud</td><td>Amap</td><td>Montpellier</td><td>Mise en relation des cernes intra-annuels et du polycylisme chez Pinus brutia Ten</td></tr><tr><td>B12</td><td>K.N. Segla, A.D. Kokutse, K. Kouami, D. Guibal, G. Chaix, P. Langbour</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Influence des conditions écologiques sur la qualité technologique de Pterocarpus erinaceus Poir. du Togo</td></tr><tr><td>B13</td><td>S. Palu, D. Pioch, A. Amor, S. Suchat, E. Tardan</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Un latex venu du désert: comment satisfaire la demande de caoutchouc naturel en développant de la biomasse</td></tr><tr><td>B14</td><td>N. Garcin, L. Martin, N. Amusant</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Projet Anib@rosa : fournir les bases pour une gestion durable du bois de rose en Guyane</td></tr><tr><td>B16</td><td>I.Olmedo, F. Bourrier, D. Bertrand, F.Berger, A.Limam</td><td>EMGR</td><td>Grenoble</td><td>Etude expérimentale et numérique de l'efficacité d'ouvrages ligneux de génie biologique pare-pierre</td></tr><tr><td>B17</td><td>A. Hakam, M. Magne Takam, M. Chokairi</td><td>U.Mohammed V</td><td>Rabat</td><td>Effet du démasclage sur l'impédance électrique des feuilles de chêne liège (Quercus suber L.)</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>B18</td><td>S. Amirou, I. Haddadou, A. Zerizer</td><td>MPE</td><td>Boumerdès</td><td>Contribution à l'étude de quelques propriétés physique et mécaniques du bois de palmier dattier - Cas de la palmeraie de Tolga (Biskra, Sud Algérien)</td></tr><tr><td>B19</td><td>I. Haddadou, S. Amirou, P.F. Bonvin, A. Zerizer</td><td>MPE</td><td>Boumerdès</td><td>Etude comparative de quelques caractéristiques chimiques physiques et mécaniques du bois de deux espèces de chêne (Q. canariensis et Q. afores)</td></tr><tr><td>B20</td><td>J. Bossu, B. Clair, J. Beauchêne, M. Fournier</td><td>Ecofog</td><td>Guyane</td><td>Structure et propriétés des bois paradoxaux de forte densité mais à croissance rapide. Application à la gestion de l'exploitation des forêts tropicales humides en Guyane</td></tr></table>

## Session C

<table><thead><tr><td>no</td><td>auteurs</td><td>Unité</td><td>ville</td><td>Titre de la présentation "flash" + poster</td></tr></thead><tbody><tr><td>C01</td><td>H. Saad, F. Charrier-El Bouhtoury, A. Pizzi, K. Rode, B. Charrier, N. Ayed</td><td>Iprem</td><td>Pau</td><td>Caractérisation d'extraits de tanins d'écorces de grenade provenant de Tunisie. Utilisation potentielle dans la formulation d'adhésifs</td></tr><tr><td>C02</td><td>C. Motillon, A. Allal, F. Charrier, B. Charrier</td><td>Iprem</td><td>Pau</td><td>Elaboration et caractérisation de colles à bois bio-sourcées, en vue d'une utilisation industrielle</td></tr><tr><td>C03</td><td>L. Chupin, F. Charrier-El Bouhtoury, A. Allal, B. Charrier</td><td>Iprem</td><td>Pau</td><td>Etude de performances de colles naturelles, à base de tanins et de lignines</td></tr><tr><td>C04</td><td>M. Chemin, A.-L. Wirotius, F. Ham-Pichavant, D. Da Silva-Perez, M. Petit-Conil, G. Labat, B. Gadenne, C. Alfos, H. Cramail, S. Grelier</td><td>LCPO</td><td>Bordeaux</td><td>Préparation d'oligosaccharides issus de xylanes de hêtre et application en ingénierie macromoléculaire</td></tr><tr><td>C05</td><td>A. Dupleix</td><td>Labomap</td><td>Cluny</td><td>Faisabilité de la coupe du bois vert par déroulage assisté par chauffe infrarouge</td></tr><tr><td>C06</td><td>S. Hannouz, R. Collet, L. Bléron, K. Candelier, P. Gérardin</td><td>Labomap</td><td>Cluny</td><td>Caractérisation mécanique de bois de feuillus modifiés thermiquement en vue de leur mise en œuvre</td></tr><tr><td>C07</td><td>R. Pfeiffer</td><td>Labomap</td><td>Cluny</td><td>Analyse de la fragmentation des plaquettes de bois vert par slabber</td></tr><tr><td>C08</td><td>F. Pierre, G. Almeida, J. Colin, P. Perré</td><td>LGPM</td><td>Chatenay</td><td>Influence du traitement thermique sur la résilience mécanique du bois</td></tr><tr><td>C09</td><td>T.A. Nguyen, N. Angellier, S. Care, L. Ulmet, F. Dubois</td><td>GEMH</td><td>Egletons</td><td>Approches expérimentales et numériques pour l'étude des transferts hydriques dans le bois</td></tr><tr><td>C10</td><td>D. Medjelekh, F. Dubois, L. Ulmet</td><td>GEMH</td><td>Egletons</td><td>Caractérisation multi-échelles du comportement thermo-hydrique des enveloppes hygroscopiques</td></tr><tr><td>C11</td><td>F. Gouny, F. Fouchal, P. Maillard, S. Rossignol</td><td>GEMH</td><td>Egletons</td><td>Maçonnerie à base de bois et de terre-crue collés par une liant minéral</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>C12</td><td>H. Rafidiarison, E Mougel, R. Rémond</td><td>Lermab</td><td>Epinal</td><td>Caractérisations expérimentales des transferts couples de chaleur et de masse dans les parois en bois</td></tr><tr><td>C13</td><td>F. Obounou Akong, C. Gérardin, M.F. Thévenon, P. Gérardin</td><td>Lermab</td><td>Vandoeuvre</td><td>Préservation du matériau bois : formulation originale d'actifs hydrosolubles dans un hydrogel thermo-sensible.</td></tr><tr><td>C14</td><td>K. Candelier, S. Dumarçay, A. Petrissans, P. Gérardin, M. Pétrissans</td><td>Lermab</td><td>Vandoeuvre</td><td>Modifications chimiques du bois traité thermiquement par conduction thermique sous différentes atmosphères inertes : sous vide, sous azote</td></tr><tr><td>C15</td><td>M.T. Elaieb, R. Marchal, M. Petrissans</td><td>Lermab</td><td>Vandoeuvre</td><td>Essais d'amélioration de l'imprégnabilité à l'eau du duramen de Douglas</td></tr><tr><td>C16</td><td>Z. Benbrahim, A. Zerizer</td><td>MPE</td><td>Boumerdès</td><td>Elaboration et caractérisation des panneaux de particules à base de bois algérien</td></tr><tr><td>C17</td><td>J. Beaugrand, S. Dobosz, B. Clair</td><td>Fare</td><td>Reims</td><td>Preparation of Poplar wood plastic reinforced composites: influence of Tension and Normal wood fibers on defibrization and mechanical properties</td></tr><tr><td>C18</td><td>J. Colmars, C. Clarke, M. Vion, S. Leconte, S. Vaiedelich</td><td>LRRMM</td><td>Paris</td><td>Pré-contraintes de fabrication dans les instruments de musique en bois</td></tr><tr><td>C19</td><td>J. Graindorge Lamour, D. Jullien, A. Rouard, C. Gauvin, J. Gril</td><td>INP</td><td>Paris</td><td>Aide à la décision à chaque étape de la restauration, comparaison du comportement hygromécanique de deux renforts : deux doublages en balsa</td></tr><tr><td>C20</td><td>E. Renault, V. Chaleix, C. Calliste, A. Barbat, V. Gloaguen</td><td>LCSN</td><td>Limoges</td><td>Valorisation du bois de châtaignier : Etude de l'influence des modes de délignification et d'extraction sur la structure des composés isolés. Caractérisation de leur activité anti-oxydante</td></tr></table>

## Session D

<table><thead><tr><td>no</td><td>auteurs</td><td>Unité</td><td>ville</td><td>Titre de la présentation "flash" + poster</td></tr></thead><tbody><tr><td>D01</td><td>G. Pot, C. Coutand, J.-B. Le Cam, E. Toussaint</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Étude du comportement mécanique du bois vert de peuplier lors d'essais de flexion avec mesure de champs de déplacement par corrélation d'images numériques</td></tr><tr><td>D02</td><td>E. Fournely, R. Moutou Pitti, A. Bouchair</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Comportement mécanique des assemblages semi-rigides des poutres treillis en bois</td></tr><tr><td>D03</td><td>S. Fuentes, E. Fournely, H. Bouchair</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Structures en bois sous sollicitations sismiques : Incidence de la torsion et de la rigidité des diaphragmes horizontaux</td></tr><tr><td>D04</td><td>F. Saulnier, M. Dubois, K. Charlet, L. Frezet, A. Beakou</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Application d'un traitement par fluoration à de la farine de bois pour la mise en oeuvre de matériaux composites</td></tr><tr><td>D05</td><td>M. Taazount, S.Amziane, R.Moutou-Pitti, D. Molard</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Structures de planchers mixtes bois-béton léger</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>D06</td><td>O. Saifouni, R. Moutou Pitti, J-F. Destrebecq</td><td>IP</td><td>Clermont</td><td>Un modèle mécanosorptif pour l'évaluation des déformations élastiques en phase de séchage du bois</td></tr><tr><td>D07</td><td>A. Akkaoui, S. Caré, M. Vandamme</td><td>Navier</td><td>Champs</td><td>Optimisation de bétons végétaux à base de bois sous sollicitations complexes hygromécaniques pour des applications « bâtiment »</td></tr><tr><td>D08</td><td>S. Caré, M. Bornert, F. Bertrand, N. Lenoir</td><td>Navier</td><td>Champs</td><td>Apport des techniques d'imagerie dans l'analyse du comportement hydro mécanique du bois</td></tr><tr><td>D09</td><td>J. Jover, V. Bombardier, A. Thomas</td><td>Cran</td><td>Epinal</td><td>Contribution à la réduction des pertes d'informations dans l'industrie du bois</td></tr><tr><td>D10</td><td>S. Girardon</td><td>Cribois</td><td>Epinal</td><td>Amélioration des performances mécaniques des assemblages bois sur bois chevillés par préparation des interfaces: Application à la réalisation d'éléments de structure</td></tr><tr><td>D11</td><td>X. Duret, E. Fredon, E. Masson, P. Gérardin</td><td>Cribois</td><td>Epinal</td><td>Préservation du bois à partir d'écorce liquéfiée</td></tr><tr><td>D12</td><td>D. Lathuillière</td><td>Lermab</td><td>Epinal</td><td>Etude de la compression transversale dans le bois lamellé-collé</td></tr><tr><td>D13</td><td>J. Viguier</td><td>Lermab</td><td>Epinal</td><td>Classement mécanique de bois à usage structurel</td></tr><tr><td>D14</td><td>J.-M. Commandre, A. Leboeuf, P. Rousset, K. Lê Thành</td><td>BioWooEB</td><td>Montpellier</td><td>Torréfaction de biomasse: influence de la nature des biomasses sur les produits et leur broyabilité</td></tr><tr><td>D15</td><td>S. Ghazil, J. Lemaire</td><td>ESB</td><td>Nantes</td><td>Etude comparative des propriétés mécaniques Intrinsèques de deux variétés de Chêne: le Quercus robur L., et le Quercus pubescens Willd</td></tr><tr><td>D16</td><td>D. Quivilic, A. Bouslamti, C. Belloncle, M. Irle</td><td>ESB</td><td>Nantes</td><td>Extraction chimique de contaminants du bois recyclé: méthode d'optimisation</td></tr><tr><td>D17</td><td>D. Ludosky, F. Fricoteaux, S. Ghazil, A. Copinet</td><td>ESB</td><td>Nantes</td><td>Facteurs influençant la migration des composés du bois lors d'un contact alimentaire</td></tr><tr><td>D18</td><td>E. Tikhonova, M. Lecourt, M. Irle</td><td>ESB</td><td>Nantes</td><td>Stratification des panneaux de fibres à base de bois</td></tr><tr><td>D19</td><td>F. Lanata</td><td>ESB</td><td>Nantes</td><td>Instrumentation de l'extension de l'Ecole Supérieure du Bois et suivi de son comportement à long terme</td></tr><tr><td>D20</td><td>B. Almecija, V. Bombardier, P. Charpentier</td><td>Cran</td><td>Epinal</td><td>Optimisation matière et flux en scierie par l'instrumentation multi-capteurs du parc à grumes</td></tr></table>
Session A

A01 **PARADIS Sébastien** Cirad/BioWooEB (Montpellier) **sebastien.paradis@cirad.fr**

TROPIX : les caractéristiques technologiques de 245 essences tropicales et tempérées

S. Paradis, D. Guibal, M. Vernay, J. Beauchêne, L. Brancheriau, I. Châlon, C. Daigremont, P. Détienne, D. Fouquet, P. Langbour, S. Lotte, C. Méjean, MF. Thévenon, A. Thibaut, J. Gérard

Cirad, UR Production et Valorisation des Bois Tropicaux et Méditerranéens, 73 rue JF Breton, TA B-40/16, 34398 Montpellier Cedex 5

Développé par l'Unité de Recherche Production et Valorisation des Bois Tropicaux et Méditerranéens du Cirad, Tropix 7 présente les caractéristiques technologiques de 245 essences tropicales et tempérées.

Pour chaque essence, Tropix fournit des informations et données sur : les noms scientifiques, appellations locales et provenances illustrées par une carte détaillée de distribution géographique, toute restriction commerciale listée dans une annexe de la CITES ; l'aspect de la grume et du bois illustrés par des photos du bois et d'exemples de mise en œuvre ; les principales propriétés physiques et mécaniques ; la durabilité naturelle contre les termites/ champignons/insectes et les traitements de préservation ; le comportement des bois durant le séchage, la transformation et la mise en œuvre ; le classement d'aspect des produits sciés et le classement visuel de structure ; les principales utilisations effectives ou potentielles associées à leur niveau de réaction au feu.

Certaines de ces informations peuvent être visualisées sous forme graphique.

Tropix 7 permet également d'effectuer des recherches d'essences à partir de multiples critères ou par similarité à d'autres essences. Il permet aussi des comparaisons entre espèces sous forme de représentation graphique des propriétés physiques et mécaniques.

Les fiches techniques des essences peuvent être imprimées ou exportées en fichier PDF, de même que les listes d'espèces correspondant aux résultats de recherche.

Mots clés : Bois tropicaux; logiciel; base de données; caractéristiques technologiques; utilisations

A02 **ROOHNIA Meran** Cirad/BioWooEB (Montpellier) **mroohnia@gmail.com**

Vibration techniques in non-destructive testing of wood

Mehran Roohnia

Agricultural Research Centre for International Development, UPR 40 CIRAD, Production and Processing of Tropical Woods, 34398 Montpellier Cedex 5, France

Wood as a valuable engineering material has been always considered and tried to be verified in different structural uses. Those verification tests in which no harm or destruction would be occurred to the testing specimens were always preferred. Developments of nondestructive methods were finally transmitted to wood industry as a tool to quality control. Simplified methods using portable and cheaper devices pushed the method to outdoors e.g. forests and exterior wooden structures. Among the cheaper methodologies, the vibration based methods has been one of the most desirable approaches that are introduced in details within this presentation. Longitudinal and flexural free vibrations are older stories, but here the torsional vibration as a relatively newer
approach in wood science (orthotropic elasticity), is discussed after some basics in theories of
longitudinal and flexural vibrations.

A03

ARCINIEGAS MOSQUERA Andres

LMA (Marseille)

arciniegas@lma.cnrs-mrs.fr

Applications des ultrasons à l'imagerie des arbres sur pied

A. Arciniegas<sup>a</sup>, L. Brancheriau<sup>b</sup>, P. Gallet<sup>b</sup>, P. Lasaygues<sup>a</sup>

a. Aix-Marseille Université, CNRS, LMA UPR 7051, Marseille, France.

b. PERSYST/DIR, CIRAD, Montpellier, France.

Le but du projet ARB'UST est de développer un appareil à ultrasons pour l'imagerie paramétrique des arbres sur pied. Le dispositif est conçu pour effectuer à la fois des mesures en transmission et en réflexion, utilisées pour l'imagerie tomographique quantitative. Il permet diverses acquisitions automatiques, car la position angulaire des capteurs peut être ajustée avec précision. L'électronique et la configuration associées permettent notamment la mesure de la vitesse et de l'atténuation des ondes ultrasonores pendant leur propagation à l'intérieur du milieu. Deux expériences de tomographie ont été réalisées sur un échantillon de platane (avant et après le perçage d'un trou) et des tomogrammes ont été calculés par l'algorithme "Layer Stripping".

A04

LONGO Roberto

IES (Montpellier)

roberto.longo@univ-montp2.fr

Spectroscopie ultrasonore résonante; application à un matériau biologique : le bois
*Wood elastic characterization from a single sample by resonant ultrasound spectroscopy*

R. Longo<sup>a</sup>, D. Laux<sup>a</sup>, O. Arnould<sup>b</sup>, T. Delaunay<sup>a</sup>, S. Pagano<sup>b</sup>, E. Le Clezio<sup>a</sup>

a Institut d'Electronique du Sud (IES), Université Montpellier 2, UMR CNRS 5214, CC084 Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier, France

b Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC), Université Montpellier 2, UMR CNRS 5508, CC048 Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier, France

The goal of this paper is to propose an experimental method allowing the identification of the
complete elastic tensor of anisotropic biological materials such as wood using only one sample. To
do so, two complementary methods are developed. First, the wood eigen-directions are defined
from a sample of spherical shape that is then cut into a cube in a way to perform resonant
ultrasound spectroscopy (RUS). The method is successfully applied on a reference beech sample
with known orthotropic directions. A comparison of the identified elastic constants with those from
the literature and some inferred from ultrasonic transmission measurements is given.
Une lumière pour les sciences du bois

C.Montero and M.Burghammer

European Synchrotron Radiation Facility, 6 rue Jules Horowitz, 38000 Grenoble

Dans les dernières décennies, les usages des rayons X à vocations scientifiques sont devenus un
excellent outil d'investigation de la matière à l'échelle des atomes et des molécules. Ils ont
apportés des avancées majeures dans la connaissance de processus physico-chimiques des
matériaux. Les interactions entre des rayons X et les matériaux à hauts niveaux d'intensité et de
brillance sont de nos jours disponibles dans les synchrotrons. Les techniques d'adsorption, de
diffraction ou encore de fluorescence y sont utilisées en routine pour mettre en évidence
l'organisation et les interactions des constituants au sein des matériaux.

L'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) est un organisme de coopération scientifique européenne. La lumière synchrotron extrêmement brillante de l'ESRF ouvre des possibilités inégalées dans l'exploration des biomatériaux d'origine végétale, de protéines, de macromoléculaire, de fossiles ou encore d'objets précieux du patrimoine. L'ESRF reçoit environ 7000 scientifiques chaque année, qui viennent y réaliser les expériences les plus variées.

Des expériences nécessaires à l'identification des relations structures/propriétés à des échelles
variées peuvent être réalisées pour l'étude de matériaux cellulosiques in-situ en contrôlant les
conditions extérieures de température, de pression, de l'environnement chimique ou encore sous
solicitations mécaniques. Les techniques d'imagerie 2D ou 3D permettent de visualiser la
structure externe et interne des matériaux et des phénomènes physiques.

Une présentation du potentiel de ces techniques pour les sciences du bois mises en œuvre à l'ESRF sera réalisée lors de ces journées scientifiques.

Etude multi-échelle du comportement élastique du bois a différents taux d'humidité

Arthur Gronvold¹, Bruno Clair¹, Cédric Montero², Tancrède Alméras¹

1 Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC), Université Montpellier 2, CNRS (France)

2 European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble (France)

Le bois est un composite à fibre, dont la paroi cellulaire est composée majoritairement de cellulose enrobée dans une matrice de lignine et hémicelluloses. La majeure partie de la cellulose est cristalline. Son comportement mécanique a été largement étudié, et révèle une très forte rigidité qui semble indépendante du taux d'humidité. Le comportement de la paroi cellulaire dépend largement de la rigidité de la cellulose cristalline, mais aussi de l'organisation de cette dernière dans la paroi, et de ses interactions avec la matrice polymérique. Le but de notre approche micromécanique est de comprendre les relations entre le comportement macroscopique du bois, sa microstructure, les comportements des constituants ainsi que leurs liaisons.

L'état mécanique de la cellulose cristalline peut être apprécié via la technique de Diffraction de Rayons X (DRX) et la mesure de sa lattice. Cette étude tente de déterminer la contribution réelle de la cellulose cristalline au comportement macroscopique du bois, pour différents niveaux de déformation (domaine élastique linéaire et domaine non-linéaire du bois) et de taux d'humidité. Pour ce faire, une flexion 4 points a été effectuée sur des échantillons d'épicéa secs et humides, dans leur direction longitudinale, atteignant un niveau de déformation maximum de 6000µdéf. La
déformation macroscopique a été mesurée par jauges de déformations, pendant que la déformation des cristaux de cellulose était mesurée dans la hauteur de la poutre par DRX.

Les résultats montrent que la déformation des cristaux de cellulose est proportionnelle à la déformation macroscopique dans le domaine élastique linéaire macroscopique du bois. Toutefois, les cristaux de cellulose se déforment moins que le bois. L'ordre de grandeur de cette différence ne peut pas être expliqué par un effet AMF seulement. Il existerait donc une déformation additive à celle de la cellulose cristalline, et linéaire elle aussi avec la déformation macroscopique. Aussi, pour une même déformation macroscopique, la déformation additive augmente avec le taux d'humidité. Plusieurs hypothèses peuvent être formulées sur l'origine de la déformation additive, concordante avec une dépendance au taux d'humidité. Enfin, hors du domaine élastique linéaire du bois, la déformation des cristaux de cellulose atteint un seuil en compression, alors que la déformation macroscopique augmente. Ce phénomène semble commencer à la limite d'élasticité linéaire du bois, qui est donc elle-même aussi dépendante du taux d'humidité. Là encore, plusieurs hypothèses sont envisageables, comme par exemple l'hypothèse d'un flambement de la paroi cellulaire.

A07 ARNOULD Olivier

LMGC (Montpellier)

olivier.arnould@univ-montp2.fr

Caractérisation (nano)mécanique des parois cellulaires du bois à différents stades de leur maturation

Nanomechanical characterization of developing wood cell walls at different maturation steps

Olivier Arnould¹, Richard Arinero², Bruno Clair¹, Tancrède Alméras¹

1 Laboratoire de Mécanique et Génie Civil, Université de Montpellier 2/CNRS UMR5508 cc 048 – Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier

2 Institut d'Electronique du Sud, Université de Montpellier 2/CNRS UMR5214 cc 082 – Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier

Trees are able to control their trunk and branches orientation by generating tensile longitudinal pre-stress asymmetry at their periphery [Moulia et al., 2006]. This stress appears in wood cells at the end of their differentiation in the cambial zone in the so-called maturation phase. The origin of this maturation stress generation in tension wood is not yet elucidated and relies on different physico-mechanical modelisations [Yamamoto et al., 2002; Goswami et al., 2008] whose validity strongly depend on the time, including synchronization with stress development, and space evolution of the anisotropic viscoelastic properties of the different layers in the secondary cell wall during their deposition in the maturation phase. No reliable data are available up to day on this chronology. It is usually assumed that these different layers are stiffening at the same time as the pre-stresses appear. Our goal is to measure (as most as possible) mechanical properties evolution along the maturation phase within the different layers to know, for example, if the different layers stiffening is done along their deposition or if it's done simultaneously at the end of all deposits. In an other way, is there a mechanical properties gradient within the cell wall during maturation? The most used characterization techniques at the cell wall scale are based on instrumented nanoindentation [Gindl et al., 2002; Tze et al., 2007]. Unfortunately, the spatial resolution of these methods is not enough to measure neither gradient properties in the cell wall nor mechanical properties of a thin layer. In our case, we used a specific mode of an atomic force microscope, called contact resonance CR-AFM [Clair et al., 2003; Rabe, 2006], in contact mode. A mathematical processing [Arinero et al., 2007] associated with the used of measurement on reference materials allow us to draw semi-quantitative images of the contact average elastic modulus and damping of secondary cell wall layers at different maturation steps.
Références

Arinero, R., Lévèque, G., Girard, P. et Ferrandis, J.Y. (2007), Image processing for resonance frequency mapping in atomic force microscopy. Review of Scientific Instruments, 78, 6p.

Clair, B., Arinero, R., Lévèque, G., Ramonda, M. et Thibaut, B. (2003), Imaging the mechanical properties of wood cell wall layers by atomic force modulation microscopy. IAWA Journal, 24, pp. 223-230.

Gindl W., Gupta H.S., Grünwald C. (2002), Lignification of spruce tracheid secondary cell walls related to longitudinal hardness and modulus of elasticity using nano-indentation. Canadian Journal of Botany, vol. 80, pp. 1029-1033.

Goswami L., Dunlop J.W.C., Jungnikl K., Eder M., Gierlinger N., Coutand C., Jeronimidis G. Fratzl, P. et Burgert, I. (2008), Stress generation in the tension wood of poplar is based on the lateral swelling power of the G-layer. Plant Journal, vol. 56, pp. 531-538.

Moulia, B., Coutand, C. et Lenne, C. (2006), Posture control and skeletal mechanical acclimation in terrestrial plants: implications for mechanical modeling of plant architecture. American journal of botany, vol. 93, pp. 1477-1489

Rabe U. (2006), Atomic force acoustic microscopy. In: Applied Scanning Probe Methods II: Scanning Probe Microscopy Techniques, Bhushan, B. and Fuchs, H. (Eds), Springer-Verlag, Berlin, 36-90.

Tze W.T.Y., Wang S., Rials T.G., Pharr G.M. et Kelley S.S. (2007), Nanoindentation of wood cell walls: Continuous stiffness and hardness measurements. Composites: Part A, vol. 38, pp. 945-953.

Yamamoto H., Kojima Y., Okuyama T., Abasolo W.P. et Gril J. (2002), Origin of the biomechanical properties of wood related to the fine structure of the multi-layered cell wall. Transactions of the ASME, vol. 124, pp. 432-440.

A08 DUFRAISSE Alexa

AASPE (Paris)

dufraisse@mnhn.fr

DENDRAC : Développements de nouveaux outils applicables à l'étude des charbons de bois

Dufraisse, A.¹, Cornette R.², Coubray S.³, Dupouey J.L.⁴, Garcia-Martinez M.S.⁵, Girardclos O.⁶, Lemoine M.¹, Nocus N.¹, Rathgeber C.⁴

1 CNRS- MnHn, UMR 7209, 55 rue Buffon, 75005 Paris, France
(dufraisse@mnhn.fr, mlemoine@mnhn.fr, nocus@mnhn.fr)

2 MnHn, UMR 7205 CNRS-OSEB, 57 rue Cuvier, 75005 Paris, France (cornette@mnhn.fr)

3 INRAP, UMR 7209, 55 rue Buffon, 75005 Paris, France (sylvie.coubray@inrap.fr)

4 INRA-Université de Lorraine, UMR 1137, 54280 Champenoux, France (dupouey@nancy.inra.fr, cyrille.rathgeber@nancy.inra.fr)

5 Universidad de Murcia, Departamento de Prehistoria, C/ Santo Cristo, 1, 30001 Murcia, Espagne (msgarmar@um.es)

6 CNRS- Université de Franche-Comté, UMR 6249, 16 route de Gray 25030 Besançon cedex, France (olivier.girardclos@univ-fcomte.fr)

Dans les sites archéologiques, les charbons de bois constituent d'excellents marqueurs des milieux parcourus par l'homme et des formations végétales qui s'y développent. Résidus émanant du bois de feu sélectionné et transporté par l'homme, ils sont aussi le reflet des usages, des techniques et des modes de gestion de l'espace forestier par les sociétés du passé. L'anthraco-analyse reste néanmoins le plus souvent réduite à l'identification d'une liste d'essences et de leurs proportions sans que le potentiel d'information contenue dans les cernes du bois ne soit étudié. Ainsi, la reconstitution ne serait-ce que des caractéristiques morphologiques du bois exploité (taille, âge, forme) à partir des charbons de bois archéologiques pose encore aujourd'hui des
problèmes méthodologiques alors qu'il s'agit d'un élément fondamental pour la restitution des modes de sélection du bois, des paramètres environnementaux, populationnels ou encore pour évaluer l'impact des exploitations sur le milieu forestier.

Le principal objectif du programme DENDRAC « Développements d'outils DENdrométriques appliqués à l'anthrACologie : études des relations hommes-ressources-environnements » (Appel d'offre ANR JCJC 2010, resp. A. Dufraisse, site web : http://dendrac.mnhn.fr) est de remonter aux caractéristiques dendrométriques de l'arbre et/ou des peuplements exploités à partir de l'étude d'un assemblage anthracologique (matériel fragmenté, carbonisé avec perte de matière lors de la carbonisation et des processus postdépositionnels). Pour cela, nous mettons en place des protocoles d'analyse qui combinent les outils de l'anatomie quantitative, de la morphométrie géométrique, de la dendroécologie et de l'isotopie pour mettre en évidence les critères anatomiques discriminants nécessaires à l'identification de l'organe de l'arbre, de son âge, voire de son architecture. Les outils que nous développons sont d'abord construits à partir de rondelles de bois issues de peuplements forestiers actuels. Les protocoles de mesures sont ensuite appliqués sur des assemblages anthracologiques reproduits expérimentalement et issus de ces mêmes peuplements. Les approches expérimentales sont en effet indispensables à la progression de la discipline pour tester la résolution des outils d'analyses et comprendre les mécanismes à l'origine des variations observées dans les archives bioarchéologiques.

Dans ce poster, nous exposerons l'état d'avancement de trois ateliers de travail :

### Encart 1 - Peuplements référentiels : distinction brins de futaie/brins de taillis

Pour le chêne, est-il possible de mettre en évidence des différences significatives entre des brins de taillis et des brins de futaie ? Les caractères mis en évidence sont-ils conservés sur les fragments de charbon de bois ?

### Encart 2 - Mesure du rayon de courbure et restitution des diamètres exploités

Pour les essences les plus courantes de nos forêts tempérées, est-il possible de repositionner un fragment de charbon de bois par rapport au centre de la tige? Peut-on restituer les diamètres de bois exploités?

### Encart 3 - La géométrie morphométrique : application à des rondelles de bois

L'application de la morphométrie géométrique au bois puis aux charbons de bois permet-elle de mettre en relation la forme des objets (ici définis par deux cernes consécutifs et deux rayons ligneux multisériés) avec des paramètres externes tels que des indicateurs paléoenvironnementaux (température, pluviométrie, etc.)?

La combinaison de ces différentes approches aidera à mieux caractériser les arbres dont sont issus les charbons archéologiques, et donc à préciser leurs conditions de croissance. Nos inférences sur les modes de gestion passés des peuplements et l'histoire des contraintes de l'environnement (climat, sol) en seront améliorées.
# Etude anthracologique de la Grotte sanctuaire du Rajal del Gorp (-Vè s. au ler s.)

Leonor Liottier

UMR 7264 CEPAM, 24 Av. des Diables Bleus 06375 Nice cedex 04

Ce poster présente les méthodes et résultats d'une étude des charbons de bois prélevés sur un site archéologique : le site du Rajal del Gorp, situé près de Millau. Il s'agit d'un aven fréquenté depuis la fin de la Préhistoire jusqu'à la période Romaine. Sur un intervalle de temps plus réduit, de -475 BC au changement d'ère, la grotte a revêtu une fonction de sanctuaire.

Cette étude soulève deux grandes problématiques :

* Quels ont pu être les usages du bois dans la grotte ? Il y a-t-il eu une utilisation spécifique de certaines essences, liée à l'activité du sanctuaire ?

* Dans quelles mesures ces bois et charbons de bois peuvent-ils nous renseigner sur le paléoenvironnement du Larzac et son évolution ?

Une restitution de l'évolution de l'environnement végétal ligneux, à partir du diagramme anthracologique est proposée dans une première partie. La seconde traite des hypothèses concernant l'activité cultuelle et la gestion de la lumière.

<figure><img src="image_15.png" /></figure>

**Figure 1:** Vue intérieure de la grotte-sanctuaire en cours de fouille. Le sédiment est prélevé pour récupérer les charbons de bois.

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

**Figure 2 :** Vue extérieure, un paysage typique du Larzac. Paysage naturel ou « anthropisé » ? Comment la végétation a-t-elle évolué depuis la fréquentation du site ?

Références

Demierre M. (Dir.), 2009 : La grotte sanctuaire du Rajal del Gorp (Millau, Aveyron), Rapport de la campagne 2009 et analyse du mobilier des fouilles anciennes, 94 p.

Liottier L., 2010 : Etude anthracologique et xylologique de la grotte-sanctuaire du Rajal Del Gorp (Millau, Aveyron), Rapport de stage effectué au Centre de Bio-Archéologie et d'Ecologie de Montpellier (UMR 5059) sous la direction de L. Chabal.
Quels modèles pour l'étude de la gestion des combustibles au Mésolithique?

Auréade Henry¹, Isabelle Théry-Parisot²

1. UMR 7209 AASPE, MNHN, 55 rue Buffon 75005 Paris

2. UMR 7264 CEPAM, 24 Av. des Diables Bleus 06375 Nice cedex 04

Le dépôt anthracologique en tant que témoin d'activités quotidiennes reflétant les usages du feu renvoie directement à l'importance du combustible dans l'économie des sociétés. Au Mésolithique, la diversité des activités liées au feu est attestée par des témoins directs (matériaux brûlés) et indirects tels que les matériaux (ou les traces de leur travail sur les artefacts) nécessitant un traitement thermique. Cette diversité renvoie à des processus de gestion des combustibles complexes et culturellement signifiants qui restent difficiles à mettre en évidence d'un point de vue archéologique : selon quelles modalités s'effectuait la collecte de combustible ? Quelle est la relation entre les combustibles disponibles et les combustibles choisis, entre la fonction des foyers et la fonction des sites ?

Afin d'aboutir à des modèles de travail adaptés à l'étude du Mésolithique, nous présentons une synthèse de nos travaux en archéobotanique portant sur l'apport de l'ethnoarchéologie et de l'expérimentation à la caractérisation des systèmes des gestion des combustibles.

Mots-clés : charbons de bois, combustible, archéologie, Mésolithique

Utilisation du bois à la fin de l'âge du fer à travers l'étude d'un site exceptionnel : Trégueux (Côte d'Armor)

Nima Saedlou

Xylotree, Saintes

Le site de Trégueux (Côtes d'Armor) a permis la mise au jour d'un corpus de 716 objets en bois dont plus de 90% d'objets manufacturés datés de l'âge du fer, période peu connue pour ce type de matériel. Chaque pièce inventoriée a été observée macroscopiquement en relevant les dimensions, la typologie, les traces d'outils, les marques d'attaques fongiques ou de xylophages. Une analyse xylologique (identification des essences de bois) a alors été entreprise grâce à des observations microscopiques des trois plans d'étude du bois.

Des séries entières de mêmes objets (tels les récipients) nous ont permis de dégager de grandes lignes typologiques et d'essayer de mieux comprendre leur utilisation. La grande majorité du corpus concerne l'alimentation et plus particulièrement le stockage ou le transport des aliments (solide ou liquide) ainsi un grand nombre de douelles (environ 200), de couvercles (environ 27), de fonds (environ 42), et d'anses (environ 3) ont été étudiés. D'autres objets servant pour un usage culinaire ont également été découverts : un pétrin, un mortier et vraisemblablement son pilon ; deux demi-récipients formant une boîte fermée. Un grand nombre d'objets (46) sont sans doute des chevilles d'assemblage (fig.1). Leur forme est semblable et suit le même schéma : une « tête » pouvant être pyramidale ou rectangulaire sur un « corps » plat qui comprend la plupart du temps une mortaise au centre.
<figure><img src="image_17.png" /><figcaption>Fig.1 : Objet n°2357 interprété en tant que cheville d'assemblage- Trégueux, photo OA</figcaption></figure>

Quelques objets remarquables sont également à signaler comme une tête d'animal sculptée. De nombreux restes de branches, de troncs, certains ayant pu servir de piquet, de bâton ou de poutre sont également présents.

L'analyse xylologique a permis d'identifier une dizaine d'essence avec par ordre de décroissance quantitative : le chêne (Quercus pedunculata ou Quercus petraea), l'if (Taxus baccata), le sureau (Sambucus nigra), le frêne (Fraxinus excelsior), le noisetier (Corylus avellana), les rosacées genre pomoïdée, une papilionacée, le saule (Salix sp.), l'érable (Acer campestre), l'aulne (Alnus glutinosa).

Le choix de l'if, largement employé pour la fabrication des seaux (37%) et en particulier ceux qui sont de plus belle facture, laisse perplexe. En effet, le choix de cette essence est singulier car ses feuilles, ses rameaux, sa graine et son bois renferment un alcaloïde hautement toxique pour l'homme et la plupart des animaux domestiques, la taxine, poison narcotique et paralysant que ni la dessiccation ni l'ébullition ne dissipent. De plus, les ouvriers travaillant le bois d'if s'exposeraient à de violents maux de tête (Lieutaghi, 2004).

Les analyses typologique et tracéologique permettent également de se questionner sur la fabrication des récipients (qui pourront être classés parmi les seaux, tonnelets ou tonneaux suivant le diamètre des couvercles et des fonds ou la taille des douelles) : certains sont de très belles factures alors que d'autres ont subi des remaniements (trous de chevilles surnuméraires dont certains ne servent plus), des réemplois (douelles à double jable, trous de cheville se retrouvant mal placés (au niveau du jable). L'analyse des marques d'outils repérées sur de nombreux objets a permis d'émettre des hypothèses sur les outils dont se servaient les artisans de cette période.

Les bois de Trégueux constituent un corpus rare voire même exceptionnel par sa quantité mais également par sa qualité : les objets sont magnifiquement conservés et permettent d'enrichir nos connaissances de la relation de l'homme et du bois à cette période.

Références

Lieutaghi P., 2004, Le livres des arbres, arbustes et arbrisseaux, Actes Sud, 1322 p

Mots clés : xylologie, archéologie, tracéologie, âge du fer, objets alimentaires, artisanat
La mise en œuvre du bois dans l'architecture au bas Moyen-âge : le cas du canal de dérivation d'eau découvert place Mazelle à Metz (fouille préventive).

G. Brkojewitsch¹, S. Sedlbauer¹

1. Pôle Archéologie Préventive de Metz Métropole, Metz.

La fouille préventive de la place Mazelle à Metz en 2009 a été menée par le pôle archéologie préventive de Metz Métropole (dir. Gaël Brkojewitsch). Elle a permis de mener des observations sur un canal de dérivation d'eau faisant partie du système défensif de la ville dès le Bas Moyen Âge. Ce fossé permettait d'alimenter en eaux une partie des douves. Le site se situe au sud-est du centre historique de Metz sur une emprise bordant la rive droite de la Seille, le principal affluent de la Moselle. Le substrat se compose de marnes et de calcaires daté du Lias. Il est recouvert par une succession de dépôts alluviaux résultant de crues et d'inondations, auxquelles succède un dépotoir (IIIe siècle apr. J.-C.). Le site est abandonné pendant près de dix siècles quand un canal, mêlant architecture de pierre et de bois, est excavé.

La mise en place de fondation en bois s'explique par la nature du sous-sol qui est gorgé d'eau et qui dispose d'une faible portance superficielle. Un tronçon de ce dispositif de onze mètres de largeur à l'ouverture a été dégagé lors de la fouille sur une longueur de trente mètres. Plusieurs états de construction ont été documentés. Dans chacun d'entre eux, le bois est employé. Au total, cent trente-cinq pieux ont été recensés. Quarante-quatre pièces ont fait l'objet d'une étude technomorphologique et dendrologique. L'étude des cernes de croissance permet de situer les dates d'abattages et de scander la chronologie générale de la construction en trois grandes phases entre le début du XIIIe s. et le milieu du XVe s. (analyses : W. TEGEL, DendroNet, Labor für Holzanalyse, Bohlingen, Allemagne).

Trois grands ensembles de pieux se dégagent au sein de la construction. Dans son état initial, entre la fin du XIle s. et le début du XIIIe s., le canal se présente comme un fossé creusé en pleine terre de 6 à 8 m d'ouverture dont les berges sont renforcées à l'aide de piquets de chêne (Quercus sp.) et de hêtre (Fagus silvatica). Durant la seconde phase de construction, à la fin du XIIIe s., des murs de berge fondés sur des radiers de pieux de chênes (Quercus sp.) sont édifiés. Dans une troisième étape au milieu du XVe siècle, le fond du canal est localement consolidé par le fonçage de trois grands pieux de chêne (Quercus sp.) munis de sabots métalliques.

L'étude morphologique et dendrologique de ces bois a mis en évidence les particularités des pieux, de la sélection du bois d'œuvre au façonnage de la pointe, nous renseignant ainsi sur leur rôle dans l'ouvrage. Ces observations ponctuelles permettent d'évaluer à une plus juste valeur la place du bois dans les substructures en milieu humide. La mise en perspective de cette découverte avec d'autres constructions médiévales similaires connues dans l'Est de la France, nous laisse entrevoir la fonction qu'a le bois dans les fondations. A Strasbourg et à Metz notamment, la mise au jour de nombreuses fondations sur pieux de bois tant en contexte fluvial (jetée maçonnée de débarcadère, chenal, renforts de berge) que dans les substructures de murs de caves, d'édifices religieux et publics témoigne de l'importance de ce matériau dans l'architecture civile, religieuse et militaire.

Mots-clés : construction en milieu humide, canal, fondation, pieux, renforts de berge.
# La cuisine d'une maison de maitre du Haut Empire à Grand (Vosges). Utilisation du bois pour la combustion domestique et macrorestes végétaux

V. Bellavia¹, M. Gazenbeek², J. Wiethold¹

1 INRAP Grand Est-nord, Laboratoire archéobotanique, 12 rue de Méric, 57063, Metz cedex 2, valentina.bellavia@inrap.fr, julian.wiethold@inrap.fr

2 INRAP Grand Est-nord, 12 rue de Méric, 57063, Metz cedex 2, michiel.gazenbeek@inrap.fr

Les données présentées aux « Premières journées d'étude du GDR de Montpellier » ont fait l'objet d'un article en cours de publication sur un numéro spécial de « GALLIA ».

L'objectif des analyses effectuées sur deux structures de combustion identifiées dans la cuisine de la villa de Grand (Vosges), était de connaitre les espèces exploitées comme essences pour les feux domestiques.

De plus, les informations issues des assemblages concentrés de charbons de bois ont été enrichies par les données issues de l'analyse des charbons de bois dispersés dans le sol de la cuisine. L'ensemble de ces données nous permettra de mieux comprendre les stratégies d'approvisionnement du bois par rapport au milieu naturel autour du site.

Au total, 850 charbons de bois de dimensions supérieurs à 2 mm2 ont été identifiés ; pour un poids total de 61,30 grammes. Les taxa identifiés sont au nombre de once.

Le diagramme anthracologique de la cuisine de la villa nous montre la présence exclusive du hêtre, des chênes à feuilles caduques et du charme dans les deux principales structures de combustion, ST 55 et 109. Les trois espèces sont normalement exploitées pour toutes les activités liées au feu ; grâce à leurs caractéristiques technologiques elles représentent un très bon combustible, notamment pour leur capacité d'atteindre des hautes températures et à les maintenir stables pour une longue période.

La prédominance du hêtre entre les espèces identifiées s'explique avec sa présence comme principal composant de la forêt du plateau lorrain (Ruffaldi et alii 2007, 69-78) et de la plaine sous-vosgienne à partir du Subatlantique. Pour cette raison il est l'espèce plus facilement exploitable comme combustible.

La grande variété d'espèces identifiées dans le sol de la cuisine (érable champêtre, frêne, peuplier), a été interprétés comme issus de l'action de vidange continue dans le temps des structures de combustion.

Les taxa plus faiblement représentés sont interprétés comme les restes d'allume-feu. La présence de ces espèces dans les sols de la cuisine reflète partiellement la couverture végétale, soit naturelle soit anthropisée, autour du site.

La faible présence du noisetier *Corylus avellana*, identifié aussi au cours des analyses carpologiques, nous permet d'émettre l'hypothèse d'une exploitation principale pour l'alimentation et, secondairement, comme combustible. Le noisetier se trouve fréquent dans un paysage anthropisé, dans les bords de forêt et dans les buissons limitent les parcelles cultivées.

La présence d'autres espèces fruitières, dont les prunoïdées et les pomoïdées utilisées comme combustibles, témoignent d'un paysage ouvert et bien anthropisé autour du site.

Le corpus de macro-restes végétaux provenant des 10 prélèvements à 10 litres du sédiment brut, traités par flottation manuelle avec une colonne de tamis de 0,315 mm et de 1,0 mm. Ils n'ont fourni qu'un faible nombre des restes végétaux, 43 en tout. Les fragments de la matière organique carbonisée (MOC) composent 22 de 43 restes végétaux attestés. Il s'agit des petits morceaux de
structure poreuse, interprétés comme restes du pain, des galettes ou de la bouillie ou gruau à base de céréales ou de légumineuses.

Les 21 autres restes sont des macro-restes végétaux déterminables. Les plantes cultivées représentent 19 restes, appartenant à des groupes fonctionnels différents. La présence de céréales se limite à un grain fragmenté et corrodé et non déterminable. 19 restes sont des semences de légumineuses, deux restes de la coque du noyer *Juglans regia* et un fragment d'un noyau de cerise ou griotte *Prunus avium/cerasus*.

La rareté des restes céréaliers n'est pas très étonnante car le traitement de céréales s'effectuait probablement dans un autre endroit. Dans la cuisine on a vraisemblablement utilisé simplement la farine et les céréales déjà écrasées. Par contre, le spectre de céréales se compose de trois taxons les plus importants : la lentille *Lens culinaris*, la fèverole *Vicia faba* var. *minor* et le pois *Pisum sativum*.

L'analyse de la couche charbonneuse de la cuisine a fourni relativement peu des macro-restes végétaux et les informations concernant la préparation culinaire se limitent à un spectre réduit. Le faible taux de macro-restes végétaux déterminés peut s'expliquer par un nettoiement régulier du sol. On peut cependant envisager que le nettoyage des récipients culinaires ait lieu à un autre endroit de la cour, en partant de l'hypothèse que c'est la vaisselle qui produit le plus d'épandage de macro-restes cuits.

La présence d'un seul grain de céréale suggère que leur traitement a été effectué dans d'autres espaces de la villa. Ces restes ont été éventuellement utilisés pour alimenter les porcs et les autres animaux domestiques ou mélangés avec du fumier. L'analyse des autres prélèvements provenant de la fouille de 2011, doivent fourni plus d'éclairage sur le spectre alimentaire de la villa.

## Référence

Ruffaldi P., Ritz F., Richard H., Dambrine E., Dupouey J.-L. 2007: Analyse pollinique de la mardelle d'Assenoncourt (Moselle, France) : impact des pratiques agricoles sur la biodiversité végétale en milieu forestier In J.-L. DUPOUEY, E. DAMBRINE, C. DARDIGNAC, M. GEORGES-LEROY, La mémoire des forêts, Actes du colloque « Forêt, archéologie et environnement » (14 - 16 décembre 2004), Coédité par l'Office national des forêts, l'Institut national de la recherche agronomique et la Direction régionale des affaires culturelles de Lorraine, Nancy 2007, 294 p.

## Influence des hétérogénéités sur la résistance en flexion

Cécile Grazide

Université de Bordeaux, I2M, UMR 5295.

## Contexte scientifique

Dans le bois de structure, les nœuds sont considérés comme des inclusions qui peuvent réduire de manière significative la résistance du bois ; la déviation du fil du bois engendrée par la présence des nœuds affecte de manière significative la rigidité élastique mais également la résistance en traction et en flexion. La littérature montre clairement que le module d'élasticité et la masse volumique sont des paramètres décrivant la résistance du bois sans défaut, avec des coefficients de déterminations (R2) variant de 0,66 à 0,76, lorsque ces variables sont prises individuellement. Dans le bois de structure, les propriétés ne sont pas uniformément réparties. Le matériau peut être idéalisé en première approximation comme une structure incluant du bois sans
défaut et des nœuds. Les coefficients de détermination annoncés précédemment diminuent et
mènent à des R2 de 0,52 pour le module d'élasticité et 0,3 pour la masse volumique [1] [2]

Il est actuellement difficile de modéliser et de caractériser le bois de structure avec les règles
classiques d'homogénéisation. Les bases des méthodes de classement du bois massif
considèrent ce dernier comme homogène. La résistance en flexion des composants de structure
est déduite en fonction des paramètres non destructifs tels que le module d'élasticité, la masse
volumique et le KAR (Knot Area Ratio) [3]. La stratégie choisie pour établir la corrélation entre les
indicateurs et la résistance, est souvent basée sur une régression linéaire dans laquelle l'effet de
ces variables est étudié au moyen du coefficient de détermination.

L'objectif de ces travaux est de caractériser l'influence des morphologies (disposition des nœuds et évolution de la pente de fil) sur la variabilité du module de rupture des éléments de construction. Les paramètres caractérisant la distribution géométrique des défauts sont extraits à partir d'images. Les propriétés mécaniques sont obtenues au moyen d'essais destructifs réalisés en flexion 4 points. Les corrélations des paramètres morphologiques, physiques et mécaniques avec la résistance en flexion (MOR) sont étudiées à l'aide de deux approches statistiques (linéaire et non linéaire utilisant les réseaux de neurones). La pertinence et la faisabilité des deux méthodes sont étudiées.

Méthodes

Un lot de 200 poutres en Pin Maritime (longueur de 4,5m et section transverse 200x100mm2) est
testé. Les poutres sont préalablement photographiées (huit images par faces longitudinales) puis,
testées en flexion selon leurs plus fortes inerties. Les caractéristiques physiques et mécaniques du
matériau comme la masse volumique, le taux d'humidité, le module d'élasticité et le module de
rupture, sont alors répertoriés dans une base de données. A l'aide d'un logiciel de traitement et
d'analyse d'images, les faces latérales (200x4500mm2) ont été reconstituées et les hétérogénéités
(nœuds) ont été caractérisées : surfaces, positions, circularités,... De plus, un intérêt particulier a
été porté à la zone de rupture photographiée après l'essai, et les caractéristiques morphologiques
de cette zone sont alors incrémentées à la base de données.

Résultats

Une régression linéaire simple est établie au préalable dans le but d'estimer la pertinence
potentielle de chaque paramètre sur la corrélation. Le module d'élasticité apparaît comme étant la
variable la plus explicative de la résistance en flexion (module de rupture), avec un R2 de 0,59.
Par la suite, les paramètres propres aux hétérogénéités sont successivement associés au module
d'élasticité afin de tenter d'augmenter le coefficient de détermination. Cette incrémentation des
paramètres est réalisée pour les deux méthodes statistiques (linéaire et non linéaire). Au final, les
variables permettant une augmentation du coefficient de détermination sont le nombre de nœuds,
et la position du nœud le plus excentré du centre géométrique dans la partie tendue (avec ses
propriétés géométriques).

La base de données a été divisée afin que les deux tiers soient intégrés dans le logiciel pour
l'apprentissage de la fonction et le tiers restant utilisé pour la validation. La régression linéaire
multiple menée en parallèle aboutit à un coefficient de détermination égal à 0,66 en apprentissage
et 0,64 en validation.

Le gain entre la régression simple et multiple est seulement égal à 8% bien que le nombre de
variables explicatives ait significativement augmenté (six fois plus de variables). Concernant
l'usage des réseaux de neurones, il est important de souligner que plus le nombre de neurones
dans la couche cachée est élevé, meilleure est l'approximation de la fonction, cependant le
surapprentissage est vite atteint (à partir de quatre neurones dans la couché cachée) et entraine
rapidement des résultats décevants en validation. Le choix d'un réseau de neurones à trois
neurones dans la couche cachée a été fait, pour un même nombre de variables d'entrée. Il a alors
été obtenu un coefficient de détermination R2 égale à 0,73 en apprentissage et égale à 0,78 en validation, soit un gain non négligeable de 20% par rapport à la régression linéaire simple.

## Conclusion

Bien que les hétérogénéités soient seulement décrites via leurs caractéristiques géométriques, celles-ci augmentent significativement le coefficient de détermination. Dans cette optique, la régression non linéaire par réseaux de neurones permet une meilleure estimation de la résistance en flexion comparée à la régression linéaire multiple. Bien que la robustesse du modèle nécessite être analysée pour d'autres essences de bois et pour d'autres dimensions, la prédiction de la résistance en flexion par cette méthode améliore le classement actuel du bois. L'enjeu est à présent d'alimenter la base de données, à partir des informations morphologiques des chants comprimés et tendus des poutres, et par la réalisation d'essais de traction/compression dans lesquels le comportement mécanique du bois au voisinage des nœuds sera précisément étudié.

## Références

[1] Guitard D., « Mécanique du matériau bois et composites », CEPADUES Edition ISBN : 2-85428-157-7, 1987.

[2] Thelandersson S., Larsen H. J., « Timber Engineering », Wiley Editor, ISBN 0-470-84469-3

[3] Roblot G., Bléron L., Mériaudeau F., Marchal R., « Automatic Computation of the knot area ratio for machine strength grading of Douglas Fir and Spruce timber », EJECE 14, 1317-1332, 2010

A16 OUM LISSOUCK René I2M (Bordeaux) rene.oumlissouck@u-bordeaux1.fr

# Ingénierie du bois comme outil de conservation de la diversité des essences ligneuses des forêts tropicales : cas du bassin du Congo

René Oum Lissouck, Régis Pommier, Denys Breysse, Louis Max Ayina Ohandja

Université de Bordeaux, I2M, UMR 5295.

## Introduction

L'exploitation intensive d'un nombre extrêmement faible d'espèces parmi les centaines utilisables dans le massif forestier du Congo conduit à leur raréfaction, voire leur disparition à terme. Sur cinq cent essences inventoriées au Cameroun (écosystème représentatif de cette région), seulement six (ayous, azobé, frake, iroko, sapelli, tali) représentent plus de 80 % de la production de bois [ATI 03]. La première solution d'ingénierie qui a été développée est le regroupement mécanique de 19 espèces en 4 classes de résistance de type Eurocode 5 [MVO 11]. Le principal intérêt de cette approche est la garantie des propriétés mécaniques des essences de bois d'œuvre du bassin du Congo. Cependant, elle est limitée notamment par les pratiques des marchés internationaux du bois, ancrées dans le commerce des essences nobles ou essences de référence. En outre, la résistance mécanique n'est pas le seul critère de choix d'une essence dans l'industrie de la construction en bois. Une approche nouvelle axée sur les Engineered Tropical Wood Products (ETWP) de type lamellé collé est proposée.

## Sélection multicritère des essences

77 essences de bois potentiellement intéressantes (commercialisation et prélèvements réguliers) ont servi de base à notre étude. Les données technologiques concernant ces essences sont produites et actualisées par le CIRAD depuis plusieurs décennies [GUI 97]. Les renseignements les plus récents ont été fournis par la base de données Tropix 7.0 [CIR 11]. Afin d'obtenir un choix optimal d'essences qui prend en compte les préoccupations des principaux acteurs de la filière des
bois tropicaux, six critères correspondant aux étapes les plus importantes de la vie des ETWP et aux objectifs des produits d'ingénierie éco-conçus ont été retenus. Il s'agit de : la menace d'extinction, du potentiel exploitable à l'hectare, l'aptitude au collage traditionnel, la durabilité naturelle ou conférée, la résistance mécanique et la difficulté de transformation du bois massif.

La menace d'extinction traduit le risque d'épuisement de la ressource ligneuse en forêt à court ou à moyen terme. Les essences de bois ont été regroupées en 5 catégories caractérisant le statut de conservation des espèces: « Préoccupation mineure», «Vulnérable», «En danger », « En danger critique d'extinction» [UIC 11], et « Non menacé».

Le potentiel exploitable détermine la viabilité d'une ligne de production industrielle des ETWP. 31 essences représentent 90% du volume exploitable en forêt, qui varie de 0,1 à 2m3/ha environ. Cet indicateur a permis de hiérarchiser les essences de bois en 5 catégories de disponibilité: « très faible », « faible », «moyen», « élevé », « très élevé ».

<table><caption>Tableau 1 : Catégorisation de certaines essences de bois selon la menace d'extinction</caption><thead><tr><td>Menace d'extinction</td><td>Noms botaniques</td><td>Familles</td><td>Noms pilotes</td></tr></thead><tbody><tr><td>En danger critique d'extinction</td><td>Autranella congolensis</td><td>sapotaceae</td><td>Mukulungu</td></tr><tr><td>En danger</td><td>Diospyros crassiflora</td><td>ebenaceae</td><td>Ebène d'Afrique</td></tr><tr><td>Vulnérable</td><td>Lophira alata</td><td>ochnaceae</td><td>Azobé</td></tr><tr><td>Préoccupation mineure</td><td>Triplochyton scleroxylon</td><td>sterculiaceae</td><td>Ayous</td></tr><tr><td>Non menacé</td><td>erythrophleum ivorense</td><td>erythroxylaceae</td><td>Tali</td></tr></tbody></table>

Le collage structural des bois tropicaux peut être contrarié par des singularités comme le contrefil, les résines et matières grasses [ELB 91]. Ces singularités sont en général corrélées à la densité de ces essences de bois [GER 99]. Une bonne aptitude au collage confère au lamellé collé une continuité de ses propriétés mécaniques. L'aptitude au collage est selon les essences de bois, « correcte », « difficile » ou « mauvaise ».

La pérennité des ouvrages en bois ne dépend pas seulement de leurs caractéristiques mécaniques, mais aussi de leur environnement de fonctionnement qui est plus sévère en zone tropicale que tempérée en terme d'attaques des agents biotiques : champignons, coléoptères et termites [FOU 99]. La résistance simultanée aux attaques de ces 3 agents a conduit à définir 3 catégories de durabilité naturelle ou conférée: « faible », « moyenne » et « élevée ».

Les bois tropicaux sont 4 fois plus difficiles à transformer que les bois tempérés [CTF 83]. Ce qui freine l'utilisation des essences peu connues [COL 76]. Cinq niveaux de difficulté de mise en œuvre ont été définis: « nul », « faible », « moyen », « élevé » et « très élevé ».

<table><caption>Tableau 2 : Résultats de l'analyse multicritère.</caption><thead><tr><td>Désignation</td><td>Total</td><td>Noms pilotes</td></tr></thead><tbody><tr><td>Essences vertes (compromis élevé)</td><td>8</td><td>Fraké, tali, dabema, okan, movingui, bété, lotofa, niové</td></tr><tr><td>Essences jaunes (compromis moyen)</td><td>12</td><td>Ayous, padouk, bubinga, difou, limbali, longhi, awoura, pao rosa, alep, emien, ilomba, fromager,</td></tr><tr><td>Essences rouges (compromis faible)</td><td>57</td><td>Azobé, wengé, mukulungu, bilinga, etc...</td></tr></tbody></table>

Après avoir classé les essences de bois selon chaque critère, deux méthodes de type ELECTRE (Elimination et Choix Traduisant la Réalité) sont utilisées : ELECTRE III qui traite du rangement des essences de bois (de la meilleure à la moins bonne) et ELECTRE TRI dont la finalité est de catégoriser les essences en niveaux hiérarchisés de compromis souhaités. Les résultats (résumés
dans le tableau 2) montrent que 20 essences sont intéressantes pour une utilisation en lamellé collé.

## Premiers collages à l'état vert

Des échantillons sans défaut d'ayous (triplochyton scleroxylon) et de fraké (terminalia superba) ont été utilisés à l'état vert. Des poutres sont réalisées à l'état vert avec une colle polyuréthane. Les collages sont caractérisés par des essais de délamination (EN 302-2) et de cisaillement par compression (EN 392), en condition tropicale d'utilisation du bois. Les collages sont réalisés au laboratoire de l'Institut FCBA (Forêt Cellulose Bois-construction et Ameublement) de Bordeaux en France, par un personnel assermenté et dans les conditions normatives européennes.

**Essai de délamination :** Les échantillons sont soumis à 3 cycles d'imprégnation sous pression-séchage. L'humidité des bois au collage était de 48 ± 6 % pour l'ayous et 65 ± 16 % pour le fraké. Le grammage de la colle était de 400 g/m2 pour des temps ouverts et fermés respectifs de 2 et 10 mn. Les lamelles ont été doublement encollées. La pression de serrage était de 9,6 bars et d'une durée de 20 heures. 3 scénarii de séchage ont été élaborés. Le scénario 1 est le plus sévère, avec un pré-séchage initial brutal à 65°C, suivi de 3 cycles d'imprégnation-séchage.

**Essai de cisaillement et d'adhérence :** Une contrainte de cisaillement par compression parallèle aux fibres du bois est appliquée dans le joint de collage entraînant la rupture. Deux échantillons de dimension 108x100x45 mm ont été prélevées sur chaque poutre après stabilisation. Leur teneur en eau moyenne lors de l'essai était de 15±2 %, ce qui correspond à l'équilibre hygroscopique en milieu tropical.

## Résultats

Le tableau 3 présente les valeurs maximales des taux de délamination obtenus.

<table><caption>Tableau 3. Résultats de l'essai de délamination des joints de colle (EN 302-2)</caption><thead><tr><th>Joints de colle</th><th>Scénario 1</th><th>Scénario 2</th><th>Scénario 3</th><th>Exigences normatives</th></tr></thead><tbody><tr><td>Ayous-Ayous</td><td>1,5%</td><td>2,4%</td><td>0,6%</td><td rowspan="3">≤ 10% usage extérieur<br/>≤ 5% usage intérieur</td></tr><tr><td>Fraké-fraké</td><td>2,1%</td><td>0,0%</td><td>0,3%</td></tr><tr><td>Ayous-fraké</td><td>0,6%</td><td>0,0%</td><td>0,3%</td></tr></tbody></table>

Après avoir rempli, l'exigence de la EN 302-2, la résistance au cisaillement et l'adhérence des joints de colle ont été mesurées et résumées dans le tableau 5.

<table><caption>Tableau 5. Résistance moyenne au cisaillement et adhérence des joints de colle</caption><thead><tr><th>Joints de colle</th><th>Moyenne (MPa)</th><th>Nombre</th><th>Adhérence (%)</th><th>Densité à 15%</th></tr></thead><tbody><tr><td>Ayous</td><td>8,75 ± 0,75</td><td>22</td><td>78 ±27</td><td>0,36</td></tr><tr><td>Fraké</td><td>9,86 ± 0,60</td><td>22</td><td>82 ±14</td><td>0,45</td></tr><tr><td>Exigences EN 386</td><td colspan="4">Pour une résistance moyenne de 8 MPa, l'adhérence minimale requise est de 72% ≥ 72<br/>A 9 MPa de résistance, l'adhérence minimale est de 63%. ≥ 63</td></tr></tbody></table>

## Conclusion

La démarche multicritère de choix des essences aboutit à une forte diversification des prélèvements des essences de bois du bassin du Congo en vue de la réalisation des ETWP de
type lamellé collé. Les essais de collage ont montré que l'ayous (tripolochyton scleroxylon) et le fraké (terminalia superba) sont utilisables en lamellé collé. Les ETWP ainsi obtenus, contribueront de manière significative à une meilleure conservation de la richesse spécifique du massif forestier du bassin du Congo.

Références

[ATI 03] ATIBT. « Newsletter, Association Internationale Technique des Bois Tropicaux ». Int. Techni. Trop. Wood. 18. 2003, p.35-37.

[CIR 11] CIRAD. Tropix 7.0 : Synthèse des Caractéristiques technologiques de 245 essences tropicales (Technological Characteristics of 245 tropical species). 2011.

[COL 76] COLLARDET, J. « Transformation des espèces difficiles à travailler et peu connues. Archives de la FAO ». Unasylva, N° 112-113. 1976, 20p

[CTF 83] CTFT. 1983. Bois Tropicaux, 5eme édition. Publication n°12. 143 p

[ELB 91] ELBEZ G., BENTZ D., Le collage du bois. Centre technique du bois et de l'ameublement. Paris, France. 216 p. 1991.

[FOU 09] FOUQUET D., Durabilité naturelle et préservation des bois tropicaux. Collection Guide Pratique. Editions Quae. 131p. 2009.

[GER 99] GERARD J. Les spécificités du collage des bois tropicaux : essences secondaires et collage multiessences. Annales GC Bois. Numéro spécial. Collage structural. 1999.

[GUI 97] GUISCAFRE J., SALES C., « La belle aventure des bois tropicaux », Revue Bois et Forêts des Tropiques, n° 252 (2), 1997, p. 39-46.

[IUC 11] IUCN. The IUCN Red List of Threatened Species. Version 2011.2. 2011

[MVO 11] MVOGO J.K., AYINA OHANDJA L.M., SEBA MINSILI L., CASTERA P. «Mechanical grading of structural timber and species conservation in the forest of Congo Basin». African Journal of Environmental Science and Technology. vol.5 (2), 2011, p. 111-125.

A17 CUEFF Guillaume

I2M (Bordeaux)

guillaume.cueff@efectis.com

Étude du comportement thermomécanique de matériaux composites cellulosiques :
application à la résistance au feu d'un bloc-porte en bois

Guillaume Cueff

Université de Bordeaux, I2M, UMR 5295.

La sécurité incendie demeure une préoccupation majeure dans le domaine de la sécurité civile, dans la mesure où les incendies sont une des principales causes d'accidents domestiques (plusieurs centaines de décès annuels).

La sécurité incendie repose sur la combinaison de protections actives et passives, les éléments empêchant ou ralentissant la propagation des fumées ou des flammes jouant un rôle essentiel.

Les professionnels de la construction développent de nouveaux produits qui doivent satisfaire à une procédure d'agréments techniques comprenant notamment des essais de classement en résistance au feu dans des fours d'essai. La certification de ces composants est lourde et peut constituer un frein à l'innovation : les essais sont coûteux et ne peuvent être multipliés.

Ces raisons justifient le projet global de développer des moyens de simulation permettant de constituer un « four virtuel ». Un tel ensemble doit permettre : (a) de reproduire les phénomènes aérauliques et thermiques dans l'ambiance du four d'essai, (b) de quantifier la propagation des effets du feu dans les composants (matériaux, éléments de construction) soumis au chargement, (c) de simuler les couplages fluide/solide à l'interface, (d) de reproduire le comportement du
produit testé. Il doit s'appuyer sur une bonne connaissance des essais réels, base de validation, la maîtrise des méthodes numériques et la connaissance des phénomènes impliqués, en particulier au sein des matériaux.

Disposer d'un tel ensemble « four virtuel » permettrait également d'analyser et d'évaluer un nombre élevé de variantes techniques. On pourrait ainsi, en phase de conception des produits, orienter le dimensionnement vers des solutions plus efficaces. On pourrait aussi s'appuyer sur la simulation pour améliorer le contrôle de la sollicitation (pilotage du four) ou la métrologie de l'essai.

Des travaux de thèse en cours sont actuellement menés en collaboration avec Efectis France, laboratoire agréé en résistance au feu, et l'Institut de Mécanique et d'Ingénierie de l'Université de Bordeaux (I2M). Ils s'inscrivent dans cette démarche de four virtuel pour l'élaboration d'un outil intégré pour la modélisation de la résistance au feu des produits de la construction.

Les recherches présentées ici se concentrent sur l'étude thermomécanique de matériaux composites cellulosiques (panneau de bois reconstitué) et du bois massif. Les travaux de doctorat consistent à créer un modèle de simulation d'un essai de résistance au feu appliqué à un bloc-porte en bois.

Cette étude se découpe en trois grandes phases: une première phase d'état de l'art du comportement thermomécanique des matériaux cellulosiques, une seconde phase de caractérisation des propriétés physiques et mécaniques à haute température et enfin une dernière phase de modélisation sur le logiciel de calcul par Eléments Finis CAST3M pour retranscrire le transfert thermique et le comportement des matériaux.

La phase d'état de l'art du comportement thermomécanique du bois a été effectuée. Les données recueillies vont nous permettre d'enrichir le modèle de simulation développé. Ces résultats sont une base précieuse pour comparer les résultats de caractérisation des matériaux et les différentes lois de comportement thermiques et mécaniques qui seront utilisées.

De multiples essais de caractérisations seront réalisés. Une étude approfondie des caractéristiques physiques (conductivité thermique, chaleur spécifique) permettra d'étudier et de modéliser le transfert thermique et les réactions de dégradation à haute température. Des mesures de conductivités thermiques et des essais de thermogravimétrie seront ainsi menés. Un four spécifique sera créé en laboratoire afin de réaliser les essais mécaniques à haute température (jusqu'à 400 °C). La mesure des déformations s'effectuera par un matériel optique sans contact (stéréovision). Nous mesurerons en particulier le module d'élasticité et la dilatation thermique du matériau.

Ces résultats de caractérisation seront directement utilisés dans le modèle de simulation par éléments finis. Ils permettront entre autre de simuler les réactions de dégradation thermique de l'élément simulé. En parallèle, des essais de résistance au feu à l'échelle 1:1 seront menés au sein du laboratoire d'Efectis France à Maizières-lès-Metz (57).

La phase de simulation consiste à créer un modèle thermomécanique modélisant le comportement de dégradation d'un bloc-porte en bois. Ce modèle prendra ainsi en compte les phénomènes de dégradation thermique (séchage, pyrolyse et combustion) ainsi que la réduction des propriétés mécaniques du bois. La validation du modèle de simulation se basera sur la comparaison avec les essais grandeurs réels effectués par Efectis France.

Au cours du GDR seront présentés les premiers résultats de caractérisation du matériau et les premières simulations par éléments finis.
## Elaboration et caractérisation d'un contreplaque à destination de coques de bateaux

Anne Lavalette¹,², Régis Pommier¹, Michel Danis¹, Christine Délisée¹

1 Université de Bordeaux, I2M, UMR 5295, F-33400 Talence, France

2 Chantier Naval Dubourdieu 1800, 33470 Gujan Mestras, France

## Introduction et objectifs

Cette étude a pour but la conception d'un matériau composite innovant destiné à la fabrication de coques de bateaux. S'agissant d'une structure complexe par sa forme, ses conditions d'usage et la nécessité d'obtenir un bénéfice environnemental, le matériau doit satisfaire aux performances mécaniques requises dans la construction navale, permettre d'ajuster le panneau à la forme de la coque, minimiser l'impact environnemental de la structure.

Dans cette optique, un composite à base de bois a été étudié. Le bois est un matériau organique susceptible d'avoir une teneur en eau élevée. L'expression "bois vert" est employée pour une teneur en eau supérieure à 30% (point de saturation des fibres). A ce stade, le bois a une meilleure aptitude au cintrage, par ses propriétés viscoélastiques.

Depuis quelques années, de nouveaux adhésifs ont été développés pour le collage du bois à l'état vert [1-3]. Cette technologie améliore le rendement matière et permet des économies d'énergie. En effet, au cours du procédé "bois vert", les chutes ou autres défauts ne sont pas séchés, contrairement aux procédés traditionnels. Ces recherches ont été appliquées en majorité au procédé d'aboutage du bois. Cependant, les propriétés du bois vert (notamment sa viscoélasticité) permettent le développement de nouveaux produits ou procédés. Dans notre étude, l'intérêt majeur de cette technique est la possibilité de concevoir des contreplaqués courbes. Habituellement produits à partir de plis de déroulage encollés, les panneaux sont cintrés entre des moules, à l'aide de fortes pressions et/ou températures. La technologie du vide est un autre procédé utilisé pour la fabrication de bois moulé [4-7]. Elle a plusieurs avantages, tels que des dimensions et formes non limitées, une épaisseur variable possible au sein d'un même produit et une pression identique répartie sur l'ensemble du matériau formé. La technique du moulage sous vide, ajoutée à la formabilité du bois vert est une perspective intéressante pour l'élaboration de coques de bateaux sans ajout de forte pression ni température.

La réalisation de ce contreplaque implique dans un premier temps l'identification des paramètres de fabrication optimums. Plusieurs paramètres influant sur les propriétés du panneau ont été testés, à travers différentes campagnes expérimentales. Des méthodes conventionnelles de flexion et de cisaillement du joint de colle ont été utilisées pour la caractérisation mécanique du contreplaque. Puis l'analyse du comportement de l'assemblage des plis de bois au sein du contreplaque a été effectuée grâce à un dispositif s'inspirant de l'essai Arcan [8]. Les résultats sont présentés pour des sollicitations mixtes de traction - cisaillement.

## Faisabilité du produit

Cette première partie a pour objectif l'optimisation des paramètres de fabrication et la vérification de l'aptitude du matériau à être utilisé sur un bordé de bateau. 5 plis de bois déroulé (Pinus pinaster ait.) de 2,4 mm d'épaisseur ont été collés avec l'adhésif Polyuréthane (PU) développé pour le collage du bois humide [2]. Les effets de la teneur en eau du bois au collage (12 % à 100%), de la température (10°C à 70°C) et du grammage de colle appliqué (200 g/m2 à 600 g/m2) ont été évalués. Les propriétés des contreplaqués formés ont été mesurées par des essais de flexion (NF EN 408) et de cisaillement du joint de colle (NF EN 314). Ces tests normatifs ont révélé que la quantité d'adhésif appliquée semble être corrélée à la teneur en eau du bois lors du collage. En effet, les résultats des tests indiquent qu'un collage à 30% de teneur en eau avec un grammage de colle de 300 g/m2 (panneau A) possède les mêmes propriétés mécaniques qu'un
collage à 65% de teneur en eau avec un grammage de colle de 500 g/m2 (panneau B). La réaction du PU avec l'eau libre et liée du bois peut expliquer ce phénomène. Ainsi, les panneaux sont optimisés en relation avec la teneur en eau au collage. Les panneaux A et B ont des propriétés en flexion 4 point et en cisaillement (MOR, MOE) satisfaisant les exigences du bureau d'étude. Le procédé de moulage (à 60°C sous vide) convient donc pour la fabrication des panneaux de contreplaqué collés à forte teneur en eau (Figure 1).

<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>**Figure 1:** Contreplaqué mis en oeuvre sous vide</figcaption></figure>

## Analyse du comportement sous sollicitations mixtes

De nombreuses recherches [8-11] ont établi que la fissure inter- ou intra-laminaire est la cause la plus fréquente de rupture des matériaux composites. En effet, la rupture en traction-cisaillement peut avoir lieu pendant le procédé de moulage du contreplaqué ou pendant son cycle de vie, dans le bois ou dans le joint de colle. Les paramètres de fabrication étant fixés précédemment, la seconde partie de ce travail est centrée sur la caractérisation inter-laminaire du contreplaqué.

Un montage spécifique a été utilisé [12] pour imposer des sollicitations en traction, en cisaillement ou des modes de chargement mixtes sur l'échantillon (Figure 2). Des angles de 90° (tension pure), 0° (cisaillement pur), 15° et 45° (mode mixte) ont été choisis pour la direction de la charge P. Les résultats sont utilisés pour définir une fonction d'état limite du matériau.

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>**Figure 2:** Montage utilisé pour l'analyse du mode de rupture de l'échantillon [12]</figcaption></figure>

Une équation a été établie pour caractériser la rupture en mode mixte du contreplaqué collé vert :

$$ \left( \frac{\sigma_3}{\sigma_{3u}} \right)^2 + \left( \frac{\tau_{13}}{\tau_{13u}} \right)^3 = 1 $$

Lors des tests réalisés aux différents angles de sollicitation, la rupture est observée majoritairement dans les plis de bois. Cette équation dépend donc des contraintes de cisaillement et de traction dans les plis de bois. L'influence du joint de colle n'est pas observée sur la résistance du composite.
## Perspectives d'évolution

La suite des travaux permettra la fabrication de panneaux à formes complexes. Les propriétés élastiques des panneaux seront déterminées. De plus, afin de mieux comprendre la relation teneur en eau / grammage de colle, des observations microscopiques du joint dans les différentes configurations étudiées seront réalisées.

## Remerciements

Les auteurs remercient l'ANRT (Association Nationale de la Recherche Technologique) et le conseil régional d'Aquitaine pour le financement de la thèse CIFRE, ainsi que le Cluster ABOVE pour les fournitures de matière première.

## References

1. M. Sterley. Green gluing of wood. Licentiate thesis, KTH civil and architectural engineering Stockholm Sweden, 2004.

2. G. Daude. Synthèse d'une colle pour le Pin Maritime vert. Patent FR 2,842,818, 2002.

3 R. Pommier. Compréhension de l'aboutage du bois vert : détermination du procédé et principes physico mécaniques appliqués au Pin maritime. XXV<sup>èmes</sup> rencontres du génie civil 2007-Prix René Houpert, 2007.

4. R. J. Nebesar. Molded boat Hull, US Patent No. 2,617,126, 1952.

5. B. G Heebink. Bag molding of plywood. Forest products library, 1943

6. NGo D. and Pfeiffer E.: The art of plywood furniture. Princeton Architectural Press New York, 2003.

7. M. Gougeon: Gougeon Brothers on Boat Construction: Wood and West System Materials. Gougeon Brothers, fifth edition Michigan, 2005.

8. M. Arcan, Z. Hashin, A. Voloshin. A method to produce uniform plane stress states with applications to fiber reinforced materials. Experimental Mechanics, 18:141-146, 1978.

9. R. Rikards. Interlaminar fracture behaviour of laminated composites. Computers and structures, 76:11-18, 2000.

10. N. Choupani. Mixed-mode I/II interlaminar fracture of CF/PEI composite material. Journal of aerospace science and technology, 3(4):185-193, 2006.

11. J. Y. Cognard, L. Sohier and P. Davies. A modified Arcan test to analyze the behavior of composites and their assemblies under out-of-plane loadings. Composites, Part A 42(1):111-121, 2011.

12. P. Caumes. Rupture d'un matériau anisotrope en conditions polymodales (le bois). PhD thesis, Bordeaux1 University, France, 1987
Etude de faisabilité de production de charbon à partir du bambou en vue de la lutte contre la déforestation

Randrianarimanana Jean Jacques¹,², Ramananantoandro Tahiana¹, Pommier Régis²

¹ Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, Département des Eaux et Forêts, BP 175 Antananarivo 101, Madagascar

² Université de Bordeaux 1, Institut de Mécanique et d'Ingénierie, Département Génie Civil Environnemental, 351, cours de la libération, 33405 Talence CEDEX, France

La déforestation fait partie des plus graves problématiques environnementales et participe au réchauffement climatique. Elle se produit partout dans le monde, en particulier dans les pays en voie de développement. A Madagascar, cette déforestation s'explique par trois activités principales: la culture sur brûlis, l'exploitation forestière, et la production de combustible et de charbon de bois pour les usages domestiques. Madagascar a perdu la moitié de son couvert forestier au cours de ces cinquante dernières années; les forêts y sont coupées à un taux alarmant pour produire du charbon de bois et dans certaines régions, les locaux se tournent même souvent vers les espèces d'arbres endémiques comme par exemple Alluaudia spp.. Etant une ressource à croissance rapide, l'utilisation du bambou comme charbon végétal à la place du bois permettrait de lutter contre la déforestation et les changements climatiques. Par ailleurs, étant donné que Madagascar est le pays le plus riche en bambou parmi les pays africains, le développement de la filière Bambou y représente une grande opportunité non seulement pour les artisans, mais aussi pour tous les acteurs qui œuvrent dans les filières fortement demandées tant au niveau local qu'à l'extérieur.

La présente étude a pour objectif de caractériser les propriétés physiques (densité et humidité sur pied) de trois espèces de bambous malgaches (Dendrocalamus giganteus, Bambusa vulgaris constrictinoda, Arindunaria marojejyensis) en vue de la fabrication de charbons. Il s'agit ensuite de caractériser les propriétés des charbons de bambou carbonisés selon la technique traditionnelle à travers la mesure de la teneur en cendres, etc. Cette méthode de carbonisation consiste à creuser une fosse dans laquelle on place la charge que l'on couvre hermétiquement par des matières végétales et une couche de terre pour assurer la cuisson.

Les résultats montrent que Dendrocalamus giganteus peut être classé parmi les bois mi-lourds et Bambusa vulgaris constrictinoda parmi les bois légers, leurs densités sont respectivement 0,68 et 0,54. Ces densités sont équivalentes aux densités de plusieurs espèces de bois transformés en charbons à Madagascar. Quant à la technique de carbonisation, deux ajustements ont dû être appor-tés: fendage des bambous et orientation des bambous parallèlement au sens de circulation de l'air. Même si la technique présente des inconvénients en raison d'un rendement assez faible et d'une variation grossière de la qualité du charbon, les résultats nous montrent qu'il est possible de fabri-quer du charbon avec les trois espèces de bambou étudiées. Ce procédé a permis d'obtenir des char-bons de bambous qui satisfont la majorité des exigences des normes concernant les propriétés phy-sico-chimiques des charbons de bois telles que NF EN 1860-2 (2005) et les recommandations de la FAO (1983), exceptée pour la teneur en carbone fixe.

La caractérisation des propriétés physico-chimiques effectuées montrent que les charbons des trois espèces de bambous sont moins performants que les charbons d'Eucalyptus robusta. Ainsi, les pouvoirs calorifiques inférieurs des trois espèces de bambous Dendrocalamus giganteus, Bambusa vulgaris constrictinoda et Arundinaria marojejyensis sont respectivement de 7516, 7605 et 7742 Kcal/Kg contre 7892 Kcal/Kg pour l'Eucalyptus robusta et 7816 Kcal/Kg pour l'Eucalyptus du marché. Les tests d'ébullition d'eau confirment également ces résultats, les valeurs de la consommation spécifique des charbons de bambous sont supérieures à celle du charbon d'eucalyptus.
Tous les résultats permettent d'affirmer que les trois espèces de bambou peuvent constituer une alternative à l'utilisation du bois dans la fabrication des charbons de bois.

De très grands chantiers de plantations de bambou (par exemple mis en œuvre par des fondations chinoises et des ONG malgaches) ainsi que de nouvelles études pour la connaissance de ce produit par les populations locales, permettront peut-être à la population de se détourner de la forêt endémique. La suite de la thèse va se concentrer sur de nouveaux usages du matériau, notamment la mise en œuvre de panneaux.

**Mots-clés** : bambou, charbon, technique traditionnelle, Madagascar, propriétés physico-chimiques.
Session B

B01 GOUÉ Nadia

PIAF (Clermont)

nadia.goue@clermont.inra.fr

Déterminismes biophysiques et moléculaires de la vulnérabilité à l'embolie chez le peuplier

N. Goué, E. Badel, T.S. Barigah, H. Cochard

Université BLAISE PASCAL, UMR547 PIAF, F-63177 AUBIERE

L'arbre fixé au sol doit s'adapter aux contraintes environnementales (température, disponibilité en eau et en lumière, ...). La transpiration est la force majeure permettant le transport de l'eau des racines vers le houppier via des cellules spécialisées du bois appelées vaisseaux xylémiens chez les angiospermes. L'eau y circule sous pression négative et de manière continue. Lorsque les conditions climatiques deviennent défavorables pour l'arbre, cette pression négative s'accroît et peut conduire à une rupture de la colonne d'eau. Ce phénomène induit l'embolie et peut s'avérer fatal à la survie de l'arbre (Sperry and Tyree, 1988). La vulnérabilité à l'embolie diffère selon les espèces et les conditions de croissance de ces espèces (Choat et al., 2012). Elle serait liée à l'anatomie des vaisseaux (Awad et al., 2010) et en particulier, à l'échelle pariétale, à la structure des ponctuations qui réalisent la jonction hydraulique entre les vaisseaux (Awad et al., 2012).

Pour valider cette hypothèse, des peupliers ont été soumis à différentes contraintes hydriques. Le bois produit a été analysé selon une approche pluridisciplinaire :

(i) écophysiologique, en caractérisant les fonctions hydrauliques telles que la conductance stomatique, la transpiration, la pression de sève et la vulnérabilité à la cavitation ;

(ii) anatomique, par une approche de microscopie optique permettant l'analyse de la structure des vaisseaux. En effet, il existe des corrélations entre la sensibilité à la cavitation, l'épaisseur des parois et la densité des vaisseaux. Cette approche est associée à une observation par tomographie à rayon X permettant de caractériser la distribution spatiale de l'embolie; et enfin, la caractérisation de la structure des ponctuations (épaisseur et diamètre de la membrane) par microscopie électronique à transmission ;

(iii) biomécanique en déterminant les propriétés physiques du bois produit ;

(iv) moléculaire par une analyse transcriptomique à l'échelle des tissus. La formation du bois étant sous contrôle moléculaire, il est fort probable que des gènes impliqués dans la vulnérabilité à l'embolie soient également impliqués dans la biosynthèse et/ou des modifications de la paroi des vaisseaux et des ponctuations.

Les résultats préliminaires obtenus sur des plantes stressées obtenues au cours de la saison de végétation 2012 sont présentés. Le niveau de stress hydrique subi par les plantes au cours de leur conditionnement en serre a été évalué. Les plantes stressées ont montré une plus faible conductance stomatique, transpiration foliaire et un potentiel hydrique plus bas que les plantes témoins. Les résultats de tomographie à rayon X indiquent que le bois produit en conditions de stress hydrique est également plus résistant à l'embolie.

Références

Awad, H., Barigah, T., Badel, E., Cochard, H. and Herbette, S. (2010) Poplar vulnerability to xylem cavitation acclimates to drier soil conditions. *Physiol Plant* **139**, 280-288.

Awad, H., Herbette, S., Brunel, N., Tixier, A., Pilate, G., Cochard, H. and Badel, E. (2012) No trade-off between hydraulic and mechanical properties in several transgenic poplars modified for lignins metabolism. *EEB* **77**, 185-195.

Choat, B., Jansen, S., Brodribb, T.J., Cochard, H., Delzon, S., Bhaskar, R., Bucci, S.J., Feild, T.S., Gleason, S.M., Hacke, U.G., Jacobsen, A.L., Lens, F., Maherali, H., Martinez-Vilalta, J., Mayr, S.,
Mencuccini, M., Mitchell, P.J., Nardini, A., Pittermann, J., Pratt, R.B., Sperry, J.S., Westoby, M., Wright, I.J. and Zanne, A.E. (2012) Global convergence in the vulnerability of forests to drought. *Nature* **491**, 752-755.

Sperry, J.S. and Tyree, M.T. (1988) Mechanism of water stress-induced xylem embolism. *Plant Physiol* **88**, 581-587.

Acclimatation des arbres aux déformations dues au vent : du gène à la structure de la tige

Martin L.¹, Badel E.², Leblanc-Fournier N.¹, Decourteix M.¹, Lenne C.¹, Coutand C.², Moulia B.², Julien J.L.¹

1 Université BLAISE PASCAL, UMR547 PIAF, F-63177 AUBIERE

2 INRA, UMR547 PIAF, F-63100 CLERMONT-FERRAND

Les plantes répondent aux stimulations mécaniques environnementales, comme le vent, en acclimatant leur structure interne et externe. Les réponses de croissance, ou thigmomorphogenèse, se caractérisent généralement par une diminution de la croissance primaire, une augmentation de la croissance secondaire et de l'allocation racinaire et une modification des propriétés mécaniques des tiges. Des approches biomécaniques portant sur l'effet d'une flexion contrôlée de la tige sur la croissance longitudinale de plants de tomate (Coutand et Moulia, 2000), puis sur la croissance secondaire et la réponse moléculaire de jeunes peupliers (Coutand, Martin et al., 2009) ont abouti à la proposition d'un modèle intégratif mécanique de la mécanoperception, modèle S3m. Ce dernier suppose que la mécanoperception au niveau des territoires cellulaires compétents est proportionnelle à leur déformation locale et au volume du territoire considéré.

Dans la nature, les plantes étant soumises à des alternances d'épisodes venteux et d'épisodes calmes, nous avons cherché à comprendre comment les arbres sont capables de s'acclimater aux déformations induites par le vent. Pour cela nous avons étudié, chez de jeunes peupliers (Populus tremula x Populus alba), l'effet de flexions contrôlées répétées journalières de la tige sur la croissance en diamètre, et sur l'expression de gènes mécanosensibles connus : PtaZFP2 code pour un facteur de transcription (Martin et al., 2009) et PtaTCH4 code pour une xylogucane endotransglycosylase intervenant dans la modification de la paroi des cellules. Les résultats que nous avons obtenus montrent qu'après une première une forte augmentation de croissance suite à une première sollicitation, les plantes présentent une période de désensibilisation rapide et quasi complète de la réponse de croissance secondaire. Ce phénomène est visible de manière anticipée au niveau de la réponse de ces deux gènes (Martin et al., 2010). Nos travaux ont également mis en évidence des modifications de l'anatomie des tiges et leurs conséquences sur les propriétés mécaniques. Ainsi, nous avons observé la formation d'un bois particulier sur la partie de tige en tension lors de la flexion. Ce bois se caractérise par des vaisseaux moins nombreux et rassemblés en clusters. De plus, on peut noter la présence d'un épaississement interne de la paroi constitué de cellulose rappelant la couche G caractéristique du bois de tension au niveau des fibres du xylème.

Références

Coutand C and Moulia B. (2000). Biomechanical study of the effect of a controlled bending on tomato stem elongation: local strain sensing and spatial integration of the signal. Journal of Experimental Botany 51(352): 1825-1842.
Coutand C.*, Martin L.*, Leblanc-Fournier N., Decourteix M., Julien J.L. and Moulia B. (2009). Strain mechanosensing quantitatively controls diameter growth and PtaZFP2 gene expression in poplar. Plant Physiology 151: 1-10.

Martin L, Leblanc-Fournier N, Azri W, Lenne C, Henry C, Coutand C and Julien JL. (2009). Characterization and expression analysis under bending and other abiotic factors of PtaZFP2, a poplar gene encoding a Cys2/His2 zinc finger protein Tree Physiology 29: 125-136

Martin L., Leblanc-Fournier N., Julien J.L., Moulia B. and Coutand C. (2010). Acclimation kinetics of physiological and molecular responses of plants to multiple mechanical loadings. Journal of Experimental Botany 31: 2403-2412.

B03 LAKHAL Wassim

AGPF (Orléans)

wassim.lakhal@orleans.inra.fr

## Etude fonctionnelle des facteurs de transcription impliqués dans la formation du bois de tension chez le peuplier

Wassim Lakhal

AGPF, Orléans

Le bois est une ressource renouvelable, utilisée comme matériau, matière première et source d'énergie. Chez le peuplier, l'inclinaison de tige aboutit à la formation du bois de tension, caractérisé par des fibres de bois particulières, appelées fibres G, avec une paroi très épaisse, très riche en cellulose cristalline et dépourvue de lignines. La formation de ce type du bois résulte de l'expression coordonnée de nombreux gènes. Cette expression est sous le contrôle d'un nombre de gènes régulateurs, dont font partie les facteurs de transcription (FT) qui agissent au sein de complexes de régulation multiprotéiques. La disponibilité de la séquence du génome du peuplier (Tuskan et al., 2006), ainsi que les données croissantes en transcriptomique permettent d'envisager le décryptage des réseaux de régulation génique aboutissant à la différenciation de la fibre G dans le bois de tension. Le projet de thèse vise à identifier différents acteurs majeurs de ces réseaux, FT, leurs cibles ADN et leurs protéines partenaires dans le but de mieux comprendre les mécanismes de la formation de la fibre G. Après la sélection de quelques FT potentiellement importants pour la formation du bois de tension et pour mener aux objectifs de la thèse, diverses techniques sont envisagés : (1) l'immunoprécipitation de la chromatine associée à du séquençage nouvelle génération (ChIP-SEQ) pour identifier les cibles ADN des FT. (2) La transformation génétique des plantes pour étudier l'effet de la modification de l'expression du FT in planta sur la formation du bois de tension.

B04 COSTA Guy

LCSN (Limoges)

guy.costa@unilim.fr

## Modifications glucidiques des polysaccharides pariétaux

G. Costa, S. Lhernould, V. Gloaguen

LCSN-EA1069, Université de Limoges, Faculté des Sciences et techniques, 123 Avenue Albert Thomas, F-87060 Limoges, France

Parmi les macromolécules présentes dans le bois, les xylanes forment la classe polysaccharidique hémicellulosique la plus abondante. La biosynthèse, le remodelage de ces molécules, ainsi que leur distribution et leur valorisation chimique sont d'autant de voies de recherche explorées par le laboratoire de Chimie des Substances Naturelles. Si classiquement les
xylanes sont extraits à l'aide de KOH 1 ou 4M, leur analyse structurale nous montre que ces molécules extraites sont altérées. Pour ce faire nous avons mis au point des méthodes physiques d'extraction, utilisant les micro-ondes, nous permettant de conserver en partie certaines fonctions chimiques, comme les groupements acétyls. La distribution de ces derniers au sein du polymère a été suivie chez plusieurs essences, comme le châtaignier et le peuplier. Après avoir caractérisé la structure des xylanes, le laboratoire de Chimie des Substances Naturelles c'est intéressé à leur distribution dans le bois. A l'aide d'anticorps anti-xylanes, nous avons pu suivre la distribution des ces polysaccharides au cours de la formation du bois. Ces études nous ont conduit à développer et à caractériser un modèle in vitro de formation d'un bois particulier : le bois de tension. Ce dernier nous a permis ensuite de caractériser certains gènes impliqués dans le remodelage des xylanes au cours de la formation du bois. A l'aide d'approches multidisciplinaires nous avons affiné à la fois nos connaissances quant à la structure moléculaires des 4-O methyl glucuronoxylane, ainsi qu'à leur distribution et leur remodelage au cours de la formation du bois. Le modèle bois de tension, a été l'un des modèles de formation du bois étudié par notre équipe.

## Le plateau xylosciences

Julien Ruelle

UMR LERFoB INRA-AgroParisTech Nancy

Le plateau Xylosciences mutualise des équipements scientifiques permettant d'accéder aux différentes échelles du bois et aux questions de recherche afférentes. Il fédère ainsi des compétences humaines, des équipements remarquables, et plusieurs chaînes de mesures et d'analyses permettant de couvrir les différentes modalités de variations des matériels étudiés. Hébergé par 2 laboratoires localisés autour de Nancy, le Lerfob et le Lermab, il est ouvert aux autres acteurs impliqués dans ces thématiques.

<table><caption>Tableau 1 : organisation du plateau sous la forme de divers ateliers</caption><thead><tr><td>Atelier</td><td>Echelle</td><td>Equipement / activités</td></tr></thead><tbody><tr><td>Morphologie</td><td>Placette / Individu</td><td>LIDAR</td></tr><tr><td>Biomasse / Dendrométrie</td><td>Individu / Echantillon macroscopique</td><td>- Chaîne de mesure de largeur de cernes<br/>- Estimation de biomasse</td></tr><tr><td>Tomographie à Rayons X</td><td>Grume / Echantillon macroscopique</td><td>- Scanner médical à rayons X<br/>- Microtomographe</td></tr><tr><td>Anatomie quantitative / Formation du bois</td><td>Microcarotte / Cerne / Tissus / Paroi cellulaire</td><td>- Chaîne de préparation et d'inclusion<br/>- Microtomie<br/>- Microscopie / Analyse d'image</td></tr><tr><td>Diffractométrie et mesures physiques sur micro-échantillons</td><td>Paroi cellulaire / macromolécules</td><td>- Diffractomètre à rayons X</td></tr><tr><td>Analyse de la composition chimique du bois</td><td>Molécules</td><td>- UHPLC/MS/MS<br/>- Thermodesorbeur-GC/MS<br/>- Chromatographie ionique<br/>- chromatographie d'exclusion stérique</td></tr></tbody></table>
Les recherches menées autour du plateau (tableau 1) ont pour objectif une caractérisation intégrée
de la ressource Forêt – Bois aux différentes échelles d'observation pertinentes : formes et volumes
d'arbres à l'échelle de la placette forestière ; croissance et ramification, et les variations de
densités associées, dans l'arbre ; variations de densité, de structure et de propriétés aux échelles
du tissus et/ou des cellules ; caractéristiques chimiques et répercussions sur les possibilités de
transformation enfin. L'originalité de Xylosciences réside au premier chef dans la caractérisation
multi-échelle tout au long de la chaîne de transformation (l'arbre, le matériau en allant de la
planche à la paroi cellulaire et ses constituants, le produit bois transformé ou en cours de
transformation). La traçabilité des données entre ces différentes échelles est une des volontés de
Xylosciences. Les outils et les prestations développées s'inscrivent dans cette démarche très
multi-échelle.

B06

BOUDOUAYA Manel

Lerfob (Nancy)

Manel.Boudouaya@nancy.inra.fr

Contribution à l'étude des propriétés physiques et mécaniques du bois de *Pistacia atlantica* Desf. en Algérie occidentale

Manel Boudouaya

UMR LERFoB INRA-AgroParisTech Nancy

Les propriétés du bois de pistachier sont très mal connues. Nous présentons ici les premiers résultats d'une analyse portant sur 6 arbres provenant de 2 régions algériennes, la région de M'sid géographiquement localisée à50 km au nord-est du chef lieu de la wilaya de Sidi bel abbés et de la forêt de Rechaïga de la wilaya de Tiaret (Algérie occidentale). Les propriétés suivantes ont été mesurées : la microdensitométrie, les mesures vibratoires et physiques, la colorimétrie, la durabilité naturelle. L'âge des arbres échantillonnés varie entre 23 ans et 51 ans, leur masse volumique moyenne entre 840 et 1040 kg/m3 et leur module d'élasticité entre 7.71 et 11,53 GPa. Au niveau intra arbre, de bonnes corrélations entre module d'élasticité et masse volumique ont été mises en évidence dans l'aubier comme dans le duramen. Cependant, le duramen présente une densité sensiblement plus élevée que l'aubier (1151kg/m3 dans le duramen contre 854 kg/m3 dans l'aubier) pour un module d'élasticité équivalent (10,18GPa dans le duramen contre 9,66 GPa dans l'aubier).

B07

BILOT Nicolas

Lerfob (Nancy)

nicolas.bilot@nancy.inra.fr

Comment raisonner la durabilité et la performance des systèmes de production de
biomasse forestière pour l'énergie?

Nicolas Bilot

UMR LERFoB INRA-AgroParisTech Nancy

Dans le cadre des prérogatives liées au paquet climat énergie, la France doit amener la part de ses énergies renouvelables à 23% d'ici à 2020 (8% en 2008, 12% en 2011). Le bois représente environ 50% de ces énergies renouvelables, la filière de production française est donc sujette à une forte pression d'exploitation.
Le but de la thèse est de mettre au point une méthode de caractérisation d'indicateurs de productivité (rendement énergétique à l'hectare) et de maintien de la fertilité des sols (quantité et qualité de la minéralomasse exportée) permettant de comparer différents systèmes de production de plaquettes forestières combustibles, c'est-à-dire différents choix d'itinéraires techniques sylvicoles (choix de l'essence, de la durée de la révolution, en fonction de la classe de fertilité du sol voire du climat), d'exploitation et de transformation (scénarios traduits en terme de quantité de plaquettes forestières produites, directement lors de la récolte initiale ou dans les produits connexes à différentes étapes de la filière). Des couplages entre indicateurs sont envisageables (réutilisation des cendres pour fertiliser le sol). Le travail fera appel à la modélisation (assemblage de modèles de croissance forestiers et de modèles de transformation permettant de simuler des flux de matière et d'énergie, méthodes dérivées de l'analyse de cycle de vie des produits) sous la plate-forme CAPSIS. Les enjeux sont environnementaux et économiques (les modèles seront ultérieurement couplés à des modèles économiques) dans le cadre d'une intensification de l'exploitation.

La tomographie à rayons X : un outil prometteur pour étudier le matériau bois

Morisset JB., Mothe F., Longuetaud F., Colin F.

UMR LERFOB INRA-AgroParisTech Nancy

La tomographie à rayons X (TRX) est une méthode non destructive d'analyse rétrospective simultanée de la croissance primaire, de la ramification, de la croissance secondaire et de la duraminisation. Plus particulièrement, dans son état d'avancement actuel au LERFOB, elle permet :

- de quantifier automatiquement la croissance en hauteur de l'apex de l'arbre à la souche et particulièrement aux stades juvéniles (Epicéa et Sapin);

- de quantifier manuellement l'ontogénèse raméale, concernant aussi bien la ramification séquentielle qu'épicormique (diverses essences);

- de quantifier l'impact de l'architecture et particulièrement de la phyllotaxie sur l'agencement des traces raméales dans le bois (diverses essences);

- de quantifier la qualité des bois liée à la nodosité séquentielle et épicormique;

- d'inférer les conditions de croissance passée, particulièrement pour les essences tolérantes à l'ombrage, le bois devenant ainsi bio-indicateur (étude en cours sur Sapin);

- d'identifier les caractéristiques du bois (effectifs de bourgeons latents) permettant de quantifier la fonction de réparation, régénération du bois (travaux bien avancés sur Chêne);

- de quantifier l'aubier et le duramen et donc de quantifier la fonction de conduction du bois;

- d'analyser la ramification passée de systèmes racinaires (étude en cours sur Pin sylvestre).

Le poster, présenté en anglais, illustre quelques résultats de la thèse de JB Morisset ; il permet d'illustrer les apports de la TRX dans l'analyse de l'ontogénèse des épicormiques et ses implications pour la gestion forestière.
Feasibility of glue laminated timber beams with neo-tropical hardwoods

D. Bourreauª, Y. Aimeneª, J. Beauchêna, B. Thibautᵇ

a UAG-UMR Ecofog, Pôle Universitaire Guyanais, 97337 Cayenne Cedex.

b CNRS-LMGC, Université de Montpellier2, 34095 Montpellier.

Gluing successfully wood depends on how well we understand and control the complexity of factors that constitute the individual links in the adhesive bonding of wood components. Moreover, in tropical climates, the principal problem in glulam manufacturing is the high temperature and humidity which weakens the adhesive. Another issue with tropical hardwood properties could be their high specific gravity which is highly correlated to wood porosity, high shrinkage coefficient... All these factors make the adequate selection of wood species for glulam manufacturing a real challenge. In addition, the gluing step during the glulam manufacturing process could be the most critical factor affecting the mechanical properties of the timber beams. In other words, under tropical conditions, manufacturing a timber beam requires adequate settlement between gluing step parameters, appropriate wood and moisture content, careful surface preparation of the lamellas before gluing, homogeneous glue joint thickness, and sufficient penetration of adhesive in lamellas. Due to a glulam importation increase in French Guiana, and to avoid chemical treated wood product, a feasibility study of glued-laminated timber beams was carried out. Using local wood species chemical treatment could be avoid and local resource valorize. The objective is to evaluate parameters that could ensure good mechanical properties for the manufactured glued-laminated beams in tropical climate. Thus, this study attempt to highlight wood and gluing parameters influences on delamination risks and shear resistance of glued assembly used in construction.

Due to a wide variety of wood species in French Guiana, industrial constraints, and wood properties imposed a rigorous choice of species. Three abundant wood species were selected: Qualea rosea, Dicorynia guianensis and Peltogyne venosa. One reference wood, Larix decidua, a softwood commonly used in temperate countries was also considered. Resorcinol-Phenol-Formaldehyde resin was used for gluing. The main gluing parameter considered in the study is the adhesive spread rate. To manufacture glulam samples in accordance to the European standards, three lamellas are glued (with a double face spread resin), stuck together during a Closed Assembly Time of 40 mn and then pressed with a manual screw press for at least, six hours. The gluing pressure applied at the interface of the lamellas was around 1 MPa. These parameters are imposed by the manufacturing equipment and processes. The adhesive spread rate applied on the lamella's surfaces is higher than 250 g/m2.

Using European standardized laboratory procedures, several laboratory tests were performed on normalized samples. The criteria used to evaluate the lamella's gluing success was based on delamination and shearing elementary tests. The delamination test consists of two cycles of water immersion at high pressure and drying which induces severe hygroscopic variation in wood thus causing joints opening. The block shear test permits to evaluate the shear mechanical resistance parallel to the grain of the glued assembly. After the failure of the assembly, the adherence of the glue joint is also assessed in order to appreciate the weaken part of the composite (adhesive or wood).

According to the standardized test, shear results show an adequacy between shear resistance fy and the adherence coefficient A. In addition, shear resistance in glue joint is equal to the one found on the massive wood. This result shows that used gluing parameters give rise to a high mechanical joint. Resin joints seem to resist well to shearing. This is not the case for delamination test which involves both joint opening by traction and shearing. Delamination results show; first, that this factor decreases with the increases of the adhesive spread rate. Secondly it appears that less than 40% of the resin is missing for all species, but the Q. rosea shows the highest loss. Moreover,
delamination risks arise when ambient temperature increase, due to a quicker polymerisation of
the adhesive prior to create a sufficient assembly under pressure. At last, by varying lamellae
thicknesses, delamination factor decreased when thickness too. This revealed the impact of wood
properties (specific gravity, shrinkage coefficient ...) and gluing parameters (spread rate, CAT and
pressure) on the joint resistance and the mechanical properties of the product. It appears that,
porosity combines with hydraulic conductivity explain adhesive penetration into the wood, and the
arising of thin joint. A porous but dense wood, presenting weak hydraulic capacity (P. venosa) can
squeeze out the adhesive of the gluing surface when pressure is applied. On contrary, porous
wood with high hydraulic capacity (Q. rosea) presents excessive penetration of the resin into the
lamellae. Both scenarios conduct to a thin joint assembly, weaken the resistance toward
delamination. However, the flow of the resin into the vessels did not only depend on the
geometrical factors of the wood those are quantified with permeation and porosity. This resin flow
also depends on the surface chemistry of the resin in contact with the wood. Wettability tests were
performed to evaluate the chemistry affinity between wood and resin and to evaluate the capacity
of the supports to create a chemical bond. The wettability results show that the reference softwood,
L. Decidua, has higher wettability than the used tropical hardwoods. Nevertheless, this observation
may explain the positive delamination tests obtained with the D. guianensis which has a
comparable wettability with the L. Decidua. At the end of the delamination tests, these two species
got the higher adhesive spread rate. Despite the small porosity index, the D. guianensis with its
high wettability, allowed parts of the resin to flow in its vessels. This specific part of the resin which
penetrates the vessels, associated to a satisfactory resin joint thickness makes the adhesion
resin/wood higher after the polymerization of the resin.

Joint resistance depends on the bonding of the resin to the wood support. This bonding process is controlled by both resin and wood properties. The study found that the key wood parameters affecting this bonding process are the wettability of the wood surface, the wood geometrical properties like porosity and permeation, and finally wood physical properties such as specific gravity and shrinkage. When all these parameters are well controlled, they may lead to a resistant glue laminated timber beams.

B10 MAKOUANZI-EKOMONO Chrissy-Garel Agap (Montpellier) garelmak@yahoo.fr

Relation composition chimique du bois et croissance des eucalyptus hybrides -
Implications dans la sélection

Chrissy-Garel Makouanzi-Ekomono

Agap, Montpellier

La variabilité conjointe des de croissance (hauteur et circonférence) et des propriétés chimiques du bois (teneur en lignine, rapport syringyl/guaiacyl, taux d'extrait) a été étudiée sur 34 clones âgés de 5 ans de l'hybride *Eucalyptus urophylla* x *Eucalyptus grandis* du Congo. Les propriétés chimiques du bois ont été prédites par le NIRS en utilisant des poudres de bois prélevées sur des échantillons d'arbres à 1,30 m. L'étude rapporte que les propriétés chimiques du bois sont moins variables et plus héritables que les caractères de croissance. La corrélation génétique entre la croissance et la teneur en lignine est négative et faible, tandis que la corrélation environnementale entre les deux types de variables est positive et faible. La sélection des clones d'Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis basée sur la croissance réduit très faiblement le taux de lignine et la proportion de syringyl, elle augmente très faiblement le taux d'extrait.

Mots clés : Variabilité, héritabilité, Amélioration génétique, corrélations, propriétés chimiques du bois.
Mise en relation des cernes intra-annuels et du polycylisme chez Pinus brutia Ten.

Charlène Arnaud

Amap, Montpellier

Les variations cambiales inter et intra-annuelles, en fonction du climat, chez les conifères en contexte méditerranéen est un objet d'étude depuis de nombreuses années. L'apparition chez des espèces du genre Pinus de « faux cernes » ou de « fluctuations de densité intra-annuelles » (IADFs), a été à plusieurs reprises liée à des facteurs climatiques tels que des épisodes de sécheresse ou des précipitations supérieures à la normale. Seules quelques études récentes ont tenté de faire le lien entre la croissance primaire (allongement des pousses et mise en place des feuilles) et la croissance radiale des arbres. De plus, les méthodes utilisées dans l'étude de l'activité cambiale permettant la lecture de ces fluctuations intra-annuelles s'avèrent couteuses en temps, et l'utilisation de micro-carottes de bois ne permettent qu'une observation très localisée dans la plante. Nous proposons, dans cette étude, de mettre en place une chaîne opératoire permettant un suivi multi-échelles des variations cambiales intra-annuelles à partir de sections de bois prélevées à différents niveaux dans l'arbre afin de trouver des marqueurs morpho-anatomiques reflétant d'un couplage entre l'activité des méristèmes primaire et secondaire. Les résultats montrent la présence de deux types de variations intra-annuelles dans les cernes de croissance que l'on appellera cernes intra-annuels. Les résultats concluants de l'approche protocolaire novatrice permettent d'envisager à plus grande échelle une étude plus approfondie de ces mécanismes afin de mettre en évidence ou non une relation entre l'activité des méristèmes et leur fonctionnement à différents niveaux de la plante.

Influence des conditions écologiques et de gestion des ressources forestières sur la qualité
technologique de *Pterocarpus erinaceus* (Poir) au Togo

Segla K., Kokutse A.D., Kouami K., Guibal D., Chaix G., Langbour P

BioWooEB, CIRAD, Montpellier

Pterocarpus erinaceus, le Vène, est l'une des espèces des domaines climatiques soudanien et guinéen du Togo revêtant une importante contribution socio-économique. Dans ce contexte et pour donner des éléments de réponses aux gestionnaires, Le présent travail vise d'une part à déterminer les propriétés physiques et mécaniques (retraits, densité, PSF, MOE, MOR, compression, dureté) de son bois et d'autre part à évaluer l'efficacité de la spectrocopie proche infra rouge à prédire ces propriétés. Les résultats observés sur 20 arbres, agés entre xx et yy ans environ, prélevés dans deux zones écologiques différentes (Kéran, zone soudanienne ; Abdoulaye, zone soudanienne), montrent des différences de données dendrométriques (diamètres, hauteur du fût,...) qui sont liées à l'âge des arbres et du type du milieu (fermé/ouvert). Nous n'avons pas observé de différentes entre les deux sites pour ce qui concerne les retraits, le PSF, le MOE, la contrainte de rupture en flexion et la dureté. Par contre, la densité, la contrainte de rupture en compression et l'anisotropie du bois de Pterocarpus erinaceus sont plus élevées à Kéran qu'à Abdoulaye. Cette étude a mis en évidence des corrélations attendues entre la densité et la dureté, les retraits T et R et le PSF, l'anisotropie et le retrait R et enfin le PSF et l'infra densité. Nous avons montré que la spectrométrie proche infra rouge pouvait être utilisée pour prédire les propriétés physiques et mécaniques du bois de Vène. En effet, les modèles de prédiction pour les propriétés physiques montrent des coefficients de déterminations (R²) entre
mesures de référence et prédictions allant jusqu'à 0,92 (mettre la propriété).. Pour les propriétés mécaniques étudiés, le R² atteint 0,68 (mettre la propriétés). Par ailleurs, ces résultats donnent un ensemble d'éléments de décision quant à la gestion des ressources de cette espèce que ce soit pour la gestion sylvicole des peuplements existants, celle des ressources génétiques et enfin pour un éventuel programme d'amélioration et sélection en vue de plantations.

Mots clés: Pterocarpus erinaceus, propriétés physiques et mécaniques, spectrométrie, modèle, Togo.

B13 **PALU Serge** Cirad/BioWooEB (Montpellier) serge.palu@cirad.fr

Un latex venu du désert: comment satisfaire la demande de caoutchouc naturel en développant de la biomasse

Palu S., Pioch D., Amor A., Suchat S., Tardan E.

CIRAD, UPR 40/42S

L'hévéa (Hevea brasiliensis), cultivé surtout en Asie, pourrait ne plus de couvrir la demande croissante en caoutchouc naturel, notamment par les pays émergents comme la Chine, Brésil et Inde. Les principaux pays transformateurs de caoutchouc envisagent d'en produire eux-mêmes en Europe, en exploitant une plante productrice d'un caoutchouc aux propriétés comparables à celles du latex d'hévéa: un buisson du Mexique, le guayule (Parthenium argentatum). La culture du guayule en Europe du Sud est un des objectifs du projet européen EU-PEARLS (European based Production and Exploitation of Alternative Rubber and Latex Sources). La mise en place de parcelles expérimentales dans le cadre du projet européen EU-PEARLS ont permis d'évaluer le potentiel de cette culture en Europe, d'apprendre à maitriser cette culture nouvelle, de développer un procédé d'extraction de latex non-allergénique,de caractériser les bioproduits des résines dont certains constituants ont des propriétés anti-termites connues, et d'éliminer les idées préconçues sur le guayule. Il y a encore beaucoup d'efforts à faire pour améliorer le procédé d'extraction du latex, pour mieux valoriser les co-produits de la chimie verte par le bioraffinage, pour adapter les variétés américaines les plus performantes aux conditions climatiques de l'Europe du Sud. Le challenge pour produire du caoutchouc naturel en Europe à partir de biomasse de guayule est ouvert.

B14 **MARTIN Luc** Cirad/BioWooEB (Montpellier) luc.martin@cirad.fr

Le projet Anib@rosa : fournir les bases pour une gestion durable du bois de rose en Guyane

Luc Martin

BioWooEB, CIRAD, Montpellier

En Guyane française, le projet Anib@rosa a pour objectif de relancer la filière bois de rose (Aniba rosaeodora Ducke) de manière durable. Les actions de recherches menées prennent en compte le contexte social, économique, environnemental et historique de la Guyane. Le projet s'articule autour de trois volets principaux : l'étude des conditions stationnelles et leur impact sur la biomasse et le rendement en huile essentielle. La levée des verrous règlementaires grâce à deux approches, l'utilisation de marqueurs génétiques et la création d'un système de traçabilité
documentaire. L'étude de faisabilité économique, là aussi au travers de deux approches, macro et micro-économique. Au sein de ce projet, la réunion et la cohésion des équipes aux multiples compétences (chimistes, botanistes, généticiens, économistes, agriculteurs etc..) permet d'aborder ce sujet dans sa globalité. Le bois de rose de Guyane Aniba rosaeodora Ducke, est un arbre de la famille des lauracées, il produit une huile essentielle contenant majoritairement du linalol. Cette huile essentielle possède des caractéristiques olfactives exceptionnelles. Cette dernière était très recherchée par les parfumeurs de luxe au siècle dernier et fut donc une des principales ressources économique de la Guyane. Mais l'engouement pour ce produit a entrainé une surexploitation de l'espèce qui a conduit à sa protection par arrêté ministériel en 2001. Compte tenu de l'importance historique et économique qu'a joué cette espèce en Guyane et au vu du contexte économique et social actuel difficile de la Guyane, les équipes du projet Anib@rosa se sont rassemblées pour proposer des solutions durable pour la relance de cette filière. L'éco responsabilité est ainsi au cœur de ce projet.

Mots-clés : Guyane, Aniba rosaeodora Ducke, filière, huile essentielle, éco responsabilité.

B16 OLMEDO-MANICH Ignacio EMGR (Grenoble) ignacio.olmedo@irstea.fr

Étude expérimentale et numérique des systèmes ligneux en génie biologique pare-pierre".

Olmedo-Manich.I, Bourrier.F, Bertrand.D, Berger.F, Limam.A.

EMGR, IRSTEA Grenoble

L'utilisation des arbres en travers comme systèmes de protection contre le chute de bloc et stabilisation du manteau neigeux est en train d'augmenter significativement. Ces systèmes temporaires et financièrement très intéressantes n'ont pas été étudiés jusqu'à l'actualité. L'objectif du projet de thèse « étude expérimentale et numérique des systèmes para bloc avec du bois mort (arbres en travers) » est d'analyser le rôle protecteur de ces ouvrages et la capacité de dissipation de l'énergie des pierres se propageant le long du versant.

Au cours de ce projet de thèse la modélisation par la méthode des éléments finis et notamment la modélisation par la méthode des éléments discrets (MED) est utilisée pour modéliser l'impact d'un bloc contre une tige de bois (arbre). Ces modèles intègrent des paramètres concernant la rhéologie du bois, les caractéristiques physiques et géométriques de l'arbre ainsi que les paramètres physiques et dynamiques du bloc.

Les modèles numériques sont ajustés et validés à partir des résultats des essais expérimentaux. Il est envisagé d'obtenir un modèle MED prédictif qui permette simuler des scenarios variées. Une étude statistique est souhaitée à fin de déterminer la configuration plus efficace et les limites de ces ouvrages
# Effet du démasclage sur l'impédance électrique des feuilles de chêne liège (Quercus suber L.)

## Effect of bark stripping on the electrical impedance of Quercus suber leaves

Abdelillah Hakam, Mariange Magne Takam, Mustapha Chokairi

Equipe Sciences du bois, Faculté des Sciences de Rabat, Université Mohammed V – Agdal.
4, Avenue Ibn Battouta B.P. 1014 Rabat, Morocco.

This study examined the effect of bark stripping on the electrical impedance parameters of cork oak young leaves between 40Hz and 100 kHz. This was a new application of the electrical impedances spectroscopy (EIS) in plant science. Various stripping coefficients (CD) were applied on the trees. Bark stripping is expected to affect water metabolism of leaves and therefore changes in the EIS parameters are expected as well. Single-DCE (ZARC) model was used as equivalent circuit for leaves. Several electrophysiological parameters of this model were compared with moisture content (MC) of the leaves. Intracellular resistance (Ri), extracellular resistance (Re) and relaxation time (τ) of the leaves increased during 14 days after stripping while the distributed coefficient (Ψ) and MC decreased. Significant correlation between EIS parameters, MC and trees treatments were found.

**Keywords:** Quercus suber L., Electrical impedance, Equivalent circuit, Single DCE, Leaves, Bark-stripping, Bark-stripping coefficient.

# Elaboration des composites à base de la matière fibreuse de palmier dattier

Amirou S., Haddadou I., Zerizer A.

Unité de Recherche : Matériaux-Procédés & Environnement (UR-MPE)-UMBB, Faculté des sciences de l'Ingénieur, Cité Frantz Fanon, 35000, Boumerdes, Algérie

Face à une évolution croissante du secteur de la construction, l'importation de différents bois et dérivés reste l'une des solutions technico-économiques au su de la faible exploitation de nos ressources forestières. En effet, la majorité du potentiel végétal algérien de moyenne qualité et dans la perspective de se voir un jour sérieusement exploité, a été orienté au sud beaucoup plus vers une activité de protection contre l'érosion et la désertification par méconnaissance de certaines de ses caractéristiques.

Selon nos sources (Direction Générale des Fôrets), on estime que les besoins de l'industrie du bois en Algérie avoisinent les 1,5 millions de m3 de bois massif. Devant cette situation de déficit de matière première, le secteur des industries du bois algérien sous l'égide de « wood manufacture » s'est tracé un programme avec le secteur universitaire pour étudier la possibilité de recenser les espèces locales les plus faibles à même de donner des bois exploitables. En dehors du Pin d'Alep, des différents chênes et Eucalyptus, une réflexion a été orientée vers le bois de palmier dattier comme étant une alternative non négligeable du fait qu'il est disponible, abondant et moins coûteux qu'un bois massif.

Il est à noter que l'utilisation du bois du palmier dattier en tant que matière première pour produire des produits à valeur ajoutée ne réduit pas uniquement les coûts globaux de production mais il accroît aussi le rendement économique. On estime que le nombre de palmiers dattiers en Algérie
est supérieur à 10 millions, dont 76% sont productifs et donnant une production annuelle de 270 000 tonnes de dattes, dont 45% sont de Deglet Noor [1].

Généralement, les palmiers dattiers ont une durée de vie économique d'environ 50 ans et peuvent rester productifs jusqu'à 150 ans [2]. Il a été noté que le vieillissement des palmeraies en Algérie est une contrainte non négligeable puisque 30% des palmiers Algériens ont dépassé l'âge de production [3]. Il y a donc une grande opportunité à tirer de cette quantité de bois qui peut être utilisée et dont les propriétés physiques et mécaniques sont mal connues. L'objectif cette présente étude est de déterminer les propriétés mécaniques et physiques du bois de palmier dattier de Deglet Noor. Une maitrise et compréhension du végétal aidera d'une part à développer différents usages et réduira d'un autre côté les problèmes environnementaux issus des déchets de palmier.

Le dattier (Phoenix dactylifera L.) est une culture importante dans les régions arides et semi-arides du monde. Il a toujours joué un rôle important dans la vie économique et sociale de la population issue des régions où il est planté. Il est largement cultivé pour ses fruits sucrés comestibles. Le Phoenix est une plante dioïque, on trouve donc deux organismes avec des palmiers mâles et femelles.

Selon la bibliographie, beaucoup d'auteurs considèrent le palmier dattier comme source de matières premières pour des applications industrielles. Le tronc du palmier dattier est composé de faisceaux vasculaires maintenus ensemble par du tissu conjonctif vers la périphérie, où les bases des feuilles sont intégrés, dans cette partie le tissu a tendance à devenir plus lignifiée et dure [4].

Notre activité s'articulera sur la prise en charge de deux (02) palmiers dattier (Deglet Noor) de sexe féminin âgés de 90 ans prélevés de la région de Tolga (administrativement rattachée à la wilaya de Biskra, sud est algérien), nous permettant de déterminer les principales caractéristiques physiques et mécaniques du palmier dattier de Deglet Noor.

A partir d'éprouvettes de dimensions normalisées, débitées et conditionnées, les principales caractéristiques physiques telles que l'humidité (NF B 51-004) ; la densité (NF B 51-005) ; le retrait radial total, le retrait tangentiel total (NF B 51-006)) et celles mécaniques se rapportant aux module d'élasticité longitudinale, de contrainte de rupture en flexion longitudinale (EN 408:2010), de contrainte de rupture en compression axiale (NF B 51-007), de contrainte de rupture en cisaillement axial (EN 314-1:2004)) ont déterminé.

A l'issue des essais effectués, les résultats (Tableau1) obtenus ont montré que la teneur en humidité du bois du palmier dattier à l'état vert peut atteindre plus de 200% pour une moyenne d'ensemble de 175%. La densité du bois de palmier dattier est d'environ 549 Kg/m3 dans une fourchette comprise entre 467 kg/m3 et 616 kg/m3. Il est à noter que cette différence pourrait être la conséquence de différences au sein de la structure anatomique (l'épaisseur de paroi cellulaire, le diamètre de cellule, le contenu chimique du bois, etc) [5].

Les résultats de retrait montrent que les valeurs des retraits (volumique, axial et tangentiel) sont assez élevées. Les résultats de module d'élasticité et de contrainte de rupture en flexion et la contrainte de rupture en compression sont respectivement de 6647,04, 35,04 et 2,34 MPa. Il est important de relever que les fibres dans le tronc du palmier dattier sont disposées dans le sens longitudinal et essentiellement parallèlement les uns aux autres sur toute la longueur du tronc et c'est pour cette raison que la contrainte de rupture en cisaillement est faible. Les propriétés physiques et mécaniques des troncs de palmier, varient fortement suivant la section transversale et la hauteur. La teneur élevée en eau entraînent des coûts de transport et de séchage élevés et font que le bois de palmier dattier n'est pas pour le moment aussi un produit de substitution économique pour le bois massif.

Quoi qu'il en soit la recherche que nous avons initié est toujours en cours et que des essais utilisant des fibres de palmier dattier dans des procédés mécaniques et chimiques de réduction du
bois en pâte peuvent donner des résultats encourageants. Notons que la recherche sur l'utilisation du palmier dattier dans les panneaux de bois et de charbon actif est également à l'étude.

En guise de conclusion, nous nous permettons de souligner que cette étude, bien qu'apportant quelques résultats prometteurs est toujours en cours. Elle nous a permit d'initier une base de données sur cette espèce encore inconnue du point de vue technologique et qui nécessite un approfondissement de son étude lesquelles seront prises en charge dans les prochaines étapes de notre mission.

En effet, plusieurs points seront à développer en augmentant le nombre d'arbres à tester afin de pouvoir prendre en charge l'aspect variabilité des propriétés de cette espèce.

<table><caption>Tableau 1: les propriétés physiques et mécaniques</caption><thead><tr><th></th><th>Moyenne</th><th>Ecart-type</th></tr></thead><tbody><tr><td>Densité à 12% (kg/m3)</td><td>549.62</td><td>25.64</td></tr><tr><td>Infradensité (kg/m3)</td><td>377.02</td><td>28.56</td></tr><tr><td>Retrait volumique total %</td><td>53.79</td><td>9.16</td></tr><tr><td>Retrait axial total (RA) %</td><td>17.96</td><td>3.41</td></tr><tr><td>Retrait tangentiel total (RT) %</td><td>15.32</td><td>3.32</td></tr><tr><td>Retrait radial total (RR) %</td><td>1.17</td><td>1.05</td></tr><tr><td>Ratio RT/RR</td><td>1.17</td><td></td></tr><tr><td>Module d'élasticité (MPa)</td><td>6647.04</td><td>1542.34</td></tr><tr><td>Contrainte de rupture en flexion (MPa)</td><td>35.04</td><td>7.66</td></tr><tr><td>Contrainte de rupture en compression axiale (MPa)</td><td>2.34</td><td>0.37</td></tr><tr><td>Contrainte de rupture en cisaillement axial (MPa)</td><td>1.40</td><td>0.26</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure1: L'ensemble des différents tests mécaniques</figcaption></figure>

NF B 51 004: « Bois, Détermination de l'humidité ».

NF B 51 005: « Bois, Détermination de la masse volumique du bois ».

NF B 51 006: « Bois, Détermination du retrait ».

EN 408: « Bois, Essais de flexion ».

NF B 51 007: « Bois, Essais de compression axial ».

EN 314-1: « Bois, Essais de cisaillement ».

Références

[1] C.D.A.R.S : Le patrimoine phoenicicole national, potentiel et diversité, stage de perfectionnement sur la phoeniciculture, INFSAS Ouargla, Janvier 1996.

[2] Chao C.T, Krueger R.R (2007). The date palm (Phoenix dactylifera L.): overview of biology, uses and cultivation. HortScience 42:1077-1082.

[3] Messar, E.M. 1996. Le secteur phoenicicole algérien: situation et perspectives à l'horizon 2010. Options méditerranéennes A 28, 23-44

[4] Barreveld W.H., Date palm products, FAO agricultural services bulletin No. 101, Food and agriculture organization of the united nations, Rome, 1993, M-17, ISBN: 92-5-103251-3

[5] Cave I.D, Walker J.C.F (1994). Stiffness of wood in fast-grown plantation softwoods: The influence of microfibril angle. Forest products journal 44(5):43-48.
# Étude comparative de quelques caractéristiques chimiques, physiques et mécaniques du bois de deux espèces de chêne (Q. canariensis et Q. afares)

I. Haddadou¹, S. Amirou¹, P. Favre-Bonvin², A. Zerizer¹

1. Unité de Recherche : Matériaux-Procédés & Environnement (UR-MPE)-UMBB Faculté des sciences de l'Ingénieur, Boumerdes Algérie.

2. Labomap - Centre Arts et Métiers ParisTech de Cluny-France.

La forêt algérienne couvre près de 4,7 millions d'hectares, dont seuls 1,38 sont constitués de forêts productives, l'Algérie pourrait produire la quasi-totalité du bois dont elle a besoin (1 200 000 m³). Le chêne Afarès et le chêne Zéen, sont des essences forestières relativement méconnues en Algérie, couvrent une surface de 75 000 ha (Messaoudène, Tessier, 1991).

Le chêne afarès (Quercus afarès) est une espèce hybride issue du croisement entre deux chênes : le chêne liège (Quercus Suber) et le chêne zéen (Quercus Canariensis) (Mir et al 2006).

La filière bois Algérienne est actuellement en pleine restructuration. Cependant, avant une utilisation industrielle de ces bois, il est nécessaire de les caractériser aussi bien chimiquement, physiquement et mécaniquement afin de pouvoir déterminer l'usage le plus adéquat de ces bois. Dans cette étude on s'intéresse à l'étude physique, chimique et mécanique des bois de chêne zéen et chêne afarès.

Les prélèvements ont été effectués dans la forêt de l'Akfadou. Pour chaque espèce, des éprouvettes normalisées ont été extraites des arbres échantillonnés et soumises aux essais de qualification définis par les normes suivantes : essais de flexion (NF EN 314-1), compression (NF B51-007), cisaillement (NF EN 314-1), humidité (NF B51-004), retrait et densité (NF B51-006), taux de lignines (ASTM D 1106-84) (ASTM 1998b), taux d'extractibles (ASTM D 1107-96) (ASTM 1998a).

Les résultats obtenus ont montré que la répartition de l'eau dans le bois de chêne afarès semble plus homogène par rapport au chêne zéen. Ce dernier se caractérise par une humidité légèrement plus faible, cela est dû à son écorce moins épaisse comparée à celle du première essence.

La densité à 12% d'humidité indique que les deux espèces étudiées sont lourds (≥ 822 g/cm³). Le chêne zéen possède le bois le plus dense. La valeur de retrait volumique total est moyennement élevée, plus de 15%, pour les deux espèces, c'est un bois nerveux (tableau 1).

<table><caption>Tableau 1: Propriétés physiques et mécaniques des bois de chêne afarès and chêne zéen</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2"></th><th colspan="1">Chêne Zeen</th><th colspan="1">Chêne Afares</th></tr><tr><th>Moy ± écart-type</th><th>Moy ± écart-type</th></tr></thead><tbody><tr><td>Densité à 12%</td><td>(g/cm3)</td><td>844,89 ± 43,42</td><td>822,43 ± 38,65</td></tr><tr><td>Infradensité</td><td>(g/cm3)</td><td>725,80 ± 26,73</td><td>716,01 ± 28,11</td></tr><tr><td>Retrait volumique total</td><td>(%)</td><td>16,38 ± 3,44</td><td>15,36 ± 2,56</td></tr><tr><td>Retrait longitudinal</td><td>(%)</td><td>0,38 ± 0,17</td><td>0,40 ± 0,15</td></tr><tr><td>Retrait tangential</td><td>(%)</td><td>9,68 ± 2,38</td><td>9,25 ± 1,05</td></tr><tr><td>Retrait radial</td><td>(%)</td><td>4,41 ± 0,86</td><td>4,08 ± 1,38</td></tr><tr><td>Coefficient d'anisotropie (T/R)</td><td></td><td>2,19</td><td>2,26</td></tr><tr><td>Contrainte de rupture en compression*</td><td>(MPa)</td><td>61 ± 17</td><td>50 ± 11</td></tr><tr><td>Contrainte de rupture en flexion*</td><td>(MPa)</td><td>117 ± 21</td><td>99 ± 13</td></tr><tr><td>Module d'élasticité*</td><td>(MPa)</td><td>20 960 ± 1340</td><td>17 200 ± 957</td></tr></tbody></table>

Les essais mécaniques réalisés ont décelé une légère différence significative entre les deux espèces pour la contrainte de rupture en compression axiale et en flexion. Le chêne zéen présente

<footnote>* : à 12% d'humidité, avec 1 MPa = 1N/mm2</footnote>
la plus grande rigidité, avec un module d'élasticité supérieur de 21,86% à celui de chêne afarès (tableau 1). Ces contraintes spécifiques nous montrent que le chêne Zéen a des caractéristiques proches des autres essences de chêne mais que le chêne Afarès est moins bon mécaniquement. D'un point de vue pratique, les deux essences étudiées s'avèrent aptes à la réalisation de charpentes nécessitant une résistance élevée à la compression (piliers, échafaudages, montants, etc.) (tableau 1).

Entre les différentes espèces de chêne, les différences de structure chimique qui existent au niveau des trois constituants principaux, la cellulose, la lignine et les hémicelluloses, sont minimes dans les différentes parties du bois (duramen, aubier et écorce). Les deux essences sont riches en extractibles qui sont responsables de la couleur, l'odeur, l'hygroscopie, la durabilité ainsi les propriétés physiques et mécaniques du bois (Royer M et al., 2010) (tableau 2).

<table><caption>Tableau 2: la composition chimique des deux espèces de chêne</caption><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="3">Chêne Zéen</th><th colspan="3">Chêne Afarès</th></tr><tr><th>Duramen</th><th>aubier</th><th>écorce</th><th>Duramen</th><th>aubier</th><th>écorce</th></tr></thead><tbody><tr><td>Cellulose (%)</td><td>44,3</td><td>43,78</td><td>30,28</td><td>46,75</td><td>45,12</td><td>28,28</td></tr><tr><td>Hémicelluloses (%)</td><td>25,8</td><td>29,86</td><td>14,09</td><td>27,08</td><td>28,54</td><td>11,35</td></tr><tr><td>Lignine (%)</td><td>22,16</td><td>20,87</td><td>29,27</td><td>20,34</td><td>18,71</td><td>32,71</td></tr><tr><td>Taux de cendres (%)</td><td>0,05</td><td>2,07</td><td>12,97</td><td>0,07</td><td>3,25</td><td>10,39</td></tr><tr><td>Extractibles (%)</td><td>7,69</td><td>3,42</td><td>13,39</td><td>5,76</td><td>4,38</td><td>17,27</td></tr></tbody></table>

La connaissance des différentes types de cellules (fibres, vaisseaux, rayons ...), leur organisation et la nature des canaux intercellulaires (perforations et ponctuations) nous permet de prédire le comportement macroscopique du bois (figure 1).

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 1: l'organisation cellulaire du chêne afarès (a) et du chêne zéen (b) observée au microscope électronique (P. Bonvin-Labomap).</figcaption></figure>

Références

M. Messaoudene, L. Tessier: Radial growth of Quercus Canariensis Willd and Quercus Afarès Pomel in Kabylie (Algeria). Ecologia Mediterranea, 17 (1991), 119-133.

C. Mir, L. Toumi, P. Jarne, V. Sarda, F. Di Giusto, Lumaret: Endemic north african Quercus Afarès Pomel originate from Hybridisation between two genetically very distant oak species (Q. Suber L. and Q. canariensis Willd). Evidence from nuclear and cytoplasmic markers, 2006.

Royer M., Stien D., Beauchêne J., Herbette G.T., Mclean J.P., Thibaut A. And Thibaut B. (2010) Extractives Of The Tropical Wood Wallaba (Eperua Falcata Aubl.) As Natural Anti-Swelling Agents. Holzforschung 64(2): 211-215.

Mots clés : chêne, bois, caractérisation chimique, caractérisation physique, caractérisation mécanique.
Structure et propriétés des bois paradoxaux de forte densité mais à croissance rapide.
Application à la gestion de l'exploitation des forêts tropicales humides en Guyane.

J. Bossu¹,⁴, B. Clair¹,², J. Beauchêne¹,³, M. Fournier⁴

1. EcoFog Kourou

2. LMGC Montpellier

3. CIRAD, Kourou

4. ENGREF, Nancy

La densité est une donnée primordiale dans l'étude des espèces forestières: C'est un indicateur de l'habitat, du fonctionnement écophysiologique et des préférences écologiques des espèces. La densité est directement liée aux propriétés physiques et mécaniques du bois et souvent liée à sa durabilité. Une espèce à croissance lente est généralement synonyme d'un bois de forte densité et durable. Malgré tout il existe certaines espèces dites « espèces paradoxales » qui ne répondent pas à cette tendance et qui sont capables d'associer une croissance rapide à une forte densité et/ou une bonne durabilité (Figure 1).

L'intérêt de ce projet est d'une part l'amélioration des connaissances sur les relations entre écologie et propriétés du bois et, d'autre part, la contribution à la valorisation d'espèces peu valorisées en Guyane, qui présentent toutefois d'excellentes propriétés. Après une sélection des espèces paradoxales présentant un potentiel d'exploitation, on localisera les arbres à prélever pour étudier leurs caractéristiques mécaniques, physiques et leur durabilité. Cette description complète par espèce permettra d'établir des scénarios de sylviculture qui révèleront quelles sont les espèces d'avenir pour la filière bois en forêt tropicale humide. Ces considérations permettront d'établir des recommandations pour le développement durable de l'exploitation forestière guyanaise.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Fig.1 : Intérêt pour la filière bois des espèces paradoxales : Un lien singulier entre vitesse de croissance, densité, durabilité et module spécifique.</figcaption></figure>

Références

Chave J, Coomes D, Jansen S, Lewis SL, Swenson NG, Zanne AE (2009) Towards a worldwide wood economics spectrum. Ecology Letters 12:351-366.

Clair B. 2005. WOODIVERSITY: Study of wood structures diversity and biophysical analyses of ecological strategies of woody plants in tropical rainforest. 1st Workshop of Cost Action E50 "Cell-wall macromolecules and reaction wood", Montpellier : France.

Favrichon V. (1994) Classification des espèces arborées en groupes fonctionnels en vue de la réalisation d'un modèle de dynamique de peuplement en forêt guyanaise, Rev. Ecol. (Terre et Vie) 49 379-403

Mots-clés : vitesse de croissance, exploitation forestière, Guyane, durabilité, espèces d'avenir
Session C

C01 SAAD Houda

Iprem (Pau)

houda.saad@univ-pau.fr

Caractérisation d'extraits de tanins d'écorces de grenade provenant de Tunisie - Utilisation potentielle dans la formulation d'adhésifs

H. Saad¹,², F. Charrier-El Bouhtoury², A. Pizzi³, K. Rode⁴, B. Charrier², N. Ayed¹

1 Unité de recherche de chimie organique industrielle et alimentaire 00UR/1201. Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie INSAT, Centre Urbain Nord B.P N° 676/1080 Tunis.

2 EPCP IPREM, IUT des Pays de l'Adour, 371 rue du Ruisseau, BP 201, 40004 Mont de Marsan, France.

3 ENSTIB-LERMAB, University of Lorraine, 27 rue Philippe Seguin, BP 1041, 88051 Epinal, France.

4 Deutsches Kunststoff-Institut (German Institute for Polymers), Schlossgartenstrasse 6, 64289 Darmstadt, Germany.

Cette thèse vise une meilleure connaissance et valorisation des bois et fibres végétales tunisiennes au travers de la réalisation de fiches techniques de ces fibres (propriétés physico-chimiques, composition en polyphénols, tanins, cellulose, lignine, etc...) et de la mise en oeuvre d'éco-matériaux.

Dans ce cadre nous avons étudié le fruit de la grenade (Punica granatum L). La Tunisie est l'une des terres natives de la grenade. La culture occupe plus de 11000ha. Plus de 60 variétés locales de grenade ont été répertoriées. La production est estimée à 71597 tonnes de fruits de grenade en 2010 [1] [2].

Les écorces de grenade sont très riches en tanins. Elles ont été traditionnellement utilisées pour leurs propriétés médicinales ainsi que pour le tannage et la teinture [3].

Au regard de leur abondance et de leur teneur en tanins, nous souhaitons orienter les études sur les écorces de grenade. Une des valorisations potentielles des tanins de la grenade pourrait être la production d'adhésif.

La composition en polyphénols totaux, en tanins condensés et en tanins hydrolysables a été analysée colorimétriquement pour quatre variétés tunisiennes. La technique MALDI-TOF a été utilisée pour élucider les structures des oligomères de tanins. Nous avons observé que la composition phénolique entre les différents cultivars étudiés présente des teneurs allant de 10 à 18%. Cette composition est élevée comparativement à d'autres plantes [4]. Quatre types de tanins condensés ont été identifiés par MALDI-TOF.

Ces résultats amènent à dire que les écorces de grenade tunisienne sont une source de tanins qui pourraient être utilisés dans l'avenir, notamment dans la formulation des adhésifs.

Références

[1] Ayed, N., 2011. La pomme de Carthage (Grenade de Tunisie). Le Maghreb Magazine, Tunisie, N°2, 98-100.

[2] Jbir, R., Hasnaoui, N., Mars, M., Marrakchi, M., Trifi, M., 2008. Characterization of Tunisian pomegranate (Punica granatum L.) cultivars using amplified fragment length polymorphism analysis. Sci Hort. 115, 231-237.

[3] Adeel, A., Ali, Shaukat., Bhatti, I. A., Zsila, F., 2009. Dyeing of Cotton Fabric using Pomegranate (Punica granatum) Aqueous Extract. Asian J. Chem. 21, 3493-3499.
[4] Scalbert, A., Monties, B., Janin, G., 1999. Tannins in wood: Comparison of different estimation methods. J. Agric.Food Chem. 37, 1324-1329.

C02 MOTILLON Coralie

Iprem (Pau)

coralie.motillon@etud.univ-pau.fr

Elaboration et caractérisation de colles à bois bio-s源cées, en vue d'une utilisation
industrielle

Coralie Motillon, Ahmed Allal, Fatima Charrier, Bertrand Charrier

IPREM/EPCP, Université de Pau et des Pays de l'Adour, Hélioparc, 2 avenue Pierre Angot, 64053Pau cedex 09

De nos jours, les résines Urée Formaldéhyde, d'origine pétrochimique, sont les plus utilisées dans l'industrie du bois et notamment dans la fabrication de panneaux de particules. L'épuisement des ressources fossiles, conjugué à une demande de plus en plus importante, ne reste pas sans conséquences sur le plan économique, politique, social et environnemental. Par ailleurs, le formaldéhyde, appelé aussi formol, est un composé organique très volatil (COV) nocif pour la santé et l'environnement. En se décomposant le formol est émis dans l'air ambiant et pollue, entre autre, l'air de nos intérieurs.

Face à la raréfaction du pétrole et aux nouvelles exigences concernant les émissions de COV, il est important de rechercher des solutions alternatives qui répondent aux problèmes de santé publique et aux impératifs environnementaux.

Dans ce cadre, notre étude a pour objectif de remplacer les résines Urées Formol par des « colles vertes » à base de produits naturels et renouvelables tels que l'amidon issu du maïs et les tannins extraits d'écorces de pin maritime.

Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet Bois Eco Matériaux Aquitaine (BEMA), qui consiste à développer de nouvelles générations de mélanges collants et de matériaux composites, à partir de matières premières renouvelables produites en Aquitaine. Cette collaboration entre industriels et universitaires a permis de définir les contraintes liées à une production de masse de mélanges collants. En effet, une facilité de mise en œuvre, respectant les chaînes de production existantes, est cruciale pour satisfaire les exigences des industriels. L'encollage des copeaux de bois se fait par pulvérisation et par conséquent nécessite de très faibles viscosités (de l'ordre de 300 mPa.s), et un pourcentage en matière sèche élevé (≥50%).

Or, les colles constituées d'amidon natif, avant ou après solubilisation, ont des viscosités très importantes et sont inutilisables, en l'état, pour notre application. Ces viscosités élevées sont dues aux diverses particularités de l'amidon natif : une limite de solubilité des longues chaînes amylacées dans l'eau (50g/l à 100°C) et un phénomène de rétrogradation de l'amidon (formation d'un gel), après solubilisation.

Afin de palier à ces problèmes de viscosité, différentes solutions ont été envisagées, comme un traitement thermomécanique et l'ajout de molécules qui permettent à la fois une fluidification du système et une augmentation de la quantité de matière sèche.

L'incorporation des tannins dans le mélange eau/amidon va permettre d'assurer un collage durable dans le temps. En effet, ces flavonoïdes vont jouer le rôle d'agent réticulant et permettre ainsi de former un réseau moléculaire stable et durable.
## Etude de performances de colles naturelles, à base de tanins et de lignines de pin maritime

Lucie Chupin, Fatima Charrier-El Bouhtoury, Ahmed Allal et Bertrand Charrier

EPCP-IPREM 371 Rue du Ruisseau 40004 Mont de Marsan Cedex

Cette thèse a pour objectif l'étude de formulations de colles naturelles à base de tanins d'écorce de pin maritime (Pinus pinaster), et de lignosulfonates d'ammonium ou de sodium. Pour l'obtention de ces colles, trois protocoles d'extraction de tanins d'écorce de pin maritime ont été mis en œuvre : en présence d'hydroxyde de sodium, de sulfite de sodium et de bisulfite de sodium à différentes concentrations et températures. Les extraits obtenus ont été caractérisés afin de sélectionner le mode d'extraction le plus efficace. Ensuite, les lignines seront employées à l'issu d'un traitement au glyoxal, un aldéhyde non volatile et non toxique, afin de pouvoir être introduites dans le mélange collant. La nécessité d'introduire un traitement au glyoxal sera également vérifiée.

L'objectif est de réaliser les premières formulations de colles naturelles avec différentes proportions de tanins et de lignines, ces colles étant composées à plus de 99% de composés naturels, le reste étant le glyoxal et de l'hexamine, utilisé comme durcisseur. Une fois les formulations réalisées, ces colles seront testées pour leurs aptitudes pour la fabrication de panneaux de particules.

## Préparation d'oligosaccharides issus de xylanes de hêtre et application en ingénierie macromoléculaire

Maud Chemin¹, Anne-Laure Wirotius¹, Frédérique Ham-Pichavant¹, Denilson Da Silva-Perez², Michel Petit-Conil², Gilles Labat³, Benoit Gadenne⁴, Carine Alfos⁴, Henri Cramail¹, Stéphane Grelier¹

1 Univ. Bordeaux, LCPO, CNRS UMR 5629, F-33600, Pessac

2 FCBA, Domaine universitaire, BP251, Grenoble cedex 9, F-38044

3 FCBA, Allée de Boutaut, BP227, Bordeaux cedex, F-33028

4 ITERG, 11 rue Gaspard Monge, Parc Industriel, Pessac cedex, F-33600

La chimie des polymères est encore très largement dominée par l'utilisation de monomères issus des ressources fossiles. La fin programmée de ces ressources conduit les chercheurs et industriels concernés à intensifier leurs efforts de recherche vers la valorisation de la biomasse et en particulier des biopolymères [1]. La matière première ligno-cellulosique présente, à l'évidence, un potentiel considérable. L'industrie papetière maîtrise les procédés d'obtention de polysaccharides comme la cellulose ou les hémicelluloses, lesquels sont principalement utilisés comme matériaux fibreux ou comme précurseurs de sucres fermentescibles pour la bioraffinerie [2]. Contrairement à la cellulose qui reste le biopolymère principalement valorisé, les hémicelluloses du bois [3] sont actuellement peu utilisées industriellement. Pour autant, les hémicelluloses présentent une variabilité structurale plus importante du fait de leur composition chimique, de la présence de points de ramification et de fonctions chimiques, comme les acides carboxyliques, permettant ainsi d'envisager leur utilisation comme plateformes intermédiaires pour la synthèse de nouveaux polymères de spécialité. De plus, la composition chimique des fractions d'hémicelluloses isolées est fortement dépendante des essences et des conditions d'extraction [4].
Dans cette étude, nous proposons d'utiliser des xylanes de hêtre, pour concevoir de nouveaux synthons oligosaccharidiques, afin de les associer, dans une seconde étape, à d'autres synthons et ainsi proposer des matériaux nouveaux [5]. Des xylanes de hêtre commerciaux ont été caractérisés puis hydrolysés en milieu acide sulfurique dilué pour obtenir des oligosaccharides de masse molaire contrôlée. Différentes conditions d'hydrolyse (concentration en acide et temps d'hydrolyse) ont été testées en s'inspirant de la littérature [6,7]. Ces oligosaccharides ont ensuite été isolés par précipitation à l'éthanol et séchés sous vide. Ils ont finalement été caractérisés d'un point de vue structural par RMN (1H, 13C et HSQC) et par MALDI-TOF [8].

Ces synthons bien définis pourront être utilisés comme « macromonomères » et associés à d'autres synthons hydrophobes bio-s源cés donnant accès à des copolymères amphiphiles, utilisables par exemple pour compatibiliser des matrices polymères hydrophobes et des renforts naturels comme le bois ou les fibres cellulosiques. De plus, nous espérons pouvoir préserver le caractère biodégradable des matières premières bio-s源cées pour des applications à courte durée de vie (emballage, cosmétique) et le moduler pour des applications à durée de vie plus importante, en particulier pour la construction.

Références

[1] Chow, J. ; Kopp, R.J. ; Portney, P., Science, 2003, 302, 1528-1531.

[2] Biorefineries Industrial Processes and Products, édité par Kamm B., Gruber P.R., Kamm M. (2006), Wiley-VCH (ISBN: 3-527-31027-4).

[3] Handbook of Pulp, Edité par Sixta H., (2006) Wiley-VCH (ISBN: 3-527-30999-3).

[4] Da Silva Perez, D. et al., 16th International Symposium on Wood, Pulp, and Fiber Chemistry, 2011, 2, 1067-1072

[5] Cunha, A. G. ; Gandini A., Cellulose, 2010, 17, 1045-1065.

[6] Mäki-Arvela, P. et al., Chem. Rev., 2011, 111, 5638-5666

[7] Sun, H.-J. et al., Carbohydrate Research, 2002, 337, 657-661

[8] Jacobs, A. ; Larsson, P. T. ; Dahlman, O., Biomacromolecules, 2001, 2, 979-990

C05 DUPLEIX Anna

Labomap (Cluny)

anna.dupleix@ensam.eu

Faisabilité de la coupe du bois vert par déroulage assisté par chauffe infrarouge

Anna Dupleix

LaBoMaP, rue porte de Paris, 71250 Cluny, France

Le déroulage est un mode de première transformation de grande capacité particulièrement intéressant pour valoriser des bois de faibles diamètres constituant une part allant croissante de la ressource mondiale en bois ronds. Ce procédé permet la production de placages, éléments de 0,3 à 3 mm d'épaisseur, servant de base d'un grand nombre de produits industriels (ex : Laminated Veneer Lumber (LVL), contreplaqués, etc.).

Ce procédé exige un prétraitement, appelé « l'étuvage » qui consiste à chauffer au préalable le bois vert (saturé en eau) par immersion dans l'eau chaude afin de lui conférer une déformabilité remarquable tout en diminuant les efforts de coupe. Cette pratique présente cependant de nombreux inconvénients industriels et environnementaux (faible rendement, dépense énergétique importante, pollution).

L'objectif de cette étude est de développer une innovation majeure pour les industries du contreplaqué, du LVL et du tranchage, visant à remplacer les pratiques d'étuvage par une technologie de chauffe embarquée sur les machines de production. Les conclusions de l'étude
devront a minima indiquer clairement pour les cas du douglas et du hêtre, les cadences de
production maximales que permet une technologie Infrarouge pour un résultat acceptable sur le
plan de la qualité des placages et de la minimisation des efforts de coupe.

Pour ce faire, l'étude sera conduite en quatre temps :

- Elaboration d'un modèle permettant la simulation de la chauffe de bois ronds soumis à déroulage avec différentes cartographies d'humidité et de densité

- Caractérisation thermique du bois vert pour alimenter le modèle

- Caractérisation optique du bois vert (en terme d'absorption des rayonnements infrarouge)

- Validation du modèle par des essais de déroulage

La thèse sera réalisée en cotutelle avec Aalto University en Finlande dont le laboratoire et l'équipe de recherche sont spécialisés dans le déroulage du bois.

Caractérisation mécanique de bois de feuillus modifiés thermiquement en vue de leur mise en œuvre

Simon Hannouz¹, Robert Collet¹, Laurent Bléron¹, Kevin Candelier², Philippe Gérardin²

1 LaBoMaP, rue porte de Paris, 71250 Cluny, France

2 LERMAB, Boulevard des Aiguillettes BP 70239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

Contexte et objectifs

Le traitement thermique dans la masse modifie de nombreuses propriétés du bois. Les modifications attendues sont celles d'une meilleure durabilité [1], d'une meilleure stabilité dimensionnelle [2] et d'une teinte plus foncée [3]. Ces changements s'accompagnent cependant d'une dégradation des performances mécaniques [4]. De plus, la reconnaissance des bois modifiés thermiquement (BMT) passe par une certification de ces produits [5]. Il convient donc de trouver des paramètres adéquats et des systèmes capables de les mesurer pour estimer les nouvelles propriétés des BMT. L'étude présentée ici a pour objectif de caractériser mécaniquement et biologiquement quatre essences feuillues traitées par la société Bois Durables de Bourgogne située à Vendenesse-lès-Charolles (France).

Matériel et méthodes

Cinq essences ont été caractérisées : le chêne, le frêne, le hêtre et le peuplier. Le duramen et l'aubier du chêne ont été distingués. Le procédé de traitement thermique utilisé est le procédé Thermowood [3]. Chaque essence a été traitée à deux intensités de traitement différentes : à 190 °C et à 215 °C. Les essais de durabilité ont été effectués selon la norme EN 113, et le classement de durabilité d'après la norme EN 350-1. Les essais de flexion statiques ont été effectués pour chaque échantillon selon la norme EN 408 sur des lots de 30 éprouvettes de 20*20*400 mm3, et le classement mécanique d'après les normes EN 384 et EN 338. Au préalable le module élastique de chaque éprouvette a été mesuré par une méthode d'analyse vibratoire [6].

Résultats

Les classes de durabilité des bois modifiés à 190 °C et 215 °C avec le procédé Thermowood atteignent souvent la valeur de 1 (très durable) à l'exception du hêtre qui obtient une classe de durabilité 3 (moyennement durable) aussi bien à 190 °C qu'à 215 °C. Ces résultats sont encourageants puisque, mis à part le duramen du chêne, tous les échantillons non traités ont une
classe de durabilité 5 (non durable). Des emplois en extérieur en classe d'emploi 3 tels que le bardage ou le terrassement peuvent donc être envisagés pour le bois modifié thermiquement.

Les résultats des essais mécaniques pour les traitements à 190 °C et 215 °C sont donnés respectivement dans le Tableau 1 et le Tableau 2.

<table><caption>Tableau 1 : valeurs caractéristiques du chêne, du frêne, du hêtre et du peuplier avant et après traitement à 190 °C</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Chêne<br>(aubier)</th><th>Chêne<br>(duramen)</th><th>Frêne</th><th>Hêtre</th><th>Peuplier</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">P<sub>k</sub> (kg/m3)</td><td>avant</td><td>575</td><td>658</td><td>574</td><td>626</td><td>345</td></tr><tr><td>après</td><td>529 (-8%)</td><td>584 (-11%)</td><td>546 (-5%)</td><td>637 (+2%)</td><td>345 (+0%)</td></tr><tr><td rowspan="2">E<sub>mean</sub> (kN/mm²)</td><td>avant</td><td>11.060</td><td>11.620</td><td>18.442</td><td>15.322</td><td>12.415</td></tr><tr><td>après</td><td>13.479 (+22%)</td><td>14.994 (+22%)</td><td>20.351 (+10%)</td><td>15.818 (+3%)</td><td>9.087 (-27%)</td></tr><tr><td rowspan="2">f<sub>m,k</sub> (N/mm²)</td><td>avant</td><td>44.49</td><td>34.44</td><td>85.77</td><td>77.91</td><td>45.73</td></tr><tr><td>après</td><td>27.72 (-38%)</td><td>27.17 (-21%)</td><td>43.22 (-50%)</td><td>55.42 (-29%)</td><td>24.14 (-47%)</td></tr><tr><td rowspan="2">Classe mécanique</td><td>avant</td><td>D30</td><td>D30</td><td>D40</td><td>D50</td><td>C22</td></tr><tr><td>après</td><td>D24</td><td>D24</td><td>D35</td><td>D50</td><td>C18</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 2 : valeurs caractéristiques du chêne, du frêne, du hêtre et du peuplier pour un traitement à 215 °C</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Chêne<br>(aubier)</th><th>Chêne<br>(duramen)</th><th>Frêne</th><th>Hêtre</th><th>Peuplier</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">P<sub>k</sub> (kg/m3)</td><td>avant</td><td>627</td><td>721</td><td>717</td><td>622</td><td>437</td></tr><tr><td>après</td><td>515 (-18%)</td><td>462 (-36%)</td><td>601 (-16%)</td><td>578 (-7%)</td><td>428 (-2%)</td></tr><tr><td rowspan="2">E<sub>mean</sub> (kN/mm²)</td><td>avant</td><td>12.460</td><td>14.930</td><td>15.069</td><td>11.829</td><td>11.026</td></tr><tr><td>après</td><td>10.795 (-13%)</td><td>11.185 (-25%)</td><td>19.329 (+28%)</td><td>15.947 (+28%)</td><td>15.743 (+43%)</td></tr><tr><td rowspan="2">f<sub>m,k</sub> (N/mm²)</td><td>avant</td><td>58.24</td><td>52.30</td><td>81.1</td><td>62.69</td><td>53.03</td></tr><tr><td>après</td><td>15.59 (-75%)</td><td>9.74 (-81%)</td><td>41.13 (-49%)</td><td>24.72 (-49%)</td><td>15.78 (-70%)</td></tr><tr><td rowspan="2">Classe mécanique</td><td>avant</td><td>D35</td><td>D50</td><td>D40</td><td>D30</td><td>C24</td></tr><tr><td>après</td><td>&lt;D18</td><td>&lt;D18</td><td>D35</td><td>D24</td><td>C14</td></tr></tbody></table>

Les pertes de masses mesurées s'étendent entre 6 % pour les traitements à 190 °C et 11 % pour les traitements à 215 °C. Les variations importantes observées ici mettent en exergue l'importance de disposer pour des applications industrielles de moyens non destructifs pour prédire au mieux les performances mécaniques des BMT : les réactions de chacune des essences sont différentes face à un même traitement.

Références

1. Estimating the heat treatment intensity through various properties of thermally modified timber (TMT). C.R Welzbacher, C. Brischke, A.O. Rapp. Beijing : IRG/WP 09-40459, 2009.

2. The effects of heat treatment on technological properties in Red-bud maple (Acer trautvetteri Medw.) wood. Süleyman Korkut, M. Samil Kök, Derya Sevim Korkut, Tugba Gürleyen. Düzce : Elsevier Ltd., 2007.

3. Finnish ThermoWood Association. Manuel Thermowood. Helsinki : s.n., 2003.

4. Effect of thermal treatment on the chemical composition and mechanical properties of birch and aspen. Duygu Kocaefe, Sandor Pncsak, and Yaman Boluk. 2, Chicoutimi : BioResources, 2008, Vol. 3.
5. Bois thermochauffé : un appel à la certification. 38, Novembre 12, 2011, Le bois international , pp. 10-11.

6. Brancheriau, Loïc. Expertise mécanique des sciages par analyses des vibrations dans le domaine acoustique. 2002.

Mots-clés : traitement thermique, classement mécanique, durabilité

C07 PFEIFFER Renaud

Labomap (Cluny)

renaud.pfeiffer@ensam.eu

Analyse de la fragmentation des plaquettes de bois vert par slabber

Renaud Pfeiffer

LaBoMaP, rue porte de Paris, 71250 Cluny, France

Lors de l'équarrissage des grumes en scierie par slabbers, les dosses non valorisables en débit sont transformées en plaquettes. Lorsqu'elles sont destinées à l'approvisionnement des industries de la pâte à papier, et plus particulièrement pour les pâtes mécaniques, elles doivent-être bien calibrées et surtout leur épaisseur. L'étude étant assez amont, l'accent a été mis sur la compréhension des phénomènes intervenant lors de la fragmentation des plaquettes de bois vert. L'objectif à plus long terme est d'adapter les paramètres du procédé pour maitriser cette épaisseur.

Afin de mieux appréhender la cinématique de coupe, les trajectoires d'outils et la géométrie des plaquettes formées, un slabber générique paramétrable a été modélisé (Mathématica). Afin de réaliser des campagnes expérimentales à des vitesses de coupe proches des vitesses industrielles (40m/s), un montage expérimental a été conçu et fabriqué sur un mouton pendule (le pendule de Chardin). Ce montage permet de mesurer les efforts de coupe sur des échantillons de géométrie comparable aux sections coupées industriellement à 7m/s. Une caméra rapide a été utilisée afin de mieux appréhender les phénomènes de coupe.

Les résultats des plans d'expériences associés à des mesures d'efforts et d'accélération sont venus valider les résultats issus de la littérature réalisés à de très faibles vitesses (quelques mm/s). Les films de la coupe ont montré l'éjection de l'eau libre lors de la fragmentation des plaquettes ainsi que des phénomènes de coupe parasites.

Ces travaux se poursuivent en thèse avec pour objectif l'étude d'autres paramètres de coupe ainsi que la création d'un modèle analytique puis numérique de la fragmentation.

C08 PIERRE Floran

LGPM (Chatenay)

floran.pierre@ecp.fr

Influence du traitement thermique sur la résilience mécanique du bois

Floran Pierreª, Giana Almeidaᵇ, Julien Colinᶜ, Patrick Perréª

a Ecole Centrale Paris, LGPM, Grande Voie des Vignes, Châtenay-Malabry Cedex
b UMR 1145, AgroParisTech, INRA, F91305 Massy, France

Depuis quelques décennies, les biocarburants sont développés dans le monde entier pour faire face à deux problèmes sociétaux majeurs : le réchauffement climatique et la fin programmée des
carburants d'origine fossile. A cause des nombreux inconvénients de la première génération de
biocarburants, une seconde génération est en cours de développement qui présente l'avantage
notable de n'utiliser que la partie ligno-cellulosique des plantes. Une voie intéressante de
production de ce type de biocarburants de seconde génération consiste en une gazéification de la
biomasse suivie d'une synthèse Fisher-Tropsch. Cependant, une étape de prétraitement de la
biomasse est indispensable puisqu'elle ne peut être utilisée directement dans les gazéifieurs. Le
rôle de cette étape est en fait d'homogénéiser les propriétés de la biomasse afin de la concentrer
énergétiquement et de faciliter son stockage et son transport. Sa broyabilité doit également être
augmentée puisque de fines particules (entre 100 et 200 µm) sont indispensables afin d'optimiser
les réactions de synthèse, les rendements en gaz ou encore la coulabilité du matériau dans la
chaîne de production (Simmons 1986; Bergman et al. 2005; Wei et al. 2006). Le travail présenté
s'attarde particulièrement sur ces aspects puisqu'il traite de l'influence du traitement thermique sur
la résilience mécanique du pin maritime (Pinus pinaster) et du chêne pédonculé (Quercus robur).

Pour cette étude le traitement thermique a été réalisé grâce à un dispositif spécialement conçu à
cet effet (Colin et al., 2007). Six intensités de traitement, obtenues par combinaison de trois
températures (220, 250 et 280°C) et deux durées (1 et 5 h), ont été évaluées. La résilience
mécanique des échantillons (RTL = 10 × 10 × 10 mm3) obtenus après usinage de planches
préalablement traités a été évaluée grâce à un dispositif d'impact original (Pierre et al., 2011). Les
essais ont été réalisés en compression radiale et tangentielle. A partir des courbes
contrainte/déformation obtenues la contrainte moyenne du plateau de compression (moyenne des
contraintes entre 25 et 35% de déformation) ainsi que la fragilité du matériau (nombre de pics
présents sur les courbes classés en fonction de leur amplitude) ont été évalués. Les images des
échantillons prises pendant et après l'essai ont dans un premier temps permis une analyse
qualitative de la broyabilité du bois traité thermiquement. Elles ont dans un second temps permis
d'évaluer la surface de particules produite. Couplée à l'énergie absorbée par l'échantillon pendant
l'impact elle a permis de manière quantitative d'évaluer la broyabilité des échantillons traités
thermiquement.

L'observation des échantillons traités thermiquement montre que leurs broyabilités augmentent quasi-linéairement lorsque les intensités de traitement augmentent. Les échantillons perdent d'abord leur résilience avant de perdre leur comportement fibreux à des intensités de traitement plus élevées (250°C – 5h) (figure 1). Ce second seuil est particulièrement recherché dans le cadre de cette étude.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 2. Analyse qualitative de la broyabilité du pin maritime et du chêne pédonculé traités thermiquement</figcaption></figure>

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 1. Broyabilité du pin maritime traité thermiquement (compression radiale)</figcaption></figure>

Ces observations sont confirmées par la détermination de certaines de leurs propriétés mécaniques. La figure 2 montre ainsi que lorsque l'intensité de traitement augmente les courbes présentent un nombre de « petits pics » de plus en plus important révélant ainsi une perte de
résilience mécanique du matériau. L'analyse de l'énergie absorbée ramenée à la surface de particule produite montre quant à elle une augmentation de la broyabilité du matériau lorsque l'intensité de traitement augmente.

Références

Bergman P.C.A., Boersma A.R., Kiel J.H.A., Prins M.J., Ptasinski K.J., Janssen F.J.J.G. (2005) Torrefaction for entrained-flow gasification of biomass. Report ECN-C- 05-067, The Netherlands. p. 50.

Colin J. (2007) Etude de la pyrolyse ménagée du bois: Mise au point d'un four de traitement thermique, essais expérimentaux et utilisation d'un code numérique de simulation. Rapport de Master. Université Henri Poincaré Nancy 1 et AgroParisTech ENGREF.

Pierre F., Almeida G., Huber F., Jacquin P., Perré P. (2011) An original impact device for biomass characterisation: some results obtained for woods at different moisture contents. Wood Science and Technology. Submitted.

Simmons G.M., Gentry M. (1986) Particle size limitations due to heat transfer in determining pyrolysis kinetics of biomass. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 10, 117-27.

Wei L., Xu S., Zhang L., Zhang H., Liu C., Zhu H., Liu S. (2006) Characteristics of fast pyrolysis of biomass in a free fall reactor. Fuel Processing Technology. 87, 863-871.

Mots-clés : broyabilité, bois, traitement thermique, particule, test d'impact, biocarburant

C09 NGUYEN Tuan-Anh

GEMH (Egletons)

tuan-anh.nguyen@etu.unilim.fr

Approches expérimentales et numériques pour l'étude des transferts hydriques dans le bois

Tuan Anh Nguyen¹, Nicolas Angellier¹, Sabine Care², Laurent Ulmet¹, Frédéric Dubois¹

1 Université de Limoges, Groupe d'Etude des Matériaux Hétérogènes, Département Génie Civil & Durabilité, Centre Universitaire de Génie Civil, Egletons

2 Institut Navier, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, Physique et Mécanique des Milieux Poreux, Champs sur Marne

Dans le cadre de la surveillance d'ouvrages en bois comme les ouvrages d'art ou les bâtiments recevant du public, un point clé lié à la durabilité des structures concerne la mesure de l'humidité dans les pièces massives. Or, aujourd'hui, le contrôle d'humidité s'effectue de façon très ponctuelle lors de la fabrication des éléments (industrie du lamellé-collé par exemple) ou sur des éléments en place mais en employant des techniques de mesure surfacique et très ponctuelle. Il n'est donc pas envisageable aujourd'hui d'installer un monitoring permettant d'obtenir des cartographies tridimensionnelles des gradients hydriques dans une structure en bois. Le travail proposé concerne donc le développement d'un outil de diagnostic permettant d'obtenir une image représentative de l'humidité de pièces massives employant un croisement de techniques exploratoires et numériques.

La base de ce travail repose sur l'utilisation de la méthode résistive pour quantifier la teneur en eau dans le matériau. Afin d'avoir une cartographie en profondeur, il est utilisé une technique multiplexée issue de la géophysique employant un maximum de croisements de lignes de courant afin d'avoir une topographie de prise de mesure balayant tout l'espace délimité par l'échantillon. Or, les travaux scientifiques menés sur ce sujet ont vite montré les limites de la méthode résistive du fait des lois logarithmiques reliant humidité et résistivité. Ainsi, nous travaillons actuellement sur une méthode hybride permettant de coupler les méthodes résistives traditionnelles à des modèles
de diffusion permettant, d'une part, d'identifier les propriétés de diffusion mais également de
donner des informations complémentaires là où la méthode résistive n'est plus efficace.

Un protocole expérimental est donc développé permettant, d'une part, d'employer la méthode
résistive retenue et d'optimiser les propriétés de diffusion injectées dans un algorithme aux
éléments finis basé sur une loi de Fick tridimensionnelle orthotrope non linéaire. Enfin, ce
protocole est complété par une mesure basée sur l'emploi de la gammmadensimétrie permettant
d'accéder aux profils hydriques suivant une direction privilégiée. Des recoupements sont ainsi
possibles entre les mesures de champ électrique, de densité et, l'outil de simulation numérique.

C10 MEDJELEKH Dalel

GEMH (Egletons)

dalelmedjelakh@yahoo.fr

Caractérisation multi-échelles du comportement thermo-hydrique des enveloppes
hygroscopiques

Medjelekh Dalel¹,², Dubois Frédéric¹, Ulmet Laurent¹

1 Groupe d'Etudes des Matériaux Hétérogènes – équipe Génie Civil et Durabilité, Université de Limoges, 19300 Egletons

2 Université Mentouri, Ecole d'architecture, Constantine, Algérie

Le confort thermique dépend des transferts de chaleur et de masse à travers l'enveloppe. Les
inerties thermique et hydrique de l'enveloppe présentent un procédé passif lié aux matériaux
assurant le bon comportement thermo hydrique. Elles offrent une piste non négligeable en terme
d'économie d'énergie dans l'habitat surtout s'il s'agit d'un matériau hygroscopique. Dans le but de
vérifier l'effet du comportement thermo-hydrique des enveloppes hygroscopiques sur le confort
thermique et la consommation énergétique de l'habitat une caractérisation multi échelles a été
menée sous différents climats sur divers matériaux hygroscopiques (de la maison habitée à
l'échelle de l'enveloppe à celle de la paroi arrivant à celle du matériau). En plus une simulation des
transferts thermo hydriques via TRNsys a été vérifiée.

Les résultats montrent que l'utilisation de matériaux locaux hygroscopiques adaptés aux climats de
leurs régions est à l'origine de l'amélioration du confort thermique. L'inertie thermique- hydrique du
matériau hygroscopique assure l'équilibre hygrométrique. Plus précisément, le transfert de masse
et les échanges convectifs par changement de phase en surface du matériau génèrent des
absorptions et des émissions de chaleur latente qui participent au rafraîchissement naturel en été
et procurent un apport additionnel de chaleur en période de chauffage. Enfin, la simulation
numérique proposée via TRNsys demande d'être complétée par le processus de diffusion.

Mots-clés: Enveloppe hygroscopique-matériau-confort thermique-transfert de chaleur et de masse
–Inertie thermique-hydrique.
Maçonnerie à base de bois et de terre-cruie collés par un liant minéral

F. Gouny, F. Fouchal, P. Maillard, S. Rossignol

Groupe d'Etudes des Matériaux Hétérogènes – équipe Génie Civil et Durabilité, Université de Limoges, 19300 Egletons

Dans le cadre de la politique de développement durable, la diminution des consommations énergétiques et des émissions de gaz à effet de serre est un réel objectif. En France, le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d'énergie et représente plus de 40% de l'énergie finale totale et près de 25% des émissions nationales de gaz à effet de serre. Il constitue donc un levier majeur sur plusieurs aspects dans l'atteinte des objectifs environnementaux fixés. La recherche de matériaux moins énergivores ou le développement de systèmes constructifs respectueux de l'environnement font l'objet de nombreuses études. Dans ce contexte, l'association de deux matériaux tels que la terre crue et le bois semble une solution prometteuse pour la construction de maison individuelle à bas cout énergétique. Aujourd'hui, les performances thermiques du bâtiment ne sont plus les seules préoccupations des architectes, le confort et la qualité de l'air intérieure font l'objet de plus d'intérêts. Le bois comme la terre possèdent de nombreuses qualités : ils nécessitent tous deux peu d'énergie pour leur fabrication, le bois en plus d'apporter sa légèreté et sa résistance à la structure répond aux contraintes de qualité de l'air intérieur. La terre amène son inertie et sa capacité à réguler l'humidité à l'assemblage. Cependant, l'assemblage de ces deux matériaux montre certains problèmes notamment aux interfaces entre le bois et la terre où des fissurations apparaissent au cours de l'enchainement des saisons et des variations climatiques. En effet, ces matériaux hygroscopiques présentent des différences de dilatation qui conduisent à des fissurations provoquant une diminution des performances énergétiques et de résistance du bâtiment en plus des problèmes d'esthétiques. Afin d'éliminer les fissurations produites aux interfaces dû aux phénomènes de retrait/gonflement, l'utilisation d'un liant géopolymère en tant que matériau d'interface apparaît comme une solution innovante. En effet, la mousse géopolymère synthétisée a la capacité d'adhérer sur le bois et la terre. Néanmoins, la caractérisation des comportements mécanique, thermique et hydrique des matériaux ainsi que leur assemblage est primordial afin de concevoir un système constructif fiable et stable. Afin de répondre à ces précédentes contraintes, l'objectif de cette étude est de concevoir un matériau multi-échelle du micromètre au mètre, à partir du développement d'un liant géopolymère et de maitriser des mécanismes d'interfaces.

Le but de ce travail est la formulation du liant géopolymère, la caractérisation hydrique des matériaux, la construction de muret pour les tests de durabilité et le traitement des essais d'arrachement.

Les différentes formulations ont été réalisées et testées afin de comprendre l'effet de la nature et de la quantité de la source de silicium utilisée. Toutes les formulations testées ont montré une adhésion satisfaisante avec la terre et le bois. Cependant les sources de silice utilisées ont une influence propre sur la viscosité du liant ainsi que sur les mécanismes de réactions de par leur surface de réaction différente. Les matériaux obtenus tendent soit vers un réseau géopolymère dense soit vers un matériau multiphasé avec un géopolymère et une phase de gel de silice. La quantité, la nature ainsi que la surface spécifique de la silice introduite semblent être les paramètres influant la nature du matériau consolidé. Les analyses par suivi FTIR ont mis en évidence une action importante des silices amorphes à forte réactivité sur les mécanismes de réactions.

Les tests d'arrachement réalisés sur les assemblages montrent une adhésion forte entre le liant la terre et le bois. Le paramètre limitant de ce test est la brique puisque la fissure est localisée dans tous les cas à l'intérieure de celle-ci sans perturber le liant. Les analyses visuelles après fracture ont mis en évidence la création d'une nouvelle phase dans la brique par diffusion du liant. La phase créée est plus résistante que la brique seule.