Etude de la migration des liquides dans le bois

par Saloua Hakkou (Ghazil)

Thèse de doctorat en Sciences du bois et des fibres

Sous la direction de Patrick Perré et de Marie-Christine Trouy.

Soutenue le 15-04-2010

à Nancy 1 , dans le cadre de RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement , en partenariat avec LERMAB (laboratoire) .

Le jury était composé de Patrick Perré, Marie-Christine Trouy, Laurence Podgorski, David Chassagne, Philippe Gérardin, Emmanuel Maurin.

Les rapporteurs étaient Laurence Podgorski, David Chassagne.


  • Résumé

    Dans le cadre de la restauration-conservation des bois anciens du patrimoine historique, culturel et architectural, il est nécessaire d’acquérir toutes les connaissances techniques et scientifiques permettant de respecter l’intégrité de l’œuvre et de garantir la réversibilité des interventions. Lors de l’application d’un traitement de préservation ou de consolidation, il est souhaitable de connaître la profondeur de pénétration et les voies de migration des liquides afin de contrôler les effets de l’opération.Cette étude est réalisée avec des dispositifs originaux d’injection et d’exploration mis au point au laboratoire. Le premier nous permet de suivre, à l’échelle macroscopique, les cinétiques d’écoulement capillaire des liquides dans le bois. Afin de comparer plusieurs essences et d’étudier l’influence de la variabilité anatomique au sein d’une même essence, un deuxième dispositif permet de reconstituer, à l’échelle microscopique, le réseau de percolation dans les éprouvettes préalablement imprégnées et séchées. Des observations plus fines en microscopie électronique à balayage (ESEM) permettent d’accéder à la compréhension de plusieurs phénomènes, en particulier l’influence de la thyllose chez les feuillus, obstacle majeur à la perméabilité des fluides.Nous avons étudié la migration des liquides dans trois bois, parmi les essences forestières les plus abondantes sur le sol français et les plus fréquemment rencontrées dans le patrimoine historique et culturel de la France : le chêne sessile, le hêtre et le sapin. Nous avons étudié l’influence de la direction du flux et de la position du bois dans l’arbre sur la cinétique d’imprégnation, la profondeur de pénétration et la nature des tissus intervenant dans la conduction.Nous avons complété notre étude en mettant en relation le type de thyllose de plusieurs feuillus à zone initiale poreuse et la perméabilité. Sachant qu’il existe une relation entre la perméabilité au liquide et la perméabilité au gaz, nous avons choisi d’étudier la perméabilité à l’air dans la direction longitudinale d’échantillons cylindriques prélevés à différentes distances de l’écorce. Avec du gaz, il est en effet plus facile de garantir un écoulement monophasique, donc de mesurer la perméabilité intrinsèque d’un échantillon

  • Titre traduit

    Study of migration of liquids in wood


  • Résumé

    Within the framework of the restoration-conservation of ancient woods that belong to the historical and cultural heritage, one has to gain technical and scientific knowledge. This will allow to respect the integrity of the work and to ensure the reversibility of the interventions. While applying a preservative treatment or a wood strengthening product, it is for instance essential to know both the depth of penetration and the liquid migration path in order to control the effects of the operation.The work that is presented here is based upon the impregnation and flow in heterogeneous porous media of samples of various wood species according to the three reference sections (longitudinal-radial, longitudinal-tangential and transverse). To do so, colored liquids are used. This study is realized with original injection and exploration devices that have been developed in the laboratory.Studies were carried out to determine the effect of tyloses on the longitudinal permeability of three ring porous species. Air permeability in the axial direction was measured on cylindrical samples taken at various distances from the bark. The fine structure of any tyloses present was examined by Environmental Scanning Electronic Microscopy (ESEM).


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