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GEF 108 – Propriedades Físicas e Mecânicas da Madeira Retratibilidade da madeira - 1a Parte Lavras/MG - 2022 José Reinaldo Moreira da Silva Objetivos: 2 Conhecer o comportamento da madeira durante sua utilização, com base nas mudanças climáticas locais; Retratibidade da madeira (continuação...) Minimizar os problemas durante o uso causados pela retratibilidade. Calcular as dimensões de peças de madeira após variação da umidade; Classificar madeiras pelo seu índice de instabilidade dimensional; Conhecer a anisotropia dimensional da madeira; Retratibilidade da madeira 3 O que acontece com a madeira quando sai de 80 e atinge 60% de umidade? Variação dimensional da madeira em função da variação de umidade Variação dimensional da madeira em função da variação de umidade, abaixo da Ponto de Saturação das Fibras, até 0% O que acontece com a madeira quando sai de 30 e atinge 10% de umidade? Água Adsorvida Região amorfa Carbonos 2, 3 e 6 Retração ??será?? Perda de massa Perda de massa e de volume (dimensões) 4 Fenômenos da retratibilidade da madeira Expansão da madeira Retratibidade da madeira (continuação...) Ao ganhar água adsorvida a madeira aumenta suas dimensões Contração da madeira Ao perder água adsorvida a madeira reduz suas dimensões 5 Retratibidade da madeira (continuação...) Expansão = Contração? ou Será que: Expansão, em módulo, = Contração? Ganho de água Perda de água α = Expansão β = Contração Resumo: 6 Retratibidade da madeira (continuação...) Se for + a madeira Contraiu Se for - a madeira Expandiu Por que? Ocorrência “natural” da madeira https://moxotomadeiras.com.br/sobre-nos/ https://br.pinterest.com/pin/655484 920749370993/visual-search/ 7 Tipos de contrações da madeira 1. Total: Contrações da madeira (continuação...) Umidade maior que PSF Umidade A.S. = 0% Em toda a madeira 8 2. Parciais: Tipos de Contrações da madeira (continuação...) São aquelas que acontecem durante o uso da madeira: Do PSF até a UEM Da UEM até a A.S. (0%) Entre duas umidades quaisquer (Estações do ano, cidades,...) 9 1. Volumétricas : Tipos de Contrações da madeira (continuação...) São aquelas que ocorrem em relação aos volumes da peça das madeiras 2. De superfícies: São aquelas que ocorrem em relação às áreas das peças das madeira 10 3. Lineares: Tipos de Contrações da madeira (continuação...) São aquelas que ocorrem em função dos eixos da madeira: Axiais eixo das células verticais ao tronco Radiais eixo ao longo do comprimento dos raios Tangenciais eixo que tangencia os anéis de crescimento 11 Contrações lineares da madeira (continuação...) TV Tg Rd Contração Axial - Fibra; Contração Radial - Raio; Contração Tangencial - Anel. Fonte: https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA- identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf Planos ≠ Contrações Cada plano é formado por dois eixos Tv Tg Rd 12 Referências bibliográficas 1. https://moxotomadeiras.com.br/sobre-nos/ 2. https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194- EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de- Madeiras.pdf 3. https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ Densidade da madeira (continuação...) https://moxotomadeiras.com.br/sobre-nos/ https://moxotomadeiras.com.br/sobre-nos/ https://moxotomadeiras.com.br/sobre-nos/ https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ GEF 108 – Propriedades Físicas e Mecânicas da Madeira José Reinaldo Moreira da Silva Retratibilidade da madeira Lavras/MG - 2022 2ª parte 2 Retratibilidade da madeira Expansão ganho de água adsorvida Contração perda de água adsorvida Pequena Revisão: Contrações totais U>PSF até A.S. Contrações parciais Uinicial até Ufinal Contrações Volumétricas Contrações de Superfícies Contrações Lineares 3 Contrações lineares São aquelas que ocorrem em função dos eixos da madeira: Axiais eixo das células verticais ao tronco Radiais eixo ao longo do comprimento dos raios Tangenciais eixo que tangencia os anéis de crescimento Pequena Revisão: continuação.... 4 Contrações lineares da madeira (continuação...) TV Tg Rd Contração Axial; Contração Radial; Contração Tangencial. Fonte: https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA- identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf 5 Anisotropia dimensional da madeira: Contrações Axiais Contrações Radiais Contrações Tangenciais 0,3 a 0,9% desprezível 2,0 a 8,0% 4,0 a 18,0% Contrações Volumétricas somatório dos efeitos das contrações lineares 6,0 a 23,0% A Madeira é Anisotrópica dimensionalmente 6 Por que a CAxiais <<<<<< CRadiais e CTangenciais ? Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Ângulo Microfibrilar da Camada S2 da Parede Celular S2 S3 S1 P 0,2 a 0,3 µm AMF de 60o a 90o 1,0 a 9,0 µm AMF de 10o a 30o 0,1 a 0,2 µm AMF de 50o a 70o 0,1 µm Arranjo reticulado 7 Por que a CRadiais < CTangenciais ? Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) 1. Efeito restritivos dos Raios Visão no Plano Radial CRa CTg CRa CRa 8 Por que a CRadiais < CTangenciais ? Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) 1. Efeito restritivos dos Raios Fonte: Adaptado de Vieira, 2014 Visão no Plano Tangencial CRa CTg CTg 9 Por que a Cradiais < Ctangenciais ? (continuação...) 2. Teoria da Interação dos Lenhos Inicial e Lenho Tardio CRadial = E CLenhos iniciais + CLenhos Tardios CTangencial = É o efeito das CLenhos Tardios CLenhos iniciais < CLenhos Tardios Parede celular menos espessa menor Densidade CRadial CTangencial 10 Por que a Cradiais < Ctangenciais ? (continuação...) 3. As Paredes Tangenciais possuem mais Lignina CRadial CTangencial mais Lignina Paredes Tangenciais menos Lignina Paredes Radiais Lume Lume Lume Lume Lume Lume Lume Lume Lume CRadial = Base de medição Planos Tangenciais CTangencial = Base de medição Planos Radiais 11 Por que a Cradiais < Ctangenciais ? (continuação...) 4. AMFParedes Radiais > AMFParedes Tangenciais CRadial AMF = 0o CTransversal é máxima Lume CTangencial Caxial é mínima AMF = 90o CTransversal é mínima Caxial é máxima 12 Por que a Cradiais < Ctangenciais ? (continuação...) 5. Efeito da presença das pontoações na madeira Pontoações ???? São descontinuidades das paredes celulares Espaços Função das Pontoações Permitir o fluxo entre os eixos axiais e radiais Paredes Radiais possuem pontuações espaços menor densidade menor contração Paredes Tangencias não possuem pontuações maior densidade maior contração Contração é diretamente proporcional a densidade 13 RESUMO: Anisotropia dimensional da madeira: Axiais Radiais Tangenciais 0,3 a 0,9 % desprezível 2,0 a 8,0 % 4,0 a 18,0 % Coeficiente de Anisotropia Índice de instabilidade dimensional da madeira Qualidade da madeira Cuidado???? 14 Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Coeficiente de Anisotropia Qualidade da Madeira 1,2 a 1,5 Madeiras consideradas excelentes – procuradas para usos que não permitem empenamentos, torções, etc. (janelas, móveis, instrumentos musicais,..) 1,6 a 1,9 Madeiras consideradas normais. Maior ou igual a 2,0 Madeiras de baixa qualidade – inapropriadas para várias utilizações, mas algumas ainda de grande interesse comercial por reunirem outras propriedades desejadas. Fonte: Moreschi (2014) Coeficiente de Anisotropia Qualidade 1,2 a 1,5 Excelente Cedro, Sucupira, Balsa 1,5 a 2,0 Normal Ipê, Pinus, Araucária, Peroba Maior ou igual a 2,0 Ruim Araucária, Imbuia, Álamo Fonte: Durlo e Marchiori (1992) 15 Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Será mesmo?????? Maior ou igual a 2,0 Madeiras de baixa qualidade – inapropriadas para várias utilizações, mas algumas ainda de grande interesse comercial por reunirem outras propriedades desejadas Espécie Nome vulgar Ochroma lagopus Balsa 1,17 Populus sp Álamo 2,37 Cedrela fissilis Cedro 1,50 Araucaria angustifolia Pinheiro brasileiro 2,00 Pinus echinata Pinus 1,75 Ocotea porosa Imbuia 2,33 Tectona grandis Teca 1,93 Paratecoma peroba Ipê peroba 1,75 Aspidosperma polyneuron Peroba rosa 1,87 Bowdichia virgilioides Sucupira 1,58 Guaiacum officinale Guaiaco 1,66 Maior ou igual a 2,0 Ruim Araucária, Imbuia, Álamo 16 Retratibilidade da madeira (continuação...) Coeficiente de Retratibilidade Volumétrica (CRV): O CRV representa o valor percentual de variação no volume da madeira para cada 1% de variação de sua umidade, ocorrendo abaixo do PSF. Madeira Coeficiente de Retratibilidade Volumétrica (%) Cedrela fissilis 0,38 Eucalyptus saligna 0,58 Araucaria angustifolia 0,52 Ocotea porosa 0,40 Umidade (%) PSF 0 C o n tr aç ão V o lu m ét ri ca ( % ) U N α 17 Coeficiente de Retratibilidade Volumétrica (continuação...) Uso do CRV: Conversão de densidades em diferentes umidades Densidade básica (g/cm3) 0 C o n tr aç ão V o lu m ét ri ca ( % ) * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 18 Qual é o lado direito de uma tábua? Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Qual madeira voce gostaria de trabalhar? Com alto CRV e baixo Coeficiente de anisotropia? Com baixas contrações lineares e alto Coeficiente de Anisotropia? Com altas contrações lineares e baixo Coeficiente de Anisotropia? Com baixo CRV e alto Coeficiente de anisotropia? 19 Como obter as Contrações da madeira 1. Método Direto Corpos de prova Destrutivo Precedimento: a. Preparo dos corpos de prova; b. Identificação das contrações lineares; c. Medição Inicial Paquímetro; d. Secagem adequada (evitar Colapso); • Lenta – natural ou baixa temperatura; • Estufa (103 ± 2oC massa constante); e. Medição Final Paquímetro; f. Cálculos Exemplo: CRd CTg C A x X X 20 2. Método Indireto Não Destrutivo Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Um marceneiro construiu um tampo de mesa de mogno para ser utilizada em Lavras/MG (UEM=15%). Ele utilizou 9 tábuas, sendo 4 radiais e 5 tangenciais, com 2000 x 120 x 25 mm (C x L x E). A umidade das tábuas, quando ele construiu, a mesa era de 45,8%. Ele intercalou as tábuas radiais e tangenciais (melhoria da estética). Calcule a largura das fendas entre as tábuas após o equilíbrio se elas foram originalmente bem encaixadas umas às outras e assumindo que os pregos não ofereceram resistência à contração transversal? Exemplo: 21 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Mesa????? 22 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Tábuas: Mesa: Final: ?????? Inicial = 120 mm Final = ????? Inicial = 2000 x 1080 (9x12) mm 2000 x 1058,82 mm as tábuas se juntam 2000 x 1077,30 mm aparecimento de fendas entre tábuas 23 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Tábuas paracortar carne: Fonte: https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira- Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 24 Exercício de retratibilidade da madeira Uma determinada empresa confecciona tábuas de cortar carnes. Ela utiliza três sarrafos de 300 x 80 x 22 mm (C x L x E), de duas madeiras diferentes, intercaladas aleatoriamente. Esses sarrafos são secos até atingir 14% e colados lateralmente. Calcule as dimensões finais dos produtos, em Lavras nos meses de janeiro (UEH = 17,9%) e agosto (UEH =11,4%), sabendo que: Espécie A: contração total tangencial = 9,1%; radial = 5,4% e axial desprezível. Espécie B: contração total tangencial = 4,5%; radial = 3,2% e axial desprezível. As juntas coladas são bem encaixadas e não se separam com as contrações existentes. 25 Elaboração de um produto a base de madeira 1º) Definir as características, via desenho-croqui, de uma tábua para cortar carnes/legumes. Você deverá utilizar dimensões reais, encontradas nos objetos existentes no comércio ou nas residências de cada um (pesquisa de mercado). 2º) Indicar o número de sarrafos a serem utilizados, sendo o mínimo de sarrafos igual a três, até obter a largura total da tábua; 3º) indicar as dimensões (Comprimento, largura e espessura), em milímetro, de cada sarrafo de forma a atingir a dimensão “real” da tábua para cortar carne/legumes. Os sarrafos podem ter larguras diferentes; 4º) Definir os tipos/espécies de madeiras (mínimo de dois tipos/espécies) a serem utilizados. Para tanto, faça um pesquisa bibliográfica de forma a indicar madeiras tecnicamente possíveis para confeccionar a tábua para cortar carnes/legumes. 26 Sugestões: 1o) MAINIERI, C. Fichas de Características das Madeiras Brasileiras. Publicação IPT. 1989. 2ª Edição. 420p. 2o) http://www.mundohusqvarna.com.br/wp- content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf; 5º) Indicar o plano anatômico (Radial ou Tangencial) presente na fase de cada sarrafo, a qual será exposta na superfície. Assim, será possível definir a composição da superfície da tábua para cortar carne/legume, que será a base de cálculo das contrações. 6º) Com base nos itens 4º e 5º, será possível obter os coeficientes de contrações máximos para os sarrafos em função do eixo e do tipo/espécie de madeira. 7º) Indicar (atribuir) a umidade com que as madeiras estavam durante a compra, antes da confecção da tábua para cortar carne/legume. Esta umidade indicada (atribuídas) deve ser superior a 20% (b. s.); http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf 27 8º) Calcular a contração de cada sarrafo até a umidade de 12%, que é a umidade utilizada para a confecção da tábua para cortar carne/legume (produto final); 9º) Comentar sobre a perda dimensional entre a tábua pretendida e a obtida, considerando a presença das contrações dos sarrafos, com base no tipo de madeira (espécie) e também no tipo de sarrafo (radial ou tangencial). 10º) Calcule as novas dimensões da tábua para cotar carne/legumes, considerando que a mesma será deslocada para outra cidade. Assim, cada discente deverá indicar uma cidade destino, que deve ter umidade de equilíbrio diferente de 12%, Que devem ser valores inferiores a 10% ou superiores a 15%. Assim, a tábua de cortar carne sofrerá nova alteração dimensional podendo ser contrações ou expansões. 28 Procedimentos para reduzir a instabilidade dimensional da madeira 1. Práticos Usar madeiras menos instáveis; Usar tábuas radiais; Secar a madeira Mais importante ∆𝐿= 0 Usar madeiras com maiores PSF 29 2. Métodos de redução da higroscopicidade Acetilação da madeira reação simples do anidrido acético com grupos hidroxílicos da madeira (Esterificar), gerando o ácido acético Procedimentos para reduzir a instabilidade dimensional da madeira (continuação...) GOMES, D. F. F. Avaliação da estabilidade dimensional da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden após acetilação. Dissertação de mestrado. UFLA. Fonte: Rowell (1983) 30 Enchimento das “fibras” da madeira impregnar as Paredes celulares com Polietilenoglicol (PEG - propriedades sedentas pela água) ou fenolformaldeido Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/6/64/PEG_Structural_Formula_V1.svg As paredes mantêm-se dilatadas = C2n+2H4n+6On+2 “O PEG estabiliza a madeira e substitui as moléculas de água no interior das células da madeira, o que impede que as tábuas se encolham e se partam quando a madeira seca”. Fonte: https://www.emsintese.com.br/2018/ 31 Tratamento Térmico Secagem com temperaturas superiores a secagem tradicional “Termorretificação” Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Temperatura Tempo Atmosfera com presença ou ausência de oxigênio Fonte: Moura e Brito, 2011 32 Termorretificação da madeira (continuação...) Temperatura vs Atmosfera de oxigênio Fonte: Moura e Brito (2011) Fonte: Brito (2006) 33 Madeira-Plástico Impregnação da madeira com polímeros de baixa viscosidade, cobrindo “cavidades” Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Temperatura de prensagem Tempo de prensagem Proporção de Madeira/Plástico Dimensão das Partículas Fonte: https://www.google.com.br/ search? q=madeira+plastico&hl=pt- BR&gl=bryM 34 Técnicas Construtivas Conjunto de ações que visam proteção da madeira ao acesso a água Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Casas Varandase beirais Fonte: https://www.google.com.br/search?q=casas%20de%20madeira&tbm=isch#imgrc=g1su1xL4wK1-2M 35 Técnicas Construtivas (continuação...) Bases apoiadas 36 Bases protetoras Técnicas Construtivas (continuação...) https://www.vivadecora.com.br/revista/pergolado-de-madeira/ Bases fixadas no chão (????) 37 Suportes metálicos Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/867547/15-conexoes-metalicas-para-estruturas-de-madeira-laminada-arauco Bases protetoras Técnicas Construtivas (continuação...) 38 Técnicas Construtivas (continuação...) Mobiliário “compensação” das contrações Tábuas Tangenciais: a) b) Tábuas Radiais: a) b) Tábuas Tangenciais + Tábuas Radiais: 39 Técnicas Construtivas (continuação...) Emendas laterais Junta seca: Meia madeira: Macho-fêmea: 40 É necessário conhecer as contrações da madeira Procedimentos Práticos (continuação...) Fonte: United States Department of Agriculture (1974) 41 É necessário conhecer as contrações da madeira Fonte: https://ucterra.com.br/dendrologia-o-passado- das-arvores-atraves-dos-aneis-de-crescimento/ Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) a) b) ou 42 Possibilidade de desdobro da madeira Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) 43 Possibilidade de desdobro da madeira desenho dos anéis Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Fonte: http://maxdesign.com.br/letras-em-mdf/trabalhando-com-toras-recem- tiradas-do-ambiente-natural/ 44 Técnicas Construtivas (continuação...) Uso de produtos de acabamento Vernizes Stain: Formam barreiras pouco efetivas: Formam película; Produtos para exteriores; Não formam película; Pequena penetração Aplicação heterogênea ao longo da superfície Produto não é 100% impermeável Produtos para interiores e exteriores; https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre- verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ 45 Referências bibliográficas 1. Gomes, D. F. F. Avaliação da estabilidade dimensional da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden após acetilação. Dissertação de mestrado. UFLA. 2. Moura, L. F. Brito, J. O. Efeito da termorretificação sobre as propriedades colorimétricas das madeiras de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 39, n. 89, p. 069-076, 2011 3. Rowell, R.M. Chemical modification of wood: A review. Commonwealth Forestry Bureau, Oxford, England, 6(12), 363-382. 4. Wood Handbook: Wood as an Engineering Material (Agriculture Handbook, No. 72) Hardcover – January 1, 1974 States Department of Agriculture 5. https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na- d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma- ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ 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https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 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https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://lrfl.paginas.ufsc.br/files/2016/05/Documentos-194-EMBRAPA-identifica%C3%A7%C3%A3o-macrosc%C3%B3pica-de-Madeiras.pdf https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ https://br.pinterest.com/pin/655484920749370993/visual-search/ http://rima.im.ufrrj.br:8080/jspui/bitstream/1235813/2977/1/MONOGRAFIA LUCAS VIEIRA.pdf http://rima.im.ufrrj.br:8080/jspui/bitstream/1235813/2977/1/MONOGRAFIA LUCAS VIEIRA.pdf http://rima.im.ufrrj.br:8080/jspui/bitstream/1235813/2977/1/MONOGRAFIA LUCAS VIEIRA.pdf http://rima.im.ufrrj.br:8080/jspui/bitstream/1235813/2977/1/MONOGRAFIA LUCAS VIEIRA.pdf GEF 108 – Propriedades Físicas e Mecânicas da Madeira José Reinaldo Moreira da Silva Retratibilidade da madeira Lavras/MG - 2022 3ª parte Dúvidas: de Definição da madeira? de Umidade da madeira? Densidade da madeira? Retratibilidade da Madeira (1ª e 2ª partes) Atividades no Campus Virtual 2 https://domdemestre.wordpress.com/deixe-suas-duvidas/ 3 Revisão Contrações Lineares ANISOTROPIA CRd CTg X 4 Qual é o lado direito de uma tábua? Fonte: United States Department of Agriculture (1974) 5 Qual madeira voce gostaria de trabalhar? Com alto CRV e baixo Coeficiente de anisotropia? Com baixas contrações lineares e alto Coeficiente de Anisotropia? Com altas contrações lineares e baixo Coeficiente de Anisotropia? Com baixo CRV e alto Coeficiente de anisotropia? 6 Como obter as Contrações da madeira 1. Método Direto Corpos de prova Destrutivo Precedimento: a. Preparo dos corpos de prova; b. Identificação das contrações lineares; c. Medição Inicial Paquímetro; d. Secagem adequada (evitar Colapso); • Lenta – natural ou baixa temperatura; • Estufa (103 ± 2oC massa constante); e. Medição Final Paquímetro; f. Cálculos Exemplo: CRd CTg C A x X X 7 2. Método Indireto Não Destrutivo Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Um marceneiro construiu um tampo de mesa de mogno para ser utilizada em Lavras/MG (UEM=15%). Ele utilizou 9 tábuas, sendo 4 radiais e 5 tangenciais, com 2000 x 120 x 25 mm (C x L x E). A umidade das tábuas, quando ele construiu, a mesa era de 45,8%. Ele intercalou as tábuas radiais e tangenciais (melhoria da estética). Calcule a largura das fendas entre as tábuas após o equilíbrio se elas foram originalmente bem encaixadas umas às outras e assumindo que os pregos não ofereceram resistência à contração transversal? Exemplo: 8 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Mesa????? 9 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Tábuas: Mesa: Final: ?????? Inicial = 120 mm Final = ????? Inicial = 2000 x 1080 (9x12) mm 2000 x 1058,82 mm as tábuas se juntam 2000 x 1077,30 mm aparecimento de fendas entre tábuas 10 Método indireto - Como obter as Contrações da madeira (continuação...) Tábuas para cortar carne: Fonte: https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira- Delicate-082-Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 11 Exercício de retratibilidadeda madeira Uma determinada empresa confecciona tábuas de cortar carnes. Ela utiliza três sarrafos de 300 x 80 x 22 mm (C x L x E), de duas madeiras diferentes, intercaladas aleatoriamente. Esses sarrafos são secos até atingir 14% e colados lateralmente. Calcule as dimensões finais dos produtos, em Lavras nos meses de janeiro (UEH = 17,9%) e agosto (UEH =11,4%), sabendo que: Espécie A: contração total tangencial = 9,1%; radial = 5,4% e axial desprezível. Espécie B: contração total tangencial = 4,5%; radial = 3,2% e axial desprezível. As juntas coladas são bem encaixadas e não se separam com as contrações existentes. 12 Elaboração de um produto a base de madeira 1º) Definir as características, via desenho-croqui, de uma tábua para cortar carnes/legumes. Você deverá utilizar dimensões reais, encontradas nos objetos existentes no comércio ou nas residências de cada um. 2º) Indicar o número de sarrafos a serem utilizados, sendo o mínimo de sarrafos igual a três, até obter a largura total da tábua; 3º) indicar as dimensões (Comprimento, largura e espessura), em milímetro, de cada sarrafo de forma a atingir a dimensão “real” da tábua para cortar carne/legumes. Os sarrafos podem ter larguras diferentes; 4º) Definir os tipos/espécies de madeiras (mínimo de dois tipos/espécies) a serem utilizados. Para tanto, faça um pesquisa bibliográfica de forma a indicar madeiras tecnicamente possíveis para confeccionar a tábua para cortar carnes/legumes. 13 Sugestões: 1o) MAINIERI, C. Fichas de Características das Madeiras Brasileiras. Publicação IPT. 1989. 2ª Edição. 420p. 2o) http://www.mundohusqvarna.com.br/wp- content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf; 5º) Indicar o plano anatômico (Radial ou Tangencial) presente na fase de cada sarrafo, a qual será exposta na superfície. Assim, será possível definir a composição da superfície da tábua para cortar carne/legume, que será a base de cálculo das contrações. 6º) Com base nos itens 4º e 5º, será possível obter os coeficientes de contrações máximos para os sarrafos em função do eixo e do tipo/espécie de madeira. 7º) Indicar (atribuir) a umidade com que as madeiras estavam durante a compra, antes da confecção da tábua para cortar carne/legume. Esta umidade indicada (atribuídas) deve ser superior a 20% (b. s.); http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf http://www.mundohusqvarna.com.br/wp-content/uploads/2016/03/husqvarna_ebook8_final.pdf 14 8º) Calcular a contração de cada sarrafo até a umidade de 12%, que é a umidade utilizada para a confecção da tábua para cortar carne/legume (produto final); 9º) Comentar sobre a perda dimensional entre a tábua pretendida e a obtida, considerando a presença das contrações dos sarrafos, com base no tipo de madeira (espécie) e também no tipo de sarrafo (radial ou tangencial). 10º) Calcule as novas dimensões da tábua para cotar carne/legumes, considerando que a mesma será deslocada para outra cidade. Assim, cada discente deverá indicar uma cidade destino, que deve ter umidade de equilíbrio diferente de 12%, Que devem ser valores inferiores a 10% ou superiores a 15%. Assim, a tábua de cortar carne sofrerá nova alteração dimensional podendo ser contrações ou expansões. 15 Procedimentos para reduzir a instabilidade dimensional da madeira 1. Práticos Usar madeiras menos instáveis; Usar tábuas radiais; Secar a madeira Mais importante ∆𝐿= 0 Usar madeiras com maiores PSF 16 2. Métodos de redução da higroscopicidade Acetilação da madeira reação simples do anidrido acético com grupos hidroxílicos da madeira (Esterificar), gerando o ácido acético Procedimentos para reduzir a instabilidade dimensional da madeira (continuação...) GOMES, D. F. F. Avaliação da estabilidade dimensional da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden após acetilação. Dissertação de mestrado. UFLA. Fonte: Rowell (1983) 17 Enchimento das “fibras” da madeira impregnar as Paredes celulares com Polietilenoglicol (PEG - propriedades sedentas pela água) ou fenolformaldeido Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/6/64/PEG_Structural_Formula_V1.svg As paredes mantêm-se dilatadas = C2n+2H4n+6On+2 “O PEG estabiliza a madeira e substitui as moléculas de água no interior das células da madeira, o que impede que as tábuas se encolham e se partam quando a madeira seca”. Fonte: https://www.emsintese.com.br/2018/ 18 Tratamento Térmico Secagem com temperaturas superiores a secagem tradicional “Termorretificação” Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Temperatura Tempo Atmosfera com presença ou ausência de oxigênio Fonte: Moura e Brito, 2011 19 Termorretificação da madeira (continuação...) Temperatura vs Atmosfera de oxigênio Fonte: Moura e Brito (2011) Fonte: Brito (2006) 20 Madeira-Plástico Impregnação da madeira com polímeros de baixa viscosidade, cobrindo “cavidades” Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Temperatura de prensagem Tempo de prensagem Proporção de Madeira/Plástico Dimensão das Partículas Fonte: https://www.google.com.br/ search? q=madeira+plastico&hl=pt- BR&gl=bryM 21 Técnicas Construtivas Conjunto de ações que visam proteção da madeira ao acesso a água Métodos de redução da higroscopicidade da madeira (continuação...) Casas Varandas e beirais Fonte: https://www.google.com.br/search?q=casas%20de%20madeira&tbm=isch#imgrc=g1su1xL4wK1-2M 22 Técnicas Construtivas (continuação...) Bases apoiadas 23Bases protetoras Técnicas Construtivas (continuação...) https://www.vivadecora.com.br/revista/pergolado-de-madeira/ Bases fixadas no chão (????) 24 Suportes metálicos Fonte: https://www.archdaily.com.br/br/867547/15-conexoes-metalicas-para-estruturas-de-madeira-laminada-arauco Bases protetoras Técnicas Construtivas (continuação...) 25 Técnicas Construtivas (continuação...) Mobiliário “compensação” das contrações Tábuas Tangenciais: a) b) Tábuas Radiais: a) b) Tábuas Tangenciais + Tábuas Radiais: 26 Técnicas Construtivas (continuação...) Emendas laterais Junta seca: Meia madeira: Macho-fêmea: 27 É necessário conhecer as contrações da madeira Procedimentos Práticos (continuação...) Fonte: United States Department of Agriculture (1974) 28 Possibilidade de desdobro da madeira desenho dos anéis Anisotropia dimensional da madeira (continuação...) Fonte: http://maxdesign.com.br/letras-em-mdf/trabalhando-com-toras-recem- tiradas-do-ambiente-natural/ 29 Técnicas Construtivas (continuação...) Uso de produtos de acabamento Vernizes Stain: Formam barreiras pouco efetivas: Formam película; Produtos para exteriores; Não formam película; Pequena penetração Aplicação heterogênea ao longo da superfície Produto não é 100% impermeável Produtos para interiores e exteriores; https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre- verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ 30 Referências bibliográficas 1. Gomes, D. F. F. Avaliação da estabilidade dimensional da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden após acetilação. Dissertação de mestrado. UFLA. 2. Moura, L. F. Brito, J. O. Efeito da termorretificação sobre as propriedades colorimétricas das madeiras de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 39, n. 89, p. 069-076, 2011 3. Rowell, R.M. Chemical modification of wood: A review. Commonwealth Forestry Bureau, Oxford, England, 6(12), 363-382. 4. Wood Handbook: Wood as an Engineering Material (Agriculture Handbook, No. 72) Hardcover – January 1, 1974 States Department of Agriculture 5. https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na- d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os- acabamentos/1249610891852519/ 6. https://www.carrefour.com.br/Tabua-de-Madeira-Delicate-082- Tramontina-Sortida-Tramontina/p/MP05517288 https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ https://es-la.facebook.com/montana.quimica/photos/ficou-na-d%C3%BAvida-entre-verniz-ou-stain-nos-damos-uma-ajudinhaambos-os-acabamentos/1249610891852519/ 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