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Madeiras para Construção Civil Pode ser obtida a um preço relativamente baixo As reservas são renováveis, caso exploradas com responsabilidade Pode ser trabalhada com ferramentas simples Tem facilidade de afeiçoamento e simplicidade de ligações e emendas Primeiro material empregado capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tração Resiste excepcionalmente a choques e esforços dinâmicos: sua resistência permite absorver impactos que romperiam ou estilhaçariam outros materiais Boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica No seu estado natural apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos Vantagens do uso da madeira É um material heterogêneo que pode possuir falhas em seu interior É bastante vulnerável aos agentes externos, e sua durabilidade, quando desprotegida é limitada É combustível É muito sensível aos agentes atmosféricos, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de umidade Possui limitação dimensional Estas características negativas podem ser eliminadas ou atenuadas através de processos especiais de beneficiamento Desvantagens do uso da madeira Endógenas De germinação interna, em que o desenvolvimento transversal do caule se processa de dentro pra fora; a parte externa do lenho é mais antiga e mais endurecida. São pouco aproveitadas na produção de madeiras para fins estruturais. Ex.: Palmeiras e bambus. Exógenas De germinação externa, em que o desenvolvimento da árvore se processa pela adição de novas camadas concêntricas de células, de fora para dentro (anéis de crescimento). Compreendem o grande grupo de árvores aproveitáveis para a produção de madeira para a construção. Classificação das árvores Classificação das madeiras As árvores exógenas diferenciam-se, morfológica e anatomicamente, em dois grandes grupos: Gymnospermas: madeiras porosas, coníferas. Angiospermas: dicotiledôneas, representam a maioria dos vegetais, como: cedro; jatobá, imbuia etc. Classificação das madeiras Coníferas Cor bege, amarelada Leves e fáceis de trabalhar 500 espécies Dicotiledôneas Grande variação de cor Cerne e alburno diferenciado pela cor Trabalhabilidade variável 3000 espécies na Amazônia A estrutura da madeira Câmbio – tecido que 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 A estrutura da madeira Lenho – Consiste no núcleo de sustentação da árvore. Compreende as células que crescem para o centro do tronco denominadas de alburno e cerne. A estrutura da madeira O Alburno é a parte mais permeável do caule e apresenta maior importância para a trabalhabilidade. É a parte mais atacada pelos insetos, fungos e outros microorganismos. O Cerne é constituído de células mortas. Apresenta baixa permeabilidade e durabilidade mais elevada. A estrutura da madeira O cerne e o alburno são formadas por células que crescem para o centro do tronco: fibras, elementos de vaso; raios; traqueídeos e parênquima axial. Ultraestrutura da madeira O lenho é composto por vários polímeros: - Celulose: molécula linear de açúcar (polissacarídeo), compõem cerca de 45% do peso molecular. - Hemicelulose – difere da celulose pelo grau de polimerização e peso molecular. - Lignina – molécula polifenóica tridimensional. Possui estrutura complexa e alto peso molecular. Confere à madeira resistências características a esforços mecânicos. A produção das madeiras se inicia com o corte das árvores e desenvolve-se na toragem, falquejamento, desdobro e aparelhamento da peças. Na exploração bem conduzida de reservas florestais, a operação de corte é sempre precedida de um levantamento dendrométrico que esclarece sobre o aproveitamento adequado dos espécimes a serem abatidos. Produção Corte O corte deve ser realizado em épocas apropriadas, geralmente no inverno, por questões de durabilidade, tendo em vista que: A secagem é lenta, sem rachar ou fendilhar. A vida vegetativa das árvores é reduzida, contendo menos seiva elaborada, amido e fosfato que nutrem os fungos e insetos destruidores da madeira. Ferramentas utilizadas: Machados, serras manuais (hoje pouco utilizadas) e serras elétricas. Toragem A árvore abatida e desgalhada é traçada em toras de 5 a 6 metros para facilitar o transporte. Falquejo Antes da operação seguinte, as toras podem ser falquejadas, ou seja, são retiradas quatro costaneiras, ficando a seção grosseiramente retangular. Desdobro ou desdobramento Operação final na obtenção de madeira bruta (pranchas). Realiza-se nas serrarias com a utilização de serras de fita contínua. Dois são os principais tipos de desdobro A – Tangencial Também chamado de desdobro normal, o desdobro é feito na pranchas paralelas e tangenciais aos anéis de crescimento. B – Radial Produz pranchas normais aos anéis de crescimento. Produz pranchas de melhor qualidade, mas exige mais mão de obra e gera maior desperdício. A tora também pode ser aproveitada sem que seja feito o desdobro. Duas alternativas podem então ocorrer: Maior área possível Maior quadrado inscrito na seção da tora Maior momento resistente Será um retângulo com dimensões: b = 0,57d e h = 0,82 d Desdobro ou desdobramento Aparelhamento As peças após o desdobro são serradas novamente em bitolas comerciais. Propriedades da madeira Organolépticas – propriedades capazes de impressionar os sentidos do homem. Cor – Deriva de substâncias químicas presentes no tronco. Tende a alterar-se com o passar do tempo, escurece devido a oxidação. Odor – classificado como agradável ou desagradável. Resistência ao corte manual. Propriedades da madeira Peso específico – relação entre volume verde (amostra saturada em água até peso constante) fornecido em cm³ e o peso da madeira seca em estufa fornecido em gramas. Textura – é a característica que envolve o diâmetro dos poros, sua distribuição e quantidade no lenho. Propriedades da madeira Figura – é o conjunto de alterações de caráter decorativo que a torna facilmente distinta das demais. Brilho – é a capacidade de refletir luz. Sabor – amargo ou doce. Grã – envolve a orientação dos elementos celulares em relação ao eixo vertical da árvore. Propriedades Mecânicas Definem o comportamento da madeira quando submetida a esforços de natureza mecânica. Resistência à compressão axial – carga na direção paralela as fibras. Flexão estática – carga tangencialmente aos anéis de crescimento em uma amostra apoiada nos extremos. Propriedades Mecânicas Resistência à compressão axial – carga na direção paralela às fibras. Flexão estática – carga tangente aos anéis de crescimento em uma amostra apoiada nos extremos. Propriedades Mecânicas Resistência à tração – facilita a seleção de madeiras capazes de serem empregadas em treliças de telhados, cujas seções tornam-se reduzidas em função de ligações. Cisalhamento – resultante da separação das fibras, resultando num deslizamento de um plano sobre outro, devido a um esforço no sentido paralelo ou oblíquo as mesmas.Propriedades Mecânicas Compressão perpendicular – carga aplicada sobre a peça de madeira a fim de verificar o valor máximo que a espécie suporta sem ser esmagada. Resistência à flexão dinâmica – capacidade da madeira de suportar esforços mecânicos de choque. Propriedades Mecânicas Elasticidade – capacidade de apresentar deformação proporcional à intensidade de carga, e retornar à sua forma original. Dureza superficial – propriedade de resistir à penetração localizada, ao desgaste e abrasão. Propriedades Mecânicas Compressão Tração Cisalhamento Flexão Propriedades Físicas Massa específica – a medida que aumenta, elevam-se proporcionalmente a resistência mecânica e a durabilidade, em sentido contrário diminuem a permeabilidade à soluções preservantes. Umidade – a anatomia do xilema influencia no teor de água. Pode estar preenchendo vazios, sendo água livre ou de capilaridade. Propriedades Físicas Umidade – da umidade depende poder calorífico, capacidade de receber adesivos e secagem. Retratibilidade – é o fenômeno de variação das dimensões e do volume em função da perda e ganho de umidade. Defeitos de secagem Propriedades Físicas Condutividade sonora – a propagação das ondas sonoras é reduzida ao entrar em choques com a superfície de madeira. Resistência ao fogo – com espessura superior a 25mm são consumidas mais lentamente pelo fogo. Peças com espessura 50mm podem ser consideradas mais seguras que peças de aço. Peças com espessura abaixo de 20mm tornam-se elementos de alimento para incêndio. Resistência ao fogo Propriedades Físicas Condutividade térmica – devido a organização estrutural do tecido, que retém volumes de ar em seu interior, impede a transmissão de ondas de calor ou frio. A condutividade térmica depende do peso específico e teor de umidade. Quanto mais alto o peso específico e a umidade, maior será a capacidade da madeira de conduzir calor. Madeira seca e com umidade constante apresenta melhor desempenho como isolante. Propriedades Físicas Os coeficientes Condutividade Térmica K (expressa capacidade de conduzir calor) e Resistência Térmica R (indica a capacidade isolante) são indicadores do isolamento térmico de uma material. A propagação do calor na madeira é maior no sentido paralelo às fibras e menor no sentido perpendicular. Comparação de K e R de materiais de construção Material Tijolo Concreto Mármore Aço Alumínio Isolantes (fibras vidro) Madeira seca K R 4,5 0,22 7,5 0,13 17 0,06 310 0,003 1.400 0,0007 0,2 a 0,3 3,3 a 5 0,4 a 1,2 0,8 a 2,528 Degradação da madeira A perda ou diminuição das características físicas e químicas da madeira, ou mesmo do seu efeito estético constitui a sua deterioração. Depende das condições de exposição, se terrestre ou marinho, com a ocorrência de regiões de interface. Os principais responsáveis pela degradação são os fungos e bactérias e, em menor escala, os insetos, moluscos e crustáceos São suscetíveis ao fogo Resistem bem a substâncias químicas inorgânicas como ácidos, bases e sais Madeira transformada Reestruturação da madeira com rearranjo de suas fibras resistentes, a partir da aglomeração de fragmentos do lenho original Possibilidades ampliadas de tratamento, quando o material está reduzido a fibras, fragmentos ou lâminas Possibilidade de melhoria de determinadas característica físicas ou mecânicas Maior variabilidade dimensional Economia: possibilita o aproveitamento integral do material lenhoso Madeira Laminada Tábuas sobrepostas e coladas entre si, de maneira a compor peças com seções adequadas As peças podem ser retas ou curvas, de qualquer largura e comprimento, de seção constante ou variável, produzidas, tratadas e prontas para o uso Constituem vigas ou peças rígidas de madeira em estruturas pré-fabricadas, formando pórticos ou arcos para quaisquer vãos e flechas Madeira transformada Madeira Compensada 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 Restrição da retratibilidade, relativa isotropia de comportamento mecânico Os compensados de três folhas são indicados apenas para serviços de marcenaria e revestimentos Aplicados em móveis e formas para concreto Madeira transformada Madeira Aglomerada Aglomeração de pequenos fragmentos de madeira, utilizando-se como aglomerante materiais minerais (cimento, gesso) ou resinas sintéticas Reduzida retratibilidade, isolamento térmico e acústico e relativa resistência mecânica (dependendo da densidade) Podem ser utilizadas para a fabricação de móveis, esquadrias, pisos, divisórias, escadas, telhados Madeira transformada OSB (Chapas de partículas orientadas) Composta de três camadas de partículas com orientação alternada de 90° Melhor comportamento à flexão e estabilidade dimensional Mesmas aplicações dos aglomerados, além de formas e escoramentos, divisórias e tapumes Madeira transformada MDF (Média Densidade de Fibras) Chapas confeccionadas com fibras lignocelulósicas ligadas por adesivos sob determinadas condições de pressão e temperatura Satisfatório desempenho à flexão, homogeneidade, estabilidade dimensional, trabalhabilidade Aceita todo o tipo de acabamento Utilizado como integrante de divisórias, forros e outros componentes da edificação Madeira transformada Aplicações da madeira Estruturas Aplicações da madeira Acabamento Aplicações da madeira Esquadrias Aplicações da madeira Formas e escoramentos Uso Espécies mais usadas Alternativas possíveis Formas Pinho Pinus, Cambará, Cedrinho, Compensados resinados Cimbramento e escoramento Pinho Pinus e Eucaliptos Soalhos e tacos Ipê e Peroba Tatajuba, Cupiúba, Angelim, Freijó, Andiroba, Jatobá, Sucupira, Caviúna, Aroeira, Maçaranduba Esquadrias e portas maciças Mogno, Cerejeira e Imbuia Maçaranduba, Jatobá, Sucupira, Angelim vermelho, Andirona, Cabreúva vermelha, Angelim pedra, Angelim rajado Vigas e peças estruturais Peroba rosa e Maçaranduba Canafístula, Copaíba, Andiroba, Angelim, Aroeira, Eucalipto, Jatobá, Castanheira Aplicações das espécies de madeira
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