Thèse Caractérisation des Essences Françaises Secondaires pour une Utilisation en Structure et pour la Production de Produits Bois Massif H/F - 34

Établissement : Université de Montpellier
École doctorale : I2S - Information, Structures, Systèmes
Laboratoire de recherche : LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil
Direction de la thèse : Sandrine BARDET ORCID 0000000321566014
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-29T23:59:59

La transition environnementale du secteur de la construction encourage un recours accru au bois, matériau biosourcé capable de stocker du carbone et de réduire l'impact environnemental des bâtiments. Toutefois, l'usage structurel reste concentré sur quelques essences résineuses bien caractérisées, alors que les forêts françaises disposent d'un large gisement de feuillus et d'essences secondaires, en particulier méditerranéennes, qui demeurent sousvalorisées. Des essences telles que le pin d'Alep, le chêne vert, le chêne pubescent ou l'érable de Montpellier représentent pourtant une ressource locale abondante, mais leur faible niveau de connaissance limite leur utilisation dans des produits bois massifs tels que le bois lamellécollé (BLC) ou le CLT.
La principale difficulté réside dans l'insuffisance de données concernant leur aptitude au collage et la durabilité des assemblages collés. Or, la fabrication de produits d'ingénierie en bois repose sur la qualité des joints de colle, dont la performance dépend de nombreux paramètres : leur mouillabilité, la pénétration des adhésifs, le type de colle utilisée (y compris biosourcée), ainsi que les conditions de fabrication (pression, durée de pressage, état de surface, etc.). Les études existantes, souvent limitées à une essence ou à un jeu restreint de configurations, ne permettent pas encore de proposer des solutions fiables et transférables à la filière.
Dans ce contexte, la thèse vise à évaluer la faisabilité du collage d'essences méditerranéennes françaises dans des configurations variées, incluant des assemblages homogènes ou hybrides avec des essences déjà maîtrisées. L'objectif est d'adopter une démarche exploratoire et paramétrique afin d'identifier les facteurs influençant le comportement des assemblages et de mettre en évidence les verrous technologiques. Les travaux porteront notamment sur la caractérisation de l'aptitude au collage, l'optimisation des paramètres de fabrication, ainsi que sur l'évaluation des performances mécaniques et de la durabilité, notamment via des essais de cisaillement, de délamination ou de fluage.
Les expérimentations seront réalisées au LMGC selon les normes en vigueur, avec l'appui potentiel d'acteurs locaux pour la préparation d'échantillons spécifiques. Les résultats attendus comprennent la constitution d'une base de données expérimentale multiparamètres, l'identification de configurations pertinentes pour la construction, la compréhension des mécanismes d'adhésion propres aux essences secondaires et la formulation de recommandations opérationnelles. Ces travaux pourront contribuer à une meilleure valorisation des bois méditerranéens, à l'évolution normative et au développement de filières locales plus résilientes et diversifiées.

Au cours des dernières années, le bois est devenu un matériau clé dans l'industrie de la construction en raison de sa capacité à séquestrer le carbone et de son potentiel à réduire l'impact environnemental des bâtiments . Cependant, même si le bois est une ressource renouvelable, il est nécessaire d'optimiser son exploitation pour conserver le rôle environnemental et sociétal des forêts. De plus, pour un usage en structure, on utilise seulement quelques essences de résineux . La France, avec ses forêts diversifiées (deux tiers de feuillus et un tiers de résineux), possède l'un des plus grands stocks de bois en Europe, offrant une opportunité significative de promouvoir l'utilisation du bois local dans la structure et dans les produits de construction en bois massif .
La transition environnementale du secteur de la construction appelle à une utilisation plus massive et plus diversifiée du bois comme matériau biosourcé . Si les résineux communs (sapin, épicéa, pin sylvestre) bénéficient d'une caractérisation poussée permettant leur classement structurel et leur transformation en produits d'ingénierie comme le bois lamellé-collé (BLC) ou le bois lamellé-croisé (CLT) , il n'en va pas de même pour de nombreuses essences feuillues, en particulier celles du pourtour méditerranéen. Des essences telles que le pin d'Alep, le chêne vert, le chêne pubescent ou l'érable de Montpellier constituent une ressource locale abondante mais largement sous-valorisée . Bien que des avancées récentes aient permis l'intégration de certaines d'entre elles, comme le pin d'Alep, dans les normes de classement structurel, leur usage reste principalement cantonné à des applications non structurelles ou au bois-énergie . La compréhension actuelle de l'aptitude au collage de ces essences secondaires, notamment méditerranéennes, est aussi très limitée. Or, la fabrication de produits massifs comme le BLC et le CLT, essentiels pour la construction moderne, repose entièrement sur la performance et la durabilité des joints de colle . Dans le cas des essences secondaires françaises, les travaux restent pour l'instant fragmentés par essences, échelles ou types d'applications . Cette méconnaissance empêche la transformation locale de ces bois en éléments à forte valeur ajoutée et entrave le développement de filières courtes et résilientes. La réticence des investisseurs et des industriels à miser sur ces essences persiste, car l'absence de données robustes sur la faisabilité et la durabilité des assemblages (homogènes ou hétérogènes) rend leur utilisation risquée . Ce statu quo perpétue notre dépendance à quelques essences résineuses bien caractérisées et limite la diversification nécessaire pour une sylviculture et une industrie du bois capables de s'adapter aux défis climatiques et sanitaires . Face à ce constat, et contrairement à une approche de caractérisation complète qui serait prématurée, il devient crucial d'adopter une démarche exploratoire et paramétrique, visant à lever les premiers verrous en évaluant le potentiel de collage des essences méditerranéennes dans des configurations variées et innovantes, incluant l'hybridation avec des essences déjà maîtrisées. Des études antérieures menées sur d'autres contextes géographiques ont d'ailleurs démontré que le collage d'essences secondaires ou de bois présentant des caractéristiques particulières peut donner des résultats satisfaisants si les conditions de mise en oeuvre sont adaptées . Ces enseignements encouragent à transposer cette démarche aux essences méditerranéennes françaises.

La thèse vise à étudier la faisabilité du collage d'essences méditerranéennes (secondaires, peu ou pas caractérisées) pour la production de BLC et CLT en utilisant une approche paramétrique et exploratoire.
Les objectifs spécifiques sont les suivants :
-Évaluation de l'aptitude au collage d'essences méditerranéennes cibles (i.e., mouillabilité, pénétration des adhésifs).
-Optimisation paramétrique des assemblages (e.g., variation des configurations d'essences (assemblages homogènes et hétérogènes), des types d'adhésifs (incluant biosourcés), des paramètres de production (e.g., pression, temps de pressage, état de surface)).
-Caractérisation des performances et durabilité (i.e., cisaillement, délamination, fluage).

Tous les essais seront réalisés au LMGC (UM/CNRS) selon les normes en vigueur.
Des acteurs locaux de la filière bois massif pourront être sollicités pour la préparation de certains échantillons pour des essais spécifiques, comme dans le cas des cycles sec-humide pour l'essai de délamination.