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Traverses de chemin de fer – Note de synthèse n°5 Quelles essences sont utilisées, pourquoi les traiter chimiquement, où les traite-t-on et avec quels procédés ? Un chariot à arcades, utilisé pour l’imprégnation des traverses1 Au sein de la voie ferrée, les traverses jouent un rôle absolument essentiel. Sans trop rentrer dans les détails, nous pouvons affirmer qu’elles jouent un double rôle elles transmettent les charges du rail au ballast, et maintiennent à la fois l’écartement et l’inclinaison des rails2. Soumises à une charge mécanique très forte, les traverses doivent aussi répondre à des critères économiques précis, tels que le prix d’achat et la valeur de ses frais d’entretien, ainsi que la valeur de sa récupération une fois remplacée par une autre traverse. Pour des raisons pratiques, matérielles et économiques, la traverse en bois s’est rapidement imposée comme la traverse standard. Cependant, posée sur la voie telle quelle, sa principale limite est sa durée de vie les traverses en bois non traité n’ont ainsi qu’une durée de vie de deux à seize ans selon l’essence utilisée3. Au vu du très grand nombre de traverses présentes sur le réseau français – 115 millions en 1977 selon Jean Alias, parmi lesquelles 99 millions en bois4 – le traitement des bois pour augmenter leur durée de vie s’est imposé dès que les procédés de conservation ont commencé à apparaître. Après avoir subi des processus de dessiccation, de frettage, d’entaillage et de perçage, les traverses en bois vont donc être traitées chimiquement à l’aide de différents procédés, dans le but d’augmenter leur durée de vie. Cette note s’intéresse aux différents bois utilisés pour fabriquer des traverses. Une seconde note complètera celle-ci en détaillant les processus de transformation pré-créosotage au sein des différents ateliers français dessication, frettage, perçage. Enfin, une troisième note terminera notre exposé en détaillant les différents procédés de créosotage utilisés au fil du temps. Du bois brut à la traverse selon quels critères les essences sont-elles choisies ? Les traverses sont constamment exposées en extérieur, le bois est donc soumis à des contraintes environnementales et biologiques qu’il s’agisse d’alternances entre des phases de sécheresse et d’humidité, de bactéries et de champignons, ou d’insectes xylophages comme les termites, les conditions de conservation des traverses en bois sur les lignes de chemin de fer sont en grande partie défavorables. Le bois des traverses est aussi percé et soumis à des contraintes mécaniques assez fortes. Par ailleurs, les traverses dites blanches5 étaient essentiellement choisies parmi des billes de qualité inférieure, voire même de branches, qui n’étaient par conséquent pas toutes durables et devaient donc être traitées à la créosote. Pour saisir le terme de durabilité, il est ainsi important de comprendre en premier lieu de quels éléments le bois est composé. Les bois des différents arbres peuvent en effet être divisés en deux catégories les bois à aubier et cœur distincts chêne, châtaignier… et les bois à aubier et cœur non-distincts hêtre, frêne, sapin, épicéa, bouleau… Coupe transversale d’une bille de chêne après l’écorce, l’aubier, c’est-à-dire la partie vivante de l’arbre au moment de abattage à couleur plus claire, est distinct du cœur, la partie morte à couleur plus foncée.Coupe transversale d’une bille de frêne après l’écorce, il n’y a ici pas de distinction entre l’aubier et le cœur de l’arbre. Ce que l’on appelle la durabilité naturelle d’un bois est sa capacité de résister aux attaques de champignons et aux insectes xylophages. La durabilité ne concerne que le cœur du bois, car l’aubier est toujours non-durable. Elle fait aujourd’hui l’objet d’une classification selon le degré de résistance du cœur en suivant la norme européenne NF EN 350 d’octobre 2016, mais à l’époque qui nous intéresse seule la distinction entre cœur et aubier était réalisée. Ainsi, les essences à aubier et cœur distincts possèdent un cœur durable et un aubier non-durable, et les essences à aubier et cœur non-distincts sont toutes non-durables. Cependant, pour ce qui est de la densité et de la résistance, aubier et cœur possèdent des caractéristiques strictement identiques. Ainsi, il convient pour les différentes compagnies de chemin de fer de choisir des essences qui sont à la fois abondantes dans un pays donné, mais qui offrent aussi une résistance convenable après traitement. Les essences poussant en Europe et utilisées de manière massive par les chemins de fer pour la construction de traverses sont au nombre de cinq le chêne, le hêtre, le pin et le sapin, ainsi que le mélèze, abattus hors-sève, c’est-à-dire entre le 15 octobre et le 31 mars6. Le chêne est, du fait de sa constitution robuste, le bois de choix pour la fabrication des traverses voir diagramme ci-dessous. Selon les données de Alias, Jean. La voie ferrée. Techniques de construction et d’entretien. Paris, éditions Eyrolles, 1977 Bois dur, solide, la densité moyenne du chêne est de 900 kg/m³. Son cœur est durable mais ne s’imprègne que très difficilement à la créosote tandis que son aubier s’imprègne assez facilement. Par conséquent, l’absorption de créosote est réduite lorsqu’il s’agit d’imprégner du chêne7. Le hêtre est la seconde essence la plus utilisée. Bois dur quasiment aussi dense que le chêne 700 kg/m³ et présentant des caractéristiques mécaniques similaires, il est cependant moins robuste et non-durable car il n’y a dans le hêtre pas de distinction entre le cœur et l’aubier. Ainsi, une traverse en hêtre non traitée pourrait n’avoir qu’une longévité de seulement quelques années. Le hêtre s’imprègne très facilement et est une véritable éponge à créosote. Le pin et le sapin sont des bois tendres à densité moyenne de 580 kg/m³, essentiellement employés dans le Nord et l’Est de l’Europe à l’exception de l’Allemagne. Au Sud, seul le Portugal en utilise lui aussi. En France, le pin des Landes a été exploité pour la fabrication de traverses jusque dans les années 1950 mais, étant moins durable que les bois durs, son utilisation a été peu a peu abandonnée au profit d’un quasi-monopole du chêne. Enfin, le mélèze est un bois mi-dur, à densité moyenne de 680 kg/m³ essentiellement exploité en Suisse en remplacement du sapin. La France a aussi utilisé des essences exotiques, comme par exemple l’azobé, l’éveuss, le tali, l’alep ou encore le bilinga. Bois durs et imputrescibles, ces bois exotiques ont été importés en France par le Consortium Forestier et Maritime des grands réseaux français à partir de 1921. Mais malgré leur grande résistance et la durabilité de leur cœur, les essences exotiques ont elles aussi été traitées à la créosote afin d’assurer coûte que coûte une meilleure durée de vie des traverses. À titre anecdotique, quelques autres essences ont été exploitées dans le but de fabriquer des traverses, essentiellement en raison de leur abondance au sein d’une région donnée. Pour donner quelques exemples, le châtaignier a parfois été utilisé au sein de l’Hexagone dans les Cévennes et les Alpes, et l’épicéa l’a été en Grande-Bretagne. Carte IGN représentant la répartition des essences forestières principales en France8. Quid du coût des traverses ? Pour donner une idée de l’ordre de grandeur des prix des traverses blanches c’est-à-dire brutes, non traitées, une traverse en chêne coûtait environ 12,60 francs en 1924 soit en moyenne 12 euros 2019, et une traverse en hêtre coûtait environ 8,55 francs en 1924 soit en moyenne 8 euros 20199. Le hêtre était donc à première vue moins cher que le chêne mais, nous le verrons, le chêne était au final plus rentable car possédant une durée de vie plus longue et nécessitant moins de créosote. Quant au nombre de traverses utilisées par an, Louis Galine avançait en 1900 le nombre de 500 000 à 600 00010, et Jean Alias précisait que la SNCF a utilisé 1 977 000 traverses en 1974. Enfin, en ce qui concerne les qualités attendues d’un arbre pour créer une bonne traverse, Raoul Dautry précise que Le bois doit être dur, à fibre serrées, il ne doit être ni gras, ni gélif, ni piqué, ni roulé, exempt de pourriture, fentes, gerçures, nœuds vicieux »11. En 1924, les formes suivantes de traverses sont admises12 Cette grande diversité est liée au nombre de compagnies ainsi qu’à l’optimisation de la découpe au sein des scieries afin de minimiser les pertes, un maximum de traverses – de dimensions nécessairement variables – étaient découpées d’une seule et même bille de bois. La prochaine note continuera notre étude, en s’intéressant aux ateliers français dédiés spécifiquement à la création et au traitement des traverses. Alias, Jean. La voie ferrée. Techniques de construction et d’entretien. Paris, éditions Eyrolles, 1977, [↩]Ibid., [↩]Camus, C. L’utilisation de traverses en bois de chemin de fer en pays tropicaux. Bruxelles, Mémoire de l’Académie royale des sciences d’outre-mer, 1965, [↩]Alias, Jean, [↩]Une traverse blanche est composée de bois brut, il n’est donc pas encore fretté, percé ni imprégné, en opposition aux traverses noires, achetées prêtes à l’emploi. [↩]Dautry, Raoul. Cours de chemin de fer. Deuxième partie. Matériel fixe de la voie. Paris, École spéciale des travaux publics, 1924, [↩]Alias, Jean. [↩]Institut national de l’information géographique et forestière, La diversité des peuplements forestiers » [en ligne], site Inventaire Forestier. Bien que la carte soit récente 2016, cette répartition n’a que très peu voire pas varié au fil des siècles à l’échelle du chemin de fer. Ainsi nous pouvons observer des régions spécialisées dans la culture de certaines essences le pin maritime dans les Landes, le sapin dans l’Est de la France, ainsi qu’une une prédominance générale du chêne et du hêtre sur le territoire français. [↩]Ibid, [↩]Galine, Louis. Exploitation technique des chemins de fer. Paris, éditions Dunod, 1901, [↩]Dautry, Raoul. [↩]Ibid, [↩]

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