Recherche d’un protocole expérimental non destructif de caractérisation mécanique des grumes

(fre) Le bois est un matériau de construction durable et possède de bonnes caractéristiques mécaniques à l'état brut. Malheureusement, à cause de nombreuses transformations, il est souvent coûteux comparé au béton et à l'acier. Il pourrait alors être intéressant d'utiliser le bois sous sa forme la plus simple : un tronc écorcé et ébranché que l'on appelle communément une grume. Ce mémoire s'intéresse à la manière de caractériser mécaniquement les grumes de façon à offrir la possibilité de les utiliser en construction. L'étude porte sur des essais en flexion de trente grumes de trois essences différentes mesurant de 6 à 8[m] et ayant un diamètre de 35 à 45[cm]. Ces tests ont permis de déterminer les paramètres indispensables pour les caractériser. Des batteries de test sur des éprouvettes ont également été réalisées pour comprendre le comportement long terme de ce matériau. Il en est ressorti que sept facteurs sont à définir pour déterminer les attentes d'une grume dans un projet. Les résultats ont été comparés avec ceux communément admis dans les normes et ceux obtenus par V. HOUBEN (2022). Nous y observons beaucoup de similitudes. Les essais sur éprouvettes, quant à eux, ont démontré que les coefficients proposés par l'Eurocode étaient certes sécuritaires, mais adaptables à chaque essence. Finalement, nous proposons un premier protocole industriel adapté aux besoins de la filière bois. Celui-ci peut être automatisé et implémenté dans une scierie. Il inclut un pré-classement, un séchage, un usinage et un essai mécanique. Ce dernier est composé de plusieurs cycles de chargement visant à vérifier si la grume peut supporter une charge ultime sans être endommagée. Des signes précurseurs de faiblesse ont été déterminés de façon à anticiper toute dégradation et permettre d'interrompre l'essai afin de conserver les propriétés mécaniques en vue d'une autre valorisation.

(eng) Wood is a durable building material and has good mechanical properties in its raw state. Unfortunately, because of the many transformations, it is often expensive compared to concrete and steel. It could then be interesting to use wood in its simplest form: a debarked and delimbed trunk commonly called a log. This thesis focuses on how to mechanically characterize logs in order to offer the possibility of using them in construction. The study is based on tests in bending of thirty logs of three different species measuring from 6 to 8[m] and having a diameter of 35 to 45[cm]. These tests allowed us to determine the essential parameters to characterize them. Test batteries on samples were also carried out to understand the long-term behavior of this material. It was found that seven factors should be defined to determine the expectations of a log in a project. The results were compared with those commonly accepted in the standards and those obtained by V. HOUBEN (2022). Many similarities are observed. The tests on specimens showed that the coefficients proposed by the Eurocode were certainly safe, but adaptable to each species. Finally, we propose a first industrial protocol adapted to the needs of the wood industry. This protocol can be automated and implemented in a sawmill. It includes a pre-grading, a drying, a machining and a mechanical test. The latter is composed of several loading cycles to check if the log can support an ultimate load without being damaged. Early signs of weakness were determined in order to anticipate any degradation and to interrupt the test in order to preserve the mechanical properties to allow another valorization.