Best pratices to avoir hardwood checkng
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1. D 1816623 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 20 Gerce sur un panneau de contre plaqu 6 5 Protection des produits d utilisation finale contre les gerces et les fentes La formation de gerces et de fentes sur les produits du bois utilis s l int rieur comme les meubles les rev tements de sol les menuiseries pr fabriqu es et les armoires peut tre vit e en contr lant la temp rature int rieure l humidit relative et l infiltration de l eau Dans le cas des produits utilis s l ext rieur comme les platelages et les bardages les conditions ambiantes ne peuvent tre contr l es En cons quence 1l faut recourir l application de divers enduits Grunewalder et al 2006 Ces enduits bloquent les rayons solaires et emp chent l infiltration de l eau Un bon enduit emp che non seulement l infiltration de l eau dans le bois mais il affiche en outre une flexibilit suffisante qui tol re l expansion et la contraction du bois d coulant de son exposition aux conditions extr mes de froid et de chaleur Parmi ces enduits signalons les peintures filmog nes Figure 21 ou les teintures p n trantes Figure 22 l huile ou l eau Signalons toutefois que les peintures filmog nes emp chent l infiltration et l vacuation d humidit ce qui peut entra ner la formati2. FPInnovations 319 rue Franquet FPinnovat lOnS Qu bec Qu bec GIP 4R4 Programme des technologies transformatrices Projet n TT4 3 03 201005167 l ment 4 Initiative de recherche sur les bois feuillus D veloppement de nouveaux proc d s et de nouvelles technologies pour le secteur des bois feuillus Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes sur les produits de bois feuillus Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention par Dian Qing Yang et Dany Normand Chercheurs D partement de la fabrication de bois de sciage Avril 2014 y Le S Ka 5 i cL x POR Re RE S Fi t LE Dian Qing Yang Dany Normand Francis Fournier Chef de projet R viseur Directeur de d partement 2014 FPInnovations Tous droits r serv s Le pr sent document vise fournir une information juste et faisant autorit mais il ne pr tend pas tenir lieu d avis professionnel Pour obtenir un tel avis il est possible de consulter un expert de FPInnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Resume La formation de gerces et de fentes sur les produits du bois est un probleme majeur pour les fabricants de produits de bois feuillus et les consommateurs En effet des gerces et des fentes peuvent se former sur les billes les sciages verts et s ch s et sur les produit
3. air et le vent sont aussi des facteurs qui influent sur la formation de gerces et de fentes Il y a donc lieu d orienter les empilements de bois d uvre un angle faible par rapport la direction des vents dominants afin de r duire la vitesse de s chage en retardant l coulement de lair en travers des empilements Une bonne pratique pour minimiser exposition du bois au soleil et ralentir coulement de l air consiste placer les bouts des paquets a proximit les uns des autres ou d installer un tissu entre les paquets En g n ral le temps requis pour le s chage a lair du bois d uvre d pend de l essence et des dimensions des pi ces Le bois d uvre d un pouce d paisseur exigera de 45 64 jours de temps chaud tandis que le s chage de bois d uvre de deux pouces pourrait prendre plus de 90 jours dans des conditions similaires 6 2 2 Pr vention des gerces et des fentes durant le s chage au s choir Pour s cher le bois d uvre de feuillus au s choir on le place dans un s choir bois dans lequel on peut r gler la temp rature l humidit relative et l coulement de l air afin s cher le bois une teneur en humidit inf rieure 12 Pour assurer la qualit du bois d uvre s ch au four on a recours de basses temp ratures surtout durant la phase initiale du processus de s chage Il est aussi courant de ralentir le taux de s chage et les variations
4. STE SS EC IV Dig ODE U a A E E EAE A EE umearanieumadeetentuortactnty 1 PP 116 616 TO ee ere a en nate rte a eee ee ee ee en ee ee l 3 OUTS LL LE sname Taeao cbE inanasan ne DNES araia EENEN EE sa ENEAS 1 4 Formation de gerces et de fentes sur les billes etle bois d uvre 1 MD a n AA E AAA O E 1 4 2 Causes de la formation de gerces et de fentes nrn re nena 2 4 3 Formation de gerces et de fentes dans les billes 2 4 4 Formation de gerces et de fentes dans le bois d uvre 3 SE de go S aea Eaa iaa EEEE ADi Naan ETENA ie 3 5 1 ENa o A E A E E E A ee A EE 3 5 2 CEEE T E E A EA E E AE EA E A E Dou 5 Sa OTE E ee EE ee 6 Be CEG GS PS 7 5 5 Fene COG VS ME NIUE rane uanatnese adorasotin tans iannaoteaaaneenneeoenreadninnt 9 5 6 ROIS E ee 13 6 Contr le et pr vention des gerces et des fentes cccscsrereresrscsesssssssssvsvssssssssssssssestsssssssvsvsvessssesessssvaveveetenesevavens 13 6 1 Protection des billes contre les gerces et les fentes ceessssssesssssersssssersssesessssrersesssereesesereesssrensesrenss 13 6 2 Protection du bois d uvre contre les gerces et les fentes 16 6 2 1 Pr vention des gerces et des fentes durant le s chage l air 16 6 2 2 Prevention des gerces et des fentes durant le s chage au s choir csccssssscsssssesesesssreseesesssesesreeesteen 16 6 2 3 Pr vention des gerces de surface sur le bois d uvre 16 6 2 4 Prevention des gerces en bout sur le bois d uvre 16 6 3 Protection de composants co
5. causes et pr vention 5 6 Roulures Comme les fentes les roulures sont souvent confondues avec les gerces Selon la NHLA une roulure est une s paration du bois dans le sens du fil qui se produit g n ralement entre les anneaux de croissance et parall lement eux NHLA 2007 Figure 15 En fait les roulures sont des s parations du bois qui se d veloppent dans les arbres debout et qui r sultent de contraintes de croissance ou de la flexion des tiges sous l effet du vent Les roulures peuvent se d velopper dans un vaste ventail d essences feuillues et r sineuses Cependant on les retrouve le plus souvent dans les pruches le sapin le m l ze occidental les ch nes et les platanes occidentaux Comme les roulures ne r sultent pas du s chage il est impossible de les contr ler en scierie Figure 15 Roulures le long du fil du bois d une planche 6 Controle et pr vention des gerces et des fentes Le recours des mesures de contr le appropri es permet de limiter la formation de gerces et de fentes Parmi ces mesures signalons l application des meilleures pratiques de r colte de stockage de d bitage et de s chage du bois d ceuvre l application de rev tements chimiques l utilisation de certains dispositifs m caniques et le contr le des conditions ambiantes de l utilisation finale des produits du bois 6 1 Protection des billes contre les gerces et les fentes Le dommage caus par les gerc
6. es contre les gerces et les fentes par un enduit de silicone gauche et de paraffine droite r 15 de 23 E S Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 6 2 Protection du bois d uvre contre les gerces et les fentes Plusieurs technologies ont t mises au point afin de r duire la formation de gerces et de fentes sur le bois d ceuvre En effet le s chage rapide du bois d uvre peut entra ner un s rieux probleme de gerces et de fentes La principale m thode de pr vention consiste contr ler le taux de s chage afin de minimiser les l cart de la teneur en humidit entre le bois de surface et le bois de la partie centrale des pi ces Garrahan 2008 6 2 1 Pr vention des gerces et des fentes durant le s chage l air Pour le s chage lair du bois d ceuvre de feuillus les pi ces doivent tre empil es correctement dans un endroit bien a r et l abri du soleil Si on peut prot ger le bois contre la pluie il est possible d atteindre une TH de 10 a 20 sans la formation d un grand nombre de gerces et de fentes Pour assurer la qualit bois d uvre s ch a lair il est recommand de prot ger le bois contre une exposition excessive l action directe du soleil sous un abri ou d un toit quelconque surtout lors de journ es chaudes et ensoleill es Rietz et Page 1971 L coulement de l
7. E M Wengert 1997 End Coating Logs to Prevent Stain and Checking Forest Products Journal 47 4 65 70 McMillen J M 1969 Accelerated kiln drying of presurfaced one inch northern red oak Res Pap FPL 122 USDA Forest Serv Forest Prod Lab Madison WI 29pp Marko M 1999 Wood treatment process to prevent splitting and checking during drying CA Patent No CA2238353 NHLA 2011 Rules for the Measurement amp Inspection of Hardwood amp Cypress National Hardwood Lumber Association Memphis TN USA NLGA 2010 Standard Grading Rules for Canadian Lumber National Lumber Grades Authority New Westminster BC Canada Rasmussen E F 1961 Dry kiln operator s manual U S Dept Agr Handbook No 188 U S Forest Service Forest Products Laboratory Madison WI Rice R W 1995 Transport coefficients for six log and lumber end coatings Forest Products Journal 45 5 64 68 Rice R W E M Wengert and J G Schroeder 1988 The potential for check reduction using surface coatings Forest Products Journal 38 10 17 23 Rietz R C and R H Page 1971 Air drying of lumber A guide to industry practices U S Dept Agr Handbook No 402 U S Forest Service Forest Products Laboratory Madison WI Tremblay C and D Normand 2011 Impacts des changements climatiques transport et du s chage sur la formation de microfissures en surface du bois FPInnovations Forintek Report No 5366 Eastern Region Quebec Canada 40 p Wilhelm
8. abatteuse tronconneuse sur une planche non rabot e d rable sucre 12 Figure 14 Dommage caus par une machine d biter sur une planche non rabot e d rable sucre 12 Figure 15 Roulures le long du fil du bois d une planche 13 Figure 16 Bille prot g e contre les gerces et les fentes par la neige 15 Figure 17 Billes prot g es contre les gerces et les fentes par un enduit de silicone gauche et de paraffine oi 15 Figure 18 Planches prot g es contre les gerces etles fentes par un enduit de paraffine gauche et de silicone AO TR E 17 Figure 19 Composant en bois prot g contre les gerces etles fentes par une mulsion de cire 18 Figure 20 Gerce sur un panneau de contre plaqu 19 Figure 21 Produit prot g par un enduit filmogene transparent eee 20 Figure 22 Planche prot g e par une teinture p n trante vcs 20 Figure 23 Gerces sur un produit comportant une section peinte caill e 21 Figure 24 Gerces sur un produit dont la couche de teinture est vieillie s ss ssssssrssrsresrsresrnrnrnrnnrnnrnrnnrnnrnrnnrnrenrnrens 21 iv FPinnovation 5 Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 1 Objectif Maximiser le rendement en volume et en valeur des produits de bois feuillus et fournir l industrie un ensemble de pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes sur ces p
9. bois En effet les gerces de surface se manifestent souvent lors de la phase initiale du s chage mais elles se referment ult rieurement Ainsi elles sont presque invisibles a l 1l nu et tr s difficiles d tecter Une m thode pratique pour d tecter ces gerces minuscules consiste frotter la surface d un produit du bois avec de la cire une fois la cire s ch e les gerces apparaissent en blanc Gr ce l apport de la haute technologie il est d sormais possible de d tecter les gerces de surface partir d images niveaux de gris contraste lev produites par un scanneur de table Ces images peuvent ensuite tre analys es par un logiciel capable de quantifier les gerces Christy et al 2005 r 5 de 23 E S Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 4 Gerces de surface dans la partie centrale d une planche 5 3 Gerces internes Les gerces internes ou en nid d abeilles sont des fentes qui se forment l int rieur de planches paisses notamment dans des planches de bois feuillus contenant des poches de bois humide Elles se forment aussi dans des planches susceptibles de collapse durant le s chage Figure 5 Les gerces internes peuvent aussi tre caus es par le prolongement de gerces de surface Elles sont g n ralement cach es l int rieur de planches et invisibles en surface Pour rep rer
10. de fentes ralentit lorsque les billes sont stock es a l ombre en for t S 1l est impossible d appliquer un enduit aux extr mit s des billes suivant la r colte 1l est recommand de les stocker l ombre en for t Les billes transport es aux scieries moins de trois semaines suivant la r colte devraient tre trait es avec un enduit protecteur d s leur arriv e la scierie Pour ce qui est des billes qui ont subi un fort d veloppement de gerces ou de fentes en for t 1l n est pas n cessaire de les traiter avec un enduit Yang et Normand 2008 Des dispositifs m caniques ou lectriques peuvent aussi tre utilis s pour emp cher le d veloppement de gerces et de fentes sur les billes de faible diam tre ou les poteaux Un de ces dispositifs fait appel la transmission d un courant lectrique sur la longueur de la pi ce pendant une p riode pr d termin e et l cor age de la pi ce imm diatement avant ou apr s le traitement lectrique Marko 1999 On a affirm que la tendance au d veloppement de gerces et de fentes est r duite durant le s chage l air ult rieur notamment dans le cas de poteaux D 0823 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Ga gt ee a owe Sa FR BY F1 See CU Figure 17 Billes prot g
11. durant le processus de transformation du bois Figure 10 Dans la documentation ce type de fente est souvent d sign par l appellation dommage m canique Les dommages m caniques les plus courants sont caus s par les abatteuses tron onneuses ainsi que par les engins d cor age et de d bitage Les dents m talliques de ces machines s enfoncent dans le bois engendrant des contraintes tridimensionnelles de compression entre les cellules ligneuses ce qui produit des fentes dans le sens du fil pour rel cher la pression Figure 11 Les dommages m caniques peuvent causer des blessures massives dans le bois des fentes internes une ou plusieurs fentes de surface et le collapse sous les zones endommag es Figure 12 Les dommages m caniques sont g n ralement associ s non seulement avec les fentes mais aussi avec des marques de compression et l application d un enduit bleu autour des zones endommag es Les blessures caus es par les rouleaux presseurs d une abatteuse tron onneuse Figure 13 ressemblent davantage des fentes que les blessures caus es par les griffes de syst mes de griffage du mat riel de d bitage Figure 14 Les abatteuses tron onneuses t te multifonctionnelle ou double t te peuvent aussi causer des fentes en bout d origine m canique aux extr mit s de billes tron onn es longueur La mauvaise op ration des abatteuses peut tre l origine de jusqu 94 des billes avec fentes e
12. ansformeront en gerces visibles Les micro gerces sont le lieu de la plus grande faiblesse des produits du bois On comprendra alors qu elles influent sur la qualit des produits qu il y a donc lieu de les d tecter le plus t t possible et de les liminer Les micro gerces qui deviennent plus visibles l 1l nu la fin du processus de fabrication entra nent une deuxi me transformation des pi ces Les infections bact riennes ou fongiques peuvent aussi engendrer leur formation Tremblay et Normand 2011 r 7 de 23 E e Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 6 Micro gerce la surface d une planche non rabot e Figure 7 Micro gerce la surface d un produit fini r 8 de 23 E Y Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention he e Figure 8 Micro gerce sur une coupe transversale d une planche vue microscopique 5 5 Fentes d origine m canique Une fente est une ouverture sur la longueur d une pi ce de bois qui brise les anneaux de croissance NHLA 2007 Figure 9 En fait 1l est impossible de diff rencier une fente d une gerce d apr s leur seule apparence mais les fentes ne r sultent pas du s chage Les fentes d origine m canique sont des fentes caus es surtout par des dommages m caniques
13. ar ailleurs les pi ces larges favorisent le d veloppement de contraintes le long de leur partie la plus faible Figure 3 En g n ral les gerces en bout sont des fentes qui s tendent sur une distance d un pied ou plus depuis l extr mit d une pi ce Ainsi l boutage d un pouce chaque extr mit d une planche de 8 pieds peut entra ner une perte de rendement de plus de 2 On comprendra donc que les gerces en bout sur le bois d uvre ont d importantes cons quences D 3 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figurel Gerces en bout sur une bille non corc e De 4 x v fl aer F D T 2 Se S Figure 2 Gerces en bout sur une bille ecorcee r 4 de 23 E e Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention a Le J a J i a is Ej F r P Figure 3 Fentes et gerces en bout sur des pi ces de bois d uvre s ch es au four 5 2 Gerces de surface Les gerces de surface galement appel es gerces de face sont des fissures qui se d veloppent la surface de planches Leur profondeur varie norm ment Tout comme les fentes en bout les gerces de surface se forment le long des rayons m dullaires mais la surface du bois Elles se forment lorsque la surface d une
14. ass s selon leur position sur les produits du bois Les principaux types de gerces sont les suivants gerces en bout gerces de surface ou gerces de face gerces internes ou en nid d abeilles et micro gerces difficiles voir a l 1l nu 5 1 Gerces en bout Les gerces en bout sont des fissures qui se forment aux extr mit s des billes ou des sciages durant le stockage ou le s chage au s choir Elles se forment surtout le long des rayons m dullaires aux extr mit s des billes ou des planches et se manifestent le long du rayon entre la moelle et l corce des billes Les gerces en bout sont caus es par une perte d humidit plus rapide depuis les extr mit s que depuis l int rieur d une bille Il ne faut pas oublier que le bois s che plus rapidement dans le sens du fil qu en travers du fil Le retrait du bois aux extr mit s engendre des contraintes entre les cellules ligneuses Ces contraintes sont limin es par la formation de fissures le long des cellules des rayons Si une bille jouit de la protection que lui procure son corce les fentes en bout se manifesteront surtout au centre des extr mit s Figure 1 Lorsque l corce d une bille a t enlev e les gerces appara tront surtout la surface ext rieure l aubier des extr mit s de la bille Figure 2 Dans le cas du bois d uvre de deux pouces ou moins les gerces en bout peuvent s tendre d une face l autre des pi ces P
15. de la TH entre la surface et la partie centrale des pi ces en contr lant l humidit relative ambiante Pour emp cher la formation de gerces et de fentes 1l y a lieu de prolonger le temps de s chage au del de la dur e sp cifi e des programmes de s chage normaux 6 2 3 Pr vention des gerces de surface sur le bois d uvre Le pr rabotage de pi ces avant le s chage permet de r duire la formation de gerces et de fentes sur le bois de certaines essences Le rabotage des deux surfaces de sciages bruts avant leur s chage permet de r duire la formation de gerces apr s le s chage En effet les surfaces lisses sont plus r sistantes que les surfaces non rabot es aux forces de tension engendr es par le s chage Parmi les avantages de cette approche signalons la r duction du temps de s chage de la consommation d nergie du gauchissement ainsi que l augmentation de la capacit de s chage Cependant le pr rabotage peut r duire de 6 10 du volume de bois brut trait L avantage de cette m thode d pendra donc des circonstances particuli res de chaque scierie 6 2 4 Pr vention des gerces en bout sur le bois d uvre Il est possible de r duire la formation de gerces en bout par l application d un enduit la d coupe sur les pi ces de bois d uvre fra chement d bit es Figure 18 Cet enduit permet de r duire le temps de D 16 6623 FPinnovations Meilleures p
16. es et les fentes qui influent sur la qualit des billes survient surtout durant la p riode allant d avril octobre C est pourquoi il est recommand de proc der la r colte des feuillus en hiver Dans l Est du Canada les billes r colt es en hiver peuvent tre stock es jusqu en juin de l ann e suivante Elles peuvent tre stock es sous la neige et des d bris d corce sans risque de formation de gerces et de fentes Figure 16 Il y a lieu toutefois de minimiser l endommagement de l corce lors de la r colte surtout durant les op rations estivales Yang et Beauregard 2001 r 13 de 23 E Y Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Il est recommand de transformer les billes r colt es durant la p riode allant d avril octobre dans les cinq semaines suivant la r colte Les billes qui seront stock es pour une p riode exc dant cinq semaines au printemps l t et l automne devraient tre prot g es par un syst me d aspersion d eau Yang 2004 L orientation des empilements de billes fra chement r colt es dans les parcs billes des scieries influe sur le d veloppement de gerces et de fentes Au Qu bec 1l est recommand d orienter les empilements dans une direction allant du nord est au sud ouest Ainsi les extr mit s des billes capteront moins de chaleur solaire ce qui aura pour ef
17. faible sous tension en travers du fil les gerces se d veloppent g n ralement dans la direction longitudinale dans le sens du fil Dans une bille une ou plusieurs fortes gerces primaires ainsi que plusieurs petites gerces secondaires peuvent se former Les gerces primaires peuvent p n trer la bille depuis l ext rieur et s tendre jusqu au centre de la bille Leur position est impr visible Dans les maisons en bois rond la position des gerces principales peut tre contr l e gr ce des entailles pratiqu es le long de la surface inf rieure des billes Les gerces peuvent capter l eau de ruissellement et de la fonte de neige favorisant ainsi la pourriture du bois mais les entailles le long de la face inf rieure des billes peuvent emp cher la formation de gerces sur la surface sup rieure Ce processus r duit donc l accumulation d humidit et le taux de pourriture des billes en service G aF a FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 4 4 Formation de gerces et de fentes dans le bois d uvre La formation de gerces dans le bois d uvre est surtout caus e par le retrait diff rentiel entre la surface et le centre des sciages durant leur s chage Les gerces peuvent appara tre aux extr mit s et la surface de sciages verts ou s ch s De nombreuses essences dont le c
18. fet de diminuer la formation de gerces et de fentes Yang et Normand 2008 L application d enduits la d coupe de billes pour emp cher le d veloppement de fentes en bout est une pratique courante dans les scieries Linares Hernandez et Wengert 1997 Figure 17 Ces enduits ralentissent la perte d humidit aux extr mit s des billes et minimisent l in galit de l expansion et de la contraction du bois r sultant de variations de la teneur en humidit dans les billes Parmi les enduits les plus courants signalons la paraffine et un surfactant base d eau Selon les mesures du coefficient de diffusion d humidit la plupart des enduits commerciaux r duisent effectivement la perte d humidit du bois Par ailleurs 1l y a peu d carts statistiques entre les enduits pour billes et pour bois d uvre Rice 1995 Un bon enduit r duit la perte d humidit aux extr mit s des billes et ce un niveau qui s approche du taux de perte depuis leur partie centrale Cependant un enduit efficace doit tre appliqu en temps opportun aux extr mit s de billes fra chement r colt es de mani re couvrir la surface enti re de chaque extr mit Tout retard dans l application de l enduit en r duira l efficacit Le facteur temps est donc d une importance cruciale En fait l application d un enduit dans les sept jours suivant la r colte semble tre le meilleur d lai Le d veloppement de gerces et
19. h ne le h tre et le platane occidental sont fortement sujettes la formation de gerces tandis que l rable sucre le bouleau jaune et le fr ne le sont moyennement Une essence aux larges rayons m dullaires est plus sujette la formation de gerces que les essences aux rayons m dullaires plus petits Les gerces sur les sciages entra nent de fortes pertes en valeur pour les fabricants de produits de bois feuillus notamment les fabricants de meubles d armoires et de menuiseries pr fabriqu es Un grand nombre de gerces surtout sur les surfaces rugueuses de sciages sont difficiles rep rer du fait qu elles se d veloppent vers la fin du cycle de s chage Qui plus est la longueur et la profondeur de certaines gerces sont plus importantes que ce que l 1l nu peut percevoir Quoi qu il en soit les sciages ainsi affect s sont endommag s et les micro gerces qui restent peuvent s ouvrir et se fendre avec le temps Un rejet important de parties de sciages pr sentant des gerces peut entra ner d importantes pertes en volume des produits finaux En g n ral le s chage rapide du bois de sciage haute temp rature favorise la formation de gerces En cons quence le s chage de sciages de feuillus exige un proc d moins rigoureux une temp rature plus basse et une humidit relative sup rieure Rasmussen 1961 5 Types de gerces Les diff rents types de gerces et de fentes sont cl
20. les gerces internes 1l faut d couper les planches en sections Pour les besoins du contr le de la qualit 1l est donc plus difficile de les contr ler que les gerces de surface Une m thode d analyse d images informatis e peut exiger de mesurer le nombre de gerces internes dans une planche Celles c1 se d veloppent souvent lors du s chage du bois haute temp rature ou dans le bois soumis un traitement thermique Elles sont souvent orient es dans la direction radiale le long des rayons m dullaires tant donn que les cellules du parenchyme de ces rayons s affaissent plus facilement que les autres cellules ligneuses haute temp rature Comme le d veloppement de gerces internes est souvent associ avec le collapse durant le s chage haute temp rature le d clenchement de la formation des gerces est attribuable la pression relative n gative durant le processus de s chage par capillarit L alternance de contraintes ult rieure engendre une tension dans les parois des cellules internes d une planche ce qui entra ne la formation de gerces internes Booker 1994 Cependant aucune corr lation entre le collapse et le d veloppement de gerces internes dans des planches soumises un traitement thermique n a t recens e dans l examen de la documentation On peut donc conclure que des m canismes diff rents sont l origine des gerces internes associ es avec le s chage haute tem
21. n bout Eronen et al 2000 A 9 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 9 Fentes sur une planche rabot e a e Fead _ 3 awT lt _ b P ail It al Pa ML g PS Ag gt a er ee a p P LL DE a gre a nf DE LA ha x ai ir t gt e amp F Fe ms Pe ee p a r j 3 eis on m F 2 fi aT Figure 10 Fente d origine m canique la bordure d une zone endommag e vue grossie A 10 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 4 E l 1 pe uel NE 4 Tr 2 nd Figure 12 Fente m canique sur une coupe transversale d une planche vue grossie r 11 de 23 E Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 13 Dommage caus par une abatteuse tronconneuse sur une planche non rabot e d rable sucre Figure 14 Dommage caus par une machine d biter sur une planche non rabot e d rable sucre r 12 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes
22. ntre les gerces et les fentes 18 6 4 Protection des produits composites contre les gerces et les fentes 18 6 5 Protection des produits d utilisation finale contre les gerces et les fentes serrer 19 R a a a a 22 i FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Liste des figures Figurel Gerces en bout sur une bille MONE CONE Ca ae ae a a md 4 Figure 2 Gerces Cl WOU SU une D COR a Den 4 Figure 3 Fentes et gerces en bout sur des pi ces de bois d uvre s ch es au FOUL ascris 5 Figure 4 Gerces de surface dans la partie centrale d une planche sssssssssrsresrsrnsrnsnnrnsnnrnnnnrnnrnrnnrnnnnrnnrnnnnrnnrnrnnrernns 6 Figure 5 Gerces internes dans la partie centrale d une planche paisse 7 Figure 6 Micro gerce la Surface d une planche non rabot e ccscsesssvscssssssesesssvsveesssssssssssvsvsesessssssvsvevestesesesssavavees 8 Figure 7 Micro gerce la surface d un produit fini 8 Figure 8 Micro gerce sur une coupe transversale d une planche vue microscopique 9 Figure 9 Fentes sur une planche Vel 10 Fe Oct a a 10 Figure 10 Fente d origine m canique a la bordure d une zone endommag e vue grossie 10 Figure 11 Dommage m canique la Surface du bois vue grossie 11 Figure 12 Fente m canique sur une coupe transversale d une planche vue grossie esserne 11 Figure 13 Dommage caus par une
23. on de boursouflures et l caillage de la peinture Les gerces et les fentes se forment le plus souvent aux endroits d nud s de peinture Figure 23 mais elles peuvent aussi se former sur des produits du bois trait s avec une teinture p n trante lorsque la teinture est vieillie Figure 24 La s lection d un enduit d pend donc de l usage pr vu La plupart des enduits emp chent ou r duisent la formation de gerces et de fentes dans une certaine mesure pour un certain temps Le choix d un enduit peut donc s av rer difficile Il y a donc lieu de faire une lecture attentive du guide d application et de respecter le mode d emploi du produit Enfin une conception ad quate et l installation appropri e des produits contribueront emp cher l accumulation d eau et la formation de gerces et de fentes A 19 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention nn _ Figure 21 Produit prot g par un enduit filmog ne transparent Figure 22 Planche prot g e par une teinture p n trante r 20 de 23 E Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 23 Gerces sur un produit comportant une section peinte caill e Figure 24 Gerces sur un produit dont la co
24. p rature et le traitement thermique du bois Des tudes compl mentaires ont r v l une corr lation positive entre la formation de gerces internes et la teneur en humidit initiale des planches la perte de masse du bois la pr sence de moelle et le proc d de s chage rapide Johansson 2005 D 6 de 23 FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Figure 5 Gerces internes dans la partie centrale d une planche paisse 5 4 Micro gerces Les gerces visibles la surface de sciages bruts sont souvent plus longues qu on ne le penserait Qui plus est un certain nombre de gerces de surface se referment apr s le s chage Figure 6 Ces gerces sont invisibles l 1l nu mais le bois est n anmoins endommag Tout changement de temp rature et de la teneur en humidit du bois peut entra ner leur r ouverture Figure 7 Lorsque l humidit relative augmente la teneur en humidit du bois augmente et les gerces se referment au point o elles deviennent invisibles l il nu Ces gerces sont appel es micro gerces Elles sont toutefois visibles au microscope La Figure 8 pr sente une coupe transversale d un produit du bois comportant une gerce un grossissement de 50x la gerce est clairement visible Apr s l ouverture et la fermeture r p t es des micro gerces celles ci se tr
25. pi ce de bois s che plus rapidement que l int rieur Les contraintes dues au retrait du bois exc dent la r sistance la traction du fil du bois ce qui entra ne la s paration du bois dans le sens du fil Dans certains cas les gerces de surface se forment sur la partie centrale d une planche ce qui entra ne une perte en valeur de la planche enti re Figure 4 On estime que les pertes attribuables aux gerces de surface repr sentent environ 5 de la valeur du bois d ceuvre apr s le s chage au four McMillen 1969 Les gerces de surface peuvent se d velopper en tout temps aux stades de la fabrication du stockage et de l utilisation finale du bois en r action certaines conditions ambiantes notamment durant le s chage Parmi ces conditions ambiantes signalons notamment le chaud et le froid ou l alternance de s cheresse et d humidit En outre l exposition du bois d ceuvre la lumi re ultraviolette et la lumi re visible augmente la tendance la formation de gerces de surface par photod gradation Evans et al 2008 Il existe un lien entre les modifications de la microstructure des cellules d coulant de la photod gradation de la lignine et de la formation de gerces de surface sur le bois stock l ext rieur C est pourquoi les gerces de surface se manifestent surtout sur les produits de platelage et de bardage La d tection des gerces de surface est un autre probl me pour les fabricants de produits du
26. r ailleurs une importante diff rence du retrait du bois normal par rapport au retrait du bois de r action Le retrait du bois de r action compression et tension dans la longueur longitudinale est plus important que le retrait du bois normal Les essences aux larges rayons m dullaires sont plus sensibles la formation de gerces Par exemple le ch ne et le h tre sont plus susceptibles que le bouleau Il ne faut pas oublier que la partie du bois la plus faible se trouve le long des rayons m dullaires Ce bois est plus faible que le bois normal pour d autres raisons pr sence de bact ries ou de champignons concr tions min rales etc 4 3 Formation de gerces et de fentes dans les billes L corce des billes emp che la perte d eau et du m me coup prot ge les billes contre le d veloppement de gerces La plupart des gerces se d veloppent aux extr mit s ou dans les parties corc es des billes Le d tachement de l corce d une bille entra ne une perte de protection qui favorise la formation de gerces sur la bille enti re Le d veloppement massif de gerces sur les billes est souvent associ avec un entreposage prolong durant la saison chaude Dans les billes le retrait est plus prononc dans les directions radiale et tangentielle que dans la direction longitudinale et ce peu importe l essence Comme le retrait se produit surtout sur le diam tre des billes et que le bois est le plus
27. ratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention s chage depuis les extr mit s des sciages et de r duire les carts de contraintes entre le bois leurs extr mit s et le bois de leur partie centrale L enduit peut tre appliqu au moyen d un syst me d aspersion de rouleaux ou de pinceaux La plupart des enduits affichent une couleur blanche juste apr s leur application mais ils deviennent transparents une fois s ch s Durant le processus de s chage du bois d uvre la plupart des enduits sont vaporis s et aucune pellicule ne reste sur le bois L application d enduits sur des planches enti res peut aussi r duire la formation de gerces de surface Rice et al 1988 En pratique cependant les scieries appliquent des enduits aux seuls bouts des planches Ces enduits doivent tre appliqu s sur le bois d uvre imm diatement apr s le d bitage surtout sur les pi ces qui seront s ch es lair l ext rieur avant d tre s ch es au four De bonnes pratiques de baguettage peuvent aussi r duire la formation de gerces et de fentes en bout Les charges de bois doivent tre empil es de mani re ce qu aucune extr mit ne d passe l empilement et les baguettes p riph riques doivent tre ras avec les extr mit s des sciages Ainsi la circulation de l air diminuera aux extr mit s des pi ces tout comme les diff rences de leur
28. re partie de ce projet Il procure aux fabricants de produits de bois feuillus des informations de base sur les diff rents types de gerces et fentes les conditions de leur formation et les mesures de contr le connues 3 Equipe technique e Dian Qing Yang Chercheur protection du bois FPInnovations e Dany Normand Chercheur s chage du bois FPInnovations 4 Formation de gerces et de fentes sur les billes et le bois d uvre 4 1 D finitions La litt rature donne une d finition assez claire d une gerce m me si le libell varie quelque peu selon la source Le manuel des R gles de classification pour le bois d uvre canadien publi par la Commission nationale de classification des sciages NLGA 2010 donne la d finition suivante d une gerce Une s paration du bois au travers et travers des anneaux de croissance annuelle r sultant de contraintes durant le s chage Selon un autre manuel de classification intitul R gles pour le mesurage et l inspection des bois durs et du cypr s publi par la National Hardwood Lumber Association of USA NHLA 2011 une gerce se d finit comme tant une petite craquelure sur la longueur qui s tend O AF a FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention g n ralement travers des anneaux de croissance et qui r sulte so
29. roduits 2 Introduction Les gerces et les fentes sont un d faut physique majeur dans la fabrication de produits de bois feuillus Wilhelmsen 1969 Les gerces et les fentes r sultent essentiellement de contraintes engendr es par des facteurs externes ou par le retrait interne in gal du bois Elles peuvent appara tre sur les billes les sciages verts et s ch s ainsi que sur les produits finaux et ce en cours de fabrication de s chage de transformation d entreposage et d utilisation finale des produits du bois Le nombre de gerces et de fentes sur les produits du bois d pend de nombreux facteurs internes et externes notamment l essence la teneur en humidit le nombre de n uds les d fauts naturels du bois le s chage la m thode d entreposage et les conditions ambiantes de l utilisation des produits Les conditions ambiantes qui influent sur la formation de gerces et de fentes sont la temp rature l humidit relative la vitesse de l coulement de lair et les rayons solaires Les gerces et les fentes entra nent une r duction du volume de produits et une diminution de la valeur du bois d ceuvre Pour en minimiser le nombre et la s v rit il faut acqu rir une connaissance des m canismes de leur formation sur divers produits du bois des proc d s de transformation et de s chage appropri s et de diverses mesures de contr le Le pr sent rapport fruit d une revue de la litt rature repr sente la premi
30. s finaux et ce en cours de fabrication de s chage de transformation d entreposage et d utilisation finale des produits du bois De nombreux facteurs internes et externes influent sur la formation de gerces et de fentes Signalons notamment l essence la teneur en humidit du bois la m thode d entreposage les proc d s de s chage la temp rature l humidit relative la vitesse de l coulement de l air et les rayons solaires Bien qu il soit impossible d emp cher compl tement la formation de gerces et de fentes 1l est toutefois possible d en limiter le nombre un niveau acceptable par l application de mesures appropri es Parmi ces mesures on compte non seulement les meilleures pratiques relatives la r colte l entreposage au d bitage et au s chage du bois mais aussi l utilisation de dispositifs m caniques et le contr le des conditions ambiantes de l utilisation des produits finaux Le pr sent rapport fait tat de connaissances scientifiques sur la nature de diff rents types de gerces susceptibles de se manifester sur divers produits du bois les conditions qui en favorisent la formation et les mesures de contr le connexes PE FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Table des mati res ER cen ean A ac or eran ter E EE E EAE EE A EE nantes etna ii
31. sant ainsi le risque de formation de gerces et de fentes sur les composants Figure 19 Une autre m thode simple de protection des composants consiste les couvrir d une b che en plastique Figure 19 Composant en bois prot g contre les gerces et les fentes par une mulsion de cire 6 4 Protection des produits composites contre les gerces et les fentes Les panneaux composites ou les produits du bois d ing nierie comme le contre plaqu ou les produits du bois lamell s ne sont pas exempts de la formation de gerces et de fentes Figure 20 Dans bien des cas les produits du bois sont expos s un milieu ambiant dont l humidit relative est extr mement faible En pareil milieu leur teneur en humidit diminue sensiblement ce qui favorise la formation de gerces et de fentes aux points faibles de ces produits Il est toutefois possible de minimiser la formation de gerces et de fentes sur les panneaux composites par l application d un scellant appropri sur les rives Un bon scellant peut ralentir la diffusion d humidit dans les panneaux r duire la sensibilit des rives aux variations des conditions du temps et repousser la pluie et l eau Par ailleurs il y a lieu de contr ler les conditions de stockage des composants et le milieu ambiant de leur utilisation finale de mani re viter des conditions extr mes de chaleur de froid d humidit et d exposition aux rayons solaires
32. sen G 1969 Protection of wood raw material in Scandinavia Material und Organismen 4 3 201 229 Yang D Q and D Normand 2008 End coating to prevent checks on hardwood FPInnovations Forintek Report No 5366 Eastern Region Quebec Canada 40 p D DR FPinnovations Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention Yang D Q 2004 Prevention of hardwood fungal stain through proper sawmill operations FPInnovations Forintek Report No 3258 Eastern Region Quebec Canada 53 p Yang D Q and R Beauregard 2001 Check development on jack pine logs in Eastern Canada Forest Products Journal 51 10 63 65 OOO AFSS FPinnovations
33. taux de s chage par rapport celui de leur partie centrale Garrahan 2008 Figure 18 Planches prot g es contre les gerces et les fentes par un enduit de paraffine gauche et de silicone droite r 17 de 23 E Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 6 3 Protection de composants contre les gerces et les fentes Le bois est un mat riau naturel qui se pr te un change d humidit avec le milieu ambiant Dans un environnement sec le bois perd de l humidit jusqu ce que sa TH atteigne l quilibre avec le milieu ambiant Inversement dans un milieu humide le bois absorbe de l humidit L alternance entre l absorption et l expulsion d humidit contribue a la formation de gerces et de fentes dans des composants de produits Pour en contr ler la formation il est recommand d utiliser des syst mes d humidification et de d shumidification dans les aires de stockage du bois et durant son utilisation finale En outre il y a lieu d en viter l exposition aux rayons solaires ainsi qu la chaleur et au froid extr mes Un tr s faible taux d humidit relative est une cause sous estim e de la formation de gerces et de fentes dans un grand nombre d usines L application d une mulsion de cire sur les composants peut retarder l change d humidit entre les produits du bois et le milieu ambiant r dui
34. uche de teinture est vieillie r 21 de 23 E o Meilleures pratiques pour viter la formation de gerces et de fentes Premi re partie Gerces et fentes causes et pr vention 7 R f rences Booker R E 1994 Internal checking and collapse which comes first 4 IUFRO International Conference on Wood Drying Rotorua New Zealand 0 477 01730 4 Christy A G T Senden and P D Evans 2005 Automated measurement of checks at wood surfaces Measurement 37 2 109 118 Eronen J A Asikainen J Uusitalo and L Sikanen 2000 Control of log end checks during bucking with a modified single grip harvester Forest Products Journal 50 4 65 70 Evans P D K Urban and M J A Chowdhury 2008 Surface checking of wood is increased by photodegradation caused by ultraviolet and visible light Wood Science and Technology 42 251 265 Garrahan P 2008 Drying spruce pine fir lumber FPInnovations Forintek Division Special Publication SP 527E Quebec Canada pp169 Grunewalder J F R R Brown and R G Cox 2006 Methods for reducing surface checking of a wood product Patent Application No WO 2006 066222 Kolleman F P and W A C t Jr 1968 Principles of Wood Science and Technology Berlin Heidelberg Springer Verlag Johansson D 2005 Strength and colour response of solid wood to heat treatment Licentiate Thesis Lulea University of Technology Division of Wood Science and Technology Sweden Linares Hernandez A and
35. uvent de contraintes dans le bois durant le s chage Comme les gerces se d veloppent dans le bois durant le s chage on les appelle souvent gerces de s chage 4 2 Causes de la formation de gerces et de fentes Les gerces sont des fissures ouvertes aux points faibles du bois Elles r sultent de contraintes d coulant du retrait diff rentiel du bois Kolleman et C t 1968 Signalons toutefois que le retrait est une caract ristique naturelle du bois Il est attribuable a la perte de l eau li e dans les fibres ligneuses Dans les cellules du bois le retrait commence au point de saturation des fibres de 25 30 de TH et se poursuit graduellement Trois m canismes sont la base du retrait diff rentiel du bois 1 Durant le s chage ou l entreposage le bois s che depuis l ext rieur vers l int rieur En cons quence l eau li e dans le bois ext rieur dispara t avant l eau li e de l int rieur Le bois ext rieur se contracte tandis que le bois int rieur ne change pas Le retrait du bois ext rieur engendre donc des contraintes qui sont lib r es par la formation de fissures dans le bois de surface fissures qu on appelle g n ralement gerces 2 Le retrait diff rentiel se produit aussi entre les directions radiale et tangentielle du bois Signalons cependant que le retrait est plus important dans la direction tangentielle que dans la direction radiale 3 On constate pa
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