Aula 12 Madeiras na Construção (2)

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II 
 
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Madeiras na Construção Civil 
 
Na condição de material de construção, as madeiras incorporam todo um 
conjunto de características técnicas, econômicas e estéticas que dificilmente se 
encontram em outro material existente. Assim, esse material: 
 Apresenta resistência mecânica tanto a esforços de compressão como 
aos esforços de tração na flexão: foi o primeiro material de construção a 
ser utilizado tanto em colunas como em vigas e vergas; 
 Tem resistência mecânica elevada, superior ao concreto, com a 
vantagem do peso próprio reduzido; 
 Resiste excepcionalmente a choques e esforços dinâmicos: sua 
resiliência1 permite absorver impactos que romperiam ou estilhaçariam 
outros materiais; 
 Apresenta boas características de isolamento térmico e absorção 
acústica; seco, é satisfatoriamente dielétrico2; 
 Tem facilidade de afeiçoamento e simplicidade de ligações: pode ser 
trabalhado com ferramentas simples; 
 Tem custo reduzido de produção, reservas que podem ser renovadas e, 
quando convenientemente preservado, perdura em vida útil prolongada 
à custa de insignificante manutenção; 
 Em seu estado natural, apresenta uma infinidade de padrões estéticos e 
decorativos. 
 
No entanto, a madeira somente adquiriu reconhecimento como moderno 
material de construção, em condições de atender às exigências de técnicas 
construtivas recentemente desenvolvidas, quando outros tantos processos de 
beneficiamento permitiram anular as características negativas que apresenta 
em estado natural. 
 A degradação de suas propriedades e o surgimento de tensões internas, 
decorrentes de alterações de sua umidade, anulados pelos processos 
de secagem artificial controlada; 
 A deterioração, quando em ambientes que favoreçam o 
desenvolvimento de seus principais predadores, contornada com os 
tratamentos de preservação; 
 A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição 
fibrosa orientada, assim como a limitação de suas dimensões, resolvida 
pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e 
aglomerados de madeira. 
 
Algumas outras restrições para o emprego da madeira: 
 Material inflamável (tratamento retardante resolve) 
 Material biodegradável (tratamento preservativo resolve) 
 Insuficiente divulgação das informações tecnológicas já disponíveis 
acerca de seu comportamento sob as diferentes condições de serviço 
 
1
 Resiliência se refere à propriedade de que são dotados alguns materiais, de acumular energia quando 
exigidos ou submetidos a estresse sem ocorrer ruptura. 
2
 Um dielétrico ou isolante elétrico, é uma substância que possui alta resistência ao fluxo da corrente 
elétrica. 
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 Número reduzido projetos específicos desenvolvidos por profissionais 
habilitados 
 
Mas não são somente como material de construção que devem ser 
apresentadas as madeiras, outras aplicações são: 
 
 Como combustível: porém seu poder calorífico é baixo, o do carvão é 
seis vezes maior. 
 Como matéria-prima para outros usos industriais: o papel, ainda é o 
mais importante produto, porém a cada dia surgem novos produtos na 
moderna indústria de celulose, como o rayon3 e os plásticos da celulose 
(filmes fotográficos, celofane) e a nitrocelulose ou algodão-pólvora 
usado na fabricação de detonadores elétricos. 
 
Características físicas da madeira 
 
Fatores que influenciam as propriedades da madeira: 
 Local de origem: temperatura, chuvas. 
 Solo: tipo e condições de umidade. 
 Posição da árvore em relação à floresta. 
 Peculiaridades do manejo aplicado à floresta. 
 Idade da árvore. 
 Posição da peça em relação à altura e ao diâmetro da árvore. 
 Amostragem adotada para a caracterização. 
 
Umidade da Madeira 
 
A água, que nas árvores é condição de sobrevivência do vegetal, permanece 
na madeira extraída sobre três estados ou condições: 
Água de constituição: não pode ser eliminada sem a destruição do material, 
não é eliminada na secagem. Quando a madeira não contém outra umidade, 
diz-se que ela está completamente seca ou seca em estufa, esta condição é 
obtida mantendo a madeira em estufa aquecida de 100-150ºC por certo tempo. 
Água de impregnação: essa infiltração de água entre as fibrilas de celulose que 
estruturam as paredes das células provocam considerável inchamento dessas 
paredes, causando uma notável alteração do volume da peça de madeira. 
Todo o comportamento físico-mecânico do material fica alterado com a 
presença ou variação da água de impregnação. Quando as paredes das 
células estão completamente saturadas de água de impregnação, sem que a 
água extravase para os vazios celulares, diz-se que a madeira atingiu o teor de 
umidade denominado ponto de saturação ao ar (em torno de 30% de umidade). 
Água livre: depois de impregnar completamente as paredes das células, a água 
começa a encher os vazios capilares: esta na condição de água livre, água de 
embebição, água de capilaridade. Nem a presença nem a retirada desta água 
livre causam qualquer alteração no estado ou no comportamento do material. 
 
 
 
 
3
 Raiom ou rayon é o nome da seda artificial. 
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Aspectos favoráveis da secagem da madeira 
 
 Redução da movimentação dimensional, permitindo a obtenção de 
peças cujo desempenho, nas condições de uso, será potencialmente 
mais adequado. 
 Possibilidade de melhor desempenho de acabamentos, como tintas, 
vernizes e produtos ignífugos. 
 Redução da probabilidade de ataque de fungos. 
 Aumento da eficácia da impregnação da madeira contra a demanda 
biológica. 
 Aumento dos valores correspondentes às propriedades de resistência e 
de elasticidade. 
 
Retração na madeira 
 
As madeiras sofrem alterações de volume e dimensões quando seu teor de 
umidade varia entre o ponto de saturação ao ar e a condição de seca em 
estufa. Também denominada contração, inchamento ou “trabalho” das 
madeiras. 
 
Aspectos anatômicos provocam diferentes retrações nas três direções 
principais 
 
Direção Retração total 
Longitudinal 0,1 a 0,9 
Radial 2,4 a 11,0 
Tangencial 3,5 a 15,0 
Volumétrica 6,0 a 27,0 
 
Quadro de porcentagens de retração de algumas espécies de madeira 
Espécie T (%) R (%) T/R 
Cedro 5,3 4,0 1,3 
Cupiúba 7,1 4,3 1,7 
Eucalipto Citriodora 9,6 6,5 1,5 
Eucalipto Tereticornis 16,7 7,3 2,3 
Ipê 7,8 5,1 1,5 
Jatobá 6,9 3,6 1,9 
Mogno 4,1 3,0 1,4 
Sucupira 7,3 5,9 1,2 
Tatajuba 5,9 4,1 1,4 
 
Densidade 
 
A Norma brasileira corrige a umidade para 15% de umidade, que é uma 
umidade normal. A densidade pode ser entendida como o índice de 
compacidade das fibras da madeira, mostrando uma maior ou menor 
quantidade de fibras por unidade de volume aparente. Pode-se correlacionar 
diversos tipos de madeira conforme esta característica. A densidade varia com 
a umidade e a posição no lenho. 
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Condutibilidade elétrica 
 
Quando bem seca é excelente isolante elétrico ao passo que úmida torna-se 
condutora (Varia com as espécies). 
 
Condutibilidade térmica 
 
Baixacondutibilidade independente da espécie 
 
Condutibilidade sonora 
 
Não é bom isolante acústico, porém quando usado em tratamento acústico 
funciona bastante bem por terem boa capacidade de absorção dos sons. 
 
Resistência ao fogo 
 
Os estudos de capacidade de resistência ao fogo devem ser feitos com 
temperaturas em torno de 850ºC, que é a temperatura em incêndios. Deste 
modo a madeira não pode resistir de maneira alguma nestas condições. O 
comportamento da madeira deve ser estudado na forma preventiva, sendo a 
propagação um efeito quase que natural. 
 
Principais defeitos das madeiras 
 
Nas madeiras, todas as anomalias em sua integridade e constituição que 
alteram seu desempenho e suas propriedades físico-quimicas são 
consideradas como defeitos. 
Critério de classificação dos defeitos, conforme as causas de sua ocorrência: 
Defeitos de crescimento: devidos a alterações no crescimento e estrutura 
fibrosa do material; 
Defeitos de secagem: consequentes da secagem mal conduzida; 
Defeitos de produção: decorrentes do desdobro e aparelhamento das peças; 
Defeitos de alteração: provocados por agentes de deterioração, como fungos, 
insetos, etc... 
 
Defeitos de crescimento: 
 
Os principais defeitos de crescimento são os nós, os desvios de veio, as fibras 
torcidas e os ventos. 
Nós – resultantes do envolvimento de ramos da árvore primitiva, vivos ou 
mortos, e duramizados por novas e sucessivas camadas de crescimento do 
lenho. 
Desvio de veio, fibras torcidas – as madeiras são ditas de veio linheiro, quando 
o desenvolvimento longitudinal de suas fibras é sensivelmente paralelo ao eixo 
vertical do tronco. Os desvios de veio são devidos a um crescimento acelerado 
de fibras periféricas, enquanto permanece estacionário o crescimento interno. 
Ventos – são deslocamentos, separações descontínuas, entre as fibras ou 
entre anéis de crescimento. Foram provocados durante a vida do vegetal, por 
paralisações de crescimento, golpes (de vento) ou ações dinâmicas. 
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Defeitos de secagem 
 
Provocados por efeitos de retração do material, quando perde sua umidade nos 
processos de secagem natural ou artificial. Compreende as rachaduras, 
fendas, fendilhamentos e os empenamentos de abaulamento, arqueamento e 
encurvamento das peças. 
 
Figura 1: Defeitos decorrentes do processo de secagem 
 
Defeitos de Produção 
 
Compreendem as fraturas, rachaduras, fendas e machucaduras ocorridas no 
abate e derrubada das árvores, e os cantos esmoados, camadas de cortiça e 
fibras cortadas, introduzidos pelo desdobro e serragem das peças. 
 
 
Defeitos de alteração 
 
O ataque de prepadores, fungos e insetos causa, muitas vezes, reduções 
consideráveis na seção resistente de peças estruturais. Tem ainda um efeito de 
reforço e agravamento dos demais defeitos preexistentes. 
A necessidade do tratamento de conservação em peças estruturais, contra o 
ataque de fungos e insetos, torna-se inevitável, na medida em que é 
irreversível a tendência para emprego de seções resistentes cada vez mais 
reduzidas, pela adoção de tensões de segurança mais elevadas e utilização de 
ligações mais eficientes. Resulta, então, uma margem menor para aceitação de 
defeitos que se possam agravar com o tempo, como é o caso em questão. 
 
Durabilidade natural da madeira 
 
Característica intrínseca do cerne/espécie, que confere resistência ao ataque 
dos organismos xilófagos. 
O tratamento preservativo faz-se necessário se a espécie escolhida não é 
naturalmente durável para a classe de risco considerada. 
Tratabilidade da madeira 
 
Impregnabilidade da madeira com produtos preservativos - característica 
intrínseca da espécie de madeira 
Na medida em que a espécie selecionada não é suficientemente tratável e de 
baixa durabilidade natural, não é possível ter-se certeza do seu tempo de vida 
útil. 
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Preservação de madeira 
 
Preservação de madeiras é o conjunto de medidas preventivas e curativas para 
controle de agentes biológicos, físicos e químicos que afetam as propriedades 
da madeira, ou seja, sua durabilidade. 
A durabilidade das peças de madeira esta diretamente ligada à preservação de 
suas características. Diversos fatores alteram estas condições, tais como 
fungos, insetos que atacam o tecido lenhoso. A resistência à estes agentes 
depende da qualidade da madeira, localização dentro do lenho, presença de 
tanino, assim como de fatores externos como umidade, temperatura, 
arejamento, etc. 
 
Os principais processos de preservação podem ser classificados em: 
 
1. Processo de impregnação superficial 
2. Processo de impregnação por pressão reduzida 
3. Processo de impregnação por pressão elevada 
 
Independentemente do processo de preservação à ser utilizado, o primeiro 
fator à ser adotado é a secagem do produto, sendo necessário o 
descascamento do tronco, a retirada da seiva, trabalho das peças como 
bitolagem, furação, etc. 
Além de melhorar a qualidade do material, a secagem facilita a impregnação 
dos preservantes. Além disso, a secagem em estufa possibilita a esterilização 
das peças eliminando parasitas e germes que ocasionam o apodrecimento. 
A retirada da casca provoca a eliminação de um local onde os fungos e insetos 
localizam-se preferencialmente. 
A desseivagem é uma prática muito antiga e importante no beneficiamento da 
madeira. Uma maneira eficiente é o transporte através do transporte em rio, 
onde a seiva é substituída por água, através da capilaridade e osmose. este 
processo facilita a posterior secagem visto que é mais fácil retirar a água que a 
seiva. 
 
Processo de impregnação artificial 
 
São processos de pinturas superficiais, ou por imersão das peças em 
preservantes. Este procedimento é econômico sendo recomendável somente 
em peças não expostas. Tanto na imersão como na pintura a impregnação 
dificilmente será superior à 2 ou 3mm, sendo suficiente para tratamento contra 
inseto e pequenas trincas e fendas. 
 
Processo de impregnação sob pressão reduzida 
 
Processo de impregnação por pressões naturais, conseguindo-se penetração 
em todo o alburno4, pode ser efetuado de duas maneiras. 
 
4 O alburno ou borne é a parte externa, mais nova e funcional, da madeira em plantas lenhosas. Comparada ao cerne, é a porção 
mais clara da madeira. Toda a madeira é formada primeiro como alburno, e possui a função de conduzir água e nutrientes (seiva 
bruta) para as folhas e distribuir a seiva elaborada para todas as partes da planta. Com o crescimento da planta em idade e 
diâmetro, a parte interna do alburno vai se tornando inativa - perdendo suas funções - e suas células morrem. Neste momento 
deixa de ser alburno e passa a ser cerne. 
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a) Processo de dois banhos, um quente e outro frio. Em um recipiente é 
colocado o impregnaste aquecido à temperatura de ebulição da água, sendo as 
peças introduzidas neste líquido, ali ficando por quatro horas. Após este 
período as peças são retiradas e colocadas imediatamente no mesmo líquido, 
sendo entretanto frio por um período de 30 minutos. A expulsão do ar aquecido 
provoca força a entrada do impregnante através da pressão atmosférica sobre 
o vácuo relativo. E um processo bastante efetivo recomendado para topo de 
postes, mourões de cerca tanto na parte enterrada como na superior. 
b) Processo de substituição da seiva sendopossível somente em peças verdes 
sendo portanto um processo lento. As peças de madeira são imersas no 
imunizante havendo a troca da seiva por capilaridade e osmose. Uma peça de 
15 cm de diâmetro por 3 metros de comprimento demora no verão 
aproximadamente 60 dias para estar imunizada. 
 
Processo de impregnação em autoclaves 
 
São os mais eficientes, normalmente indicado para peças que estarão sujeitas 
a diversos tipos de predadores. Existem dois processos clássicos: 
a) De células cheias, sendo as peças carregadas em autoclaves, sob vácuo de 
70 cm de mercúrio por duas horas. Com este processo é retirado o ar e a água 
do tecido lenhoso. 
Em seguida o madeira é exposto a um banho do preservante sob pressão de 
10 atm, durante três horas, sob uma temperatura entre 90 e 100ºC. Finalmente 
o material é submetido à vácuo de 30 cm de mercúrio, por 30 minutos, a fim de 
retirar o excesso de preservante. 
b) de células vazias, sendo as peças submetidas a uma pressão inicial de 3 
atm, a seco, por noventa minutos. Após este período é aplicado um banho à 
pressão de 10 atm, sob temperatura de 90 à 100ºC pelo tempo de três horas. 
Um novo vácuo é aplicado que retira todo preservante contido no material, pela 
expulsão do ar sob pressão inicialmente inserido. 
Os principais produtos preservantes são sempre tóxicos, fungicidas, inseticidas 
ou antimoluscos, diluídos em óleo ou água. Devem apresentar as seguinte 
características: 
• alta toxidez à organismos xilófagos 
• alto grau de retenção ao tecido lenhoso 
• alta difusibilidade através do tecido lenhoso 
• estabilidade 
• incorrosível para metais e para a própria madeira 
• segurança aos operadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Organismos xilófagos 
 
Fungos Emboloradores e Manchadores 
 
Fungos Apodrecedores 
 
 
Brocas-de-Madeira 
 
 
Cupim-de-Madeira-Seca 
 
 
 
 
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Cupim-Arborícola 
 
 
Cupim-Subterrâneo 
 
 
Perfuradores Marinhos 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BAUER, L. A. F. Materiais de construção. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000. 
Volume 2, páginas 439 a 524. 
 
ISAIA, G. C. Materiais de construção civil e Princípios de Ciência e Engenharia 
de Materiais. São Paulo: IBRACON, 2007. Volume 2, páginas 1149 à 1180.