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A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INTRODUÇÃO • Em países onde a industrialização da madeira é incipiente avalia-se a madeira como um material destinado a serviços secundários, principalmente, em função da percepção de baixa durabilidade e do esgotamento dos recursos florestais naturais. • Vantagens da madeira como material de construção: a) Resistência mecânica tanto a compressão como a tração e flexão; b) Peso próprio reduzido relativamente à resistência; c) Boa resiliência, i.e., boa resistência a esforços dinâmicos e choques; d) Boas características de absorção acústica e isolamento térmico; e) Trabalhabilidade e afeiçoamento; f) Bom padrão estético; g) Baixo custo de produção; h) Vida útil satisfatória com manutenção bastante acessível. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO MATERIAIS ESTRUTURAIS – DADOS COMPARATIVOS A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO • Desvantagens da madeira, quando usada no estado natural: a) Degradação das características resistentes e durabilidade por variações de umidade; b) Deterioração por fungos e insetos xilófagos; c) Heterogeneidade e anisotropia; d) Limitação de suas dimensões. • Fluxograma da industrialização da madeira madeira roliça madeira serrada: peças estruturais lâminas: madeira compensada em chapas aparas: madeira aglomerada em chapas fibras: madeira reconstituída em chapas CELULOSE: polpa (papéis); moléculas (rayon); compostos químicos (açúcares, álcoois, resinas, etc.) LIGNINA: resinas, taninos. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO DIFICULDADES PARA UM MAIOR USO DA MADEIRA NO BRASIL • 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 • Número reduzido projetos específicos desenvolvidos por profissionais habilitados • Associação do uso da madeira à devastação de florestas A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ANATATOMIA DA MADEIRA • Classificação das Árvores árvores endógenas exógenas ginospermas (coníferas ou resinosas) softwood angiospermas dicotiledôneas frondosas ou folhosas) hardwood 35% das espécies 65% das espécies 50%- zonas tropicais 15%- zonas temperadas A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ANATOMIA DA MADEIRA • Fisiologia e Crescimento das Árvores A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ANATOMIA DA MADEIRA • Estrutura Fibrosa do lenho A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS Madeiras Finas: São empregadas em marcenaria e em construção corrente na execução de esquadrias e marcos. Ex.: louro, cedro e vinheira. Madeiras Duras ou de Lei: São empregadas em construção, como suportes e vigas. Ex.: grapia, angico e cabreúva. Madeiras Resinosas: São empregadas quase que exclusivamente em construções temporárias. Ex.: pinho. Madeiras Brandas: Possuem pequena durabilidade, porém de grande facilidade de trabalho. Não são usadas em construção. Ex.: timbaúva. ESTRUTURA E CRESCIMENTO DAS ÁRVORES: As árvores do tipo exogênico, utilizadas na produção de madeira para construção civil, crescem pela adição de camadas externas, sob a casca. A seção transversal do tronco de uma árvore permite distinguir as seguintes partes bem caracterizadas, de fora para dentro: Casca: protege a árvore contra os agentes externos. Não apresenta importância do ponto de vista da construção, é eliminada no aproveitamento do lenho. Câmbio: camada invisível a olho nu, situada entre a casca e o lenho, formada de tecido meristemático. O crescimento da árvore dá-se diametralmente, pela adição de novas camadas provenientes da diferenciação do câmbio. Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de crescimento Lenho: Constitui a parte resistente das árvores. Compreende o cerne, formado por células mortas, que tem como função resistir aos esforços externos que solicitam a árvore, e o alburno, formado por células vivas, que além da função resistente é veículo da seiva bruta, das raízes às folhas. O cerne: tem mais peso, compacidade, dureza e durabilidade. Mais durabilidade porque, não possuindo mais matérias nutritivas, amidos e açúcares, é menos sujeito ao ataque de insetos e fungos. O alburno: tem propriedades mecânicas inferiores às do cerne e é bem menos durável. Todavia, é desaconselhável a prática de retirar todo o branco das madeiras como material imprestável para uso comum. Medula: miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. Não tem resistência mecânica, nem durabilidade. Sua presença na peça desdobrada constitui um defeito. Raios Medulares: ligam as diferentes camadas entre si e têm a função de transportar e armazenar a seiva. Pelo seu efeito de amarração transversal, inibem em parte a retratilidade devida a variações de umidade. PROPRIEDADES DAS MADEIRAS COMPOSIÇÃO QUÍMICA As células são formadas por paredes de membranas celulósicas permeáveis, a parede primária, que aos poucos vai se cobrindo de lignina, e a parte secundária, que deixa falhas permeáveis e pontuações. A celulose constitui a estrutura de sustentação das paredes celulares. A lignina é o material aglomerante que liga as células umas às outras. Estes dois componentes são os responsáveis por todas as propriedades da madeira, tais como: higroscopicidade, resistência à corrosão, etc. A composição química da madeira, em termos médios, apresenta 60% de celulose, 25 % de lignina e 15% de óleos, resinas, amidos, taninos e açúcares. CELULOSE: Carboidrato complexo. LIGNINA: Resina natural que protege as células. A madeira seca contém em média 49 % de carbono, 44 % de oxigênio, 6 % de hidrogênio e 1 % de cinza. ANISOTROPIA DA MADEIRA: Devido à orientação das fibras, a madeira constitui um material anisotrópico apresentando propriedades distintas nas três direções: paralela, perpendicular e tangencial às fibras. UMIDADE O teor de umidade de uma madeira é obtido dividindo-se o peso da amostra úmida pelo peso da amostra seca em estufa. Por ser um material higroscópico, seu grau de umidade varia continuamente, mesmo quando colocada em serviço. Onde Ph é a massa da madeira no estado natural e P0 é a massa da amostra seca em estufa. As madeiras verdes têm umidade em torno de 30% (madeiras resistentes) e130% (madeiras macias). Após o corte, é feita a secagem da madeira, quando ocorre a evaporação da água contida nas células ocas, atingindo-se o ponto de saturação das fibras, que corresponde a uma umidade de cerca de 30%. Neste ponto a madeira é denominada meio seca. Prosseguindo a secagem, a madeira atinge um ponto de equilíbrio com o ar, denominando-se, então, seca ao ar, com umidades correspondentes em torno de 10 a 20%. DENSIDADE: É a relação entre a massa e o volume aparente da madeira a um teor de umidade padrão de 15%. Na madeira, os afastamentos entre os tecidos lenhosos criam vazios capilares e quanto maior a presença de vazios menor a densidade da madeira. A densidade está diretamente relacionada às características físicas e mecânicas da madeira. RETRAÇÃO Por ser um material higroscópico, a madeira sofre inchamento ou retração com o aumento ou a diminuição da umidade, respectivamente. É importante observar que devido à anisotropia, a retração ou inchamento não é igual nas diferentes direções, como mostra o quadro a seguir. As retrações axiais são quase desprezíveis se comparadas às tangenciais que são o dobro das retrações radiais. Como a retratibilidade está ligada à umidade da madeira e se manifesta diferencialmente, conforme o sentido das fibras, ficam explicados os defeitos decorrentes do processo de secagem da madeira, tais como: empenamentos, torções e rachaduras. DILATAÇÃO LINEAR: O coeficiente de dilatação linear das madeiras, na direção longitudinal, é da ordem de 0,3x10-5 a 0,45x10-5 ºC-1, que corresponde a ¼ do coeficiente de dilatação linear do aço. DEFEITOS : Os defeitos da madeira podem ser de diversas origens: Defeitos de crescimento Defeitos de produção Defeitos de secagem Defeitos de conservação DEFEITOS DE CRESCIMENTO DEFEITOS DE CRESCIMENTO: Os Nós ocorrem como resultado do desenvolvimento natural de ramos ao longo da existência da árvore. A presença de nós na madeira constitui um defeito por alterar as características físicas e mecânicas em função do tipo, quantidade, dimensão e localização. Quando o tecido do nó não apresenta alteração, ele é chamado de nó seco e sua presença não chega a diminuir exageradamente a resistência à compressão da madeira, mas a resistência à tração fica muito comprometida. Por este motivo, nas peças que trabalham à flexão, a peça de madeira deve ser posicionada de modo que os nós fiquem localizados na zona comprimida. Podem ocorrer ainda, Desvios de Veio ou Fibras Torcidas, ao longo do eixo longitudinal da árvore, devido ao crescimento das fibras periféricas enquanto que as mais internas ficam estacionárias. Outro defeito é caracterizado por separações entre fibras ou anéis de crescimento e conhecido como Greta. As gretas são causadas por tensões internas devido ao crescimento lateral da árvore, ou por ações externas, como flexão devido ao vento. DEFEITOS DE PRODUÇÃO: Os defeitos de produção podem ser acentuados pela escolha inadequada de desdobro que por sua vez, pode agravar os defeitos decorrentes do processo de secagem. Dentre os defeitos de produção estão: fraturas, fendas e danos do abate, cantos quebrados e fibras reversas. As fibras reversas decorrem de causas naturais, proximidade com nós, ou serragem da peça em plano inadequado, produzindo peças com fibras inclinadas em relação ao eixo. Este defeito reduz a resistência da madeira. DEFEITOS DE SECAGEM Estes defeitos decorrem da retração da madeira pela perda de umidade, durante o processo de secagem e se manifesta de diversas formas: Rachaduras: grandes aberturas nas extremidades das peças; Fendas: pequenas aberturas no topo das peças; Fendas ou Fendilhamento: pequenas aberturas ao longo das peças; Abaulamento: empenamento no sentido da largura da peça, expresso pelo comprimento da flecha do arco respectivo; Arqueamento: empenamento no sentido do comprimento da peça, expresso pela flecha do arco respectivo; Curvatura: ligeiro empenamento longitudinal; Curvatura lateral: ligeiro empenamento transversal. A) Nó; B) Fendas: 1- fendas periféricas; 2- fendas no cerne. Nas peças de pequena seção as fendas podem atravessar a seção separando-a em duas partes; C) Gretas: 1- greta parcial; 2- greta completa; D) Quina morta; E) Abaulamento; F) Fibras reversas; G) Empenamento; H) Arqueamento A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ANATOMIA DA MADEIRA • Composição Química da Madeira A madeira é um complexo polimérico natural As principais moléculas poliméricas, em mais de 50%, são as da celulose (C6H10O5)n: Em adição à celulose, a madeira contém de 10 a 35% de lignina, um polímero tridimensional de ligações cruzadas muito complexo e impermeável, portanto, insensível à umidade. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO ANATOMIA DA MADEIRA • Identificação das Espécies Identificação vulgar: um mesmo nome geralmente identifica espécies botânicas diferentes, por exemplo, canela, eucalipto, pau-ferro, etc. Identificação botânica: exige confrontações com atlas de herbáreos, recebendo cada espécie um nome específico em latim; por exemplo, peroba-rosa é classificada como Aspidosperma polyneuron e peroba-de-campos, como Paretecoma peroba. Identificação botânico-tecnológica: retira-se do lenho um prisma de 1x1x4cm orientado em relação às fibras e são preparadas lâminas na direção tangencial, radial e longitudinal-axial, para análise dos elementos anatômicos em microscópio de 50 aumentos. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Fatores Naturais de Alteração Espécie botânica: estrutura anatômica e constituição do tecido lenhoso são muito variáveis de uma espécie para outra. Massa específica do material: é um índice de concentração e distribuição de material resistente no tecido lenhoso. Localização da peça no lenho: conforme a extração for do alburno ou do cerne e mais próxima à raiz ou à copa. Presença de defeitos: nós, fendas, fibras torcidas, etc. Umidade e Secagem: máxima resistência mecânica quando completamente seca, e mínima quando completamente saturada. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retirada dos Corpos-de-Prova A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retirada dos Corpos-de-Prova A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Umidade Água de constituição: em combinação química com o material das células lenhosas; não é eliminada por secagem. Água de impregnação: está infiltrada ou impregnada nas paredes celulósicas das células lenhosas; é completamente eliminada por secagem em estufa (100-150oC); responsável por inchamento da madeira; ponto de saturação ao ar é atingido quando as paredes das células ficam completamente impregnadas por água sem extravasar para os vazios capilares (±30%). Água livre: a água de capilaridade, i.e., nos vasos capilares; não influi no comportamento mecânico da madeira. Teor de umidade h: %100 o oh P PP h A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Umidade Classificações pelo teor de umidade: - madeira verde: acima do ponto de saturação ao ar (h >30%) - madeira semi-seca: 23%< h <30% - madeira comercialmente seca: 18%< h < 23% - madeira seca ao ar: 13%< h < 18% - madeira dessecada: 0%<h < 13% - madeira completamente seca: h = 0% A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Umidade Classes de umidade e umidade de equilíbrio (NBR 7190/97): A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Umidade Umidade de equilíbrio em várias cidades: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Retratibilidade Volumétrica: - contração volumétrica total, Ct: - contração volumétrica parcial, Ch: - coeficiente de retratibilidade volumétrica parcial: %100 o ov t V VV C %100 o oh h V VV C h Ch A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Classificação conforme Ct: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Classificação conforme o coeficiente de retratibilidade volumétrica parcial: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Retratibilidade Linear: %100 o oh L LL CL A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Determinação das % de Retração ou Inchamento A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Retratibilidade ou Retração Total - Valores Aproximados A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Efeitos Anisotrópicos da Retratibilidade: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RETRATIBILIDADE Causa da Anisotropia da Retratibilidade Linear: a existência de dois estratos de células, com desenvolvimento celular bem diferenciado, ou seja, as células do lenho tardio (verão-outono) têm células com paredes espessas, portanto, mais sensíveis à umidade do que as paredes muito mais finas das células do lenho inicial (primavera-verão). Na direção tangencial, as células do lenho tardio atuam como molas em estiramento e arrastam o conjunto. No sentido radial, a alternância exata de células de parede espessa e parede fina atenuam o efeito da retratibilidade. Principais Cuidados para Minorar a Retratibilidade Linear: 1) uso de peças com teores de umidade compatíveis com o ambiente; 2) desdobramento adequado; 3) impregnação das peças com impermeabilizantes. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • Retratibilidade Retratibilidade em Espécies Nacionais (1): A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • DENSIDADE Massa Específica Aparente na Umidade h: Massa Específica Aparente na Umidade Normal : )/( 3cmg V P D h h h )/( 100 151 1 315 cmg h DD h A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • DENSIDADE Influência da Umidade na Densidade Aparente – Diagrama de Kollmann A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • DENSIDADE Massa Específica Aparente de Algumas Espécies: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • CONDUTIBILIDADE TÉRMICA Coeficiente de Condutibilidade Térmica ou de Transmissão de Calor: o número K de quilocalorias que atravessa 1m2 de parede do material durante uma hora, por metro de espessura e por grau de diferença de temperatura entre as duas faces da parede. - materiais muito isolantes: 0,04; - madeiras em geral: 0,1; - alvenarias de tijolos: 0,5 a 1,0; - pedras naturais: 2 a 3; - aço: 50; - cobre: 300. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • CONDUTIBILIDADE SONORA Isolamento Acústico: enfraquecimento do nível sonoro. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • CONDUTIBILIDADE SONORA Condicionamento Acústico: atenuação da intensidade do nível sonoro no interior de um recinto. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA AO FOGO Normalmente, os materiais são classificados quanto à capacidade de resistir a temperaturas de 850oC no centro de um incêndio. Para o incêndio se extinguir os materiais precisam de resistir a essa temperatura, por isso, a madeira é considerada não resistente a incêndios. Num incêndio normal, a velocidade de combustão da madeira é cerca de 10mm a cada 15min. Todavia, mantendo-se a temperatura do fogo em torno de 275oC, o fogo interrompe quando a espessura da madeira calcinada atinge 10mm, aproximadamente, e uma peça com mais de 25mm conservará ainda certa solidez. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS •RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL EM PEÇAS CURTAS Corpos-de-Prova: duas séries de 2x2x3cm, 40 no estado verde e 40 secos ao ar, isentos de defeitos e perfeitamente orientados em relação às fibras. Fórmula de Correção da Resistência na Umidade h% para a Umidade Normal de 15%: Essa expressão tem validade para teores de umidade no intervalo 15%≤h≤20%. No caso de valores de umidade h superiores a 20%, considera-se na expressão h=20%, pois a variação não é significativa. 100 15%3 1 15 h hcc A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS •RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL EM PEÇAS CURTAS Coeficiente de Correção da Resistência em Função de Defeitos: normalmente, adota-se um coeficiente de minoração de 0,75. Módulo de Elasticidade: a madeira é elástica para tensões inferiores a ¾ do limite de resistência. Assim, E15 é o valor médio do módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras na umidade normal de 15%, a partir de experimentos em corpos-de-prova com um teor de umidade h diferente da condição padrão de referência (15%). 100 15%2 115 h EE h A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL EM PEÇAS LONGAS Corpos-de-Prova: de 2x2xhvariávelcm, isentos de defeitos e perfeitamente orientados na direção das fibras; rótulas especiais devem ser adaptadas aos pratos da prensa, de modo que o corpo- de-prova esteja apoiado livremente nas duas extremidades. Fórmulas do Índice de Esbeltez: Tensão Crítica de Flambagem: i L A I i )/( 2cmkg A Pcrit fl A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AXIAL EM PEÇAS LONGAS A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À TRAÇÃO AXIAL A madeira raramente rompe por tração axial. A ruptura da madeira na tração axial ocorre para cargas cerca de 3 vezes superiores à da compressão axial. A ruptura nas peças de madeira sob tração geralmente se dá nas ligações das extremidades que interrompem as fibras e diminuem a seção resistente, introduzindo solicitações secundárias de compressão normal, cisalhamento e fendilhamento. É adotada a tensão-limitede resistência à tração na flexão estática como tensão-limite de resistência à tração pura. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À FLEXÃO ESTÁTICA Corpos-de-Prova: 80 de 2x2x30cm, isentos de defeitos e perfeitamente orientados em relação às fibras; são registrados a carga de ruptura P e a flecha f. Fórmulas do Módulo de Ruptura e Módulo de Elasticidade: Cotas de Rigidez: madeiras rígidas- L/f=40 a 50; madeiras pouco rígidas- L/f= 30 a 40; madeiras flexíveis- L/f= 20 a 30; as madeiras rígidas e flexíveis devem ser descartadas para fins estruturais. Umidade, Densidade e Defeitos: aplicam-se os mesmos conceitos da compressão, com as devidas adaptações. 22 3 bh PL f 3 3 4 fbh PL E A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À FLEXÃO DINÂMICA Método: no pêndulo de Charpy, o corpo-de-prova é atingido pelo martelo no meio vão de 24cm entre dois apoios; a leitura do trabalho W absorvido na ruptura é feita diretamente em escala graduada em kgxm. Coeficiente de Resiliência: Cota Dinâmica: 6 10 bh W K 2D K A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À FLEXÃO DINÂMICA Classificação e Uso Conforme a Cota Dinâmica: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO NORMAL E OBLÍQUA ÀS FIBRAS É na tensão do Limite de Proporcionalidade que se calculam as tensões de segurança para essa ação. Varia conforme a orientação da carga em relação aos anéis de crescimento: máxima na direção tangencial, média na radial e mínima quando a 45o em relação a estas duas direções. Fórmula Geral para a Compressão Oblíqua : com α igual à obliquidade do carregamento em relação às fibras. 22 cos normalaxial normalaxial oblíqua RsenR RR R A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NORMAL ÀS FIBRAS E FENDILHAMENTO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • DUREZA SUPERFICIAL OU RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO E DESGASTE É adotado o Método Janka que consiste em medir o esforço para introduzir no topo dos corpos-de-prova, na direção axial, uma semi- esfera de aço , de 1cm2 de seção diametral, até uma profundidade igual ao raio. Corpos-de-prova 6x6x15 cm. • FLUÊNCIA Sob cargas prolongadas, as peças de madeira podem ter deformações contínuas e progressivas, e atingir a ruptura para tensões inferiores à tensão limite de resistência determinada nos ensaios normalizados. Se a carga for aplicada rapidamente e permanecer por curto período, a deformação será predominantemente elástica; se a componente plástica se sobrepuser à elástica, a deformação progredirá continuamente, por vezes, até à ruptura. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • RESISTÊNCIA A CARGAS ALTERNADAS OU FADIGA Limite de Resistência à Fadiga: a tensão máxima que pode suportar, sem romper, uma peça submetida a alternância de tração e compressão. A aplicação de 50 milhões de ciclos de esforços reversíveis determina uma queda de resistência a 27% do valor estático correspondente. A influência da umidade é bastante sensível: 3 a 4% de alteração da resistência, para uma variação unitária na umidade. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • COTAS DE QUALIDADE Cota de Qualidade Estática: Cota de Qualidade Específica de uma Espécie: - de 18 a 20, p/ resinosas leves; - de 15 a 17, p/ resinosas densas e folhosas leves; - de 9 a 14, p/ folhosas densas. 15 15 100 D R CQEstatica 2 15 15 100 D R caCQEspecífi A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • CLASSES DE RESISTÊNCIA A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS • CLASSES DE RESISTÊNCIA A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO FICHAS TECNOLÓGICAS DE MADEIRAS Examinar arquivo pdf do Capítulo 6 de “Madeira: Uso Sustentável na Construção Civil”, acessível em http://portal.prefeitura.sp.gov.br/secretarias/meio_ambiente/qua lidade_ambiental/madeira/0001 A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA ROLIÇA Consiste de um segmento do fuste da árvore, obtido por cortes transversais (traçamento) ou mesmo sem esses cortes (varas: peças longas de pequeno diâmetro). Tais produtos são empregados, de forma temporária, em escoras ou pontaletes e construção de andaimes. Em construções rurais ou de estilo rústico, é freqüente o uso em estruturas de telhado e pilares. Também, em postes de distribuição de energia elétrica e nas casas pré-fabricadas log-homes. Na Região Sul, a madeira roliça é de reflorestamento, geralmente, de diversas espécies de eucalipto (Eucalyptus spp.). Madeira nativa roliça é empregada só nas regiões produtoras, como na Amazônia, onde se destaca a acariquara ( Minquartia guianensis), de boa resistência mecânica e alta durabilidade natural. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA SERRADA Principais produtos de madeira serrada e dimensões: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA BENEFICIADA É obtida pela usinagem de peças de madeira serrada, podendo incluir operações de aplainamento, molduramento e torneamento e ainda desengrosso, desempeno, destopamento, recorte, furação, respigado, ranhurado, entre outras. Principais produtos de madeira beneficiada e dimensões: A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA SERRADA COLADA É obtida a partir da montagem de peças superpostas de madeira serrada, com espessura até 2cm, unidas por cola de grande adesividade, podendo as peças estruturais alcançar comprimentos de 40m e altura de 2m. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA COMPENSADA As lâminas de madeira para compensados são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento das toras de madeira e seu posterior corte em lâminas. Dois métodos para a produção de lâminas: o torneamento e o faqueamento. Torneamento: a tora já descascada e cozida é colocada em torno rotativo. As lâminas assim obtidas são destinadas à produção de compensados. Faqueamento: a lâmina é obtida a partir de uma tora inteira, da metade ou de um quarto da tora, presa pelas laterais, para que uma faca do mesmo comprimento seja aplicada sob pressão, produzindo fatias únicas. Estas lâminas geralmente são para revestimento de divisórias, com fins decorativos. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA COMPENSADA Chapas de compensado a) Compensado multilaminado (PW – Plywood) – painel de várias lâminas unidas cada uma perpendicularmente à outra, através de adesivo ou cola, sempre em número ímpar (5 ou 7), de forma que uma compense a outra para maior estabilidade. A espessura pode variarde 3 a 35 mm, com dimensões planas de 2,10 m x 1,60 m, 2,75 m x 1,22 m e 2,20 m x 1,10 m, sendo esta a mais comum. Podem ser de uso interior, quando utilizado o adesivo uréia- formaldeído, e de uso exterior ou “prova d’água”, quando colados com adesivo fenol-formaldeído. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA COMPENSADA Chapas de compensado b) Compensado sarrafeado e multissarrafeado (Blockboard) – painel com miolo composto de sarrafos e as capas de finas lâminas de madeira prensada ou chapas duras de fibras. No sarrafeado, o miolo é formado por vários sarrafos de madeira, colados lado a lado. O multissarrafeado é mais estável, com miolo de lâminas prensadas e coladas na vertical (“sanduíche” de 5 camadas). A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA COMPENSADA Chapas de compensado c) Compensado de lâminas paralelas (Lamnyboard) – painel derivativo do compensado sarrafeado, com a diferença de que o miolo é composto por painéis de lâminas paralelas seccionados no sentido longitudinal em tiras e viradas em ângulo de 90 graus. As faces são de duas lâminas de madeira em disposições cruzadas. d) Compensado de painéis de madeira maciça (Three-ply) – painel de três camadas cruzadas de sarrafos colados lateralmente com adesivo à base de PVAc. Para a construção civil pode ser usado adesivo de melamina-formaldeído para melhorar a durabilidade em uso externo. Painel de alta qualidade e grande valor agregado pouco usado no Brasil. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA LAMINADA COLADA Chapas de lâminas paralelas e) Painel de lâminas paralelas (LVL - Laminated veneer lumber) – painel de lâminas coladas no mesmo sentido com resina fenol- formaldeído. É usado em aplicações estruturais, principalmente, como componente de vigas “I”, formando as flanges, em combinação com a alma de painel “OSB”. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL •MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas duras de fibras (HB – Hardboards) Chapas de fibras de alta densidade (>800kg/m3) que variam de 2,5 mm a 6,0 mm, na espessura, e 122cmx244cm, 122cmx275cm, 170x244cm e 183cmx275cm. As fibras lignocelulósicas são coladas com resina fenol-formaldeído e consolidadas por prensagem a quente. Produzidas por processo úmido ou seco. O produto resultante do processo seco apresenta limitações de uso em ambientes permanentemente úmidos. Usadas em portas e revestimentos que requerem dureza superficial, como divisórias, etc. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL •MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de média densidade de fibras (MDF – medium density fiberboard) Têm densidade de 500 a 800 kg/m³, são produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina sintética termofixa, consolidadas sob ação conjunta de temperatura e pressão. O processo de fabricação é seco, no qual as fibras passam pela aplicação da resina de fenol- formaldeído e secagem de forma contínua e integrada através de tubos com jatos de ar quente. A resistência a umidade aumenta com adição de resina melamina-formaldeído. Dimensões comuns: 183cmx275cmx6 a 35mm. Também, já se fabricam chapas HDF(>800 kg/m³) para pisos. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de madeira aglomerada (PB – particle board) a) Chapas de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamento, aglutinadas com resina sintética termofixa – uréia-formaldeído – se consolidam sob a ação de alta temperatura e pressão. b) Podem ser revestidas com película celulósica do tipo Finish Foil – FF em padrões madeirados, unicolores ou fantasias, ou ainda, revestidas com laminado melamínico de baixa pressão – BP, que, por efeito de prensagem a quente, funde o laminado à madeira aglomerada formando um corpo único e inseparável. c) Por não apresentar resistência à umidade, o aglomerado deve ser utilizado em ambientes internos e secos. d) Dimensões comuns: 183cmx220cm; 183cmx275cm; 183cmx440cm. Espessuras: 8 a 30mm. e) Três camadas: camadas externas de partículas menores e camada interna de partículas maiores. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de madeira aglomerada (PB – particle board) A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de partículas orientadas (OSB – oriented strand board) a) Suprem uma característica demandada, e não encontrada, tanto na madeira aglomerada tradicional quanto nas chapas MDF – a resistência mecânica exigida para fins estruturais. b) Formadas por camadas de partículas ou de feixes de fibras com resinas fenólicas, de formatos quadrado ou retangular, que são orientadas em uma mesma direção e então, prensadas a quente para sua consolidação através de adesivo de resina fenol- formaldeído ou isocianato (MDI). Cada painel consiste de três a cinco camadas, orientadas em ângulo de 90 graus umas com as outras. c) A resistência destes painéis à flexão estática é alta, não tanto quanto a da madeira sólida original, mas tão alta quanto a dos compensados estruturais, aos quais substituem perfeitamente, mas com menor custo. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de partículas orientadas (OSB – oriented strand board) A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de partículas não orientadas (WB – Waferboard) a) Diferem das chapas OSB pela não orientação das camadas de partículas, o que proporciona redução de custos de produção. b) Formadas por camadas de partículas maiores de formatos quadrado ou ligeiramente retangular coladas com resinas fenol- formaldeído, com distribuição aleatória e prensadas a quente. c) A resistência à flexão estática é menor que nos painéis OSB, pois estes foram concebidos como produto estrutural de 2ª. geração, a partir e em substituição dos painéis WB. Chapas isolantes de fibras (Insulation board) Chapas de baixa densidade (<400kg/m3), para divisórias, forros e isolamento acústico, de fibras lignocelulósicas, prensadas em processos úmidos, com eventual incorporação de aditivos para melhorar a coesão, resistência ao fogo e impermeabilidade. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA RECOMPOSTA OU RECONSTITUÍDA Chapas de madeira-cimento (CPB/CBPB - cement-bonded particleboard; CBWP - wood cement-bonded-particleboard; WWCB - wood-wool-cement board) a) Produzidas por mistura de partículas ou fibras de madeira com cimento Portland e compostos químicos aceleradores de cura e consolidadas através da prensagem a frio. b) Para uso interno ou exterior, por serem resistentes às mudanças climáticas, não inflamáveis, resistentes ao ataque de agentes biodegradadores e bom isolamento térmico e acústico. c) Um fator importante a estudar é a compatibilidade da madeira com o cimento, durante o processo de hidratação e cristalização do aglomerante – pega. As resinosas são as maiscompatíveis. d) Alta densidade (650 kg/m3 a 750 kg/m3) mais apropriada para a edificação de paredes; média densidade (450 kg/m3 a 650 kg/m3) baixa a média densidade (até 450 kg/m3). A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • MADEIRA ESTRUTURAL COMPOSTA a) Também, é chamada de madeira “engenheirada”, muito usada no exterior, em alguns países. b) Pode ser madeira serrada classificada eletromecanicamente, geralmente de coníferas, ensaiada não-destrutivamente (em máquinas de alta velocidade) quanto à flexão estática e identificada quanto à sua classe de resistência mecânica. Este produto é conhecido como machine evaluated lumber - MEL ou machine stress rated - MSR. c) Pode compor também este grupo a madeira laminada e colada, na qual as tábuas são dispostas e coladas, com as suas fibras na mesma direção, ampliando o comprimento ou a espessura. d) Estão incluídos no grupo das madeiras estruturais compostas: LVL – laminated veneer lumber, PSL – parallel strand lumber e OSL – oriented strand lumber. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO PRODUTOS DE MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL • OUTROS PRODUTOS a) Uma vertente de interesse crescente tem sido a utilização de resíduos de processamento mecânico ou químico de madeiras na produção de painéis, dentro do princípio de reúso ou mesmo de reciclagem de materiais. b) Exemplo recente é o desenvolvimento de painéis produzidos com madeira sólida e com partículas de madeira tratada com CCA, um preservante de madeira à base de cobre, cromo e arsênio. Este material, proveniente de descarte, passaria a constituir-se em potencial contaminante ambiental. Com o reaproveitamento destes produtos na forma de painéis, um potencial agente contaminante passou a constituir-se matéria-prima, gerando outros produtos de alta durabilidade. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • GRUPAMENTO DOS USOS Construção civil pesada interna Peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, onde tradicionalmente era empregada a madeira de peroba-rosa ( Aspidosperma polyneuron). Construção civil leve externa e leve interna estrutural Peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes empregados em usos temporários (andaimes, escoramento e fôrmas para concreto) e as ripas e caibros utilizadas em partes secundárias de estruturas de cobertura. A madeira de pinho-do-paraná (Araucaria angustifolia) foi a mais utilizada, durante décadas, neste grupo. Construção civil leve interna decorativa Peças de madeira serrada e beneficiada, como forros, painéis, lambris e guarnições, onde a madeira apresenta cor e desenhos considerados decorativos. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • GRUPAMENTO DOS USOS Construção civil leve interna de utilidade geral São os mesmos usos descritos anteriormente, porém para madeiras não decorativas. Construção civil leve, em esquadrias Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como portas, venezianas, caixilhos. A referência é a madeira de pinho-do-paraná (Araucaria angustifolia). Construção civil: assoalhos domésticos Compreende os diversos tipos de peças de madeira serrada e beneficiada (tábuas corridas, tacos, tacões e parquetes). A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL PESADA INTERNA A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL LEVE EXTERNA E LEVE INTERNA ESTRUTURAL A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL LEVE INTERNA DECORATIVA A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL LEVE INTERNA DE UTILIDADE GERAL A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL LEVE EM ESQUADRIAS A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO INDICAÇÃO DE USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL • CONSTRUÇÃO CIVIL: ASSOALHOS DOMÉSTICOS A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • SECAGEM a) Vantagens da Secagem - Diminuição do peso; - Estabilidade dimensional; - Aumento da resistência mecânica; - Aumento da resistência aos predadores; - Incremento da penetração de preservantes; - Necessidade para acabamento por pintura ou envernizamento. b) Desenvolvimento da Secagem - A água livre é perdida rapidamente, logo após o corte; - A perda de água de impregnação das células é lenta e gradual; - Dá-se por evaporação superficial, acompanhada de difusão de umidade, do núcleo para a periferia; - A migração de umidade depende da quantidade de traquídeos e de vasos condutores; - Convém que a evaporação superficial e a difusão interna se façam na mesma velocidade. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • SECAGEM c) Secagem Natural - Realizada em pátios junto às serrarias; - As ruas que separam as pilhas de peças devem ser orientadas na direção dos ventos predominantes; - Aconselhável a adoção de coberturas provisórias; - A perda da água livre ocorre em 20-30 dias; - A secagem de equilíbrio (13 a 18%) dura mais 90 a 150 dias. d) Secagem Artificial em Estufas - Pode ser feita em 2 ou 3 semanas; - Conduzida com temperaturas crescentes e graus higrométricos decrescentes, de acordo com a tabela de secagem ou curvas de equilíbrio higroscópico da espécie lenhosa; - Avaliada a umidade inicial do lote, a estufa começa a ser regulada para estágios de temperatura e umidade sucessivos, para se atingir pontos de equilíbrio imediatamente inferiores a cada condição de origem. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • DEFEITOS DE SECAGEM A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • DEFEITOS DE SECAGEM Nota: entre os defeitos de secagem, ainda, podem ser consideradas as fissuras, trincas e rachaduras. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • DETERIORAÇÃO a) Fungos - Fermentos (enzimas ou diástases) segregados pelos filamentos retiram o carbono dos carboidratos do tecido lenhoso; - Fungos manchadores vivem às custas da seiva e da albumina das células de reservas nutritivas e desvalorizam as peças, sem comprometer as características resistentes; - Fungos xilófagos decompõem a celulose (podridão parda) ou a lignina (podridão branca); - Condições ambientais de desenvolvimento de fungos: oxigênio atmosférico, temperatura em torno de 20oC e umidade acima de 20%; - Combate-se pelo desdobro e secagem em épocas adequadas e com o arejamento efetivo das peças . b) Bactérias - Menos freqüentes que os fungos, aeróbias ou anaeróbias; - Provocam fenômenos de decomposição química. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • DETERIORAÇÃO c) Insetos Xilófagos da Ordem Coleoptera - Normalmente, denominados de “carunchos”, carcomas ou besouros; - Procuram as madeiras verdes e em fase de secagem para por os ovos, ao longo das cavidades das células cortadas longitudinalmente; - As larvas nascem 8 dias após a postura e começam a comer o tecido lenhoso, até saírem como besouros. d) Insetos Xilófagos da Ordem Isoptera - Térmitas ou cupins, chamas de “formigas brancas; - Formam aglomerados socialmente organizados (“cupinzeiros”); - Operárias atacam a madeira morta, verde ou seca, couros, chifrese papel; - Condições mais favoráveis ao ataque de insetos: madeira branca, seivada, úmida, contato com o solo, umidade alta e temperatura média estável. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • DETERIORAÇÃO e) Moluscos e Crustáceos - Em águas cálidas ou temperadas do litoral marinho, atacam pilares de pontes e estruturas de trapiches e cais; - Os teredo são moluscos vermiformes, podem atingir comprimento de 35cm e diâmetro de 9mm; dentro da madeira, deixam furos de alfinete; - Os limnoria são crustáceos semelhantes a mariscos e abrem galerias pouco profundas na madeira, concreto, pedras naturais e materiais cerâmicos. • METODOLOGIA DE PRESERVAÇÃO a) Tratamento Prévio - Secagem a um teor adequado de umidade; - Remoção de cascas e cortiças; - Desseivagem; - Serviços de resserragem, furação, entalhes, etc., caso necessário. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • METODOLOGIA DE PRESERVAÇÃO b) Métodos de Impregnação Superficial - Pintura superficial ou simples imersão em preservativo adequado; - Recomendados para madeira seca em ambiente coberto: telhados, forros, etc.; - Preservativos mais usados: soluções salinas hidrossolúveis; - Profundidade máxima de tratamento: 2 a 3mm. c) Métodos de Impregnação sob Pressão Reduzida c.1) Processo Shelley ou de dois banhos: o impregnante é aquecido com as peças até à temperatura de ebulição, durante 4 horas, depois as peças são transferidas rapidamente para uma solução a frio com o mesmo imunizante, por 20 a 30 minutos. Usado no tratamento dos topos de postes, moirões e cruzetas. c.2) Processo de substituição da seiva: postes, moirões e pontaletes, ainda verdes, são colocados de pé imersas na solução preservativa até altura conveniente, dando-se a ascensão capilar do imunizante. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • METODOLOGIA DE PRESERVAÇÃO c) Métodos de Impregnação sob Pressão Reduzida c.3) Processo de impregnação por osmose: em peças de madeira verde, aplica-se na superfície, abaixo e acima da linha de afloramento, uma espessa camada gelatinosa de imunizante fortemente concentrado. A zona tratada é coberta com uma bandagem de plástico impermeável. O imunizante migra por osmose para o tecido lenhoso interno, sendo a pressão osmótica de 2 a 3MPa. d) Métodos de Impregnação sob Pressão Elevada, em Autoclaves d.1) Processo Bethel ou de células cheias: - Na autoclave, com as peças a tratar, é feito um vácuo a -70cm de mercúrio, por 2 horas; - Banho preservativo, a 10 atmosferas e temperatura de 90-100oC, por 3 horas; - Vácuo final a -30cm de mercúrio, por 30 minutos, para retirar o excesso de preservativo. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA • METODOLOGIA DE PRESERVAÇÃO d) Métodos de Impregnação sob Pressão Elevada, em Autoclaves d.2) Processo Ruepig ou de células vazias: - Na autoclave, com as peças a tratar, a seco, é dada uma pressão de 3 atmosferas para que as células se encham de ar, por 90 minutos; - Banho preservativo, a 10 atmosferas e temperatura de 90-100oC, por 3 horas; - Vácuo final, para retirar o excesso de preservativo. e) Produtos de Preservação e.1) Preservativo oleoso: creosoto de destilação da hulha de alcatrão, de óleos ou de madeira. e.2) Preservativo oleossolúvel: pentaclorofenol que, como o próprio nome diz, é um fenol clorado, normalmente utilizado em soluções oleosas a 5% de concentração em peso (de óleo diesel, óleo queimado de carter e óleo de caldeira 4 ou 5). A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TRATAMENTO DA MADEIRA •METODOLOGIA DE PRESERVAÇÃO e) Produtos de Preservação e.3) Soluções salinas hidrossolúveis: pela facilidade de transporte e pela elevada segurança no manuseio, os preservativos hidrossolúveis representam elevada parcela dos produtos consumidos no tratamento de madeiras no Brasil. Os produtos comercializados no mercado brasileiro são: 1) CCA (a base de cromo, cobre e arsênio), com as denominações de CCA Carbo e Osmose K-33; 2) CCB (a base de cromo, cobre e boro), com as denominações comerciais de CCB Carbo, Osmose CCB, Jimo Sal CCB e Wolmanit CB; 3) FCAP (a base de flúor, cromo, arsênio e fenois), com os nomes comerciais de Osmose MR Sal, Osmosar e Wolmanit URT. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA SERRADA E BENEFICIADA a) Espécies de Madeiras - Recomenda-se especificar a madeira por seu nome popular ou comercial associado ao nome científico; - Na inspeção de recebimento a madeira deve ser identificada pela anatomia da madeira ou enviada a um laboratório especializado. b) Nomes e Dimensões das Peças - As normas não são seguidas no mercado, quanto a nomenclatura e dimensões das peças; - As normas disponíveis são: • NBR 7203: Madeira serrada e beneficiada; • NBR 9480: Classificação de madeira serrada de folhosas; • NBR 12498: Madeira serrada de coníferas provenientes de reflorestamento, para usos geral: dimensões e lotes. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA SERRADA E BENEFICIADA b) Nomes e Dimensões das Peças - Considerando as normas e para evitar conflitos na inspeção de recebimento, recomenda-se especificar em projetos ou pedidos de compra o seguinte: • nome da peça (viga, caibro, ripa etc.) e respectiva seção ou bitola (em mm). Ao especificar dimensões para peças aparelhadas, o usuário deve considerar que a prática comercial é se referir aos valores nominais da madeira serrada em bruto; • mencionar as tolerâncias positivas e negativas admitidas (variável em função do grau de processamento das peças); e • citar o teor de umidade de referência. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA SERRADA E BENEFICIADA c) Teor de Umidade A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA •MADEIRA SERRADA E BENEFICIADA d)Classificação por Defeitos Naturais e de Processamento - Classificação por defeitos ou por aparência: é muito empregada em madeiras de coníferas e em madeiras de folhosas (angiospermas ou dicotiledôneas) classificadas para mercados especiais. Considera- se o número, a importância e a distribuição dos defeitos que apareçam em uma ou ambas as faces da peça serrada. No Brasil, esse sistema é empregado na norma de classificação para a madeira serrada de pinho, na NBR 11700, e na norma que está sendo elaborada pela ABNT para madeira serrada de eucalipto. - Classificação por uso final proposto: engloba dois subgrupos, de acordo com o uso final da madeira: classificação para uso em estru- turas, onde as propriedades mecânicas são decisivas, e classifica- ções específicas, onde as peças são fornecidas em dimensões exatas para usos bem definidos. A classificação para uso em estruturas po- de ser feita pelo método visual (NBR 7190 “Projeto de Estruturas de Madeira” ) ou pelo método mecânico (σf e E). A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA SERRADA E BENEFICIADA d) Classificação por Defeitos Naturais e de Processamento - No Brasil, em geral, as peças de madeira empregadas na constru- ção civil não são classificadas adequadamqnte e são especificadas ou comercializadas em dois extremos: • madeira não selecionada (bica corrida) que compreende todo o produto da tora exceto as peças inaproveitáveis. Isso prejudica o produtor, pois peças sem defeito são comercializadas pelo mesmopreço de uma peça com defeitos; • madeira de primeira qualidade em que as peças praticamente são isentas de defeitos. Neste caso, pedaços significativos de madeira são desprezados na serraria, constituindo um sério problema de descarte e um evidente desperdício do recurso florestal. Por outro lado, o consumidor fica desprotegido pois não há uma definição do que seja madeira de primeira o que gera dúvidas no momento da inspeção de recebimento. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA COMPENSADA a) Classificação de Acordo com o Local de Utilização - Interior: compensado colado com adesivo do tipo interior, destina-do à utilização em locais protegidos da ação d’água ou alta umidade relativa; - Intermediária: compensado colado com adesivo intermediário, destinado à utilização interna mas em ambiente de alta umidade relativa, podendo eventualmente receber a ação d’água; - Exterior: compensado colado com adesivo a prova d’água, desti- nado ao uso exterior ou em ambientes fechados onde são subme- tidos a repetidos umedecimentos e secagem ou ação d’água . A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA COMPENSADA b) Normalização - NBR 9484/86: Compensado - determinação do teor de umidade; - NBR 9485/86: Compensado – determinação da massa específica; - NBR 9486/86: Compensado – determinação da absorção de água; - NBR 9488/86: Compensado – amostragem de compensado para ensaio; - NBR 9489/86: Compensado – condicionamento de corpos-de- prova de compensado para ensaios; - NBR 9490/86: Lâmina e compensado; - NBR 9531/86: Chapas de madeira compensada; - NBR 9532/86: Chapas de madeira compensada; - NBR 9533/86: Compensado – determinação da resistência à flexão estática; - NBR 9534/86: Compensado – determinação da resistência da colagem ao esforço de cisalhamento; e - NBR 9535/86: Compensado – determinação do inchamento. A MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO QUALIDADE E NORMALIZAÇÃO DA MADEIRA • MADEIRA COMPENSADA c) Programa Nacional de Qualidade da Madeira – PNQM - O usuário de compensados conta também com Programa Nacional de Qualidade da Madeira da Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada Mecanicamente – ABIMCI, que está certificando empresas produtoras de acordo com requisitos lastreados nas normas ABNT mencionadas. - Mais informações podem ser obtidas no site da associação www.abimci.com.br
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