Réalisation de l’essai de compression axiale

Cet essai a été effectué sur toutes les trois (03) essences retenues. Il consiste à appliquer un effort de compression de façon progressive et parallèlement au fil du bois (NF B 51-007 (1985)). L’effort a été appliqué de façon progressive, de la valeur zéro jusqu’à la rupture de l’éprouvette, à une vitesse de 2 mm/min. Les essais ont été réalisés sur une machine d’essais «SATEC» équipée d’un dispositif d’essai constitué de deux plateaux dont l’un est munis d’une rotule. Dix (10) éprouvettes de dimensions 60 mm (L) x20 mm (R) x 20 mm (T) ont été utilisées par essence. La contrainte de rupture ( ), exprimée en MPa, a été déterminée pour chaque éprouvette avec l’Équation ci-après :

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= ∗ où :

P : charge maximale (N) ;

a et b : dimensions de la section transversale de l’éprouvette (mm)

 La valeur moyenne et l’écart-type de la contrainte de rupture pour l’ensemble des éprouvettes essayées, sont calculés. L’analyse comparative de la moyenne calculée avec une autre déjà existante ainsi qu’entre espèces étudiées, a été faite en utilisant le test statistique de t de Student.

Les figures 4.11 a et b suivantes, montrent quelques éprouvettes de compression et de dureté après les essais.

Figure 4.11 : Eprouvettes de compression (a) et de dureté (b), après essai.

(a) : Eprouvettes de d’essai de compression rompues

(b) : Eprouvettes de dureté rompues après essai

3. Résultats et Discussion

Les caractéristiques déterminées sont celles physiques et mécaniques des trois essences de bois ayant fait l’objet du présent travail, que sont Afzelia africana, Gmelina arborea et Anogeissus leiocarpus. Les différentes données d’essai ainsi que les étapes des traitements ayant conduit aux valeurs des caractéristiques recherchées sont présentées à l’annexe… les résultats obtenus (valeurs des caractéristiques) sont présentés dans les tableaux récapitulatifs 4.4 et 4.5.

3.1. .Caractéristiques physiques des essences étudiées

Les caractéristiques physiques déterminées pour les essences étudiées sont les densités, anhydre et basale, les coefficients de retraits volumique, radial et tangentiel totaux ainsi que la dureté Monnin.

Les densités anhydres moyennes obtenues sont de 0,52 avec un écart-type de 0,12 pour Gmelina arborea ; 0,77 avec un écart-type de 0,08 pour Afzelia africana et 0,86 avec un écart-type de 0,01 pour Anogeissus leiocarpus. La comparaison à l’aide du test de t de Student montre qu’il y a de différence significative au seuil de 5% entre les densités anhydres moyennes de ces espèces (considérées deux à deux).

En ce qui concerne la densité basale, Gmelina arborea présente une moyenne de 0,47 avec un écart-type de 0,10 ; Afzelia africana une moyenne de 0,69 avec un écart-type de 0,08 et Anogeissus leiocarpus une moyenne de 0,74 avec un écart-type de 0,01. 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 densités basales moyennes de Afzelia africana et Anogeissus leiocarpus alors que ces moyennes sont supérieures à celles de Gmelina arborea. Cette équivalence ou non différence de densité basale constatée entre Afzelia africana et Anogeissus leiocarpus pourrait être liée à la nature des deux espèces.

Ainsi, nous pouvons dire que, de façon globale, la densité (anhydre ou basale) de Afzelia africana plus forte que celle de Gmelina arborea mais plus faible que celle de Anogeissus leiocarpus. Gmelina arborea est un bois léger (densité inférieure à 0,65) alors que Anogeissus leiocarpus et Afzelia africana sont des bois mi-lourd à lourd (densité au voisinage 0,85).

La teneur en eau maximum moyenne déterminée pour Gmelina arborea est de 116,46% avec un écart-type de 20,92% contre 67,88% avec un écart-type de 14,74% pour Afzelia africana et 60,97 % avec un écart-type de 1,47% pour Anogeissus leiocarpus. Pour ces deux dernières espèces, il n’y a pas de différence significative au seuil de 5%, selon le test de t de Student. Donc Anogeissus leiocarpus et Afzelia africana ont pratiquement les mêmes teneurs en eau maximum qui reste presque la moitié de celle de Gmelina arborea.

Pour ce qui est des retraits, Gmelina arborea présente un retrait volumique total de 10,76% avec un type de 2,31% pour un retrait radial total de 3,71% avec un écart-type de 0,72% et un retrait tangentiel de 6,93% avec un écart-écart-type de 1,14% ; ces retraits

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dimensionnels sont marqués par une anisotropie de retrait caractérisée par le rapport RT/RR

(tangentiel divisé par radial) de 1,90 avec un écart-type de 0,33. Afzelia africana présente un retrait volumique total de 11,26% avec un écart-type de 2,62% pour un retrait radial total de 3,32% avec un type de 0,74% et un retrait tangentiel de 4,84% avec un écart-type de 1,67% ; son rapport RT/RR est de 1,45 avec un écart-type de 0,34.

Quant à Anogeissus leiocarpus, son retrait volumique total est de 16,94% avec un écart-type de 0,83% pour un retrait radial total de 5,25% avec un écart-écart-type de 0,38% et un retrait tangentiel de 9,32% avec un écart-type de 0,71% ; son le rapport RT/RR est de 1,79 avec un écart-type de 0,21. La comparaison des moyennes à l’aide du test de t de Student montre qu’il n’y a pas de différence significative au seuil de 5% entre le retrait volumique total de Gmelina arborea et celui de

Afzelia africana alors que Anogeissus leiocarpus montre un retrait plus fort. Le même constat est fait pour le retrait radial de ces espèces. Par contre, les retraits tangentiels totaux des trois espèces sont différents, de même que leurs rapports RT/RR. En effet, Gmelina arborea présente un retrait tangentiel plus petit que Anogeissus leiocarpus mais plus élevé que Afzelia africana. En revanche, Gmelina arborea a un rapport RT/RR plus petit que celui de Afzelia africana mais plus grand que celui de Anogeissus leiocarpus.

De plus, alors que Gmelina arborea et Afzelia africana ont un retrait volumique total moyen (compris entre 9% et 13%) et Anogeissus leiocarpus fort un retrait volumique total (supérieur à 13%), Afzelia africana a plutôt un retrait tangentiel total faible (inférieur à 6,5%) pendant que Gmelina arborea et Anogeissus leiocarpus ont des retraits tangentiels totaux moyens (compris entre 6,5% et 10%). Quant au retrait radial total, il est faible (inférieur à 3,8%) pour Afzelia africana et Gmelina arborea alors que celui de Anogeissus leiocarpus est moyen (compris entre 3,8% et 6,5%).

Globalement, le retrait tangentiel total de chacune des trois espèces reste supérieur à leur retrait radial total respectif avec un rapport RT/RR qui est compris pratiquement entre 1,5 et 2, intervalle de valeurs connu en général dans les littératures

L’anisotropie des retraits étant à l’origine de l’apparition des fentes au cours du séchage, Gmelina arborea présenterait au séchage moins de fentes que Anogeissus leiocarpus mais plus que Afzelia africana.

En ce qui concerne la moyenne de dureté Monnin, elle est de 1,59 avec un écart-type de 0,16 pour Gmelina arborea, 3,44 avec un écart-type de 0,48 pour Anogeissus leiocarpus et 5,73 avec un écart-type de 0,46 pour Afzelia africana. On remarque que la dureté de Anogeissus leiocarpus est plus grande (de 2 fois) que celle de Gmelina arborea et plus petite (de 1,5 fois) que Afzelia africana. Au regard de ces valeurs moyennes, ces espèces peuvent être qualifiées de tendre (dureté Monnin comprise entre 1,5 et 3) pour Gmelina arborea, mi-dur pour Anogeissus leiocarpus et Afzelia africana (compris entre 3 et 6).