Material construo madeira unicamp

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    22-Jan-2018

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1. Notas de Aula ST304 - MATERIAIS DE CONSTRUO 1 CESET / UNICAMP MADEIRAS Rogrio Durante Limeira/2003 2. 4. MADEIRAS Dentre as vantagens do uso da madeira na construo civil, destacam-se: a variabilidade de peas com dimenses estruturais que podem se desdobrar em peas pequena; emprego de ferramentas simples; capacidade de resistir a esforos de compresso e trao; baixa massa especfica e boa resistncia mecnica; permite ligaes e emendas; boa resilincia, absorve choques sem estilhaar; As desvantagens decorrentes do emprego da madeira so: material heterogneo e anisotrpico; vulnerabilidade a agentes exteriores; combustvel; instabilidade dimensional; danos ao meio ambiente causados pelo desmatamento predatrio; elevao dos preos nos ltimos anos. 4.1- CLASSIFICAO DAS MADEIRAS Madeiras Finas: So empregadas em marcenaria e em construo corrente na execuo de esquadrias e marcos. Ex.: louro, cedro e vinheira. Madeiras Duras ou de Lei: So empregadas em construo, como suportes e vigas. Ex.: grapia, angico e cabreva. Madeiras Resinosas: So empregadas quase que exclusivamente em construes temporrias. Ex.: pinho. Madeiras Brandas: Possuem pequena durabilidade, porm de grande facilidade de trabalho. No so usadas em construo. Ex.: timbava. 4.2- ESTRUTURA E CRESCIMENTO DAS RVORES As rvores do tipo exognico, utilizadas na produo de madeira para construo civil, crescem pela adio de camadas externas, sob a casca. A seo transversal do tronco de uma rvore permite distinguir as seguintes partes bem caracterizadas, de fora para dentro: 3. Casca: protege a rvore contra os agentes externos. No apresenta importncia do ponto de vista da construo, eliminada no aproveitamento do lenho. Cmbio: camada invisvel a olho nu, situada entre a casca e o lenho, formada de tecido meristemtico. O crescimento da rvore d-se diametralmente, pela adio de novas camadas provenientes da diferenciao do cmbio. Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de crescimento. Se por qualquer motivo - seca ou ataque de insetos - for interrompido o desenvolvimento normal da rvore, podem formar-se na mesma estao dois ou mais anis: so os falsos anis de crescimento. Lenho: constitui a parte resistente das rvores. Compreende o cerne, formado por clulas mortas, que tem como funo resistir aos esforos externos que solicitam a rvore, e o alburno, formado por clulas vivas, que alm da funo resistente veculo da seiva bruta, das razes s folhas. a alterao do alburno que vai ampliando o cerne. Durante esta alterao, as paredes das clulas se impregnam mais ou menos, conforme a espcie. O cerne tem mais peso, compacidade, dureza e durabilidade. Mais durabilidade porque, no possuindo mais matrias nutritivas, amidos e acares, menos sujeito ao ataque de insetos e fungos. O alburno tem propriedades mecnicas inferiores s do cerne e bem menos durvel. Todavia, desaconselhvel a prtica de retirar todo o branco das madeiras como material imprestvel para uso comum. Desaconselhvel no s do ponto de vista econmico, j que a proporo do alburno quase nunca inferior a 25 %, podendo at atingir 50 %, mas desaconselhvel porque o alburno a parte que melhor se deixa impregnar pelos preservativos. Medula: miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. No tem resistncia mecnica, nem durabilidade. Sua presena na pea desdobrada constitui um defeito. Raios Medulares: ligam as diferentes camadas entre si e tm a funo de transportar e armazenar a seiva. Pelo seu efeito de amarrao transversal, inibem em parte a retratilidade devida a variaes de umidade. 4. 4.3- PROPRIEDADES DAS MADEIRAS 4.3.1- COMPOSIO QUMICA As clulas so formadas por paredes de membranas celulsicas permeveis, a parede primria, que aos poucos vai se cobrindo de lignina, e a parte secundria, que deixa falhas permeveis e pontuaes. A celulose constitui a estrutura de sustentao das paredes celulares. A lignina o material aglomerante que liga as clulas umas s outras. Estes dois componentes so os responsveis por todas as propriedades da madeira, tais como higroscopicidade, resistncia corroso, etc. A composio qumica da madeira, em termos mdios, apresenta 60% de celulose, 25 % de lignina e 15% de leos, resinas, amidos, taninos e acares. CELULOSE: Carboidrato complexo LIGNINA: Resina natural que protege as clulas A madeira seca contm em mdia 49 % de carbono, 44 % de oxignio, 6 % de hidrognio e 1 % de cinza. 4.3.2- ANISOTROPIA DA MADEIRA Devido orientao das fibras, a madeira constitui um material anisotrpico apresentando propriedades distintas nas trs direes: paralela, perpendicular e tangencial s fibras. 4.3.3- UMIDADE O teor de umidade de uma madeira obtido dividindo-se o peso da amostra mida pelo peso da amostra seca em estufa. Por ser um material higroscpico, seu grau de umidade varia continuamente, mesmo quando colocada em servio. Ph P0 H = P0 X 100 Onde Ph a massa da madeira no estado natural e P0 a massa da amostra seca em estufa. As madeiras verdes tm umidade em torno de 30% (madeiras resistentes) e 130% (madeiras macias). 5. Aps o corte, feita a secagem da madeira, quando ocorre a evaporao da gua contida nas clulas ocas, atingindo-se o ponto de saturao das fibras, que corresponde a uma umidade de cerca de 30%. Neste ponto a madeira denominada meio seca. Prosseguindo a secagem, a madeira atinge um ponto de equilbrio com o ar, denominando-se, ento, seca ao ar, com umidades correspondentes em torno de 10 a 20%. 4.3.4- DENSIDADE a relao entre a massa e o volume aparente da madeira a um teor de umidade padro de 15%. Na madeira, os afastamentos entre os tecidos lenhosos criam vazios capilares e quanto maior a presena de vazios menor a densidade da madeira. A densidade est diretamente relacionada s caractersticas fsicas e mecnicas da madeira. Classificao Madeiras Resinosas Madeiras Duras Muito Leves 0,4 0,5 Leves 0,4 a 0,5 0,5 a 0,65 Moderadamente Pesadas 0,5 a 0,6 0,65 a 0,8 Pesadas 0,6 a 0,7 0,8 a 1,0 Muito pesadas > 0,7 > 1,0 4.3.5- RETRAO Por ser um material higroscpico, a madeira sofre inchamento ou retrao com o aumento ou a diminuio da umidade, respectivamente. importante observar que devido anisotropia, a retrao ou inchamento no igual nas diferentes direes, como mostra o quadro a seguir. As retraes axiais so quase desprezveis se comparadas s tangenciais que so o dobro das retraes radiais. Direo Deformao Longitudinal 0,1% a 0,4% Radial 3% a 6% Tangencial 7% a 14% 6. Como a retratibilidade est ligada umidade da madeira e se manifesta diferencialmente, conforme o sentido das fibras, ficam explicados os defeitos decorrentes do processo de secagem da madeira, tais como: empenamentos, tores e rachaduras. 4.3.6-DILATAO LINEAR O coeficiente de dilatao linear das madeiras, na direo longitudinal, da ordem de 0,3x10-5 a 0,45x10-5 C-1 , que corresponde a do coeficiente de dilatao linear do ao. Direo Coef. Dilatao Linear Longitudinal 0,3x10-5 a 0,45x10-5 C-1 Radial e Tangencial 4,5x10-5 a 8,0x10-5 C-1 4.3.7-DEFEITOS Os defeitos da madeira podem ser de diversas origens: Defeitos de crescimento Defeitos de produo Defeitos de secagem Defeitos de conservao DEFEITOS DE CRESCIMENTO Os Ns ocorrem como resultado do desenvolvimento natural de ramos ao longo da existncia da rvore. A presena de ns na madeira constitui um defeito por alterar as caractersticas fsicas e mecnicas em funo do tipo, quantidade, dimenso e localizao. Quando o tecido do n no apresenta alterao, ele chamado de n seco e sua presena no chega a diminuir exageradamente a resistncia compresso da madeira, mas a resistncia trao fica muito comprometida. Por este motivo, nas peas que trabalham flexo, a pea de madeira deve ser posicionada de modo que os ns fiquem localizados na zona comprimida. Podem ocorrer ainda, Desvios de Veio ou Fibras Torcidas, ao longo do eixo longitudinal da rvore, devido ao crescimento das fibras perifricas enquanto que as mais internas ficam estacionrias. Outro defeito caracterizado por separaes entre fibras ou anis de crescimento e conhecido como Greta. As gretas so causadas por tenses internas devido ao crescimento lateral da rvore, ou por aes externas, como flexo devido ao vento. DEFEITOS DE PRODUO Os defeitos de produo podem ser acentuados pela escolha inadequada de desdobro que por sua vez, pode agravar os defeitos decorrentes do processo de secagem. Dentre os defeitos de 7. produo esto: fraturas, fendas e danos do abate, cantos quebrados e fibras reversas. As fibras reversas decorrem de causas naturais, proximidade com ns, ou serragem da pea em plano inadequado, produzindo peas com fibras inclinadas em relao ao eixo. Este defeito reduz a resistncia da madeira. DEFEITOS DE SECAGEM Estes defeitos decorrem da retrao da madeira pela perda de umidade, durante o processo de secagem e se manifesta de diversas formas: Rachaduras: grandes aberturas nas extremidades das peas; Fendas: pequenas aberturas no topo das peas; Fendas ou Fendilhamento: pequenas aberturas ao longo das peas; Abaulamento: empenamento no sentido da largura da pea, expresso pelo comprimento da flecha do arco respectivo; Arqueamento: empenamento no sentido do comprimento da pea, expresso pela flecha do arco respectivo; Curvatura: ligeiro empenamento longitudinal; Curvatura lateral: ligeiro empenamento transversal. A) N; B) Fendas: 1- fendas perifricas; 2- fendas no cerne. Nas peas de pequena seo as fendas podem atravessar a seo separando-a em duas partes; C) Gretas: 1- greta parcial; 2- greta completa; D) Quina morta; E) Abaulamento; F) Fibras reversas; G) Empenamento; H) Arqueamento. DEFEITOS DE CONSERVAO Estes defeitos so provocados por agentes de deteriorao: Bolor: fungos esbranquiados que se desenvolvem na superfcie da madeira sob ao de umidade e calor; Apodrecimento: decomposio da madeira por agentes biolgicos; Furos de insetos: perfuraes provocadas por insetos na madeira 8. 4.3.8-PROPRIEDADES DE ALGUMAS MADEIRAS BRASILEIRAS Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Amendoim Andiroba Angelim Angelim Vermelho Angico Preto Nome Cientfico Pterogyne nitens Tul. Caraba guianensis Aubl. Vatairea heteroptera Ducke Dinizia excelsa Ducke Anadenanthera macrocarpa (Benth.) Brenae Famlia Caesalpiniaceae Meliaceae Fabaceae Mimosaceae Mimosaceae Aplicao Vigas, caibros, ripas, tacos e assoalhos, indicada ainda para construo de carrocerias, interiores de vages ferrovirios e de embarcaces Vigas, caibros, ripas, rodaps, molduras, cordes, venezianas e assoalhos Esquadrias, tacos e tbuas para assoalhos, vages, carrocerias, dormentes Pontes, postes, moures, estacas, esteios, cruzetas, dormentes e defensas, vigas, caibros, ripas, tacos e assoalhos, marcos de portas e janelas, paredes divisrias, degraus de escadas, construo naval e obras porturias Estacas, esteios, postes, moures, dormentes, cruzetas, madeiramento de currais, vigas, caibros, ripas, marcos de portas e janelas, tacos e assoalhos e rguas Massa Unitria a 15% de umidade 0,77 Pesada 0,72 Pesada 0,93 Pesada 1,09 Muito Pesada 1,05 Muito Pesada Radial 3,5 Mdia 4,3 Mdia 6,7 Alta 4,2 Mdia 4,9 Mdia Tangencial 6,5 Baixa 7,4 Baixa 11,9 Mdia 6,6 Baixa 8,1 Mdia Volumtrica 11,0 Baixa 13,4 Mdia 21,3 Alta 14,6 Mdia 13,9 Mdia PROPRIEDADES FSICAS Retraes(%) Coef. Retrao Volumtrica 0,50 Mdio 0,50 Mdio 0,83 Alto 0,64 Alto 0,67 Alto Madeira seca 39,0 Mdio 36,8 Mdio 42,1 Mdio 65,2 Alto 70,0 Alto Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 53,0 Mdio 54,1 Mdio 71,2 Alto 80,9 Alto 86,9 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 26,7 Mdio 27,5 Mdio 34,8 Mdio - - 55,8 Alto CompressoAxial Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 11944 Mdio 14190 Mdio 18064 Alto - - 20310 Alto Madeira seca 82,4 Mdio 77,5 Mdio 93,8 Mdio 99,7 Mdio 153,6 Alto Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 116,4 Mdio 102,4 Mdio 144,8 Alto 138,1 Alto 185,3 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 35,4 Mdio 34,0 Mdio 56,4 Alto 59,1 Alto 71,5 Alto FlexoEsttica Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 11120 Mdio 11375 Mdio 18368 Alto 14072 Mdio 16358 Alto Trabalho absorvido (KN.cm) 4,02 Mdio 3,53 Mdio 5,10 Alto 4,87 Alto 7,74 Alto Choque Coeficiente de Resilincia 0,64 Mdio 0,56 Mdio 0,82 Alto 0,79 Alto 1,25 Alto Cisalhamento (MPa) 12,4 Mdio 9,6 Mdio 10,1 Mdio - - 19,4 Alto Dureza Janka (KN) 6,0 Mdia 4,8 Mdia 6,4 Mdia - - 11,5 Alta Trao Normal s fibras (MPa) 9,7 Mdia 6,5 Mdia 4,7 Baixa 8,52 Mdia 13,6 Alta PRORIEDADESMECNICAS Fendilhamento (MPa) 1,10 Alto 0,75 Mdio 0,58 Baixo 1,12 Alto 1,47 Alto 9. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Aroeira do Serto Cabriva- parda Cabriva- vermelha Cambar Canafstula Nome Cientfico Astronium urundeuva (Fr. Allem.) Engl. Myrocarpus frondosus Fr. Allem. Myroxylon balsamum (L.) Harms. Moquinia polymorpha (Less.) DC. Cassia ferruginea Schrad Famlia Anacardiaceae Fabaceae Fabaceae Compositae Caesalpiniaceae Aplicao Vigas, caibros, ripas, tacos para assoalhos, vigamentos de pontes, estacas, postes, esteios, moures, dormentes Vigas, caibros, ripas, portas, janelas e marcos, tbuas e tacos para assoalhos, dormentes, cruzetas, postes, moures, degraus de escada Tbuas e tacos p/ assoalhos, portas, venezianas, janelas e marcos, vigas, caibros, ripas, vigamento de pontes, postes dormentes, cruzetas, degraus de escadas Construes externas, entalhes, esquadrias e peas torneadas Vigas, caibros, ripas, tbuas e tacos para assoalhos, esquadrias Massa Unitria a 15% de umidade 1,19 Muito Pesada 0,91 Pesada 0,95 Pesada 0,75 Pesada 0,87 Pesada Radial 3,8 Mdia 3,6 Mdia 4,0 Mdia 4,0 Mdia 2,7 Baixa Tangencial 7,2 Baixo 7,4 Baixa 6,7 Baixa 6,8 Baixa 6,0 Baixa Volumtrica 12,6 Mdia 12,8 Mdia 11,0 Baixa 12,6 Mdia 9,7 Mdia PROPRIEDADES FSICAS Retraes(%) Coef. Retrao Volumtrica 0,54 Mdio 0,55 Mdio 0,52 Mdio 0,45 Baixo 0,50 Mdio Madeira seca 68,2 Alto 48,7 Alto 59,5 Alto 32,3 Mdio 57,0 Alto Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 82,6 Alto 64,5 Mdio 71,1 Alto 47,0 Mdio 70,9 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 45,9 Alto 31,0 Mdio 39,4 Alto 13,1 Baixo 39,6 Alto CompressoAxial Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 10710 Alto 14690 Mdio 15230 Mdio 9110 Baixo 16887 Alto Madeira seca 132,5 Alto 102,2 Mdio 117,0 Alto 64,7 Mdio 100,8 Mdio Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 157,0 Alto 131,1 Mdio 133,0 Alto 84,3 Mdio 100,9 Mdio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 63,1 Alto 45,2 Mdio 53,0 Alto 32,5 Mdio 50,1 Alto FlexoEsttica Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14612 Alto 12454 Mdio 12533 Mdio 7747 Baixo 12003 Mdio Trabalho absorvido (KN.cm) 3,68 Mdio 4,19 Mdio 4,13 Mdio 3,14 Mdio 2,59 Mdio Choque Coeficiente de Resilincia 0,61 Mdio 0,67 Mdio 0,67 Mdio 0,49 Mdio 0,42 Mdio Cisalhamento (MPa) 18,4 Alto 14,1 Alto 18,0 Alto - - 12,3 Mdio Dureza Janka (KN) 11,0 Alta 7,8 Alta 10,1 Alta 5,5 Mdia 8,7 Alta Trao Normal s fibras (MPa) 18,4 Alta 9,3 Alta 11,3 Alta 6,9 Mdia 7,1 Mdia PRORIEDADESMECNICAS Fendilhamento (MPa) 1,23 Alto 0,98 Mdio 1,19 Alto 0,81 Mdio 0,89 Mdio 10. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Canela-Batalha Canjerana Cedro Cerejeira Mgno Nome Cientfico Cryptocarya mandioccana Meissn Cabralea canjerana Sald. Cedrela sp Amburana cearensis Fr. Allem Swietenia macrophylla King. Famlia Lauraceae Melicaceae Meliaceae Fabaceae Meliaceae Aplicao Rodaps, molduras, guarnies Acabamentos internos, molduras, rodaps, venezianas, ripas, caibros, moures, esteios, esquadrias Venezianas, rodaps, guarnices, cordes, forros , lambris Confecco de mveis de luxo, folhas faqueadas decorativas, esculturas, tornearia, acabamento interno, labris Acabamentos internos, molduras, cordes, guarnies, venezianas, persianas, rodaps e, ainda, tbua para assoalhos de residncias, decoraes interiores de navios e embarcaes Massa Unitria a 15% de umidade 0,72 Pesada 0,67 Pesada 0,53 Leve 0,60 Pesada 0,63 Pesada Radial 4,2 Mdia 3,6 Mdia 4,0 Mdia 2,9 Baixa 3,2 Baixa Tangencial 9,9 Mdia 7,0 Baixa 6,2 Baixa 6,2 Baixa 4,5 Baixa Volumtrica 16,5 Mdia 11,6 Baixa 11,6 Baixa 9,3 Baixa 8,6 Baixa PROPRIEDADES FSICAS Retraes(%) Coef. Retrao Volumtrica 0,58 Mdio 0,46 Baixo 0,40 Baixo 0,45 Baixo 0,39 Baixo Madeira seca 30,1 Mdio 39,2 Mdio 28,0 Baixo 32,3 Mdio 38,8 Mdio Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 51,0 Mdio 51,0 Mdio 39,1 Baixo 47,4 Mdio 53,6 Mdio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 23,1 Mdio 24,5 Mdio 20,1 Mdio 26,6 Mdio 31,9 Mdio CompressoAxial Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 13258 Mdio 11375 Mdio 9630 Baixo 10670 Mdio 10660 Mdio Madeira seca 77,0 Mdio 69,6 Mdio 62,7 Baixo 68,3 Mdio 80,5 Mdio Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 99,5 Mdio 87,7 Mdio 81,2 Baixo 88,6 Mdio 90,6 Mdio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 36,0 Mdio 47,0 Mdio 20,2 Baixo 29,9 Mdio 47,4 Mdio FlexoEsttica Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 10610 Mdio 9375 Mdio 8335 Mdio 9277 Mdio 9110 Mdio Trabalho absorvido (KN.cm) 2,02 Mdio 1,67 Baixo 1,97 Mdio 1,75 Baixo 1,28 Baixo Choque Coeficiente de Resilincia 0,32 Mdio 0,28 Baixo 0,32 Mdio 0,28 Baixo 0,21 Baixo Cisalhamento (MPa) 10,5 Mdio 10,5 Mdio 7,0 Baixo 8,5 Mdio 10,9 Mdio Dureza Janka (KN) 4,8 Mdia 5,5 Mdia 3,1 Baixa 3,3 Baixa 4,9 Mdia Trao Normal s fibras (MPa) 7,4 Mdia 6,4 Mdia 5,1 Baixa 5,3 Baixa 6,0 Mdia PRORIEDADESMECNICAS Fendilhamento (MPa) 0,37 Mdio 0,71 Mdio 0,58 Baixo 0,57 Baixo 0,70 Mdio 11. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Garapa ou Grapiapunha Ip-Roxo ou Ip-Una Jatob ou Jata Pau-Marfim Peroba-Rosa Nome Cientfico Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr. Tabeuia impetiginosa (Mart.) Standl. Hymenaea stilbocarpa Hayne Balfourodendron riedelianum Engl. Aspidosperma polyneuron Muell. Arg. Famlia Caesalpiniaceae Bignoniaceae Caesalpiniaceae Rutaceae Apocynaceae Aplicao estruturas externas, dormentes, postes estacas, moures, carrocerias; em construo civil, como vigas, caibras, ripas, tbuas e tacos para assoalhos; marcos de portas e janelas etc.; cabos de ferramentas; construes navais construes externas, como estruturas, dormentes, cruzetas, esquadrias, lambris, peas torneadas, tacos e tbuas para assoalhos, vages, carrocerias e instrumentos musicais, degraus de escada etc. acabamentos internos, como vigas, caibros, ripas, marcos de portas, tacos e tbuas para assoalhos, artigos de esporte, cabos de ferramentas e implementos agrcolas, construes externas, como dormentes e cruzetas, esquadrias, folhas faquaeadas decorativas, mveis , peas torneadas, corrocerias, vages fabricao de mveis, laminados decorativos, molduras e guarnies internas, peas torneadas, peas para esporte e outros artefatos; em construo civil, como vigas, caibros, ripas, rodaps, tbuas e tacos para assoalhos, cabos de ferramentas, metro para medio, frma para calados etc. em construco civil, como vigas ,caibros, ripas, marcos de portas e janelas, venezianas, portas, portes, rodaps, molduras, tbuas e tacos para assoalhos, degraus de escadas, mveis pesados, carteiras escolares, produco de folhas faqueadas, construco de vages, carrocerias, dormentes, frmas para calcados. Massa Unitria a 15% de umidade 0,83 Pesada 0,96 Muito Pesada 0,96 Muito Pesada 0,84 Pesada 0,79 Pesada Radial 4,4 Mdia 4,3 Mdia 3,1 Baixa 4,9 Mdia 4,0 Mdia Tangencial 8,5 Mdia 7,2 Baixa 7,2 Baixa 9,6 Mdia 7,8 Mdia Volumtrica 14,0 Mdia 11,4 Baixa 10,7 Baixa 15,4 Mdia 13,1 Mdia PROPRIEDADES FSICAS Retraes(%) Coef. Retrao Volumtrica 0,55 Mdio 0,54 Mdio 0,54 Mdio 0,61 Mdio 0,57 Mdio Madeira seca 38,0 Mdio 69,0 Alto 68,3 Alto 44,5 Mdio 42,4 Mdio Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 55,4 Mdio 74,5 Alto 83,8 Alto 60,1 Mdio 55,5 Mdio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 30,3 Mdio 40,6 Alto 47,2 Alto 27,5 Mdio 28,4 Mdio CompressoAxial Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14745 Mdio 19900 Alto 18040 Alto 13870 Mdio 11970 Mdio Madeira seca 95,6 Mdio 154,0 Alto 134,2 Alto 106,8 Alto 89,9 Mdio Limite de Resistncia (MPa) Madeira a 15% umida de 127,8 Mdio 163,2 Alto 154,8 Alto 139,9 Alto 105,8 Mdio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 44,0 Mdio 59,2 Alto 56,9 Alto 40,2 Mdio 36,3 Mdio FlexoEsttica Mdulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14385 Alto 16500 Alto 15130 Alto 11720 Mdio 9430 Mdio Trabalho absorvido (KN.cm) 4,08 Mdio 6,45 Alto 3,44 Mdio 6,7 Alto 2,38 Mdio Choque Coeficiente de Resilincia 0,65 Mdio 1,01 Alto 0,55 Mdio 1,06 Alto 0,39 Mdio Cisalhamento (MPa) 13,0 Mdio 14,5 Alto 17,8 Alto 13,3 Mdio 12,1 Mdio Dureza Janka (KN) 7,4 Alta 8,85 Alta 11,4 Alta 6,97 Mdia 6,91 Mdia Trao Normal s fibras (MPa) 9,8 Alta 10,0 Alta 13,4 Alta 10,1 Alta 8,3 Mdia PRORIEDADESMECNICAS Fendilhamento (MPa) 1,11 Alto 1,02 Mdio 1,55 Alto 11,4 Alto 0,94 Mdio 12. 4.4-PRODUO O beneficiamento da madeira consiste nas seguintes etapas: 4.4.1- CORTE E DESDOBRO O corte da madeira deve ser feito preferencialmente no perodo do inverno, poca que a vida vegetativa das rvores reduzida e a quantidade de seiva (amido e fosfatos) que nutrem fungos e insetos destruidores da madeira menor. A madeira cortada neste perodo seca melhor e mais lentamente, reduzindo o aparecimento de fendas causadas pela retrao. Aps o abate, a rvore passa pela toragem, sendo desgalha e serrada em toras de 5 a 6m. Em seguida as toras so falquejadas, ficando com a seo aproximadamente retangular. A etapa seguinte o desdobro, etapa onde so obtidos pranches com espessuras entre 7 e 20cm. A) Desdobro Tangencial; B) Desdobro Radial; C) Desdobro Misto 4.4.2-SECAGEM A madeira sempre contm quantidades variveis de gua. Logo depois de derrubada, a porcentagem de gua bastante elevada. Em certas madeiras essa gua ou umidade em to grande porcentagem que pode exceder o peso da madeira. A umidade tende sempre a diminuir at certo limite, quando se estabelece o equilbrio entre a existente na madeira e o grau higromtrico ambiente. Essa perda de gua o que se chama de secagem. Alm da perda de umidade a secagem proporciona a fixao e a transformao de substncias orgnicas e inorgnicas existentes na madeira e aparentemente at uma oxidao. A secagem apresenta as seguintes vantagens: Evita estragos de insetos e fungos; Aumenta a durabilidade em servio; Evita contraes e fendas; Aumenta a resistncia; Diminui o peso; Prepara a madeira para tratamentos preservativos e outros usos industriais. A madeira secada artificialmente dura mais que a no tratada por esse processo. Perdendo a umidade a madeira verde no s se contrai como tambm se deforma e fende dando fcil 13. acesso aos fungos e insetos. Isso porm no acontece com a madeira secada artificialmente, a no ser em casos excepcionais. Pela secagem natural ou artificial a gua de embebio a primeira que se evapora e que pode ser totalmente evaporada sem que as propriedades da madeira sejam afetadas. O mesmo no se d com a gua de impregnao. Logo que a gua de adeso comea a se evaporar a madeira fica mais rija, sua dureza aumenta, mas aparecem fendas e rachas. O limite entre estas duas fases chama-se "ponto de saturao ao ar". Quando a gua de embebio se evapora a madeira fica apta a receber em seu lugar as substncias preservativas. A secagem natural consiste em empilhar as madeiras, onde haja perfeita circulao de ar. mais econmica, tem facilidade de ser feita e relativa eficincia. As desvantagens so: Demora na secagem; H perigo de incndios. Na secagem artificial em grande escala das madeiras destinadas a posteriores tratamentos preservativos, usa-se comumente a secagem pelo vapor saturado. Este mtodo usado em grande escala nos Estados Unidos. Suas principais vantagens so: A gua sendo removida com muita facilidade, a madeira fica praticamente esterilizada; No h necessidade de grandes reas para acumular o estoque; No h perigo de incndios; Os pedidos urgentes podem ser prontamente atendidos. 4.4.3-PRESERVAO Os produtos qumicos utilizados nos processos de preservao da madeira devem apresentar toxidez suficiente para afastar organismos xilfagos e, ainda, permitir penetrao profunda e uniforme na madeira. Esta toxidez, alta para os insetos, deve baixa para relao a seres humanos e animais domsticos, alm de no aumentar as caractersticas de combustibilidade e flamabilidade inerentes madeira. A durabilidade do processo preservativo depende de sua resistncia lixiviao. Para ser resistente lixiviao ele deve ser insolvel na gua ou formar complexos insolves por meio de reao qumica com os componentes da parede celular da madeira. Preservativos oleosos e leos solveis Creosoto do alcatro da hulha: definido como um produto destilado do alcatro procedente da carbonizao da hulha betuminosa, alta temperatura. mais denso do que a gua e tem uma escala de ebulio sem soluo de continuidade que atinge pelo menos uma faixa de 125 graus centgrados. Creosoto de madeira: O alcatro de madeira o mais antigo dos produtos preservadores conhecidos na histria do homem e obtido como um subproduto da destilao da madeira. Dados de campo dos EUA revelam que o desempenho do creosoto mineral nitidamente 14. superior ao de origem vegetal, provavelmente por uma questo de maior permanncia dos organismos xilfagos. Creosoto de lignito: Devido sua reduzida densidade obtm-se boas penetraes durante o tratamento sob presso. Creosoto fortificado: Este tipo de creosoto foi desenvolvido em virtude de certos organismos apresentarem uma tolerncia maior que a mdia. Preservativos hidrossolveis: Estes preservativos vm assumindo uma importncia cada vez maior no cenrio da preservao da madeira. Compostos de boro: Possuem propriedades fungicidas, inseticidas e ignfugas, sendo preservativos eficientes desde que usados sozinhos e que a madeira no seja submetida lixiviao ou posta em contato com o solo. Inseticidas: Substncias qumicas empregadas para eliminar insetos. Os inseticidas podem ser classificados de diversas formas, de acordo com sua eficincia num dado estgio de vida do inseto ou segundo sua natureza qumica. MTODOS PREVENTIVOS Controle da deteriorao das toras Desdobro rpido Submerso e asperso de gua Asperso de fungicida ou inseticida Controle da deteriorao da madeira serrada Uma das medidas preventivas a secagem rpida em estufas a altas temperaturas. Nestas condies a madeira esterilizada e seca muito rapidamente, onde no possvel o desenvolvimento de organismos xilfagos. Outras medidas so o desdobramento e secagem ao ar ou por desumidificao. Para que no ocorra infeco nas peas necessria a aplicao de soluo fungicida/inseticida. Processos sem presso Esto inclusos os mtodos em que no h presso externa aplicada para forar a penetrao do preservativo na madeira. As etapas do processo so: Difuso Capilaridade Absoro trmica Pincelamento ou asperso So os processos mais simples disponveis, requerendo investimentos mnimos e podem ser realizados com preservativos hidrossolveis. 15. Imerso rpida Este mtodo consiste na imerso da madeira durante um tempo muito curto. Processo de difuso O fenmeno da difuso s ocorre quando a madeira se encontra inicialmente com elevado teor de umidade. A madeira imersa na soluo. Processo de substituio da seiva As peas so colocadas na posio vertical ou inclinada, com a base imersa na soluo preservativa. A medida que se processa a evaporao da gua, a soluo preservativa penetra por difuso e capilaridade. Outro processo o chamado "banho quente-frio". Este indicado quando a madeira estiver seca. As peas so inicialmente colocadas em banho quente por um perodo de tempo suficiente para que a madeira entre em equilbrio trmico com a soluo e ocorra a expanso de ar das clulas da madeira. Ento as peas so transferidas para o banho frio. Voltando temperatura ambiente, o ar remanescente na madeira se contrai e ento ocorre a absoro do lquido preservativo. Processo com presso Os processo de impregnao com presses superiores atmosfrica so os mais eficientes em razo da distribuio e penetrao mais uniforme do preservativo na pea tratada. H um maior controle do preservativo absorvido, resultando na garantia de uma proteo efetiva com economia de preservativos. 4.5-MADEIRA TRANSFORMADA A madeira reconstituda atravs de processos industriais permite a melhoria de algumas propriedades da madeira natural e amplia as possibilidades de aplicaes, sendo que dentre as vantagens destacam-se: Possibilita a fabricao de chapas de grandes dimenses Melhora as propriedades fsicas e mecnicas da madeira Melhora a ao dos preservativos Permite maior aproveitamento do material lenhoso extrado da natureza As madeiras transformadas podem ser divididas em trs grupos: Madeira reconstituda, madeira aglomerada e madeira compensada 4.5.1- MADEIRA RECONSTITUIDA Neste processo o material lenhoso desfibrado por imerso em gua quente ou sob alta presso em autoclaves. A reduo repentina de presso provocada pela abertura da porta do autoclave provoca a expanso do vapor contido no material lenhoso e o desfibramento da madeira. 16. O Material desfibrado , ento, tratado com preservativos e ento re-aglomerado sob presso sem adio de ligantes (por ao da lignina contida no interior das fibras) ou com adio de fenol, uria, casena ou resinas sintticas. De acordo com a energia de compactao empregada durante a fabricao, as placas de madeira reconstituda so classificadas como placas leves (soft board), utilizadas para isolamento trmico ou acstico e, placas pesadas (hard board) utilizadas como elementos de vedao. Exemplo: Duratex e Eucatex. 4.5.2- MADEIRA RECONSTITUIDA A madeira aglomerada constituda de lascas e palha de madeira tratadas com preservativos e aglomeradas por aglomerantes minerais ou resinas sintticas. Quando o Cimento Portland, utilizado como aglomerante mineral, os flocos de madeira so tratados com um agente mineralizador (ex.: cloreto de clcio) e depois misturados a uma pasta de cimento Portland. A mistura resultante prensada obtendo-se placas aglomeradas que podem ser usadas como divisrias que aceitam o emprego dos revestimentos convencionalmente utilizados. Na aglomerao por resinas sintticas, os flocos so secos e em seguida pulverizados com resina e prensados a quente em chapas de espessura e peso variveis. Estas chapas so empregadas em mveis, esquadrias, forros, divisrias e fechamentos. 4.5.3- MADEIRA COMPENSADA A madeira compensada produzida a partir da sobreposio de lminas de madeira, coladas entre si de modo que as fibras sigam orientao opostas (no paralelas). Uma chapa de madeira compensada composta de um nmero mpar de lminas sendo o mnimo de 3 lminas. As lminas utilizadas na fabricao da madeira compensada so retiradas do tronco, aps imerso em gua quente, atravs de uma espcie de torno em folhas e 1 a 6mm. A prensagem feita a frio ou a quente, com emprego de resinas entre as lminas sendo produzidas chapas nas espessuras de 6, 9, 12, 18 e 21mm.