X. — Conductibilité du bois
A. Chaleur. — Mauvais conducteur de la chaleur, le bois sert, pour ce motif, à la confection des pinces de laboratoire, des manches de pelles à four et de tous autres outils destinés à la préhension de matières enflammées. On l'utilise également, comime isolant, dans les couveuses artificielles ; les chalets de montagne tout en bois, doivent à cette propriété de la matière ligneuse, le pouvoir de bien conserver leur chaleur pendant Thiver.
Le bois conduit mieux la chaleur dans le sens de la longueur que du. rayon. Les coefficients de conductibilité suivant ces deux dimensions sont entre eux dans des rapports va-
riant entre -[- et -\- . Les bois lourds sont meilleurs conducteurs que les bois légers, eu raison de leur moindre porosité.
CO'STITCTION DES BOJS
B. Electricité. — Vis-à-vis de relectricito, le bois agit comme isolant, et cela d'autant mieux qu'il est plus léger.
La foudre frappe de préférence les arbres contenant beaucoup d'eau dans leurs tissus, ceux situés à proximité des mares et flaques d'eau ou qui dominent largement dans le massif. Certains cantons de forêts sont particulièrement ravagés.
On peut classer les essences approximativement comme suit, au point de vue de leur aptitude à être foudroyées :
Très «iposées
Apiez exposées
Peu exposées
Indemnes
Chêne
Saules
Tilleul
Erable
Peuplier
Pins
Pommier
Bouleau
Epicéa
Hêtre
Sorbier
Olivier
Orme
Frêne
Mûrier
Oranger
Noyer
Poirier
Aune
Figuier
Sapin
Cerisier
Catalpa
Châtaignier
Acacia
Les effets de la foudre sont aussi variables que curieux. En plaine, les arbres sont généralement fendus et éclatés : ils sèchent alors promptement. D'autres fois, Téclair ne produit sur le fut qu'un léger sillon traversant toute l'écorce et s'arrétant au bois. Ce sillon pleure légèrement et se recouvre comme une blessure ordinaire. L'arbre paraît avoir été géli\é et continue à prospérer. Lors du débit, on constate que le trait de foudre est manjué par un filet noirâtre de bois nécrosé et plus ou moins gorgé de sève cxtravasée, mais ne nuisant pas à l'emploi de la pièce. En montagne, et spécialement sur les terrains secs, les arbres sont généralement écorcés sur une plus ou moins grande hauteur de fût. Nous avons même vu des chênes n'offrant aucune trace de blessure extérieure, mais ne possédant plus un seul fragment d'écorce adhérente, si ce n'est à l'extrémité des bran-
ches. Le travail de la foudre ressemble alors à celui d'un habile ouvrier.
C. Son. — Le bois sain est un bon conducteur du son ; il perd cette propriété en s altérant. Appliquant Toreille contre le fût et frappant sur ce dernier de légers coups avec le bout des doigts, on peut se rendre facilement compte de Tétat des vieux arbres, en particulier des vieux chênes suspects. Si le bois ne présente pas trace de caverne, de pourri blanc ou rouge, le son se transmet pur et net ; il se perçoit difficilement dans le cas contraire. Les arbres creux, frappés avec le plat du marteau, sonnent le fêlé.
D. Lumière. — Le bois se laisse facilement pénétrer par les rayons X.
Art. II. — PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DES BOIS. 1. — Êlasticilé.
L'élasticité est la propriété qu'ont les bois de se laisser déformer, cintrer et ployer sans casser, avec la faculté de reprendre leur forme première. Elle varie avec l'essence et la proportion d'eau renfermée dans les tissus. Slaxima dans l'arbre sain et vivant, elle diminue après l'abatage, au fur et à mesure de l'évaporation. Elle atteint son expression minima chez les bois entièrement desséchés. Ceux-ci reprennent une partie de leur élasticité lorsqu'on les trempe dans l'eau, ou mieux qu'on les soumet à l'action de l'eau chaude ou de la vapeur d'eau. La pratique du cintrage est une application directe de cette dernière propriété. D'une façon générale, plus le sujet est jeune, et plus est grand son pouvoir élastique. Chez les feuillus, les arbres à végétation rapide sont plus flexibles que ceux qui ont cru lentement. Les chênes et frênes provenant de massifs traités en taillis sous futaie, sont plus nerveux et plus souples que ceux provenant de futaies pleines. Les frênes de plaine, à croissance active, se laissent facilement cintrer ; les frênes des coteaux calcaires et pierreux, qui ont crû lentement, ne conviennent pas du
&IATHEY. — Exploitation des bois. I. 5
66 CONSTITUTIO:^ DES BOIS
tout pour ce travail. Chez les bois résineux, Télasticité est d'autant plus grande que les cernes sont minces et réguliers, c'est-à-dire que la croissance est lente.
Les arbres de droit fil, sans nœuds et sans gales, plient mieux que les arbres ronceux ou galeux. Les nœuds, môme sains et adhérents, constituent des points de moindre résistance, au niveau desquels se produit presque toujours la rupture ou Téclatement. Les bois venus aux expositions du Nord et de TEst et dans des terrains frais, sont plus souples que ceux venus au Sud et à l'Ouest et dans des sols secs ou fangeux.
En ce qui concerne les bois débités, les sciages, la résistance dans le sens du rayon est toujours plus grande que la résistance dans le sens de la tangente aux couches ligneuses. Le rapport entre les coefficients d'élasticité dans les deux sens varie en moyenne de 3 à 1,15. Pour le chêne et le sapin, ces rapports sont respectivement 1,46 et 2,76. La différence est plus grande chez le pin sylvestre et les autres essences résineuses ayant cœur et aubier distincts. Par là s^ explique la supériorilé énorme du débit sur maille sur le débit ordinaire ou tangentiel.
Chez les bois étuvés, l'élasticité est notablement diminuée. Ces bois ne prennent plus d'allongement permanent et cassent brusquement, dès que la charge (le\icnt trop considérable.
a) Résistance à la flexion. — L'élasticité est bien mise en évidence par la résistance que les bois opposent à la flexion. On a constaté par expérience, (jue les fibres du bois, placées du côté delà convexité des pièces fléchies, s'allongent, tandis que celles tournées du côté de la concavité se compriment et se raccourcissent. Pour une pièce de bois de sapin de 0™,0974 sur 0",0973 d'équarrissage, ayant 2 mètres de longueur, pesant 8^,900 et posée horizontalement sur deux appuis distants de 1°^,803, on a trouvé que, sous une charge de 600 kilos, le raccourcissement des fibres comprimées a été de 0°*,00i7 et l'allongement des fibres étendues de 0-,00195.
On a aussi reconnu, par la voie expérimentale :
1® Que dans les limites où l'élasticité n'est pas altérée et
pour les flèches admises dans les constructions, les flexions des parallélipipèdes poses sur deux points d'appui sont proportionnelles aux charges qui agissent en leur milieu ;
2<*Queia flexion est en raison inverse du produit de la largeur par le cube de Tépaisseur des pièces ; c est-à-dire que, si Ton fait fléchir la même pièce sous la même charge, en la plaçant d'abord à plat, puis de champ, les flexions observées varient dans le rapport des carrés des dimensions ;
3® Que les flexions des pièces chargées en leur milieu sont entre elles comme les cubes des portées.
La résistance des bois à la flexion se mesure en fonction de la charge de rapUire. On doit à MM. Ghevandier et Wertheim, des expériences sur diverses essences ; elles ont fourni les résultats suiyants :
Nature des bois
Acacia ....
Tremble . . .
Orme ....
Frêne ....
Erable sycomore Chêne pédoncalé » rouvre .
Boaleau . • .
Sapin ....
Erable champêtre
Hêtre
Charme . . • .
Pin sylvestre . .
Peuplier . . . ,
Densité
Charge de ruptare
eentimètre earré
08 CONSTITUTION DES BOIS
D'autres observateurs ont trouvé :
Nttor« d«i boit
GaTac
Frêne
Acacia
Pitchpin
Bois de fer
Acajou
Angélique
Pin laricio
Teck
Orme (Canada)
Hickory
Noyer
Orme champêtre
Chêne vert
Chêne zêen ' .
Cormier
Chêne gras de Bourgogne
Chêne maigre de Bourgogne ....
Platane de Provence
Tilleul »
Mélèze
Sapin de croissance lente (Alpes-7»jari
limes)
Pin sylvestre (Alpes-Maritimes) . . . Sapin de croissance active (Jura) . .
Densité
1.046 0.626 0.696 0.678 0.842 0,638 0,631 0.985 0.924 0.736 0.760 0.805 0,755 O.eOô
Gfa«rff«
de raptore
par
eentioiètre carré
On voit, d'après ces indications :
1° Qu'il existe pour une mêoie. essence de bois, des difTéreaces d'élasticité souvent considérables et dues aux conditions variables de la végétation, ainsi pour 1er chênes de Bourgogne ;
2° Que l'élasticité des bois n'est pas proporliounelle à leur densité. Le fait est surtout accusé et apparent chez le Frêne, TOrme, le Hickory, le Tremble, le Noyer, le Chêne pédoncule, le Sapin et le Pitchpin, toutes essences relativement légères et cependant souples et résistantes.
b) Résistance à C écrasement. — La résistance à la compression et à récrasement importe surtout pour le choix des
bois de mines. Elle se mesure en fonction de la charge de rupture et varie nécessairement avec la longueur des pièces. On peut toutefois envisager la charge de rupture comme constante, tant que la longueur ne dépasse pas 5 à 6 fois le plus petit diamètre de la section transversale. Lorsqu'elle est ^i fois égale à ce diamètre, la charge de rupture n'en est plus que les ^ î elle n'en est que la moitié, lorsque la longueur
dépasse M fois le diamètre, et le tiers, lorsqu'elle excède 36 fois ce même diamètre.
Les expériences d^Hodgkinson, relatées ci-dessous et effectuées sur des cylindres de 25,4 millimètres de diamètre et de 50,8 millimètres de hauteur, permettent d*apprécier très sommairement la résistance de quelques essences à Técrasement :
Evieneei
Teck
Frêoe . . . .
Prunier. . . .
Orme . . . .
Acajou . . . .
Hêtre . . . .
Erable sycomore Aune . . . .
Pin(?) . . . .
Sapin . . . .
Pommier . . ,.
Chêne . . . .
Noyer . . . .
Bpicéa . . . .
Cèdre . . . .
Pin sylvestre. .
Bouleau. . . .
Mélèze ....
Saule . . . .
larges jm prodni»
liant rèeraaemeot
Boit vert
Bois tee
Ces résultats ne*sont pas susceptibles d^une large généralisation, attendu que la résistance des bois à l'écrasement varie beaucoup suivant les conditions dans lesquelles ils ont crû.
CONSTITUTION DES BOIS
Il est à noter que la résistance augmente proportionnellement à la dessiccation, et que le frêne, Terme, Térable sycomore, Taune, peuvent fournir des étais particulièrement solides. Bien que le hêtre résiste admirablement à la compression, on l'emploie très peu dans les mines, car il ne dure pas longtemps dans les galeries chaudes et humides, où il csisse sans prévenir.
Nous donnons ci-après différents essais de bois de mines effectués à Montceau par M. Emile Saudino. Ces essais mettent bien en évidence les qualités de notre chêne comparativement aux principales essences résineuses. En ce qui concerne cependant le chêne écorcé, il faut prendre bien garde à ce que l'incision annulaire, pratiquée à différentes hauteurs pour détacher les fourreaux, n'ait pas entamé le bois. La plus légère morsure de l'outil dans l'aubier suffît pour réduire, la résistance à l'écrasement dans des proportions considérables. Essais du 29 octobre 4894»
Désignation des bois
Diamètre»
Charges
de rupture
en kilog.
Ofeserrations
Chêne
Pin des Landes . . .
Mélèze
Amarres à 2™
Essais du 9 novembre 4894.
Désignation des bois
Chêne
Sapin ou épicéa . . .
Mélèïe
Pin sylvestre ou pin noir.
Pin maritime . . . .
Etais d'un diamètre au petit boat de
10 cent. 15 cent. 14 cent. 16 cent. 18 cent
Charges de rupture {kilog ) : amarres à 2"
En 1895, une crise passagère dans les approvisionnements poussa Montceau à s'adresser, malgré Ja distance, au pin des Landes. D^s essais entrepris montrèrent que cette essence ne le cède en rien à ses congénères résineuses, aa point de vue de la résistance à Técrasement.
ts a
in
It Â
I li
I isissililli
SSg?§S2g2l§§
CONSTITUTION DES BOIS
Le pin d'Alep, si répandu en Algérie, offre une résistance à récrasement supérieure à celle du pin maritime. Il convient donc bien pour les mines et pourra faire, un jour, une concurrence sérieuse aux pins du Nord sur le marché anglais.
Le tableau ci-dessous indique enfm, d'après MM. Dupont et Bouquet de la Grye, les charges par inilliroètre carré qu'on peut faire atteindre, dans les constructions, aux bois travaillant par résistance à la compression :
Rapport d« la baotanr à l'épaiitaor
Chêne ou sapin
Chêne on iiapin
Sapin jaaM
da bonna qualité
de moyenne qualité
et peaplier
