Aula 12 Madeira

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MADEIRA
1.IMPORTÂNCIA DA MADEIRA
•
 
Devido as singulares propriedades físicas, químicas e mecânicas da 
madeira tornaram-na de emprego obrigatório em diversos campos.
•
 
Utilizada desde sempre como combustível e na construção de 
moradias, móveis, embarcações e outros veículos, a madeira atende 
assim a três necessidades primordiais do homem: combustível, casa e 
transporte. 
2.CONSTITUIÇÃO DA 
MADEIRA
Madeira é
 
a matéria fibrosa, de natureza celulósica, que constitui o tronco, os 
ramos e as raízes das árvores, arbustos e demais tipos de plantas lenhosas. O 
tronco arbóreo compõe-se de duas porções fundamentais, uma viva e externa, o 
alburno, outra morta e interna, o cerne. 
Do ponto de vista prático e comercial, porém, a madeira propriamente dita é
 apenas o cerne, muito mais procurado que o alburno, para os trabalhos de 
carpintaria e marcenaria, por sua resistência, durabilidade e beleza.
3.ESTRUTURA DA MADEIRA
•
 
As plantas formadoras de madeira são perenes, de caules permanentes 
dotados da propriedade de sofrer espessamento secundário ininterrupto.
•
 
O tronco de uma planta lenhosa compõe-se de dois tecidos condutores 
especializados: lenho ou xilema e floema. 
•
 
O xilema, por sua riqueza em componentes mecânicos lenhificados, 
converte-se em madeira. 
4.COMPOSIÇÃO DA MADEIRA
•
 
Distinguem-se na substância lenhosa, responsável pelas paredes dos elementos 
estruturais ocos que se unem para dar à
 
madeira sua textura sólida, três 
constituintes básicos: a
 
lignina ,a celulose
 
e a hemicelulose.
•
 
Em menor concentração, há
 
outras substâncias, como óleos, resinas, taninos, 
gorduras, corantes, glicídios, substâncias minerais e gomas (extrativos). 
A lignina, apesar do grande número de pesquisas dedicadas ao esclarecimento de sua 
natureza química, continua insuficientemente conhecida. Sabe-se que ela é
 
uma 
substância amorfa, de origem aromática e muito complexa. 
A celulose é
 
de natureza glicídica
 
e pode ser convertida em glicídios de composição 
simples, como a glicose. Sob tratamento adequado com ácido nítrico ou acético, a 
celulose produz compostos solúveis que, precipitados, servem ao preparo da seda 
artificial e explosivos. 
A hemicelulose é
 
um polissacarídeo de açúcares pentoses e hexoses também 
denominada poliose. Os diferentes tipos de madeiras são devido a
 
formação estrutural 
e na composição hemicelulósica. 
5.CLASSIFICAÇÃO DAS 
MADEIRAS
5.1. MADEIRAS BRANDAS:
 
provêm de árvores da ordem das 
coníferas (da divisão das gimnospermas) . As coníferas possuem folhas em 
forma de agulha, escamiformes
 
ou em fita estreitada, e ocorrem, na maioria, 
em regiões temperadas e frias. São coníferas produtoras de madeiras os 
pinheiros verdadeiros (do gênero Pinus), os cedros verdadeiros (do gênero 
Cedrus), os abetos, lariços, ciprestes e araucárias.
5.2. MADEIRAS DURAS: provêm da classe das dicotiledôneas (da 
divisão das angiospermas). As árvores de madeira dura costumam ter folhas 
largas, que nos trópicos duram o ano todo (árvores perenifólias) mas, nas zonas 
temperadas, caem durante o inverno (árvores caducifólias). 
São espécies típicas de madeira dura das zonas temperadas: carvalho, faia, 
bordo, pinho, nogueira e álamo. Entre as importantes espécies de madeiras 
tropicais duras figuram: mogno, angelim, aroeira, cedro, cerejeira, freijó, gonçalo-
 alves, imbuia, jacarandá
 
e louro. 
*Essa classificação indica mais os tipos de 
estrutura do que as qualidades mecânicas, pois 
certas madeiras ditas brandas podem apresentar 
dureza superior a de madeiras do grupo das 
duras. 
6. FISIOLOGIA DA ÁRVORE
6.1. CRESCIMENTO E IDADE
O crescimento em altura do tronco e ramos de uma planta lenhosa ocorre apenas 
nas extremidades. Quando parte do tronco ou ramo cessa de alongar-se, conserva a 
capacidade de espessar-se pela produção de novas camadas de madeira. Essa 
aptidão é
 
mantida pela atividade de uma camada geradora própria, o câmbio 
vascular, situado entre a casca e o lenho, que deposita novas capas de elementos 
lenhificados
 
por fora da madeira preexistente. 
Nos climas frios e temperados, o câmbio só
 
produz madeira durante a primavera e 
parte do verão, de modo que permanece inativo no restante do ano.
O corte transversal do tronco revela uma nítida anelação concêntrica. O número de 
anéis corresponde à
 
idade do tronco, pois cada um equivale a um ano de crescimento.
6.2. NUTRIÇÃO
-
 
Há
 
a formação do radical monossacarídeo 
CH2
 
O (componente orgânico elementar);
-
 
e, então ocorrem reações que originam os 
açúcares que formam a maioria das 
substâncias orgânicas vegetais.
CO2
 
+ 2H2
 
O + 112,3 Cal →CH2
 
O + H2
 
O + O2
Fotossíntese
7. ANATOMIA DO TECIDO 
LENHOSO
A madeira é
 
constituída principalmente por células de forma alongada apresentando 
vazio interno, tendo tamanhos e formas variadas.
8. DEFEITOS DA MADEIRA
8.1. Madeira de reação
Uma árvore, em busca da irradiação solar, é
 
suprimida por outras, crescendo de 
maneira excêntrica. Este fenômeno ocorre devido à
 
reorientação do tecido lenhoso para 
manter a árvore em posição favorável a sua sobrevivência
Em uma parte do tronco é
 
formada uma madeira mais resistente a esforços de 
compressão e a outra, a esforços de tração. Assim, pode-se obter na mesma tora, 
pranchas com propriedades bem distintas, aumentando as chances de problemas 
futuros de secagem ou mesmo na sua utilização pela construção civil.
8.2. NÓS
É
 
imprescindível um controle sistemático da poda para a redução desse problema. O 
corte de galhos durante o crescimento da árvore diminui o surgimento de nós, sendo 
estes, gradualmente incorporados da superfície ao centro do tronco. A sua existência 
dificulta o processo de desdobro, aplainamento, colagem e acabamento, propiciando 
assim o surgimento de problemas patológicos, como por exemplo, fissuras em 
elementos estruturais de madeira.
9. Propriedades Físicas
Fatores que influam nas propriedades físicas da madeira
. espécie da árvore;
. o solo e o clima da região de origem da árvore;
. fisiologia da árvore;
. anatomia do tecido lenhoso;
. variação da composição química.
Propriedades físicas importantes:
. umidade:
. densidade;
. retratibilidade;
. resistência ao fogo;
. durabilidade natural;
. resistência química.
9.1. Umidade
Na madeira, a água apresenta-se de duas formas: como água livre contida nas 
cavidades das células (lumens), e como água impregnada contida nas paredes das 
células.
Quando a árvore é
 
cortada, ela tende a perder rapidamente a água livre existente em 
seu interior para, a seguir, perder a água de impregnação mais lentamente. A umidade 
na madeira tende a um equilíbrio em função da umidade e temperatura do ambiente em
 que se encontra.O teor de umidade correspondente ao mínimo de água livre e ao 
máximo de água de impregnação é
 
denominado de ponto de saturação das fibras 
(PSF).
9.2. Densidade
A norma brasileira apresenta duas definições de densidade a serem utilizadas em 
estruturas de madeira: a densidade básica
 
e a densidade aparente.
A densidade básica
 
da madeira é
 
definida como a massa específica convencional 
obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado e pode ser utilizada para 
fins de comparação com valores apresentados na literatura internacional.
A densidade aparente
 
é
 
determinada para uma umidade padrão de referência de 12%, 
pode ser utilizada para classificação da madeira e nos cálculos de estruturas.9.3. Retratibilidade
Define-se retratibilidade
 
como sendo a redução das dimensões em uma peça da 
madeira pela saída de água de impregnação.
9.4. Resistência ao fogo
Apresenta resistência ao fogo superior à
 
de outros materiais. Uma peça de madeira 
exposta ao fogo torna-se um combustível para a propagação das chamas, porém, após 
alguns minutos, uma camada mais externa da madeira se carboniza tornando-se um 
isolante térmico, que retém o calor, auxiliando, assim, na contenção do incêndio, 
evitando que toda a peça seja destruída. A proporção da madeira carbonizada com o 
tempo varia de acordo com a espécie e as condições de exposição ao fogo. Algumas 
normas prevêem uma propagação do fogo, em madeiras do tipo coníferas, da ordem de 
0,7 mm/min.
9.5. Durabilidade Natural
A durabilidade da madeira, com relação a biodeterioração, depende da espécie e das 
características anatômicas. Certas espécies apresentam alta resistência natural ao 
ataque biológico enquanto outras são menos resistentes.
Outro ponto importante que deve ser destacado é
 
a diferença na durabilidade da 
madeira de acordo com a região da tora da qual a peça de madeira foi extraída, pois, 
como visto anteriormente, o cerne e o alburno apresentam características diferentes, 
incluindo-se aqui a durabilidade natural, com o alburno sendo muito mais vulnerável ao
ataque biológico.
A baixa durabilidade natural de algumas espécies pode ser compensada por um 
tratamento preservativo adequado às peças, alcançando-se assim melhores níveis de 
durabilidade, próximos dos apresentados pelas espécies naturalmente resistentes.
9.6. Resistência Química
A madeira apresenta boa resistência a ataques químicos. Em muitas indústrias, ela é
 preferida em lugar de outros materiais que sofrem mais facilmente o ataque de agentes 
químicos. Em alguns casos, a madeira pode sofrer danos devidos ao ataque de ácidos 
ou bases fortes.
10. SECAGEM DA MADEIRA
As árvores retém grande quantidade de líquidos, então a madeira extraída deve passar 
por processos de secagem antes de ser utilizada.
O início da secagem começa com a evaporação da água localizada no lúmen das 
células (vasos, traqueídeos, fibras, etc.), denominada de água livre ou água de 
capilaridade. A madeira perde de forma rápida a água de capilaridade sem sofrer 
contrações volumétricas significativas ou alterações nas suas propriedades resistentes.
Após a perda de água de capilaridade, permanece na madeira a água contida nas 
paredes celulares, denominada de água de adesão. O teor de umidade relativo a este 
estágio é
 
denominado de ponto de saturação das fibras (PSF), estando este valor em 
torno de 20% do peso seco. Alterações na umidade abaixo do PSF acarretam o 
aumento das propriedades resistentes da madeira e contrações volumétricas
10.1 DEFEITOS DEVIDO À
 
SECAGEM
(1)
 
Fendas e rachaduras, geralmente devido a uma secagem rápida nas primeiras 
horas
(2)
 
Colapso, que se origina nas primeiras etapas da secagem e muitas vezes 
acompanhado de fissuras internas;
(3)
 
Abaulamento, que se deve a tensões internas as quais apresenta a árvore 
combinada a uma secagem irregular. 
11. INDÚSTRIA DA MADEIRA
A indústria da madeira abrange três grandes tipos de operações:
11.1. Beneficiamento
Há
 
os processos de falquejamento
 
(em que as toras são desbastadas), desdobramento 
(divisão em tábuas) e compensação (em que finas camadas --
 
lâminas --
 
são 
superpostas e coladas). Durante estas etapas variados fins são contemplados: o 
falquejamento
 
pode ter em vista a preparação de lenha ou de peças lavradas e 
serradas (para dormentes, postes, pranchões, componentes de caixotes, engradados e 
congêneres); o desdobramento destina-se, em geral, à
 
construção civil (tábuas, 
barrotes, caibros, sarrafos, ripas, tacos para assoalho), enquanto a compensação da 
madeira --
 
que também pode ser folheada, aglutinada ou concrecionada
 
por 
prensagem.
11.2. Processamento
A madeira é
 
usada química ou físico-quimicamente como matéria-prima na produção de 
celulose e de diversas pastas (hidráulicas, mecânicas, físico-químicas e químicas), 
corantes, vários tipos de látex, carvões vegetais, gases combustíveis e outros produtos.
11.3. Incorporação
É
 
criado bens ou artefatos que utilizam as propriedades essencialmente mecânicas da 
madeira (dureza e maciez, densidade e leveza, elasticidade e rigidez, plasticidade): 
cabos de ferramentas, carretéis, roldanas, fôrmas trabalhadas, embalagens comuns e 
especiais, artigos de palha e cortiça, móveis de todo tipo com predomínio ou 
participação da madeira, composições arquitetônicas e decorativas, armações e outros 
sistemas de utilização composta.
11.1 Processo de Laminação
12. Aplicações
12.1. Produção de papel
As madeiras mais indicadas são as que possuem percentual alto de
 
fibras de 
paredes finas, pouco parênquima axial e radial e densidade básica baixa. A qualidade 
do papel está
 
intimamente relacionada aos caracteres anatômicos da madeira, tais 
como: freqüência de poros, das fibras e de parênquima, comprimento e espessura 
das paredes das fibras. O papel produzido com grande proporção de fibras de parede 
delgadas terá
 
alta resistência ao estouro e à
 
tração. No entanto à
 
medida que essa 
proporção seja diminuída em favor das fibras com paredes espessas, as resistências 
obtidas anteriormente serão reduzidas, aumentando a resistência ao rasgo. 
12.2. Energia
Quanto maior for a fração parede das fibras, maior será
 
a densidade básica e 
conseqüentemente a madeira terá
 
mais celulose, hemicelulose, e lignina. Em geral, 
as madeiras de boa qualidade para a geração de energia são ricas em fibras de 
paredes espessas, fração parede das fibras e densidade altas.
12.2. Principais mercados
13. MADEIRAS NO BRASIL
- Cerca de metade do território nacional é
 
coberta de florestas.
-
 
A área florestada, apesar do contínuo desmatamento nos últimos dois séculos,
 
 
compreende mais de um quarto da área de florestas tropicais no mundo.
-
 
São mais de 200 essas árvores nativas cuja madeira é
 
utilizável na indústria.
-
 
A indústria madeireira é
 
regulada e controlada pelo Instituto Brasileiro de Meio 
Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama). 
-
 
Contribui com 4% do Produto Interno Bruto (PIB), e gera cerca
 
de 30 mil empregos 
diretos e 60 mil indiretos.
	Slide Number 1
	1.IMPORTÂNCIA DA MADEIRA
	2.CONSTITUIÇÃO DA MADEIRA
	3.ESTRUTURA DA MADEIRA
	4.COMPOSIÇÃO DA MADEIRA
	Slide Number 6
	5.CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
	Slide Number 8
	Slide Number 9
	Slide Number 10
	6.2. NUTRIÇÃO
	7. ANATOMIA DO TECIDO LENHOSO�
	Slide Number 13
	Slide Number 14
	Slide Number 15
	Slide Number 16
	Slide Number 17
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