Si les différents traitements de surface ou en profondeur restent indispensables pour bon nombre d’essences exposées, ils transforment un matériau naturellement biodégradable en « bombe » écologique. D’où l’intérêt de l’étude menée par l’Inra sur l’emploi des tanins en protection.
Le bois est un matériau naturel, sensible aux intempéries et aux attaques biologiques : ces caractéristiques conditionnent ses applications et sa mise en œuvre. Améliorer la durabilité du bois, le stabiliser et le préserver des biodégradations constituent un enjeu important car il présente de nombreux avantages techniques par rapport à ses concurrents, fer ou béton. C’est un matériau naturel qui ne rouille pas, ne s’effrite pas et qui se cloue. Léger, il offre de bonnes performances mécaniques et chimiques. La demande croissante de réalisations en bois ainsi que ses coûts de mise en œuvre et d’entretien nécessitent l’application d’un traitement pour augmenter sa durée de vie. Or, en tant que matière ligno-cellulosique, le bois constitue un aliment pour les larves et les insectes ainsi que pour les champignons lignivores. Il contient des éléments nutritifs (amidon…) qui favorisent le développement de ces organismes vivants. Les risques d’attaques par les champignons ou encore les insectes sont directement liés à l’humidité contenue dans le bois.
Des produits à base de substances organiques de synthèse
Et tous les bois n’offrent pas les mêmes performances. La résistance du bois parfait (duramen) aux agents d’altération biologique est variable selon les essences, alors que celle de l’aubier est généralement nulle. Lorsque la durabilité naturelle est insuffisante, seule l’application d’un traitement assure la protection nécessaire, à condition que la pénétration des produits de traitement dans le bois soit suffisante. Celle-ci dépend de l’imprégnabilité du bois, variable selon chaque essence.
Il existe trois groupes de produits : à base de substances organiques de synthèse, de sels solubles et les produits huileux naturels à base de résines. Les premiers (lindane, pentachlorophénol), les plus toxiques et les plus couramment utilisés, sont réservés à l’industrie car ils dégagent des odeurs et produits volatils pendant l’évaporation du solvant. Ils peuvent être appliqués par trempage, badigeonnage ou en autoclave. Généralement, les solvants organiques sont appliqués par trempage, technique qui consiste à imprégner la surface du bois avec les produits dans lesquels il est immergé. Le badigeonnage est réservé à des applications ponctuelles, par exemple après une coupe ou une taille de charpente. En effet, elle ne garantit pas la quantité de produit appliquée au mètre carré et donc la profondeur de pénétration du produit dans le bois. L’injection en autoclave est quant à elle une imprégnation profonde des bois dans des cellules sous vide.
Les produits à base de sels hydrosolubles (chrome, cuivre, arsenic, bore…) sont utilisés en traitement préventif par les charpentiers et sont appliqués en autoclave. Ils s’utilisent contre les champignons et les insectes mais sont amenés à disparaître. La Commission européenne a en effet adopté une directive interdisant, au plus tard le 30 juin 2004, l’emploi de l’arsenic dans le traitement de bois utilisé par les consommateurs. Cette décision se base sur les résultats d’une étude mettant en lumière les risques élevés découlant de l’utilisation de l’arsenic pour préserver le bois. Elle modifie l’annexe I de la directive 76/769/CE relative à la limitation de la mise sur le marché et de l’emploi de substances dangereuses. Des dérogations sont toutefois prévues et visent certaines installations industrielles et professionnelles. Les produits chimiques fongicides n’agissent efficacement que s’ils pénètrent suffisamment le bois, cette condition n’est réalisée que dans les techniques industrielles d’imprégnation (autoclave, trempage). Les produits huileux naturels à base de résines bouchent les pores du bois et réduisent les possibilités d’attaque par les vers. Les produits hydrodispersables sont des huiles en émulsion dans l’eau qui évitent les pollutions induites par l’utilisation des solvants. Ils peuvent être appliqués par trempage ou badigeonnage.
Les traitements préventifs consistent à n’utiliser que du bois séché (de préférence naturellement) et résistant aux attaques des champignons et xylophages (les feuillus comme le chêne et le châtaignier) et à le protéger avec des produits non toxiques. Le seul produit vraiment sans danger est le sel de bore. Les traitements curatifs se font avec des insecticides naturels à base de pyrèthre ou avec un autre produit acceptable (pesticides à toxicité faible). Il faut aussi éviter les formulations à base de solvants pétroliers, plus nocifs et plus polluants, et choisir des formulations hydrosolubles ou hydrodispersables qui sont sans solvant volatil.
Finitions : entre 12 et 16 % d’humidité
Le bon comportement du bois dans le temps dépend de la qualité de ses finitions. En formant un écran entre le bois et l’environnement, elles assurent une protection indispensable, tout en mettant en valeur l’aspect de ce matériau. Pour éviter des déformations ultérieures et assurer une application correcte des produits, il faut, dans des conditions de chantier, que l’humidité du bois au moment de l’application se situe environ entre 12 et 16 %. La structure du bois influe aussi sur la tenue des produits : un bois à grain fin et à structure homogène est préférable. Il est aussi possible d’appliquer des vernis, produits transparents et généralement incolores. L’absence de pigments les rend vulnérables au rayonnement des ultraviolets qui accélèrent leur dégradation : leur durée de vie est rarement supérieure à 3 ans sur un site exposé sud ou sud-ouest. Par ailleurs, comme ils sont filmogènes, leur dégradation par écaillage rend longues et onéreuses les opérations de préparation du support avant rénovation.
Des produits transparents et colorés comme les lasures protègent, selon leur pigmentation, contre les rayons ultraviolets. Leur principal avantage réside dans leur mode de dégradation homogène par farinage ou érosion, sans écaillage, ce qui facilite les opérations d’entretien (nettoyage, léger ponçage). Elles contiennent en principe un agent fongicide, mais ne peuvent se substituer aux produits de préservation proprement dits.
Les lasures d’imprégnation ne sont pas filmogènes c’est-à-dire qu’elles pénètrent légèrement dans le bois sans former de film visible en surface. En conséquence, elles ralentissent peu les échanges d’humidité du bois avec l’extérieur et se dégradent assez vite : 1 à 2 ans en deux ou trois couches selon l’exposition.
En revanche, les lasures à couches épaisses ou satinées sont filmogènes et limitent les variations dimensionnelles des ouvrages. Mais, elles se dégradent parfois à la limite de l’écaillage et s’apparentent, dans ce cas, plus à un vernis qu’à une lasure. Leur durée de vie varie entre 2 et 5 ans. La meilleure protection contre les ultraviolets est assurée par les peintures qui sont opaques et colorées. Filmogènes, elles se dégradent par écaillage et leur durée de vie s’échelonne entre 4 et 10 ans. Elles doivent être microporeuses, c’est-à-dire perméables à la vapeur d’eau et imperméables à l’eau. En effet, les différences d’hygrométrie entre l’intérieur d’un local et l’extérieur provoquent une migration permanente de l’humidité dans les parois extérieures, y compris les menuiseries.
Le bois, un matériau organique combustible
Sur le plan de la résistance au feu, le bois, grâce à la lenteur de sa combustion et à la conservation de ses caractéristiques mécaniques, est considéré comme un matériau particulièrement fiable et prévisible. Mais ce matériau organique est aussi combustible. La vitesse de combustion du bois dépend de l’essence employée, de l’épaisseur des pièces et de l’exposition au feu. Dans un incendie, la couche externe de charbon de bois joue un rôle d’isolant thermique et ralentit la combustion.
Les produits de protection du bois tels que les peintures, lasures…, quelle que soit leur nature, ne modifient pas le classement des bois. Pour les protéger, les bois subissent des traitements ignifuges de deux types. Pour un traitement de surface, on applique un vernis ou une peinture par badigeonnage ou trempage. Ces produits forment alors une pellicule étanche ou une mousse isolante agissant par effet d’écran ou par intumescence. Quant aux produits ignifuges pénétrants, traitements par imprégnation de sels solubles dans l’eau., ils sont appliqués en autoclave.
