La durabilité du bois dépend souvent de l’eau, mais cela ne veut pas dire que le bois ne doit jamais être mouillé. Bien au contraire, de façon générale, le bois et l’eau vivent très bien ensemble. Le bois est un matériau hygroscopique, ce qui veut dire qu’il absorbe et dégage de l’eau pour s’équilibrer avec son milieu environnant. Il peut absorber de grandes quantités d’eau sans danger avant d’atteindre des teneurs en humidité favorables à l’apparition de champignons décomposeurs.
La teneur en humidité (TH) est une mesure de la quantité d’eau dans un morceau de bois par rapport au bois lui-même. Elle est exprimée en pourcentage et calculée en divisant la masse de l’eau dans le bois par la masse de ce même bois s’il était anhydre. Par exemple, une TH de 200 % signifie qu’un morceau de bois atteint deux fois sa masse en raison de l’eau. Il y a deux TH qu’il est important de se rappeler, soit 19 % et 28 %. En règle générale, il est considéré qu’un morceau de bois est sec s’il a une teneur en humidité de 19 % ou moins. La saturation des fibres survient en moyenne à une TH de 28 %.
La saturation des fibres constitue un repère important aussi bien pour le retrait que la carie. Les fibres du bois (les cellules qui courent sur toute la longueur de l’arbre) sont en forme de pailles fuselées. Lorsque les fibres absorbent l’eau, cette dernière est d’abord retenue dans les parois cellulaires. Lorsqu’elles sont pleines, toute eau additionnelle absorbée par le bois remplit alors les cavités de ces cellules tubulaires. La saturation des fibres désigne le point de teneur en humidité auquel les parois cellulaires ne peuvent plus retenir davantage d’eau. L’eau retenue dans les parois cellulaires est appelée « eau liée », tandis que l’eau qui se trouve dans les cavités cellulaires est appelée « eau libre ». Comme son nom l’indique, l’eau libre est relativement accessible, et une source d’eau accessible est nécessaire à l’apparition et la croissance des champignons décomposeurs. Par conséquent, la carie du bois ne peut généralement commencer qu’une fois que la teneur en humidité est supérieure à la saturation de fibres. Le point de saturation des fibres est aussi le point limite pour le rétrécissement du bois. Le bois rétrécit ou gonfle à mesure que la teneur en humidité change, mais uniquement lorsque l’eau est prise ou dégagée par les parois cellulaires. Tout changement de la teneur en eau dans les cavités des cellules n’aura aucun effet sur la dimension du bois. Conséquemment, le bois rétrécit et gonfle uniquement lorsque la teneur en humidité diminue au-dessous du point de saturation des fibres.
Comme d’autres matériaux hygroscopiques, le bois placé dans un milieu dont la température et l’humidité relative sont stables atteindra éventuellement une teneur en humidité qui ne rend aucune différence de pression de vapeur entre le bois et l’air ambiant. Autrement dit, la teneur en humidité se stabilisera au point d’équilibre hygrométrique. La teneur en humidité du bois utilisé à l’intérieur se stabilisera éventuellement entre 8 % et 14 %, alors que celle du bois utilisé à l’extérieur sera plutôt de 12 % à 18 %. L’hygroscopicité n’est pas nécessairement un mal en soi – elle permet au bois de fonctionner en tant que régulateur d’humidité naturel chez soi. Lorsque l’air intérieur est très sec, le bois libère de l’humidité; s’il est trop humide, le bois absorbe l’humidité.
Le bois rétrécit et gonfle lorsqu’il libère et absorbe l’humidité au-dessous du point de saturation des fibres. Ce comportement naturel du bois est responsable de quelques problèmes parfois rencontrés lorsque le bois sèche. À titre d’exemple, des fentes spéciales appelées « gerces » peuvent résulter des contraintes induites par le séchage du bois. À mesure que le morceau sèche, il développe un gradient hygrométrique à travers sa coupe (sec à l’extérieur, humide à l’intérieur). Le suber sec cherche à rétrécir en séchant au-dessous de la saturation des fibres, alors que le cœur plus humide limite son action, causant ainsi la formation de gerces à la surface. La dimension du suber est maintenant définie, quoique le cœur sèche toujours et voudra à son tour rétrécir. Toutefois, le suber fixé limitera le cœur et des gerces pourront donc se former dans le cœur. Le gauchissement représente un autre problème associé au séchage. Un morceau de bois peut dévier de la forme attendue en séchant en raison du fait que le bois rétrécit en proportions et dans des directions différentes. Il rétrécit dans la direction tangentielle aux cernes, environ de la moitié de la direction perpendiculaire aux cernes, et très peu le long de la longueur de l’arbre. L’endroit où la bille a été coupée sera l’un des facteurs qui joueront sur le changement de forme du bois pendant le rétrécissement. L’un des avantages de l’utilisation du bois débité sec est que la majeure partie du rétrécissement a été accomplie avant l’achat. Le bois débité sec est du bois ayant une teneur en humidité d’au plus 19 %; la plus grande partie du rétrécissement se déroule donc alors que la teneur en humidité du bois diminue de 28 % à 19 %. Le bois débité sec aura déjà manifesté ses défauts de séchage, s’il y en a. De plus, il y aura moins de surprises dans une bâtisse finie, puisque le produit ne changera plus vraiment de dimension d’ici à l’installation. Le bois débité sec sera estampillé avec les lettres S-DRY (désignant le séchage superficiel) ou KD (séché au four).
Un autre moyen d’éviter le rétrécissement et le gauchissement est d’utiliser les produits de bois composite, aussi appelés bois d’ingénierie. Il s’agit de produits assemblés à partir de plus petits morceaux de bois collés ensemble – par exemple, le contreplaqué, l’OSB, les montants aboutés et les poutrelles en I. Les produits composites sont faits d’un mélange d’orientations de billes en un seul morceau, donc une partie limite les mouvements d’une autre. Par exemple, c’est l’autocontrainte qui explique la présentation en plis transversaux du contreplaqué. Dans d’autres produits, les mouvements sont limités à de très petites zones, ce qui tend à les répartir dans tout le morceau, comme dans les montants aboutés.
