Regroupement mécanique par méthode vibratoire des bois du bassin du Congo

Abstract

This Ph.D. work deals with a non-destructive experimental approach organizing the species of the Congo basin in four groups according to the likeness of their main mechanical properties, and to guarantee for each group the 5th percentile characteristic value of mechanical properties such as the modulus of elasticity (MOE). For the sustainable management of forest and conservation of exotic biodiversity of the Congo basin, it is necessary to promote the exploitation of less-consumed species with equivalent mechanical characteristics. The aim of the present work is to propose a scheme for grouping species with similar values of modulus of elasticity (MOE) obtained through vibratory method. Only small clear specimens are tested. The assignment of a given specie to one of the four groups takes place in return for a homogeneity test of comparison of the random variables of species to the random variable of the group. Results of the present grading show that some species can be interchangeably consumed in the construction industry and that the procedure must include more species of the Congo basin. This property grouping will facilitate substitution of underutilized species for ones that are being more exploited. Thus, wood designers and constructors might have a wide variety of choices in their decision-making while promoting less-consumed species and reducing the demand of traditionally most wanted extinguishable species. The MOE obtained by intrinsic vibration of wood versus is not influenced by moisture content. So, the non destructive method bases on longitudinal vibrations can be used in industrial production of timber to certify the modulus of rupture (MOR) at 12% moisture content of green wood by direct correlation. Finally, we propose a grading system of tropical wood.

L’objet de ce travail de thèse est le regroupement des essences bois du bassin du Congo en quatre groupes en fonction de la similitude de leurs propriétés mécaniques essentielles. Le module d’élasticité (MOE), propriété indicatrice, est estimé par une méthode non destructive : l’essai vibratoire. Pour chaque classe, le fractile à 5% d’exclusion supérieur d’une propriété mécanique est calculé à partir d’une théorie clairement exposée. Le bassin du Congo est un patrimoine en danger à cause des pressions anthropiques au premier rang desquelles figure la coupe hyper sélective des essences bois. Le résultat de ce regroupement permet de proposer comme substitut aux essences menacées d’extinction des essences aux propriétés mécaniques similaires plus disponibles en terme de ressources sur pied. D’où la contribution à la gestion durable et au maintien de la biodiversité du bassin du Congo. On montre que le MOE vibratoire est quasi-invariant avec la teneur en eau et qu’il est bien corrélé au MOE statique, à la masse volumique et à la contrainte à la rupture. C’est donc un bon prédicteur du module de rupture (MOR) à 12% du taux d’humidité du bois vert. Ceci valide l’organisation en groupe d’essences réalisée dans ce travail. Les valeurs caractéristiques des propriétés mesurées sont calculées pour chaque classe. Parce que l’Eurocode 5 exige que les bois utilisés en structure soient classés, nous proposons, in fine, un système de classement en structure des bois du bassin du Congo voué à une meilleure utilisation des forêts pour la conservation des écosystèmes forestiers et la satisfaction des besoins fondamentaux de l’homme.