Partenaires responsables : SerQ (Portugal) et Cesefor (Espagne)
Partenaire collaborateur : Ademan (Espagne)
Description : L’expérience nº7 vise à promouvoir l’utilisation de bois feuillus locaux pour la production de bois lamellé-collé (Présentation de l’expérience nº7). Afin d’obtenir une bonne performance, plusieurs sujets ont été considérés pendant la campagne expérimentale qui a été divisée en 3 tâches principales :
- Caractérisation non-destructive de la matière première ;
- Caractérisation mécanique des poutres en bois lamellé-collé (essais de flexion) ;
- Évaluation des performances de collage.
La caractérisation non-destructive est un élément clé pour le classement du bois dans les scieries. La production de produits en bois d’ingénierie (EWP) peut être plus précise et plus fiable, tant pour la fabrication d’éléments en lamellé-collé homogènes qu’hétérogènes. Plusieurs poutres en lamellé-collé ont été produites avec au moins 5 lamelles et chacune d’entre elles a été préalablement caractérisée de manière non destructive en termes de module d’élasticité dynamique. Grâce à ces informations, les sections transversales des poutres ont été définies et le module d’élasticité statique a été prédit par la méthode de la section transformée (TSM).
Plus de 35 poutres en lamellé-collé sans aboutage ont été produites avec des adhésifs PRF et testées au laboratoire de SerQ avec différentes configurations, telles que des essences uniques (9 de peuplier – PTP ; 17 de hêtre de 2e qualité – SB avec la disposition homogène et hétérogène) et des éléments hybrides (7 de peuplier + gomme bleue – HBGBP ; 5 de peuplier + hêtre de 2e qualité – HSBBP). D’autre part, CESEFOR s’est concentré sur la production de poutres en lamellé-collé fabriquées à partir de lamelles de hêtre à entures multiples (Fig. 1). Les poutres sont déjà produites et des essais sont en cours.
Figure 1 – Poutres en bois lamellé-collé de hêtre de 2e qualité avec aboutage à dents
La performance mécanique a été évaluée par des essais de flexion à 4 points, déterminant le module d’élasticité statique et la résistance à la flexion (Fig. 2). Une caractérisation non-destructive a également été appliquée aux poutres en lamellé-collé. Après chaque essai de rupture, des échantillons de section complète ont été coupés pour déterminer la teneur en humidité ainsi que pour évaluer les performances de collage par des essais de délamination et de résistance au cisaillement de la ligne de collage. Il a également été procédé à l’analyse des essais d’aboutage de hêtre en tension (Fig. 3).
Figure 2 – Poutre en peuplier pendant l’essai de résistance à la flexion
Figure 3 – Essai de résistance à la traction de l’articulation du doigt sur du hêtre de 2ème qualité
Les principaux résultats obtenus à ce jour sont énumérés ci-dessous (certains sont encore en cours de traitement) :
- Le peuplier et le hêtre (2ème qualité) ont un potentiel important pour la production de PTE ;
- La méthode TSM et la méthode de vibration longitudinale permettent de prédire avec précision le module d’élasticité statique des poutres en lamellé-collé. Néanmoins, la TSM est la plus précise (coefficients de corrélation entre 0,93 – SB et 0,99 – PTP) ;
- La méthode de vibration longitudinale a fourni des coefficients de corrélation entre 0,72 – SB et 0,96 – HSBBP, ce qui constitue un apport crucial pour la TSM ;
- Les poutres en lamellé-collé hybride ont offert d’excellentes performances mécaniques en combinant des espèces plus fortes avec des espèces à faible densité comme le peuplier ;
- Une valeur caractéristique de 51 MPa a été obtenue pour l’aboutage du hêtre de 2ème qualité ;
- En général, la performance de collage était adéquate en fonction des exigences pour les résineux, étant plus difficile de dépasser les problèmes de délamination à l’interface entre le gommier bleu et le peuplier (Fig. 4).
Figure 4 – Délamination après le 3ème cycle d’essai – Méthode A de la norme EN 14080 : peuplier (gauche) et peuplier hybride avec glum bleu (droite)
Les résultats de l’expérience nº7 ont été partiellement publiés dans un mémoire de maîtrise réalisé par Cláudio Ferreira à l’Université de Coimbra en collaboration avec SerQ. De plus, un article présenté à la conférence sur les bâtiments durables et numériques (Leiria, Portugal) montre le potentiel de l’utilisation du peuplier pour les structures porteuses.
