Lamellé-collé

Historique
Choix des essences
Classes d'utilisation
Encollage

Le lamellé-collé est le procédé le plus utilisé dans la construction bois. C'est une technique dérivée du sciage, qui consiste en un aboutage de grande longueur de lamelles ayant des caractéristiques hygrométriques et une densité proche. Le lamellé-collé peut atteindre des portées très importantes, jusqu'à 180 mètres, contrairement au bois massif dont les portées sont limitées à la hauteur de l'arbre.

Historique

C'est au XIV^ème siècle que Phillibert Delorme utilisa pour la première fois le concept du lamellé-collé en assemblant des bois entre eux pour réaliser des fermes en arc.

Au XIX^ème, le colonel Amy, directeur des Fortifications de Bayonne réalise des assemblages de lamelles en bois fixées entre elles par des boulons et des brides métalliques.

Mais la forme moderne du lamellé-collé est née de l'initiative du suisse Otto Hetzer, en 1900, qui remplace les assemblages métalliques par de la colle caséine.

U = Universellement présent en Europe

L = Localement présent en Europe

(1) Le risque d'attaque peut être insignifiant en fonction des situations en service spécifiques

tableau 2 : Classe d'utilisation du bois lamellé-collé en fonction des risques biologiques en situation de service.

Choix des essences

La plupart des bois utilisé pour le lamellé-collé sont des résineux. Le pin sylvestre et l'épicéas sont les deux espèces les plus utilisées avec le sapin et le douglas. Leurs

caractéristiques sont totalement connues et conviennent parfaitement à cet usage. Cependant, d'autres essences, moins conventionnelles, peuvent évidemment être utilisées selon leurs propriétés. Ainsi, l'Iroko a été choisi pour la construction des cases du centre Jean-Marie Tjibaou. Mais un certain nombred'études et de tests doivent être réalisés afin de s'assurer, entre autres, de la compatibilité du bois et de la colle.

Les facteurs principaux qui déterminent si une essence peut être employée sont la disponibilité du bois, sa qualité, le temps de séchage, qui doit être régulier. Les classes de résistance doivent être connues et régulières. Enfin, il faut que le bois soit facile à usiner et que l'aboutage soit possible.

Dans le cas du centre Jean-Marie Tjibaou, l'entreprise Mathis a été confronté au problème de l'iroko, presque jamais utilisé. En effet, la densité de ce bois se révélait trop irrégulière : elle peut aller de 400 kg/m3 à 800 kg/m3. Le fait de le poser tel quel, aurait pu entraîner des décollements. Ainsi, le bois brut a été classé en trois catégories de densité, elles-même subdivisées en trois autres classes de siccité. Ainsi, le bois était homogène à l'intérieur de chacune de ces neuf catégories, permettant le collage. Cependant, la colle, à base de résorcine, a dû être légèrement modifiée.

Classes d'utilisation

Il existe cinq classes de risques d'attaques biologiques, qui permettent de classer le bois lamellé-collé en deux catégories principales d'utilisation : (tableau 2)

Classe I

La classe d'utilisation I (Intérieur) se subdivise en deux sous-classes I1 et I2 correspondant aux classes de risque 1 et 2.

- La classe I1 comprend les bois lamellé-collé soumis à une humidité inférieure à 18 % et aux attaques des insectes xylophages selon la situation géographique. Il n'y a pas de risque d'attaque par champignons ou moisissure.

- La classe I2 comprend les bois lamellé-collé soumis la plupart du temps à une humidité inférieure à 18 %, mais qui peut occasionnellement monter jusqu'à 20 %. Il peut y avoir des risque d'attaque par des champignons lignivores en superfiçie.

type de colle à utiliser
Hbois<18 %	Hbois ≅ 18 %	exposition en atmosphère chimique / intempéries
Température élevée
Résorcine Caséine	Résorcine	Résorcine
Température normale
Résorcine Urée - Formol Caséine	Urée - Formol	Résorcine

tableau 3 : Type de colle à utiliser selon la température et l'hygrométrie du bois.

Classe H

La classe d'utilisation H (Humide) se subdivise en deux sous-classes H3 et H4 correspondant aux classes de risque 3 et 4 :

- La classe H3 comprend les bois lamellé-collé soumis aux intempéries, sans être en contact avec le sol, et pouvant souvent dépasser une humidité de 20 %. Les risques biologiques sont comme les classes précédentes.

- La classe H4 comprend les bois lamellé-collé soumis aux intempéries, étant en contact avec le sol, et dépassant en permanence une humidité de 20 %. Les risques biologiques sont comme les classes précédentes.

La cinquième classe comprend les bois lamellé-collés exposés à l'eau de mer. Les classes qui sont décrites ci-dessus sont celles de la certification ACERBOIS-GLULAM.

Encollage

Le choix de la colle dépend des condition d'utilisation de la charpente, du milieu dans lequel elle se trouve, qu'il soit en atmosphère neutre, agressive ou extérieure, et de l'hygrométrie de l'air ambiant. (tableau 3)

Pour que l'encollage ait lieu dans des conditions idéales, il faut que la température dans l'atelier soit supérieure à 16° C et que le degré hygrométrique de l'air soit proche de 60 %.

Avant l'encollage, le bois doit rester 48 heures dans l'atelier. Les pièces sont ensuite rabotées afin d'offrir une surface de collage propre et plane. La siccité du bois doit être vérifiée en fonction de celle de la colle. On peut tolérer plus ou moins 2 % de variation de taux d'humidité du bois entre deux lamelles voisines avec un écart maximum de 4 %.

La colle est disposée à l'aide d'une encolleuse à rouleaux ou à rideaux, 48 heures maximum après le rabotage. Le serrage est la dernière étape et doit avoir une pression minimale de 5 à 7 bars. Le temps de serrage dépend du type de colle, de la température et de l'hygrométrie de l'air ambiant.

On peut trouver trois types de joint d'aboutage : les joints à enfourchement, rares, les joints scarfés et les joints à entures multiples (de 5 à 50 millimètres).