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évaluation de la qualité des arbres sur pied
PAI Maroc
Fin du PAI MA/03/84 avec le Maroc.
Regroupe les actions de recherche : détection et caractérisation
des défauts en forêts du bois du cèdre (Cedrus atlantica)
et du chêne vert (Quercus ilex) par des techniques mécaniques, acoustiques
et électriques dans lequel s’inscrivent également les travaux de thèse de
Adil Dikrallah (soutenue en 2007).
Contact : Loïc Brancheriau
PRAD Maroc
Étude de la qualité du liège : troisième et dernière année du projet
PRAD 05-10 avec le Maroc (Division de Recherche et Expérimentations Forestières),
"Détermination des caractéristiques technologiques du liège de reproduction et étude de sa variabilité". Au cours de l'année 2007, une
méthode d’analyse d’image pour la caractérisation du liège de reproduction a été testée. L’analyse
statistique de l’ensemble des résultats obtenus a été réalisée. Le rapport final est actuellement en
cours de rédaction.
Contact : Loïc Brancheriau
Projet BioGMID
Le projet ANR "Biological
Growth Medium Integrity Diagnoses using bi-modality tomographies" (acronyme BioGMID) débute en 2008.
Contexte scientifique du projet : le bois ainsi que les os longs sont deux milieux biologiques en croissance,
et aux caractéristiques structurales proches. Ce sont des milieux anisotropes qui se modifient suivant les
contraintes environnementales ou suivant leur âge, leurs propriétés varient par étapes successives de
l’état juvénile à l’état mature.
Parmi les modalités de d'étude et de contrôle de la qualité de ces milieux, la tomographie par rayons X ou
l'échographie occupent des places privilégiées. L'objectif du projet est de proposer une procédure efficace
et optimisée de caractérisation et d'imagerie de ces milieux, et d'exposer les bases technologiques
pour la réalisation de dispositifs de contrôle in situ ou in vivo.
Contact : Loïc Brancheriau
Projet de thèse
Un projet de thèse a été proposé début 2008. Le sujet de thèse s’intitule : "Déterminisme génétique et environnemental des propriétés de la cellulose dans les parois secondaires des fibres du bois d’Eucalyptus – Conséquences sur la variabilité des propriétés mécano-physiques et perceptives". Ce projet a pour partenaires principaux le LMA (CNRS, Marseille) et l'UFLA (Lavras, Brésil).
Convention de collaboration de recherche
Une convention de collaboration de recherche a été établie en 2006 avec le LMA (CNRS, Marseille) et le laboratoire CNDRI (INSA, Lyon) concernant deux axes de recherche sur la caractérisation non invasive de produits bois ou à base de bois :
- Axe 1 - Recherche de moyens de contrôle non destructif permettant la découverte de ruines en compression dans des structures bois.
- Axe 2 - Caractérisation non invasive de l'arbre sur pied ou d'éléments de structure bois.
Cette convention a favorisé la réussite du projet ANR BioGMID (rattaché à l'axe 2, cf. ci-dessus la
description du projet). L'axe 1 de la convention a permis la réalisation d’une partie des
travaux de recherche de l’étude DGAC
concernant la détection des criques de compression (cf. ci-dessous).
Contact : Loïc Brancheriau
Outils d’analyse mécanique pour le laboratoire
Bing
Bing est un projet de recherche &
développement conduit par le Cirad concernant la réalisation d’un système de mesure des vibrations
acoustiques pour la mesure des propriétés mécaniques et la recherche de défauts.
Ce projet entre dans une thématique prioritaire dont le but est de développer les emplois du bois en
construction, méthodes et techniques de classement destinées à fiabiliser le matériau (en particulier
contrôle non-destructif).
L’intérêt majeur que porte l’industrie du bois sur les techniques qui améliorent et aide à accroître
l’utilisation du bois en emplois structurels, a poussé la communauté européenne à établir de nouveaux
règlements de normalisation. En effet, les qualités mécaniques et physiques intrinsèques du bois
(exemple, un rapport module d’élasticité sur densité excellent), lui permettent de concurrencer
avantageusement d’autres matériaux pour l’ossature de divers types de construction. Désormais, les bois
employés en structure vont devoir suivre les exigences des normes de conception européennes. Le passage
progressif des règles de calcul des structures en bois aux contraintes admissibles (règles CB 71) à
celles aux états limites (Eurocode 5) implique une évaluation précise et non destructive des
caractéristiques mécaniques afin de produire des classements en accord avec l’Eurocode 5. Pour les bois
de structure utilisés en flexion (utilisation majoritaire) deux caractéristiques mécaniques sont à
prendre en compte: la rigidité (module d’élasticité) et la résistance (résistance à la rupture) telles
qu’elles sont définies dans la norme.
La marque Bing® et le logiciel Bing sont la propriété du Cirad et sont déposés auprès de
l’INPI et de
l’APP.
Pour en savoir plus, consultez la page du logiciel commercial Bing.
Pour davantage d'informations sur l'analyse vibratoire veuillez consulter l'article
"Principe du contrôle vibratoire" sur le site de la
COFREND.
Contact : Loïc Brancheriau
Wisis
Réalisation d’un dispositif pour l’auscultation des structures bois par analyse des vibrations dans le domaine acoustique.
Ce dispositif a fait l’objet d’une commande de la part du
FCBA. Produit finalisé en 2006 et
commercialisé par le Cirad sous la dénomination Wisis.
La marque Wisis® et le logiciels Wisis sont protégés.
Pour en savoir plus, consultez la page du logiciel commercial Wisis.
Contact : Loïc Brancheriau
Classement mécanique des produits de scierie
Machine de classement automatique (CCI Lozère)
Deuxième année de l’action collective pour le développement d’une machine
de classement des bois de structure. Financement public, projet présenté par la
Chambre de Commerce et d’Industrie de Lozère et l’association interprofessionnelle
Arfobois.
L’objectif du projet est le développement d’une machine industrielle de classement
mécanique des bois, adaptée à la problématique des petites unités de production de sciages de
charpente, et la certification de son aptitude au classement dans le cadre de la mise en place
du marquage CE par la communauté européenne. Au cours de l’année 2007, la machine baptisée
Noesys a été réalisée, ainsi que les essais
non-destructifs de certification de l'appareil. Les essais destructifs de référence seront réalisés
au cours de l’année 2008 par le FCBA.
Contact : Loïc Brancheriau
Machine de classement automatique (Luxscan)
Deuxième année du contrat de collaboration pour le développement et la commercialisation d’un équipement
pour le classement mécanique des bois avec la société Luxscan (Luxembourg).
L’objectif est de développer puis de commercialiser une machine industrielle
de classement mécanique des produits bois ; le contrat incluant également
la certification de son aptitude au classement dans le cadre de la mise
en place du marquage CE. Cette machine est adaptée aux grandes unités de production.
Au cours de l’année 2007, la machine de classement E-Scan (cf. photo) a été finalisée
et des essais pour la certification ont été effectués au FCBA.
Cette action est notamment accompagnée par l’ENSAM
(Cluny, France) dans le cadre de la création d’une plateforme technologique bois matériau d’ingénierie à
l’ENSAM Cluny dont l’UR Bois Tropicaux est partenaire. Une thèse a démarré sur le sujet et l’apport du
Cirad portera sur les approches statistiques multivariées et la procédure d’analyse pour la
certification de l’ensemble du système de classement.
Contact : Loïc Brancheriau
Classement des pins par analyse vibratoire
Première année de l’action de recherche et de valorisation dans le projet
"Selected strength and stiffness predictors from in-line systems and vibrational
analysis devices using chemometrical tools for structural grading of slash pine and radiata pine". Projet élaboré par
Henri Baillères, les personnels de l’équipe étant
sous contrat avec le DPI&F
(Department of Primary Industries & Fisheries, province du Queensland, Australie).
Parmi les techniques non-destructives utilisées pour les essais se trouve le logiciel
Bing.
Contact : Henri Baillères
Projet Cocowood
L'intitulé complet du projet Cocowood est "Improving value and marketability of coconut wood".
Dans la région Pacifique, de grandes superficies de cocotier (Cocos nucifera) ont vieilli et par conséquent, les
rendements de coprah s'en trouvent diminués. Le coût et les conséquences phytosanitaires d'un nettoyage de la zone
sont de véritables obstacles à la replantation. La production de matériaux de revêtement de sol à partir des
vieilles tiges a été proposé comme solution à ce problème. Ce projet vise donc à mettre au point des procédés
apropriés et de fournir les informations techniques qui permettront la production et la
reconnaissance qualitative du bois de noix de coco sur le marché international du revêtement de sol.
Pour davantage d'informations veuillez consulter le site du projet Cocowood.
Contact : Henri Baillères
Machine de classement automatique (IVALSA)
Fin du projet de recherche "Classificazione a macchina del legno strutturale italiano"
d’IVALSA
(Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree, Florence, Italie).
L’équipe n’intervient pas comme prestataire ; notre action s’inscrit
dans une démarche de démonstration des possibilités du système
Bing pour le classement mécanique.
Au cours de l’année 2007, les analyses statistiques des performances de classement mécanique
du système Bing sur les essences italiennes ont été réalisées.
Contact : Loïc Brancheriau
Dispositifs industriels de contrôle non destructif
Détection de délaminations
Fin des contrats avec les sociétés IPRS et SITES relatifs à la fourniture d’appareils de détection des
délaminations sur un système de renforcement d’étanchéité de type composite époxy-fibre sur béton. Les trois appareils ont été
validés en conditions réelles d’utilisation. Valorisation du brevet
français n°01 12338 (déposé le 25 novembre 2001).
Le développement de ces appareils a demandé 3 ans de travail (2003 à 2006) ; les années 2007 à 2009 sont dédiées
au suivi des prototypes Lidiaa II (contrats avec les sociétés IPRS et SITES terminés en 2006).
Contact : Loïc Brancheriau
Contrôle non-destructif d'avions en bois
Fin de l’étude en partenariat avec le FCBA
ayant pour objet la recherche de moyens de contrôle non-destructifs permettant la découverte de criques dans des structures en bois.
Contrat avec la DGAC (n°06/084/MQ/FIN).
Au cours de l'année 2007 les essais non-destructifs et destructifs ont été réalisés ; différentes techniques
de contrôle non-destructif ont été testées. Le rapport final a été remis et révisé au début de l’année 2008, il peut
être librement consulté en français et en anglais sur le site de l'aviation civile.
Contact : Loïc Brancheriau
Projet Apinov
Au cours de l'année 2007 l'équipe Xylométrie a participé à l'élaboration du projet Apinov de la société
Apisystems. Ce projet a reçu plusieurs distinctions et est soutenu par Languedoc Roussillon Incubation.
Apinov est un outil d'aide à la décision et à la production destinés aux apiculteurs. Il se veut automatique,
simple d'emploi et accessible par internet, permettant ainsi de rationaliser et d'optimiser les élevages
et la production de miel en fonction des conditions environnementales.
Contact : Loïc Brancheriau
Spectrométrie Proche Infra Rouge
Déterminer la durabilité de bois de teck
Le bois de teck représente à l’heure actuelle une valeur marchande de plus en plus élevée.
Il est reconnu autant pour sa résistance aux agents de dégradation que pour ses qualités esthétiques
et technologiques. Les forêts naturelles dont il est originaire sont en effet en voie de disparition
ou protégées, alors que la demande mondiale ne cesse d’augmenter. Aujourd’hui, le bois
de teck commercialisé provient essentiellement de plantations.
Cependant, sa durabilité naturelle peut être très variable d’un arbre à un autre :
si le bois de teck issu de forêts naturelles offre une durabilité de classe 1* (très durable)
voire 2 (durable), celui de plantations varie de la classe 1 à la classe 4 (peu durable).
L'étude de la durabilité naturelle du teck en laboratoire impose une durée de 40 semaines
pour l'obtention des résultats. Les chercheurs du Cirad et leurs partenaires ont réussi à
obtenir une durée d’analyse de quelques minutes seulement.
Leur trouvaille : corréler l’analyse de la durabilité naturelle du bois de teck, dépendante
de l'âge de l'arbre, de son environnement (sol, climat, origine géographique) et de
son génome, avec la variabilité de sa composition chimique traduite par
SPIR.
Pour davantage d'informations, veuillez télécharger le poster sur la prédiction de la durabilité du teck (369 Ko).
Contact : Gilles Chaix
* La durabilité naturelle est évaluée à partir de la norme européenne EN350-1.
Caractérisation des propriétés chimiques du bois
Parmi les sujets de recherches développés en génétique forestière, l'UR Diversité génétique et amélioration
des espèces forestières (Cirad) cherche à préciser les déterminants génétiques et environnementaux de la
variabilité des caractéristiques physico-chimiques du bois notamment des lignines et prochainement de la
cellulose, les deux constituants majeurs du bois. Jusqu’alors ces études étaient limitées par le coût
et la durée des analyses chimiques du bois et l’impossibilité d’avoir des critères
facilement utilisables en routine. La SPIR appliquée
au bois développée par l'équipe Xylométrie, permet de palier à ces problèmes et sur la base de données
de références, les équations de prédiction permettent de traiter un grand nombre d’échantillons et
de rendre possible les analyses génétiques. Une approche qui concerne de plus en plus les groupes privés
intéressés par le bois pour des applications sidérurgiques au Brésil et papetières au Congo et en Indonésie.
Contact : Gilles Chaix
Valorisation d'huiles essentielles (Madagascar)
Ravensara aromatica est une espèce forestière endémique de Madagascar
exploitée par les petits producteurs pour l’huile essentielle extraite des feuilles
et utilisée en cosmétique. Cependant, cette espèce renferme plusieurs types chimiques et
certains arbres produisent une huile toxique. Les producteurs d’huiles essentielles de
Ravensara aromatica sont confrontés régulièrement à des refus de leurs produits par les
collecteurs nationaux, entrainant une perte importante de revenu après le travail d’extraction.
Afin de contrôler en amont la qualité des huiles, le Cirad et l'institut de recherche agronomique
FOFIFA
cherchent à identifier les arbres indésirables en limitant les analyses chimiques. Ils évaluent
les possibilités de la SPIR pour détecter les types chimiques sur des feuilles
sèches en s’appuyant sur les données d’un échantillon d’arbres analysés
aussi de façon classique. Les applications de cette étude permettront d’aider les
producteurs à sélectionner dans leurs terroirs les arbres à récolter.
Contact : Gilles Chaix
Recyclage des bois de construction
Les produits de préservation du bois permettent d’augmenter sa durabilité en assurant
une protection contre les insectes, les pourritures et les agressions climatiques.
Mais, l’identification des produits utilisés, plus ou moins respectueux de
l’environnement, est un préalable pour le recyclage des bois de construction
traités (charbon, brûlage…). Ceci nécessite des analyses chimiques longues et couteuses.
Dans ce cadre Melle Sofia Zahri, thésarde au sein de l’équipe
Sylvadour
(Mont de Marsan, France), encadrée par l’équipe Xylométrie du Cirad et soutenue par le Conseil Général
des Landes, a démontré qu’il est possible de détecter par
SPIR les molécules utilisées et le niveau de
traitement chez le pin maritime. Ces travaux permettent d’envisager l’intérêt à
terme de la technique SPIR dans les entreprises de recyclage. Néanmoins, ils devront être étendus
aux principales espèces de bois utilisées dans la construction.
Contact : Gilles Chaix
Qualité des bois de tonnellerie
Le Cirad a été récemment contacté, ainsi que le Cemagref, l'INRA et Ondalys
(entreprise spécialisée dans la mise en place de systèmes de mesures
optiques pour superviser et contrôler les procédés de production), par une entreprise
cherchant à étudier le potentiel des méthodes SPIR
dans la composition en phénols des bois de chêne utilisés pour fabriquer
des tonneaux de vin et des copeaux, et sur son influence envers la qualité gustative du vin.
L’étude actuelle permet d’envisager la mise en ligne de capteurs optiques proche
infrarouge pour le tri des bois de qualité dans la scierie mais aussi
pour le contrôle du niveau de chauffe des sous produits avant leur transformation en copeaux.
Contact : Gilles Chaix
