Rapport de stage post- doctoral portant sur " la caractérisation des propriétés thermophysiques et cinétiques des bois tropicaux: étude des influences de la température et de la teneur en eau au vue d'optimiser la qualité du bois "

6.2/Résultats et discussion

Tableau XXXVII : Masses et durées lors des deux premiers essais de désorption

Date	Heure de France	Durée (h)	Numéro, essences, évolutions masses (g)
			Ayous 22	Fraké F1	Sapelli Sa4	Lotofa Si4
13/06/2012	17:00	0,00	534,66	556,93	572,2	557,91
14/06/2012	8 :00	15,00	534,18	556,74	572,18	557,91
	11 :30	18,50	534,1	556,7	572,18	556,7
	14 :49	21,82	534,01	556,66	572,18	557,92
15/06/2012	8 :25	39,42	533,62	556,43	572,19	557,92
	11 :55	42,92	533,56	556,38	572,19	557,92
	15 :32	46,53	533,48	556,32	572,19	557,93
18/06/2012	9:00	112,00	532,49	555,47	572,15	557,91
	13:50	116,83	532,43	555,4	572,14	557,9
	19:20	122,33	532,34	555,33	572,13	557,9
19/06/2012	8:35	135,58	532,13	555,16	572,12	557,87
	13:02	140,03	532,06	555,09	572,11	557,87
	16:20	143,33	532,02	555,04	572,11	557,87
20/06/2012	8:22	159,37	531,78	554,77	572,06	557,85
	12:30	163,50	531,72	554,71	572,05	557,85
21/06/2012	8:59	183,98	531,42	554,37	572,02	557,81
	14:30	189,50	531,37	554,30	572,02	557,81
	17:20	192,33	531,31	554,27	572,01	557,81
22/06/2012	8:34	207,57	531,09	554,03	571,97	557,78
	Arrêt des mesures de ces échantillons et introduction d'autres
Date	Heure de France	Durée (h)	Ayous 24	Fraké F3	Sapelli Sa3	Lotofa Si1
24/06/2012	11:30	0,00	381,58	554,11	570,16	557,43
25/06/2012	9 :14	21,73	381,01	553,96	570,14	557,39
	13 :35	26,08	380,85	553,94	570,14	557,38
	16 :50	29,33	380,76	553,91	570,13	557,37
26/06/2012	8:45	45,25	380,34	553,79	570,12	557,34
	12 :35	49,08	380,15	553,75	570,12	557,33
	16 :00	52,50	380,07	553,73	570,12	557,33
27/06/2012	8:06	68,60	379,60	553,61	570,10	557,28
	12 :10	72,67	379,51	553,58	570,09	557,27
	17 :00	77,50	379,38	553,53	570,08	557,27
28/06/2012	8 :25	92,92	379,04	553,39	570,05	557,26
	14 :05	98,58	378,92	553,37	570,04	557,25
	16 :40	101,17	378,86	553,34	570,04	557,25
29/06/2012	10 :10	118,67	378,48	553,17	570,01	557,22
	14 :50	123,33	378,38	553,14	570,01	557,21
	Arrêt des mesures de ces échantillons et introduction d'autres

Tableau XXXVIII : Masses et durées lors du dernier essai de désorption et de l'essai d'adsorption

Date	Heure de France	Durée (h)	Ayous 21	Fraké F2	Sapelli Sa2	Lotofa Si3
29/06/2012	15 :35	0,00	378,91	551,15	568,47	556,22
30/06/2012	10 :40	19,08	378,80	551,12	568,46	556,21
	16 :40	25,08	378,75	551,10	568,45	556,21
01/07/2012	11 :20	43,75	378,55	550,92	568,44	556,20
02/07/2012	9 :14	65,65	378,34	550,81	568,43	556,19
03/07/2012	7 :50	88,25	378,10	550,66	568,42	556,17
04/07/2012	11 :07	115,53	377,85	550,50	568,39	556,15
05/07/2012	8 :35	137,00	377,63	550,37	568,36	556,12
06/07/2012	9 :25	161,83	377,36	550,21	568,32	556,09
07/07/2012	8 :55	185,33	377,12	550,06	568,28	556,05
08/07/2012	9 :10	209,58	376,86	549,91	568,24	556,01
09/07/2012	8 :50	233,25	376,62	549,75	568,20	555,97
	Arrêt des mesures de ces échantillons et introduction d'autres et remplacement de l'eau saturée de NaCl par le sel de Silicagel
Date	Heure de France	Durée (h)	Ayous 23	Fraké F4	Sapelli Sa4	Lotofa Si2
10/07/2012	8 :45	0,00	495,38	338,5	489,06	503,22
11/07/2012	8 :40	23,92	495,49	338,54	489,10	503,23
12/07/2012	8 :20	47,58	495,67	338,61	489,10	503,24
13/07/2012	8 :50	72,08	495,76	338,67	489,11	503,26
14/07/2012	10 :55	98,17	495,92	338,74	489,13	503,29
15/07/2012	9 :35	120,83	496,05	338,82	489,14	503,32
16/07/2012	8 :25	143,67	496,18	338,88	489,16	503,33
17/07/2012	8 :45	168,00	496,31	338,98	489,19	503,35
18/07/2012	8 :30	191,75	496,44	339,04	489,21	503,38
19/07/2012	10 :00	217,25	496,58	339,15	489,25	503,42
20/07/2012	8 :45	240,00	496,79	339,22	489,28	503,44
		Arrêt des mesures

Les figures 45, 46, 47 et 48 donnent les graphes des pertes de masse en fonction du temps. Nous nous sommes intéressés aux parties où le régime permanent était assuré. Nous constatons que ce régime s'installe rapidement dans le cas du fraké. Notons que, lorsque le régime permanent n'est pas assuré, les points ont la forme d'une courbure. Nous avons éliminé ces zones. Le sapelli et le lotofa, bois les plus denses ont des pentes qui se répètent à l'ordre 10^-3. Pour les bois de fraké et d'ayous, les pentes sont très différentes entre les essais, ce qui aura un effet sur les valeurs des coefficients de diffusion. Ces dernières seront dispersées. Les différentes pentes donnent les flux massiques Q qui, augmentés des autres grandeurs permettent de déduire f_exp à partir de la relation (29) ci-dessus. La figure 49 montre les graphes de gain de masse en fonction du temps lors de nos essais. Nous constatons que lors de l'adsorption, la mise en régime permanent est presque immédiate. Un fort rapprochement entre les pentes relatives des bois de sapelli et de lotofa tire l'attention, bien que la pente relative du bois de lotofa soit plus forte que celle du bois de sapelli. La pente relative au bois d'ayous est plus importante que celle relative au bois de fraké.

Que ce soit en adsorption qu'en désorption, le protocole expérimental donne des résultats qui satisfont les attentes de la théorie.

Figure 45 : variation de masse en fonction du temps, bois d'ayous, désorption

Figure 46 : variation de masse en fonction du temps, bois de fraké, désorption

Figure 47 : variation de masse en fonction du temps, bois de Lotofa, désorption

Figure 48 : variation de masse en fonction du temps, bois de Sapelli, désorption

Figure 49 : variation de masse en fonction du temps de nos bois lors de l'adsorption

Le tableau XXXIX ci-dessous présente les résultats obtenus. Nous constatons que plus le bois est dense, plus la diffusivité massique est faible. Les valeurs obtenues sont de l'ordre de 10^-11 m²/s. Mais notons que les conditions de l'air et la direction anatomique du bois influencent le coefficient de diffusion [2]. De fortes variations de cette grandeur peuvent être observées au cours du séchage, surtout que ce dernier à l'échelle industrielle ne s'opère pas en régime permanent. Les valeurs obtenues permettent alors de faciliter le choix du bois lors de la conception des bâtiments à ossature bois lorsque les parois internes de ces bâtiments sont exposées à une ambiance régulée en température et en humidité relative. Ainsi, pour limiter la diffusion massique à travers les parois, il est recommandé de choisir le bois dense.

Tableau XXXIX: Coefficients de diffusion massique (SS : Solution saturée de NaCl ; Sili : Silicagel).

(*Adsorption, ⁺Désorption)

Essences	Numéros	Valeurs par Echantillon (m^2/s)	Moyennes (m^2/s)
Sapelli Quartier Duramen (Tangentielle)	Sa2 (SS)^+	7,3982x10^-11	7,87404x10^-11
	Sa3 (SS)^+	7,8378x10^-11
	Sa4 (SS)^+	8,38614x10^-11
	Sa4 (Sili)*	1,0211x10^-11	1,0211x10^-11
Lotofa Quartier (Tangentielle)	Si1 (SS)^+	7,1131x10^-11	6,136x10^-11
	Si3 (SS)^+	5,9395x10^-11
	Si4 (SS)^+	5,3555x10^-11
	Si2 (Sili)*	1,0673x10^-11	1,0673x10^-11
Ayous Dosse Duramen (Radiale)	Ay21 (SS)^+	5,2433x10^-10	9,62504x10^-10
	Ay22 (SS)^+	8,56134x10^-10
	Ay24 (SS)^+	1,5071x10^-9
	Ay23 (Sili)*	6,8728x10^-11	6,8728x10^-11
Fraké Dosse Duramen (Radiale)	F1 (SS)^+	7,0542x10^-10	4,6925x10^-10
	F2 (SS)^+	3,0426x10^-10
	F3 (SS)^+	3,9808x10^-10
	F4 (Sili)*	3,6848x10^-11	3,6848x10^-11

Les coefficients de diffusion de la vapeur lors de la désorption sont plus élevés que ceux obtenus lors de l'adsorption. La figure 50 montre que les coefficients de diffusion décroisent exponentiellement lorsque la masse volumique basale croit. Plus le bois est dense, plus sont proches les coefficients de diffusion de désorption et d'adsorption.

Figure 50 : Evolution des coefficients de diffusion avec la densité basale

Nous avons déterminé expérimentalement les coefficients de diffusion massiques (adsoption et désorption) en régime permanent de nos bois secs. Nous avons aussi corrélé cette grandeur et la densité basale. Une décroissance exponentielle est obtenue avec un fort carré de corrélation. Cette relation peut nous permettre de prédire les coefficients de diffusion des autres bois tropicaux dans les mêmes conditions de l'air.