Apresentação Madeira MCC

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Madeira
Bruna Gomes Palmieri
Caroline Gobbo Almeida
Daniella C. Franco e Franco	
Isabella Mariana de Almeida
Lucas Etelcimar Souto Cabral
Paulo Júnior dos Santos Dias
INTRODUÇÃO
A madeira como é de conhecimento geral vem de árvores, mais especificamente de fibras de celulose. Caracteriza-se por absorver facilmente água e possuir uma alta resistência.
Foi um dos primeiros materiais a ser utilizado pela humanidade, seja para construir canoas, lenha e também é utilizada como uma importante fonte de energia.
Madeira na construção civil
A madeira é um dos materiais mais utilizados em arquitetura e engenharia civil. Nos seus diferentes modos de utilização, a madeira pode fazer parte de vários ambientes, principalmente nas estruturas, coberturas, móveis rústicos e decorações, podendo ser utilizada ainda no uso para acabamento interno da casa, como em batentes, portas e pisos como assoalhos, tacos, entre outros.
VANTAGENS DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Produto natural;
Renovável;
Armazém de Carbono;
Isolante térmico;
Isolante acústico
Durabilidade
DESVANTAGENS DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Variabilidade;
Vulnerabilidade;
Combustível;
Dimensões limitadas;
materiais
Paquímetro
Balança de precisão de 0,0001 kg
Prensa para ensaios de compressão
Prensa universal para ensaios de flexão
Pendulo para ensaio de impacto
Tanque de água 
Estufa para secagem da madeira
Planilha para anotar e calcular os dados
métodos
Para esse trabalho foram realizados os ensaios de compressão, cisalhamento, flexão e impacto. A princípio foi realizada a verificação das dimensões (espessura e comprimento) dos corpos-de-prova que foram utilizados no ensaio e então foi feita a pesagem de suas massas também.
compressão
Para o ensaio de compressão às fibras paralelas foi utilizado o corpo de prova, da figura 1, com massa inicial de 0,0955 kg. Após pesado o corpo de prova foi colocado na maquina de compressão, atingindo uma força de 7070 kgf ate o seu rompimento.
Para o ensaio de compressão normal às fibras, foi utilizado o corpo de prova de com massa inicial de 0,0955 kg e com mesmo formato que o da figura 1 porem, deitado. Fazendo com que suas fibras ficassem em posição normal à força. O corpo de prova foi coloca na maquina de compressão, sofrendo uma força máxima de 75000 kgf ate seu rompimento.
Figura 1: corpo de prova de compressão
cisalhamento
Para o ensaio de cisalhamento, foi utilizado dois tipos de corpo de prova, sendo um com 1 apoio (figura 2) e outro com dois apoios (figura 3). Primeiramente foi feia suas pesagem, tendo uma massa do corpo de prova de 1 apoio igual à 0,0735 kg e a massa do corpo de prova de dois apoios igual à --------- . Após a pesagem colocou-se os corpos de prova na máquina de ensaio de cisalhamento. Obteve-se uma força de rompimento de 2560 kgf para o de um apoio e de 2220 kgf para o de dois apoios.
Figura 2: Corpo de prova de cisalhamento com 1 apoio
Figura 3: Corpo de prova de cisalhamento com dois apoios.
flexão
Para o ensaio de flexão foram feitas 3 medidas de largura e 3 medidas de altura, para que assim fosse utilizada a média dessas medidas.
Sendo assim, para o corpo de prova 1 (figura 4) tivemos medidas de largura igual a L1 = 23,17 mm, L2 = 23,17 mm e L3 = 23,17 mm, tendo uma media de L = 23,17 mm. E medida de altura igual a H1 = 9,27 mm, H2 = 9,21 mm e H3 = 9,29 mm, com uma media de H = 9,26 mm.
Para o corpo de prova 2, (figura 5), obtivemos as seguintes medidas, para largura, L1 = 23,17 mm, L2 = 23,11 mm e L3 = 23,04 mm, tendo média de L = 23,12 mm. Para a altura, H1 = 9,25 mm, H2 = 9,33 mm e H3 = 9,26 mm, tendo uma média de H = 9,28 mm.
Após as medições, o corpo de prova 1 e 2 foram levados a máquina de flexão, para a realização do ensaio, com uma velocidade de 5 mm/min, e com distancia entre os apoios de 100 mm.
Figura 4: Corpo de prova 1 de flexão.
Figura 5: Corpo de prova 2 de flexão.
Impacto
Para o ensaio de impacto, foi utilizado um corpo de prova (figura 6), e feitas quatro medidas de largura e altura, para que pudesse ser feita uma média, para a obtenção dos resultados.
Sendo assim, o primeiro corpo de prova teve-se largura de L1 = 23,37 mm, L2 = 23,25 mm, L3 = 23,15 mm e L4 = 23,21, como média de L = 23,25 mm. Para a altura teve-se H1 = 9,07 mm, H2 = 9,05 mm, H3 = 9,19 mm e H4 = 9,33 mm, com média de H = 9,16 mm.
Após a retirada das medidas, foi colocado o corpo de prova na máquina de impacto, para a realização do ensaio.
Figura 6: Corpo de prova do ensaio de impacto.
resultados
Ensaio de umidade 
Para conhecimento da umidade da madeira escolhida e para estar de acordo com a Norma Brasileira NBR 7190/97. Que estabelece que: “.... Na caracterização usual das propriedades de resistência e rigidez de um dado lote de material, os resultados de ensaios realizados com diferentes teores de umidade da madeira, contidos no intervalo entre 10% e 20%, devem ser apresentados com os valores corrigidos para a umidade padrão de 12%....
Em virtude desta exigência da Norma optou-se em realizar a secagem da madeira em estufa, pois a secagem da madeira ao ar livre nas condições de laboratório, para este intervalo de umidade, necessitaria de um período em tomo de três a quatro meses.
Após a determinação da umidade dos lotes de madeira deu-se início à fase de confecção dos corpos-de-prova. Nesta primeira fase os corpos-de-prova foram “pré confeccionados”, isto é, apenas serrados em seu contorno. Não foram realizados entalhes, furos ou fendas, de acordo com os modelos finais que os regerão.
A tabela 1 abaixo mostra os pesos iniciais da madeira, o peso dela 100% encharcada com gua, e o peso dela seca após três dias na estufa. Adotando-se como sendo 100% o peso dela encharcada, e como 0% o peso dela seca, obteve-se através de regra de três simples o valor de 12,96% de umidade.
Peso (Kg)
Umidade(%)
Água(%)
Inicial
0,2045
12,96
0,0022
Seca
0,2023
0
Úmida
0,3720
100
0,1697
Tabela 1
A Norma estabelece que “Os resultados dos ensaios de cisalhamento realizados com diferentes teores de umidade da madeira, contidos no intervalo entre 10% e 20%, devem ser apresentados com os valores corrigidos para a umidade padrão de 12% ...” através da expressão abaixo.
Tensão de cisalhamento paralelo as fibras com um apoio
Corpos de prova para cisalhamento paralelo as fibras segundo o modelo Americano. 
Tensão de cisalhamento paralelo as fibras com dois apoios
Compressão paralela as fibras
Compressão normal a fibra
Ensaio de Flexão a três pontos
 
No ensaio de Flexão em três pontos a ruptura se dá por tração, iniciando nas fibras inferiores. Com a carga aplicada no ponto médio entre os apoios, deve-se considerar também o momento fletor, a distância até a linha neutra e o momento de inércia da viga (seção retangular de largura b e altura h) aplicando-se uma carga P. Como ilustra a Figura x a seguir.
Figura 5: Esquema de aplicações de cargas em um ensaio de Flexão.
Após todo o processo, o computador forneceu um bloco de notas com todos os pontos das curvas, que através de uma planilha foi possível plotar um gráfico, e encontrar a carga máxima suportada pela viga. Abaixo segue a Tabela 2 com os dados obtidos, e em seguida a curva obtida.
Ponto de carga máxima
1,048kN
Velocidade da prensa
5mm/min
Deformação máxima
5,160mm
Tempo máximo de aplicação da carga
61,695 segundos
Distancias entre os pontos inferiores
100mm
Base da viga (mm)
23,17
Altura da viga (mm)
9,26
Tabela 2
Figura 6: Foto do ensaio de Flexão
Fonte: Dos Autores
 Gráfico 1: Curvas obtidas com a ruptura da viga por uma carga de 1,048kN por uma 
deformação de 5,16mm
Fonte: Dos autores
Abaixo a Figura 7 mostra uma comparação entre o corpo de prova antes e depois do ensaio:
Fonte: Dos autores
 
Ensaio Charpy ou de impacto
Neste ensaio um pêndulo é instalado na máquina e acoplado a um marcador em joules, que quando liberado sem nenhuma barreira gira o marcador até o ponto 0. Quando se põe uma barreiraem seu percurso, no caso o corpo de prova, o mesmo absorve parte dessa energia fazendo com que o pendulo deixe o marcador em algum ponto diferente de 0.
Fonte: Dos autores
Após o ensaio de dois corpos de prova iguais obtivemos dois resultados diferentes, onde um corpo foi posto com sua base maior na horizontal, e o outro com sua base maior na vertical. Onde para este segundo, a resistência foi muito menor. O que se deve ao fato do momento de inercia, e da distância entre o ponto cortante e o centro de massa do corpo são diferentes em ambos os casos. Abaixo segue uma tabela com os resultados obtidos.
Base
12mm
Altura
23mm
Comprimento
120mm
Absorção
10 Joules
Tabela 3: Corpo de prova em pé
Base
23mm
Altura
12mm
Comprimento
120mm
Absorção
87 Joules
Tabela 4: Corpo de prova deitado
conclusão
Portanto, comparando todos os ensaios, é possível observar que a Madeira é um ótimo material no quesito compressão, cisalhamento e tração, principalmente quando suas fibras estão orientadas horizontalmente. Por ser um material leve, barato, de fácil descarte, é uma opção extremamente viável para os fins a que é adequada. Porém, comprovou-se que não é um material adequado para locais com umidade, uma vez que o corpo de prova absorveu muita água, houve uma grande variação da massa, aproximadamente 84% de aumento da massa, um gasto a mais em um material com menos absorção de água compensaria seu maior valor.