Influence de la microstructure sur la distribution de l’humidité d’équilibre et des déformations dans le bois

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Le but du présent projet est donc d’étudier l’influence de la microstructure sur la distribution de l’humidité d’équilibre et des déformations dans le bois en présence et absence d’eau liquide. Un premier volet du travail permettra d’abord de mettre au point une méthode de détermination du point de saturation des fibres (PSF). C’est l’état dans le bois selon lequel les cavités des cellules ont perdu toute l'eau liquide tandis que leurs parois sont saturées d'eau liée. Cette méthode fera appel À une adsorption d'humidité sur une plaque poreuse, laquelle permet d’avoir un contrôle très précis de l’humidité relative de l’air tout près de 100%. Un deuxième volet de l’étude sera consacré À localiser l'eau liquide et l’eau liée dans des conditions d’équilibre d'humidité au-dessus et au-dessous du PSF. Des bois présentant différents plans anatomiques seront sélectionnés afin de déterminer l’importance ou rôle des tissus ligneux sur la distribution de l’humidité et des déformations. Trois bois provenant de régions tempérées et trois bois de régions tropicales, incluant des conifères et des feuillus, seront ainsi choisis. Des essais de sorption d'humidité seront couplés À des mesures de propriétés physiques du bois. Des déformations dans le bois induites durant la sorption seront suivies par la technique de corrélation d’images numériques (DIC). Cette technique permettra de mesurer la distribution hétérogène de la déformation dans les divers tissus du bois lors de la sorption. Une fois l'humidité finale atteinte, les éprouvettes seront analysées par imagerie par résonance magnétique nucléaire. Des analyses chimiques du bois, d'anatomie quantitative et de microscopie électronique environnementale À balayage serviront aussi À l'évaluation de la distribution de l'eau liée et liquide À l'intérieur du bois. Un dernier volet étudiera, par des méthodes physico-chimiques, les propriétés et la composition des parois cellulaires des différents tissus ligneux des bois À étudier. Les résultats seront confrontés avec les mesures des propriétés physiques des différents tissus ligneux du bois mesurées in-situ. Les résultats de cette recherche devraient servir À mieux comprendre l'hygroscopicité du bois. Il va sans dire que la maîtrise de l’hygroscopicité est une condition essentielle pour l’optimisation des différents procédés de transformation du bois ainsi que pour s’assurer du bon comportement de ce matériau en conditions d’utilisation. Les étudiants impliqués dans la présente recherche deviendront de chefs de file en recherche et développement en physique du bois. La formation de personnel hautement qualifié dans les domaines de base de sciences du bois est essentielle et assurera que ce personnel soit bien outillé pour appliquer cette formation aux domaines plus appliqués du génie de bois. Cela contribuera À assurer des retombées importantes dans l'économie canadienne des produits du bois.