Préparation des éprouvettes d’essais

Les échantillons de bois de Palissandre utilisés pour les essais ont été fournis par l’administration forestière de la ville de Moramanga. Ces échantillons, de section carrée de 1 m de long et de 0,25 m de côte, proviennent d’une zone d’exploitation de la zone de Moramanga (zone bioclimatique de l’est de Madagascar), qui comme indiqué dans l’étude bibliographique, est la zone de provenance de 78% des bois qui approvisionnent la capitale Antananarivo.

En ce qui concerne les essences de bois ordinaires, les échantillons de bois ont été fournis par des exploitants forestiers opérant dans la zone de Moramanga ; excepté pour les échantillons de Sohihy8 (Breonadia salicina) qui ont été récupérés auprès d’une grande entreprise de fabrication de meubles à Antananarivo. Pour cette dernière, ils ont été obtenus sous forme de planches sciées sur dosse ayant pour dimensions 0,7 m de long x 0,2 m de large x 0,035 m d’épaisseur. Les autres essences de bois ordinaires ont été obtenues sous forme de traverses ayant pour dimensions 2,5 m de long x 0,22 à 0,25 m de côte (suivant la dimension de l’arbre).

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La provenance des échantillons de Sohihy utilisés dans cette thèse n’a pas été spécifiée. Toutefois, Sohihy (Breonadia salicina (Vahl) Hepper & J.R.I. Wood ou Breonadia microcephala (Delile) Ridsdale) possède une aire de répartition assez large à Madagascar. Elle est présente dans les forêts semi-décidues de l’ouest et les forêts humides de l’est, voire sur les hauts plateaux (Rakotovao et al. 2012 ; www.tropicos.org).

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Enfin, en ce qui concerne les essences exotiques, le Frêne (Fraxinus uhdei) et l’Eucalyptus maculata (Corymbia maculata) ont été collectés dans l’arboretum de Mandraka (zone bioclimatique de l’est de Madagascar), sous forme de grumes débitées sur dosse pour obtenir des planches (Figure 25) de dimensions 0,5 m de long x 0,20 à 0,22 m de large (suivant la dimension des traverses) x 0,04 m d’épaisseur

Pour les échantillons d’Eucalyptus citriodora (Corymbia citriodora), ils ont été fournis par une entreprise de transformation du bois. Ils proviennent des plantations d’Eucalyptus de Fanjahira à Tolagnaro (zone bioclimatique de l’est de Madagascar). Les échantillons ont été récupérés sous forme de planches sciées sur dosse ayant pour dimension 0,6 m de long x 0,1 m de largeur x 0,04 m d’épaisseur.

Les échantillons de Liquidambar (Liquidambar styraciflua) ont également été prélevés à Mandraka, dans le verger de provenances de la Direction des recherches forestières et piscicoles. Quant aux échantillons de Teck (Tectona grandis), ils ont été fournis par le CIRAD à Montpellier. Etant donné qu’il n’a pas été possible de se procurer de bois de Teck à Madagascar, il s’agit d’échantillons issus de plantations provenant de deux pays différents: Togo et Malaisie. Les conditions de plantation du Teck en provenance du Togo sont comparables avec la zone bioclimatique de l’ouest de Madagascar, et celles du Teck de Malaisie avec le bioclimat de l’est de Madagascar (Chaix, com. pers. 2012). Les échantillons de Liquidambar et de Teck ont été récupérés sous forme de plateaux débités sur quartier ayant pour dimensions : 0,6 m de long x 0,08 m d’épaisseur pour le Liquidambar, et 0,5 m de long x 0,04 à 0,06 m d’épaisseur suivant les pièces de bois pour les Tecks.

Figure 24 : Carte de localisation des lieux de provenance des échantillons [http://d-maps.com, modifié]

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Figure 25 : Echantillons de bois débités

3.1.2.2 Séchage et stabilisation

Les échantillons de bois ont été récupérés à différents états d’humidité : les essences de bois ordinaires, de Frêne et d’Eucalyptus maculata ont été collectées à l’état vert9 ; ceux de Palissandre, d’Eucalyptus citriodora et de Sohihy à l’état sec à l’air (entre 10% et 16% d’humidité relative) ; et enfin ceux de Liquidambar et de Teck à 12% d’humidité relative. Ces derniers ayant, en effet, déjà été conservés dans une chambre climatisée (Figure 26 b) à 20 °C et 65% d’humidité relative.

Notre démarche a été la suivante :

- Les humidités des différents échantillons (sous forme de planches) ont tout d’abord été mesurées.

- Ceux qui présentaient des humidités élevées ont été séchés dans une enceinte climatique (Figure 26 a) jusqu’à 12% d’humidité relative pendant deux mois. Au cours du séchage, des tests d’humidités ont été réalisés par des suivis réguliers de perte de masse sur les planches, mais aussi sur des petites éprouvettes prélevées sur ces dernières. Les échantillons qui présentaient des taux d’humidité relative avoisinant 12% ont été conservés dans des films plastiques, puis stabilisés en enceinte climatique avant le débitage des éprouvettes d’essais suivant les spécifications de chaque essai. La consigne utilisée lors de la stabilisation des échantillons était de 20 °C et 65% d’humidité relative. Au final, les échantillons ont présenté des humidités relatives variant entre 10% à 14% suivant les essences. Tous les échantillons ont alors été stabilisés à la consigne 20°C et 65% d’humidité relative pendant un mois avant d’usiner les éprouvettes aux formats nécessaires pour nos essais.

- Une fois les éprouvettes usinées, elles ont toutes été conservées dans des films plastiques, et remises en enceinte pour stabilisation 1 semaine avant chaque essai.

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Il est à noter que des difficultés ont été rencontrées du fait de la quantité de planches à maintenir en enceintes avec des cycles différents. Ainsi, une partie des échantillons a été envoyée au Cirad à Montpellier pour stabilisation dans une chambre climatisée.

(a) Séchage des échantillons en enceinte climatique

(b) Stabilisation des essences dans une chambre climatisée

Figure 26 : Séchage et stabilisation des essences

3.1.2.3 Usinage des éprouvettes d’essais

Tous les échantillons de bois utilisés sont arrivés en France sous forme de planches. La majorité d’entre elles avait été débitée sur dosse, sauf pour les échantillons de Liquidambar et de Teck qui avaient été débités sur quartier.

Des plans de débits ont donc été établis pour chaque planche de façon à optimiser le nombre d’éprouvettes par planche. Les principales opérations d’usinages permettant d’obtenir les éprouvettes ont été : le dégauchissage, le rabotage et la mise au format. Les dimensions des différentes éprouvettes sont précisées dans la partie expérimentation. Pour les essais de ténacité, une fois la mise au format effectuée, une entaille a été réalisée sur chaque éprouvette à l’aide d’une scie à ruban fine permettant l’obtention d’un trait de scie de 1,5 mm.

Etant donné les dimensions et la quantité de planches pour chaque essence, le même nombre d’éprouvettes pour chaque essence et chaque essai n’a pas forcément pu être obtenu (annexe 2).