Capítulo 07 - Madeira na Construção Civil

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Madeira na Construção Civil 
INTRODUÇÃO 
A madeira é um material excepcional como material de construção além de ter qualidades muito 
grandes como matéria prima para outros produtos industrializados, e que vem sendo utilizada desde 
os primórdios da civilização. 
Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de tratar a madeira para sua utilização em 
diversas etapas construtivas. 
Razões para empregar a madeira na Construção Civil 
 - fácil trabalhabilidade 
 - ótima relação entre densidade e resistência/rigidez 
 - suficiente disponibilidade 
 - possibilidade de perene renovação 
 - baixo consumo energético em sua produção 
Dados comparativos 
 
A: densidade do material (g/cm³) 
B: energia consumida na produção (10³ 
MJ/m³) 
C: resistência (MPa) 
D: relação entre energia consumida na 
produção e resistência (B/C) 
Os anéis de crescimento registram a idade da árvore e servem de referência para a consideração e 
estudo da anisotropia da madeira que é uma característica marcante. 
Para esse efeito, na avaliação do desempenho físico e mecânico do material serão sempre considerados 
nos ensaios três direções ou eixos principais. 
 Direção tangencial, direção transversal tangencial aos anéis de crescimento; 
 Direção radial, direção transversal radial dos anéis de crescimento; 
 Direção axial, no sentido das fibras, longitudinal em relação ao caule. 
 
Direções ou eixos principais (Smith, 1990). Direções ou eixos principais ( LNEC E 31). 
MATERIAL A B C D
CONCRETO 2,4 1,92 20 0,096
AÇO 7,8 234 250 0,936
MADEIRA 0,6 0,6 50 0,012
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VANTAGENS 
1. Pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relativamente baixo. As reservas 
renovam-se por si mesmas (...) tornando o material permanentemente disponível. 
2. Pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente 
desdobradas em peças pequenas, de delicadeza excepcional. 
3. Pode ser trabalhada com ferramentas simples e ser reempregue várias vezes. 
4. Foi o primeiro material empregue, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de 
tração. 
5. Tem uma baixa massa volumétrica e resistência mecânica elevada. 
6. Permite ligações e emendas fáceis de executar. 
7. Não estilhaça quando submetida a choques bruscos que romperiam ou fendilhariam outros 
materiais de construção. 
8. Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica. 
9. No seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões. 
DESVANTAGENS 
1. É um material fundamentalmente heterogêneo e anisotrópico. 
2. É bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são 
tomadas medidas preventivas. 
3. É combustível. 
4. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a madeira é muito 
sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de umidade 
(variação volumétrica). 
5. As dimensões são limitadas: formas alongadas, de secção transversal reduzida. 
PRODUÇÃO DA MADEIRA 
A produção da madeira em geral inclui as seguintes operações: 
A. Abater: Consiste na operação de deitar por terra a árvore. Esta operação deve ser realizada no 
inverno. 
B. Torar: Consiste na operação de cortar transversalmente em troços (toros). Nalgumas espécies 
os toros são descascados e descortiçados nesta fase. 
C. Falquejar: Consiste na operação de converter um toro em falca, isto é num toro esquadriado em 
que a secção é aproximadamente rectangular por remoção de quatro costaneiras. 
 
Falca de meia-quadra Falca de aresta viva 
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D. Serrar - operação de desdobramento da madeira em peças pequenas 
 
(A) Serração normal (desfiar), (B) serração radial e (C) mista. 
PROPRIEDADES DA MADEIRA 
Umidade 
A água, que nas árvores é condição de sobrevivência do vegetal, existe na madeira em três estados: 
 Água de constituição - não é eliminada na secagem. 
 Água de embebição - impregnada nas paredes células lenhosas. Quando as paredes das 
células estão completamente saturadas de água de embebição, mas a água ainda não 
extravasou para os vazios celulares (sem água livre), diz-se que a madeira atingiu o ponto de 
saturação das fibras (PSF) . 
 Água livre - depois de embeber completamente as paredes das células, a água começa a encher 
os vazios capilares. 
A fase de secagem pode demorar de algumas semanas a muitos meses, dependendo da espécie, da 
espessura das peças, do teor de água pretendido e do processo de secagem seguido: 
 
Considera-se a madeira "comercialmente seca" logo que o seu teor de água atinja os 20%. Pelo 
processo de secagem ao ar o teor de água pode descer até cerca de 18 a 14%, dependendo das 
condições ambientais. 
Do ponto de vista de sua utilização, conforme o seu teor de umidade, as madeiras classificam-se 
portanto em: 
 Madeira verde: acima do PSF, mais de 30% em geral ( PSF entre 25 e 30%). Madeira 
comercialmente seca: quando h ≤ 20%. 
 Madeira seca ao ar: 14% ≤h < 18%. 
 Madeira dessecada: 0% < h < 14% (em geral, só por secagem artificial). 
 Madeira anidra: com 0% de umidade. 
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Retração 
Chama-se retração a propriedade da madeira de alterar as dimensões quando o seu teor de água se 
modifica. 
Esta instabilidade constitui um dos mais graves defeitos da madeira; diz-se que a madeira joga, 
inchando ao absorver umidade, contraindo-se ao perdê-la. 
Dilatação térmica 
A madeira, como a maior parte dos corpos sólidos, pode dilatar-se sob os efeitos do calor; mas as 
variações de dimensões são pequenas e desprezáveis na prática, em face das variações inversas 
devidas à retração. Tomando como condições iniciais a temperatura de 0º e a umidade de 0%, os 
coeficientes de dilatação são: 
 0,05 × 10-4 na direção axial ou longitudinal 
 0,50 × 10-4 nas direções radial ou tangencial 
 1 × 10-4 coeficiente de dilatação volumétrico 
Condutibilidade térmica 
A madeira é um excelente isolante térmico. A exemplo, temos: 
 Uma parede dupla de tijolos de 22 cm com 4 cm de caixa de ar, tem um coeficiente de 
transmissão k=0,97; 
 Duas paredes de 3 cm cada de madeira, com 4 cm de caixa de ar, tem um coeficiente k=0,98. 
O grau de isolamento térmico que este material proporciona justifica que nos países frios as casas 
sejam de madeira ou revestidas a madeira. 
FATORES QUE INFLUENCIAM AS PROPRIEDADES DA MADEIRA 
pelo fato de a madeira ser um material de origem biológica, está sujeita a variações na sua estrutura 
que podem acarretar mudanças na sua propriedades. Essas mudanças são resultantes de três fatores 
principais: anatômicos, ambientais e de utilização. 
Fatores anatômicos 
A. Densidade - quanto maior a densidade, maior é a qualidade de madeira por volume e, como 
consequência, a resistência também aumenta. 
B. Inclinação das fibras (ou traqueídes) - descreve o desvio da orientação das fibras da madeira 
em relação a uma linha paralela à borda da peça. 
C. Nós - são originários dos galhos existentes no troncos da madeira após o seu desbaste. Existem 
dois tipos de nós, os soltos e os firmes. Ambos reduzem a resistência da madeira pelo fato de 
interromperem a contnuidade e direção das fibras. 
D. Defeitos naturais da madeira - relacionado com o encurvamento do tronco e dos galhos 
durante o crescimento da árvore, alterando o alinhamento das fibras e podendo influenciar na 
resistência. 
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E. Presença de medula - provoca diminuição da resistência mecânica e facilita o ataque biológico, 
podem surgir rachaduras no cerne próximo à medula. 
F. Faixas de parênquima - quando presentes em elementos submetidos à compressão, este podem 
entrar em ruína por separação dos anéis. 
 
(a) Presença de alburno (b) Presença de medula (c) Faixa de parênquima 
Fatores ambientais e de utilização 
A. Umidade - interfere nas propriedades de resistência e elasticidade da madeira 
B. Defeitos por ataques biológicos - provenientes de fungos (que causa manchas e podridão) e 
insetos (que causam perfurações). 
 
(a) perfurações pequenas (b) perfurações grandes 
 
(c) podridão (d) mancha 
C. Defeitos por secagem - pela deficiência dos sistemas de secagem e armazenamento das peças. 
D. Defeitos de processamento - originados no desdobro, transporte e armazenamento da madeira. 
 
(a) Arestas quebradas (b) Variação da seção transversal 
PRESERVAÇÃO DA MADEIRA - CLASSES DE RISCO 
A preservação da madeira é o conjunto de medidas preventivas e curativas para controle de agentes 
biológicos (fungos e insetos xilófagos e perfuradores marinhos), físico-químicos que afetam as 
propriedades da madeira, adotadas no desenvolvimento e na manutenção dos componentes de 
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madeira no ambiente construído. 
Tabela 1 - Classes de risco para uso da madeira na construção civil 
 
A. Presença de organismos xilófagos 
 
(a) Fungos emboloradores , 
manchadores 
(b) Fungos apodrecedores (c) Brocas de madeira 
 
(d) Cupim de madeira seca (e) Cupim Arborícola (f) Cupim subterrâneo 
B. Durabilidade natural da madeira 
 Característica intrínseca do cerne/espécie, que confere resistência ao ataque dos 
organismos xilófagos 
 O alburno de qualquer espécie de madeira é considerado de baixa durabilidade natural, ou 
seja, baixa resistência ao ataque de organismos xilófagos 
 O tratamento preservativo faz-se necessário se a espécie escolhida não é naturalmente 
durável para a classe de risco considerada e/ou se a madeira contém porções de alburno. 
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C. Tratabilidade da madeira 
Os principais parâmetros de qualidade para a madeira preservada são a penetração e a 
retenção do preservativo absorvido no processo de tratamento. 
 A penetração é definida como sendo a profundidade alcançada pelo preservativo ou 
pelo(s) seu(s) ingrediente(s) ativo(s) na madeira, expressa em milímetros (mm). 
 A retenção é a quantidade do preservativo ou do seu(s) ingrediente(s) ativo(s), contida 
de maneira uniforme num determinado volume da madeira, expressa em quilogramas 
de ingrediente ativo por metro cúbico de madeira tratável (kg/ m³). 
A especificação de um tratamento preservativo, baseado nas classes de risco, deve requerer 
penetração e retenção adequadas que dependem do método de tratamento escolhido. 
O tratamento da madeira deve ser realizado para prevenir sua deterioração, ampliando assim 
seu tempo de vida útil. O mais comum é o químico, com a fixação de elementos preservativos 
na madeira, tornando-a mais resistente à ação de fungos e insetos (brocas e cupins). 
Os preservantes mais utilizados são: 
 Oleossolúveis - Para o tratamento de madeira a ser usada em contato direto com o solo, 
os mais importantes são o creosoto e o pentaclorofenol. 
 Hidrossolúveis - São constituídos pela associação de vários sais: sulfato de cobre, 
bicromato de potássio ou sódio, sulfato de zinco, ácido crômico, ácido arsênico, ácido 
bórico e outros. 
D. Condições de uso/exposição da madeira 
 Madeiras de ciclo curto que representam um real compromisso com o meio ambiente. 
 O uso do eucalipto (peças roliças) e de pinus, tratados sob pressão, representa uma 
excelente alternativa de material de engenharia na construção civil.