Aula 5 - Madeiras [Modo de Compatibilidade]

Prévia do material em texto

18/04/2015
1
Propriedades Físicas e 
Mecânicas da madeira
Madeiras1 Madeiras
Tipos de madeira de construção 
a) madeiras duras - provenientes de árvores frondosas (com folhas
achatadas e largas), de crescimento lento, como a peroba, ipê, aroeira,
carvalho etc.; as madeiras duras de melhor qualidade são também chamadas
madeiras de lei;
b) madeiras macias - provenientes em geral das árvores coníferas (com
folhas em forma de agulhas ou escamas, e sementes agrupadas em forma de
cones), de crescimento rápido, como pinheiro-do-paraná e pinheiro-bravo ou
pinheirinho, pinheiros europeus, norte-americanos etc.
2
Madeiras
Madeiras macias 
Pínus
3 Madeiras
Madeiras duras 
Eucalipto
4
Madeiras
- As madeiras de construção devem ser tiradas de preferência do cerne, mais
durável.
- O alburno produz madeira imatura, não endurecida, mais sujeita à
decomposição.
- Não existe, entretanto, uma relação consistente entre as resistências dessa
duas partes do tronco nas diversas espécies vegetais.
5 Madeiras
Propriedades físicas das madeiras 
a) Anisotropia da madeira: Devido à orientação das células, a madeira é um
material anisotrópico, apresentando três direções principais: longitudinal, radial
e tangencial.
b) Umidade: A umidade da madeira tem grande importância sobre as suas 
propriedades. O grau de umidade é medido pelo peso de água dividido pelo 
peso de amostra seca na estufa. No Brasil e na Europa, adota-se 15 %, nos 
Estados Unidos 12 % como umidade padrão de referência. 
c) Retração da madeira: As madeiras sofrem retração ou inchamento com a
variação da umidade entre 0 % e o ponto de saturação da fibras (30%), sendo
a variação aproximadamente linear. O fenômeno é mais importante na direção
tangencial; para redução da umidade de 30% até 0%, a retração tangencial
varia de 5% a 10% da dimensão verde, conforme as espécies. A retração na
direção radial é cerca da metade da direção tangencial.
6
18/04/2015
2
Madeiras
d) Dilatação linear: O coeficiente de dilatação linear das madeiras, na
direção longitudinal, varia de 0,3 x 10-5 a 0,45 x 10-5 por o ºC , sendo pois, da
ordem de ¼ do coeficiente de dilatação linear do aço.
O que provoca: empenamento da madeira
7 Madeiras
Defeito das madeiras 
Os defeitos podem provir da constituição do tronco ou do processo de
preparação das peças. Os principais defeitos da madeira são: nós, fendas,
gretas ou ventas, abaulamento, arqueadura, fibras reversas, furos de larva,
bolor, apodrecimento, etc.
8
Madeiras
Madeiras de construção produtos comerciais 
Tipos de madeiras de construção
a) madeiras maciças:
• Madeira bruta ou roliça: É empregada em forma de tronco, servindo para
estacas, escoramentos, postes, colunas etc. As árvores devem ser cortadas de
preferência na época da seca, quando o tronco tem menor teor de umidade.
Após o corte, remove-se a casca, deixando-se o tronco secar em local arejado
e protegido contra o sol. As madeiras roliças, que não passaram por um
período mais ou menos longo de secagem, ficam sujeitas a retrações
transversais que provocam rachaduras nas extremidades;
9 Madeiras
• Madeira falqueada: é a madeira que tem as faces laterais aparadas a
machado, formando secções maciças, quadradas ou retangulares; é utilizada
em estacas, moirões de cerca, pontes etc.;
10
Madeiras
• Madeira serrada: é o produto estrutural de madeira mais comum entre nós.
O tronco é cortado nas serrarias, em dimensões padronizadas para o comércio,
passando depois por um período de secagem;
As madeiras serradas, são vendidas em secções padronizadas, com bitolas
nominais em polegadas.
11 Madeiras12
18/04/2015
3
Madeiras
Madeiras industrializadas: 
• Madeira laminada e colada: é o produto estrutural de madeira mais
importante nos países industrializados. A madeira selecionada é cortada em
lâminas, de 15 mm ou mais de espessura, que são coladas sob pressão,
formando grandes vigas, em geral de secção retangular. As lâminas podem
ser emendadas com cola nas extremidades, formando peças de grande
comprimento;
13 Madeiras
• Madeira compensada: A madeira compensada é formada pela colagem de
três ou mais lâminas finas, alternando-se as direções das fibras em ângulo
reto. Os compensados podem ter três, cinco ou mais lâminas, sempre em
número impar.
14
Madeiras
Classificação das peças estruturais de madeira 
a) Primeira categoria: Madeira de qualidade excepcional, sem nós,
retilínea, limpa em ambas as faces, corretamente serrada na bitola exata,
com arestas no esquadro, quase isenta de defeitos;
b) Segunda categoria: Madeira de qualidade estrutural corrente, com
pequena incidência de nós firmes e outros defeitos. Deve satisfazer em uma
das faces às características da primeira categoria;
c) Terceira categoria: Madeira de qualidade estrutural inferior, com nós e
furos de larvas em ambas as faces, com manchas e bolores ou de outra
natureza, de cor natural, corretamente serrada e de bitola exata, com quinas
no esquadro.
15 Madeiras
Tensões admissíveis básicas em peças estruturais de madeira
bruta ou serrada
As normas brasileiras fornecem tensões admissíveis válidas para peças de 2ª
categoria, que são as correntemente utilizadas. Nos casos especiais de peças
de 1ª categoria, as tensões admissíveis podem ser aumentadas, multiplicando-
as pela constante 1,4.
Para cada espécie, são determinados os seguintes valores médios:
fc - resistência à compressão paralela às fibras; 
f b - módulo de ruptura à flexão estática; 
f v - resistência ao cisalhamento paralelo às fibras; 
E - módulo de elasticidade. 
16
Madeiras17 Madeiras18
18/04/2015
4
Madeiras19 Madeiras20
Madeiras
O tratamento industrial é realizado a vácuo ou sob pressão em autoclave
utilizando produtos preservativos regulamentados pelos órgãos
competentes. Esses processos industriais são mais seguros para o meio
ambiente, gerando uma contínua queda na utilização do sistema manual.
A autoclave é um cilindro que suporta pressão, onde a madeira é introduzida
e em seguida os produtos químicos preservantes são injetados. As pressões
utilizadas são superiores a atmosférica e as etapas de tratamento são:
colocação da madeira; início do vácuo; injeção da solução preservante;
tratamento com o vácuo; término do vácuo e retirada da solução excedente.
Tratamento madeira
Autoclavagem
21 Madeiras
- Os preservantes de madeira podem ser compostos puros ou misturas existindo
grande variação no custo, na eficiência e no modo de usar. O preservante ideal é
aquele que consegue permanecer na madeira, é tóxico aos fungos e insetos,
mas que não é prejudicial aos homens e animais.
-Somente através de autoclavagem é possível impregnar profundamente a
madeira com produtos inseticidas e fungicidas de ação comprovada,
protegendo-a contra o apodrecimento, o cupim, e outros agentes biológicos de
deterioração.
-Antes de ser submetida ao tratamento por autoclavagem, a madeira passa por
um período de secagem natural de aproximadamente 3 meses, até apresentar
um grau de umidade compatível.
22
Madeiras
Mistura de sais de CuO
(Óxido de Cobre), 
Cr²O³ (Trióxido de Cromo)
Ácido Bórico.
CCB
Mistura de sais de CuO (Óxido de 
Cobre), 
Cr²O³ (Trióxido de Cromo)
Arsênio.
CCA
23 Madeiras
1ª Etapa – Introduz a madeira, depois de seca, no cilindro de alta pressão
(autoclave) e fechar a porta. A pressão interna é igual ao da externa.
2ª Etapa – Inicia-se o vácuo inicial, com a finalidade de extrair o ar da
autoclave e das cavidades (celulares) da madeira, a 650 mmHg.
3ª Etapa – Mantendo o vácuo, se inicia o enchimento da autoclave com a 
solução preservante, com a ajuda do próprio vácuo existente dentro da 
autoclave.
4ª Etapa - Quando a autoclave está totalmente cheia com a madeira e 
solução preservante, finaliza o vácuo inicial, dá-se à pressão atéa saturação 
de18Kgf/cm² de pressão,.
5ª Etapa – Finalizando a fase, a solução excedente é transferida para o 
tanque reservatório, evaziando-se totalmente a autoclave
6ª Etapa – Inicia-se o vácuo final para a retirada do excesso de solução 
preservativa da superfície da madeira. A duração do ciclo de tratamento é de 
aproximadamente 4 horas.
24
18/04/2015
5
Madeiras
Óleo queimado
Tem função:
- Inseticida
- fungicida
- Impermeabilizante
Obs: altamente poluente
25 Madeiras
Produtos comerciais
Existem diversos produtos no mercado, sendo o mais conhecido o Jimo
cupim, que pode ser utilizado puro ou misturado ao óleo diesel, Penetrol entre
outros
Jimo Cupim Incolor
É um produto pronto para o uso de cor castanho claro, 
quase incolor, indicado para madeira seca, que poderá 
posteriormente ser pintada, envernizada, encerada ou 
tratada com "synteko", "cascolac", "pinholac" e 
produtos similares.
A aplicação de Jimo Cupim Incolor não altera a cor 
natural da madeira. A aplicação de ceras, tintas, 
vernizes ou lacas só deverá ser realizada após a 
secagem do produto, que é variável de acordo com as 
condições de clima local.
26
Madeiras
Jimo Cupim Marrom Escuro
É um produto pronto para o uso que 
proporciona um acabamento escuro, rústico, 
decorativo e transparente, realçando assim a 
beleza dos veios naturais da madeira.
Tem larga aplicação na zona rural, sendo 
aplicado no tratamento de moirões, cercas, 
estacas, galpões, etc. Como elemento 
decorativo, Jimo Cupim Marrom Escuro 
confere rusticidade aos ambientes quando 
aplicado em móveis, painéis de madeira, 
objetos de arte, forros, barrotes, lajotas, 
tijolos expostos, etc.
Para madeiras de até uma polegada, o rendimento básico por litro do produto 
varia de 3 a 5 m2, tratando-se de madeira bruta e de 8 a 10 m2 tratando-se de 
móveis, parquetes, etc.,
27 Madeiras
Jimo Cupim Concentrado
É uma formulação que deve ser diluída a 10% em solvente, 
antes de aplicar.
O produto é um líquido castanho indicado para o preparo de 
produtos conservantes e preservativos da madeira, através de 
sua solubilização em solventes orgânicos tais como aguarraz, 
querosene, óleo diesel, óleo queimado ou outro solvente 
adequado.
Para preparar 100 litros de produto pronto para o uso, tomam-
se 10 litros de Jimo Cupim Concentrado mais 90 litros de 
solvente ou mistura de solventes.
Para escurecer a formulação tornando-a marrom, deve ser 
misturado um corante fornecido pela Jimo Quimica, usando as 
seguintes concentrações:
10% Jimo Cupim Concentrado
15% Corante marrom
75% Solvente
28
Madeiras
O PENETROL é indicado para prevenção
e no tratamento de madeiras de
construção, rufos, caibros, portas, portais,
esquadrias de madeiras, compensados,
aglomerados, e a utilizaçao em móveis,
peças de arte em madeira, livros e
compostos celulósicos.
Assim como o Jimo é toxico e inflamável.
29