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Le bois a un comportement variable selon son hygrométrie.

En effet, le bois contient de l'eau et réagit différemment suivant son taux d'humidité :

  • En se déformant sous l'effet d'une charge : plus il est humide, plus il va se déformer. C'est ce qu'on appelle le « fluage », sorte de flexion de la pièce de bois qui se courbe ;
  • En modifiant sa section et sa longueur : on parle « d'effet de dimension », quand la résistance du bois augmente en même temps que la hauteur, et la longueur de la pièce de bois diminue sous l'effet de la baisse de son taux d'humidité initial ;
  • En se dégradant biologiquement sous l'effet de champignons (moisissures), d'insectes ou de térébrants marins (tarets ou crustacés).

En fonction de ces différents éléments qui influent, il existe plusieurs classifications du bois suivant des critères définis, qui se superposent mais ne doivent pas se confondre.

Classes biologiques d'emploi

Elles définissent le milieu dans lequel est mis en œuvre le bois. Il existe 5 classes d'emploi selon la norme EN 335 :

Classe d'emploi 1

C'est la 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. Il peut être altéré par des insectes à larves ou des termites. C'est le cas des menuiseries intérieures.

Classe d'emploi 2

C'est la situation dans laquelle l'élément bois est bien protégé, mais dans un endroit où l'humidité ambiante est élevée : il peut être attaqué par des insectes ou de la pourriture superficielle. C'est le cas des charpentes.

Classe d'emploi 3

Dans ce cas le bois n'est pas abrité, mais pas en contact avec le sol. Il est exposé aux intempéries ou est soumis à une humidification fréquente et peut subir des stagnations d'eau. Il est altérable par des insectes, des termites, des champignons de façon plus profonde suivant son exposition. C'est le cas des menuiseries extérieures comme les fenêtres, les volets, les portails et les portes.

Classe d'emploi 4

Dans ce cas, le bois est en contact avec le sol ou de l'eau douce, et est donc exposé en permanence à l'humification. Il peut être attaqué par les insectes mais aussi de façon virulente par les termites et les champignons (pourritures). Dans ce cas, tout le volume du bois est attaquable. C'est le cas des poteaux et des clôtures.

Classe d'emploi 5

L'élément bois est en permanence exposé à de l'eau salée : dans ce cas, tout le volume est attaquable par les térébrants marins en partie immergée et les champignons/pourriture en partie aérienne. C'est le cas des pontons pour bateaux.

Classes de durabilité

La classe de durabilité vérifie l'aptitude à l'emploi en fonction de la classe d'emploi du bois utilisé, évoquée juste avant. Et elle désigne la durabilité de l'essence de bois sans traitement ou avec traitement.

La norme EN 350 indique sous forme de classe la durabilité des principales essences présentes sur le marché européen. La norme EN 460 indique les classes d'emploi vis-à-vis de cette durabilité.

Lorsque la durabilité naturelle est insuffisante, on protège le bois. Le niveau de traitement correspond à chaque classe d'emploi. Le niveau de traitement est fonction des essences, du produit, de la quantité et de la profondeur. Les procédés de traitement sont :

  • Le badigeonnage, la pulvérisation et le trempage court, compatibles avec une classe d'emploi 2 ou 3 faible ;
  • L'autoclave sous vide ou sous pression, compatible pour une classe d'emploi 3, 4 ou 5.

Classes de service

La vérification d'une structure porteuse ou d'éléments porteurs (soumis à des charges extérieures) repose sur un critère de résistance (E.L.U. - états limites ultimes) et sur un critère de déformation (E.L.S. - états limites de service). Ces critères doivent être vérifiés pour des combinaisons d'actions répertoriées par l' EUROCODE. L'Eurocode 5 prend en compte le caractère variable du bois en fonction de son hygrométrie suivant les 3 classes de service énoncées ci-après :

Classe de service 1

Elle est caractérisée par une humidité dans les matériaux correspondant à une température de 20 °C et une humidité relative de l'air environnant inférieure à 65 % que quelques semaines par an. Ceci correspond de 7 à 13 % d'humidité pour des bois résineux : c'est le cas des structures situées dans des locaux chauffés.

Classe de service 2

Elle est caractérisée par une humidité dans les matériaux correspondant à une température de 20 °C et une humidité relative de l'air ne dépassant 85 % que quelques semaines par an. Ceci correspond de 13 à 20 % d'humidité pour des bois résineux : c'est le cas des charpentes abritées ou des murs ossatures bois soumis aux variations hygrométriques.

Classe de service 3

C'est le cas de conditions climatiques amenant des humidités supérieures à la classe de service 2.

Classes de résistance

Les éléments composant un ouvrage bois doivent avoir des performances et des caractéristiques conformes aux normes, et doivent respecter des valeurs de section pour leur mise en œuvre. Deux classements se recoupent :

Le classement visuel

Il prend en compte la provenance, la densité, la pente de fil, la nodosité et l'épaisseur des cernes. Pour les bois français, la norme de référence est la NF B 52-001 déclinant 3 classes : ST I, ST II et ST III.

Le classement mécanique

Il suit la norme NF EN-338 et comporte 3 classes : C 18, C 24, C30 (le nombre correspondant à une valeur de résistance en mégapascal).

Ces classes correspondent aux essences de bois :

  • Les classes C correspondent aux résineux : C18 (pour le red cedar), C24 (pour le douglas ou le peuplier), C30 (pour le pin, sapin ou épicéa) ;
  • Les classes D correspondent aux feuillus : D30 (châtaignier), D35 (chêne, iroko), D40 (makoré), D50 (moabi), D70 (ipé).

On pratique ensuite des correspondances et des classements suivant l'utilisation des éléments bois.

Exemple d'une charpente :

  • Traditionnelle, classe des bois utilisés : ST III, C18
  • Industrielle, classe des bois utilisés : ST II, C24
  • Lamellée collée, classe des bois utilisés : ST I C30 et ST II C24

Pratiques et usages

D'une manière générale, il est préférable de concevoir une structure en bois en évitant les stagnations (pièges à eau) et en prévoyant un drainage efficace des eaux de ruissellement pour réduire les attaques biologiques.

Pour chaque utilisation, il faut penser « classe d'emploi » selon l'exposition du bois à l'humidité, et prendre en compte les éléments de classement cités ci-dessus.

Cas de figure pour un revêtement extérieur

On peut choisir parmi 3 classes :

  • Classe d'emploi 2 : bois sec dont la surface est humidifiée temporairement (humidité inférieure à 18 %). Les lames sont posées verticalement avec ventilation et drainage. Elles peuvent être posées horizontalement sur une façade non exposée aux intempéries dominantes.
  • Classe d'emploi 3 : bois soumis à des cycles alternant humidité et sécheresse. Les lames posées horizontalement doivent être de classe 3, exception faite d'une façade peu exposée.
  • Classe d'emploi 4 : bois exposé en permanence à l'humidification (humidité supérieure à 20 %). C'est une obligation pour les lames posées à moins de 20 cm du sol.
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