Caractéristiques mécaniques des essences étudiées

Avant toutes choses, signalons que les modes de rupture des éprouvettes à l’issue des essais de flexion et de compression (figures 4.9.b et 4.11.a) montrent que ces derniers se sont déroulés dans de bonnes conditions.

Les caractéristiques mécaniques déterminées sont le module d’Young en flexion statique perpendiculaire aux fibres à 12% d’humidité, la contrainte de rupture en flexion statique perpendiculaire aux fibres, la contrainte de rupture en compression parallèle aux fibres.

La moyenne du module d’Young en flexion statique perpendiculaire aux fibres à 12% d’humidité, est de 6909,69MPa avec un écart-type de 1092,32 MPa pour Gmelina arborea, 13198,94 MPa avec un écart-type de 1618,47MPa pour Anogeissus leiocarpus et 13635,79 MPa avec un écart-type de 619,87 MPa pour Afzelia africana. Gmelina arborea a alors un module faible (inférieur à 10.000MPa) tandis que Afzelia africana et Anogeissus leiocarpus (compris entre 10.000MPa et 15.000MPa).

La comparaison à l’aide du test de t de Student révèle qu’il n’y a pas de différence significative au seul de 5% entre les moyennes des modules de Anogeissus leiocarpus et Afzelia africana, tandis qu’une différence significative est notée entre celles-ci et la moyenne de module de Gmelina arborea qui leur est inférieur de moitié.

Ces relations d’ordre constatées au niveau des modules d’Young sur les espèces étudiées, se remarquent de même au niveau de leurs caractéristiques de rupture respectives. En effet, les caractéristiques de rupture trouvées pour Afzelia africana (à environ 15% d’humidité), Anogeissus leiocarpus (à environ 17% d’humidité), et Gmelina arborea (à environ 14%

d’humidité), sont respectivement 98,20MPa avec un écart-type de 12,68MPa, 112,42MPa avec un écart-type de 8,40MPa et 60,31MPa avec un écart-type de 6,53MPa en ce qui concerne la contrainte de rupture en flexion statique perpendiculaire aux fibres ; 66,83MPa avec un écart-type de 2,90MPa, 59,37MPa avec un écart-type de 2,28MPa et, 29,16MPa avec un écart-type de 1,99MPa pour la contrainte de rupture en compression parallèle aux fibres.

Les obtenues sur Gmelina arborea corroborent avec ceux publiés par Formad environnement (2013) (voir revue bibliographique en 2.2.2 au chapitre 1).

Les valeurs trouvées pour Afzelia africana sont inférieures à celle obtenue à CIRAD (2008). Ceci pourrait se justifier par la densité des provenances des espèces considérées et leurs conditions de croissance, tel que l’a indiqué l’auteur (CIRAD). La différence entre la densité anhydre de l’espèce (0,77) étudiée dans le présent travail et la densité (0,80) à 12% d’humidité de l’espèce étudiée par CIRAD (2008) n’étant pas significative au seuil de 5% (résultat du test de t de Student), nous pouvons dire que la provenance utilisée par CIRAD (2008) est plus dense que celle étudiée dans le présent travail. Et, comme plus une espèce est dense, plus ses caractéristiques mécaniques sont élevées (Guitard D. & Polge H., 1987), nous pouvons dire que cette relation d’inégalité entre les provenances est cohérente.

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Tableau 4.4 : Caractéristiques physiques des essences étudiées : Afzelia africana, Gmelina arborea et Anogeissus leiocarpus.

Essences

Tableau 4.5 : Caractéristiques mécaniques des essences étudiées

Essences

Afzelia africana 13635,79±619,87 98,20±12,68 66,83±2,90 14,94±1,04

Gmelina arborea 6909,69±1092,32 60,31±6,53 29,16±1,99 16,61±1,46

Anogeissus leiocarpus 13198,94±1618,47 112,42±8,40 59,37±2,28 13,50±1,05

4. Analyse de l’adéquation entre les usages et les caractéristiques déterminées 4.1. Détermination des propriétés des espèces étudiées

En considérant les caractéristiques déterminées sur les différentes essences (tableau 4.4, au chapitre 4) et en utilisant l’échelle de qualification de Monnin (Campredon, 1934), nous avons déterminés les propriétés qualitatives de chacune de ces essences que sont Afzelia africana, Anogeissus leiocarpus et Gmelina arborea.

Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 4.6. Les informations sur la durabilité biologique des essences sont obtenues de la littérature. De ce tableau, il ressort que le bois de Afzelia africana est mi-lourd et durable, avec de faibles retraits. Il est peu nerveux et plus ou moins dur avec une résistance mécanique moyenne, donc bonne. Sa densité moyenne (bois mi-lourd), présage déjà de sa bonne résistance mécanique. En ce qui concerne Anogeissus leiocarpus, le bois de l’espèce présente des propriétés mécaniques proches de celle de Afzelia africana (en témoigne qu’il est aussi un bois mi-lourd), mais il reste très nerveux avec des retraits plus forts et une dureté plus faible, que le bois de Afzelia africana.

Quant à Gmelina arborea, il a un bois léger, tendre, peu durable, avec des retraits moyens mais moindre que ceux de Anogeissus leiocarpus. Le bois de Gmelina arborea a une résistance mécanique faible et est quelque peu nerveux.

4.2. Identification des critères minima de choix du bois selon chaque domaine d’utilisation

A partir des besoins en propriétés technologiques selon les conditions minimales ou usuelles d’emploi du bois déterminées et résumées dans le tableau 4.1 (premier tableau du chapitre 4), nous avons identifié les critères minima de choix du bois dans chaque domaine d’utilisation. Ces critères sont présentés dans le tableau 4.7.

Par exemple, une espèce qui est éligible pour être utilisée en ameublement doit avoir une bonne résistance mécanique, une bonne stabilité dimensionnelle, une bonne durabilité ainsi que de bonnes qualités esthétique et de finition.

De même, une espèce destinée à être utilisée en sculpture devra avoir une bonne durabilité, de bonne qualité esthétique et de finition et une résistance mécanique plus ou moins bonne, selon le cas.

4.3. Comparaison des propriétés aux critères de choix

En confrontant les propriétés des essences étudiées avec les critères selon les domaines, l’analyse révèle que les propriétés de Afzelia africana, respectent les critères de choix pour l’ameublement (Bonne qualité de finition, Bonne résistance mécanique, Bonne stabilité dimensionnelle, Bonne durabilité, Bonne qualité esthétique). En effet, ce bois a une bonne résistance mécanique et une bonne dureté ; étant peu nerveux et ayant de faibles retraits, il jouit donc d’une bonne stabilité dimensionnelle ; il a une bonne durabilité (Campredon, 1934) et présente aussi un bel aspect. Ainsi, l’utilisation de Afzelia africana dans l’ameublement se justifie au regard de ses propriétés : il y a donc adéquation entre les

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usages du bois de l’espèce et ses propriétés technologiques. Au regard de ses propriétés, l’espèce peut aussi être recommandée pour l’utilisation en sculpture.

En ce qui concerne Anogeissus leiocarpus, le bois de l’espèce présente de bonnes propriétés mécaniques, mais il reste très nerveux avec des retraits forts. Sa dureté plus faible que celle de Afzelia africana. Or, les besoins minima en propriétés (du bois) pour une utilisation en charpente sont : Longueur importante, Bonne résistance mécanique, Bonne stabilité dimensionnelle. Alors, Anogeissus leiocarpus ne serait pas un bois très indiqué pour la charpente parce qu’ayant de forts retraits et étant très nerveux, il n’a pas une bonne stabilité dimensionnelle, même s’il bénéficie d’une longueur importante (du témoignage des professionnels et d’aprèsKambou Sié, 1997).

Ceci justifierait sa faible utilisation en ameublement et en sculpture. La maîtrise des techniques de séchage de ce bois, pourrait permettre d’augmenter son aptitude à une utilisation en charpente. Son utilisation en menuiserie légère - telle que déjà pratiqué par les professionnels - ne poserait pas de problème selon les critères de choix dans ce domaine d’utilisation (voir, tableau 4.7).

Quant à Gmelina arborea, il a un bois léger, tendre, quelque peu nerveux avec des retraits moyens ; il est peu durable et a une résistance mécanique faible. En sculpture (besoin de bonne durabilité, bonne qualité esthétique, bonne qualité de finition, etc), l’espèce ne serait pas recommandable pour des œuvres de longue durée de vie à cause de sa faible durabilité.

La position de premier bois utilisé en sculpture et en fabrication de tam-tam, qu’occupe ce bois (telle que révélée par nos enquêtes) concernerait les œuvres usuelles – tels que les masques, les tams-tams, comme c’est le cas - ne nécessitant peut-être pas de très longue durée de vie. Ces propriétés déclassent évidemment aussi Gmelina arborea du rang des bois prioritaires à recommander pour une utilisation principale dans des travaux en ameublement et en charpente.

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Tableau 4.6 : Propriétés des essences testées

Essences

Caractéristiques physiques Caractéristiques mécaniques Propriétés biologiques

Densité

Retrait

Dureté Résistance en compression Résistance en flexion Module en flexion Durabilité

Radial Tangentiel Volumique Coefficient de retrait Volumique

Afzelia africana Mi-

Gmelina arborea Léger Faible Moyen Moyen

Peu à moyen-nement nerveux

Tendre Faible Faible Faible **Peu durable

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Tableau 4.7 : Critères minima de choix des bois par domaines d’utilisation

Domaines Ameublement Menuiserie légère Sculpture Construction de Mortier Construction de Tam-tam Construction de pirogue Charpente Coffrage

Critères

Tableau 4.8 : Récapitulation de l’analyse de l’adéquation entre usages et propriétés des essences étudiées

Ameublement Sculpture Charpente Construction _

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dimensionnell déterminer les caractéristiques physiques et mécaniques usuelles de trois essences de bois utilisées au Bénin, à savoir Afzelia africana, Anogeissus leiocarpus et Gmelina arborea. Les caractéristiques obtenues ont révélé que Afzelia africana et Anogeissus leiocarpus ont de bonnes propriétés mécaniques et qui sont proches les unes des autres alors que celles de Gmelina arborea sont faibles. L’analyse de l’adéquation des caractéristiques avec les usages a montré que le choix de Afzelia africana pour l’ameublement est convenable. Par contre, Anogeissus leiocarpus ne serait pas un bois très indiqué pour la charpente où elle est actuellement utilisée, à moins de maîtriser son séchage ; toutefois, elle est utilisable convenablement en menuiserie légère. Quant à Gmelina arborea, l’espèce ne serait pas recommandable pour des œuvres de longue durée de vie en sculpture et en construction de tam-tam où elle est surtout utilisée actuellement.

Conclusion générale

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Conclusion générale

Dans ce travail, nous avons d’abord fait l’analyse documentaire de la gestion des ressources forestières ligneuses et en particulier celles en bois d’œuvre, au Bénin. Nous avons eu l’occasion de constater que le sous-secteur forestier souffre de sérieux problèmes de disponibilité en données statistiques forestières, ce qui n’est pas de nature à faciliter les analyses documentaires. Ce travail a aussi permis de voir que le Bénin dispose de beaucoup d’espèces de bois d’œuvre dont certaines sont menacées de disparition, dans les forêts. De plus, les actions de reboisement entreprises sont entrain de porter leurs fruits par un renouvellement du couvert végétal qui s’est accentué surtout ces dernières années. Toutefois, il reste à garantir le renouvellement effectif des variétés d’essences.

Aussi, nous retenons que la contribution du Bénin à la production du bois de construction à l’échelle africaine est faible et qu’elle est quasiment nulle à l’échelle mondiale. Il est alors indispensable que ces ressources déjà en faible quantité, soient davantage mieux gérées et que les actions de reboisement soient intensifiées surtout à l’endroit des essences en voie d’extinction, qui sont pour la plupart des essences de ‘‘valeur’’.

Ensuite, nous avons déterminé les essences couramment utilisées par les professionnels de la transformation du bois, selon l’avis de ces derniers, dans divers les divers domaines que sont l’ameublement, la menuiserie légère, la construction de charpente, le coffrage, la sculpture, la construction de mortier, la construction de tam-tam, la construction de pirogue. Les différents usages de ces essences de bois ont été aussi rapportés en images. Nous avons eu l’opportunité pendant l’exécution de cette partie du travail, d’aborder des notions passionnantes comme celles relatives aussi bien à la conception et à la mise en œuvre de plan d’enquête, qu’aux outils appropriés de traitements de données statistiques.

Enfin, les caractéristiques physiques et mécaniques de trois essences de bois utilisées au Bénin, sont déterminées ; il s’agit de Afzelia africana, Anogeissus leiocarpus et Gmelina arborea. Cette partie du travail effectuée au laboratoire, nous a permis de d’appréhender le caractère anisotrope du matériau bois et la variabilité naturelle de ses propriétés physiques et mécaniques d’une espèce à une autre. Les caractéristiques obtenues ont révélé que Afzelia africana et Anogeissus leiocarpus ont de bonnes propriétés mécaniques et qui sont proches les unes des autres alors que celles de Gmelina arborea sont faibles. L’analyse de l’adéquation des caractéristiques avec les usages, a montré que le choix de Afzelia africana pour l’ameublement est convenable. Par contre, Anogeissus leiocarpus ne serait pas un bois très indiqué pour la charpente où elle est actuellement utilisée, à moins de maîtriser son séchage ; toutefois, elle est utilisable convenablement en menuiserie légère. Quant à Gmelina arborea, l’espèce ne serait pas recommandable pour des œuvres de longue durée de vie en sculpture et en construction de tam-tam où elle est surtout utilisée actuellement.

Quelle est la situation (d’adéquation) des autres espèces les plus exploitées dans les autres domaines d’utilisation ? Comment améliorer les performances des essences de bois actuellement utilisées ? Que sont les rendements actuels selon les niveaux de

transformation du bois par les professionnels et comment faire pour les améliorer de manière à réduire les pressions sur les forêts en vue de favoriser une gestion durable de nos forêts ? Ce sont là autant de préoccupations qui constitueront des axes de recherche futures.

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