La "durabilité par la conception" est l'aspect le plus important des solutions durables. Il s'agit d'abord d'utiliser du bois sec, de le stocker de manière appropriée pour s'assurer qu'il reste sec, puis de concevoir le bâtiment de manière à protéger le bois ou, si le bois est exposé, de le concevoir de manière à ce qu'il n'accumule pas d'humidité. Il faut également veiller à ce que l'enveloppe du bâtiment soit conçue de manière à évacuer l'eau en vrac, à empêcher l'eau et la vapeur de pénétrer dans l'enveloppe et à évacuer l'eau qui s'y infiltre.

Méthodes de traitement

Il existe deux méthodes de base pour le traitement : avec et sans pression. Méthodes sans pression sont l'application d'un produit de conservation par brossage, pulvérisation ou trempage de la pièce à traiter. Il s'agit de traitements superficiels qui n'entraînent pas une pénétration profonde ou une absorption importante du produit de conservation. Il est préférable de limiter leur utilisation aux cas suivants traitement sur le terrain pendant la construction (par exemple, lorsqu'une pièce de bois traitée sous pression doit être coupée sur place), dans les cas où seule une partie d'une pièce doit être traitée, dans les processus de fabrication des produits à base de bois lamellaire, dans la protection de la surface contre les moisissures ou dans les cas où une pièce de bois doit être traitée sur place. traitement correctif du bois en place. Par exemple, des mélanges de borate et de glycols sont utilisés pour traiter le bois sain laissé en place lors de la réparation de problèmes de pourriture. Le glycol aide le borate à pénétrer dans le bois sec, arrêtant l'activité de tout champignon qui entre en contact avec lui. La pénétration du conservateur est encore limitée et la fonction la plus importante est d'empêcher les champignons non détectés laissés sur place de se propager au bois sain.

Une pénétration plus profonde et plus complète est obtenue en faisant pénétrer le produit de préservation dans les cellules du bois par pression. Diverses combinaisons de pression et de vide sont utilisées pour faire pénétrer des niveaux adéquats de produit chimique dans le bois. Les produits de protection sous pression sont des produits chimiques transportés dans un solvant. Le solvant, ou support, est soit de l'eau, soit de l'huile. Les produits de préservation à base d'huile sont largement utilisés pour traiter les produits industriels tels que les traverses de chemin de fer, les poteaux électriques et les poutres de pont, ainsi que pour protéger les coupes dans les champs. Les produits de préservation à base d'eau sont plus largement utilisés sur les marchés résidentiels en raison de l'absence d'odeur, de la surface plus propre du bois et de la possibilité de peindre ou de teindre le produit en bois. Lorsqu'un produit en bois est utilisé dans une application connue pour présenter un risque, par exemple à l'extérieur, traitement sous pression est recommandé.

Types de conservateurs

Les produits de préservation du bois les plus couramment utilisés en Amérique du Nord dans la construction résidentielle sont des systèmes à base de cuivre en phase aqueuse, notamment le cuivre alcalin quaternaire (ACQ), l'azole de cuivre (CA) et l'azole de cuivre micronisé (MCA). Le bois traité avec ces produits de préservation a une teinte verte naturelle, bien que celle-ci puisse être masquée par l'utilisation de colorants qui donnent le plus souvent au bois traité une couleur brun moyen. Le cuivre est le principal biocide de ces systèmes. L'ACQ contient également des composés d'ammonium quaternaire qui agissent comme co-biocide pour protéger contre les organismes tolérants au cuivre. De même, CA et MCA contiennent du tébuconazole pour protéger contre ces organismes. 

L'arséniate de cuivre chromaté (ACC) a été largement utilisé dans la construction résidentielle jusqu'en 2004, date à laquelle son utilisation dans la plupart des applications résidentielles a été progressivement abandonnée. Il est désormais largement limité aux applications industrielles, mais peut encore être utilisé dans quelques applications résidentielles telles que les bardeaux et les fondations permanentes en bois. L'arséniate ammoniacal de cuivre et de zinc (ACZA) peut également être utilisé dans la plupart de ces applications, mais il est surtout utilisé pour le traitement du Douglas taxifolié et pour les applications marines.

Les borates constituent une autre classe de conservateurs en phase aqueuse utilisés en Amérique du Nord. Leur utilisation est actuellement limitée aux applications qui sont protégées de la pluie et d'autres sources persistantes d'eau. Il s'agit notamment des charpentes dans les zones à termites et de la réparation des charpentes pourries dans les bâtiments qui fuient et où la principale source d'humidité a été éliminée. Les borates sont également utilisés dans le cadre d'un double traitement, en association avec une enveloppe de créosote ou de naphténate de cuivre, pour protéger les traverses de chemin de fer.

Les systèmes de préservation à base d'eau sans métal, tels que PTI et EL2, contiennent des fongicides et des insecticides à base de carbone. Le bois traité avec ces systèmes est utilisé dans la construction résidentielle aux États-Unis et est limité aux applications hors sol.

Les conservateurs à base d'huile comprennent la créosote, le pentachlorphénol et le naphténate de cuivre et de zinc. La créosote est le célèbre produit de préservation du bois noir et huileux, le plus ancien type de produit de préservation encore utilisé de nos jours. Au Canada, elle est utilisée presque exclusivement pour les traverses de chemin de fer, où sa résistance aux mouvements de l'humidité est un avantage clé. Le pentachlorophénol dans l'huile est principalement utilisé pour les poteaux électriques, où les caractéristiques d'assouplissement de la surface de l'huile sont utiles pour l'escalade des poteaux. Le naphténate de cuivre et le naphténate de zinc sont deux conservateurs couramment utilisés pour traiter les coupes sur le terrain. Le naphténate de cuivre est également utilisé pour traiter les traverses et le bois de construction aux États-Unis.

Modification thermique

Les propriétés du bois sont modifiées lorsqu'il est exposé à des températures élevées (160-260°C) dans des conditions d'oxygène réduit. Les fours de modification thermique utilisent des températures beaucoup plus élevées que les fours de séchage et utilisent de la vapeur (ou d'autres milieux excluant l'oxygène) pour protéger le bois de la dégradation à ces températures élevées. Le bois modifié thermiquement qui en résulte a généralement une couleur plus foncée, une stabilité dimensionnelle accrue et une meilleure résistance à la pourriture. La modification thermique peut réduire certaines propriétés mécaniques et ne protège pas le bois contre les insectes. Le bois modifié thermiquement est généralement utilisé dans des applications non structurelles, en surface, telles que le bardage, les terrasses et les meubles d'extérieur.

Bois non traité sous pression

Pour la plupart des bois traités, les produits de préservation sont appliqués sous pression dans des installations spéciales. Cependant, il arrive que cela ne soit pas possible ou que la nécessité de traiter le bois ne soit apparue qu'après la construction ou l'occupation du bâtiment. Dans ce cas, les produits de préservation peuvent être appliqués selon des méthodes qui n'impliquent pas de cuves sous pression.

Certains de ces traitements ne peuvent être effectués que par des applicateurs agréés. Lors de l'utilisation de produits de préservation du bois, comme pour tous les pesticides, il convient de respecter les exigences de l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (au Canada) ou de l'Agence de protection de l'environnement (aux États-Unis) en matière d'étiquetage.

Cinq catégories de traitements sans pression

Traitement pendant la fabrication des produits en bois d'ingénierie

Certains panneaux en bois d'ingénierie, tels que le contreplaqué et le bois de placage stratifié (LVL), peuvent être traités après fabrication avec des solutions de préservation, ce qui n'est pas le cas des produits à base de fines lamelles (OSB, OSL) et des panneaux à base de petites particules et de fibres (panneaux de particules, MDF). Les produits de préservation doivent être ajoutés aux éléments en bois avant qu'ils ne soient collés ensemble, sous forme de pulvérisation, de brouillard ou de poudre.

Les produits tels que l'OSB sont fabriqués à partir de petites et fines lamelles de bois. Les conservateurs en poudre peuvent être mélangés aux lamelles et aux résines pendant le processus de mélange, juste avant le formage et le pressage du matelas. Le borate de zinc est couramment utilisé dans cette application. En ajoutant des conservateurs au processus de fabrication, il est possible d'obtenir un traitement uniforme sur toute l'épaisseur du produit. 

En Amérique du Nord, le contreplaqué est normalement protégé contre la pourriture et les termites par des procédés de traitement sous pression. Toutefois, dans d'autres parties du monde, des insecticides sont souvent formulés avec des adhésifs pour protéger le contreplaqué contre les termites.

Prétraitement de la surface

Il s'agit d'un traitement de préservation anticipé appliqué par trempage, pulvérisation ou brossage sur toutes les surfaces accessibles de certains produits en bois au cours du processus de construction. L'objectif est de fournir une enveloppe de protection aux produits, composants ou systèmes en bois vulnérables dans leur forme finie. Un exemple serait la pulvérisation de borates sur les charpentes des maisons pour les rendre résistantes aux termites de bois sec et aux coléoptères xylophages dans certains cas. Ces traitements peuvent également être appliqués au bois d'œuvre, au contreplaqué et à l'OSB afin de fournir une protection supplémentaire contre la formation de moisissures.

Prétraitement souterrain (traitement Depot)

Il s'agit d'un traitement de préservation appliqué à des endroits distincts, et non à l'ensemble de la pièce, au cours du processus de fabrication ou de la construction. L'objectif est de protéger de manière proactive uniquement les parties du produit, du composant ou du système en bois susceptibles d'être exposées à des conditions propices à la pourriture. Un exemple serait de placer des tiges de borate dans les trous percés dans les extrémités exposées des poutres en lamellé-collé dépassant la ligne de toit.

Traitement complémentaire

Il s'agit d'un traitement de préservation appliqué à des endroits distincts sur du bois traité en service pour compenser soit une pénétration initiale incomplète de la section transversale, soit une diminution de l'efficacité de la préservation au fil du temps. L'objectif est de renforcer la protection du bois déjà traité ou de traiter les zones exposées par la coupe nécessaire des produits en bois traité. Un exemple serait l'application d'un pansement prêt à l'emploi sur des poteaux électriques dont la charge conservatrice d'origine s'est épuisée. Un autre exemple est celui des matériaux coupés sur place pour les fondations en bois préservé.

Traitement correctif

Il s'agit d'un traitement de préservation appliqué au bois sain résiduel dans les produits, les composants ou les systèmes où l'on sait que la pourriture ou l'attaque d'insectes a commencé. L'objectif est de tuer les champignons ou les insectes existants et/ou d'empêcher la pourriture ou les insectes de se propager au-delà des dommages existants. Un exemple serait l'application au rouleau ou par pulvérisation d'une formulation de borate/glycol sur du bois sain laissé en place à côté d'une charpente pourrie (qui devrait être découpée et remplacée par du bois traité sous pression).

Formats des traitements sans pression

Les traitements sans pression se présentent sous trois formes différentes : les solides, les liquides/pâteux et les fumigants. Contrairement aux produits de préservation traités sous pression, qui dépendent de la pression pour une bonne pénétration, ces produits s'appuient sur la mobilité des ingrédients actifs pour pénétrer suffisamment profondément dans le bois pour être efficaces. Les ingrédients actifs peuvent se déplacer dans le bois par capillarité ou se diffuser dans l'eau et/ou l'air à l'intérieur du bois. Cette mobilité permet non seulement aux substances actives de pénétrer dans le bois, mais aussi de s'en échapper dans certaines conditions. Cela signifie que les conditions à l'intérieur et autour de la structure doivent être comprises afin de minimiser la perte de conservateur et la perte de protection qui en découle. Les borates, les fluorures et les composés de cuivre sont particulièrement adaptés à une utilisation sous forme de solides, de liquides et de pâtes. L'isothiocyanate de méthyle (et ses précurseurs), le bromure de méthyle et le fluorure de sulfuryle sont les seuls traitements par fumigation largement utilisés. Le bromure de méthyle a été supprimé en 2005, sauf pour des utilisations très limitées.

Solides

Le principal avantage des solides dans ces applications est qu'ils maximisent la quantité de matériau soluble dans l'eau qui peut être placée dans un trou foré, en raison du pourcentage élevé d'ingrédients actifs contenus dans les tiges disponibles dans le commerce. L'inconvénient majeur est la nécessité d'une humidité suffisante et le temps nécessaire à la dissolution de la tige. Le système de préservation solide le plus ancien et le plus connu est la tige de borate fondu, développée à l'origine dans les années 1970 pour le traitement complémentaire et correctif des traverses de chemin de fer. Depuis, ils ont été utilisés avec succès sur les poteaux électriques, les bois de construction, les menuiseries (fenêtres) et divers autres produits en bois. Un mélange de borates est fusionné en verre à des températures extrêmement élevées, puis versé dans un moule et laissé à prendre. Placé dans des trous dans le bois, le borate se dissout dans l'eau contenue dans le bois et se diffuse dans toute la région humide. L'écoulement en masse de l'humidité le long du grain peut accélérer la distribution du borate. Des biocides secondaires tels que le cuivre peuvent être ajoutés aux tiges de borate pour compléter l'efficacité des borates contre la pourriture et les insectes. Bien que tous les agents de conservation doivent être traités avec respect, de nombreux utilisateurs se sentent plus à l'aise avec les tiges de borate et de cuivre/borate en raison de leur faible toxicité et de leur faible potentiel de pénétration dans l'organisme.

Les fluorures sont également disponibles sous forme de bâtonnets. Le bâtonnet est produit en comprimant du fluorure de sodium et des liants, ou en l'encapsulant dans un tube perméable à l'eau. Les fluorures se diffusent plus rapidement que les borates dans l'eau et peuvent également se déplacer en phase vapeur sous forme d'acide fluorhydrique.

Le borate de zinc (ZB) est une poudre utilisée pour protéger les produits à base de lamelles. Il est mélangé aux résines et aux supports pendant les processus de fabrication des panneaux OSB et d'autres produits à base de lamelles et devient bien dispersé dans l'ensemble. Le borate de zinc a une très faible solubilité dans l'eau et peut protéger les produits à base de bois contre la pourriture et les termites.

Liquides, pâtes et gels

Les liquides peuvent être pulvérisés ou brossés sur les surfaces, ou versés ou pompés dans des trous percés. Les pâtes sont le plus souvent appliquées au pinceau ou à la truelle, puis recouvertes d'un papier kraft recouvert de polyéthylène pour former un "bandage". Les pâtes peuvent également être emballées dans des trous percés ou incorporées dans des bandages prêts à l'emploi à enrouler autour des poteaux. Les borates et les fluorures sont couramment utilisés dans ces formulations car ils se diffusent très rapidement dans le bois humide. Le cuivre se diffuse plus lentement car il réagit avec le bois. Pour le bois plus sec, des glycols peuvent être ajoutés aux formulations de borates afin d'améliorer la pénétration. Les produits de protection du bois disponibles en vente libre pour l'application au pinceau sont à base de naphténate de cuivre (de couleur verte) ou de naphténate de zinc (transparent). Tous deux sont dissous dans des solvants de type essence minérale. En outre, des formulations de borate/glycol à base d'eau peuvent également être achetées en vente libre sous forme de liquides à appliquer au rouleau.

Fumigants

Ces traitements sont généralement administrés sous forme de liquides ou de solides ; ils se transforment en gaz lors de l'exposition à l'air et deviennent mobiles dans le bois sous forme de gaz. Certains fumigants solides et liquides sont conditionnés dans des capsules perméables ou des tubes en aluminium. L'isothiocyanate de méthyle (MIT) et les produits chimiques qui produisent ce composé en se décomposant sont utilisés pour les poteaux électriques et le bois. Ce composé s'adsorbe au bois et peut fournir une protection résiduelle de plusieurs années. Le fluorure de sulfuryle et le bromure de méthyle sont utilisés pour la fumigation des tentes des maisons afin d'éradiquer les termites de bois sec.

Réparation des coupures dans la coquille traitée

Le bois traité sous pression qui se trouve dans le sol peut subir une décomposition interne importante en l'espace de six ou sept ans seulement si les coupes, les trous de boulons et les entailles ne sont pas traités à la brosse avec un produit de préservation appliqué sur le terrain. Les agents courants en vente libre à cette fin sont les suivants naphténate de cuivre (couleur verte), ou naphténate de zinc (transparent). Tous deux sont dissous dans des solvants de type essence minérale. Il existe d'autres agents à appliquer au pinceau, notamment des formulations à base de borate et de glycol en phase aqueuse, que l'on peut également se procurer dans les magasins de matériaux de construction.

L'oubli de cette étape critique réduira presque à coup sûr la durée de vie du produit et entraînera annuler toute garantie sur le produit. Bien que l'application au pinceau des produits de protection du bois soit loin d'être aussi efficace que le traitement sous pression, les produits de protection coupés sur le terrain sont généralement appliqués sur le fil du bois, ce qui permet à la solution de s'imprégner davantage que si elle est appliquée sur le fil du bois.

Dans les essais sur le terrain de FPInnovations, ces agents de conservation ont été testés, naphténate de cuivre a donné les meilleurs résultats. Le naphténate de zinc (2% zinc), qui est incolore, n'a pas été aussi efficace mais peut convenir pour les applications hors sol où le risque de pourriture est plus faible et si la couleur vert foncé du naphténate de cuivre n'est pas souhaitable. Il est à noter que le vert foncé du produit à base de cuivre s'estompe au bout de quelques années.