Travail du bois

Le bois est un matériau naturel, vivant et d'une grande longévité s'il est correctement entretenu. Il existe presque autant d'usages que d'essences.

Les métiers

De nombreux métiers comme les fabricants de carrosse, les charrons ou les sabotiers ont disparu, avec la naissance de nouveaux matériaux.

Voici une liste des métiers actuels, en relation avec le bois :

• le bûcheron, chargé de l'abattage et de la coupe des arbres en forêt ;
• le scieur de long, chargé de débiter les grumes. Rôle fréquemment rempli par la scierie ;
• le charpentier, qui façonne le bois pour fabriquer des charpentes ;
• le charpentier de marine, qui façonne des pièces conçues pour la construction navale ;
• l'ébéniste, qui rénove ou produit des meubles. Actuellement, l'ébéniste est fréquemment amené à travailler comme menuisier (prépondérance des meubles à monter soi-même des grands magasins, meubles anciens à restaurer de plus en plus rares)  ;
• le luthier, qui produit des instruments de musique à caisse de résonance (violons, contrebasses, guitares…)  ;
• le menuisier : en bâtiment, qui s'occupe de l'ensemble des ouvrages en bois d'un bâtiment (châssis de fenêtre, escaliers, boiseries diverses), ou «classique», qui produit des cuisines, des salles de bains, des placards…
• le tonnelier, qui produit des barriques et des tonneaux pour la conservation du vin et de certains alcools ;
• le tourneur sur bois, qui sert à créer des pièces le plus souvent de révolution.

Techniques

Les bois conçus pour être mis en œuvre répondent à certaines conditions (résistance, conservation, protection). Pour des raisons de résistance et de conservation, les arbres sont abattus en automne et en hiver car, lors de ces périodes, l'arbre est «au repos», c'est-à-dire que la sève circule particulièrement lentement. Les bois sont dits alors «hors sève» et moins sujets aux fermentations ainsi qu'aux attaques des insectes. Il est aussi recommandé de couper le bois à la lune descendante, au moment où la sève est concentrée dans les racines ; ceci doit augmenter toujours l'effet «hors sève».

Abattus, ils sont ébranchés et sont alors nommés des grumes. La grume est débitée en tronçons, on la distingue en deux ou plusieurs parties : la bille de pied (partie basse) et les surbilles (parties où ont poussé les branches).

Sur la coupe transversale, on peut observer (en allant de l'extérieur au sein de la grume)  :

• L'écorce.
• L'aubier : bois imparfait, inutilisable.
• Le bois parfait : mis en œuvre et trié selon ses propriétés.
• Le cœur : partie à éliminer pour certains travaux.

Classements des bois

Selon l'usage qu'on veut en faire, les bois sont classés selon différents critères. Les classements donnés ici sont inspirés des normes architecturales françaises, mais on trouvera énormément de similitudes dans les pays voisins.

Classement catégoriel (selon l'essence)

On peut distinguer :

• les bois du nord (russes ou scandinaves)  ;
• les bois tropicaux.

Dans chaque catégorie, on séparera les bois feuillus et les bois résineux.

La densité du bois rentre aussi dans ce classement :

• les bois particulièrement légers : le balsa, le peuplier, le saule, le tilleul, le pin, l'okoumé ;
• les bois légers : l'aulne, le bouleau, le tremble, le cyprès, le sapin, l'acajou ;
• les bois demi-lourds : le charme, le châtaignier, le chêne, l'érable, le frêne, le hêtre, le merisier, le noyer, l'orme, le platane, le poirier, l'iroko, le niangon, le doussié ;
• les bois lourds : le buis, le chêne vert, le cornouiller, le sorbier, l'ipé, l'ébène, le bois de fer.

Cette liste doit être relativisée, car elle dépend de la variété exacte de l'arbre et même de la parcelle sur laquelle il a été abattu.

Densité = Masse volumique du produit / Masse volumique de l'eau

L'unité de la masse volumique est exprimée selon les applications en kg/dm³ ou t/m³ mais l'unité légale est kg/dm³. La densité ne comporte pas d'unité car elle est le rapport entre deux unités semblables.

On note ainsi à titre de comparaison les densités du plomb (11, 4), de l'acier (7, 8), du béton armé (2, 5). On considère les bois durs (chêne, doussié) pour une densité comprise entre 0, 75 à 0, 90, et normaux (sapin, acajou) lorsqu'elle est comprise entre 0, 55 à 0, 65. Certains bois (l'ébène, le bois de fer) ont une densité supérieure ou égale à 1.

Classement d'aspect

Ce classement se fait suivant les imperfections du bois :

• liées à sa structure (quantité de nœuds, anomalies de croissance)  ;
• liées au débit (flaches)  ;
• liées au retrait dû au séchage. Les déformations dues au séchage sont différentes suivant la position de la planche dans la bille : lors du séchage, le bois se retire davantage côté écorce (bois plus jeune) que côté cœur (bois parfait). Le séchage donne aussi lieu à des fentes, des gerces. Il y a plusieurs techniques de séchages (étuves, séchage naturel – quasi inexistant –, ... )  ;
• liées à des imperfections ou des altérations (poches de résines, bleuissement, échauffure, pourriture, gélivure, roulure, lunure, blessure).

Classement mécanique ou structurel

Il s'attache essentiellement à la résistance du bois, par exemple la capacité de résistance mécanique à la flexion.

Propriétés mécaniques

• Compression : axiale (fil du bois vertical). Bonne résistance pour un bois d'une longueur de moins de 80 cm, sinon risque de flambage (courbure).
• Traction : axiale, résistance particulièrement forte ; transversale (fil du bois horizontal), résistance particulièrement faible.
• Flexion : résistance moyenne selon les qualités du bois et le rapport hauteur-largeur.

Ces données sont en particulier valables pour la menuiserie et l'ébénisterie.

Taux d'humidité

Le taux d'humidité du bois détermine aussi son utilisation :

• Taux d'humidité de 18 à 22% : constructions exposées à l'humidité.
• Taux d'humidité de 16 à 20% : constructions en local couvert ouvert (tribunes de sport, hangars... ).
• Taux d'humidité de 13 à 17% : constructions en local couvert clos non chauffé (charpentes).
• Taux d'humidité de 8 à 12% : constructions en local couvert clos chauffé (menuiserie de bâtiment, meubles).

Détermination du taux d'humidité :

Valeur du taux (H%) = [ Poids à l'état d'origine - Poids de matières sèches ] / Po * 100

Les feuillus ont le plus souvent une meilleure résistance que les résineux.

On prend aussi en compte la notion de durabilité des bois selon l'usage qu'on veut en faire.

Outillage

L'électricité a révolutionné les outillages utilisés par les artisans du bois.

Outils de mesure

L'outil de mesure le plus utilisé par un charpentier est un mètre ruban, par un menuisier un mètre ruban et un réglet (30 à 50 cm), par un ébéniste un réglet et un petit réglet (15 à 20 cm). Ils utilisent aussi le pied à coulisse. Le compas est aussi particulièrement utilisé pour les rapports de cotes.

Scies

• La scie circulaire. Lorsqu'elle est portative, elle se compose d'un moteur puissant tournant une lame dentée, elle se porte à la main et permet d'effectuer des découpes assez grossières. Sur table elle permet des coupes rectilignes particulièrement précises.
• la scie égoïne (manuelle ou électrique) a un usage universel, depuis la coupe de branche jusqu'à la découpe précise pour faire des montages. C'est la scie classique.
• la scie à ruban, c'est une scie à lame (en forme de ruban), montée sur deux volants supportés par un bâti, qui permet des découpes particulièrement précises. Au contraire de la scie sauteuse, portable, c'est le bois qu'on déplace sur un plateau lors de la découpe. Une grande scie à ruban permet le débit des billes en planches et le délignage. Une plus petite permet le délignage et le chantournement, il existe plusieurs lames pour cette scie selon son utilisation, une lame fine et peu large sert à chantourner.
• la scie sauteuse a un petit moteur qui provoque des mouvements de bas en haut d'une lame (mouvement pendulaire). Selon la lame utilisée (plus ou moins étroite), elle sert à longues découpes droites ou des arrondis particulièrement précis.
• la scie à onglet (manuelle ou électrique), elle sert à couper des tasseaux selon un angle particulièrement précis, afin d'effectuer un montage. La scie manuelle est fréquemment plus précise.
• la scie à araser  : manuelle, permet de mettre de niveau deux pièces de bois ou à des coupes fines.
• la scie à chantourner : sert à faire des découpes alambiquées. Les lames les plus fines (sans ergots) permettent de faire de la dentelle sur bois.
• la tronçonneuse : elle permet de tronçonner. Utilisée par les bûcherons, fréquemment pourvue d'un moteur fonctionnant à l'essence, elle est pourvue d'une chaîne qui porte des dents aiguisées. On ne peut pas vraiment la mettre dans la catégorie des scies quoiqu'elle serve aussi à couper le bois.

Ciseaux, bédanes et rabots

• Les ciseaux à bois : outils composés d'un manche de petite taille (15 cm de long à peu près) prolongés d'une barre de métal rectangulaire aiguisée au bout (longueur : 20 cm à peu près -neuve-, épaisseur à peu près 0, 5 cm), leur largeur va le plus souvent de 0, 8 cm à 3 cm. Utilisés par l'ensemble des corps de métiers œuvrant le bois mais surtout par les ébénistes qu'ils utilisent pour des travaux délicats (queue d'aronde, feuillure, rainure... ).
• Les bédanes : outils composés d'un manche comme les ciseaux mais dont la lame est une barre de métal de section carré, les largeurs vont de 0, 5 cm à 1, 5 cm à peu près, le bédane permet de faire des mortaises.
• Les rabots : composés d'une lame et d'un corps en bois rectangulaire ou d'un corps en fer ; la lame s'insère dans le corps et peut se positionner de manière à avoir plus ou moins de «mordant», les rabots en bois comportent fréquemment une semelle en bois plus dure que le reste du corps, il en existe de l'ensemble des tailles, on les utilise pour différentes sortes de travaux et dans l'ensemble des corps de métiers du bois.
• L'ébauchoir  : même principe que le ciseau a bois, seul différence, le manche est en acier. Cet outil est en un seul bloc. en particulier utilisé dans le taillage de charpente pour effectuer les mortaise des assemblage.

Autres

• la défonceuse est un outil qui permet d'usiner une pièce. Elle entraine en rotation une fraise située à une profondeur prédéfinie.

Finitions

Le ponçage

Le ponçage du bois se fait avec papier abrasif silex ou corindon dont il existe plusieurs tailles de grains. Chaque taille de grains est définie par un chiffre correspondant au nombre de grains par cm². Plus le grain du papier est fin, plus le chiffre inscrit au dos de la feuille de papier à poncer est grand :

• 20 correspond à un très gros grain;
• 80 correspond à un gros grain;
• 120 correspond à un grain moyen;
• 220 correspond à un grain fin;
• 280 correspond à un grain particulièrement fin.

Il existe des papiers à grain toujours plus fin, mais ils ne sont généralement pas utilisés pour le bois mais en carrosserie ou pour les matières composites.

Le choix de la taille du grain du papier à poncer se fait selon le degré de finition qu'on veut obtenir (aspect granuleux, lisse, particulièrement lisse). Quand du papier à grain extra fin comme du 1500 ou du 2000 est utilisé, ce n'est que pour le ponçage final du bois dont la densité est égale ou supérieure à 1 tel que le bois noir, le bois de fer, le bois de sang...

Huile d'abrasin : huile provenant d'arbres des régions orientales et servant essentiellement à fabriquer des finis pour le bois.

Certaines caractéristiques intéressantes :

• se pose avec un pinceau ou une guenille et s'essuie à peu près 5 minutes après la pose (requiert plusieurs couches, aisément jusqu'à 5 ou 6)  ;
• sèche aisément et totalement ;
• donne un fini entre mat et particulièrement luisant, dépendant de la quantité de diluant ou de scellant qu'on y ajoute. Jusqu'à 1/3 de scellant donne un fini plus mat ; aucun ajout de diluant ou scellant donne un fini particulièrement luisant ;
• donne toujours un fini dur et imperméable.

Le vernis

Dans la section de l'huile d'abrasin, la formule suivante donne aussi un fini plus dur et plus soyeux. La formule est la suivante : une partie de vernis pour trois parties d'huile d'abrasin. Il faut poncer entre chaque couche et trois couches sont nécessaires.

Liens externes

• (fr) Centre de Ressources et d'Information Techniques

• (fr) Exemples de réalisation pour l'aménagement intérieur et extérieur de l'habitat - Style Savoyard

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