Lamelles de bois massif minéralisé

La protection contre les incendies est capitale dans l’utilisation du bois comme matériau de construction. Alors que les éléments porteurs doivent garantir la capacité de charge du composant pendant un certain temps en cas d’incendie, l’objectif de protection des éléments de construction sans fonction porteuse vise principalement à empêcher et à limiter la propagation du foyer d’incendie. Le comportement au feu des produits de construction inflammables tels que le bois peut être considérablement influencé par l’utilisation d’agents de protection contre les incendies. Les agents de protection contre les incendies comprennent une large gamme de produits destinés à influencer le comportement de combustion des matériaux hautement inflammables. Ils peuvent être différenciés en fonction de leur structure chimique, de leur mécanisme d’action ou de leur mode d’application. Les agents de protection du bois qui connaissent le plus grand succès commercial sont les sels inorganiques généralement imprégnés dans le bois. Nombre de ces sels inorganiques sont constitués de métaux lourds et/ou de composés halogénés, tels que les bromures. Ces composants présentent à la fois un risque environnemental élevé et un risque sanitaire pour les humains et les animaux. C’est pourquoi le projet «Lamelles de bois massif minéralisé» étudie l’applicabilité des sels organiques minéraux, inoffensifs pour la santé et l’environnement, comme agents de protection du bois contre les incendies.

Procédure

La minéralisation des lamelles de bois massif vise à améliorer les propriétés ignifuges du bois massif. À cette fin, un sel minéral organique doit être précipité in situ dans le bois. Les sels dissous dans l’eau sont imprégnés successivement dans le bois au cours d’un procédé en deux étapes. Là, ils réagissent pour former un sel minéral hautement fixé et insoluble dans l’eau. L’imprégnation et la transformation des sels utilisés en minéral cible insoluble dans l’eau constituent la première partie du projet de recherche. L’interaction avec les composants du bois, comme les tanins du bois, est également évaluée en termes de changement de couleur. Le bois minéralisé est ensuite testé pour évaluer son comportement au feu. En outre, l’influence de la minéralisation sur d’autres propriétés est étudiée, comme le comportement d’absorption de l’humidité du bois minéralisé.

Résultats

Il a été démontré que le procédé en deux étapes peut être utilisé pour la minéralisation du bois massif. Divers types de bois (par exemple, hêtre, chêne ou sapin) ont été minéralisés. La minéralisation de fines lamelles de chêne (environ 4 mm d’épaisseur) destinées à être utilisées comme matériau pour les couches décoratives supérieures des parquets multicouches a notamment été un réel succès. Le chêne est considéré comme un bois difficile à imprégner (EN 350:2016 classe d’imprégnabilité 4, difficile à imprégner). On note comme effet secondaire positif la coloration foncée du chêne après la minéralisation (figure 1).

Divers essais visant à évaluer le comportement au feu des bois minéralisés soulignent également le potentiel de la minéralisation comme agent de protection contre les incendies. Une amélioration significative par rapport au bois non traité a pu être démontrée (figure 2).

En raison de l’hygroscopicité des sels, la teneur en eau du bois n’augmente que légèrement par rapport au bois non traité. Une augmentation significative de la teneur en eau du bois minéralisé se produit uniquement en cas de taux d’humidité élevés (figure 3).

Perspectives

D’autres minéraux organiques et formulations seront étudiés dans le cadre des projets de recherche suivants. Ces derniers mettront aussi l’accent sur leur utilisation en tant qu’agent de protection contre les incendies. Les formulations adaptées des sels minéraux et les propriétés spécifiques qui en résultent doit permettre d’étendre les domaines d’application du bois minéralisé. Par exemple, le bois doit être renforcé de façon durable pour une utilisation sur des façades. Pour cela, le matériau doit non seulement répondre à des exigences strictes en matière de protection contre les incendies, mais aussi résister aux conditions météorologiques.