Ann. For. Sci. 62 (2005) 275-284
DOI: 10.1051/forest:2005020

Reduction of wood hygroscopicity and associated dimensional response by repeated humidity cycles

Luis García Esteban^a, Joseph Gril^b, Paloma de Palacios de Palacios^a and Antonio Guindeo Casasús<sup>a

a</sup>  Cátedra de Tecnología de la Madera, Departamento de Ingeniería Forestal, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid, Ciudad Universitaria s/n, 28040 Madrid, Spain
^b  Laboratoire de Mécanique et Génie Civil, Université Montpellier 2, France

(Received 14 April 2003; accepted 31 August 2004)

Abstract - The reduction of wood response to variations of ambient humidity, described as kind of ageing, has been studied from both points of view of moisture uptake and dimensional changes. Clearwood specimens from 3 gymnosperms (Pinus sylvestris L., Pinus pinaster Ait., Pinus insignis Dougl.) and 4 angiosperms (Populus spp., Quercus pyrenaica Willd., Entandrophragma cylindricum Sprague, Chlorophora excelsa Benth. & Hook f.) were subjected to five wet-dry cycles and their moisture content and dimensional changes in radial and tangential direction at three increasing levels of relative humidity (57.6, 84.2 and 90.2%) were measured before and after the treatment. For a given increase of relative humidity, a coefficient of hygroscopic ageing was defined as the relative decrease of moisture uptake, and the coefficient of dimensional ageing as the difference of swelling strain before and after ageing. All species exhibited a clear ageing effect, much stronger in the wet range than in the dry range. Calculation of swelling coefficients suggested that in some cases the relation between swelling strain and moisture content is no longer linear in aged wood.

Résumé - Réduction de l'hygroscopicité du bois et des variations dimensionnelles associées au moyen de cycles d'humidité répétés. La réduction de la réponse du bois aux variations d'humidité ambiante, décrite comme une forme de vieillissement, a été étudiée du double point de vue de la reprise d'humidité et des variations dimensionnelles. Des échantillons de bois sans défaut de 3 gymnospermes (Pinus sylvestris L., Pinus pinaster Ait., Pinus insignis Dougl.) et 4 angiospermes (Populus spp., Quercus pyrenaica Willd., Entandrophragma cylindricum Sprague, Chlorophora excelsa Benth. & Hook f.) ont été soumis à 5 cycles humide-sec à 50 °C. Leur taux d'humidité et leurs variations dimensionnelles dans les directions radiale et tangentielle à trois niveaux croissants d'humidité relative (57,6, 84,2 et 90,2 %) ont été mesurés avant et après traitement. Pour un accroissement donné d'humidité relative, un coefficient de vieillissement hygroscopique a été défini par la décroissance relative de reprise d'humidité, et un coefficient de vieillissement dimensionnel par la différence de gonflement avant et après traitement. Toutes les espèces exprimaient clairement un effet de vieillissement, plus marqué dans la plage humide que dans la plage sèche. Les calculs de coefficients de gonflement ont suggéré que dans certains cas la relation entre déformation de gonflement et taux d'humidité n'est plus linéaire dans le bois ayant subi un vieillissement en sorption.

Key words: wood / sorption / hygroscopicity / swelling / ageing

Mots clés : bois / sorption / hygroscopicité / gonflement / vieillissement

Corresponding author: Luis García Esteban luis.garcia@upm.es

© INRA, EDP Sciences 2005