Collection Mémoires et thèses électroniques
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Chapitre 6. Autres résultats

Table des matières

Trois autres résultats importants ont été obtenus au cours de ce projet mais n’apparaissent pas dans les trois articles précédents c’est pourquoi ils sont présentés dans ce dernier chapitre. Ils constituent une grande part de la partie expérimentale et ne peuvent donc pas être omis. Ces résultats concernent en premier lieu l’influence de la densité de peuplement et de la hauteur dans l’arbre sur les propriétés mécaniques, l’influence de la densité de peuplement et de la hauteur dans l’arbre sur le retrait, et enfin le profil radial de la moelle vers l’écorce des propriétés anatomiques.

Tel que décrit dans la méthodologie, les éprouvettes destinées aux essais de flexion statique ont été prélevées dans la direction radiale sur tous les arbres aux trois hauteurs mentionnées et dans les trois groupes de densité de peuplement. Les essais ont été effectués au laboratoire de Forintek Canada Corp. dans une salle conditionnée. Les éprouvettes du côté de l’écorce ont été éliminées de l’analyse lorsqu’ elles n’atteignaient pas la largeur de 1 cm en direction radiale du fait du diamètre du billon.

Les résultats statistiques obtenus par une analyse de variance ont montré que la densité de peuplement et la hauteur dans l’arbre n’ont pas d’influence significative sur le MOE ni sur le MOR. Les résultats du tableau 6-1 présentent les valeurs obtenues dans chaque catégorie pour MOE et MOR. On constate une différence par rapport aux valeurs moyennes trouvées par Jessome (1977) (Tableau 1-2) qui peut s’expliquer par l’échantillonnage et l’origine géographique des arbres.

Dans le cas de Jessome (1977) les essais ont été effectués sur des éprouvettes de taille 5 x 5 x 76 cm³ tandis que la taille des éprouvettes de cette étude est de 1 x 1 x 15 cm³. De plus l’origine géographique des arbres est très localisée dans notre cas. Le mode de calcul est également un facteur de variation car dans notre cas on a calculé une moyenne arithmétique incluant toutes les éprouvettes de la moelle vers l’écorce. Une moyenne pondérée tenant compte de la proportion de bois juvénile ou du nombre d’éprouvettes extraites du bois mature aurait donné un résultat différent.

On observe par exemple pour MOE, sur la figure 6-1, que le profil présente une hausse de la moelle vers l’écorce. Les résultats statistiques n’ont montré aucune interaction entre la distance radiale et la hauteur dans l’arbre ni entre la distance radiale et la densité de peuplement bien que les courbes ne soient pas parallèles sur la figure 6-1.

On observe facilement une différence significative du MOE en fonction de la distance radiale. Cela suggère que les variations les plus importantes se produisent de la moelle vers l’écorce. Ces résultats rappellent ceux que l’on a obtenus dans le chapitre 3 sur la largeur et la masse volumique des cernes pour lesquels on constatait peu d’influence de la hauteur dans l’arbre et de la densité de peuplement mais où les variations radiales étaient très importantes.

Le retrait a été mesuré du point de saturation des fibres jusqu’à 13.6% d’humidité d’équilibre sur les éprouvettes destinées aux tests de flexion statique. Un micromètre de précision relié à un ordinateur a permis d’effectuer une saisie automatique des données.

Le retrait longitudinal a présenté des mesures plus imprécises que les données obtenues pour le retrait radial et tangentiel. En effet, l’effet de torsion et de déformation lors du séchage de l’éprouvette a entraîné une certaine imprécision sur la mesure de sa longueur.

Néanmoins, l’analyse statistique a montré que le retrait longitudinal est plus faible dans le groupe à forte densité de peuplement. On constate également une forte variation radiale du retrait partiel longitudinal essentiellement dans le bois juvénile (Figure 6-2).

Les retraits partiels radial et tangentiel ne semblent pas être modifiés significativement par les variations de densité de peuplement, dans l’intervalle considéré de cette étude, ni par la variation en hauteur dans l’arbre. Par contre on note une variation radiale de la moelle vers l’écorce de ces propriétés (Figure 6-3). Toutefois, il faut noter que les éprouvettes situées près de la moelle présentaient une grande courbure des cernes qui ne permettait pas de dissocier le sens tangentiel du sens radial. Ainsi pour les éprouvettes proches de la moelle, le retrait mesuré sur chaque face est une combinaison du retrait partiel radial et du retrait partiel tangentiel.

Le rapport T/R moyen (1,8) est légèrement plus bas que celui qui est admis pour l’épinette noire (1,95) (Jessome 1977, Tableau 1-2).

L’étude de la structure anatomique en coupe transversale a été effectuée sur 6 arbres échantillons à hauteur de 2,4 m en raison du temps de préparation des coupes microscopiques, du temps de photographie des coupes et de l’analyse de chaque cerne.

Le résultat de l’examen microscopique des coupes transversales et de l’analyse des images sur WinCell est présenté dans la figure 6-4. Cette figure présente la variation radiale du pourcentage de paroi cellulaire par rapport à la surface totale de la cellule, de la moelle vers l’écorce, dans le bois initial et dans le bois final. Ce pourcentage est calculé par le rapport de la surface de paroi sur la somme des surfaces de lumen et de paroi, dans le bois initial et dans le bois final.

La particularité de cette courbe est sa ressemblance avec celle de la densité du bois (Figure 3-4), lesquelles présentent un creux à hauteur de l’age cambial de 10 ans. Ces résultats sont en accord avec les travaux de Nicholls (1984) qui a mis en évidence la corrélation entre la densité du bois et la proportion de paroi cellulaire chez le pin radiata. On note sur la figure 6-4 que les profils dans le bois initial et le bois final se comportent de manière identique. De plus on constate une stabilisation dans le bois mature du pourcentage de paroi cellulaire ce qui devrait induire une stabilisation de la densité. En effet, si l’on considère que la densité de la paroi cellulaire est constante et égale à 1,53 alors le pourcentage de paroi cellulaire devrait être un indicateur de la densité du bois. Or la figure 3-4 montre que la masse volumique des cernes augmente légèrement dans le bois mature. Ainsi on met en évidence l’importance du pourcentage de bois initial (Figure 3-3) sur la masse volumique des cernes. En effet dans le bois mature, la diminution du pourcentage de bois initial entraîne une augmentation de la masse volumique des cernes bien que ceux-ci soient composés d’un pourcentage de paroi cellulaire constant de la moelle vers l’écorce.

Les variations d’un cerne au suivant traduisent un effet possible du climat mais également les erreurs de mesures. La figure 6-4 montre donc l’effet de la structure anatomique du bois en coupe transversale sur la densité du cerne. Elle met également en évidence les variations internes, de la moelle vers l’écorce d’une part, et entre le bois initial et le bois final d’autre part.

Les résultats présentés dans cette partie montrent les variations de la moelle vers l’écorce de la proportion de paroi cellulaire, du retrait et des propriétés mécaniques.

La forte ressemblance du profil de densité avec le profil de proportion de paroi cellulaire suggère une relation de cause à effet entre la structure anatomique en coupe transversale et les propriétés physiques du bois.

Ces résultats mettent en évidence la faible influence de la densité de peuplement, pour ce site considéré, et de la hauteur sur les propriétés du bois au niveau macroscopique. Ainsi, le retrait et les propriétés mécaniques mesurés sur des éprouvettes n’ont pas présenté de variation significative avec ces deux variables indépendantes.

© Jérôme Alteyrac, 2005