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9. Madeiras   Aplicações na construção civil.ppt [Modo de Compatibilidade]

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Fonte: Wilcox et. Al. 1991
EIXOS E PLANOS ORTOTRÓPICOS
DA MADEIRA
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Conhecer as propriedades físicas da 
madeira é de grande importância porque:
Estas propriedades podem influenciar 
significativamente no desempenho e 
resistência da madeira utilizada 
estruturalmente.
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Fatores que influem nas características 
físicas da madeira:
 espécie da árvore;
 o solo e o clima da região de origem da 
árvore;
 fisiologia (metabolismo) da árvore;
 anatomia do tecido lenhoso;
 variação da composição química.
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Características físicas da madeira (para 
sua utilização como material de 
construção), destacam-se:
 densidade (massa específica); 
 umidade;
 retratibilidade;
 resistência ao fogo;
 resistência química.
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Massa específica (relação entre a 
massa e o volume)
Classificação IPT
 Madeiras leves: até 500 kg/m³
 Madeiras médias: de 500 a 700 kg/m³
 Madeiras pesadas: acima de 700 kg/m³
Massa específica aparente de algumas espécies
Massa específica aparente de algumas espécies
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Teor de umidade
É um dos principais fatores de influência sobre as 
propriedades da madeira.
Através de ensaios em laboratório com auxílio de 
uma estufa e uma balança de precisão ou aparelhos 
eletrônicos.
Medidor umidade de
Madeira marca kett
Modelo hm-520/hm-530
Origem: japão
FAIXAS DE UMIDADE
Madeira comercialmente seca: 
18%<H<23%;
Madeira seca ao ar: 
13%<H<18%;
Madeira dessecada (secagem artificial): 
0%<H<13%;
Madeira completamente seca (secagem 
artificial): H=0%.
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA
Retratilidade 
É a propriedade da madeira de alterar 
suas dimensões e o volume quando o 
seu teor de umidade varia entre o estado 
anidro e o estado de saturação dos tecidos 
celulósicos.
RETRATILIDADE DA MADEIRA 
A madeiras sofrem retração ou inchamento 
com a variação da umidade:
retração longitudinal: na direção das 
fibras de madeira;
retração radial: direção dos raios 
medulares (mais importante);
retração tangencial: tangente aos anéis 
de crescimento.
CARACTERÍSTICAS DA MADEIRA
Retratilidade durante a secagem
Fonte: WILCOX et al.,1991
Classificação das madeiras conforme Retratilidade (%)
Retratilidade 
total (%)
Qualificação Exemplos
15 a 20 Forte
Toras com grandes fendas de
secagem. Devem ser rapidamente
desdobradas.
10 a 15 Média
Toras com fendas médias de
secagem. Podem ser conservadas e
usadas em forma cilíndrica (galerias
de minas, pontaletes). Resinosas em
geral.
5 a 10 Fraca
Toras com pequenas fendas, aptas
para marcenaria e laminados.
Teores de umidade no emprego da madeira
Tipo de construção
Teor de umidade 
correspondente
Tipo de secagem
a realizar
Construções submersas, pilotis, 
pontes, açudes, etc
30% - Madeira saturada 
de água, acima do 
ponto de saturação das 
fibras
Construções expostas a umidade, 
não coberta e não abrigadas: 
torres, etc
18 a 23% - Madeiras 
úmidas, ditas 
“comercialmente secas”
Parcial no canteiro de
obras.
Construções abrigadas em local 
coberto mas largamente aberto: 
hangares, entrepostos, telheiros.
16 a 20% - Madeiras 
relativamente secas
No canteiro ou artificial
sumária
Construções em locais fechados e 
cobertos: carpintaria de telhados
13 a 17% - Madeiras 
“secas ao ar”
Natural ou artificial até
≅ 15%
Locais fechados e aquecidos
10 a 12% - Madeiras 
bem secas
Artificial
Locais com aquecimento artificial
8 a 10% - Madeiras 
dessecadas
Artificial
Retratilidade de madeiras
Espécie
Radial 
(%)
Tangencial 
(%)
Volumétrica 
(%)
Açoita-cavalo 3,04 7,29 11,93
Cabriúva 2,75 6,12 10,03
Canela preta 2,90 7,16 14,51
Cedro 2,96 5,40 11,81
Eucalipto 
tereticornis
6,46 17,10 23,24
Louro 3,42 7,78 10,30
Pinho 3,50 6,76 13,10
Peroba-rosa 3,70 6,90 12,20
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Ensaios mecânicos de 
Madeiras
Objetivos: Obter dados 
comparativos e 
caracterizar as 
espécies.
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Ensaio de flexão
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Compressão 
perpendicular 
às fibras
Compressão 
inclinada em 
relação às fibras
Fonte:RITTER,1990
Flexão na madeiratração 
perpendicular 
às fibras
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
tração 
paralela às 
fibras
Cisalhamento na 
madeira
Fonte:UFMT
Compressão 
paralela às 
fibras
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Tração paralela as fibras da 
linha e do pendural.
Fonte: Appleton, 2003
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Compressão paralela as 
fibras das pernas.
Fonte: Appleton, 2003
PROPRIEDADES MECÂNICAS DA 
MADEIRA
Flexão de pernas e madre.
Fonte: Appleton, 2003
SECAGEM
Devido a constituição anatômica das árvores 
que retém grande quantidade de líquidos, a 
madeira extraída deve passar por 
processos de secagem antes de ser 
utilizada.
Existem duas formas de secagem:
Secagem natural;
Secagem artificial.
A metade da umidade é evaporada em 30 
dias;
Baixo investimento.
SECAGEM NATURAL
SECAGEM NATURAL
Pranchas de madeira gradeadas
Vantagens:
Rapidez de secagem;
Teor de umidade final homogêneo;
Esterilização do material  fungos e 
insetos.
Desvantagem:
Alto investimento.
SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS
Caldeira a vapor
Estufa em alvenaria –
carregamento por 
empilhadeira.
SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS
SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS
Agrega valor ao produto final e possibilita:
 substancial redução do peso;
 aumento da resistência natural ao 
apodrecimento e a insetos;
melhoria de propriedades mecânicas 
(dureza, resistência a compressão e flexão);
 aumento da resistência nas ligações 
(pregadas, parafusadas e coladas);
SECAGEM ARTIFICIAL EM ESTUFAS
 aumento da resistência elétrica 
(Isolamento térmico e acústico);
melhoria da usinagem (torneamento, 
molduramento, furação e lixação);
 ausência de deformações e estabilidade 
dimensional;
 Facilita trabalhos de acabamentos
superficiais (verniz, pintura, laca,...).
DEFEITOS DA MADEIRA
Quando se trata da madeira, é pouco 
provável a obtenção da matéria-prima 
livre de defeitos: 
Defeitos de crescimento;
Defeitos de produção;
Defeitos de secagem;
Defeitos de conservação.
DEFEITOS DE CRESCIMENTO
NÓS: imperfeições nos pontos onde existiam 
galhos. 
Os galhos vivos na época do abate da árvore 
produzem nós firmes.
Galhos mortos produzem nós soltos (podem 
cair durante a serragem da peça produzindo 
furos). 
Eles mudam a orientação das fibras, afetam a 
resistência à tração, durabilidade e 
estética.
Nós da madeira
Nós da madeira
DEFEITOS DE CRESCIMENTO
Fibras reversas: 
Fibras não paralelas ao eixo da peça, reduzem 
a resistência da madeira. 
Podem ocorrer devido à serragem em plano 
inadequado ou até por causas naturais, como 
a proximidade entre os nós.
DEFEITOS DE PRODUÇÃO
Fraturas, fendas, machucaduras e cantos 
quebrados podem ocorrer:
 no momento do abate da árvore;
 por um corte mal feito;
 ou por um desdobro mal executado.
Esta fase, como as demais, merece cuidados, 
principalmente com as ferramentas que 
devem sempre estar afiadas.
DEFEITOS DE PRODUÇÃO
Esmoada ou quina morta: é a ausência de 
madeira, originada pela curvatura natural, 
na quina da peça de madeira. 
DEFEITOS DE SECAGEM
Durante o processo de secagem o 
material pode ser danificado, por uma 
retração excessiva por perda de água, 
causando:
 rachaduras ou