Notas de Aula
ST304 - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1
CESET / UNICAMP
MADEIRAS
Rogério Durante
Limeira/2003
4. MADEIRAS
Dentre as vantagens do uso da madeira na construção civil, destacam-se:
a variabilidade de peças com dimensões...
Casca: protege a árvore contra os agentes externos. Não apresenta importância do ponto de
vista da construção, é eliminada...
4.3- PROPRIEDADES DAS MADEIRAS
4.3.1- COMPOSIÇÃO QUÍMICA
As células são formadas por paredes de membranas celulósicas perm...
Após o corte, é feita a secagem da madeira, quando ocorre a evaporação da água contida nas
células ocas, atingindo-se o po...
Como a retratibilidade está ligada à umidade da madeira e se manifesta diferencialmente,
conforme o sentido das fibras, fi...
produção estão: fraturas, fendas e danos do abate, cantos quebrados e fibras reversas. As
fibras reversas decorrem de caus...
4.3.8-PROPRIEDADES DE ALGUMAS MADEIRAS BRASILEIRAS
Propriedades de Algumas Madeiras
Nome Vulgar Amendoim Andiroba Angelim
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Propriedades de Algumas Madeiras
Nome Vulgar
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Sertão
Cabriúva-
parda
Cabriúva-
vermelha
Cambará Canafístula
Nome...
Propriedades de Algumas Madeiras
Nome Vulgar Canela-Batalha Canjerana Cedro Cerejeira Mógno
Nome Científico
Cryptocarya
ma...
Propriedades de Algumas Madeiras
Nome Vulgar
Garapa ou
Grapiapunha
Ipê-Roxo ou
Ipê-Una
Jatobá ou Jataí Pau-Marfim Peroba-R...
4.4-PRODUÇÃO
O beneficiamento da madeira consiste nas seguintes etapas:
4.4.1- CORTE E DESDOBRO
O corte da madeira deve se...
acesso aos fungos e insetos. Isso porém não acontece com a madeira secada artificialmente, a
não ser em casos excepcionais...
superior ao de origem vegetal, provavelmente por uma questão de maior permanência dos
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Creosoto de li...
Imersão rápida
Este método consiste na imersão da madeira durante um tempo muito curto.
Processo de difusão
O fenômeno da ...
O Material desfibrado é, então, tratado com preservativos e então re-aglomerado sob pressão
sem adição de ligantes (por aç...
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  1. 1. Notas de Aula ST304 - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 CESET / UNICAMP MADEIRAS Rogério Durante Limeira/2003
  2. 2. 4. MADEIRAS Dentre as vantagens do uso da madeira na construção civil, destacam-se: a variabilidade de peças com dimensões estruturais que podem se desdobrar em peças pequena; emprego de ferramentas simples; capacidade de resistir a esforços de compressão e tração; baixa massa específica e boa resistência mecânica; permite ligações e emendas; boa resiliência, absorve choques sem estilhaçar; As desvantagens decorrentes do emprego da madeira são: material heterogêneo e anisotrópico; vulnerabilidade a agentes exteriores; é combustível; instabilidade dimensional; danos ao meio ambiente causados pelo desmatamento predatório; elevação dos preços nos últimos anos. 4.1- CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS Madeiras Finas: São empregadas em marcenaria e em construção corrente na execução de esquadrias e marcos. Ex.: louro, cedro e vinheira. Madeiras Duras ou de Lei: São empregadas em construção, como suportes e vigas. Ex.: grapia, angico e cabreúva. Madeiras Resinosas: São empregadas quase que exclusivamente em construções temporárias. Ex.: pinho. Madeiras Brandas: Possuem pequena durabilidade, porém de grande facilidade de trabalho. Não são usadas em construção. Ex.: timbaúva. 4.2- ESTRUTURA E CRESCIMENTO DAS ÁRVORES As árvores do tipo exogênico, utilizadas na produção de madeira para construção civil, crescem pela adição de camadas externas, sob a casca. A seção transversal do tronco de uma árvore permite distinguir as seguintes partes bem caracterizadas, de fora para dentro:
  3. 3. Casca: protege a árvore contra os agentes externos. Não apresenta importância do ponto de vista da construção, é eliminada no aproveitamento do lenho. Câmbio: camada invisível a olho nu, situada entre a casca e o lenho, formada de tecido meristemático. O crescimento da árvore dá-se diametralmente, pela adição de novas camadas provenientes da diferenciação do câmbio. 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 árvore, podem formar-se na mesma estação dois ou mais anéis: são os falsos anéis de crescimento. Lenho: constitui a parte resistente das árvores. Compreende o cerne, formado por células mortas, que tem como função resistir aos esforços externos que solicitam a árvore, e o alburno, formado por células vivas, que além da função resistente é veículo da seiva bruta, das raízes às folhas. É a alteração do alburno que vai ampliando o cerne. Durante esta alteração, as paredes das células se impregnam mais ou menos, conforme a espécie. O cerne tem mais peso, compacidade, dureza e durabilidade. Mais durabilidade porque, não possuindo mais matérias nutritivas, amidos e açúcares, é menos sujeito ao ataque de insetos e fungos. O alburno tem propriedades mecânicas inferiores às do cerne e é bem menos durável. Todavia, é desaconselhável a prática de retirar todo o branco das madeiras como material imprestável para uso comum. Desaconselhável não só do ponto de vista econômico, já que a proporção do alburno quase nunca é inferior a 25 %, podendo até atingir 50 %, mas desaconselhável porque o alburno é a parte que melhor se deixa impregnar pelos preservativos. Medula: miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. Não tem resistência mecânica, nem durabilidade. Sua presença na peça desdobrada constitui um defeito. Raios Medulares: ligam as diferentes camadas entre si e têm a função de transportar e armazenar a seiva. Pelo seu efeito de amarração transversal, inibem em parte a retratilidade devida a variações de umidade.
  4. 4. 4.3- PROPRIEDADES DAS MADEIRAS 4.3.1- COMPOSIÇÃO QUÍMICA As células são formadas por paredes de membranas celulósicas permeáveis, a parede primária, que aos poucos vai se cobrindo de lignina, e a parte secundária, que deixa falhas permeáveis e pontuações. A celulose constitui a estrutura de sustentação das paredes celulares. A lignina é o material aglomerante que liga as células umas às outras. Estes dois componentes são os responsáveis por todas as propriedades da madeira, tais como higroscopicidade, resistência à corrosão, etc. A composição química da madeira, em termos médios, apresenta 60% de celulose, 25 % de lignina e 15% de óleos, resinas, amidos, taninos e açúcares. CELULOSE: Carboidrato complexo LIGNINA: Resina natural que protege as células A madeira seca contém em média 49 % de carbono, 44 % de oxigênio, 6 % de hidrogênio e 1 % de cinza. 4.3.2- ANISOTROPIA DA MADEIRA Devido à orientação das fibras, a madeira constitui um material anisotrópico apresentando propriedades distintas nas três direções: paralela, perpendicular e tangencial às fibras. 4.3.3- UMIDADE O teor de umidade de uma madeira é obtido dividindo-se o peso da amostra úmida pelo peso da amostra seca em estufa. Por ser um material higroscópico, seu grau de umidade varia continuamente, mesmo quando colocada em serviço. Ph – P0 H = P0 X 100 Onde Ph é a massa da madeira no estado natural e P0 é a massa da amostra seca em estufa. As madeiras verdes têm umidade em torno de 30% (madeiras resistentes) e 130% (madeiras macias).
  5. 5. Após o corte, é feita a secagem da madeira, quando ocorre a evaporação da água contida nas células ocas, atingindo-se o ponto de saturação das fibras, que corresponde a uma umidade de cerca de 30%. Neste ponto a madeira é denominada meio seca. Prosseguindo a secagem, a madeira atinge um ponto de equilíbrio com o ar, denominando-se, então, seca ao ar, com umidades correspondentes em torno de 10 a 20%. 4.3.4- DENSIDADE É a relação entre a massa e o volume aparente da madeira a um teor de umidade padrão de 15%. Na madeira, os afastamentos entre os tecidos lenhosos criam vazios capilares e quanto maior a presença de vazios menor a densidade da madeira. A densidade está diretamente relacionada às características físicas e mecânicas da madeira. Classificação 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- RETRAÇÃO Por ser um material higroscópico, a madeira sofre inchamento ou retração com o aumento ou a diminuição da umidade, respectivamente. É importante observar que devido à anisotropia, a retração ou inchamento não é igual nas diferentes direções, como mostra o quadro a seguir. As retrações axiais são quase desprezíveis se comparadas às tangenciais que são o dobro das retrações radiais. Direção Deformação Longitudinal 0,1% a 0,4% Radial 3% a 6% Tangencial 7% a 14%
  6. 6. Como a retratibilidade está ligada à 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, torções e rachaduras. 4.3.6-DILATAÇÃO LINEAR O coeficiente de dilatação linear das madeiras, na direção longitudinal, é da ordem de 0,3x10-5 a 0,45x10-5 ºC-1 , que corresponde a ¼ do coeficiente de dilatação linear do aço. Direção Coef. Dilatação Linear Longitudinal 0,3x10-5 a 0,45x10-5 ºC-1 Radial e Tangencial 4,5x10-5 a 8,0x10-5 ºC-1 4.3.7-DEFEITOS Os defeitos da madeira podem ser de diversas origens: Defeitos de crescimento Defeitos de produção Defeitos de secagem Defeitos de conservação DEFEITOS DE CRESCIMENTO Os Nós ocorrem como resultado do desenvolvimento natural de ramos ao longo da existência da árvore. A presença de nós na madeira constitui um defeito por alterar as características físicas e mecânicas em função do tipo, quantidade, dimensão e localização. Quando o tecido do nó não apresenta alteração, ele é chamado de nó seco e sua presença não chega a diminuir exageradamente a resistência à compressão da madeira, mas a resistência à tração fica muito comprometida. Por este motivo, nas peças que trabalham à flexão, a peça de madeira deve ser posicionada de modo que os nós fiquem localizados na zona comprimida. Podem ocorrer ainda, Desvios de Veio ou Fibras Torcidas, ao longo do eixo longitudinal da árvore, devido ao crescimento das fibras periféricas enquanto que as mais internas ficam estacionárias. Outro defeito é caracterizado por separações entre fibras ou anéis de crescimento e conhecido como Greta. As gretas são causadas por tensões internas devido ao crescimento lateral da árvore, ou por ações externas, como flexão devido ao vento. DEFEITOS DE PRODUÇÃO Os defeitos de produção 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. 7. produção estão: fraturas, fendas e danos do abate, cantos quebrados e fibras reversas. As fibras reversas decorrem de causas naturais, proximidade com nós, ou serragem da peça em plano inadequado, produzindo peças com fibras inclinadas em relação ao eixo. Este defeito reduz a resistência da madeira. DEFEITOS DE SECAGEM Estes defeitos decorrem da retração da madeira pela perda de umidade, durante o processo de secagem e se manifesta de diversas formas: Rachaduras: grandes aberturas nas extremidades das peças; Fendas: pequenas aberturas no topo das peças; Fendas ou Fendilhamento: pequenas aberturas ao longo das peças; Abaulamento: empenamento no sentido da largura da peça, expresso pelo comprimento da flecha do arco respectivo; Arqueamento: empenamento no sentido do comprimento da peça, expresso pela flecha do arco respectivo; Curvatura: ligeiro empenamento longitudinal; Curvatura lateral: ligeiro empenamento transversal. A) Nó; B) Fendas: 1- fendas periféricas; 2- fendas no cerne. Nas peças de pequena seção as fendas podem atravessar a seção 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 CONSERVAÇÃO Estes defeitos são provocados por agentes de deterioração: Bolor: fungos esbranquiçados que se desenvolvem na superfície da madeira sob ação de umidade e calor; Apodrecimento: decomposição da madeira por agentes biológicos; Furos de insetos: perfurações provocadas por insetos na madeira
  8. 8. 4.3.8-PROPRIEDADES DE ALGUMAS MADEIRAS BRASILEIRAS Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Amendoim Andiroba Angelim Angelim Vermelho Angico Preto Nome Científico Pterogyne nitens Tul. Caraba guianensis Aubl. Vatairea heteroptera Ducke Dinizia excelsa Ducke Anadenanthera macrocarpa (Benth.) Brenae Família Caesalpiniaceae Meliaceae Fabaceae Mimosaceae Mimosaceae Aplicação Vigas, caibros, ripas, tacos e assoalhos, é indicada ainda para construção de carrocerias, interiores de vagões ferroviários e de embarcacões Vigas, caibros, ripas, rodapés, molduras, cordões, venezianas e assoalhos Esquadrias, tacos e tábuas para assoalhos, vagões, carrocerias, dormentes Pontes, postes, mourões, estacas, esteios, cruzetas, dormentes e defensas, vigas, caibros, ripas, tacos e assoalhos, marcos de portas e janelas, paredes divisórias, degraus de escadas, construção naval e obras portuárias Estacas, esteios, postes, mourões, dormentes, cruzetas, madeiramento de currais, vigas, caibros, ripas, marcos de portas e janelas, tacos e assoalhos e réguas Massa Unitária a 15% de umidade 0,77 Pesada 0,72 ± Pesada 0,93 Pesada 1,09 Muito Pesada 1,05 Muito Pesada Radial 3,5 Média 4,3 Média 6,7 Alta 4,2 Média 4,9 Média Tangencial 6,5 Baixa 7,4 Baixa 11,9 Média 6,6 Baixa 8,1 Média Volumétrica 11,0 Baixa 13,4 Média 21,3 Alta 14,6 Média 13,9 Média PROPRIEDADES FÍSICAS Retrações(%) Coef. Retração Volumétrica 0,50 Médio 0,50 Médio 0,83 Alto 0,64 Alto 0,67 Alto Madeira seca 39,0 Médio 36,8 Médio 42,1 Médio 65,2 Alto 70,0 Alto Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 53,0 Médio 54,1 Médio 71,2 Alto 80,9 Alto 86,9 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 26,7 Médio 27,5 Médio 34,8 Médio - - 55,8 Alto CompressãoAxial Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 11944 Médio 14190 Médio 18064 Alto - - 20310 Alto Madeira seca 82,4 Médio 77,5 Médio 93,8 Médio 99,7 Médio 153,6 Alto Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 116,4 Médio 102,4 Médio 144,8 Alto 138,1 Alto 185,3 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 35,4 Médio 34,0 Médio 56,4 Alto 59,1 Alto 71,5 Alto FlexãoEstática Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 11120 Médio 11375 Médio 18368 Alto 14072 Médio 16358 Alto Trabalho absorvido (KN.cm) 4,02 Médio 3,53 Médio 5,10 Alto 4,87 Alto 7,74 Alto Choque Coeficiente de Resiliência 0,64 Médio 0,56 Médio 0,82 Alto 0,79 Alto 1,25 Alto Cisalhamento (MPa) 12,4 Médio 9,6 Médio 10,1 Médio - - 19,4 Alto Dureza Janka (KN) 6,0 Média 4,8 Média 6,4 Média - - 11,5 Alta Tração Normal às fibras (MPa) 9,7 Média 6,5 Média 4,7 Baixa 8,52 Média 13,6 Alta PRORIEDADESMECÂNICAS Fendilhamento (MPa) 1,10 Alto 0,75 Médio 0,58 Baixo 1,12 Alto 1,47 Alto
  9. 9. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Aroeira do Sertão Cabriúva- parda Cabriúva- vermelha Cambará Canafístula Nome Científico Astronium urundeuva (Fr. Allem.) Engl. Myrocarpus frondosus Fr. Allem. Myroxylon balsamum (L.) Harms. Moquinia polymorpha (Less.) DC. Cassia ferruginea Schrad Família Anacardiaceae Fabaceae Fabaceae Compositae Caesalpiniaceae Aplicação Vigas, caibros, ripas, tacos para assoalhos, vigamentos de pontes, estacas, postes, esteios, mourões, dormentes Vigas, caibros, ripas, portas, janelas e marcos, tábuas e tacos para assoalhos, dormentes, cruzetas, postes, mourões, degraus de escada Tábuas e tacos p/ assoalhos, portas, venezianas, janelas e marcos, vigas, caibros, ripas, vigamento de pontes, postes dormentes, cruzetas, degraus de escadas Construções externas, entalhes, esquadrias e peças torneadas Vigas, caibros, ripas, tábuas e tacos para assoalhos, esquadrias Massa Unitária a 15% de umidade 1,19 Muito Pesada 0,91 Pesada 0,95 Pesada 0,75 Pesada 0,87 Pesada Radial 3,8 Média 3,6 Média 4,0 Média 4,0 Média 2,7 Baixa Tangencial 7,2 Baixo 7,4 Baixa 6,7 Baixa 6,8 Baixa 6,0 Baixa Volumétrica 12,6 Média 12,8 Média 11,0 Baixa 12,6 Média 9,7 Média PROPRIEDADES FÍSICAS Retrações(%) Coef. Retração Volumétrica 0,54 Médio 0,55 Médio 0,52 Médio 0,45 Baixo 0,50 Médio Madeira seca 68,2 Alto 48,7 Alto 59,5 Alto 32,3 Médio 57,0 Alto Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 82,6 Alto 64,5 Médio 71,1 Alto 47,0 Médio 70,9 Alto Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 45,9 Alto 31,0 Médio 39,4 Alto 13,1 Baixo 39,6 Alto CompressãoAxial Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 10710 Alto 14690 Médio 15230 Médio 9110 Baixo 16887 Alto Madeira seca 132,5 Alto 102,2 Médio 117,0 Alto 64,7 Médio 100,8 Médio Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 157,0 Alto 131,1 Médio 133,0 Alto 84,3 Médio 100,9 Médio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 63,1 Alto 45,2 Médio 53,0 Alto 32,5 Médio 50,1 Alto FlexãoEstática Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14612 Alto 12454 Médio 12533 Médio 7747 Baixo 12003 Médio Trabalho absorvido (KN.cm) 3,68 Médio 4,19 Médio 4,13 Médio 3,14 Médio 2,59 Médio Choque Coeficiente de Resiliência 0,61 Médio 0,67 Médio 0,67 Médio 0,49 Médio 0,42 Médio Cisalhamento (MPa) 18,4 Alto 14,1 Alto 18,0 Alto - - 12,3 Médio Dureza Janka (KN) 11,0 Alta 7,8 Alta 10,1 Alta 5,5 Média 8,7 Alta Tração Normal às fibras (MPa) 18,4 Alta 9,3 Alta 11,3 Alta 6,9 Média 7,1 Média PRORIEDADESMECÂNICAS Fendilhamento (MPa) 1,23 Alto 0,98 Médio 1,19 Alto 0,81 Médio 0,89 Médio
  10. 10. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Canela-Batalha Canjerana Cedro Cerejeira Mógno Nome Científico Cryptocarya mandioccana Meissn Cabralea canjerana Sald. Cedrela sp Amburana cearensis Fr. Allem Swietenia macrophylla King. Família Lauraceae Melicaceae Meliaceae Fabaceae Meliaceae Aplicação Rodapés, molduras, guarnições Acabamentos internos, molduras, rodapés, venezianas, ripas, caibros, mourões, esteios, esquadrias Venezianas, rodapés, guarnicões, cordões, forros , lambris Confeccão de móveis de luxo, folhas faqueadas decorativas, esculturas, tornearia, acabamento interno, labris Acabamentos internos, molduras, cordões, guarnições, venezianas, persianas, rodapés e, ainda, tábua para assoalhos de residências, decorações interiores de navios e embarcações Massa Unitária a 15% de umidade 0,72 ± Pesada 0,67 Pesada 0,53 Leve 0,60 ± Pesada 0,63 ± Pesada Radial 4,2 Média 3,6 Média 4,0 Média 2,9 Baixa 3,2 Baixa Tangencial 9,9 Média 7,0 Baixa 6,2 Baixa 6,2 Baixa 4,5 Baixa Volumétrica 16,5 Média 11,6 Baixa 11,6 Baixa 9,3 Baixa 8,6 Baixa PROPRIEDADES FÍSICAS Retrações(%) Coef. Retração Volumétrica 0,58 Médio 0,46 Baixo 0,40 Baixo 0,45 Baixo 0,39 Baixo Madeira seca 30,1 Médio 39,2 Médio 28,0 Baixo 32,3 Médio 38,8 Médio Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 51,0 Médio 51,0 Médio 39,1 Baixo 47,4 Médio 53,6 Médio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 23,1 Médio 24,5 Médio 20,1 Médio 26,6 Médio 31,9 Médio CompressãoAxial Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 13258 Médio 11375 Médio 9630 Baixo 10670 Médio 10660 Médio Madeira seca 77,0 Médio 69,6 Médio 62,7 Baixo 68,3 Médio 80,5 Médio Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 99,5 Médio 87,7 Médio 81,2 Baixo 88,6 Médio 90,6 Médio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 36,0 Médio 47,0 Médio 20,2 Baixo 29,9 Médio 47,4 Médio FlexãoEstática Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 10610 Médio 9375 Médio 8335 Médio 9277 Médio 9110 Médio Trabalho absorvido (KN.cm) 2,02 Médio 1,67 Baixo 1,97 Médio 1,75 Baixo 1,28 Baixo Choque Coeficiente de Resiliência 0,32 Médio 0,28 Baixo 0,32 Médio 0,28 Baixo 0,21 Baixo Cisalhamento (MPa) 10,5 Médio 10,5 Médio 7,0 Baixo 8,5 Médio 10,9 Médio Dureza Janka (KN) 4,8 Média 5,5 Média 3,1 Baixa 3,3 Baixa 4,9 Média Tração Normal às fibras (MPa) 7,4 Média 6,4 Média 5,1 Baixa 5,3 Baixa 6,0 Média PRORIEDADESMECÂNICAS Fendilhamento (MPa) 0,37 Médio 0,71 Médio 0,58 Baixo 0,57 Baixo 0,70 Médio
  11. 11. Propriedades de Algumas Madeiras Nome Vulgar Garapa ou Grapiapunha Ipê-Roxo ou Ipê-Una Jatobá ou Jataí Pau-Marfim Peroba-Rosa Nome Científico Apuleia leiocarpa (Vog.) Macbr. Tabeuia impetiginosa (Mart.) Standl. Hymenaea stilbocarpa Hayne Balfourodendron riedelianum Engl. Aspidosperma polyneuron Muell. Arg. Família Caesalpiniaceae Bignoniaceae Caesalpiniaceae Rutaceae Apocynaceae Aplicação estruturas externas, dormentes, postes estacas, mourões, carrocerias; em construção civil, como vigas, caibras, ripas, tábuas e tacos para assoalhos; marcos de portas e janelas etc.; cabos de ferramentas; construções navais construções externas, como estruturas, dormentes, cruzetas, esquadrias, lambris, peças torneadas, tacos e tábuas para assoalhos, vagões, carrocerias e instrumentos musicais, degraus de escada etc. acabamentos internos, como vigas, caibros, ripas, marcos de portas, tacos e tábuas para assoalhos, artigos de esporte, cabos de ferramentas e implementos agrícolas, construções externas, como dormentes e cruzetas, esquadrias, folhas faquaeadas decorativas, móveis , peças torneadas, corrocerias, vagões fabricação de móveis, laminados decorativos, molduras e guarnições internas, peças torneadas, peças para esporte e outros artefatos; em construção civil, como vigas, caibros, ripas, rodapés, tábuas e tacos para assoalhos, cabos de ferramentas, metro para medição, fôrma para calçados etc. em construcão civil, como vigas ,caibros, ripas, marcos de portas e janelas, venezianas, portas, portões, rodapés, molduras, tábuas e tacos para assoalhos, degraus de escadas, móveis pesados, carteiras escolares, producão de folhas faqueadas, construcão de vagões, carrocerias, dormentes, fôrmas para calcados. Massa Unitária a 15% de umidade 0,83 Pesada 0,96 Muito Pesada 0,96 Muito Pesada 0,84 Pesada 0,79 Pesada Radial 4,4 Média 4,3 Média 3,1 Baixa 4,9 Média 4,0 Média Tangencial 8,5 Média 7,2 Baixa 7,2 Baixa 9,6 Média 7,8 Média Volumétrica 14,0 Média 11,4 Baixa 10,7 Baixa 15,4 Média 13,1 Média PROPRIEDADES FÍSICAS Retrações(%) Coef. Retração Volumétrica 0,55 Médio 0,54 Médio 0,54 Médio 0,61 Médio 0,57 Médio Madeira seca 38,0 Médio 69,0 Alto 68,3 Alto 44,5 Médio 42,4 Médio Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 55,4 Médio 74,5 Alto 83,8 Alto 60,1 Médio 55,5 Médio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 30,3 Médio 40,6 Alto 47,2 Alto 27,5 Médio 28,4 Médio CompressãoAxial Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14745 Médio 19900 Alto 18040 Alto 13870 Médio 11970 Médio Madeira seca 95,6 Médio 154,0 Alto 134,2 Alto 106,8 Alto 89,9 Médio Limite de Resistência (MPa) Madeira a 15% umida de 127,8 Médio 163,2 Alto 154,8 Alto 139,9 Alto 105,8 Médio Limite de proporcionalidade madeira verde (MPa) 44,0 Médio 59,2 Alto 56,9 Alto 40,2 Médio 36,3 Médio FlexãoEstática Módulo de Elasticidade madeira verde (MPa) 14385 Alto 16500 Alto 15130 Alto 11720 Médio 9430 Médio Trabalho absorvido (KN.cm) 4,08 Médio 6,45 Alto 3,44 Médio 6,7 Alto 2,38 Médio Choque Coeficiente de Resiliência 0,65 Médio 1,01 Alto 0,55 Médio 1,06 Alto 0,39 Médio Cisalhamento (MPa) 13,0 Médio 14,5 Alto 17,8 Alto 13,3 Médio 12,1 Médio Dureza Janka (KN) 7,4 Alta 8,85 Alta 11,4 Alta 6,97 Média 6,91 Média Tração Normal às fibras (MPa) 9,8 Alta 10,0 Alta 13,4 Alta 10,1 Alta 8,3 Média PRORIEDADESMECÂNICAS Fendilhamento (MPa) 1,11 Alto 1,02 Médio 1,55 Alto 11,4 Alto 0,94 Médio
  12. 12. 4.4-PRODUÇÃO O beneficiamento da madeira consiste nas seguintes etapas: 4.4.1- CORTE E DESDOBRO O corte da madeira deve ser feito preferencialmente no período do inverno, época que a vida vegetativa das árvores é reduzida e a quantidade de seiva (amido e fosfatos) que nutrem fungos e insetos destruidores da madeira é menor. A madeira cortada neste período seca melhor e mais lentamente, reduzindo o aparecimento de fendas causadas pela retração. Após o abate, a árvore passa pela toragem, sendo desgalha e serrada em toras de 5 a 6m. Em seguida as toras são falquejadas, ficando com a seção aproximadamente retangular. A etapa seguinte é o desdobro, etapa onde são obtidos pranchões com espessuras entre 7 e 20cm. A) Desdobro Tangencial; B) Desdobro Radial; C) Desdobro Misto 4.4.2-SECAGEM A madeira sempre contém quantidades variáveis de água. Logo depois de derrubada, a porcentagem de água é bastante elevada. Em certas madeiras essa água ou umidade é em tão grande porcentagem que pode exceder o peso da madeira. A umidade tende sempre a diminuir até certo limite, quando se estabelece o equilíbrio entre a existente na madeira e o grau higrométrico ambiente. Essa perda de água é o que se chama de secagem. Além da perda de umidade a secagem proporciona a fixação e a transformação de substâncias orgânicas e inorgânicas existentes na madeira e aparentemente até uma oxidação. A secagem apresenta as seguintes vantagens: Evita estragos de insetos e fungos; Aumenta a durabilidade em serviço; Evita contrações e fendas; Aumenta a resistência; Diminui o peso; Prepara a madeira para tratamentos preservativos e outros usos industriais. A madeira secada artificialmente dura mais que a não tratada por esse processo. Perdendo a umidade a madeira verde não só se contrai como também se deforma e fende dando fácil
  13. 13. acesso aos fungos e insetos. Isso porém não acontece com a madeira secada artificialmente, a não ser em casos excepcionais. Pela secagem natural ou artificial a água de embebição é a primeira que se evapora e que pode ser totalmente evaporada sem que as propriedades da madeira sejam afetadas. O mesmo não se dá com a água de impregnação. Logo que a água de adesão começa 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 saturação ao ar". Quando a água de embebição se evapora a madeira fica apta a receber em seu lugar as substâncias preservativas. A secagem natural consiste em empilhar as madeiras, onde haja perfeita circulação de ar. É mais econômica, tem facilidade de ser feita e relativa eficiência. As desvantagens são: Demora na secagem; Há perigo de incêndios. Na secagem artificial em grande escala das madeiras destinadas a posteriores tratamentos preservativos, usa-se comumente a secagem pelo vapor saturado. Este método é usado em grande escala nos Estados Unidos. Suas principais vantagens são: A água sendo removida com muita facilidade, a madeira fica praticamente esterilizada; Não há necessidade de grandes áreas para acumular o estoque; Não há perigo de incêndios; Os pedidos urgentes podem ser prontamente atendidos. 4.4.3-PRESERVAÇÃO Os produtos químicos utilizados nos processos de preservação da madeira devem apresentar toxidez suficiente para afastar organismos xilófagos e, ainda, permitir penetração profunda e uniforme na madeira. Esta toxidez, alta para os insetos, deve baixa para relação a seres humanos e animais domésticos, além de não aumentar as características de combustibilidade e flamabilidade inerentes à madeira. A durabilidade do processo preservativo depende de sua resistência à lixiviação. Para ser resistente à lixiviação ele deve ser insolúvel na água ou formar complexos insolúves por meio de reação química com os componentes da parede celular da madeira. Preservativos oleosos e óleos solúveis Creosoto do alcatrão da hulha: É definido como um produto destilado do alcatrão procedente da carbonização da hulha betuminosa, à alta temperatura. É mais denso do que a água e tem uma escala de ebulição sem solução de continuidade que atinge pelo menos uma faixa de 125 graus centígrados. Creosoto de madeira: O alcatrão de madeira é o mais antigo dos produtos preservadores conhecidos na história do homem e é obtido como um subproduto da destilação da madeira. Dados de campo dos EUA revelam que o desempenho do creosoto mineral é nitidamente
  14. 14. superior ao de origem vegetal, provavelmente por uma questão de maior permanência dos organismos xilófagos. Creosoto de lignito: Devido à sua reduzida densidade obtém-se boas penetrações durante o tratamento sob pressão. Creosoto fortificado: Este tipo de creosoto foi desenvolvido em virtude de certos organismos apresentarem uma tolerância maior que a média. Preservativos hidrossolúveis: Estes preservativos vêm assumindo uma importância cada vez maior no cenário da preservação da madeira. Compostos de boro: Possuem propriedades fungicidas, inseticidas e ignífugas, sendo preservativos eficientes desde que usados sozinhos e que a madeira não seja submetida à lixiviação ou posta em contato com o solo. Inseticidas: Substâncias químicas empregadas para eliminar insetos. Os inseticidas podem ser classificados de diversas formas, de acordo com sua eficiência num dado estágio de vida do inseto ou segundo sua natureza química. MÉTODOS PREVENTIVOS Controle da deterioração das toras Desdobro rápido Submersão e aspersão de água Aspersão de fungicida ou inseticida Controle da deterioração da madeira serrada Uma das medidas preventivas é a secagem rápida em estufas a altas temperaturas. Nestas condições a madeira é esterilizada e seca muito rapidamente, onde não é possível o desenvolvimento de organismos xilófagos. Outras medidas são o desdobramento e secagem ao ar ou por desumidificação. Para que não ocorra infecção nas peças é necessária a aplicação de solução fungicida/inseticida. Processos sem pressão Estão inclusos os métodos em que não há pressão externa aplicada para forçar a penetração do preservativo na madeira. As etapas do processo são: Difusão Capilaridade Absorção térmica Pincelamento ou aspersão São os processos mais simples disponíveis, requerendo investimentos mínimos e podem ser realizados com preservativos hidrossolúveis.
  15. 15. Imersão rápida Este método consiste na imersão da madeira durante um tempo muito curto. Processo de difusão O fenômeno da difusão só ocorre quando a madeira se encontra inicialmente com elevado teor de umidade. A madeira é imersa na solução. Processo de substituição da seiva As peças são colocadas na posição vertical ou inclinada, com a base imersa na solução preservativa. A medida que se processa a evaporação da água, a solução preservativa penetra por difusão e capilaridade. Outro processo é o chamado "banho quente-frio". Este é indicado quando a madeira estiver seca. As peças são inicialmente colocadas em banho quente por um período de tempo suficiente para que a madeira entre em equilíbrio térmico com a solução e ocorra a expansão de ar das células da madeira. Então as peças são transferidas para o banho frio. Voltando à temperatura ambiente, o ar remanescente na madeira se contrai e então ocorre a absorção do líquido preservativo. Processo com pressão Os processo de impregnação com pressões superiores à atmosférica são os mais eficientes em razão da distribuição e penetração mais uniforme do preservativo na peça tratada. Há um maior controle do preservativo absorvido, resultando na garantia de uma proteção efetiva com economia de preservativos. 4.5-MADEIRA TRANSFORMADA A madeira reconstituída através de processos industriais permite a melhoria de algumas propriedades da madeira natural e amplia as possibilidades de aplicações, sendo que dentre as vantagens destacam-se: Possibilita a fabricação de chapas de grandes dimensões Melhora as propriedades físicas e mecânicas da madeira Melhora a ação dos preservativos Permite maior aproveitamento do material lenhoso extraído da natureza As madeiras transformadas podem ser divididas em três grupos: Madeira reconstituída, madeira aglomerada e madeira compensada 4.5.1- MADEIRA RECONSTITUIDA Neste processo o material lenhoso é desfibrado por imersão em água quente ou sob alta pressão em autoclaves. A redução repentina de pressão provocada pela abertura da porta do autoclave provoca a expansão do vapor contido no material lenhoso e o desfibramento da madeira.
  16. 16. O Material desfibrado é, então, tratado com preservativos e então re-aglomerado sob pressão sem adição de ligantes (por ação da lignina contida no interior das fibras) ou com adição de fenol, uréia, caseína ou resinas sintéticas. De acordo com a energia de compactação empregada durante a fabricação, as placas de madeira reconstituída são classificadas como placas leves (soft board), utilizadas para isolamento térmico ou acústico e, placas pesadas (hard board) utilizadas como elementos de vedação. Exemplo: Duratex e Eucatex. 4.5.2- MADEIRA RECONSTITUIDA A madeira aglomerada é constituída de lascas e palha de madeira tratadas com preservativos e aglomeradas por aglomerantes minerais ou resinas sintéticas. Quando o Cimento Portland, é utilizado como aglomerante mineral, os flocos de madeira são tratados com um agente mineralizador (ex.: cloreto de cálcio) e depois misturados a uma pasta de cimento Portland. A mistura resultante é prensada obtendo-se placas aglomeradas que podem ser usadas como divisórias que aceitam o emprego dos revestimentos convencionalmente utilizados. Na aglomeração por resinas sintéticas, os flocos são secos e em seguida pulverizados com resina e prensados a quente em chapas de espessura e peso variáveis. Estas chapas são empregadas em móveis, esquadrias, forros, divisórias e fechamentos. 4.5.3- MADEIRA COMPENSADA A madeira compensada é produzida a partir da sobreposição de lâminas de madeira, coladas entre si de modo que as fibras sigam orientação opostas (não paralelas). Uma chapa de madeira compensada é composta de um número ímpar de lâminas sendo o mínimo de 3 lâminas. As lâminas utilizadas na fabricação da madeira compensada são retiradas do tronco, após imersão em água quente, através de uma espécie de torno em folhas e 1 a 6mm. A prensagem é feita a frio ou a quente, com emprego de resinas entre as lâminas sendo produzidas chapas nas espessuras de 6, 9, 12, 18 e 21mm.

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