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Plateau technique Xylomat : Produits composites à base de bois et matériaux biosourcés
BoisFibre

Istie Rahayu, thèse soutenue le 24-08-2016

Mesure des fissures de déroulage et des états de surface des placages de bois à croissance rapides ; étude et modélisation de l’impact des propriétés des placages sur les performances des LVL de bois à croissance rapide

Thèse de doctorat en Génie mécanique - procédés de fabrication, sous la direction de Rémy Marchal et de Wavan Darmawan.

Soutenue le 24-08-2016 à l’ENSAM, dans le cadre de Ecole doctorale Sciences des métiers de l’ingénieur (Paris), en partenariat avec Laboratoire bourguignon des matériaux et procédés (Cluny, Saône-et-Loire) (laboratoire).

Pour répondre à la demande croissante de bois et pour préserver les forêts primaires, les méthodes de sylviculture les plus dynamiques ont été privilégiées de manière générale sur la planète. Les objectifs de la recherche étaient :

1) déterminer le point de démarcation/ âge de transition entre le bois juvénile et le bois mature sur sengon (Falcataria moluccana), jabon (Anthocephalus cadamba Miq.), peuplier (Populus sp) et douglas (Psedotsuga menziesii)

2) analyser l’effet de la juvénilité sur une fissuration cyclique, la rugosité et de mouillage

3) analyser l’effet de la fissuration cyclique et juvénilité sur la résistance à l’adhérence de la colle et les propriétés mécaniques du LVL en flexion

4) appliquer un nouveau modèle analytique pour estimer la variation du module d’élasticité du lamibois (sengon et jabon) depuis la moelle vers l’écorce.

A partir de la longueur des fibres, le point de démarcation entre le bois juvénile et le bois mature ont été estimés. Pour les essences sengon and jabon, les placages obtenus à partir du cœur des arbres, réputés juvéniles, sont plus fissurés plus rugueux et avec une haute mouillabilité comparativement à ceux obtenus à partir du bois près de l’écorce (plus mature). Une phase d’étuvage préliminaire des bois dans un bain d’eau chaude à 75°C pendant 4 heures a permis d’améliorer sensiblement la qualité des placages en diminuant la fissuration, la rugosité et s’accompagne d’une augmentation de la mouillabilité. La résistance à l’adhérence de la colle, et les modules élastiques et de rupture spécifiques (SMOE et SMOR) du LVL (jabon et sengon) diminuent à mesure que la fréquence de fissure augmente ou en partant de l’écorce vers la moelle.

L’avantage de l’utilisation de placages en peuplier de bois mature a été prouvé avec une amélioration de 15 à 20% en moyenne pour les propriétés mécaniques, pour un poids de panneau comparable. Pour le douglas, l’utilisation de placages de bois mature dans la constitution des panneaux de LVL permet également d’améliorer les performances en flexion (de 7 à 22 % sur el MOR).

Le modèle analytique a été utilisé afin de prédire les variations du module élastique allant de la moelle à l’écorce. Il permet à partir d’un grand nombre de combinaisons d’estimer le potentiel issu d’une ressource donnée.

Pour le contexte de l’étude qui représente bien le potentiel sylvicole de l’Indonésie, la proportion de bois juvénile étant quasi-totale (100%), l’action de trier les placages n’est pas apparue comme pertinente.

Publications :

Louis Denaud, Stéphane Girardon, Guillaume Pot et Istie Rahayu (2016) Modelling the effects of wood cambial age on the effective modulus of elasticity of poplar laminated veneer lumber. Annals of Forest Sciences, Juin 2016

Wayan Darmawan, Louis Denaud, Remy Marchal, Naresworo Nugroho, Istie Rahayu, Julien Ruelle (2016) The effect of juvenility and veneer thickness on bending strength of Douglas-fir laminated veneer lumber. Indian Academy of Wood Science, Mai 2016



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