Tecnologia da Madeira - notas de aula.

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Notas de aula 
 
 Prof. Expedito Baracho Jr 
 baracho@dcfl.ufrpe.br 
 
Setembro - 2015 
 2 
CONTEÚDO 
 
 
 
 Página 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO............................................................................................................................. 04 
2. HISTÓRIA DA TECNOLOGIA E USOS DA MADEIRA................................................................ 04 
3. NOÇÕES DE ANATOMIA DA MADEIRA..................................................................................... 12 
 
4. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA.................................................................................. 
 
20 
 
4.1. Teor de umidade....................................................................................................................... 
 
20 
 Métodos de determinação do teor de umidade......................................................................... 21 
 Fatores que afetam a umidade da madeira.............................................................................. 29 
 Higroscopicidade da madeira.................................................................................................... 29 
 
4.2. Densidade da madeira.............................................................................................................. 35 
 Densidade aparente.................................................................................................................. 35 
 Métodos de determinação da densidade aparente................................................................... 36 
 Densidade real.......................................................................................................................... 38 
 Fatores que influem na densidade da madeira......................................................................... 38 
 Percentagem de vazios............................................................................................................. 40 
 
4.3. Contração e inchamento........................................................................................................... 40 
 Determinação do inchamento e contração volumétricos máximos........................................... 42 
 Inchamento e contração lineares.............................................................................................. 43 
 Anisotropia dimensional............................................................................................................ 43 
 Determinação dos coeficientes de inchamento e contração..................................................... 44 
 Fatores que afetam a movimentação higroscópica da madeira................................................ 45 
 Estabilidade dimensional da madeira........................................................................................ 46 
 
4.4. Propriedades térmicas.............................................................................................................. 47 
 Condutividade térmica............................................................................................................... 47 
 Calor específico......................................................................................................................... 48 
 Propagação térmica.................................................................................................................. 48 
 Dilatação térmica....................................................................................................................... 49 
 Poder calorífico.......................................................................................................................... 49 
 
4.5. Propriedades elétricas............................................................................................................... 49 
 Condutividade elétrica............................................................................................................... 49 
 Constante dielétrica................................................................................................................... 50 
 Fator de potência dielétrica....................................................................................................... 50 
 
4.6. Propriedades acústicas............................................................................................................. 51 
 Isolamento do som.................................................................................................................... 52 
 
5. PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA........................................................................... 53 
 
5.1. Propriedades viscoelásticas...................................................................................................... 54 
 
5.2. Propriedades elásticas.............................................................................................................. 55 
 Módulo de elasticidade.............................................................................................................. 56 
 Coeficiente de Poisson.............................................................................................................. 57 
 3 
 Módulo de rigidez...................................................................................................................... 58 
 Constantes elásticas da parede celular e da madeira.............................................................. 58 
 
5.3. Propriedades mecânicas........................................................................................................... 59 
 Considerações sobre a NBR 7190/1997................................................................................... 60 
 Compressão paralela às fibras.................................................................................................. 60 
 Compressão normal às fibras................................................................................................... 62 
 Flexão estática.......................................................................................................................... 64 
 Resistência ao Impacto na flexâo............................................................................................. 67 
 Tração........................................................................................................................................ 68 
 Tração paralela às fibras........................................................................................................... 69 
 Tração normal às fibras............................................................................................................. 70 
 Cisalhamento............................................................................................................................ 71 
 Dureza....................................................................................................................................... 72 
 Fendilhamento........................................................................................................................... 73 
 Torção....................................................................................................................................... 73 
 
5.4. Ruptura na madeira..................................................................................................................74 
 
5.5. Fatores que afetam as propriedades mecânicas da madeira................................................... 74 
 Fatores naturais........................................................................................................................ 74 
 Densidade................................................................................................................................. 74 
 Nós............................................................................................................................................ 75 
 Inclinação da grã....................................................................................................................... 76 
 Orientação dos anéis de crescimento....................................................................................... 77 
 Lenho de reação....................................................................................................................... 77 
 Madeira juvenil.......................................................................................................................... 77 
 Falhas de compressão.............................................................................................................. 78 
 Bolsas de resina ou de goma.................................................................................................... 78 
 Bicada de pássaro..................................................................................................................... 78 
 Extrativos................................................................................................................................... 79 
 Madeira morta........................................................................................................................... 79 
 Fatores ambientais e de utilização............................................................................................ 79 
 Umidade.................................................................................................................................... 79 
 Temperatura.............................................................................................................................. 80 
 Duração da carga...................................................................................................................... 80 
 Fadiga....................................................................................................................................... 81 
 Idade......................................................................................................................................... 82 
 Exposição a substâncias químicas........................................................................................... 82 
 Tratamento químico.................................................................................................................. 82 
 Radiação nuclear...................................................................................................................... 83 
 Fungos manchadores e emboladores....................................................................................... 83 
 Fungos apodrecedores............................................................................................................. 83 
 Insetos....................................................................................................................................... 84 
 
6. Qualidade da madeira.................................................................................................................. 84 
 
7. BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................ 84 
 
* Capa Ilustração adaptada de Rowell (2013) 
 
 
 
 
 
 
 4 
TECNOLOGIA DA MADEIRA 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A norma brasileira NBR 7190:1997 prescre- 
ve os métodos a serem adotados nos ensaios para 
determinação de propriedades da madeira em 
projetos de estruturas, visando sua caracterização 
completa, mínima e simplificada. 
 A Norma determina que para a investigação 
direta de lotes de madeira serrada considerados 
homogêneos, cada um não deve ter volume superi- 
or a 12 m
3
. De cada lote investigado deve-se extrair 
uma amostra, com corpos-de-prova (cp) distribuídos 
aleatoriamente, não se devendo retirar mais de um 
cp da mesma peça. Os cp devem ser isentos de 
defeitos e retirados de regiões afastadas das extre- 
midades das peças de pelo menos cinco vezes a 
menor dimensão da seção transversal, mas nunca 
inferior a 30 cm, pois as extremidades ou margens 
das peças de madeira são mais secas. 
 O número mínimo de cp deve ser de 06 
(seis) para caracterização simplificada e de 12 
(doze) para caracterização mínima de espécies 
pouco conhecidas. 
 A Norma ainda preceitua a obtenção de 
valores característicos das propriedades da madeira 
e a confecção de um relatório técnico para 
apresentação dos resultados. 
 
2. HISTÓRIA DA TECNOLOGIA E USOS DA MA- 
 DEIRA 
 
 Embora existam poucos trabalhos sobre a 
história da Ciência da Madeira, alguns são impor-
tantes ao registrarem eventos significativos que con- 
tribuíram com o progresso do uso e da tecnologia 
da madeira ao longo do tempo, a exemplo de 
MacDaniels (1925), Brotero (1932), Pereira (1933), 
Youngs (1982), Perlin (1991), Masri (1995), Meiggs 
(1998), Oosthoek (1998), Bowyer (2000), Brostow et 
al. (2010), Teischinger (2010), Grebner et al (2013) 
e Watkins (2014) 
 
. 
 
História da Tecnologia e Usos da Madeira. 
 
Teofrasto, 
(372 - 287 a.C) 
 
 
 
 
 
 
 
(“o que tem eloquência divina"). Filósofo grego, nasceu em Éreso, na ilha de 
Lesbos. Pai da Botânica. Descreveu a olho nu a anatomia interna de troncos, 
raízes e galhos, tipos de madeiras e suas utilizações. 
 
 
Real e Imperial Academia 
de Mineração. 
Selmecbánya, Eslováquia 
(1735) 
Curso de mineração e seleção, processamento e usos da madeira para minas. 
Primeiros livros sobre a madeira e suas propriedades. Uma edição de 1788 de 
Giovanni Antonio Scopoli denominou-se “Investigation of some wood species 
from the genus of spruce, of turpentine, of tar oil, or black or ship tar, of resin''. 
A expansão do ensino da madeira levou a criação da Academia Florestal em 
1808. 
 
K. Karmarsch 
 (1851) 
Publicou o “Handbuch der mechanischen Technologie“, em Hannover - 
Alemanha. Um capítulo foi dedicado a Tecnologia da Madeira. 
 
 
F. Freire Allemão, 
Custodio Alves Serrão, 
Ladisláu Netto e 
J. de Saldanha da Gama. 
Publicaram “Breve noticia sobre a collecção das madeiras do Brasil 
apresentada na exposição internacional de 1867”. Rio de Janeiro, Typographia 
Nacional. 1867. 32 p. O livro faz uma sinopse de diversas madeiras 
brasileiras, desde o Rio Grande do Sul até o Amazonas, várias identificadas 
por nome vulgar e ou por nome científico, além de seus usos. 
 5 
 
 
Nicolau Joaquim Moreira 
(1824 - 1894) 
Médico, publicou o “Vocabulario das arvores brazileiras - que podem fornecer 
madeira para construcções civis, navaes e marcenaria seguido de um Indiculo 
botanico de algumas plantas do Paraguay. Typographia Universal de 
Laemmert, 1870. 63 p. 
 
André Pinto & José 
 Rebouças Rebouças 
(1838 - 1898) 
 
 
 
Engenheiros. Publicaram dois livros sobre madeira: 
“Indice alphabetico dos pesos especificos das principaes madeiras nacionales 
e estrangeiras”. Rio de Janeiro, Typographia. de G. Leuzinger & Filhos, 1877. 
46 p. 
“Ensaio de indice geral das madeiras do Brazil”. Rio de Janeiro, 3v. 
Typographia Nacional, 1877. 1374 p. Trata-se de três volumes com informa- 
ções disponíveis na época das madeiras brasileiras, ocorrência, usos e, de 
algumas, do peso específico.Além de cientista e inventor, André Rebouças é um famoso personagem 
histórico de sua época, pela destacada e aguerrida luta contra a escravidão 
reinante e defensor da democracia rural. Amigo de D. Pedro II, foi banido do 
Brasil junto com a família real. 
 
Ludwig Von Tetmajer 
(1883) 
 
 
 
 
 
 
 
Eng. Civil suiço. Publicou diversos trabalhos sobre a flambagem de peças de 
madeira, pesquisa considerada até hoje muito importante como o início do 
conhecimento da madeira como material estrutural. 
 
Suíça 
(1893) 
Primeira utilização de madeira laminada-colada, na construção de um 
Auditório em Basel. 
 
Inglaterra 
(1898) 
Desenvolvimento do precursor da chapa dura por prensagem a quente de 
resíduos de papel. 
 
Japão 
(1902) 
Criação do Laboratório de Processamento da Madeira no Departamento de 
Engenharia Florestal da Faculdade de Agricultura da Universidade de Tóquio. 
Início dos estudos acadêmicos do processamento da madeira. 
 
Japão 
(1905) 
Fundação do Instituto de Pesquisas Florestais e Produtos Florestais, em 
Tóquio. 
 
Hypólito Pujol Junior 
(1905) 
 
 
 
 
 
 
Engenheiro-Arquiteto. Liderou grupo de estudantes da ‘Escola Polytechnica de 
São Paulo’ em trabalhos para determinar as características mecânicas de 47 
madeiras nacionais, publicados na ocasião no “Manual de Resistência dos 
Materiaes” (1905). 
 
http://www.estantevirtual.com.br/qau/nicolau-joaquim-moreira
 6 
Canadá 
(1908) 
Produção da primeira chapa de fibras. 
 
 
Instituto Federal Suíço de 
Tecnologia 
(1910) 
Início das pesquisas sobre anatomia da madeira, incluindo as propriedades 
básicas, tais como, resistência, estabilidade dimensional, durabilidade, 
densidade, relações de umidade e química da madeira e, aumento da vida útil 
da madeira através da secagem e tratamento. 
 
Estados Unidos 
(1910) 
Fundação do Forest Products Laboratory - FPL. 
 
Estados Unidos 
(1922) 
Descoberta da chapa dura (após sistematicamente desenvolvida). 
 
Hungria 
(1923) 
Criação do Departamento de Mecânica e Tecnologia da Madeira, na 
Universidade de Sopron; em 1924 inicia-se o curso de Tecnologia da Madeira. 
 
França 
(1925) 
Baseado nos trabalhos de Marcel Monnin a ‘Commission Permanente de 
Standardisation’ elabora o “Cahiers de Charges Unifiés Francais relatifs aux 
Bois”. 
 
Arthur de Miranda Bastos 
(1926) 
Pioneiro da Anatomia da Madeira no Brasil. Tese de formatura: “Estudo sobre 
algumas madeiras da Amazônia, sob o ponto de vista da sua identificação e 
propriedades industriais”. 
 
Ary Frederico Torres 
(1900 - 1973) 
 
 
 
 
 
Engenheiro Civil, fundador e primeiro diretor do ‘Instituto de Pesquisas 
Technologicas de S. Paulo’. Em 1927 reiniciou os estudos sobre as 
propriedades de algumas essências florestais nativas. 
 
Estados Unidos 
(1927) 
Uniformização pela ‘American Society for Testing Materials – ASTM’, dos 
métodos de ensaios das características físicas e mecânicas da madeira. 
 
Inglaterra 
(1929) 
A ‘British Engineering Standards Association’ prescreve os métodos de 
ensaios de madeiras. 
 
Estados Unidos 
(1929) 
Criação do primeiro curso universitário americano de Tecnologia da Madeira. 
 
Frederico Abranches 
Brotero 
(1935) 
 
 
 
Engenheiro da ‘Secção de Madeiras do Instituto de Pesquisas Technologicas 
de S. Paulo’, publicou o “Estudo dos caractéres physicos e mecanicos das 
madeiras”, Boletim nº 8 do IPT, 1935 (primeira edição em 1932, Boletim nº 6). 
Após sucessivas edições culminou no Boletim n° 31, aceito oficialmente como 
a norma brasileira de ensaios de madeiras. 
 7 
 
 
Franz Friedrich Paul 
Kollmann 
(1906 - 1987) 
 
 
 
 
 
 
Cientista alemão. Publicação da primeira referência universal sobre Tecnolo- 
gia da Madeira, “Technologie des Holzes. Berlin, Julius Springer Verlag”, 1936. 
764 p. Primeiro Presidente da IAWS. 
 
Suíça 
(1936) 
Criação do Departamento de Pesquisa e Teste da madeira no Laboratório 
Federal de Pesquisa e Testes de Materiais. 
 
Alemanha 
(década de 1930) 
Primeiro protótipo de chapas de partículas. 
 
Década 1940 O advento da microscopia eletrônica de transmissão incentivou a observação 
da estrutura e ultraestrutura da madeira. 
 
Noruega 
(1949) 
Criação do Instituto de Tecnologia da Madeira. 
 
Hungria 
(1949) 
Criação do Instituto de Pesquisa da Ciência da Madeira, em Budapeste. 
 
China 
(1952) 
Criação do Instituto Central de Pesquisa da Ciência Florestal, voltada para o 
estudo da madeira e desenvolvimento de produtos da madeira, em Beijing. 
 
1966 Fundação da International Academy of Wood Science ((IAWS). 
 
Folheados, colagens e encaixes com madei-
ra já eram realizados no Egito antigo há pelo menos 
3000 a.C.; também, grandes embarcações egípcias 
navegaram o mediterrâneo há 2700 a.C.(Figura 01). 
O papel surgiu na China em 105 d.C. Che- 
gou na Europa Ocidental 1000 anos depois de inven 
tado A primeira fábrica de papel também surgiu na 
China em 704 d.C. No início o papel era feito de 
 
 
 
Figura 01. Egito Antigo. Obtenção de folheados. Embarcação da Rainha Hatshepsut (1.500 a.C.). 140 m. 
 
 8 
casca, algodão ou linho, ao invés da fibra de madei-
ra, o que aconteceu a partir da metade do século 
IXX. 
A uso da madeira como material de constru- 
ção era bem evoluído desde a antiguidade, o que é 
evidente pelas edificações que existem até os dias 
atuais. O Horyu-ji, templo budista de Nara (Japão), 
com 32 m de altura, concluído em 650 d.C. incorpo- 
ra elaboradas colunas, beirais, vigas e traves; é 
considerado o edifício de madeira mais antigo do 
mundo (Fig. 02). Localizado no Tibet a 3.700 m de 
altura, o Palácio Potala, de 637, forma um complexo 
de edificações de madeira e pedra, com o atual 
Palácio concluído em 1694 (Fig. 03). 
O Templo Fogong Shanxi, com 63 m de 
altura é considerado o Pagode de madeira mais 
antigo da China, de 1056 (Fig.04). Em forma 
octogonal, é considerado uma obra-prima chinesa 
em construção de madeira. Sem o uso de um único 
prego, parafuso ou grampo, ao empregar 54 tipos 
diferentes de suportes, é um exemplo complexo e 
intricado da construção de telhado com madeira. 
A Stave Church, na Noruega, data de 1150 
e foi construída com lances íngremes de telhas de 
madeiras, de forma que o telhado confere notável 
 
 
 
Figura 02. Templo Horyu-ji, Japão (650 d.C). 
 
 
 
Figura 03. Palácio Potala, Tibet (677). 
 
durabilidade à estrutura, construída com madeiras 
de coníferas de baixa durabilidade natural (Fig. 05). 
O Portão de Sungnyemun (Portão do Sul), 
de 1396, era a mais antiga construção de madeira 
da Coreia. Destruído em 2008 por um incêndio 
criminoso (Fig. 06). Reconstruído em 2013. 
A cidade Proibida, na China, construída 
entre 1406 e 1420, constitui um complexo de 114 
edificações de madeira e pedra (Fig. 07 e 08). 
No século XIV na Europa surgiu grande nú-
mero de escultores, carpinteiros e arquitetos de ma- 
deira que contribuíram com obras que testemunham 
suas habilidades até hoje, a exemplo do 
Westminster Hall (1395), na Inglaterra, Chapel 
Bridge (séc. XIV), na Suiça e Church of the 
Transformation (1714), na Russia (Fig. 09, 10 e 11). 
É bom lembrar que nos dias atuais alguns 
produtos investigados em eventos técnicos-científi- 
cos têm sua origem a centenas ou milhares de anos 
atrás. 
 9 
 
 
 
 Figura 04. Templo Fogong Shanxi, China (1056). Figura 05. Stave Church, Noruega (1150). 
 
 
 
Figura 06. Portão de Sungnyemum (Portão do Sul), Coreia do Sul (1396). Reconstruído em 2013. 
 
 
 
 10 
 
 
Figura 07. Cidade Proibida, China (1406 – 1420). Fonte Wikipedia. 
 
 
 
Figura 08. Cidade Proibida: detalhe de telhado. Fonte Wikipedia.
 
 11 
 
 
 Figura 09. Westminster Hall, de 1395. Inglaterra. Possui 78 m de comprimento, 20 m de largura e 28 m altura; 
 vão livre de18 m. Fonte Google imagens 
 
 
 
Figura 10. Chapel Bridge, Suiça 204 m (1333). Fonte Luzern.com 
 12 
 
 
Figura 11. Church of the Transformation , Russia (1714). Fonte 
 
Como vimos, há uma longa história da 
evolução do uso sofisticado da madeira. Desde a 
antiguidade. 
 
3. NOÇÕES DE ANATOMIA DA MADEIRA 
 
3.1. Estrutura macroscópica do tronco 
A exceção do câmbio e a maioria dos raios, 
em um corte transversal de um tronco as seguintes 
estruturas se destacam (Fig. 12). 
 
3.1.1. Alburno 
 Porção externa, funcional do xilema, geral- 
mente clara (Fig. 13). Possui células vivas e mortas. 
Tem como função principal a condução ascendente 
de água ou seiva bruta nas camadas externas próxi- 
mas ao câmbio; também armazena água e substân 
cias de reserva tais como amido, açucares, óleos e 
proteínas, e produz tecidos ou compostos defensi- 
vos em resposta as injúrias. Sua permeabilidade é 
facilitada pela presença de pontoações funcionais 
não incrustadas. Possui mecanismos de defesa ati- 
vo e passivo contra os xilófagos: o ativo é induzido 
por ataque ou ferimento e o passivo é produzido 
antes da infecção. Contêm poucos extrativos tóxicos 
e geralmente é susceptível ao apodrecimento. Acei- 
ta bem tratamentos com preservativos e para me- 
lhorar suas características tecnológicas. 
 
 
 
Figura 12. Seção transversal típica de um tronco 
 13 
 
 
Figura 13. Alburno e cerne na madeira. 
 
3.1.2. Cerne 
 É a camada interna e mais antiga do lenho, 
desprovida de células vivas e materiais de reserva. 
Em algumas espécies difere do alburno pela cor 
mais escura, baixa permeabilidade e aumento da 
durabilidade natural. Há apenas mecanismo de defe 
sa passiva contra os xilófagos, proveniente do arma 
zenamento de extrativos. Fornece suporte estrutu- 
ral, otimiza o volume do alburno e mantém o ambien 
te. Cumulativo, o volume de cerne aumenta com a 
idade. 
A transformação do alburno para cerne é 
denominada de cernificação e o resultado final des- 
se processo recebe o nome de cerne. A resistência 
da madeira não é essencialmente afetada pela cer-
nificação, pois nenhuma célula é adicionada, retira- 
da ou sofre modificação anatômica no processo. 
Em algumas folhosas, associada a forma- 
ção do cerne, observa-se a ocorrência de tiloses, 
obstrução dos lumens dos vasos por tilos (Fig. 14). 
As tiloses integram a estratégia de defesa da árvore 
ao reduzir a quantidade de ar e umidade, dificultar a 
proliferação de xilófagos pelos vasos e permitir o 
acúmulo de extrativos, evitando serem diluídos pelo 
fluxo da transpiração. Nas folhosas, o fator determi- 
nante da permeabilidade da madeira é a presença 
ou não de tiloses. Os tilos são importantes na identi- 
ficação e principalmente na utilização da madeira, 
por aumentarem a densidade dentro de certos limi- 
tes e dificultarem a secagem, a impregnação com 
preservantes ou estabilizantes químicos e a infiltra- 
ção de licores na polpação, pois obstruem os ca- 
minhos naturais da circulação de líquidos. Tilos 
também podem ocorrer em coníferas. 
 
3.1.3. Anéis de crescimento 
 Nas seções transversais do caule, as cama- 
das resultantes da atividade cambial aparecem em 
forma de anéis (Fig. 15). Em zonas de clima tempe- 
rado os anéis representam os incrementos anuais 
 
 
Figura 14. Lumens de vasos invadidos por tilos. 
 
 
 
Figura 15. Anéis de crescimento. 
 
das árvores. Permitem estimar a idade da árvore; 
saber se a árvore possui incremento rápido e, sa- 
ber quais anos foram favoráveis e quais os desfa- 
voráveis. O anel de crescimento é constituído pelos 
lenhos inicial e tardio. 
 
3.2. Parede celular 
A parede celular constitui uma rígida 
armação com determinadas funções na célula, entre 
as quais resistência estrutural, estabilidade, defesa 
contra xilófagos e evitar perda de água. Sua estru- 
tura assemelha-se ao concreto reforçado: a arma- 
ção interna de microfibrilas de celulose – análogas 
aos vergalhões de ferro – é embebida em uma 
substância amorfa, a matriz, constituída de lignina e 
hemiceluloses – equivalente ao cimento + areia 
(Figuras 16 e 17). 
O ângulo das microfibrilas de celulose na 
camada S2 dos traqueóides axiais é um indicador 
das propriedades da madeira, a exemplo do módulo 
de elasticidade e contração. 
 
 
 14 
 
 
Figura 16. Parede celular com as diversas camadas e 
 e orientação das microfibrilas de celulose na 
 camada S
2
. À direita, detalhe das microfibrilas; 
 as linhas retas representam regiões cristalinas; 
 as irregulares, regiões amorfas. 
 
 
 
Figura 17. Composição da parede celular até a 
 formação da madeira. 
 
3.3. Estrutura microscópica da madeira 
 
3.3.1. Coníferas 
 
3.3.1.1. Traqueoides axiais 
 São células grandes e estreitas, com extre-
midades mais ou menos pontiagudas, imperfura- 
das, ocupando até 95 % da massa lenhosa e, por 
isso, dando uma aparência uniforme as madeiras de 
coníferas (Fig. 18). 
 Os traqueoides axiais possuem dupla fun-
ção: realizam a condução da seiva bruta e suporte 
da árvore. 
 
 
 
 
Figura 18. Traqueoides axiais. 
 
3.3.1.2. Raios 
São células parenquimáticas perpendicula- 
res aos traqueoides axiais e em sua maioria, não 
lignificadas. Tem a função de armazenar e 
transportar horizontalmente substâncias nutritivas. 
Produzem extrativos e “substâncias químicas de 
‘defesa” antes da formação do cerne ou após o 
ferimento de uma árvore. 
 
3.3.1.3. Parênquimas axiais 
Realizam o transporte e armazenamento de 
substâncias nutritivas. Normalmente ausentes ou 
escassos nas coníferas. 
 
3.3.1.4. Traqueoides radiais 
 São células bem menores e da mesma natu 
reza que os traqueoides axiais, de forma paralelepi- 
pédica, que se encontram associados aos raios. 
Tem a função de condução horizontal de nutrientes 
e suporte. 
 
 
 
 Figura 19. Traqueoides radiais com paredes lisas e 
 identuras. 
 
3.3.1.5. Canais resiníferos 
 São espaços intercelulares que produzem 
resina. 
 
 
 15 
3.3.1.6. Traqueoides em séries verticais 
 Traqueoides mais curtos e de extremidades 
retas. Possuem a função de condução e suporte. 
 
3.3.2. Folhosas 
 
3.3.2.1. Vasos 
 O vaso ou poros é uma série vertical de 
células coalescentes formando uma estrutura 
tubiforme de comprimento indeterminado (Fig. 20). 
Constituem de 7 a 55 % da massa lenhosa e reali- 
zam a condução ascendente da seiva bruta. O 
agrupamento, distribuição, abundância e tamanho 
dos poros são características importantes na 
identificação e propriedades tecnológicas da 
madeira. 
 
 
 
Figura 20. Elemento vascular. 
 
3.3.2.2. Parênquima axial 
 Bem mais abundante nas folhosas do que 
nas coníferas e raramente ausente ou muito raro. 
Apresentam parede fina não lignificada. A extrema 
abundância de parênquima (axial e radial) confere à 
madeira extraordinária leveza, baixa resistência 
mecânica e baixa durabilidade natural. 
 
3.3.2.3. Fibras 
 São células longas e estreitas, de paredes 
espessas, com extremidades afiladas, que ocorrem 
unicamente em folhosas, constituindo geralmente a 
maior parte do lenho (20 a 80 %). 
As fibras desempenham a função de 
suporte; sua porção no volume total e a espessura 
de suas paredes influem diretamente na densidade 
e na movimentação higroscópica e, indiretamente, 
nas propriedades mecânicas da madeira. 
 
 
Figura 21. Fibras 
 
3.3.2.4. Raios 
 Parênquima que possui a função de arma- 
zenar e transportar horizontalmente substâncias de 
reserva. 
 
3.3.2.5. Traqueoides vasculares e vasicêntricos 
 São de ocorrência limitada nas folhosas co-
mo vestígios da evolução no reino vegetal. Possu- 
em função suplementar de condução. São mais 
curtos do que as fibras e diferem dos traqueoides 
axiais das coníferas por serem curtos com pon- 
toaçõespequenas e usualmente alternas. 
 
3.4. Variabilidade da madeira 
 
Ocorre variação na estrutura e nas proprie- 
dades da madeira de espécie para espécie, na 
mesma espécie e na própria árvore. As causas des- 
sas variações são: 
· genéticas, 
· ambientais e 
· cambiais (idade do câmbio ao produzir lenho juve- 
 nil ou maduro). 
 
3.4.1 Madeira juvenil 
Madeira juvenil é produzida pelo câmbio 
jovem; ocupa o centro de todas as árvores. Árvores 
antigas possuem lenho maduro com o centro de 
lenho juvenil (Fig. 22). 
A madeira juvenil das coníferas apresenta: 
· qualidade inferior, 
· células mais curtas, 
· maior ângulo das microfibrilas da camada S2, 
· maior contração longitudinal), 
· baixa proporção de lenho tardio, 
 16 
 
 
Figura 22. Lenhos juvenil, maduro de uma conífera. 
 
· baixa densidade e resistência, 
· alto teor de lignina. 
 Além dos efeitos provocados pelo lenho 
juvenil, a variabilidade da madeira também é pro- 
vocada pela taxa de crescimento, galhos ou raízes. 
 
3.5. Relação entre a estrutura anatômica da madei- 
 ra com suas propriedades e comportamento 
 tecnológico 
 
3.5.1. Densidade e resistência mecânica 
 A densidade é talvez a característica tecnológica 
mais importante da madeira, pois dela dependem 
outras propriedades como resistência, grau de alte- 
ração dimensional, etc. 
 O grau de resistência que se pode deduzir da den- 
sidade é, no entanto altamente modificado pela es- 
trutura histológica (comprimento das células, espes- 
suras das paredes, quantidade de pontuações, etc). 
 As fibras constituem os elementos mais importan- 
tes na resistência mecânica da madeira de folhosas. 
Há uma estreita relação entre volume de fibras, den- 
sidade e resistência mecânica. 
  Os vasos constituem pontos fracos, sendo que 
sua abundância e distribuição reduzem consideravel 
mente a resistência mecânica da madeira. O lenho 
com porosidade em anel apresenta uma resistência 
menor a determinados esforços do que o de 
porosidade difusa. 
 O parênquima axial é um tecido frágil, cuja abun- 
dância (20 a 100 % na madeira de folhosas) e distri- 
buição (principalmente em amplas faixas contínuas), 
reduz consideravelmente a resistência da madeira. 
 Normalmente o lenho com maior volume de 
raios contém um grande volume de fibras com 
paredes espessas, possuindo elevada densidade. 
 Nas coníferas, o lenho tardio é geralmente mais 
resistente devido ao maior volume de material lenho 
so nas paredes de suas células. A percentagem de 
lenho tardio e a regularidade na espessura dos 
anéis de crescimento afetam a densidade e a resis- 
tência mecânica da madeira. 
 
3.5.2. Durabilidade natural 
 Refere-se ao grau de susceptibilidade da 
madeira ao ataque de agentes destruidores como 
fungos, insetos e brocas marinhas. 
 As madeiras de alta densidade são mais resis 
tentes aos xilófagos, pois apresenta uma estrutura 
mais fechada e freqüentemente elevado teor de 
substâncias especiais nas paredes das células. Tais 
substâncias (sílica, alcalóides, taninos), em parti- 
cular no cerne, aumenta a durabilidade natural da 
madeira devido ao efeito tóxico sobre os xilófagos. 
À sílica atribui-se a maior durabilidade das madeiras 
em contato com a água do mar. 
 A grande abundância de tecido parenquimático 
confere baixa durabilidade natural, pois é um tecido 
macio, de fácil penetração e possui conteúdos nutri- 
tivos armazenados em suas células (amidos, açúca- 
res, proteínas, etc.). O Parênquima axial paratraque 
al favorece o desenvolvimento de certos xilófagos 
que depositam seus ovos nas cavidades dos vasos 
e, ao eclodirem, as larvas alcançam facilmente os 
nutrientes. 
 Os vasos largos e livres de conteúdos e tilos favo- 
recem a penetração de fungos e insetos. 
 O cerne apresenta maior durabilidade natural, 
porém depende da qualidade preservativa dos 
extrativos presentes, das condições de exposição e 
do tipo de fungo. 
 As madeiras escuras são em geral mais duráveis. 
 A madeira constantemente seca pode durar indefi- 
nidamente. A madeira submersa não se deteriora 
significativamente: bactérias e certos fungos de 
podridão mole podem atacar madeira submersa, 
mas a deterioração resultante é muito lenta. 
 
3.5.3. Permeabilidade 
 Refere-se ao grau de facilidade de circula- 
ção de fluidos através de um material poroso sub- 
metido a um gradiente de pressão. É uma carac- 
terística importante sob o aspecto da secagem e 
preservação de madeiras. 
 Em geral, madeiras de elevada densidade são 
mais difíceis de serem secadas e impregnadas com 
soluções preservantes. 
 17 
 A maior entrada ou saída de líquidos se dá através 
dos capilares: os vasos nas folhosas e os traqueoi- 
des axiais nas coníferas. 
 O tamanho, abundância, distribuição e a presença 
ou não de substâncias obstrutoras nos poros 
influem no grau de permeabilidade das folhosas. 
 O parênquima axial é mais permeável que as 
fibras. 
 O lenho inicial é mais permeável que o lenho 
tardio. 
 O tamanho da peça de madeira e a orientação da 
grã afetam a permeabilidade. 
 Na madeira a permeabilidade é maior no sentido 
axial do que no transversal; nas coníferas a 
permeabilidade axial é 15 a 80000 vezes maior do 
que a transversal. 
 O número, forma e desempenho das pontoações 
areoladas (aspiradas ou não) nas paredes dos tra- 
queoides axiais determinam a permeabilidade da 
madeira de coníferas. 
 A presença de substâncias especiais (gomas, 
resinas, látex, etc), canais celulares e intercelulares, 
pode afetar a penetração de preservativos e a seca- 
gem de madeiras por se liquefazerem, obstruindo a 
passagem de fluidos. 
 
3.5.4. Trabalhabilidade 
 Refere-se a facilidade de se processar a 
madeira com ferramentas. Varia diretamente com a 
densidade: quanto mais baixa a densidade mais 
fácil de cortar a madeira. 
 A obtenção de uma superfície lisa depende da 
densidade, grã irregular, depósitos minerais duros e 
madeira de tração. 
 Madeiras com grã reta facilitam a obtenção de um 
bom acabamento superficial, ao contrário daquelas 
com grã irregular, que apresentam acabamentos 
ásperos. 
 Madeiras excessivamente mole (baixa densidade) 
apresentam dificuldade de acabamento, resultando 
em uma superfície lanosa. 
 Espécies de elevada densidade são difíceis de 
serem trabalhadas por desgastarem as ferramentas. 
 A presença de substâncias especiais pode causar 
dificuldades nas operações de desdobro, por aderi- 
rem-se as serras ou facas dos equipamentos. 
 A presença de carbonato de cálcio e sílica em 
abundância é capaz de tornar antieconômico o 
aproveitamento da madeira, pelos danos que 
produz nos equipamentos. 
 
3.5.5. Alteração dimensional 
 Por ser higroscópica, a madeira apresenta 
os fenômenos de contração e inchamento pela 
perda ou adsorção de água. 
 A entrada de água entre as moléculas de celulose 
da parede celular provoca o afastamento das 
mesmas e, como consequência, o inchamento. O 
processo inverso produz a aproximação das 
moléculas de celulose, resultando na contração da 
madeira. 
 Já que o inchamento e a contração ocorrem pelo 
ganho ou perda de água nas paredes celulares, 
madeiras que possuem em abundância células de 
paredes espessas (alta densidade) apresentam 
esses fenômenos em grau mais acentuado. 
 
3.4.6. Colagem e revestimentos superficiais 
 A textura da madeira tem grande impor-
tância sob esse aspecto. Madeira com textura 
grossa absorve em grande quantidade as substân- 
cias que lhe são aplicadas. 
 No caso de pinturas, são necessárias várias 
demãos para se obter um bom acabamento. Na 
colagem, a excessiva absorção do adesivo pela 
superfície porosa pode causar uma má aderência, 
além do perigo de ultrapassagem da cola até a 
outra face do compensado, prejudicando a sua 
aparência. 
 Madeira de estrutura muito fechada e superfície 
lisa apresentará deficiência depenetração do adesi- 
vo, reduzindo a área de colagem e ocasionando 
uma linha de cola fraca. 
 A presença de substâncias especiais (canais 
secretores, células oleíferas, conteúdos nos vasos) 
pode dificultar o processo de colagem e a apli- 
cação de revestimentos superficiais como pinturas, 
vernizes, etc., pois impedem a aderência do adesivo 
ou inibem o processo químico de adesão (cura da 
cola). 
 
3.4.7. Polpa e papel 
 Madeira com grande volume de células de compri- 
mento longo é comumente preferida na fabricação 
de polpa e papel em função das propriedades de 
resistência ligadas a esta característica. Para isso, 
deve apresentar elevada proporção de fibras nas 
folhosas ou de traqueoides axiais nas coníferas e 
pouco tecido parenquimático (formado de células 
curtas). 
 Madeiras de densidade elevada possuem grande 
proporção de células com paredes espessas e rijas, 
mantendo sua forma tubular após o desfibramento, 
apresentando pouca área de contato entre elas, o 
que implica na redução da resistência mecânica. 
Origina papéis volumosos, grosseiros, porosos, com 
alta absorção e elevada elasticidade. Além disso, 
não há uma boa flutuação da pasta, há risco de 
afundamento, como também maior consumo de 
energia e desgaste dos equipamentos na operação 
de desfibramento. Ao contrário, as células provenien 
tes de madeiras de menor densidade se amoldam 
melhor, apresenta maior área de contato e conse- 
qüentemente maior resistência: produz um papel 
 18 
mais compacto, menos opaco e poroso, de superfí- 
cie homogênea e de maior resistência ao estouro 
(Fig. 23). 
 
 
 A B 
 
Figura 23. Comportamento das células de madeiras de 
 alta e baixa densidade. A – células de madei- 
 ra de elevada densidade: pouca área de conta- 
 to; B- células de madeira de densidade mais 
 baixa: maior área de contato entre elas por se 
 achatarem e se amoldarem melhor. 
 
 A faixa ideal de densidade para a produção de 
papel situa-se entre 0,4 e 0,6 g/cm
3
. 
 Nas coníferas, a proporção de lenho inicial e tardio 
constitui, talvez, o fator mais importante a influenciar 
as características do papel, tais como resistência, 
porosidade, capacidade de absorção, opacidade, 
cor, etc. 
 A eficiência de penetração e difusão de substân- 
cias químicas nos traqueoides axiais depende do 
lúmen e do sistema de pontuações e a sua organiza 
ção; nos vasos depende da desobstrução, diâmetro 
e distribuição no lenho. 
 A presença de canais secretores e conteúdos espe 
ciais como gomas, resinas, látex, etc., é indesejável 
por serem estranhas ao processo, causando proble- 
mas na operação de cozimento e por se deposita- 
rem nas peneiras, superfícies metálicas e filtros. 
 Madeiras escuras comprometem a aparência do 
produto final ou aumentam o custo no processo de 
branqueamento. 
 
3.4.8. Combustibilidade 
 Determinada pela densidade e o teor de 
umidade. Madeiras de elevada densidade queimam 
melhor, uma vez que apresenta uma maior quanti- 
dade de matéria lenhosa por volume. A combusti- 
bilidade e o poder calorífico são altamente influen- 
ciados pelo teor de lignina e extrativos inflamáveis 
como óleos, resinas, ceras, etc. A presença de extra 
tivos é responsável pelo odor exalado durante a 
combustão. 
 
3.5. DEFEITOS DA MADEIRA 
 
Defeitos são irregularidades, descontinui- 
dades ou anomalias estruturais, alteração químicas 
ou colorações normais que se apresentam no inte- 
rior ou exterior da madeira e podem desvalorizar, 
prejudicar, limitar ou impedir o seu uso. Depende 
do ponto de vista do usuário, pois são inerentes a 
particularidades próprias da árvore. Podem ser: 
 
3.5.1. Defeitos de secagem 
Ocorrem pela retirada natural ou artificial da 
água da madeira, dificultando seu reaproveitamento 
em uma fase posterior (Fig. 24). 
 
 
 
 Figura 24. Contrações e deformações características de 
 peças de madeira de acordo com a forma e 
 localização no tronco. 
 
Durante a secagem normal a superfície da 
madeira seca primeiro e estando abaixo da umidade 
de saturação das fibras (Usf) contrai, enquanto o 
interior está úmido, acima do Usf. Isto provoca 
tração na superfície e compressão no interior (Fig. 
25). Se o esforço exceder a tração perpendicular 
das células, haverá rachaduras superficiais. Se a 
compressão exceder a das células do interior, 
haverá colapso. Então, a contração ocorre antes da 
peça inteira estar a um teor de umidade uniforme 
abaixo da Usf: a perda de umidade ocorre primeiro 
na superfície. Com a superfície seca, a umidade 
movimenta-se do interior para o exterior. Há duas 
maneiras de deslocamento da água: fluxo de água 
livre nos lumens das células e difusão de moléculas 
tanto da água higroscópica como do vapor d’água 
nos lumens das células. A difusão ocorre apenas 
abaixo do Usf. Continuando a secagem, o interior 
perde umidade enquanto a superfície permanece 
“imóvel”, invertendo as tensões: a superfície fica sob 
ação de compressão, enquanto o interior sob ação 
de tração, contrai. Essa distribuição de tensões 
pode ocasionar o aparecimento de rachaduras tipo 
favos de mel. 
O deslocamento da umidade é 12 a 15 
vezes maior axial do que transversalmente. 
Os principais defeitos durante o processo de 
secagem são os empenos, as rachaduras, o colap-
so e o endurecimento superficial. 
 
 19 
3.5.2. Defeitos na estrutura anatômica 
 
3.5.2.1. Nós 
Nó é uma porção do ramo de uma árvore 
 
 
 
Figura 25. Distribuição da água na madeira. 
 
incorporada à peça de madeira, com propriedades 
diferentes da madeira circundante. Podem ser nó fir- 
me ou nó morto ou solto. Os nós são mais densos, 
escuros e lignificados do que a madeira circun- 
dante e por isso mesmo mais duros e quebradiços. 
Dificultam a trabalhabilidade e apresenta deforma- 
ção desigual da madeira normal. 
Reduz acentuadamente as propriedades da 
madeira, principalmente à tração e flexão. 
 
3.5.2.2. Lenho de reação 
 É o mecanismo adotado pela árvore para 
manter ereto o tronco inclinado ou ângulos dos ga- 
lhos em resposta à gravidade e distribuição de hor- 
mônios (auxinas). Comum nas árvores com tronco 
curvo, em encostas acentuadas ou na base dos 
ramos. Pode estar presente em árvores que apre- 
sentam troncos cilíndricos e retos. 
O lenho de reação diferencia-se física, ana- 
tômica, química e mecanicamente do lenho normal. 
Coníferas e folhosas apresentam comportamento 
completamente distintos na formação do lenho de 
reação. As coníferas formam lenho de compressão 
e as folhosas, de tração (Fig. 26). 
 
3.5.3. Danos causados por esforços mecânicos 
 
3.5.3.1. Tensões de crescimento 
Há dois tipos de tensões de crescimento: as 
axiais e as tensões transversais. Quando a árvore 
está íntegra, há uma compensação entre as tensões 
internas e externas do tronco, ou seja, ocorre equilí- 
brio. Porém o abate, seccionamento ou desdobro 
pode liberá-las, ocasionando fendas e deformações 
muitas vezes exageradas (Fig. 27). 
 
 
 
Figura 26. Lenho de reação em coníferas e folhosas. 
 
 
 
Figura 27. Deformações provocadas por tensões de 
 crescimento. 
 
3.5.3.2. Falhas de compressão 
 É o rompimento interno do lenho, as vezes 
perceptível apenas ao microscópio, que surge na 
madeira serrada como linhas quebradas claras, 
dispostas perpendicularmente à grã. 
Esse defeito resulta de micro-rupturas e de- 
formações nas paredes celulares. As falhas de com- 
 20 
pressão constituem um grave defeito, pois afetam 
profundamente as propriedades mecânicas da ma- 
deira, fazendo com que esta quebre inesperada- 
mente. 
 
3.5.3.3. Aceboladura 
 Fenda circular que ocorre no interior do tronco. Corresponde a uma zona frágil em decorrência 
de um espaçamento brusco e exagerado entre 
anéis de crescimento. 
 
3.5.3.4. Bolsas de resina ou de goma 
 Quando a cavidade do defeito anterior é 
preenchida com resina ou goma têm-se as chama-
das bolsas de resina ou goma. Afeta as proprieda- 
des de resistência e a aparência da madeira, além 
de prejudicá-la para folheados e compensados. 
 
4. PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA 
 
4.1. Teor de umidade 
 A madeira, proveniente de árvores recém-
abatidas, apresenta alto teor de umidade, que tende 
a reduzir-se lenta e espontaneamente à medida que 
as toras aguardam o desdobro inicial. A umidade 
diminui com maior ou menor rapidez em função da 
espécie, condições ambientais, dimensões das pe- 
ças e empilhamento utilizado. 
 A presença da umidade é importante, pois 
influencia as propriedades que afetam a performan- 
ce e usos da madeira, tais como: 
 movimentação higroscópica 
 propriedades de resistência 
 rendimento e qualidade da celulose 
 trabalhabilidade 
 poder calorífico 
 biodegradação 
 densidade (transporte e armazenamento) 
 secagem e preservação 
 laminação e faqueado 
 aplicação de vernizes e tintas 
 colagem 
 fabricação de compensados 
 
 Teor de umidade da madeira - é a quantida- 
de de água contida na madeira. É expressa em per- 
centagem da madeira totalmente seca. 
 
u o
o
P P
U = 100
P

 (%) 
 
ou 1001
P
P
U
o
u 







 (%) onde, 
 
U = teor de umidade da madeira. 
Pu = peso da madeira úmida, a u % de umidade. 
Po = peso da madeira seca, a 0 % de umidade. 
 
 Os resultados obtidos são apresentados na 
forma de seu valor médio, representando a umidade 
média da madeira. 
Dimensões dos cp: 
 NBR 7190: 2,0 x 3,0 x 5,0 cm 
 
 
 
Figura 28. Corpo-de-prova de umidade e densidade da 
 NBR 7190, em cm. 
 
Exemplo: Qual o teor de umidade de um cp que 
pesou em estado úmido 11,29 g e, depois de seco 
em estufa 10,27 g? 
 
Resposta: 
 
Seco é o adjetivo empregado para designar 
madeira absolutamente seca, a 0 % de umidade. 
Usualmente o teor de umidade é baseado 
no peso seco e não no peso total da madeira, sendo 
assim denominada “base seca” (U). Determinado 
dessa forma, o máximo teor de umidade da madeira 
pode ultrapassar 100 %. Entre as vantagens de se 
utilizar a base seca está a relação linear da umidade 
com a movimentação higroscópica, a resistência 
mecânica e as propriedades térmicas, elétricas, 
acústicas, ópticas e radiométricas da madeira. 
A umidade pode ser também obtida basea- 
da no peso úmido, ou seja do peso total da madeira: 
 
u o
bu
u
P P
U 100
P

  (%) onde, 
 
Ubu - umidade base úmida 
 Determinada dessa forma, a umidade é de- 
nominada “base úmida”. É utilizada na indústria de 
celulose e papel, combustível e energia da madeira. 
O máximo teor de umidade da madeira é < 100 %, 
 21 
caso contrário indica a presença apenas de água e 
ausência de madeira. 
 É possível relacionar U com Ubu (Fig. 29): 
 
 bu
bu
0,01U
U 100
1 0,01U
 
  
 
 (%) 
 
 
bu
0,01U
U 100
1 0,01U
 
  
 
 (%) 
 
 
 
Figura 29. Relação entre U e Ubu.. 
 
Exemplo: Uma amostra de madeira com Pu = 600 g 
apresenta umidade na base seca de 230 %. Qual a 
sua umidade na base úmida? 
 
Resposta: 100
23001,01
23001,0
Ubu 







 = 69,70 %. 
 
Então, 69,70 % da amostra é constituída de 
água, ou seja: 0,6970 ∙ 600 = 418,20 g é o peso da 
água na amostra. Nesse caso o peso da madeira 
propriamente dita equivale a 181,80 g. 
 E qual a umidade na base seca de uma 
madeira que apresenta Pu = 87 g e Ubu = 78 % ? 
 
Resposta: 
 
 Verde é o adjetivo comumente utilizado para 
designar madeiras com teor de umidade superior a 
umidade de saturação das fibras (Usf). 
 O FPL (1999) apresenta uma fórmula na 
qual é possível estimar o teor de umidade (Usub) na 
qual a madeira submerge. A madeira não mais 
flutua a partir dessa umidade (Fig. 30). 
 
 B
sub
B
1 D
U 100
D
 
  
 
 (%) onde, 
 
DB – densidade básica da madeira. 
 
 
 
Figura 30. Umidade de submersão da madeira. 
 
Classes de umidade - São os teores de umi- 
dade normalmente utilizados. Tem por finalidade a 
referência e o ajuste das propriedades da madeira 
às condições ambientais de uso. Para se adequar 
às normas internacionais, adotaremos as classes de 
umidade a seguir. 
 0 % - madeira seca, anidra. 
 12 % - teor padrão de umidade. Umidade de 
 equilíbrio da madeira. Obtida em con- 
 dições climáticas padronizadas (20°C 
 e 65 % UR). Umidade aceita interna- 
 cionalmente. 
 verde - madeira com umidade acima da Usf. 
 
OBS.: teoricamente é possível a madeira ficar com- 
pletamente seca. Na realidade esse teor a 0 % nun- 
ca é alcançado, pois a umidade é menor que 1 %, 
mas não zero. Uma pequena fração de água conti- 
nua firmemente unida a madeira, sendo impossível 
sua remoção. Porém, muito pequena, seu volume é 
desprezível. 
 
4.1.1. Métodos de determinação do teor de umidade 
 Conhecer a umidade da madeira é muito 
importante para evitar que ocorram danos em 
construções, pisos, móveis, pontes, portas, etc. 
 O teor de umidade pode ser determinado 
através de diversos métodos físicos e químicos (ana 
líticos). Esses por sua vez, classificam-se em méto- 
dos diretos e indiretos: 
Os processos mais utilizados são os de pe-
sagem por secagem convencional (gravimétrico) e 
os medidores elétricos portáteis. 
 
 
 22 
 Secagem convencional 
 Método de Pesagem Secagem com infravermelho 
 Métodos de Medição Secagem com microondas 
 Direta 
 Métodos Químicos Karl Fischer 
 Destilação 
 
 Resistência 
 Métodos Elétricos Capacitância 
 Microondas 
 
 Raios Nêutrons 
 Métodos Radiométricos Raios-α, -β e -γ 
 Raios-X 
 Métodos de Medição 
 Indireta Métodos Ópticos Reflexão do infravermelho 
 Absorção do infravermelho 
 
 Método higrométrico 
 
 Métodos Acústicos Ultra-som 
 Emissão acústica 
 
4.1.1.1. Métodos de medição direta 
 
4.1.1.1.1. Método de pesagem 
 Consiste na determinação imediata do peso 
de cp, partículas, serragem, cavacos, pó de serra ou 
quaisquer outras amostras de madeira a serem 
expostas a uma fonte de energia com o objetivo de 
remover o conteúdo de umidade existente. Após a 
eliminação da água, nova pesagem é realizada. 
Aplicam-se os dados obtidos na fórmula de teor de 
umidade. 
A pesagem é determinada em balança de 
exatidão 0,01 g. 
 A base do métodode pesagem reside na 
energia incidente para secar a madeira: térmica, 
infravermelha ou micro-ondas. 
 É um método destrutivo, pois exige o sacrifí- 
cio da amostra. 
 
4.1.1.1.1.1. Secagem convencional (gravimétrico) 
Realizada em estufa pequena de laboratório 
dotada de sistemas de aquecimento e ventilação. 
Apesar de permitir amostras de madeira de formato 
irregular, recomenda-se utilizar os cp NBR 7190, 
colocá-los na temperatura de 103 ± 2°C até peso 
constante, final da secagem. Os cp devem ser livres 
de nós, casca, bolsas de resinas e outras irregula- 
ridades. 
O cp é considerado seco quando submetido 
às condições de secagem expostas, após duas pe- 
sagens consecutivas no intervalo de 6 h, a alteração 
no peso for igual ou inferior a 0,1 %. Peso constante 
pode ser obtido num intervalo de 12 a 48 h. 
 É o “verdadeiro” teor de umidade da madeira. 
 É o método de referência para resolver disputas ou 
 comparações entre métodos. 
 bastante utilizado e exato: precisão de ± 0,1% 
 Vantagens: 
 baixa exigência tecnológica de medição. 
 aceito universalmente e relativamente barato. 
 Desvantagens: 
 processo lento, minucioso e trabalhoso. 
 a temperatura exigida provoca o início da degrada- 
 ção térmica (hidrólise). 
 não apresenta resultados seguros para madeiras 
 com extrativos voláteis, pois resulta em valor supe- 
 rior ao verdadeiro teor de umidade: as altas tempe- 
 raturas provocam a evaporação de alguns voláteis 
 presentes na primeira pesagem, introduzindo erro 
 no experimento (5 a 10 %). 
 a precisão do método depende da balança e do cui 
 dado e rapidez do operador na pesagem do cp se- 
 co, pois nessa condição o cp adquire rapidamente 
 umidade do ambiente. 
 o peso final constante – amostra absolutamente 
 anidra – dificilmente será obtido, pois a umidade 
 relativa dentro da estufa a 100 °C é > 0%. 
 imprecisão na leitura da balança ou termômetro. 
 peso inicial inexato devido a perda de umidade du- 
 rante amostragem ou manipulação. 
 peso constante avaliado incorretamente. 
 Medidas preventivas podem ser adotadas 
através de secagem química com sais apropriados, 
p.ex., P2O2 em um dessecador na temperatura 
 23 
ambiente. Ou com secagem a vácuo, decrescendo 
o ponto de ebulição a pressão < 1 atm. 
 
4.1.1.1.1.2. Secagem infravermelha 
 Consiste de balança de precisão 0,1 % com 
visor indicativo do teor de umidade, acoplada a um 
dispositivo de aquecimento infravermelho (Fig. 31). 
Cavacos, partículas ou serragem, em quan- 
tidade predeterminada de 60 a 120 g, são irradiadas 
por um bulbo infravermelho até peso constante, i.e., 
fim do processo. O peso final é convertido direta- 
mente em umidade no visor do equipamento. 
Precisão suficiente na determinação da umidade da 
matéria-prima destinada à indústria de painéis. 
Não confundir este com os métodos de 
absorção e reflexão infravermelha a serem comen- 
tados adiante; ambos são métodos indiretos. 
 
 
 
 Figura 31. Equipamento de secagem infravermelha 
 a&p instruments. 
 
4.1.1.1.1.3. Secagem com microondas 
 Consiste de uma estufa de microondas se-
melhante aos fornos domésticos (Fig. 32). Depen-
dendo do diâmetro do prato, permite a secagem 
simultânea de várias amostras de madeira, identifi- 
cadas e pesadas antecipadamente. 
 
 
 
 Figura 32. Estufa de micro-ondas a&p instruments. 
 
Esse método admite a distribuição homo- 
gênea e precisa da energia de microondas dentro 
do gabinete, eliminando uniformemente a umidade 
dos cp. A estufa de micro-ondas oferece uma 
seca-gem criteriosa das amostras ao permitir o 
ajuste de intervalos regulares de impulsos e pausas, 
ao con- trário das unidades domésticas. O processo 
de se- cagem pode durar até 99 min. Ao final, 
pesam-se novamente os cp e obtém-se a umidade 
da madei- ra. O fabricante declara vantagens em 
precisão e economia de tempo comparado aos 
métodos de secagens convencional e infravermelha, 
porém retirou o equipamento para venda. 
No entanto, para alguns pesquisadores o 
método não apresenta resultados confiáveis. 
4.1.1.1.2. Métodos químicos 
 Raramente usados, estão restritos aos labo- 
ratórios. 
 
4.1.1.1.2.1. Método por destilação 
 Indicado para madeiras ricas em substân-
cias voláteis, resinas, óleos essenciais, etc. O teor 
de água é determinado volumetricamente utilizando-
se ~ 10 g de cavacos em um frasco com solventes 
orgânicos (extratores que não misturam com a 
água) menos denso (xileno ou tolueno) ou mais 
denso que a água (tetracloretano), o qual será aque 
cido até o solvente entrar em ebulição (Fig. 33). 
 
 
 
 Figura 33. Aparato para retirada de água da madeira por 
 destilação. 
 
A temperatura de ebulição do solvente – 
superior a da água – transmitida aos cavacos, faz a 
água existente no seu interior entrar em ebulição e 
ser removida com rapidez. Em conseqüência, sol- 
vente e água vaporizam, sendo posteriormente con- 
densados e, os respectivos líquidos, separados. 
 Esse processo não admite chama direta. 
Dura ~ 6 h até o volume da água coletada ser cons- 
tante. 
 Precisão de ± 1 %. 
 24 
O teor de umidade é calculado pela expres- 
são a seguir: 
 
 
Pac
U = 100
Pic-Pac
 
 
 
 (%) onde, 
 
Pic – peso inicial dos cavacos 
Pac – peso da água coletada 
 
Esse processo analítico necessita de labora tório e 
pessoal técnico qualificado, materiais e subs- 
tâncias caras, além da possibilidade de ocorrer 
gases inflamáveis ou prejudiciais à saúde. 
 
4.1.1.1.2.2. Método Karl Fischer ou de titulação 
 Baseado na determinação iodométrica da 
água, removida da madeira por destilação. 
Tritura-se 0,5 g de madeira e colocam-se as 
partículas umedecidas durante 6 h em metanol. Em 
seguida, trata-se no aparato de Fischer (Fig. 34). A 
adição do reagente torna a solução incolor. A quanti 
dade de líquido adicionado é uma medida exata do 
teor de umidade da madeira 
 Precisão de ± 0,1 % 
 
 
 Figura 34. Aparato para determinação da umidade da 
 madeira pelo método Karl Fischer. 
 
4.1.1.2. Métodos de medição indireta 
 
4.1.1.2.1. Métodos elétricos 
 
4.1.1.2.1.1. Medidores portáteis de umidade 
 A determinação da umidade é realizada com 
medidores baseados na resistência e capacitância 
elétricas da madeira (Fig. 35). 
 
 
 
Figura 35. Medidores portáteis de umidade da madeira. 
 25 
As propriedades elétricas variam de modo 
preciso e previsível. Aparelhos modernos são 
capazes de realizar e armazenar múltiplas leituras, 
realizar cálculos estatísticos e transferir dados de 
umidade para o computador. 
O emprego dos medidores elétricos é cada 
vez mais comum por serem portáteis, de pequenas 
dimensões, funcionarem a bateria, realizarem leitura 
rápida e precisa e checar imediatamente a madeira 
em serviço. Porém, estão sujeitos a falhas e muito 
imprecisos em madeiras tratadas com preservativos 
ou retardantes de fogo, devido a quantidade de sais 
depositados pelo tratamento químico. 
Os medidores de resistência e capacitân- 
cia praticamente realizam leituras com a mesma 
exatidão e intervalo de umidade e, embora um não 
seja claramente melhor do que outro, um deles 
atenderá melhor determinada finalidade. 
 
4.1.1.2.1.1.1. Medidores de resistência elétrica 
A madeira é considerada um bom isolante 
elétrico. A resistência elétrica da madeira é inversa-
mente proporcional ao seu teor de umidade, de 
forma que, do psf a 0 % de umidade, a resistência 
aumenta de 10
2
 a 10
14
 Ω (100 Ω a 100 TΩ). 
A madeira comporta-se como um resistor 
dentro do circuito elétrico via contato de eletrodos 
(pinos) apropriados, conforme esquema da Fig. 36. 
Na determinação da umidade da madeira, pinos de 
aço são cravados paralela ou perpendicular à grã. 
Trata-se, portanto, de um procedimento destrutivo. 
A condutividade elétricaparalela é duas vezes 
maior que a transversal (a tangencial equivale ~ 
0,50 e a radial ~ 0,055 da axial). Uma resistência 
elétrica é medida entre os pinos e convertida em 
leitura de umidade. A determinação da umidade de- 
ve ser efetuada pelo menos 30 cm afastada das 
extremidades e a uma profundidade de 1
5
 da peça 
aplainada e ¼ quando áspera (Fig. 37). 
Precisão de ± 1,0 - 1,5 %, desde que manti- 
das condições satisfatórias de conservação, uso 
correto, direção da medição (∕∕ ou⊥ às fibras), cali- 
bragem periódica e as indispensáveis correções 
para temperatura e espécie. 
 Quando a temperatura aumenta a resistên- 
cia elétrica da madeira diminui, ao contrário dos 
metais. Para umidade > 10 % a condutividade elétri- 
ca da madeira dobra a cada 10 °C. Portanto, é abso 
lutamente imprescindível a correção da temperatu- 
ra para obter um resultado preciso do teor de 
umidade. 
Atua na faixa de umidade de 4 a 22 %, 
diminuindo a precisão próximo a esses limites. Uma 
melhor precisão é obtida na faixa de 8 a 20 %. 
Os medidores de resistência elétrica são 
indicados para madeiras espessas, com pinos ade- 
quados a cada situação, usualmente 1,25, 2,5 e 7,6 
cm (Fig. 38). Os eletrodos podem ser de contato 
superficial (para folheados, chapas finas, etc.), pinos 
(semelhantes a pregos), revestidos ou não com uma 
camada isolante, etc. 
A camada mais úmida determina o resul- 
tado da medição com pinos não isolados. Superfíci- 
es molhadas devem ser evitadas (chuva, condensa- 
ção, vapor d’água). 
 
 
 
Figura 36. Circulação da corrente elétrica na madeira. 
 
 
 
Figura 37. Medidor de resistência elétrica. 
 26 
 
 
 Figura 38. Tipos de pinos. 
 
Densidade, teor de extrativos, porosidade, 
etc., também alteram a medição. Para tanto, torna- 
se necessário agrupar espécies semelhantes, com 
propriedades análogas, proporcionando uma calibra 
ção específica para o grupo; ou uma curva de cali- 
bração individual para cada espécie de madeira. 
Outros fatores – profundidade de penetra- 
ção, distância entre os pinos, isolados ou não, 
freqüência e duração da medida – também podem 
influenciar o resultado final. 
Em geral, para a maioria das aplicações, 
este método é o mais preciso para determinar a 
umidade da madeira. 
 
4.1.1.2.1.1.2. Medidores de capacitância elétrica 
O medidor é mantido em contato com a su- 
perfície da madeira e um campo elétrico é projetado 
na mesma (Fig. 39). Uma constante dielétrica é me- 
dida e convertida em leitura de umidade. Os medido 
res dielétricos utilizam sensores superficiais, simila- 
res a chapas planas, não penetrantes; portanto, um 
procedimento não invasivo, isto é,não danifica a 
madeira (Fig. 40). A precisão é de ± 0,5 %. 
Atuam na faixa de umidade de 2 % a Usf, 
tornando-se imprecisos próximos a esses limites. 
Correção imprescindível para densidade. Não 
requer ajuste de temperatura na faixa de 5 a 40 °C. 
Os medidores dielétricos são mais precisos 
em madeira fina (de 1,25 a 2,5 cm), plana e lisa e a 
profundidade do campo elétrico deve ser a metade 
da espessura da peça testada. O campo elétrico é 
mais intenso próximo ao instrumento, não possi- 
bilitando medições profundas, a exemplo de amos- 
tras espessas. São importantes para identificar bol- 
sões úmidos localizados na superfície ou até 1,0 cm 
de profundidade, porém indetectáveis além dos 2,5 
cm. Nas situações em que o campo elétrico é maior 
do que a espessura da madeira, a leitura é afetada 
pelo material abaixo. Para evitar erros deve-se reali- 
zar o teste em cima de uma pilha de material e umi- 
dade similares, utilizar folhas de isopor ou material 
similar como apoio ou ainda, simplesmente erguer a 
 
 
 
 
 Figura 39. Campo elétrico projetado na madeira. 
 
 
 
 
 
 Figura 40. Medidores dielétricos. 
 27 
 peça. O medidor deve ser apoiado plenamente em 
toda superfície da madeira, não permitindo es- 
paços entre ambos. 
 Esses medidores são mais seguros em ma- 
deira com umidade bastante uniforme. Não são usu- 
ais para determinar gradientes de umidade significa- 
tivos – umidade superficial de orvalho ao amanhe- 
cer provoca erros de leitura. 
 A leitura do instrumento resulta principal- 
mente da umidade da camada externa, combinando 
apenas parcialmente, com a alta umidade do interior 
da madeira. 
Realiza leitura de umidade através de cama 
das de tinta ou filme plástico. 
 
4.1.1.2.1.2. Medidores em linha de produção 
Medidores portáteis maiores, com tecnolo- 
gia de resistência e capacitância elétricas, são utili- 
zados em linhas de produção. Situam-se em frente 
a esteira móvel medindo a umidade para classificar, 
marcar ou ejetar a madeira. 
 Os de resistência assemelham-se a “túneis” 
com escovas de aço que entram em contato com a 
superfície da madeira, medindo a umidade. São 
mais apropriados para medir umidade de folheados 
secos, embora algumas vezes monitorem peças de 
madeira. 
 Os de capacitância utilizam dois tipos de 
sensores não invasivos: 
 O sensor longitudinal utiliza um módulo para medir 
a umidade (Fig.41). Realiza 400 leituras de umida- 
de por segundo em todo comprimento da prancha 
com espessura de 1,0 a 20,0 cm na velocidade de 
600 m/min. Permite ajuste para detecção de nós e 
locais úmidos (Fig. 42). Precisão de ± 1 %. 
 O sensor transversal mede a umidade na face 
inferior da prancha na esteira. Esse arranjo 
possibilita o esquadrinhamento da tábua com um ou 
mais módulos (Fig. 43). Realiza 400 leituras de 
umidade por segundo na largura de 40 ou 60 cm da 
prancha com espessura de 10 a 15 cm e velocidade 
de 200 tábuas por min. 
 
 
 
 Figura 41. Campo elétrico do medidor longitudinal. 
 
 
 
Figura 42. Medidor axial Brookhuis Micro-Electronics. 
 
 
 
 
 
 Figura 43. Campo elétrico e medidor transversal 
 Brookhuis. 
 
4.1.1.2.1.3. Método de micro-ondas 
 Semelhante ao método de capacitância, po- 
rém a diferentes frequências (Fig. 44). Não é afeta- 
do pela densidade e espessura. 
 28 
Muito rápido. Para determinadas aplicações 
pode ser equipado com compensação automática 
de densidade. Pouco utilizado para madeira maciça, 
porém bem estabelecido para partículas e fibras 
com baixo gradiente de umidade. 
 
 
 
Figura 44. Medidor de microondas. 
 
 Pode ser utilizado para detectar nós e incli- 
nação da grã na madeira sólida. 
 Não é eficaz para espessura e densidade. 
 
4.1.1.2.2. Métodos radiométricos 
 Normalmente não são utilizados para deter- 
minação do teor de umidade. Entretanto para 
aperfeiçoar a precisão de medidas radiométricas é 
indispensável o conhecimento do conteúdo de 
umidade. 
 
4.1.1.2.2.1. Método de raios nêutrons 
 O método utiliza um gerador de nêutrons de 
alta velocidade, os quais são dirigidos à madeira 
(Fig. 45). Parte dos nêutrons é moderada (tem sua 
velocidade diminuída) pelos hidrogênios das molécu 
las de água, e a sua contagem é efetuada por um 
detector. Como o teor de umidade é avaliado em 
função do peso seco da madeira, a densidade desta 
deve ser medida. Para isso, um feixe de raios -γ é 
dirigido à madeira, e a intensidade de radiação des- 
viada por ela, que é inversamente proporcional a 
sua densidade, é medida por um detector. Os dados 
dos dois detectores combinados fornecem o teor de 
umidade da madeira. 
 
 
 
 Figura 45. Representação dos raios na madeira. 
 
4.1.1.2.2.2. Métodos de raios-α,-β e -γ 
 A madeira e a água absorvem ou refletem 
raios -α,-β e -γ em diferentes intensidades, pois a 
água é considerada um fator perturbante. É neces- 
sária a correção para densidade. 
 
4.1.1.2.2.3. Método de raios-X 
 O raio-X é absorvido pela madeira (a inten- 
sidade decresce exponencialmente ao longo da 
profundidade). A madeira e a água possuem um 
coeficiente característico. É necessária a correçãopara densidade e espessura da madeira. 
 
4.1.1.2.3. Métodos ópticos 
 
4.1.1.2.3.1. Medidores infravermelhos 
 Mede a diferença de absorção/reflexão da 
energia infravermelha. Uma fonte de radiação infra- 
vermelha (calor) incide sobre a superfície da 
amostra para determinar o teor de umidade. Admite-
se que a umidade superficial seja igual à umidade 
média da madeira. São comumente usados em par- 
tículas e fibras na produção de chapas de madeira, 
porém imprecisos para madeira maciça devido aos 
gradientes de umidade existentes. 
 Sensores ou termógrafos infravermelhos 
medem a temperatura ou diferenças de temperatura 
na superfície, ora submetendo a amostra a uma fon- 
te de calor ou mapeando a temperatura em diversos 
pontos na superfície. 
 Os medidores infravermelhos fornecem leitu 
ra rápida da umidade, não é destrutivo, é relativa- 
mente independente das propriedades físicas e mui- 
to exatos acima da Usf e não apenas abaixo da Usf. 
 Entretanto, mede apenas a umidade superfi-
cial, são caros e necessitam de calibração para cor 
e densidade. 
 
4.1.1.2.4. Método higrométrico 
 Consiste em introduzir um higrômetro em 
orifício aberto na madeira, o qual é imediatamente 
selado. Ocorre o equilíbrio entre a umidade da ma-
deira e o ambiente fechado do orifício, que corres- 
ponderá a umidade de equilíbrio da madeira. 
 Método invasivo e lento. Aplicado a qual- 
quer tipo de madeira, porém depende da densidade, 
porosidade, extrativos e lenho de reação, 
 Baixa precisão, 
 necessita de equipamento especial 
 
4.1.1.2.5. Métodos acústicos 
 
4.1.1.2.5.1. Método ultrassônico 
 Consiste na relação direta entre a velocida- 
de do som e o módulo de elasticidade da madeira. 
Abaixo do psf o módulo de elasticidade é proporcio- 
nal ao teor de umidade. Portanto, para um valor do 
 29 
módulo de elasticidade a umidade da madeira é 
determinada utilizando ultrassom. 
 Resultados restritos a laboratórios, sem apli- 
cação industrial. Dificuldade de calibração. 
 
4.1.1.2.5.2. Emissão acústica 
 Abaixo da Usf a eliminação da água provoca 
contração, gerando tensões devido aos inevitáveis 
gradientes de umidade ao longo da espessura da 
peça da madeira. Essas tensões liberam pequenas 
emissões acústicas (micro-estalos) que são detecta- 
das e contadas utilizando microfones muito sensíve- 
is e instrumentos especiais de medição/contagem. 
 Precisão relativa, resultado restritos a la- 
boratório, sem aplicação industrial, difícil calibração 
e sensível a variações ambientais. 
 
4.1.2. Fatores que afetam a umidade da madeira 
 
4.1.2.1. Densidade 
 O máximo teor de umidade da madeira ocor 
re quando as paredes e os lumens das células es-
tão completamente saturados de água. A densi- 
dade é o fator determinante para o máximo teor de 
umidade. O volume de vazios decresce com o au- 
mento da densidade: consequentemente a umidade 
máxima diminui devido a menor quantidade de 
espaços disponíveis para a água livre (Fig. 46). 
Conclui-se, portanto, que a Umáx é inversamente 
proporcional a densidade da madeira. 
 
 
 
 Figura 46. Relação entre o máximo teor de umidade 
 e a densidade da madeira. 
 
Podemos estimar o máximo teor de umida- 
de através de duas fórmulas adaptadas: 
 
1) omáx psf
o
1,53 D
U 0,01U 100
1,53 D
  
    
   
 (%) 
 Onde, 
 Umáx = máximo teor de umidade da madeira 
 Upsf = umidade no ponto de saturação das fibras 
 1,53 = densidade real 
 Do = densidade aparente da madeira a 0 % 
 de umidade 
 
2) B
máx
B
1,54 - D
U = 100
1,54 D
 
 
 
 (%) 
 
 Onde, 
 
 DB - densidade básica da madeira 
 1,54 - densidade básica da parede celular 
 
 O uso de pequenas amostras de madeira 
por qualquer método experimental para obter a 
Umáx, raramente ocorre em serviço, particularmente 
para espécies de baixa permeabilidade. 
 
4.1.2.2. Constituição anatômica 
∙ Lenho inicial - possui maior teor de umidade. 
∙ Lenho tardio - possui menor teor de umidade. 
 Em coníferas a umidade é usualmente mai- 
or no alburno do que no cerne. Nas folhosas ocorre 
considerável variação dentro e entre árvores. 
 
4.1.3. Higroscopicidade da madeira 
 Todo material que atrai umidade em função 
das variações da umidade relativa (UR) do ar é 
denominado higroscópico. A madeira é uma subs- 
tância higroscópica. Variações de UR promove na 
parede celular a aquisição ou perda de água. A 
higroscopicidade é uma característica típica da 
madeira. Qualquer produto lenhoso atrai ou perde 
umidade do ar até alcançar um equilíbrio com o 
ambiente; consequentemente o teor de umidade da 
madeira muda constantemente. 
A higroscopicidade da madeira é determina- 
da pelos grupos hidroxílicos (OH) existentes nos po- 
límeros da parede celular, principalmente nas hemi- 
celuloses e celulose (Fig. 47). As hidroxilas atraem 
e retêm moléculas de água através de pontes de 
“hidrogênio”. Praticamente todas as propriedades da 
madeira são influenciadas por sua higroscopicidade. 
As moléculas de água são muito pequenas, 
em forma de V, fórmula química H2O e diâmetro 
molecular de ~ 0,275 nm ou 2,75 Å. Coincidente- 
mente, esse diâmetro é similar ao comprimento das 
pontes de hidrogênio (2,74 Å). A molécula de água 
é constituída por dois átomos de hidrogênio e um 
átomo de oxigênio, unidos por ligações covalentes 
assim como as hidroxilas (OH). Ambas são polares: 
existe um polo positivo ao lado do hidrogênio e um 
polo negativo ao lado do oxigênio, conforme a Fig. 
48. 
 30 
 
Celulose 
 
 
 
 
Hemiceluloses 
 
 
Lignina 
 
Figura 47. Localização das hidroxilas nos polímeros da parede celular. 
 31 
 
 Água Hidroxila 
 
Figura 48. Molécula de água e hidroxila e suas cargas 
 residuais elétricas. 
 
Devido a natureza dipolar, moléculas pola- 
res (ou partes delas) quando muito próximas, for- 
mam ligações químicas através da atração eletros- 
tática entre os átomos, denominadas pontes de 
hidrogênio (Fig. 49). Essas ligações são extrema- 
mente fracas (~ 1 - 5 %) comparadas às covalentes. 
No entanto, as inúmeras pontes de hidrogênio são 
suficientemente “fortes e estáveis”, exercendo papel 
determinante na madeira. 
Devido a polaridade, as moléculas de água 
são atraídas pelas hidroxilas dos polímeros da pare- 
 
 
Figura 49. Ponte de hidrogênio 
 
de celular (principalmente nas regiões amorfas) 
estabelecendo pontes de hidrogênio. 
Os extrativos diminuem a higroscopicidade, 
de forma que madeiras ricas nesses químicos apre-
sentam baixa higroscopicidade, porém indícios de- 
monstram que isso não ocorre quando expostas a 
UR baixas e intermediárias. 
A região higroscópica corresponde a faixa 
de umidade compreendida entre 0 % e a Usf (Fig. 
50). Os limites higroscópicos mínimo e máximo são, 
portanto, 0 % e a Usf. 
 
 
 
 
Figura 50. Condições limites da umidade na madeira. 
 
4.1.3.1. Tipos de água na madeira 
 São dois os tipos de água na madeira: 
 Água livre (ou de capilaridade): é a água (líquida, 
vapor ou uma mistura de ambas) presente nos 
lumens e cavidades; é denominada “livre” por não 
ser química ou fisicamente unida a estrutura da 
madeira (Fig 51). Encontra-se acima da Usf. É 
relativamente fácil de ser removida da madeira: 
durante a secagem é a primeira a evaporar. O 
inverso ocorre quando a madeira seca umedece. A 
sua retirada requer menos energia do que a água 
higroscópica. 
 Água higroscópica: é a água contida na parede 
celular. Está associada aos polímeros da parede 
celular através de pontes de hidrogênio. Encontra-
se na região higroscópica, a nível molecular. Na 
secagem é a “última a evaporar”. A variação da 
água higroscópica provoca alteração no volume e 
nas propriedades da madeira.