Variations des caractéristiques physiques et mécaniques du bois de Balanites aegyptiaca en fonction de trois provenances

Balanites aegyptiaca est une espèce caractéristique et emblématique des zones sèches d’Afrique et d’Asie. Elle revêt une grande importance socio-économique dans toute sa zone naturelle de répartition du fait de ses multiples usages. Toutefois, les propriétés technologiques de son bois sont mal connues, d’où des utilisations parfois inappropriées mais qui pourraient être élargies. Afin de mieux adapter ses applications à ses caractéristiques, nous avons déterminé les indicateurs de stabilité physique (masse volumique, infradensité, retrait radial total, retrait tangentiel total, retrait volumique total et point de saturation des fibres) et les indicateurs de comportement mécanique (module d’élasticité longitudinal, contrainte de rupture en flexion et compression) de ce bois. Quatre-vingt-treize éprouvettes prélevées dans 13 arbres provenant des zones sahélienne et soudanienne tchadiennes, et de la zone sahélienne sénégalaise ont été testées. Les résultats obtenus montrent que, pour les trois provenances, le bois de B. aegyptiaca est mi-lourd (797 kg/m3) avec une stabilité dimensionnelle moyenne : l’anisotropie de retrait est supérieure à 2 (2,2), le retrait radial total et le retrait tangentiel total sont moyens, respectivement égaux à 4 % et 8,5 %. Ses caractéristiques mécaniques sont moyennes (contraintes de rupture en compression et flexion statique respectivement égales à 49,4 MPa et 104,5 MPa) à faible (module d’élasticité longitudinal de 10 473 MPa). Une comparaison des résultats obtenus en fonction des zones de prélèvement a mis en évidence des tendances variables selon les caractéristiques étudiées. Ces variations entre les trois provenances restent cependant limitées. Les résultats de l’étude montrent que le bois de B. aegyptiaca pourrait être utilisé de façon appropriée sous forme de matériau pour une plus large gamme d’emplois, sous réserve de la mise en place d’une gestion adaptée permettant sa restauration par plantation.

Étude des propriétés technologiques d’un composite bois-plastique élaboré au Bénin

Au Bénin, les déchets issus de la transformation du bois sont très insuffisamment valorisés dans une perspective de réutilisation par l’industrie du bois. Les technologies de transformation de ces produits connexes, économiquement accessibles aux populations des pays en développement, constituent un domaine très peu abordé dans la littérature internationale. Dans le présent travail, un matériau constitué d’un mélange de sciure de bois de teck et de pâte de polystyrène recyclés, suivant une technologie simple à mettre en œuvre et de type low-tech, a été caractérisé. Les résultats obtenus ont montré que les propriétés du composite varient significativement avec la granulométrie de la sciure utilisée. La masse volumique apparente du matériau est comprise entre 686 à 826 kg/m3, son taux d’absorption d’eau est inférieur à 15 % et son taux de gonflement en épaisseur est inférieur à 5 % après 24 heures d’immersion. Une corrélation élevée a été observée entre ses propriétés physiques et sa porosité qui varie de 34 et 43 % suivant la granulométrie des sciures de bois utilisées. Le composite présente un module d’élasticité en traction compris entre 582 à 1 057 MPa, une résistance en traction comprise entre 2 et 3 MPa et un coefficient de Poisson variant de 0,14 à 0,24. En compression, son module d’élasticité varie entre 270 à 470 MPa et sa résistance entre 6 à 9 MPa. Une mise en œuvre du composite ainsi élaboré peut être envisagée en substitution du bois pour des éléments faiblement chargés comme des pièces de coffrage de construction légère.

Optimisation des propriétés mécaniques de matériaux polymériques par les mélanges et effet bénéfique du vieillissement thermique

On cherche ici les propriétés mécaniques optimales de matériaux polymériques par mélangeage mécanique de deux polypropylènes et leur amélioration sous l’effet du vieillissement thermique. Ces mélanges de polypropylène homopolymère (PPH) et de polypropylène copolymère (PPC) sont élaborés sans additif ni compatibilisant. Leurs températures de fusion et leurs indices de fluidité sont déterminés par caractérisation physico-chimique. Les valeurs trouvées suggèrent l’injection comme procédé d’élaboration. Les caractérisations chimique et mécanique ont mis en évidence d’une part, la miscibilité des deux polymères et, d’autre part, des propriétés mécaniques intéressantes des deux polymères. Le PPH présente une bonne résistance à la traction avec un grand allongement à la rupture, mais une faible résistance aux chocs. Le PPC manifeste une bonne résistance aux chocs avec une faible contrainte limite élastique et un faible allongement à la rupture. L’introduction de 30 % de PPC dans la matrice PPH conduit, relativement au PPH, à accroître de 94 % la résistance aux chocs pour une diminution de 6 % seulement de la contrainte limite élastique et du module d’élasticité, l’allongement à la rupture restant égal à celui du PPH. Le vieillissement thermique accéléré améliore la rigidité et la contrainte limite élastique, mais diminue la résilience et l’allongement à la rupture.

Description des propriétés mécaniques de la Molasse aquitanienne de Lausanne

Le tunnel ferroviaire de la société TRIDEL SA à Lausanne (Suisse) a été entièrement réalisé dans la formation molassique caractéristique de la région. Le présent article propose une classification des différents types de roches constituant cette formation molassique (Molasse aquitanienne ou Molasse grise de Lausanne) sur la base des critères lithologiques établis selon les relevés des géologues. Les caractéristiques mécaniques propres à chaque type de roche ont été déterminées à partir des essais de résistance uniaxiale avec mesure du module d’élasticité, des essais triaxiaux et des essais brésiliens. Les corrélations entre les différentes propriétés mécaniques sont analysées en fonction des types de molasse sur plus de 350 échantillons prélevés lors de la réalisation du tunnel. Les corrélations obtenues ont été utilisées pour définir les paramètres des critères de rupture pour la roche intacte selon Hoek & Brown et Mohr-Coulomb. Dans le cas particulier des marnes (roches argileuses tendres), les résultats des essais triaxiaux ont été analysés en appliquant les principes de l’état critique par analogie à la mécanique des sols pour définir les paramètres des lois de rupture.

Effet de l’addition de TiB2 sur les propriétés mécaniques et tribologiques de revêtements NiCrBSi déposés par projection thermique

L’influence de TiB2 dans des revêtements à base nickel est étudiée du point de vue microstructurale (identification des phases et mesure de la porosité), mécanique (dureté et module d’élasticité par indentation instrumentée) et du comportement mécanique (résistance au frottement par usure pion/disque). Dans les deux revêtements à 2,5 et 10 % de TiB2, on note la présence de siliciures, carbures et borures mais uniquement la présence d’oxyde de titane pour la teneur à 10 %. La porosité est plus élevée (6 %) lorsque la teneur en TiB2 est plus petite, elle est de 1,2 % pour l’autre revêtement. Après une discussion sur l’effet de taille et l’influence de la porosité sur la mesure des propriétés par indentation, la dureté est trouvée sensiblement la même dans les deux cas, autour de 3 GPa, alors que le module d’élasticité semble plus élevé (175 GPa au lieu de 150 GPa) pour la teneur la plus élevée en TiB2. Enfin, le coefficient de frottement est plus grand dans la zone de transition ou de rodage avant d’atteindre la même valeur moyenne de 0,6 dans le régime stationnaire.

SELECTION OF PLUS TREES FOR GENETICALLY IMPROVED TEAK VARIETIES PRODUCED IN BENIN AND TOGO

Cette étude vise la sélection d’arbres« plus » sur la base des caractères den- drométriques et des propriétés du bois dans des plantations de teck au Bénin et au Togo. La croissance de 569 arbres dans 5 forêts au Togo et 90 arbres dans 3 forêts au Bénin a été évaluée en mesu- rant le diamètre à hauteur de poitrine, la hauteur totale et la hauteur du fût. Les propriétés suivantes du bois ont été éva- luées et prises en compte pour la sélec- tion finale d’arbres « plus » : densité, pourcentage de bois de cœur et couleur. La durabilité naturelle du bois de cœur, le point de saturation des fibres, le module d’élasticité et les retraits ont été évalués sur la base de modèles spectroscopiques dans le proche infrarouge, préalablement construits. Nos résultats montrent qu’au Togo la variabilité inter-arbres en forêt est assez forte pour l’accroissement annuel en hauteur (0,81 ± 0,27 m), en circonfé- rence (2,95 ± 1,02 cm) et en hauteur des fûts (10,64 ± 3,51m). Au Bénin, si les per- formances dendrométriques des arbres ne varient pas de façon significative entre les forêts, pour la hauteur des fûts (10,99 ± 3,80 m), les valeurs du coeffi- cient de variation sont plus élevées (40 %) pour la forêt de Koto. Prenant en compte les propriétés du bois, la sélection finale multicritères montre que les peuplements d’Avétonou et de Tchorogo au Togo consti- tuent un groupe homogène affichant les plus fortes valeurs pour la densité du bois et le pourcentage de bois de cœur. Les arbres des forêts de Haho-Baloe et Eto ont des valeurs plus faibles pour la dura- bilité naturelle, le module d’élasticité, le pourcentage de bois de cœur et la densité du bois. Au Bénin, les arbres de la forêt d’Agrimey ont une densité plus élevée mais les valeurs pour le point de satu- ration des fibres, la durabilité naturelle et le retrait du bois sont similaires pour les trois forêts. La variabilité des perfor- mances dendrométriques et de la qualité du bois des arbres-candidat nous ont per- mis de sélectionner 33 arbres « plus ».

CARACTÉRISATION D’ABOUTAGES À ENTURES MULTIPLES POUR TROIS ESSENCES D’ALGÉRIE

Le pin d’Alep, Pinus halepensis, le chêne zéen, Quercus canariensis, et le chêne afa- rès, Quercus afares, sont trois essences parmi les plus abondantes en Algérie. Leur utilisation est cependant limitée par la pré- sence de défauts dans le bois et par leur nervosité. Les techniques de reconstitution par collage, notamment l’aboutage, per- mettent de s’affranchir de ces problèmes par la fabrication de produits purgés de défauts et beaucoup plus stables que les bois massifs. Pour ces trois essences, le comportement des bois a été étudié en déterminant comparativement sur bois massifs et sur bois aboutés la masse volu- mique, le module d’élasticité longitudinal, le module de cisaillement transverse et la contrainte de rupture en flexion. Les essais ont montré que, pour les trois essences, les bois massifs et les bois aboutés ont des rigidités équivalentes. Les résistances en flexion des bois aboutés sont toujours inférieures à celles des bois massifs du fait de la qualité très variable des aboutages : séchage hétérogène des bois, profilage imprécis des entures, défaut de pression de serrage lors du collage. Malgré cela, les valeurs caractéristiques obtenues pour la contrainte de rupture en flexion sont glo- balement conformes aux préconisations de la norme-référence. Les résultats de l’étude montrent que l’application indus- trielle de la technique de l’aboutage est envisageable pour ce type d’essences peu utilisées, sous réserve d’être mise en œuvre dans le respect des règles de l’art. L’entreprise algérienne Transbois, en charge de la transformation des bois et de la fabrication des éprouvettes aboutées pour l’étude, va poursuivre les travaux en- gagés en passant à un stade de fabrication préindustrielle.

Nouveaux concepts de traitement par aligneurs : le système Orthocaps

Déplacer les dents avec les aligneurs représente un défi, tout comme celui d’utiliser d’autres appareils amovibles. Les limites mécaniques des aligneurs peuvent être en partie contrecarrées par l’augmentation de l’adhérence de la gouttière sur les dents, mais également en choisissant, pour leur fabrication, des matériaux en fonction de leur module d’élasticité. On peut obtenir des résultats tout à fait satisfaisants pour des patients en recherche d’une alternative à l’appareil multiattache, à la fois esthétique et confortable, si l’on établit un plan de traitement adapté et que l’on sélectionne des auxiliaires adéquats. Les caractéristiques spécifiques au système Orthocaps sont l’utilisation de matières thermoplastiques élastiques, le recours à un scanner de grande précision, le thermoformage sous haute pression, des auxiliaires au design unique (patins de friction). Des setups interactifs en 3D sont également utilisés pour permettre à la fois l’échange avec le praticien concernant la planification de traitement puis son approbation, mais également la réévaluation à intervalles réguliers en cours de traitement

Problématique de la performance du teck de provenance tanzanienne par rapport au teck local en plantation au Togo

Originaire d'Asie du Sud et introduit au Togo depuis le début du siècle dernier, le teck (Tectona grandis L.f.) y est devenu la première espèce commercialisable. Mais depuis les années 1990, une nouvelle provenance dite teck tanzanien, reconnue pour ses bonnes performances, est préférée par le service forestier et les planteurs privés. Cette étude compare les performances morphologiques et technologiques du teck tanzanien à celles du teck cultivé depuis un siècle au Togo. Pour ce faire, les caractéristiques dendrométriques, l'indice de productivité (Ip), le pourcentage de bois de coeur à 1,30 m de hauteur de tige, les propriétés physiques et mécaniques ont été mesurés sur deux parcelles âgées de 7 ans. Les résultats montrent qu'à ce stade de croissance la provenance tanzanienne est plus productive (Ip = 6,75) que la provenance locale (Ip = 6,06). Les hauteurs du teck tanzanien (hauteur dominante H0, hauteur totale Ht et hauteur fût Hf) sont significativement supérieures à celles du teck local. En revanche, chez les arbres dominants, le teck local présente un diamètre moyen Dd significativement supérieur à celui du teck tanzanien. La provenance tanzanienne renferme en moyenne 40 % de plus de bois de coeur que le teck local. Cependant, les deux provenances ne montrent aucune différence significative en ce qui concerne les caractéristiques physiques (densité du bois à 12 % d'humidité) et mécaniques du bois (module d'élasticité et contrainte de rupture en flexion). (Résumé d'auteur)