Bois d'ingénierie : panneaux, LVL, PSL, lamellé-collé et CLT

Le bois d'ingénierie est du bois découpé en placages, lanières, particules ou fibres, ou en planches, puis collé ou assemblé à nouveau pour obtenir un produit aux propriétés plus prévisibles. Wikipedia répartit les types en trois familles, et le Wood Handbook du Forest Products Laboratory de l'USDA (chapitre 11) utilise les mêmes composants de base :

• Panneaux à base de bois - contreplaqué, panneau à lamelles orientées (OSB), panneau de particules, panneau de fibres à densité moyenne (MDF) et panneau de fibres dur (panneau de fibres haute densité).
• Bois composites structuraux (SCL) - bois de placage stratifié (LVL), bois de lanières parallèles (PSL), bois de longs copeaux laminés (LSL) et bois de copeaux orientés (OSL).
• Bois massif d'ingénierie et poutres - bois lamellé-collé, bois lamellé-croisé (CLT), bois lamellé-cloué et lamellé-chevillé, ainsi que les poutres en I préfabriquées qui associent des membrures en SCL ou en bois scié à une âme en panneau.

Le parquet contrecollé forme un quatrième groupe, destiné au grand public : une couche d'usure en bois véritable collée sur une âme en contreplaqué, en bois abouté ou en panneau de fibres.

Chaque panneau est fait de morceaux de bois de taille différente, et cela se voit sur une tranche sciée :

• Contreplaqué - de fins placages dont le fil de chaque couche est croisé par rapport à celle du dessous (Wikipedia). La tranche montre des bandes alternées de bois de fil et de bois de bout.
• OSB - de fines lamelles liées par une résine résistante à l'eau, généralement du phénol-formaldéhyde ou du pMDI. L'USDA indique que les faces extérieures ont des lamelles plus longues alignées dans la longueur du panneau et que l'âme est orientée en travers ou au hasard, ce qui explique pourquoi l'OSB est plus rigide dans sa longueur. Le tremble est la principale essence en Amérique du Nord.
• Panneau de particules - sciure, copeaux et petites particules. Contrairement à l'OSB, l'USDA note que les faces sont en particules fines et l'âme plus grossière, ce qui donne une surface lisse pour le stratifié. C'est le matériau principal des meubles en kit, et il est généralement lié à l'urée-formaldéhyde.
• MDF et panneau de fibres dur - bois réduit en fibres, mélangé à de la cire et de la résine puis pressé ; le panneau dur en est la version la plus dense. La tranche ressemble à un feutre uniforme sans copeaux visibles. Tous deux sont réservés à des usages non structurels (Wikipedia).

Le Wood Handbook décrit le SCL comme de petits morceaux de bois collés pour obtenir les dimensions courantes du bois scié. Comme les nœuds et autres défauts sont répartis dans les placages ou les lanières, le SCL est souvent plus résistant et plus fiable qu'une planche sciée de même taille, franchit de plus grandes portées et varie moins dimensionnellement.

• LVL - placages de 1/8 à 1/10 de pouce d'épaisseur, tous posés dans le même sens du fil (le contreplaqué les alterne), pressés à chaud au phénol-formaldéhyde. Les panneaux font couramment 2 à 4 pieds de large et 1-1/2 pouce d'épaisseur. Utilisé pour les linteaux, les poutres, les planches d'échafaudage et les membrures de poutres en I.
• PSL - placage découpé en lanières d'environ 3/4 de pouce de large et d'au moins 24 pouces de long, collées (couramment au phénol-résorcinol-formaldéhyde) et durcies aux micro-ondes. Vendu sous le nom de Parallam. Utilisé pour les grandes poutres et les poteaux.
• LSL et OSL - une extension de la technologie OSB avec des lanières plus longues ; les lanières du LSL font environ 12 pouces de long. Vendu sous le nom de TimberStrand. Utilisé pour les montants, les solives de rive et de ceinture et la menuiserie.

Le Handbook avertit aussi que le LVL et le PSL sont poreux et peuvent absorber rapidement l'eau s'ils restent sans protection sur le chantier.

Le lamellé-collé est constitué de couches de bois de dimension collées avec des adhésifs résistants à l'humidité ; il peut être cintré et, selon Wikipedia, il est plus résistant que l'acier à poids égal. Le CLT empile des couches entières de bois croisées à angle droit ; Wikipedia indique des panneaux jusqu'à environ 64 par 8 pieds et jusqu'à 16 pouces d'épaisseur. Le CLT est entré dans l'International Building Code en 2015, et le code 2021 autorise les bâtiments en bois massif d'ingénierie jusqu'à 18 étages (Type IV-A), 12 (IV-B) et 9 (IV-C). L'inconvénient que Wikipedia cite pour les deux est le coût : ils sont plus chers que le bois massif scié.

Il n'y a pas de réponse unique, et quiconque vous donne un seul chiffre cite un produit particulier. Le Wood Handbook indique que des valeurs de calcul relativement élevées sont attribuées au LVL comme au PSL, que le LSL et l'OSL ont des valeurs un peu plus faibles, et qu'il n'existe ni classes standard ni contraintes de calcul standard pour le SCL : chaque fabricant développe les siennes selon la norme ASTM D 5456, et le concepteur doit utiliser les valeurs publiées par ce fabricant. La différence pratique tient à la taille. Le PSL est livré en grosses billes (généralement 11 par 19 pouces) et est choisi pour les grandes poutres et les poteaux ; le LVL est livré en panneaux de 1-1/2 pouce, refendus en linteaux et en membrures de poutres en I, et assemblés en plusieurs plis pour des poutres plus larges.

• Colle et formaldéhyde. Wikipedia note que les résines urée-formaldéhyde bon marché peuvent se dégrader à l'humidité et libérer du formaldéhyde ; le phénol-formaldéhyde forme des liaisons résistantes à l'eau ; le pMDI ne contient pas de formaldéhyde. Aux États-Unis, la règle TSCA Title VI de l'EPA couvre le contreplaqué feuillu, le MDF et le panneau de particules : les produits devaient être certifiés à partir du 1er juin 2018, et ceux fabriqués ou importés après le 22 mars 2019 doivent porter une étiquette de conformité TSCA Title VI. Recherchez cette étiquette sur les meubles et les placards.
• Eau. Le panneau de particules gonfle et se décolore lorsqu'il est mouillé (Wikipedia) ; les parquets à âme en panneau de fibres doivent être tenus à l'écart de l'eau et d'une forte humidité ; le LVL et le PSL non protégés absorbent l'eau rapidement (USDA).
• Coût. M.T. Copeland estime le LSL à environ trois fois le prix du bois de dimension ; le lamellé-collé et le CLT coûtent plus cher que le bois massif (Wikipedia).
• Énergie et esthétique. Les produits d'ingénierie demandent plus d'énergie primaire à fabriquer que le bois massif (Wikipedia), et les lanières ou copeaux visibles ne plaisent pas à tout le monde.

Ce qui détermine la stabilité, c'est l'âme sous la couche d'usure en bois véritable. Wikipedia cite quatre types d'âme : le multiplis, chaque pli étant croisé par rapport au suivant (la construction stable la plus courante), l'âme lattée faite de petits blocs placés en travers de la couche d'usure, l'âme en panneau de fibres (MDF ou HDF), et la construction européenne trois plis avec une âme en résineux et un contrebalancement. Les âmes en panneau de fibres absorbent l'humidité : la même source indique donc qu'elles doivent être tenues à l'écart de l'eau et d'une forte humidité ; pour les cuisines, les sous-sols et les climats humides, une âme multiplis ou lattée est le choix le plus sûr. La couche d'usure peut être débitée sur dosse, sur quartier ou sur faux quartier, ce qui change l'aspect mais pas le comportement de l'âme. Demandez au fabricant l'épaisseur de la couche d'usure et le nombre de ponçages possibles.

Si vous cherchez de quoi est fait une étagère, un plancher brut ou une poutre, photographiez la tranche sciée bien de face sous une bonne lumière, puis une face. La tranche indique la famille (couches, lanières, copeaux ou fibres feutrées) et le placage de surface, s'il y en a un, indique l'essence. WoodLens peut vérifier l'essence de la face à partir d'une photo. Pour le bois massif, commencez par types de bois et types de contreplaqué.

Cette page a été rédigée avec l'aide de l'IA, et chaque chiffre a été vérifié ligne par ligne par rapport aux sources citées.