Atividade Avaliativa - Seminário_ Anatomia da Madeira

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Atividade Avaliativa - Seminário: Anatomia da Madeira
1) Defina o que é madeira e aponte quais são seus principais componentes.
A madeira é um material poroso, constituído por diferentes estruturas cujo elemento básico é a célula ocas e alongadas. Esse conjunto diversificado de células e tecidos concedem diversas propriedades e operam diversas funções como a condução de seiva, sustentação, textura além de propriedades físicas e mecânicas. A madeira é composta principalmente por Liglina.
A madeira é constituída principalmente por substâncias orgânicas e seus prinicipais constituintes são carbono 50%, oxigênio 44% e hidrogênio 6%, e por pequenas células, possuindo formas e dimensões de acordo com as funções que se desempenham na madeira.
· celulose, que constitui cerca de 50% da madeira,
· hemiceluloses (constituindo 20 a 25% da madeira) e a
· lignina (20 a 30%) que atua como elemento cimentante da estrutura da celulose, dando rigidez ao conjunto e estabelecendo as características de resistência mecânica da madeira e liga os elementos estruturais da madeira (fibras, traqueídeos e vasos).
 
2) Identifique quais são as características macroscópicas organolépticas para se realizar a identificação de madeiras. Fale sucintamente sobre cada uma delas.
As características macro organolépticas são aquelas sensoriais, que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, que abrangem: cor, brilho, odor, gosto, grã, textura, densidade.
· Cor: A avaliação da cor da madeira deve sempre ser observada em superfície longitudinal tangencial do cerne, podem ter sua coloração alterada em decorrência da oxidação para a observação da coloração, a madeira deve ser raspada com faca, grosa ou lixa. As categorias de cores de madeira normalmente observadas são: esbranquiçada, amarelada, avermelhada, acastanhada, parda, enegrecida e arroxeada. Varias destas cores tem um padrão rajado.
· Brilho: Varias madeiras possuem brilho natural, o brilho deve ser observado sempre em superfície longitudinal do cerne livre de verniz ou cera, sendo que a face longitudinal radial é sempre a mais reluzente pelo efeito “espelhado” das faixas horizontais dos raios.
· Odor & gosto: Originam-se das mesmas características, devem-se remover algumas raspas e/ou pequenas lascas da madeira, mastigando-as e posicionando-as em várias partes da língua. Os gostos podem ser: amargo( alto teor de tanino) ou adocicado. Já os odores são classificados entre agradáveis ou desagradáveis como no caso das madeiras conhecidas como canelas. 
· Grã: refere-se à orientação e ao paralelismo dos elementos celulares verticais constituintes do lenho em relação ao tronco, podem ser: espiral, direita, entrecruzada, ondulada e inclinada.
· Textura: No caso da madeira das angiospermas (ou folhosas), essa característica é determinada, sobretudo, pelo diâmetro dos vasos (poros) e largura dos raios. Já para as gimnospermas (ou coníferas), a textura é determinada pelo maior ou menor contraste (nitidez), espessura e regularidade dos anéis de crescimento. Podem ser: fina, média, grossa ou fibrosa.
· Densidade: A variação natural de peso em madeiras de iguais dimensões reflete a quantidade de matéria lenhosa por unidade de volume ou a quantidade de espaços vazios nelas existentes, sendo que a presença de inclusões e conteúdos como gomo-resina, cristais, sílica, etc., quando em grande proporção, podem aumentar o peso da madeira.
3) Descreva cada um dos elementos dispostos a seguir que compõem a estrutura do tronco: casca, câmbio, alburno, cerne, medula, anéis de crescimento.
Casca: A casca de uma árvore é composta internamente pelo floema, um conjunto de tecidos vivos que são responsáveis pelo transporte da seiva elaborada das folhas para as partes crescentes da planta. Externamente a casca é constituída pelo córtex, periderme e ritidoma, tecidos que revestem o tronco e podem variar de espessura de acordo com a idade e a espécie da árvore. A casca tem a função de proteger a planta contra alterações climáticas, ataques de insetos, microorganismos, ressecamentos e forças mecânicas.
Câmbio: É um tecido meristemático, ou seja, capaz de gerar novos elementos celulares, composto por uma camada de células localizada entre o floema e o xilema. Esse é o tecido formador da madeira (xilema secundário) e casca (floema secundário) e por divisões sucessivas vai produzindo novas camadas e aumentando o diâmetro do tronco. Essa atividade do câmbio sobre alterações pelas condições ambientais ou injúrias provocadas ao tecido.
Alburno: Corresponde a parte mais externa do cerne e é formado por tecidos vivos e mortos, de coloração geralmente mais clara, que são responsáveis pela condução de água e solutos nela presentes, das raízes até as folhas da planta. Quando se tornam inativas para o transporte de água, estas passam a compor o cerne.
Cerne: É a parte mais interna do tronco, possui uma coloração mais escura, principalmente em comparação com o alburno. Essa diferença de coloração se deve a impregnação de variáveis substâncias orgânicas nas células e paredes celulares, que ficam depositadas de forma mais acentuada no cerne, alguns exemplos dessas substâncias são resinas e gomas, esses materiais vão ser responsáveis também, por garantir maior durabilidade natural para a árvore, por serem tóxicas para diversos agentes patológicos.
Medula: A medula é o núcleo do tronco, possui um tecido mole e esponjoso e pouca resistência mecânica e durabilidade. É a partir dela que o tronco se desenvolve e é formado a partir de células que compunham a zona de crescimento inicial do broto que deu origem ao tronco. Normalmente tem cor mais escura que as partes mais externas.
Anéis de crescimento: Estes possibilitam identificar a idade da planta. Normalmente, a cada ano, um anel é acrescentado, podendo ocorrer variações, de acordo com as condições ambientais. A identificação e demarcação desses anéis também vai variar entre as espécies, podendo ser classificadas entre distintas e indistintas, a olho nu. Quando visíveis as camadas de demarcação, deve-se identificar o tipo de marcação entre: anel poroso, que tem uma transição abrupta entre as faixas. Anel semiporoso, que apresenta uma gradação entre os diâmetros dos vasos. Zona fibrosa, onde não ocorre parênquima axial. E parênquima axial marginal, que terá faixas perpendiculares aos raios com espaçamento grande e regular.
4) Descreva cada um dos principais planos de corte ou secções da madeira (transversal ou de topo, longitudinal tangencial e longitudinal radial), indicando suas respectivas características.
A direção transversal ou de topo pode ser vista ao observar a extremidade de uma tora de madeira. Neste plano, os anéis de crescimento aparecem aproximadamente como circunferências (ou arcos de circunferências) concêntricas, e os raios são vistos como linhas normais aos anéis.
Por último, a direção longitudinal tangencial que refere-se à superfície que tangencia os anéis de crescimento, com orientação normal aos raios, paralelo ao eixo do tronco.
Direção longitudinal radial é gerado ao cortar uma tora segundo a orientação de um raio (ou seja, de maneira perpendicular aos anéis de crescimento). Nesta superfície, os anéis aparecem como um conjunto de linhas paralelas. Os raios podem igualmente ser observados como pequenas manchas.
Tendo como característica a anisotropia, ou seja, possui diferentes propriedades em relação aos diversos planos ou direções perpendiculares entre si, não há uma simetria de propriedade em torno de qualquer eixo e a resistência depende da aplicação da carga. Também por ser um material higroscópico, com diferentes retrações nas três direções, ocorrem a maior parte dos defeitos com a secagem da madeira, como rachaduras e empenamentos.
5) Quais são as propriedades físicas da madeira? Comente de que forma elas impactam na preservação de tal material. 
A madeira é um produto heterogêneo originado de um processo orgânico, que pode ser explicado pela quantidade, disposição, orientação e composição química de seus elementosanatômicos. Estes, são responsáveis pelas características da madeira influenciados por vários fatores tais como; condições de temperatura, aspectos de composição e umidade do solo, o que explica como suas propriedades físicas e mecânicas diferem entre espécies, entre árvores da mesma espécie e dentro de uma mesma árvore. Esta variabilidade pode, no entanto, ser medida realizando ensaios em corpos de prova isentos de defeitos tais como nós, fibras inclinadas, rachaduras, empenamentos etc. As propriedades físicas da madeira englobam as características inerentes da espécie tais como; grã e textura, anisotropia, teor de umidade, densidade, retratibilidade, condutibilidade e resistência ao fogo. De acordo com a descrição macroscópica da madeira, ela é definida como um material de natureza anisotrópica, ou seja, que apresenta reações diferentes segundo a direção considerada.
6) O que significa anisotropia e de que forma este conceito se relaciona com a madeira?
A anisotropia de contração e inchamento é um fenômeno relacionado com a variação dimensional da madeira em razão da perda ou ganho de água higroscópica do material. É um dos mais importantes problemas práticos que ocorrem durante a utilização da madeira, que afeta e limita o uso industrial da madeira. A anisotropia é determinante para estabelecer algumas propriedades físicas da madeira, como a estabilidade dimensional, propriedades térmicas e acústicas e condutibilidade térmica. Os anéis de crescimento além de registrarem a idade da árvore, também servem de referência para a consideração e o estudo da marcante característica de anisotropia da madeira. A anisotropia relativa às propriedades mecânicas está relacionada ao ângulo de aplicação do esforço e a orientação das fibras.
7) O que significa higroscopia e de que forma este termo se relaciona com a madeira?
É um termo utilizado para se referir a materiais que possuem a característica de absorver água. A madeira é um material semi poroso, desta forma, absorve umidade quando o ambiente está úmido e perde umidade quando o ambiente está seco. Esse comportamento higroscópico é uma das principais características para o comportamento da madeira, influenciando assim nas propriedades físicas e mecânicas, na secagem e na preservação na durabilidade natural, trabalhabilidade e acabamentos, além da madeira entrar em equilíbrio com o ambiente.
 
 
 
8) Quais são as propriedades mecânicas da madeira?
As características mecânicas da madeira são determinadas pelo seu desempenho quando é solicitada por forças externas, sendo divididas em propriedades de tensão e resistência. Tanto as propriedades de tensão quanto as de resistência diferem de acordo com a direção das fibras em relação à direção de aplicação da força na madeira, devido ao seu caráter anisotrópico. Ao mesmo tempo, suas propriedades não mudam em uma mesma direção, mas de uma direção para outra, a madeira tem um caráter ortotrópico. Isso é, possui propriedades mecânicas únicas e independentes nas direções de três eixos perpendiculares entre si; longitudinal, radial e tangencial. O eixo longitudinal é paralelo à fibra, o eixo radial e tangencial. O eixo longitudinal é paralelo à fibra, o eixo radial é o normal aos anéis de crescimento e o eixo tangencial é a perpendicular a grã, mas tangente aos anéis de crescimento. Todas as propriedades mecânicas do material estão relacionadas não somente à anisotropia da madeira, mas também à sua heterogeneidade e à sua capacidade de absorver água e a variedade de distribuição e concentração de seus principais constituintes celulares. Quando os vazios das fibras são grandes, as madeiras são moles e pouco resistentes, quando são longas os tecidos são mais ligados e possui maior resistência à flexão.
9) Quais são os fatores que afetam as propriedades da madeira?
Os defeitos das madeiras são todas as anomalias em sua integridade e constituição que alterem seu desempenho e suas propriedades físico-mecânicas. Existem nas madeiras os defeitos provenientes de (I) crescimento (devidos a alterações no crescimento e estrutura fibrosa do material), (II) secagem (consequência de secagem mal conduzida), (III) produção (decorrentes do desdobro e aparelhamento das peças) e (IV) alteração (provocados por agentes de deterioração, como fungos, insetos.
10) Quais são os defeitos intrínsecos à madeira? Comente sobre cada um
deles.
Influência da umidade: tem grande efeito sobre as propriedades das madeiras. Com o aumento da umidade, a resistência diminui até ser atingido o ponto de saturação das fibras (30% de umidade), Com a secagem da peça abaixo do ponto de saturação das fibras, tem-se a redução de volume e o aumento do peso específico e da resistência. Assim, apresentando o máximo de resistência mecânica quando completamente seca, o mínimo quando completamente saturada.
Defeitos de secagem: Os defeitos de secagem reduzem a resistência mecânica e são provocados por efeitos de retratibilidade do material, momento em que perde sua umidade nos processos de secagem natural ou artificial. Tendo como resultados as fendas, rachaduras, arqueamento, encurvamento, colapso, empenamentos de abaulamento, e torcimento das peças. Os principais defeitos provenientes de secagem ocorrem principalmente por; (I) fendas e rachaduras, são aberturas radiais de grande extensão no topo de toras ou peças e, geralmente ocorrem devido a uma secagem rápida nas primeiras horas, o (II) colapso se origina nas primeiras etapas da secagem e muitas vezes acompanhado de fissuras internas, e o (III) abaulamento, que se deve a tensões internas e uma secagem irregular. Os defeitos de abaulamento, arqueamento, encanoamento, encurvamento e torcedura são provenientes de deformações causadas pela contração diferenciada nas três direções do corte da madeira.