Bois de construction-Les bois de sciage traditionnels-Classification/

CLASSE D’ASPECT OU “CHOIX”

Il répond à des exigences esthétiques. Ce classement répond à des normes européennes .

Ne pas confondre avec la classe de résistance.

Il prend en compte la présence, la taille et la répartition des singularités du bois sur les différentes faces (tels les nœuds, les flaches, les gerces et fentes, les poches de résine…), ainsi que les altérations naturelles dues aux champignons et aux insectes.

Le CTBA (Centre Technique du Bois et de l’Ameublement) définit 6 choix selon les usages, pour les bois résineux (Sapin, Épicéa, Pin maritime, Pin sylvestre, Pin noir, et Douglas..).

CLASSE DE RÉSISTANCE MÉCANIQUE OU CLASSE STRUCTURELLE

Rappel : ne pas confondre avec les classes d’aspect ou « choix »

L’utilisation d’un bois en usage structural est conditionnée par la connaissance de ses propriétés mécaniques. Ainsi le classement structural a pour but de proposer différentes classes où les bois seront triés en lots homogènes de même résistance en vue d’optimiser leur utilisation en construction.

Pour réaliser ce classement, deux méthodes existent

Classement visuel	Classement mécanique par machine
Selon la norme NF B 52-001, les bois sont classés en observant les singularités du bois : nombre de nœuds, diamètre des nœuds, poche de résine, altération biologique.	Les propriétés mécaniques du bois sont déduites par des mesures effectuées par machine
Nomenclature (classes ST-I, ST-II, ST-III, ST-IV, HST1 ou choix 2, 3).	Les classes de résistance sont différentes selon les essences de bois. Elles sont désignées par une lettre: C pour les résineux, D pour les feuillus et GL pour les lamellés-collés. Un nombre correspond ensuite à la contrainte de rupture en flexion du bois. Plus ce nombre est grand, plus la résistance au bois est élevée. Par exemple, C30 signifie que la pièce résiste à une pression de 30 Mpa en flexion.

En ossature et charpente, ce sont majoritairement les bois résineux qui sont utilisés.

– C18 convient aux charpentes traditionnelles,
– C24 convient aux charpentes industrielles (fermettes), bois d’ossature et lamellé-collé,
– C30 répond aux exigences des charpentes lamellé-collé à hautes performances.

Les correspondances des classes visuelles avec les classes mécaniques sont définies par la norme NF EN 1912

Essences	Classe visuelle selon NF B 52-001	Classe résistance mécanique selon NF EN 338
Sapin, épicéa, pins, douglas, peuplier	ST-I	C 30
Mélèze	ST-I	C 27
Sapin, épicéa, pins, douglas, peuplier, mélèze	ST-II	C 24
Sapin, épicéa, pins, douglas, peuplier, mélèze	ST-III	C 18
Pins	ST-IV	C 14
Chêne	2	D 24
Chêne	3	D 18

CLASSE D’EMPLOI OU CLASSE DE RISQUE

Avant d’utiliser du bois dans la construction, il est nécessaire de se référer à la norme NF EN 335-1 à 3 créée par l’institut technologique Forêt, Cellulose, Bois-construction et Ameublement (FCBA).

Elle définit 5 classes d’emploi selon les risques d’exposition du bois à l’humidité. Pour chaque classe, il faudra choisir une essence d’une durabilité naturelle ou traitée chimiquement selon les risques biologiques encourus.

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Classe de risque	Mise en situations des bois	Exemple d’utilisation des bois	Traitement des bois si non préservation naturelle et selon imprégnation de l’essence
1	Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est sous abri, entièrement protégé des intempéries et non exposé à l’humidification.	Emplois intérieurs uniquement : meubles, parquets, lambris, menuiseries et aménagements intérieurs,…	Préservation par trempage
2	Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est sous abri et entièrement protégé des intempéries mais où une humidité ambiante élevée peut conduire à une humidification occasionnelle mais non persistante.	Bois à l’abri des intempéries. Charpente, ossatures correctement ventilées en service	Préservation par trempage
3a	Situation dans laquelle le bois n’est pas en contact avec le sol, est est exposé aux intempéries directes mais que la conception de l’ouvrage permet l’évacuation rapide de l’eau. Humidité fréquentes sur des périodes courtes.	Toutes pièces de construction ou menuiseries extérieures sans contact avec le sol et soumises à la pluie :Bardages, menuiseries extérieures	préservation par trempage ou pulvérisation
3b	Situation dans laquelle le bois n’est pas en contact avec le sol, est exposé aux intempéries directes mais que la conception de l’ouvrage ne permet pas une évacuation rapide de l’eau. Humidité très fréquente sur des périodes significatives	Toutes pièces de construction ou menuiseries extérieures sans contact avec le sol et soumises à la pluie :Bardages, menuiseries extérieures	Préservation classe par autoclave
4	Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est en contact avec le sol ou de l’eau douce et est ainsi exposé en permanence à l’humidification.	Bois horizontaux en extérieur (balcons, coursives,…) et bois en contact avec le sol ou une source d’humidification prolongée ou permanente Bois en extérieur : Poteau brise vue, terrasses extérieures	Préservation par autoclave
5	Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est en permanence exposé à de l’eau salée	Bois en extérieur :Piliers, pontons, bois immergés	Préservation par autoclave

TAUX D’HUMIDITÉ DES BOIS

Le bois est un matériau hygroscopique, il a la capacité d’absorber ou de perdre une certaine quantité d’eau, en fonction de l’humidité relative de l’air. Pour des taux d’humidité du bois inférieurs à 30 %, cette propriété physique s’accompagne de variations dimensionnelles : le bois gonfle ou se rétracte et peut alors subir des déformations.

En fonction de la destination des bois (charpente, murs ossatures bois, etc.), le bois devra présenter un taux d’humidité qui permette une fabrication et une mise en oeuvre correcte ainsi qu’une bonne stabilité dimensionnelle dans le temps.

Pour le bois d’oeuvre, le séchage est un étape indispensable, il a un impact :
– sur la durabilité du bois,
– sur sa stabilité dimensionnelle et structurelle,
– sur sa résistance aux moisissures et aux insectes. Ainsi, en dessous de 20 % d’humidité, les champignons ne s’y développent pas.

Le processus de séchage peut être naturel (par stockage sous abri ventilé) ou artificiel (en cellule de séchage) afin d’obtenir un taux d’humidité optimal en fonction de l’utilisation qui en sera faite.

Les taux d’humidité à respecter dans la construction sont spécifiés par les DTU 31-1 « Charpente et escaliers en bois » et 31-2. « Construction de maisons et bâtiments à ossature en bois ».

Les bois en intérieur sont généralement entre 8 et 12% d’humidité; les bois en extérieur et dans la construction entre 13 et 22%
Concernant la charpente, ce taux ne doit pas dépasser 22 % en moyenne. Concernant la construction de maisons et bâtiments à ossature bois, l’humidité à la mise en œuvre doit être inférieure à 18 %.

Eléments de construction	Taux d’humidité	Classe d’emploi
Parquets, meubles	10 %	1
Revêtements intérieurs	12 %	1
Charpentes intérieures, éléments de toiture abrités	22 %	2
Ossature bois	18 %	2 – 3
Menuiseries intérieures (bâtiments chauffés)	13 %	1
Menuiseries extérieures	15 %	3
Terrasses extérieures	18 %	(3) – 4
Charpentes extérieures, bandeaux	22 %	3 – 4
Clôtures, poteaux, passerelles extérieures, caillebotis	22 %	4
Jetées, pontons de mer	25 %	5

CLASSE DE DURABILITÉ NATURELLE

La durabilité naturelle d’une essence est son aptitude à résister sans l’apport d’aucun traitement à l’attaque des agents biologiques d’altération : champignons de pourriture, termites, insectes, foreurs marins.

Les experts ont mis en place une classification pour la durabilité naturelle du bois. Il existe alors 5 classes de durabilité naturelle :

Classe 1 : très durable (exemple : le robinier)
Classe 2 : durable (exemples : le châtaignier, le chêne)
Classe 3 : moyennement durable (exemples : le douglas, le mélèze, le noyer)
Classe 4 : peu durable (exemples : l’épicéa, le sapin, l’orme)
Classe 5 : pas durable (exemples : l’aune, le frêne, le merisier, le peuplier)

Chaque essence possède sa propre durabilité naturelle. Par défaut, lorsqu’on évoque la durabilité naturelle d’une essence, on considère le duramen (bois de cœur) et on exclut l’aubier (bois jeune) qui est naturellement moins résistant

Il est possible d’améliorer la durabilité naturelle d’une essence par adjonction d’un produit de préservation. On parle alors de durabilité conférée.

Les essences à aubier et duramen distincts (chêne, robinier, châtaignier, pins …) ont pour la plupart une durabilité naturelle du cœur. On peut utiliser ces essences, purgées de leur aubier, pour des usages nécessitant des classes d’emploi allant jusqu’à 3 ou 4 et ceci sans les traiter.

Lorsque le retrait de l’aubier n’est pas économiquement intéressant, on décide de traiter les bois. C’est le cas par exemple des pins. Le Pin est l’une des rares essences résineuses où le traitement de préservation par autoclave est parfaitement efficace. L’aubier des Pins présente une très bonne capacité d’imprégnation.

Pour les bois où l’aubier et le duramen sont non distincts (bouleau, épicéa, sapin, hêtre…). Il faudra utiliser un traitement de préservation pour les utiliser en construction.

Le tableau ci-contre indique, pour les essences de bois les plus utilisées en France dans la construction, la classe maximum pouvant être atteinte avec ou sans traitement.

Essences	Avec traitement	Sans traitement	Résistance naturelle aux termites
Châtaignier	_	classe 3	Moyenne
Chêne	classe 4	classe 3	Nulle
douglas, mélèze, red cedar	classe 3	classe 3	Nulle
Epicéa	classe 3	_	Nulle
Pin sylvestre et maritime	classe 5	classe 3	Nulle
Robinier (pseudo acacia)	inutile	classe 4	Bonne
Sapin	classe 3	_	Nulle
Ipé, Doussié, Merbau, Moabi, Padouk	_	classe 4	Bonne
Azobé, Iroko	_	classe 3	Bonne

Les essences de bois sont utilisables soit sans traitement (mais purgée d’aubier) si elles possèdent une durabilité naturelle suffisante face aux attaques biologiques, soit en appliquant un traitement de préservation adapté (traitement par imprégnation superficielle par autoclave, haute température, oléothermie, …).

Imprégnation superficielle		Imprégnation profonde/bois autoclavé
Pour les classes d’emploi de 1 à 3a, le traitement s’effectue en surface par aspersion ou par trempage. Ces procédés permettent au produit de traitement de pénétrer dans le bois jusqu’à plusieurs millimètres par capillarité. La pénétration du produit sera fonction de l’imprégnabilité de l’essence, de l’état de surface de la pièce de bois et de la durée traitement. Lorsque le bois doit être retaillé, la solution de traitement doit être appliquée au badigeon sur les coupes.		Cette technique permet aux essences de bois dites imprégnables (et donc sensibles à l’humidité, aux insectes et aux champignons) d’obtenir les mêmes propriétés que les essences imputrescibles. . Pour les classes d’emploi 3B et 4, les bois sont traités par autoclave, c’est-à-dire par imprégnation en partie ou en totalité de l’aubier. Le principe consiste à saturer de produit toutes les cellules du bois. Les bois traités en autoclave sont d’abord séchés pour atteindre une hygrométrie inférieure à 25%. Cette étape permet d’assurer une meilleure imprégnation du produit dans les cellules
Traitement par aspersion pour les classes d’emploi 1 et 2	Traitement par trempage pour les classes d’emploi 1, 2 et 3a	Traitement par autoclave pour les classes d’emploi 3b, 4 et 5
Aspersion (= pulvérisation) sous tunnel	Trempage court : immersion complète des pièces de bois supérieure à 3 minutes avec une pénétration du produit par capillarité,	Le traitement en autoclave est la meilleure solution pour protéger le bois qui sera utilisé en extérieur.

Les traitements naturels du bois

Le traitement par rétification ou THT (Traitement à haute température)

Traitement par oléothermie

La rétification consiste en la pyrolyse ou cuisson du bois à une température comprise entre 200 et 250°C. Il s’agit d’un traitement en profondeur, irréversible qui conduit à la modification même de la matière. Aucune substance chimique n’est rajoutée, pour une amélioration des propriétés physiques à la clé : stabilité dimensionnelle, dureté de surface, couleur dans la masse homogène…

L’oléothermie répond aux préoccupations actuelles en termes de protection de l’environnement et de santé. Elle permet de protéger le bois durablement grâce à des procédés naturels, qui consiste à imprégner en profondeur le bois d’un mélange d’huiles végétales et d’adjuvants naturels chauffé à basse température. L’oléothermie est un procédé de thermohuilage qui s’avère idéal pour pouvoir conserver du bois en extérieur. On appelle ce bois traité de cette façon le bois thermohuilé.

CLASSE D’IMPRÉGNATION – IMPRÉGNABILITÉ

Les bois n’ont pas tous la même capacité d’imprégnation des produits de préservation. On distingue deux catégories d’essences : les essences imprégnables, qui peuvent être imprégnées en totalité, et les essences réfractaires qui ne sont pas imprégnables soit en totalité, soit au niveau de leur aubier.

Les traitements de préservation peuvent être encadrés par la marque de qualité : CTB B+ . Cette marque atteste de la performance du processus d’imprégnation en vérifiant la conformité des différents facteurs influant sur la qualité du traitement (humidité des bois, qualité du matériel, dilution adéquate du produit de préservation …).

Les bois CTB B+ ont reçu des produits de traitement certifiés CTB P+. Ces produits sont conformes aux exigences de la directive Biocides 98/8/CE. L’utilisateur final est assuré des performances des bois en service en termes de durabilité et de respect de l’environnement et de la santé.

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Bibliographie

Consulter les fiches éditées par la FNB (Fédération Nationale de Bois)

Fiche N° 1	Fiche N° 3	Fiche N° 4
Usage des produits bois	Durabilité du bois naturelle ou conférée	Classe d’emploi

Fiche N° 5	Fiche N° 6	Fiche N° 7
Traitement de préservation du bois	Les différents classements du bois	Les propriétés des essences Françaises

Bois de construction-Les bois de sciage traditionnels-Classification/

CLASSE DE RÉSISTANCE MÉCANIQUE OU CLASSE STRUCTURELLE

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