Dans un contexte environnemental bénéfique à l'utilisation, dans les structures du Génie Civil, des matériaux à faible consommation d'énergie grise, le matériau bois présente des avantages considérables allant jusqu'à être considéré comme un puits de carbone. Ainsi, il existe aujourd'hui en France une volonté forte de développer l'usage du bois dans la construction. La première impulsion a été donnée par le Grenelle de l'Environnement en 2007, avec l'objectif de permettre au matériau bois de reconquérir le domaine de la construction et de l'aménagement intérieur qu'il avait perdu au profit des matériaux minéraux et métalliques largement déployés pendant la reconstruction faisant suite à la seconde guerre mondiale. Cependant, l'usage du bois comme acteur principal dans la construction, est freiné par sa complexité à le maîtriser (orthotropie matérielle, viscoélasticité, thermo et hygro sensibilité, diffusion hydrique, etc.), par les problématiques liées à la durabilité dans des environnements humides (humidité interne au-delà de 20%) et par sa fissurabilité dans des ambiances sèches (bâtiments industriels en période de chauffage) et variables.

Une des actions proposées pour atteindre cet objectif ambitieux de valorisation du bois dans la construction consiste à aller vers des produits bois reconstitués pour l'optimisation de la construction (matériaux, procédés de mise en œuvre, etc.). Néanmoins, l'intégration du bois et ses nouveaux dérivés dans les ouvrages d'art et les infrastructures d'envergure soulève, en plus des inquiétudes habituelles, de nouveaux défis techniques et réglementaires. A cela s'ajoute également de nouvelles questions : quels risques nouveaux peuvent apparaître, et quelles éventuelles pathologies ? Cette vision d'une intégration durable du bois dans la construction, ne pourra donc exister raisonnablement que par une fiabilisation des produits bois (contrôle de qualité) et une garantie de performances à l'échelle de la durée de vie de l'ouvrage (auscultation et surveillance appropriées). C'est notamment par le renforcement de ces deux points que les concepteurs de structures en bois pourront rassurer les futurs Maîtres d'Ouvrage qui ne peuvent aller au bout de leurs projets bois faute de garanties sur le comportement à long terme du matériau et de ces structures.

Cette étude traite du potentiel des méthodes de Contrôle Non Destructif basées sur la propagation des ondes élastiques (Ultrasons et Emission Acoustique) dans l'auscultation et la surveillance des éléments de structure en bois. Concernant l'auscultation, le but est d'obtenir une cartographie spéciale des propriétés mécaniques (E, G, n) en intégrant les effets de l'orthotropie et de la présence éventuelle des défauts. Nous présenterons des résultats obtenus par mesures de vitesses de propagation d'ondes élastiques (compression et cisaillement) réalisées sur des poutres en lamellé-collé avec deux essences de bois (Douglas et Epicéa) et en utilisant plusieurs fréquences ultrasonores. Un accent particulier sera accordé au traitement des signaux, notamment la détermination du temps de vol en fonction du rapport signal/bruit. Les effets concomitants liés à l'humidité et la densité seront traités ultérieurement par des mesures électromagnétiques et une modélisation numérique des transferts de masse et de chaleur dans le bois.

Pour l'aspect surveillance, nous traiterons d'une part de la prise en compte de l'orthotropie dans l'optimisation de la localisation des évènements acoustiques ; et d'autre part nous étudierons les phénomènes de dispersions des ondes élastiques pour mieux appréhender la connaissance des mécanismes d'endommagement et de rupture par analyse des formes d'ondes.