Bois et humidité : mesurer pour être bien informé

Le bois est un produit naturel qui reste sensible à l'humidité après le séchage et la transformation. Cela signifie qu'il peut absorber ou perdre de l'humidité et donc se dilater ou se rétracter. Si cela se produit de manière irrégulière, le bois se déforme. Si le bois reste humide pendant une longue période, le risque d'attaque fongique augmente.

Comportement du bois

Le bois est composé de cellules dont la paroi est durcie. Ensemble, elles forment les éléments constitutifs de la structure du bois (fibres, vaisseaux). Ces deux éléments sont également "hygroscopiques", c'est-à-dire qu'ils peuvent rejeter de l'humidité dans l'air, mais aussi en absorber. Dans un environnement sec, un bois humide libère de l'humidité. À l'inverse, un bois sec absorbera l'humidité dans un environnement humide. Ce processus s'accompagne d'un retrait ou d'un gonflement, ce qui peut entraîner des déformations.

Le bois de l'arbre vivant contient à la fois de l'eau "libre" (dans les cavités cellulaires et les espaces entre celles-ci) et de l'eau "liée" (contenue dans les parois cellulaires). Le processus de séchage commence directement après l'abattage de l'arbre. Ce processus est plus rapide pour le bois débité que pour les grumes. La vitesse de séchage dépend en outre des dimensions du bois et de facteurs environnementaux tels que la température, la circulation de l'air et l'humidité. Il est conseillé de sécher le bois avant de le transformer en produit fini. Si le bois sèche pendant son utilisation, il risque de se rétracter, de se déformer et de se fissurer.

Comportement de retrait et de gonflement

Le retrait et le gonflement se produisent en dessous de ce que l'on appelle le "point de saturation des fibres". Le bois ne se déforme que lorsque de l'eau liée est absorbée ou libérée. Au-dessus du point de saturation des fibres, l'eau liée ne s'évapore pas. Dans les conditions d'utilisation, la réaction du taux d'humidité du bois aux changements climatiques est ralentie et atténuée. Par conséquent, la probabilité d'un retrait, d'un gonflement ou d'une déformation gênante du produit fini est inférieure à ce qu'indiquent les chiffres de retrait. Dans la pratique, il est recommandé de sécher le bois avant la transformation jusqu'à un taux d'humidité correspondant à l'humidité relative moyenne de l'application et de l'environnement auxquels il est destiné. Le taux d'humidité à atteindre via le séchage avant la transformation dépend de l'usage prévu pour le bois.

Si le bois sèche pendant son utilisation, il risque de se rétracter, de se déformer et de se fissurer

Termes

Le taux d'humidité du bois est défini comme le rapport entre la masse d'eau qui peut être extraite du bois et la masse du bois séché au four.
L'équilibre hygrométrique est le taux d'humidité du bois qui est en équilibre avec l'humidité relative de l'air ambiant à une température donnée.
L'humidité relative (H.R.) de l'air est définie comme la quantité de vapeur d'eau dans l'air, exprimée en pourcentage, de la quantité maximale de vapeur d'eau présente à une température et une pression atmosphérique données.
L'hystérésis est présente dans presque tous les matériaux naturels. L'hystérésis signifie que l'équilibre hygrométrique (= le taux d'humidité du bois après une climatisation de longue durée à une température et un taux d'humidité de l'air fixes) est plus élevé lors du séchage (désorption) que lorsque le bois s'humidifie (adsorption). La différence entre les deux équilibres hygrométriques varie selon l'essence de bois et l'humidité relative, mais elle est de l'ordre de 0,5 à 4,0 %.
Le taux d'humidité périphérique est le taux d'humidité moyen de la zone périphérique ou de la couche extérieure sur une profondeur allant jusqu'à 1/4 de l'épaisseur et/ou de la largeur nominale d'une section de bois. Le taux d'humidité central est le taux d'humidité moyen du cœur de l'arbre. Le cœur (duramen) est défini comme la partie du bois dont la profondeur est supérieure à 1/4 de l'épaisseur et/ou de la largeur nominale.
Le coefficient de retrait est le pourcentage de variation de dimensions due à une variation de 1 % d'humidité, mesuré sur une plage d'humidité où le retrait peut être considéré comme constant.

Directions de retrait

Le bois a des propriétés anisotropes, c'est-à-dire que les propriétés du matériau ne sont pas les mêmes dans toutes les directions.

En ce qui concerne le retrait, on peut distinguer un certain nombre de directions :

Radiale : perpendiculaire aux anneaux de croissance
Tangentielle : parallèle aux anneaux de croissance
Axiale : dans le sens de la longueur (longitudinale)

Le bois sèche 10 à 15 fois plus vite dans le sens longitudinal que dans le sens radial ou tangentiel. Le séchage radial est quant à lui un peu plus rapide que le séchage tangentiel. Cela signifie que le bois scié sur dosse séchera plus rapidement que le bois scié sur quartier.

L'aubier sèche également plus vite que le duramen. Le duramen contient des composants chimiques spécifiques qui ralentissent le déplacement de l'humidité.

Déformations possibles sous l'influence de l'humidité

Déformations

La différence de retrait et de gonflement entre les directions radiale et tangentielle peut provoquer des déformations. Selon la nature de la déformation, on parle de courbure, de flexion, de déformation ou de décollement. Courbure et gauchissement : en raison du retrait inégal dans les directions tangentielle et radiale, le bois scié aura tendance à se déformer. En effet, dans une pièce de bois, la proportion de bois tangentiel et radial n'est pas uniformément répartie. Cela est dû au fait qu'une poutre a une section rectangulaire alors que le bois a une structure concentrique. Le bois scié uniquement sur quartier constitue l'exception. Il se rétracte lors du séchage, mais ne se déforme pas.

Un humidimètre est compact, pratique et abordable

Comment mesurer le taux d'humidité ?

La mesure de l'humidité peut se faire simplement à l'aide d'un humidimètre pour bois. Cet appareil (compact) mesure la conductivité électrique du bois. Plus le bois contient d'humidité, mieux il conduit l'électricité. L'appareil traduit cette conductivité en un pourcentage d'humidité qui s'affiche à l'écran. La plupart des humidimètres sont dotés de deux broches métalliques ou électrodes à la base que l'on insère simplement dans le bois. Certains modèles sont également équipés d'un capteur infrarouge qui permet de mesurer la valeur de l'humidité sans contact.

Outre le pourcentage d'humidité, les meilleurs humidimètres donnent également des informations sur le type de bois et la température.

Quand mesurer le taux d'humidité du bois ?

Le taux d'humidité se mesure à différents moments :

Pendant le stockage : le bois stocké dans des conditions humides, surtout sur une longue période, peut se fissurer ou se déformer.
Avant la transformation : la mesure indique si le bois est en bon état pour la transformation.
Avant la pose: un taux d'humidité correct permet d'éviter des problèmes ultérieurs.
Après la pose: il est également conseillé de contrôler le taux d'humidité après la pose. Ceci est particulièrement important pour les sols en bois, afin de pouvoir intervenir à temps en cas de problème.