COMPOSITE DE BOIS RESISTANT AUX
VARIATIONS D'HUMIDITÉ ET POUVANT ATTÉNUER
LA TRANSMISSION DE BRUITS
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet un composite de bois qui, de par sa structure, présente un meilleur comportement volumétrique par rapport au taux d'humidité et est, de là, capable de résister aux variations d'humidité ambiante. L'invention a également pour objet un composite de bois qui, de par sa structure est également capable d'atténuer la transmission de bruits et, de là, jouer un rôle d'isolant acoustique.
L'invention a enfin pour objet un procédé de fabrication de ce composite de bois, et l'usage de celui-ci pour la fabrication d'un revêtement de plancher ou d'une marche d'escalier.
BRÈVE DESCRIPTION DE L'ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Dans le domaine de la construction, il est connu d'utiliser des composites de bois comprenant un noyau central faite d'une pièce de bois massif sur les faces supérieure et inférieure duquel se trouvent laminées des couches de recouvrement faites de lamelles de bois relativement minces.
Un des avantages de ce type de composite tient bien sûr au fait que la qualité du bois constituant le noyau central n'a aucune importance puisque, de toute façon, ce noyau est recouvert et "caché" par les lamelles servant de couches de recouvrement. Ceci permet donc de réduire substantiellement le prix des escaliers ou planchers construits à partir de tels composites, puisque seules les lamelles de recouvrement, et souvent même seulement celle se trouvant sur la face supérieure du noyau, ont besoin d'être de bonne qualité, avec un beau fini.
Un autre avantage de ce type de composite tient aussi au fait que l'on peut utiliser, comme couche de recouvrement, des lamelles de bois compressées ou traitées ayant une bonne résistance au choc. Ceci permet de réduire les bosselures causées par les talons pointus, les jouets d'enfants, les chutes d'objets, etc..
Ce type de composite est donc très utile dans le domaine de la construction, que ce soit pour des usages domestiques ou commerciaux.
Tout utile qu'il soit, ce type de composite a toutefois l'inconvénient majeur de présenter un problème de délamination lorsqu'il est installé dans des endroits sujets à de fortes fluctuations du taux d'humidité ambiante, comme cela peut être le cas des maisons ou immeubles ayant une très bonne isolation thermique mais des lacunes au niveau de l'aération et de la déshumidification. En effet, la pièce de bois utilisée comme noyau central et prise en sandwich entre les couches de recouvrement, a souvent un taux de dilatation (ou de contraction) très différent de celui des lamelles de bois utilisées comme couches de recouvrement, avec comme résultat un décollement et avec parfois même une cassure des couches du recouvrement et un gondolement du plancher ou des marches, et ce quelle que soit la colle utilisée.
Un autre inconvénient des composites existants, que l'on rencontre d'ailleurs aussi dans les marches ou lattes de parquet de structure conventionnelle, est leur incapacité à atténuer les bruits ou chocs.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Il a maintenant été découvert que l'un et l'autres des deux problèmes ci-dessus évoqués peuvent très aisément être solutionnés si, d'une part, on utilise comme noyau central une pièce de bois pourvue de cavités rectilignes, parallèles et disposées en quinconce sur l'une et l'autre des deux faces supérieure et inférieure et si, d'autre part, on prévoit des couches d'isolation acoustique entre le noyau central et les couches de recouvrement, ces couches d'isolation acoustique étant chacune constituée soit d'une mince couche de matière caoutchouteuse, soit d'une couche épaisse de colle disposée dans des rainures en U ou V creusées à même les faces supérieure et inférieure du noyau central.
Sur la base de cette découverte, l'invention propose donc un composite de bois du type comprenant: - un noyau central constitué d'une pièce de bois massif pourvue d'une face supérieure et d'une face inférieure; et
- deux couches de recouvrement chacune constituée d'une lamelle de bois laminée à l'aide d'une matière adhésive légèrement flexible à même la face
correspondante de la pièce de bois constituant le noyau central, caractérisé en ce que:
- la pièce de bois constituant le noyau central est pourvue de cavités rectilignes et parallèles creusées dans chacune de ses faces supérieure et inférieure, les cavités creusées dans la face supérieure étant disposée en quinconce par rapport à celles creusées dans la face inférieure, ces cavités permettant d'absorber les variations volumétriques de la pièce de bois constituant le noyau central et, de là, de rendre le composite résistant aux variations d'humidité. Selon une première variante tout particulièrement préférée de mise en oeuvre de l'invention, le composite tel que ci-dessus défini comprend en outre deux couches intermédiaires respectivement disposées entre les faces supérieure et inférieure de la pièce de bois massif constituent le noyau central et les lamelles de bois constituant les couches de recouvrement. Ces couches intermédiaires sont constituées d'un matériau isolant acoustique et sont fixées à la pièce de bois et aux lamelles de bois à l'aide de la matière adhésive.
Selon une seconde variante préférée de mise en oeuvre de l'invention, le composite tel que ci-dessus défini a les faces supérieure et inférieure de la pièce de bois constituant le noyau central pourvues de rainures en U ou V parallèles qui permettent pour réduire le contact bois-sur-bois entre la pièce de bois et les lamelles de bois. Ces rainures sont remplies de la matière adhésive et donnent ainsi une bonne isolation acoustique.
Le composite résistant aux variations d'humidité et le cas échéant capable d'atténuer les bruits selon l'invention est utilisable notamment comme pièce de revêtement de plancher et/ou marche d'escalier.
Il peut être fabriqué de la façon suivante: on choisit une pièce de bois massif ayant une face supérieure et une face inférieure; on creuse des cavités rectilignes et parallèles dans chacune des faces supérieure et inférieure de la pièce de bois massif, les cavités creusées dans la face supérieure étant disposée en quinconce par rapport à celles creusées dans la face inférieure; on choisit deux couches de recouvrement chacune constituée
d'une lamelle de bois; et on lamine les lamelles de bois ainsi choisies à l'aide d'une matière adhésive légèrement flexible à même les faces correspondantes de la pièce de bois massif, qui se trouve alors constituée d'un noyau central.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention, sa structure et ses divers avantages seront mieux compris à la lecture de la description non limitative qui va suivre de trois modes de réalisation préférés de celle-ci, faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un composite de bois résistant aux variations d'humidité selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue d'extrémité d'un composite de bois résistant aux variations d'humidité selon un second mode de réalisation de l'invention, ce composite étant, de par sa structure, aussi capable d'atténuer la transmission de bruits; la figure 3 est une vue d'extrémité d'un composite de bois résistant aux variations d'humidité selon un troisième mode de réalisation de l'invention, ce composite étant aussi capable d'atténuer la transmission de bruits; et la figure 4 est une vue en perspective d'un recouvrement de plancher fait de plusieurs composites tels qu'illustrés sur la figure 2.
Dans un but de simplicité, les mêmes références numériques ont été utilisées pour identifier les mêmes éléments sur les diverses figures des dessins.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE PLUSIEURS MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS DE L'INVENTION
Tel que précédemment mentionné, l'invention vise un nouveau type de composite de bois pouvant absorber les variations volumétriques causées par les fluctuations du taux d'humidité de l'air ambiant. L'invention vise également un composite du même type, qui offre de plus une certaine insonorisation.
Le composite 1 selon les trois modes de réalisation de l'invention illustrés sur les figures 1 à 3 comprend un noyau central 3 constitué d'une pièce de
bois massif de hauteur donnée "h" pourvue d'une face supérieure 4 et d'une face inférieure 6. Il comprend également deux couches de recouvrement 5 et 7 chacune constituée d'une lamelle de bois laminée à l'aide d'une matière adhésive légèrement flexible à même la face correspondante 4, 6 de la pièce de bois constituant le noyau central 3.
Cette structure de base est bien connue en soi. En fait, l'invention réside dans le fait que, tel qu'il est illustré, la pièce de bois constituant le noyau central 3 est pourvue de cavités rectilignes et parallèles 13 creusées dans chacune de ses faces supérieure 4 et inférieure 6. Les cavités 13 creusées dans la face supérieure 4 sont disposées en quinconce par rapport à celles creusées dans la face inférieure 6. D'un point de vue pratique, ces cavités 13 permettent d'absorber les variations volumétriques de la pièce de bois constituant le noyau central 3 et, de là, rendent le composite 1 résistant aux variations d'humidité.
Dans le mode de réalisation préféré illustré, les cavités creusées dans la pièce de bois 3 sont de section généralement rectangulaire avec une largeur "I" de préférence de l'ordre de 3mm. Elles sont espacées à un intervalle "h" d'au maximum 4 cm et de préférence égal à 2,5 cm, sur chacune des faces. Elles ont enfin une hauteur "P" supérieure à plus de la moitié de la hauteur "h" de la pièce de bois constituant le noyau central 3. La pièce de bois constituant le noyau central 3 de préférence constituée de bois de qualité inférieure. Les lamelles de bois constituant les couches de recouvrement 5, 7 sont de préférence constituées de bois compressé et ont de préférence une épaisseur comprise entre environ 3 mm et 6 mm. La couche de recouvrement supérieure 5 et, si besoin est, la couche inférieure 7 sont choisies de façon à avoir un beau fini.
Lorsque le composite est destiné à être utilisé comme latte de parquet pour fabriquer un plancher, le noyau central peut présenter deux côtés latéraux opposés respectivement pourvus d'un tenon 9 et d'une mortaise 11.
Selon le premier mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la figure 1 , le composite 1 ne présente aucune autre pièce.
Selon le second mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur les figures 2 et 4, le composite 2 comprend deux autres couches intermédiaires 15 et 17 respectivement disposées entre les faces supérieure 4 et inférieure 6 de la
pièce de bois massif constituant le noyau central 3 et les lamelles de bois constituant les couches de recouvrement 5 et 7. Ces couches intermédiaires 15 et 17 sont constituées d'un matériau isolant acoustique tel que du caoutchouc et sont fixées à la pièce de bois 3 et aux lamelles de bois 5, 7 à l'aide de matière adhésive. Selon le troisième mode de réalisation préféré de l'invention illustrée sur la figure 3, les faces supérieure et inférieure 4 et 6 de la pièce de bois constituant son noyau central 3 sont pourvues de rainures 19 en U ou V parallèles. Ces rainures réduisent le contact bois-sur-bois entre la pièce de bois 3 et les lamelles de bois 5, 7 et forment ainsi une isolation acoustique. La fabrication du composite 1 ci-dessus décrit est fort simple. Elle consiste à superposer en sandwich les deux minces lamelles de bois 5 et 7 sur la pièce de bois formant le noyau central 3 après que celle-ci ait été préalablement encavée des cavités 13. L'adhésion des lamelles de bois est assurée par de minces couches adhésives ayant une certaine flexibilité tout en offrant en rendement en terme d'insonorisation.
D'un point de vue pratique, la première couche de recouvrement 5 constituant le dessus du composite 1 est, tel que précédemment indiqué, constitué par une lamelle de bois d'épaisseur variant entre 3 mm à 6 mm. Cette couche qui détermine la qualité esthétique du composite, peut être faite de différentes essences de bois.
La couche adhésive joignant la première couche de recouvrement 5 au noyau central 3 est très mince et peut être de préférence faite de matière flexible et insonorisante. C'est par exemple une colle à base de silicone. La flexibilité de cette matière est essentielle pour rendre la couche de recouvrement et le noyau central indépendant l'un de l'autre par rapport à leurs comportements volumétriques. Cette couche adhésive a pour effet de rendre le comportement volumétrique des lamelles de bois adjacentes indépendant l'une de l'autre. Cette couche peut contribuer également à la performance insonorisante du composite mais, bien évidemment son objet principal est de coller la lamelle du dessus 5 au noyau central 3.
Le noyau central 3 est constitué d'une pièce de bois qui peut avoir peu de qualité esthétique puisqu'elle est non visible et donc même peut présenter des imperfections. Cette pièce est d'épaisseur variable de la même largeur que la
première couche. L'épaisseur de cette pièce de bois 3 est fonction de l'épaisseur désirée pour le composite 1. Cette pièce 3 est pourvue des cavités longitudinales 13 permettant l'absorption des changements volumétriques causés par les fluctuations du taux d'humidité. La couche adhésive joignant le noyau central 3 à la seconde couche de recouvrement 7 est analogue à celle utilisée pour joindre le noyau 3 à la première couche 5. Il s'agit donc d'une mince couche faite de matière flexible et de préférence insonorisante. Elle a pour effet de rendre le comportement volumétrique des lamelles de bois adjacentes indépendant l'un de l'autre. Évidemment, cette couche doit aussi coller la couche de recouvrement du dessous 7 au noyau central 3.
Enfin, la seconde couche de recouvrement ou "couche de dessous" 7 a les mêmes caractéristiques physiques que la première couche 5. Toutefois, elle sera de qualité esthétique seulement si le composite voulu est de type réversible.
Comme on peut maintenant l'apprécier, le composite 1 selon l'invention, quelque soit son mode de réalisation, offre une alternative aux produits existants pour enrayer les problèmes dus au fluctuations d'humidité. Ce composite 1 offre en effet un comportement plus stable des sections de bois relativement à l'humidité, permettant l'utilisation de bois ayant de moins bonnes qualités esthétiques pour le noyau central et dans certains cas pour la couche de recouvrement du dessous. Cette dernière caractéristique le rend très écologique.
Le composite 1 selon les second et troisième modes de réalisation préférés de l'invention permet également l'utilisation du bois dans un contexte où une certaine insonorisation est nécessaire.
Le composite 1 tel que précédemment décrit peut être utilisé notamment dans la fabrication de marches, de planchers de bois franc ou dans tout autre contexte où une variation des dimensions causées par l'humidité est problématique. Dans le cas des second et troisième modes de réalisation, il peut être utilisé aussi dans un contexte où une insonorisation est désirée.
Si désiré, plusieurs composites 1 selon l'invention peuvent être collés ou autrement assemblés en panneaux dans le but d'obtenir des composantes de plus grandes dimensions, tels qu'illustrés sur la figure 4, ou assemblés à d'autres
fins.
Comme on peut l'apprécier, l'invention est en mesure, entre-autres, de résoudre les problèmes de gondolement des planchers de bois franc dans un environnement humide ainsi que le problème de joints distancés des planchers de bois franc lorsque l'air environnant devient sec. L'invention permet, aussi par exemple, de diminuer le fendillement d'un palier d'escalier de grande dimension. Bref, elle est utilisable dans des contextes où la variation du taux d'humidité est problématique.
De plus, selon les second et troisième modes de réalisation préférés de l'invention, un recouvrement de plancher fait de composite de ce type est en mesure de résorber le bruit. Ces problèmes demeuraient jusqu'à maintenant entiers.
Il va de soi que de nombreuses modifications, notamment quant au choix des éléments ou colle utilisés, pourraient être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits sans sortir du cadre de la présente invention telle que définie dans les revendications annexées.