Étude préliminaire portant sur l’aboutage de grumes de bouleau, à l’état vert et de faible diamètre

Details

Supervisors

Latteur, Pierre ; Frère, Hugues

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [120] : ingénieur civil des constructions, à finalité spécialisée

Abstract

Le bouleau de faible diamètre, bien qu’étant une essence prometteuse face au changement climatique, est actuellement principalement valorisé dans l’industrie du papier. Or, la demande croissante présente dans la construction en bois pousse à optimiser le plus possible les ressources en bois tout en effectuant le moins de transformations pour limiter les coûts et favoriser la concurrence. Trois campagnes d’essais ont été effectuées sur des billons de bouleau de faible diamètre (compris entre 50 et 120 mm) afin d’analyser la faisabilité de l’aboutage de bouleau de faible diamètre à l’état vert. Tout d’abord, 15 essais de flexion de billons non-aboutés ont été réalisés pour analyser la résistance en flexion du bouleau. Ensuite, 17 essais de flexion de billons aboutés à l’état vert ont été effectués. Finalement, 36 essais d’optimisation ont été réalisés également sur des billons de bouleau aboutés à l’état vert avec un objectif d’amélioration du procédé ainsi que d’optimisation de l’aboutage. Cette dernière campagne d’essais a été réalisée en utilisant un protocole d’essai non-destructif mis au point dans le cadre du projet ROBOTRONC. Lors des résultats de la première campagne d’essais, la résistance caractéristique mesurée en flexion du bouleau de faible diamètre était de 42,1 MPa. La résistance caractéristique des 17 essais de billons aboutés obtenue est de 10,9 MPa, soit un quart de la résistance caractéristique du bouleau non-abouté. Pour la dernière campagne d’essais, plusieurs améliorations ont été apportées afin que la résistance en flexion de l’aboutage tende vers celle du bouleau. Différents facteurs tels que l’augmentation de la teneur en humidité, la souplesse des entures, le dispositif de serrage et l’alignement des billons ont été optimisés. Ces améliorations ont permis d’obtenir de meilleurs résultats avec notamment une résistance au 5e percentile à l’État Limite Ultime de 10,7 MPa, ce qui implique une résistance caractéristique à la rupture plus grande. Malheureusement, 23 essais sur 31 ont montré des signes de faiblesse lors des essais non-destructifs. Deux paramètres de serrage lors de l’aboutage ont également été analysés durant cette dernière campagne d’essais : le temps (5 minutes, 1 heure et 4 heures) et la pression (1, 5 et 8 MPa). 9 combinaisons ont été testées et les valeurs les plus optimales sont 1 heure et 4 heures de durée de pressage et 1 ou 5 MPa de pression appliquée. Finalement, même si de nombreuses améliorations et optimisations restent à effectuer avant d’envisager une fabrication et un usage industriel, les résultats de ce produit sont assez prometteurs et méritent réellement de plus amples explorations.