4. RESULTATS ET DISCUSSIONS
4.2. Caractéristiques physiques du rônier
4.2.1. Rétractibilité totale
On appelle rétractibilité la propriété que possède le bois de varier dans ses dimensions et son volume lorsque son humidité varie. Elle provoque les phénomènes communément désignés sous le nom de « travail » du bois et « jeu » des assemblages. Le pourcentage de variation du volume entre deux états d’humidité mesure la rétractibilité volumétrique bois entre ces deux états. Si le volume diminue, on parle de retrait et s’il augmente, on dit aussi gonflement du volume.
La rétractibilité totale est la rétractibilité mesurée entre l’état de saturation et l’état anhydre. Elle a été mesurée sur le rônier conformément aux prescriptions de la norme NF B 51-006 décrite dans le paragraphe 3.3.1.2. et les différents résultats se présentent comme suit :
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Tableau 4.1 : Caractéristique du retrait total du rônier N° de
Tableau 4.2 : Caractéristique du gonflement total du rônier N° de
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L’analyse des différents coefficients de variation montre que les différents résultats obtenus sur la rétractibilité ne sont pas trop dispersés. Ces résultats sont globalement bons d’après le tableau 3.2.
Figure 4.2 : Variation du retrait et gonflement du rônier
Figure 4.3 : Variation des coefficients du retrait et du gonflement du rônier
De l’analyse des histogrammes (figures 4.2 et 4.3), nous constatons globalement que les caractéristiques de retrait sont inférieures au celles de gonflement.
13,9
Coefficient de rétractibilité totale (%)
Coéfficient de retrait
Coéfficient de gonflement
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Le bois de rônier présente un retrait volumique moyen de 13,9 %. Selon le tableau 4.3 relative à la qualification, son retrait volumique est moyen. Par contre, les retraits radial et tangentiel dont les valeurs moyennes sont respectivement 4,1 % et 3,8 %, sont trop faible.
D’après NGARGUEUDEDJIM K. et al. (2015), le faible retrait du rônier résulterait de la présence du taux de silice d’environ 0,053 % dans le bois de rônier. Aussi, le duramen est-il un bois dur, compact, dense, sec et imputrescible.
Selon NGARGUEUDEDJIM K. et al. (2015), le rônier a un retrait volumique moyen de 6,05 %, un retrait linéaire moyen de 2,62 % et un retrait tangentiel moyen de 0,57 %. Nos résultats sont largement différents de ces valeurs (environ le double), par contre ils sont beaucoup plus proche des résultats des travaux de GBAGUIDI V. et al. (2010) qui ont trouvé 9,61 % pour le retrait volumique moyen, 5,77 % pour le retrait radial et 5,92 % pour le retrait tangentiel moyen. Par ailleurs, nos résultats montrent que le retrait radial du rônier est inférieur à son retrait tangentiel. Ceci est confirmé par les travaux de NGARGUEUDEDJIM K. et al.
(2015). Comme dans les travaux de GBAGUIDI V. et al. (2010), l’on ne note aucune différence significative entre les valeurs des taux de retraits transverses.
Tableau 4.3 :Qualification des rétractibilités (NF B51-002) Rétractibilité totale Qualification
20 à 15 % Fort retrait
15 à 10 % Moyen retrait 10 à 5 % Faible retrait
Il est intéressant de connaitre la variation du volume pour chaque variation de 1 % de l’humidité. Entre l’état anhydre et l’état de saturation à l’air, cette variation est en effet constante et caractérise les bois. On l’appelle coefficient de rétractibilité volumétrique (NF B51-002).
Le rônier de l’étude présente un coefficient de retrait volumique moyen de 0,46 %. Selon le tableau 4.4 relative à la qualification, le rônier est un bois nerveux. Ses coefficients de retrait radial et de retrait tangentiel sont respectivement
0,14 0,01 %
et
0,13 0,01 %
. Ils sont presque égaux.90
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Tableau 4.4 : Qualification des coefficients de rétractibilités (NF B51-002) Coefficient de rétractabilité Qualification des bois
0,55 à 1 % Très nerveux
0,36 à 0,55 % Nerveux
0,15 à 0,36 % Peu nerveux
Le rônier a un gonflement volumique de
16, 2 3,7 %
. Son gonflement radial moyen est 4,2 % et celui tangentiel moyen est 4,0 %. D’après GUITARD D. cité par BOUSSARI A. (2008), le gonflement radial moyen du rônier est 2,45 % et celui tangentiel moyen est 2,37 %. Nos résultats sont différents de ces données. Par ailleurs, le coefficient de gonflement volumique du rônier est
0,54 0,12 %
, ceux de gonflement radial et de gonflement tangentiel sont respectivement
0,14 0,02 %
et
0,13 0,01 %
.Ces coefficients sont presque égaux. Dans le plan transverse, le coefficient de gonflement radial moyen et ceux de retrait radial moyen sont identique. Il en est de même pour le coefficient de gonflement tangentiel radial moyen et ceux de retrait tangentiel moyen.Les différentes variations de la rétractibilité radiale et tangentielle observées confirment le caractère anisotropique du bois rônier.
La différence entre nos résultats et ceux des autres chercheurs serait due à l’aspect complexe du bois de rônier dont les dispositifs sont liés à sa composition chimique (cellulose, hémicellulose, lignine, etc.) et les différentes proportions du composant également basées sur des genres, des conditions climatiques, l’âge d’usinage et autres.
4.2.2. Absorption d’eau
L’absorption d’eau sur un matériau permet de suivre l’évolution de sa capacité à absorber l’eau en fonction du temps. Elle a été étudiée sur le rônier conformément au protocole décrit dans le paragraphe 3.3.1.3. et les différents résultats se présentent comme suit :
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Tableau 4.5 : Absorption du rônier
La courbe cinétique d’absorption montre la variation du taux d’absorption d’eau du rônier suivant le temps. Elle renseigne aussi sur la vitesse d’absorption d’eau du rônier. Le taux d’absorption à un instant quelconque se calcule comme le rapport entre le gain massique du matériau dû au séjour dans l’eau et sa masse initiale sèche. Avec les différentes mesures prises, les courbes cinétiques d’absorption ont été tracées.
N° de l’éprouvette
Taux d’absorption (Tt) en %
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 -
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Figure 4.4 : Cinétique d’absorption des éprouvettes du rônier
Figure 4.5 : Cinétique d’absorption moyen du rônier
Avant toute analyse, il faut constater que les différentes courbes des éprouvettes du rônier présentent des allures quasiment identiques (figure 4.4). On en déduit que les éprouvettes de rônier captent l’eau de la même manière lorsqu’elles sont en présence d’un milieu humide.
De plus, les coefficients de variation du taux d’absorption calculés à différente date étant tous inférieurs à 5 % (tableau 4.5), les différents résultats ont une excellente dispersion d’après le tableau 3.2. Tout ceci permet d’avoir une bonne appréciation du comportement hygroscopique du rônier.
De l’analyse des courbes cinétique d’absorption, nous constatons que le rônier a une vitesse d’absorption faible. Son taux d’absorption totale (de l’état anhydre à l’état saturé) est environ 63,9 % et est obtenu après 23 jours d’immersion.
0
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L’évolution du taux d’absorption dans le temps nous permet d’identifier trois zones caractéristiques des propriétés hydrophiles du matériau.
La première zone s’étend sur les vingt-quatre premières heures après la mise à l’eau des éprouvettes du rônier. Le taux d’absorption augmente très rapidement et atteint près de 46%
de l’absorption totale. Rappelons en un premier lieu que les éprouvettes avant leur immersion sont séchées à l’étuve ; le retrait de l’eau au cours du séchage y a forcément créé des poches de vides et des microfissures. Nous pouvons donc assimiler l’absorption observée dans cette zone à une occupation des vides par l’eau. Cette hypothèse est par ailleurs confirmée par les remontées de bulles d’air qui s’observent les premières heures après immersion des éprouvettes.
L’étendue de cette zone constitue un bon indicateur de porosité du rônier ; il suffit de considérer que plus le rônier poreux (réseau de vides plus étendus et connectés), plus vite il atteint son absorption maximale dans cette zone.
La seconde zone quant à elle, s’étend des vingt-quatre premières heures jusqu’aux trois cent trente-six (14 jours) suivantes. La vitesse d’absorption diminue énormément, mais ne s’annule pas. Aussi, le taux d’absorption atteint au bout de cette phase est-il largement représentatif de l’absorption à saturation du matériau (environ 99 % du taux d’absorption totale).
La troisième zone, presque horizontale, est caractérisée par une stabilisation de l’absorption d’eau. Dans cette phase, les échanges entre le bois et son milieu sont amoindris.
Par ailleurs, le taux d’absorption totale du rônier (63,9 %) est environ 4 fois son gonflement total (16,2 %). Ceci constitue une information importante sur la porosité du rônier d’étude.
La capacité d’absorption d’eau est un facteur très important dont il faut tenir compte lors de l’association béton bois de rônier.
En effet, soumis à des conditions d’humidité, le rônier devient un matériau hygroscopique : il absorbe l’humidité du béton et subirait un gonflement non négligeable
( 16, 2 3,7 % pour son gonflement volumique total) suivi d’un retrait (
13,9 2, 7 %
pour son retrait volumique total) lors du séchage. Ce phénomène d’instabilité dimensionnelle du rônier pourrait provoquer la rupture d’adhérence entre ce matériau et le béton. Pour éviter cela, certains traitements doivent être appliqués pour imperméabiliser les tiges de rônier avant qu’elles n’entrent en contact avec le béton frais.Rappelons par ailleurs, que la limite du taux d’humidité optimal d’utilisation admise du bois est comprise entre 16% et 18% (NGARGUEUDEDJIM K. et al. 2015).
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