Madeira: Composição, Classificação e Propriedades

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MADEIRA
Polímero Natural é composto por CELULOSE (carboidrato complexo) e LIGNINA (resina natural que protege as células), sua composição química apresenta em média 60% de celulose, 25% de lignina e 15% de óleos, resinas, amidos, taninos e açúcares.
Vantagens Importantes: Custo relativamente baixo, reservas renováveis com responsabilidade na exploração, resistente a choques, esforços dinâmicos, esforços de compressão, esforços de tração; boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica.
Desvantagens Importantes: É um material heterogêneo e pode possuir falhas no seu interior, vulnerável aos agentes externos, possui limitação no tamanho. Porém, essas características “ruins” podem ser resolvidas ou pelo menos atenuadas através de tratamento especial. 
Classificação das Árvores 
Endógenas: Possui germinação interna, em que o desenvolvimento transversal do caule ocorre de dentro pra fora, a parte externa do lenho é mais antiga e mais endurecida. São pouco utilizadas na produção de madeira para fins estruturais. Ex.: Palmeiras e bambus. 
Exógenas: Possui germinação externa, onde seu desenvolvimento se processa pela adição de novas camadas concêntricas de células, de fora para dentro (anéis de crescimento). Faz parte de grande grupo de árvores aproveitáveis para a produção de madeira para construção.
Classificação das Madeiras: As árvores exógenas são separadas em morfológica e anatomicamente, dois grandes grupos: 
Gymnospermas: madeiras porosas, coníferas. 
Angiospermas: dicotiledôneas, representam grande parte dos vegetais, como: cedro, jatobá, imbuia, entre outras. 
Coníferas: Possui cor bege e amarelada, são leves e fáceis de manusear, possui 500 espécies. 
Dicotiledôneas: Não possui cor definida. Cerne e Alburno diferenciado pela cor, grande trabalhabilidade e possui 3000 espécies na Amazônia.
Estrutura da Madeira
Câmbio: Sob ação de hormônios é estimulado a dividir as camadas de crescimento tanto em direção ao centro do tronco como em direção a casca da árvore, constituindo os anéis de crescimento. 
Lenho: Consiste no núcleo de sustentação da árvore. As células crescem para o centro do tronco, assim denominadas alburno e cerne. 
Alburno: É a parte que possui maior permeabilidade do caule e apresenta maior finalidade para a trabalhabilidade. Sofre maior ataque dos insetos, fungos e dentre outros microorganismos. 
Cerne: Contituído de celular mortas. Possui baixa permeabilidade e maior durabilidade. O Cerne e o Alburno são constituídos por células que crescem em direção do centro do tronco: fibras, elementos de vaso, raios, traqueídeos e parênquima axial.
Ultraestrutura da Madeira
Lenho: é composto de vários polímeros: 
Celulose: molécula linear de açúcar, compõem em torno de 45% do peso molecular. 
Hemicelulose: diferente da celulose pelo grau de polimerização e peso molecular. 
Lignina: molécula polifenóica tridimensional. Composta de estrutura de alto peso molecular. Madeira resistente a esforços mecânicos.
Casca: Proteção externa da árvore, formada por uma camada externa morta.
Alburno ou branco: Camada formada por células vivas que conduzem a seiva das raízes para as folhas.
Cerne ou durâmen: Com o crescimento as células vivas do alburno tornam-se inativas e constituem o cerne.
Medula: Tecido macio, em torno do qual se verifica o primeiro crescimento da madeira.
As madeiras de construção devem ser retiradas de preferência do cerne mais durável.
Propriedades Mecânicas: Define o comportamento da madeira quando submetida a esforços de natureza mecânica. 
Resistência à compressão axial é a carga na direção paralela às fibras. 
Flexão estática é a carga tangente aos anéis de crescimento em uma amostra apoiada nos extremos. 
Cisalhamento é o resultante da separação das fibras, e tem como conseqüência o deslizamento de um plano sobre o outro, isso devido ao esforço no sentido paralelo ou oblíquo das mesmas. 
Compressão perpendicular é a carga aplicada sobre a peça de madeira a fim de verificar o máximo valor que a espécie suporta sem ser esmagada. 
Resistência à flexão dinâmica é a capacidade que a madeira tem de suportar os esforços mecânicos de choques. 
Elasticidade é a capacidade de deformações proporcional à intensidade de carga, e retornar à sua forma original. 
Dureza superficial é a propriedade de resistir à penetração localizada, ao desgaste e abrasão. 
Propriedades Físicas:
Massa específica: quando aumenta, elevam-se proporcionalmente a resistência mecânica e a durabilidade, em sentido contrário diminuem a permeabilidade à solução preservantes. 
Umidade: Da umidade depende poder calorífico e de secagem. 
Retratibilidade: é o fenômeno de variação das dimensões e do volume em função da perda e ganho de umidade. 
Condutividade sonora: A propagação das ondas sonoras é reduzida ao entrar em choque com a superfície da madeira. 
Resistência ao fogo: Com espessura superior a 25mm são consumidas mais lentamente pelo fogo. Já com espessura superior à 50mm podem ser consideradas mais seguras que peças de aço, e peças com espessura inferior à 20mm tornam-se elementos de alimentação ao fogo. 
Condutividade térmica: Depende do peso específico e teor de umidade. Quanto mais alto o peso específico e a umidade, maior será a capacidade de conduzir calor. Já quando seca e com pouca umidade tem melhor desempenho como isolante. 
 
Madeiras para Construção: 
Madeiras duras: são vindas de árvores frondosas, ou seja, árvores que possuem folhas achatadas e largas. São árvores de crescimento lento e também são chamadas de madeiras de lei.
Madeiras macias: são vindas em geral de árvores coníferas, ou seja, árvores que possuem folhas em formato de agulhas ou escamas, suas sementes são agrupadas em forma de cone.
Defeitos: Podem ter diversas origens: Defeitos de Crescimento: nós, desvios de veio e gretas). Defeitos de Produção: fraturas, fendas e danos do abate, cantos quebrados e fibras reversas. Defeitos de Secagem: rachaduras, fendas ou fendilhamento, abaulamento e arqueamento. Defeitos de Conservação: bolor apodrecimento, furos de insetos.
Nós: Contém imperfeição nos pontos dos troncos onde existiam galhos.
Fendas: Possui aberturas nas extremidades das peças produzidas pela secagem mais rápida da superfície.
Gretas ou ventas: Ocorre a separação entre os anéis anuais provocada por tensões internas devido ao crescimento lateral das árvores ou por ações externas.
Abaulamento: é o encurvamento na direção da largura da peça.
Arqueadura: é o encurvamento na direção longitudinal, ou seja, comprimento da peça.
Fibras Reversas: São fibras não paralelas aos eixos da peça, podem ser provocadas por causas naturais ou por serragem.
Esmoada ou quina morta: é quando o formato é arredondado pela curvatura natural do tronco, a quina morta significa elevada proporção de madeira branca (alburno).
Furos de Larva: são furos realizados por larvas ou insetos.
Bolor: é a descoloração da madeira provocada por cogumelos, na qual indica o inicio de deterioração.
Apodrecimento: é a desintegração avançada da madeira produzida por cogumelos.
Madeiras Utilizadas na Construção 
Madeiras Macias: Madeira bruta ou roliça é usada em forma de tronco, servindo como estacas. Madeira falquejada possui laterais aparadas a machado, formando seções maciças quadradas ou retangulares usadas em estacas. E a madeira serrada que é a mais comum, podendo ser utilizada em todas as etapas da construção.
Madeiras industrializadas: Laminada e Colada: é a madeira estrutural mais importante nos países industrializados. Depois de ser selecionada a madeira é cortada em laminas de 15mm ou mais de espessura, as mesmas são coladas sobre pressão, dando origem a grandes vigas em geral de seção retangular.
Madeiras transformadas:
Madeiras Laminadas: São tábuas sobrepostas e coladas entre si, de maneira a compor peças com seções adequadas. As peças podem ser retas ou curvas, com qualquer largura e comprimento, de seçãoconstante ou variável, produzidas, tratadas e prontas para o uso.
Madeiras Compensadas: São formadas de diversas lâminas finas de madeira, coladas uma sobre as outras, de maneira que as fibras de uma lâmina se disponham perpendicularmente sobre as da outra lâmina. Contém restrição à retratibilidade. Indicados para móveis e formas para concreto.
Madeiras Aglomeradas: É a aglomeração de pequenos fragmentos de madeira, utilizando-se como aglomerante materiais minerais (cimento, gesso) ou resinas sintéticas. Contém reduzida retratibilidade, isolamento térmico e acústico e relativa resistência mecânica (conforme a densidade). Indicado para fabricação de móveis, esquadrias, pisos, divisórias, escadas e telhados.
OSB (Chapas de partículas orientadas): São compostas por três camadas de partículas com orientação alterada de 90º. Possui melhor comportamento à flexão e estabilidade dimensional. Contém mesmas aplicações dos aglomerantes, além de formas e escoramentos. Recomendado para divisórias e tapumes.
MDF (Média Densidade de Fibras): São chapas produzidas com fibras lignocelulósicas ligas por adesivos sob determinadas condições de pressão e temperatura. Bom desempenho à flexão, homogeneidade, estabilidade dimensional, trabalhabilidade. Aceita todo tipo de acabamento. Recomendado como integrante de divisórias e forros.
LVL (Laminated Veneer Lumber): São lâminas orientadas na mesma direção, de no mínimo cinco lâminas, material usado em estruturas (vigas).
Painéis
Madeirite Resinado: São chapas compostas por quantidade ímpar de camadas superpostas, prensadas com cola branca e disposta de modo que suas fibras se cruzem. É muito usado para criar formas de vários modelos e também muito amplo no uso de diversas etapas da construção civil. 
Madeirite Fenólico: São chapas compostas por quantidade ímpar de camadas superpostas, prensadas com cola preta e disposta de modo que suas fibras se cruzem. É recomendado para uso em palcos e construções pesadas. Possui nas seguintes medidas sendo que a largura e comprimento são pradonizados: 1,10m e 2,20m.
Madeirite Plastificado: São chapas compostas por quantidade ímpar de camadas superpostas, prensadas com cola preta disposta de modo que as fibras se cruzem e com uma película (conhecida como filme) para que fiquem com acabamento ”aparente” e suportem melhor a umidade. É recomendado para piso de carroceria de caminhão. Possui nas seguintes medidas sendo largura e comprimento são padronizados: 1,10m e 2,20m.
Compensado: Painel composto de várias lâminas desenroladas, unidas cada uma, perpendicularmente a outra, através de adesivo ou cola, sempre em número ímpar, de modo que uma compense a outra, fornecendo maior estabilidade e permitindo algumas propriedades físicas e mecânicas superiores as das madeiras originais. Espessura variada entre e 35mm e dimensões variadas.
Madeira Aglomerada: Chapas e artefatos obtidos pela aglomeração de pequenos fragmentos de madeira. O aglomerante usado pode ser mineral (cimento Portlan, gesso...) ou resinas sintéticas. Tem reduzida retratilidade, isolamento térmico e absorção acústica. Relativa resistência mecânica, possível de rendimento estrutural. Emprego preferencial na fabricação de móveis, esquadrias e revestimentos.
Aglomerado Cortiça: Revestimento suberoso de uma espécie conhecida como sobreiro. Formada por um aglomerado de células de paredes quíntuplas, sendo duas impermeáveis. Daí sua leveza, elasticidade e impermeabilidade a gases líquidos. 
Classificação por tipo de utilização: 
Construção Civil Pesada Externa: Engloba as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de pontes, ancoradouros, etc. Com requisitos técnicos necessários como: massa especifica alta (pesada), propriedades mecânicas altas e muito altas, duráveis ou tratáveis e boa fixação mecânica.
Construção Civil Pesada Interna: São as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura. Requisitos técnicos tais como: massa específica alta, resistência a flexão e resistência a compressão altas e muito altas, resistência ao cisalhamento acima da média, qualidade de desdobro moderado e muito fácil, boa fixação mecânica. 
Construção Civil Leve e Externa: Peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes empregados em uso temporário (andaime, escoramento e formas para uso em concreto), peças de madeiras decorativas para uso externo ou em partes secundarias de estruturas de madeira e as esquadrias. Requisitos técnicos necessários são: massa específica media a baixa, resistência a flexão não inferior a média, retratibilidade média a muito baixa, duráveis ou tratáveis, fixação mecânica regular a muito boa, qualidade de desdobro moderada a muito fácil.
Construção Civil Leve interna decorativa: Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada como forros, painéis, lambris e guarnições, onde a madeira apresenta cor e desenhos considerados decorativos. De requisitos necessários como: retratibilidade média a muito baixa, fixação mecânica regular a boa, acabamento regular a bom, qualidade de secagem ao ar moderadamente difícil a fácil, boa aparência e cor e uma condutividade média a baixa.
Construção Civil Leve interna de uso geral: São as peças com mesmo propósito das de construção leve internas e decorativas, mas com requisitos técnicos como: retratibilidade e acabamento de regular a bom, qualidade de desdobro de fácil a muito fácil e peso médio leve.
Construção Civil Leve interna estrutural: Reúne as peças de madeira serrada na forma de ripas e caibros utilizadas em partes secundárias de estruturas de cobertura. Seus requisitos técnicos são: massa específica média, resistência a flexão e resistência ao cisalhamento de média a muito alta, fixação mecânica regular a boa, qualidade de secagem de moderadamente difícil a muito fácil, qualidade de desdobro de moderada a muito fácil.
Assoalhos: Compreende os diversos tipos de peças de madeira serrada e beneficiada (tábuas corridas, tacos, tacões e parquetes). Requisitos técnicos como: massa especifica média ou alta, resistência à compressão alta a muito alta, retratibilidade média a muito baixa, trabalhabilidade regular a boa, acabamento bom, qualidade de desdobro moderada a muito fácil, qualidade de secagem moderadamente fácil.
Degradação da madeira: É a perda ou diminuição das características físicas e químicas da madeira, ou de seu efeito estético, que constitui a degradação. Depende das condições de exposição, se terrestre ou marinho, com a ocorrência de regiões de interface. Os responsáveis pela degradação são principalmente, fungos e bactérias. São suscetíveis ao fogo, resistem bem a substancias químicas inorgânicas como ácidos, bases e sais.
Madeira transformada: Compreende a reestruturação da madeira com rearranjo de suas fibras resistentes, procedentes da aglomeração de fragmentos do lenho original. Amplia as possibilidades de tratamento, quando o material está reduzido à fibras, fragmentos ou lâminas. Melhoria nas características físicas ou mecânicas, maior variabilidade dimensional, e economia pois possibilita o aproveitamento integral do material lenhoso.