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See detailVariation radiale de l'angle des microfibrilles de cellulose et de la longueur des trachéides chez le Douglas
Vaianopoulos, Céline; Hebert, Jacques ULg; Jourez, Benoît ULg

Poster (2015, November 04)

Le Douglas (Pseudotsuga menziesii) connaît depuis quelques décennies un essor important en Wallonie, du fait entre autre de son potentiel de croissance supérieur à celui de l’Epicéa. Néanmoins, la ... [more ▼]

Le Douglas (Pseudotsuga menziesii) connaît depuis quelques décennies un essor important en Wallonie, du fait entre autre de son potentiel de croissance supérieur à celui de l’Epicéa. Néanmoins, la sylviculture appliquée à cette essence est généralement calquée sur celle de l’Epicéa, ce qui ne permet pas nécessairement de profiter pleinement du potentiel de l’espèce. Aussi, pour guider l’action des sylviculteurs, une étude visant à évaluer l’impact de la vitesse de croissance sur les propriétés du bois de Douglas a été initiée. Il est admis aujourd’hui que l’angle des microfibrilles de cellulose (AMF) de la paroi des trachéides, ainsi que la longueur des trachéides, en complément de caractéristiques telles que la masse volumique, la largeur des cernes ou la texture, pourraient permettre d’expliquer plus finement le comportement mécanique du bois sans défaut. Afin de tenter de le démontrer, dans un premier temps, l’étude a porté sur les variations de l’AMF et de la longueur des trachéides au sein des arbres en fonction de différents paramètres : la largeur des cernes, l’âge du cerne, la position radiale et la hauteur dans l’arbre. Par la suite, ces résultats seront utilisés pour identifier les relations entre les propriétés mécaniques du bois et ses caractéristiques anatomiques. L’objectif final est de relier les caractéristiques de croissance avec les propriétés du bois produit et d’en déduire des recommandations sylvicoles. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailWIND-STORM: A Decision Support System for the Strategic Management of Windthrow Crises by the Forest Community
Riguelle, Simon ULg; Hebert, Jacques ULg; Jourez, Benoît ULg

in Forests (2015), 6

Storms are one of the most damaging agents for European forests and can cause huge and long-term economic impacts on the forest sector. Recent events and research have contributed to a better ... [more ▼]

Storms are one of the most damaging agents for European forests and can cause huge and long-term economic impacts on the forest sector. Recent events and research have contributed to a better understanding and management of destructive storms, but public authorities still lack appropriate decision-support tools for evaluating their strategic decisions in the aftermath of a storm. This paper presents a decision support system (DSS) that compares changes in the dynamics of the regional forest-based sector after storm events under various crisis management options. First, the development and implementation of a regional forest model is addressed; then, the potential application of the model-based DSS WIND-STORM is illustrated. The results of simulated scenarios reveal that this DSS type is useful for designing a cost-effective regional strategy for storm-damage management in the context of scarce public resources and that public strategies must encompass the whole forest-based sector to be efficient. Additional benefits of such a DSS is to bring together decision-makers and forest stakeholders for a common objective and therefore to enhance participatory approaches to crisis management. [less ▲]

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See detailModélisation de la mortalité de larves d'Hylotrupes bajulus (L.) par traitement anoxique pour la conservation d'objets d'intérêt patrimonial
de Streel, Géraud; Henin, Jean-Mac; Mercier, Emmanuelle et al

Poster (2015, June 16)

Au cours des dernières décénnies, les preuves scientifiques concernant les dangers des insecticides utilisés pour éliminer les insectes présents dans les œuvres d’art des points de vue de la santé du ... [more ▼]

Au cours des dernières décénnies, les preuves scientifiques concernant les dangers des insecticides utilisés pour éliminer les insectes présents dans les œuvres d’art des points de vue de la santé du personnel et des visiteurs, des risques environnementaux et des risques pour les œuvres ont conduit le monde de la conservation patrimoniale à se tourner vers des techniques alternatives de désinsectisation. Le traitement par anoxie fait partie de ces techniques. Il s’agit de soumettre les insectes à une atmosphère à faible teneur en oxygène (généralement < 0.1%) pendant une certaine durée pour les éliminer sans causer de dégât à l’œuvre ni laisser de résidus toxiques. Cette technique souffre toutefois de deux inconvénients majeurs. Le premier concerne l’importante durée de traitement nécessaire et le second concerne la sensibilité des résultats à un grand nombre de paramètres environnementaux. Cette étude a pour but d’analyser l’impact des températures élevées comme moyen pour accélérer le traitement ainsi que d’établir des modèles de mortalité intégrant certain paramètres qui influencent l’efficacité du traitement en vue de faciliter la détermination de la durée de ce dernier. Cette étude est réalisée en collaboration avec l’Institut Royal du Patrimoine Artistique (IRPA), et a également pour but de leur fournir un protocole permettant d’assurer une efficacité de traitement proche de 100%. Il a été montré que, conformément à ce qui existe dans la littérature, la température, la durée de traitement et le poids initial des larves influencent significativement la probabilité de mortalité des larves soumises au traitement tandis que le fait que la larve se situe dans une boite de Pétri ou dans une planchette de bois ne joue pas de rôle significatif. Il est également mis en évidence que, si la déshydratation des insectes lors du traitement joue un rôle important sur la mortalité, ce n’est pas le seul mécanisme impliqué. Des recherches supplémentaires sont nécessaires à ce sujet. Des modèles ont également pu être établis et ils permettent de déterminer qu’à température ambiante et 50% d’humidité du flux de gaz, la durée de traitement nécessaire pour éliminer 99% des insectes est de 26 jours [less ▲]

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See detailStudy of durability and the physico-mechanical properties of thermally modified wood
Ninane, Maxime; Jourez, Benoît ULg; Hebert, Jacques ULg

Poster (2015, January 30)

Heat-treated wood is a credible alternative for certain kinds of tropical timber. It is also an alternative for certain polluting wood preservatives. This study aims to determine the changes in physico ... [more ▼]

Heat-treated wood is a credible alternative for certain kinds of tropical timber. It is also an alternative for certain polluting wood preservatives. This study aims to determine the changes in physico-mechanical properties and durability of wood that is subjected to heat treatment. For this, we studied five species (oak, ash, natural beech and a variant known as steamed beech, poplar, Douglas-fir). For each species, we had fifteen reference samples and fifteen corresponding treated samples. The results show a decrease in the hygroscopicity and an increase in dimensional stability of heat-treated wood in relation to the degradation of hemicelluloses. The mechanical properties are influence variously, because heat-treated wood is stiffer but also more brittle. The modulus of elasticity increases slightly after treatment. Side hardness and compressive fracture of heat-treated wood may increase up to 30%. On the other hand, the modulus of rupture, the ability to slit and impact may decrease by 50%, 60% and 70%. The durability of heat-treated wood against wood-destroying fungi increases. However, within each species, the durability increase varies greatly. Additional tests conducted to understand this variability, suggests that the heat distribution is not homogeneous within the processing unit. Moreover, our work suggests that durability is related to the fixed carbon content and that this path would be interesting to explore in the future. [less ▲]

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See detailEtude de la qualité du bois d'épicéa conservé sous bâches hermétiques
Riguelle, Simon ULg; Lesire, Cécile ULg; Hebert, Jacques ULg et al

in Forêt.Nature (2015), 137(Octobre-Décembre), 61-68

Le stockage de bois dans des silos hermétiques à l’air est un procédé de conservation original développé en Allemagne au lendemain des tempêtes de 1999. Une expérimentation en conditions réelles sur des ... [more ▼]

Le stockage de bois dans des silos hermétiques à l’air est un procédé de conservation original développé en Allemagne au lendemain des tempêtes de 1999. Une expérimentation en conditions réelles sur des grumes d’épicéa a été menée de 2008 à 2013 à Eupen (Wallonie, Belgique) afin d’étudier l’évolution des propriétés visuelles, physiques et mécaniques du bois conservé via ce procédé et apporter des garanties quant à la valorisation industrielle ultérieure de ces bois. Le taux d’oxygène au sein du silo étanche est resté inférieur à 2 % tout au long du stockage qui s’est déroulé de manière optimale. À l’ouverture du silo, les grumes présentaient un aspect comparable à du bois fraîchement abattu, l’écorce restant adhérente. Cependant, un mycélium blanchâtre superficiel attribuable à Gliocladium solani a été observé sur l’écorce des surfaces exposées de la pile, sans affecter toutefois le bois en profondeur. L’essai de sciage en condition industrielle s’est révélé convaincant pour les professionnels de la filière bois. Les sciages n’ont pas été affectés par les 57 mois de stockage : ils présentaient un aspect et une couleur similaires aux débits caractéristiques provenant de grumes d’épicéa frais. En laboratoire, des essais de caractérisation de la couleur, de l’imprégnabilité, des propriétés physiques (densité, humidité) et mécaniques (module d’élasticité, module de rupture et résilience) ont été effectués sur des échantillons prélevés avant l’ensilage (témoins) et sur des échantillons issus des mêmes arbres prélevés lors de l’ouverture du silo près de cinq années plus tard. Aucune différence statistiquement significative n’a pu être mise en évidence entre les bois témoins et ceux conservés sous bâches hermétiques. Il ressort de cette expérience que la méthode de conservation sous bâches hermétiques peut être envisagée comme une alternative au stockage par aspersion pour des lots de bois chablis de bonne qualité et de forte valeur marchande sans risque de réduction du potentiel de valorisation. [less ▲]

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See detailLa préservation du bois
Jourez, Benoît ULg

Learning material (2015)

En Belgique, la préservation du bois est un domaine très organisé, suivi et contrôlé, dans lequel il n’y a pas de place pour l’amateurisme, et son importance est à la hauteur des enjeux. Alternative ... [more ▼]

En Belgique, la préservation du bois est un domaine très organisé, suivi et contrôlé, dans lequel il n’y a pas de place pour l’amateurisme, et son importance est à la hauteur des enjeux. Alternative écologiquement intéressante qui rencontre les attentes des citoyens, le bois convient dans un très grand nombre de situations. Compte tenu de la durabilité naturelle des divers essences potentiellement utilisables, sa mise en œuvre nécessite néanmoins des précautions afin d’assurer une certaine longévité des édifices et la sécurité des personnes. Lorsque la durabilité naturelle d’une essence est insuffisante pour une classe d’emploi, le concepteur d’un ouvrage a la possibilité de choisir une autre essence dont la durabilité naturelle supérieure permettra de faire face aux risques d’altérations biologiques rencontrés dans cette classe. Il peut aussi décider d’appliquer un traitement de préservation approprié pour conférer au bois une durabilité suffisante. Préserver le bois signifie qu'il faut définitivement le rendre insensible aux attaques biologiques dans l'ensemble du volume où elles peuvent se développer (zone vulnérable). Sachant que ce volume vulnérable s'accroît parallèlement à l'intensité du risque, il faut encore pouvoir y incorporer, à la profondeur requise, (exigences de pénétration) un produit adapté et efficace, en quantité suffisante (exigences de rétention) compte tenu de l’imprégnabilité de l’essence. En fonction de la classe d’emploi dans laquelle le bois sera mis en œuvre, les normes définissent les exigences minimales que doivent rencontrer les produits de préservation vis-à-vis des agents de dégradation biologique. Le choix d’une essence, d’un produit et d’un procédé de traitement adapté à la classe d’emploi, compte tenu des exigences de pénétration et de rétention, assure l’efficacité dans le temps du traitement de préservation. Ces dernières années, une alternative intéressante a vu le jour pour permettre à des essences non ou moins durables d’être mises en œuvre dans des emplois pour lesquels elles ne font pas preuve d’une durabilité suffisante. Elle consiste à appliquer un traitement physique ou chimique (sans recourir aux biocides) en vue d’en modifier certaines substances constitutives qui la rend inappétante pour les agents biologiques de dégradation : on parle alors, non pas de préservation, mais bien de modification du bois. Cet aspect du traitement du bois ne sera pas développé dans ce document. Les traitements de préservation visent prioritairement une protection préventive du bois à laquelle on peut adjoindre également les traitements curatifs destinés à combattre les attaques biologiques installées. Pour ces dernières, les solutions de traitements sont plus concentrées en biocides. Ces deux types de traitement ne doivent en aucun cas être confondus avec les traitements de finition qui visent à assurer une protection physique et esthétique de la surface du bois sans apport significatif de biocides. Les informations reprises dans ce document visent à donner un aperçu global du domaine de la préservation du bois en Europe et plus spécifiquement en Belgique. Elles éclairent sur la philosophie et la stratégie générale suivies dans cette activité industrielle. Néanmoins les données, les progrès, les découvertes évoluent sans cesse et de ce fait, la réglementation doit s’adapter en permanence. Aussi, il est recommandé de toujours se référer aux documents officiels actualisés pour éviter tout malentendu. [less ▲]

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See detailInfluence de la vitesse de croissance sur le classement de lames de bardage de Douglas wallon (Belgique)
Pollet, Caroline; Henin, Jean-Marc; Hebert, Jacques ULg et al

Poster (2014, November 12)

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See detailDétermination de la durabilité des complexes parois et toitures vis-à-vis d’attaques biologiques
Jourez, Benoît ULg; Hebert, Jacques ULg; Christiaens, Christophe ULg et al

Conference given outside the academic context (2014)

Le secteur de la construction est en perpétuel évolution et de nouveaux systèmes constructifs sont proposés aux candidats bâtisseurs. Ils vissent à répondre aux nouvelles exigences de performance ... [more ▼]

Le secteur de la construction est en perpétuel évolution et de nouveaux systèmes constructifs sont proposés aux candidats bâtisseurs. Ils vissent à répondre aux nouvelles exigences de performance (mécanique, acoustique, thermique), de développement durable ainsi qu'à des exigences économiques. Néanmoins, ces nouveaux systèmes constructifs innovants, pour lesquels un manque de recul est observé, doivent encore démontrer leur capacité à maintenir dans le temps leur efficacité initiale et leur durabilité afin d'aboutir à des systèmes performants, durables et sans risques de pathologie. A ce titre, ces complexes, la paroi perspirante et la toiture plate compacte, doivent faire l'objet d'investigations en vue d'évaluer leur durabilité vis-à-vis des attaques par les agents de dégradation biologique. La tendance actuelle s'oriente vers des complexes constitués en majorité de matériaux biodégradables (bois, panneau, isolant naturel) tout en évitant l'emploi de produits nocifs pour la santé des habitants qui sont de plus en plus conscients de leur empreinte écologique et réticents à l'incorporation de substances chimiques potentiellement nocives. Il est à noter cependant que les constituants de ces complexes bien que biodégradables doivent aussi faire preuve d'une durabilité suffisante qui ne devrait pas être limitée à la durée de la garantie décennale assumée par le concepteur/entrepreneur du bâtiment mais s'étendre à la durée de vie de celui-ci. L'origine du projet OPTIDUBO repose sur le fait que le comportement hygroscopique de ces complexes et leur durabilité face à l'attaque des agents biologiques de dégradation (insectes xylophages et champignons lignivores) sont peu connus ou documentés alors que ceux-ci sont de plus en plus utilisés dans la construction d'habitations. Ce chapitre se focalise sur la détermination de la durabilité des complexes parois perspirantes et toiture plate compacte vis-à-vis des agents biologiques de dégradation. Il vise à répondre aux deux questions suivantes:  Dans ces complexes, un ou plusieurs des constituants de la paroi sont-ils attaquables ?  Le traitement de l'isolant au sel de bore est-il susceptible de protéger efficacement le complexe de toute attaque? [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailPhytosanitary treatment of European pallets by microwave: developing a program to ensure compliance with ISPM 15 and monitoring its efficacy on the house longhorn beetle (Hylotrupes bajulus L.)
Henin, Jean-Marc; Leyman, Michael; Bauduin, Aline et al

in European Journal of Wood and Wood Products (2014)

Microwave heating was recently approved by the FAO as a significantly effective phytosanitary treatment for wood packaging material. According to ISPM 15 (FAO 2009), the target organisms are eradicated if ... [more ▼]

Microwave heating was recently approved by the FAO as a significantly effective phytosanitary treatment for wood packaging material. According to ISPM 15 (FAO 2009), the target organisms are eradicated if a temperature higher than 60 °C is maintained for 60 s across the entire profile of the board (i.e. 60 °C/60 s). A study using pallet boards was carried out in order to set up a treatment program that would meet ISPM 15 requirements in terms of wood temperature and insect mortality. A 4 m-long industrial tunnel oven (maximum power of 28.8 kW) was used to carry out the experiments. Temperature was measured by means of a VarioCAM® infrared camera. The most relevant results we found were: (i) achieving a temperature of 63.2 °C (Populus sp.) or 64.8 °C (Pinus sylvestris L.) on the upper surface of 22 mm-thick boards enabled compliance with FAO requirements (i.e. 60 °C/60 s), whatever the moisture content, basic density and initial temperature of the wood (provided the latter exceeded 0 °C); (ii) larvae >150 mg represented the most microwave-resistant life stage of Hylotrupes bajulus L.; (iii) the mortality rate of the larvae was influenced by the moisture content of the boards. Using the Gompertz model, we estimated the upper surface temperature that would be needed to achieve a 99.99683% mortality rate (the Probit 9 mortality level of efficacy) for the most microwave-resistant life stage of H. bajulus. This temperature was estimated to be 46.8 °C and 57 °C for wood with >50 and <25% moisture content, respectively. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailOptimization of a formic/acetic acid delignification treatment on beech wood and its influence on the structural characteristics of the extracted lignins
Simon, Mathilde; Brostaux, Yves ULg; Vanderghem, Caroline ULg et al

in Journal of Chemical Technology & Biotechnology (2014), 89(1), 128-136

Background In order to replace petrochemicals by bio-based lignin products in a lot of high value-added applications, a formic/acetic acid treatment was adapted to beech wood (Fagus sylvatica L.) for ... [more ▼]

Background In order to replace petrochemicals by bio-based lignin products in a lot of high value-added applications, a formic/acetic acid treatment was adapted to beech wood (Fagus sylvatica L.) for lignin extraction. Results Beech wood particles were delignified at atmospheric pressure by a formic acid/acetic acid/water mixture. Cooking time and temperature were optimized for delignification, pulp yield and 2-furfural concentration. Response surface design analysis revealed that delignification yield increased with cooking time and temperature. Conclusion The multi-criteria optimization of delignification was used to find the ideal cooking conditions (5h07 min, 104.2°C) which could be satisfactory for the maximization of delignification (70.5%) and pulp yield (58.7%) and, to a lesser extent, for the minimization of 2-furfural production. Treatment conditions were found to influence the chemical structure of extracted lignins. Cooking time and temperature influenced inversely lignin molecular weights. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailCharacterization of Black locust (Robinia pseudoacacia L.) heartwood extractives: identification of resveratrol and piceatannol
Sergent, Thérèse; Kohnen, Stéphane; Jourez, Benoît ULg et al

in Wood Science and technology (2014)

Robinia pseudoacacia L. heartwood is characterized by a very high natural durability. However, a significant difference was observed between the mature and juvenile heartwood, the latter presenting less ... [more ▼]

Robinia pseudoacacia L. heartwood is characterized by a very high natural durability. However, a significant difference was observed between the mature and juvenile heartwood, the latter presenting less durability against fungi decay, which could be attributed to lower extractive content. In order to elucidate this idea, extractives from mature and juvenile heartwoods of black locust trees were investigated. Results showed that extractive and phenolic contents were higher in mature than in juvenile heartwoods. The identification of phenolic compounds by UPLC–DAD–MS/MS revealed, for the first time, the presence of resveratrol and piceatannol. These two stilbenes as well as the flavonoid dihydrorobinetin were present at the highest level in mature heartwood, and as they are known antifungals, they could account for the great durability of mature heartwood. The stilbenes were detected in significant amounts particularly in mature heartwood where piceatannol reached a level tenfold higher than that reported for Japanese knotweed roots, the primary natural source of these stilbenes, whereas resveratrol level was comparable with reported values. As resveratrol and piceatannol receive increasing demand for nutraceutical, cosmetic and, possibly, pharmaceutical purposes, due to their beneficial health effects, this study underlines the use of R. pseudoacacia as a promising sustainable and economical source of resveratrol and piceatannol. [less ▲]

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See detailVariation radiale de l’angle des microfibrilles de cellulose et de la longueur des trachéides chez le Douglas
Vaïanopoulos, Céline; Henin, Jean-Marc; Hebert, Jacques ULg et al

Poster (2013, November)

La sylviculture du douglas (Pseudotsuga menziesii) en Wallonie est récente et présente des modalités opératoires très contrastées. Aussi, pour guider l’action des sylviculteurs, une étude technologique ... [more ▼]

La sylviculture du douglas (Pseudotsuga menziesii) en Wallonie est récente et présente des modalités opératoires très contrastées. Aussi, pour guider l’action des sylviculteurs, une étude technologique visant à évaluer l’impact du dynamisme de la sylviculture sur les propriétés du bois de douglas a été initiée. Il est accepté aujourd’hui que l’angle des microfibrilles de cellulose (AMF) de la paroi des trachéides, ainsi que la longueur des trachéides, peuvent expliquer largement le comportement du bois sans défaut. Dans un premier temps, l’étude a porté sur les variations de l’AMF et de la longueur des trachéides au sein des arbres en fonction de paramètres tels que leur vitesse de croissance, l’âge du cerne, la position radiale ou la hauteur dans l’arbre. Ultérieurement, ces résultats seront utilisés pour tenter d’expliquer les propriétés mécaniques du bois sur la base de ses caractéristiques anatomiques. Il sera alors possible de relier les caractéristiques de croissance avec les propriétés du bois produit afin de proposer les pratiques sylvicoles les plus pertinentes. [less ▲]

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See detailImpact of growth rate on the distribution of visually strength-graded West-European Douglas-fir boards
Henin, Jean-Marc; Hebert, Jacques ULg; Jourez, Benoît ULg

Poster (2013, October)

Douglas-fir is a relatively new species within the forest landscape of Wallonia (Southern Belgium). Consequently, some uncertainties remain regarding how to keep full advantage of its high productivity as ... [more ▼]

Douglas-fir is a relatively new species within the forest landscape of Wallonia (Southern Belgium). Consequently, some uncertainties remain regarding how to keep full advantage of its high productivity as well as of the good properties of its wood. Moreover, the recent implementation of the timber strength grading (Council Directive 89/106/EEC) is likely to sensitize forest managers and the sawing industry to the impact of sylviculture on the resource quality. In that context, this research aimed at assessing to what extent the ring width of the trees (RWtree) and the mean girth increment of the stands (MGI) influences, in the frame of a visual strength grading, the distribution of the boards they produce. The experimental material was derived from 33 trees (girth range of between 120cm and 170cm) originating from 11 Douglas-fir stands (age range of between 41 and 69 y.o.) representative of contrasting sylvicultural management practices: RWtree ranged from 3 to 6 mm. From a bolt located 6 to 8.2m height in the standing trees, boards (38X100X2100mm³) were sawn and graded according to the Belgian Standard NBN B 16-520. This research evidenced that: - Only the Knot Area Ratio (KAR) impedes boards to be employed in structural uses. Practically, no board having a KAR allowing S10 grading (S10 corresponds to C30 as defined in EN338) exhibits a ring width higher than 6mm, which is the maximum value accepted for S10 grading (according to NBN B 16-520). These observations demonstrate the highly prevailing character of the knottiness regarding the boards’ grading; - 87% of the boards produced by trees from RWtree≥5mm can be used in structural uses, but only 7% can be classified into S10 strength class. In comparison, trees with RWtree<4.5mm also provided 87% of boards which can be used in structure, but 18% of the boards can be graded into S10 strength class; - 89% of the boards produced by stands with MGI>3cm/year are accepted for structural uses, but only 9% are graded into S10 class. Regarding the stands with MGI≤3cm/year, these values are 89% and 24%, respectively. Growth rate thus doesn’t seem to affect the percentage of Douglas-fir boards fit for structural uses. Dynamic sylviculture however significantly decreases the percentage of boards graded into S10 strength class: although it should be supported by financial assessments, early pruning thus seems highly advisable in a context of dynamic sylviculture. [less ▲]

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See detailImpact of growth rate on the mechanical properties of Douglas-fir grown in Wallonia (Southern Belgium)
Pollet, Caroline; Henin, Jean-Marc; Jourez, Benoît ULg et al

Poster (2013, October)

Timber is traditionally the main purpose of Douglas-fir in Europe. However, some uncertainties remain concerning the sylviculture that should be applied in order to maximise girth growth rate (GR) without ... [more ▼]

Timber is traditionally the main purpose of Douglas-fir in Europe. However, some uncertainties remain concerning the sylviculture that should be applied in order to maximise girth growth rate (GR) without affecting the good mechanical properties of the wood. So, the present study aimed at assessing to what extent the GR of Douglas-firs grown in Wallonia influences the mechanical properties of wood clear samples. The modulus of elasticity (E) and static bending strength (σf) were measured according to NF B51-016 and NF B51-008 and are discussed according to the ring width measured on the samples, as well as on the growth rate of the trees and of the stands, for both juvenile and mature wood. This assessment will help to provide sylviculture guidelines for foresters. The experimental material was derived from 11 Douglas-fir stands distributed all over Wallonia, Southern Belgium. At the time of felling, the age of the stands ranged from 41 to 69 years old. In each stand, six trees were felled, their girth varying from 120cm to 179 cm. As a consequence of the sampling methodology the growth rate of the trees ranged from 3 mm to 7 mm. From the 66 butt logs, 274 and 884 clear samples were taken in the juvenile and mature wood respectively. This research evidenced that: - Whatever the GR, the mean values of E and σf in the juvenile wood are 20% lower than those in the mature wood; - At the tree level, the mean E and σf of the samples taken from trees with ring width>5mm are about 10% lower than those of the samples taken from trees with ring width<5mm, whether considering juvenile or mature wood; - At the stand level and regardless to the type of wood (juvenile/mature), the mean E and σf of the samples originating from stands with mean girth increment>3cm/year are respectively 5% and 9% lower than those of the samples originating from stands with mean girth increment <3cm/year. This observation should lead the forest manager to consider carefully sylvicultural practices that would induce a too fast juvenile growth; high growth rate in the mature wood do not appear to be a problem considering the properties studied here. One should however take into account the impact of the growth rate on the singularities of the boards. [less ▲]

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See detailLe bois de Robinier faux-acacia: propriétés physiques, mécaniques et de durabilité naturelle
Pollet, Caroline; Verheyen, Cécile; Hebert, Jacques ULg et al

in Forêt Wallonne (2013), 126

Suite à une étude réalisée par le Laboratoire de Technologie du Bois du DEMNA et l’ULG, concernant les propriétés mécaniques, physiques et de durabilité naturelle du bois de robinier fauxacacia, nous ... [more ▼]

Suite à une étude réalisée par le Laboratoire de Technologie du Bois du DEMNA et l’ULG, concernant les propriétés mécaniques, physiques et de durabilité naturelle du bois de robinier fauxacacia, nous proposons de revenir sur les qualités annoncées de ce bois, qui pourrait permettre d’envisager non seulement de ne pas avoir recours à l’utilisation de produits de préservation mais également d’offrir une alternative crédible à l’usage des essences tropicales généralement proposées en menuiserie extérieure. [less ▲]

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See detailETUDE DES RELATIONS SYLVICULTURE-QUALITE DU BOIS DE DOUGLAS: Impact du dynamisme de la croissance du Douglas
Henin, Jean-Marc; Pollet, Caroline; Vaïanopoulos, Céline et al

Report (2013)

L’objectif poursuivi dans ce travail est de déterminer les interactions entre la sylviculture appliquée aux peuplements de douglas et les caractéristiques du bois produit. Ces données doivent permettre de ... [more ▼]

L’objectif poursuivi dans ce travail est de déterminer les interactions entre la sylviculture appliquée aux peuplements de douglas et les caractéristiques du bois produit. Ces données doivent permettre de définir des limites acceptables pour la production de bois de qualité, garantissant des voies de valorisations variées et rémunératrices. Dans un premier temps, la sylviculture et les caractéristiques des peuplements de Douglas ont été étudiées dans le contexte de la Région wallonne. Il ressort que le douglas possède un potentiel de croissance largement supérieur à celui des autres essences résineuses. En Wallonie, son aire de distribution est étendue et couvre une large gamme de territoires écologiques : sa plasticité fait de lui une espèce privilégiée de diversification de la pessière. Les propriétaires forestiers, particulièrement privés, l’ont bien compris et les surfaces qui lui sont consacrées ne cessent dès lors d’augmenter. Cet attrait se traduit essentiellement par la plantation de peuplements mélangés épicéa-douglas. Cette option présente l’avantage d’éviter les premières éclaircies de petits bois rouges qui sont peu valorisables actuellement dans notre pays. Cette alternative permet également au propriétaire de diversifier son investissement et de mieux se prémunir des accidents naturels pouvant survenir dans son peuplement. Il ressort également que les volumes mobilisables, déjà importants, vont continuer d’augmenter. Comparativement à la France et à l’Allemagne, ces volumes sont certes négligeables : la Wallonie reste toutefois, après ces deux grandes nations, un producteur européen de douglas significatif, au même titre que l’Espagne, les Pays-Bas ou le Royaume-Uni. Dans un second temps, afin d'évaluer dans quelle mesure la sylviculture du douglas pourrait être dynamisée en Région wallonne tout en assurant la production d'un matériau qui présente les meilleures potentialités de valorisation, l'impact de la vitesse de croissance en grosseur des arbres a été étudié sur les caractéristiques morphologiques des arbres et des grumes, sur les caractéristiques anatomiques microscopiques du bois (en particulier l’angle des microfibrilles de cellulose de la paroi des trachéides) sur les caractéristiques physico-mécaniques et de durabilité naturelle d’éprouvettes sans défaut et enfin sur les caractéristiques visuelles et mécaniques de sciages aux dimensions d'emploi. En ce qui concerne les caractéristiques morphologiques des arbres et des grumes, les paramètres suivant ont à ce jour été analysés : le défilement, l'épaisseur et la proportion d'écorce, la proportion de duramen, ainsi que les caractéristiques de branchaison et de la cime vivante. Ces paramètres conditionnent le rapport entre la quantité totale de matière ligneuse produite et la quantité de matière valorisable pour certains usages. Il ressort que ni la quantité ni le pourcentage d’écorce produits par les arbres d’une circonférence donnée ne semblent influencés par le dynamisme de la croissance. En revanche, ce paramètre a, sur le défilement et sur la proportion d’aubier dans les grumes, des effets respectivement modéré et notable. La proportion de cime vivante et la branchaison (grosseur et nombre de branches) augmentent également avec le dynamisme de la sylviculture : les effets de ces augmentations apparaissent de façon manifeste sur les sciages aux dimensions d’emploi (bardages et bois de structure). En ce qui concerne les caractéristiques anatomiques microscopiques du bois, l’angle des microfibrilles de cellulose (AMF) de la paroi des trachéides est en cours d’étude. Il est accepté aujourd’hui que ce paramètre peut expliquer une partie non négligeable du comportement du bois sans défaut. Dans un premier temps, les variations de l’AMF au sein du bois en fonction de paramètres tels que la vitesse de croissance des arbres, l’âge, la position radiale ou la position verticale dans l’arbre sont recherchées. Ultérieurement, ces résultats seront utilisés pour tenter d’expliquer le comportement mécanique du bois sur la base de caractéristiques anatomiques. Il sera alors possible de relier les caractéristiques de croissance avec les propriétés du bois produit afin de proposer les pratiques sylvicoles les plus pertinentes. A ce stade d’avancement de l’étude, il apparaît que l’AMF est plus important dans le bois juvénile que dans le bois adulte, ce qui pourrait expliquer la différence de propriétés et de comportement de ces bois. D’autre part, la longueur des trachéides, moins élevée que celle habituellement mentionnée dans la bibliographie, augmente de l’écorce vers la moelle. Finalement, bien qu’elles ne soient qu’à leur début, les analyses semblent confirmer que l’AMF est plus élevé dans la direction du plus grand rayon, ce qui est vraisemblablement lié à la présence de bois de compression. En ce qui concerne les caractéristiques physico-mécaniques et de durabilité naturelle du bois sans défaut, il est primordial de s'assurer que l'augmentation de la vitesse de croissance des arbres ne s'accompagne pas d'une diminution trop importante des propriétés physiques et mécaniques intrinsèques du bois, ainsi que de sa durabilité naturelle, qui constituent des atouts majeurs de l’essence. Bien que cette partie du projet ne soit pas terminée, il ressort que dans le bois adulte, les propriétés physico-mécaniques du matériau, bien que demeurant très avantageuses par rapport à celles des autres essences résineuses, sont affectées lorsque la largeur des cernes mesurée sur les éprouvettes (LMCe) excède 6mm. D’autre part, les propriétés mécaniques moins intéressantes du bois juvénile par rapport au bois adulte sont apparues clairement, de moins bonnes performances se manifestant dès que LMCe excède 4mm. Bien qu'il faille l'étayer par d'autres considérations, ce constat devrait amener le gestionnaire forestier à considérer avec méfiance les pratiques sylvicoles qui induiraient une croissance juvénile trop soutenue. En ce qui concerne la durabilité naturelle du Douglas, celle-ci est apparue comme faible (Class 4 suivant CEN/TS 15083) mais indépendante du rythme de croissance des arbres. Finalement, l’étude des caractéristiques visuelles et mécaniques des sciages aux dimensions d'emploi a pour but de vérifier que le produit fini ne pâtisse pas trop d'une augmentation de la vitesse de croissance des arbres. En effet, les pièces mises en œuvre présentent des singularités (nœuds, poches de résine, etc.) qui peuvent, en dépit de propriétés intéressantes du matériau per se, s'avérer rédhibitoires dans un contexte d'utilisation donné. Par exemple, une gestion sylvicole qui induirait l'abondance de gros nœuds non-adhérents serait peu pertinente dans un objectif de production de lames de bardage, fusse le bois par ailleurs très durable. En ce qui concerne la valorisation du bois en bardages, l’analyse montre que deux tiers des lames déclassées le sont en raison des nœuds sautants. Une augmentation notable de la proportion de lames déclassées avec la vitesse de croissance des arbres, ainsi qu’avec leur statut de dominance, a également été observée. Dans ce contexte, il apparaît essentiel de pratiquer un élagage des branches mortes le plus tôt possible, mais aussi d’effectuer un élagage sur les branches vivantes. La pratique d’un élagage permettra de pallier, dans une certaine mesure, à la forte branchaison qui caractérise les bois produits à des vitesses de croissance relativement élevées (LMC supérieures à 5,5 mm). Il reste cependant à vérifier que dans ce cas, la plus-value apportée par un élagage peut compenser la perte de qualité engendrée par l’augmentation de la taille des nœuds au-delà de la partie élaguée. En ce qui concerne la valorisation en bois de structure, il est encourageant de constater que près de 90% des sciages examinés sont, dans le cadre d’un classement visuel et sur la base de la nodosité uniquement (qui est le critère de classement qui a l’impact le plus marqué), aptes à cette utilisation. Les peuplements à croissance plus dynamique (qui présentent en moyenne un Accroissement moyen annuel en Circonférence=3,6cm/an) ont produit 9% en moins de S10 (meilleure qualité visuelle) et 6% en plus de rebut que les peuplements à croissance plus lente (AMAC=2,8cm/an en moyenne). Il conviendra d’évaluer par la suite l’impact de ces classements moins valorisants sur la valeur financière des sciages produits. Néanmoins, comme dans le cas d’une valorisation en bardages, ces observations suggèrent fortement (et indépendamment de considérations financières) l’intérêt d’un élagage précoce et à grande hauteur. Finalement, un classement mécanique pourrait amener à relativiser l'impact de l'augmentation de la vitesse de croissance sur la répartition des sciages en classes de qualité et, par comparaison, permettre une optimisation, ou à tout le moins des améliorations de la norme belge de classement visuel. Cette dernière a déjà subi des adaptations sur base des résultats obtenus dans le cadre de la présente étude. [less ▲]

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See detailLa durabilité naturelle du bois d'oeuvre
Jourez, Benoît ULg

Scientific conference (2013, March 14)

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