Bois modifié thermiquement

Le bois modifié thermiquement se définit comme du bois chauffé entre 180 et 230°C sous une atmosphère contrôlée pauvre en oxygène. Le chauffage du bois dans cette gamme de température se traduit par des modifications chimiques de la structure des parois cellulaires du matériau : dégradation des hémicelluloses qui possèdent des propriétés hydrophiles et réticulation des lignines signifiant la formation de liaisons chimiques entre les molécules. La structure cristalline de la cellulose pourrait être également modifiée. Ces modifications des composants chimiques du bois interviennent sur ses propriétés physiques et mécaniques.


Suite aux résultats des travaux réalisés dans le cadre de différents projets de recherche menés entre autres aux laboratoires du VTT en Finlande, du FCBA en France et de FPlnnovations à Québec, les principaux avantages du bois modifié thermiquement comparativement au bois non modifié peuvent se résumer ainsi : amélioration de la stabilité dimensionnelle du bois, augmentation de la résistance à la dégradation fongique et nouvelles couleurs attrayantes du bois suite au traitement. De plus, selon les résultats des études, il n'y a pas de réduction du module d'élasticité (MOE) du matériau signifiant ainsi que le bois conserve sa rigidité suite au traitement. Certaines références font mention d'une amélioration plus ou moins prononcée de la dureté du matériau. Finalement, de façon générale, il est connu que la variation des propriétés du bois modifié thermiquement est proportionnelle à la température de traitement. Par exemple, plus la température atteinte est élevée lors du traitement, plus la résistance à la dégradation fongique et la stabilité dimensionnelle du produit sont améliorées.


Une meilleure résistance à la dégradation fongique et une stabilité dimensionnelle améliorée sont des propriétés permettant l'usage du bois modifié thermiquement en applications extérieures comme pour des parements, des patios ou des menuiseries de portes et fenêtres (Figure 2). Toutefois, les bois modifiés thermiquement ne deviennent pas pour autant inertes et ils continuent de réagir, bien que dans une moindre mesure, aux variations d'humidité. Conséquemment, certains produits en bois modifié à haute température ont été installés sans prévoir les tolérances requises pour le retrait ou le gonflement. L'Association provinciale des constructions d'habitation du Québec (APCHQ) rapporte d'ailleurs qu'il s'agit là d'une des premières causes de réclamation entourant les bois modifiés thermiquement. 

 

La modification thermique du bois résulte aussi en la diminution de certaines propriétés du matériau. Il est connu que le bois modifié thermiquement est moins résistant à l'impact que le bois non modifié; il est donc plus cassant. Il n'est donc pas recommandé pour des éléments structuraux. Le bois modifié thermiquement est aussi propice à un vieillissement relativement accéléré lorsque soumis aux intempéries (rayons UV et pluie). L'attrayante coloration foncée obtenue suite au traitement change  ainsi graduellement en une couleur grisâtre. Bien que cette couleur grise vieillie puisse être attrayante aux yeux de certaines personnes, elle doit être considérée comme un inconvénient étant donné que la couleur foncée du bois obtenue par la modification thermique a bien souvent servi d'argument de vente dans le passé, sans mise en garde à ce niveau. D'autre part, le manque d'expérience quant aux produits de finition et à l'entretien appropriés a également contribué à alimenter la confusion dans le marché.

 

Cecobois: Le bois modifié thermiquement: caractéristique et utilisation

 

En février 2014, Cecobois a organisé un séminaire sur le bois modifié thermiquement auquel des fabricants, des distributeurs, des fournisseurs et des utilisateurs ont participé. Ce séminaire a permis  de dresser un portrait des connaissances actuelles, de l'expérience acquise et de l'état du marché. À cette occasion, un représentant du fournisseur de technologie « Thermowood » de Finlande a partagé l'expérience des producteurs européens. Au sortir de ce séminaire, l'ensemble des  participants,  incluant un fabricant du Nouveau-Brunswick, ont conclu que la mise en place d'un programme de classification et de contrôle de la qualité était devenue nécessaire après plus de dix ans d'efforts de mise en marché.

 

Après trois autres rencontres entre Cecobois, FPlnnovations et les producteurs de bois modifiés thermiquement,  un  programme  de  classification  a  été  développé. Celui-ci  s'inspire  du   programme «Thermowood» instauré en Finlande (classes Thermo-S et Thermo-D) ainsi que d'un document d'orientation qui est présentement en développement auprès de l'American Wood Protection Association (AWPA).

 

La grille de classement
Le programme de classification des bois modifiés thermiquement repose sur des mesures en laboratoire de propriétés sélectionnées et ensuite, en fonction des résultats, en la classification des  bois selon une grille de classement comprenant quatre classes. Cette grille s'avèrera utile au consommateur afin de faire un choix judicieux, i.e. en s'assurant que le bois modifié thermiquement a reçu le traitement approprié en fonction de son usage final prévu. Les essais requis en laboratoire pour qualifier la production des différents producteurs selon les quatre classes de la grille sont les suivants :


• Résistance à la dégradation fongique
• Couleur
• Stabilité dimensionnelle (retrait et gonflement tangentiel)
• Résistance à l'abrasion


Les mesures de ces propriétés sur des échantillons de bois traité par chacun des producteurs permettront de classifier leur production en fonction des valeurs de références établies pour chacune des quatre classes du système. Cet échantillonnage servira également à établir des valeurs cibles ou moyennes de référence (limites inférieure et supérieure) pour chacune des caractéristiques du système de classification.


La propriété fondamentale ou déterminante de cette grille de classement est la résistance à la dégradation fongique, les quatre catégories de la grille reposant sur le résultat de ce test mené en laboratoire. Quant aux autres caractéristiques (stabilité dimensionnelle, couleur, résistance à l'abrasion), elles seront conséquentes ou correspondantes aux caractéristiques obtenues en fonction des conditions de traitement utilisées pour atteindre les différentes classes de dégradation fongique. Par exemple, le bois rencontrant la classe D1 (meilleure résistance à la dégradation fongique) sera normalement plus foncé et aura une meilleure stabilité dimensionnelle. Finalement, des exemples d'applications des bois modifiés thermiquement selon chaque classe seront indiqués afin d'éclairer le bon choix du matériau en fonction de l'usage final prévu.

 

Projet de définition de la grille

Grilles de classement BMT

 

Quartier général de la Sûreté du Québec, district MLLL | Architectes : Services intégrés Lemay et associés inc. et Jean-Marc Coursol architecte | Revêtement extérieur : Kisis technologies (peuplier teint) | Photo : Stéphane Brügger

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