Relatório de Tecnologia da madeira

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Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Ciência Florestal
Engenharia Florestal
 
Determinação de propriedades físicas da madeira das espécies Pinus sp. e Eucalyptus sp. 
Recife
2022
Determinação de propriedades físicas da madeira das espécies Pinus sp. e Eucalyptus sp. 
Recife
2022
Introdução
A madeira é um material orgânico, heterogêneo, poroso, higroscópico e anisotrópico e
as suas propriedades físicas da madeira podem influenciar significativamente no seu
desempenho e resistência quando utilizada estruturalmente. Tendo alguns fatores
influenciáveis nas suas características físicas, como: A espécie da árvore, o solo, o clima da
região de origem da árvore, a sua fisiologia entre outros. Devido a estes fatores, os valores
numéricos das propriedades da madeira obtidos em ensaios de laboratório, oscilam
apresentando uma ampla dispersão, que pode ser adequadamente representada pela
distribuição normal de Gauss.
Outro fator a ser considerado na utilização da madeira é o fato de se tratar de um
material anisotrópico, ou seja, com comportamentos diferentes em relação à direção de
crescimento das fibras. Então devido à orientação das fibras da madeira e à sua forma de
crescimento, as propriedades variam de acordo com três eixos perpendiculares entre si:
longitudinal, radial e tangencial. Neste relatório serão apresentados dados e resultados das
propriedades físicas da madeira, das espécies de Pinus sp. e Eucalyptus sp.
Objetivo
O objetivo da prática realizada em laboratório, além de proporcionar a experiência
em manejar os corpos de prova para se obter as informações desejadas, teve como principal
foco, coletar os dados das propriedades físicas da madeira, como: Teor de umidade; densidade
da madeira verde; densidade básica; retratibilidade e Anisotropia, das espécies de Pinus sp e
Eucalyptus sp. Visando discutir os resultados obtidos no final e quais os possíveis usos e
destinos de acordo com os valores apresentados e suas médias em cada corpo de prova
avaliado, em seus sentidos radial, tangencial e longitudinal.
Materiais e métodos
1. Corpo de prova Eucalyptus (3)
2. Corpo de prova Pinus (4)
3. Balança analitica
4. Estufa
5. Micrômetro analógico
6. Paquímetro analógico
7. Dessecador
Os procedimentos realizados no estudo foram dirigidos seguindo às diretrizes da
ABNT NBR 7190/1997, utilizando 4 corpos de prova (CP), da espécie madeireira Pinus spp.,
cortados em formato retangular, e 3 corpos de prova (CP) da espécie Eucalyptus, com
dimensões irregulares. Por não estarem totalmente saturados, os CP’s foram deixados imersos
em água para atingirem o nível de saturação das fibras necessário, para coleta de dados para
análise de suas propriedades físicas.
Após passar o tempo necessário imersos, os CP’s da espécie Pinus sp. foram
retirados da água, e foi realizada a pesagem deles em balança e na sequência realizada
marcações em 3 partes do CP (P1, meio e P2), foi realizada medição nas 3 marcações, pois os
corpos de prova eram um pouco irregulares, foram medidos com micrômetro analógico, nas
dimensões (tangencial e radial) e paquímetro analógico nas dimensões (tangencial, radial e
longitudinal), após coleta dos valores medidos, foi realizado uma média para cada dimensão
medida utilizando os três valores obtidos por dimensão. E na sequência foi realizada a
pesagem dos CP’s na balança por imersão em água, com a finalidade de obter o volume verde
dos CP’s. Após obter todos os dados necessários dos CP saturados, eles foram colocados em
estufa por 1 semana, e após esse período, foram realizadas novas medições, para comparar os
dados do material seco com os do material saturado, e assim calcular suas propriedades físicas
e estabilidade dimensional. Para o CP Pinus foram coletados dados para analisar:
● Teor de umidade;
● Densidade básica, verde e anidra;
● Contração e Inchamento linear (Tangencial, Radial e Longitudinal);
● Contração e Inchamento volumétrico máximo
● Anisotropia dimensional
Para os CP Eucalyptus, foi realizada apenas pesagem deles em balança e também pesagem
por imersão em água, para saber o volume do CP verde. Após pesagem, foram colocados em
estufa a 105º C, e lá ficaram por 1 semana, após este prazo foram novamente pesados por
pesagem apenas em balança, e pesagem por imersão em água para descobrir o volume seco do
CP. Neste estudo para o CP Eucalyptus foram analisados:
● Teor de umidade
● Densidade verde
● Densidade básica.
❖ Dimensões
● Dimensões tangenciais e radiais do corpo de prova de Pinus sp. seco
Figura 1
Fonte: Os autores, 2022.
● Dimensões tangenciais e radiais do corpo de prova de Pinus sp. seco
Figura 2
Fonte: Os autores, 2022.
❖ Dimensões longitudinais do corpo de prova de Pinus sp. (Verde e Seco)
Figura 3
Fonte: Os autores, 2022.
1. Espécie Pinus
● Massa (g) e Volume (cm³)
Figura 4
Fonte: Os autores, 2022.
2. Espécie Eucalyptus
● Massa (g) e Volume (cm³)
Figura 5
Fonte: Os autores, 2022.
❖ Cálculos
● Densidade da madeira (g/cm³)
➔ Densidade verde - É determinado pelas dimensões finais do C submerso em água até
que atinja massa constante ou com no máximo uma variação de 0,5% em relação à
medida anterior (NBR 7190/1997).
(Dv = Mv / Vv)
➔ Densidade anidra ou aparente- Massa específica convencional, definida pela razão
entre a massa e o volume de corpos-de-prova com teor de umidade de 12%, (NBR
7190/1997).
(Da = Ms / Vs)
➔ Densidade básica - Massa específica convencional definida pela razão entre a massa
seca e o volume saturado (NBR 7190/1997).
(Db = Ms / Vv)
● Teor de umidade da madeira
➔ Segundo a ABNT NBR 7190/1997, o teor de umidade da madeira corresponde à
relação entre a massa da água nela contida e a massa da madeira seca.
U% = [(Mu – Ms) / Ms] *100
● Contração e Inchamento Linear
Contração linear: [(Lu - Ls)/Lu] *100 Inchamento linear: [(Lu - Ls)/Ls] *100
● Contração e Inchamento volumétrico máximo
βVmax = (Vu – Vs / Vu) *100
αVmax = (Vu – Vs / Vs) *100
● Anisotropia dimensional
Ac = Ct / Cr
Ai = It / Ir
Resultados e Discussão
Teor de Umidade
Os resultados do cálculo da umidade da espécie Pinus deram um valor médio de
umidade de 96,61%,
Figura 6: Pinus
Fonte: Os autores, 2022
enquanto da espécie Eucalyptus apresentou uma umidade média de 57,65%.
Figura 7: Eucalyptus
Fonte: Os autores, 2022.
Madeiras que passam o teor de umidade 30% são madeiras saturadas onde as paredes
celulares não podem absorver nenhuma água adicional e a umidade só pode ser armazenada
nas cavidades celulares.
Densidade verde, densidade aparente (anidra) e densidade básica
Devido às madeiras terem sido pré saturadas, a água nos poros dos corpos de prova
influenciou diretamente no aumento da densidade verde da madeira, que é calculado a partir
da divisão da massa verde (g) pelo volume verde (cm³) do CP, e neste caso o CP da espécie
Eucalyptus apresentaram uma média geral de 1,187 g/cm³, A densidade básica da espécie
Eucalyptus apresentou uma uma média de 0,789g/cm³.
Figura 9: Eucalyptus
Fonte: Os autores, 2022.
Enquanto o CP da espécie Pinus sp. que foi 0,668g/cm³, essa diferença pode ser
explicada pela diferença de peso dos CP e da densidade básica média das espécies.
A densidade básica da espécie Pinus apresentou uma média de 0,341g/cm³
A densidade anidra aparente da espécie Pinus apresentou uma média de 0,373g/cm³.
Figura 8: Pinus
Fonte: Os autores, 2022.
Contração e inchamento linear
O inchamento linear da madeira e contração e a variação expressa em porcentagem da
dimensão do corpo de prova durante o seu estado úmido (inchamento) e seco (Contração) o
resultado da espécie Eucalyptus apresentou os seguintes valores:
Figura 10: Pinus
Fonte: Os autores, 2022.
Contração e inchamento volumétrico máximo
A espécie Pinus apresentou os seguintes valores:
Figura 11: Pinus
Fonte: Os autores, 2022.
Onde madeiras com uma variação de 0 a 28% são dados como madeira praticamente
estáveis com pequenas variações volumétricas.
Anisotropia
O coeficiente de anisotropia dimensional pode ser utilizado para qualificara
madeira quanto aos defeitos provenientes da secagem. Esse coeficiente é obtido tanto a partir
de ensaios de inchamento, quanto de contração. A Espécie Pinus apresentou uma média de
anisotropia dimensional de contração (Ac) = 1,17 e anisotropia dimensional de inchamento
(Ai) = 2,48, madeiras que tem um coeficiente de anisotropia até 1,50 são usadas para
fabricação de objetos que necessitem de menos variação nas suas dimensões.
Conclusão
Após observarmos os resultados e discussões deste artigo em relação a teor de
umidade, densidade básica e verde, contração e inchamento dos referente corpos de prova,
sendo 3 deles da espécie Pinus e 5 deles da espécie Eucaliptus, concluímos que os corpos de
prova de Eucalipto que foram submetidos a o experimento, possui um teor de umidade
relativamente baixo , além de possuir uma elevada retratibilidade, ou seja, não possuir uma
boa estabilidade dimensional, quando submetida a água e consequentemente foi saturada e
reteve bastante líquido, tanto a água higroscópica, quanto a água livre presente em seus poros,
posteriormente como consequência desse elevado percentual de água no corpo foi submetido
a um elevado inchamento, a densidade básica do Eucalipto obteve uma média de 789g/cm3
sendo enquadrada na classe C30 de acordo com a NBR 7190/1997 . Os corpos de prova de
Pinus que foram analisados em questão possui um teor de umidade relativamente médio, além
de apresentar em instabilidade dimensional média sendo apropriada para o uso em locais que
possui uma umidade elevada , também possuindo uma retratabilidade mediana possuindo um
baixo inchamento quando submetido a uma elevada quantidade de água , sendo assim mais
eficiente em relação a inchamento que os corpos de prova de eucaliptos.
Referências bibliográficas
ALMEIDA, DH de et al. Determinação do teor de umidade e densidade básica para espécies
de Pinus e Eucalipto. Revista Científica Eletrônica da FAIT, São Paulo, 2014.
ALVES, Rejane Costa; OLIVEIRA, Ana Lúcia C.; CARRASCO, Edgar Vladimiro Mantilla.
Propriedades físicas da madeira de Eucalyptus cloeziana F. Muell. Floresta e Ambiente, v.
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JAEGER, Peterson. Propriedades físicas da madeira. Centro Universitário de União da
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TRIANOSKI, Rosilani et al. Avaliação da estabilidade dimensional de espécies de pinus
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