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Generalidades
• Mais antigo material de construção (palafitas);
• Facilidade de obtenção;
• Facilidade de adaptação.
Vantagens
Na flexão resiste tanto a esforços de tração como de
compressão;
Baixo peso próprio e grande resistência mecânica;
Grande capacidade de absorver choques;
Boas características de isolamento térmico e acústico;
Grande variedade de padrões;
Facilidade de ser trabalhada;
Ligações fáceis e simples
Custo de produção reduzido  reservas renováveis.
Desvantagens
• Material heterogêneo e anisotrópico;
• Formas limitadas: alongadas e de seção
transversal reduzida;
• Deterioração fácil;
• Combustível;
• Variações volumétricas x Variação de umidade
Utilização das madeiras para fins
energéticos
Madeiras
Gaseificação
Hidrogenação
Carbonização
Hidrólise
sacarificação
Biodigestão
Combustão
Carvão
vegetal
Óleo
combustível Metanol
Madeira
combustível
Gás
metano
Etanol
Derivados da madeira
Madeira
Madeira
para fibra
Madeira
roliça
Chapa
de fibra
Celulose
e papel
Árvore
em pé
Resinagem
Breu Terebentina
Laminação
Serraria
Obtenção de
cavacos
Compensado
Madeira
serrada
Aglomerados
Ponte de madeira roliça
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Estruturas em madeira laminada
Classificação das árvores
• Fanerógamas (vegetais superiores)
• Endógenas/monocotiledoneas
• Germinação interna (desenvolvimento se processa de dentro para
fora)
• Bambu
• Palmeiras
Classificação das árvores
•Exógenas/dicotiledoneas
•Germinação externa (desenvolvimento se processa pela
adição de novas camadas concêntricas de células)
•Coníferas (Resinosas ou Gimnospermas)
•Sementes descobertas, folhas aciculares
•Frondosas (Folhosas ou Angiospermas)
•Sementes em frutos, folhas chatas
Utilização de bambu em estruturas
Utilização de bambu em estruturas
Classificação das madeiras
• Classificação tecnológica
• Madeiras finas  marcenaria: Louro, Cedro
• Madeiras duras ou de lei  construção: Cabriúna,
Grápia;
• Madeiras resinosas  construções provisórias: Pinho;
• Madeiras brandas  pequena durabilidade: Timbaúva.
Crescimento das árvores
• Raiz
•Caule
• Copa
Crescimento das árvores
Bosque petrificado
Crescimento das árvores
• Casca
– Protege as árvores contra agentes externos
• Camada cortiçal, líber ou floema (transporta a seiva
elaborada)
Crescimento das árvores
• Câmbio
• Tecido merismático (em constante
transformação)
• Açúcares e amidos; e
• Celulose e lignina (anéis de crescimento)
• Lenho
• Parte resistente das árvores
• Alburno ou branco, células atuantes, conduzem a seiva bruta
• Cerne, células impregnadas de lignina, resinas e taninos, mais denso
Crescimento das árvores
Medula
Miolo central, mole
Vestígio do vegetal jovem
Raios medulares
Transportam e armazenam a seiva
São desenvolvimentos transversais e radiais
Realizam uma amarração transversal das fibras
Inibem em parte a retratilidade
Estrutura fibrosa do lenho
Microestrutura  Células
Estrutura fibrosa do lenho
• Frondosas
• Fibras
• Vasos
• Raios medulares (multiserriados)
• Parênquima
Estrutura fibrosa do lenho
• Coníferas
• Traqueídeos
• Canais resinosos
• Raios medulares (uniserriados)
• Parênquima
Composição química
• Celulose  60%
• Lignina  28%
• Outras substâncias  12%
Identificação
• Vulgar  Pinho do Paraná
• Botânica  Araucaria angustifolia
• Botânica tecnológica  exame de lâminas no
microscópio
Produção
• Toragem
• Facilidade de transporte (5 a 6m)
Exploração racional de reservas florestais
Produção
 Falquejo
 Seção aproximadamente retangular
Exploração racional de reservas florestais
Produção
 Desdobro
 Obtenção de peças estruturais de madeira maciça
Desdobro
 Peça de maior seção transversal (maior volume, maior quadrado inscrito na
seção da tora)
2
d
=
b
• Peça de maior momento resistente
– 0 ,5 7 d
=
b 0 ,8 2 d
=
h
Aparelhamento ou bitolagem
Nome Espessura
(cm)
Largura (cm)
Pranchão > 7,0 > 20,0
Prancha 4,0 - 7,0 > 20,0
Viga >4,0 11,0 - 20,0
Vigota 4,0 - 8,0 8,0 - 11,0
Caibro 4,0 - 8,0 5,0 - 8,0
Tábua 1,0 - 4,0 > 10,0
Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0
Ripa < 2,0 < 10,0
Nomenclatura de peças de madeira serradas
Dimensões da madeira serrada (cm)
 Pranchões
 15,0 x 23,0
 10,0 x 20,0
 7,5 x 23,0
 Vigas
 15,0 x 15,0
 7,5 x 15,0
 7,5 x 11,5
 5,0 x 20,0
 5,0 x 15,0
• Caibros
– 7,5 x 7,5
– 7,5 x 5,0
– 5,0 x 7,0
– 5,0 x 6,0
• Sarrafos
– 3,8 x 7,5
– 2,2 x 7,5
• Tábuas
– 2,5 x 23,0
– 2,5 x 15,0
– 2,5 x 11,5
• Ripas
– 1,2 x 5,0
Dimensões da madeira beneficiada (cm)
 Soalho
Seção de 2,0 x 10,0
 Forro
Seção de 1,0 x 10,0
 Batente
Seção de 4,5 x 14,5
 Rodapé
Seção de 1,5 x 15,0
Seção de 1,5 x 10,0
 Taco
Seção de 2,0 x 7,5
Propriedades físicas e mecânicas da
madeira
A escolha e utilização de determinada espécie para
fins industriais só poderá ser realizada com
conhecimento preciso de suas qualidades físicas e
mecânicas.
Propriedades físicas e mecânicas da
madeira
 Ensaios de laboratório
Fatores que influenciam e determinam a variação de resultados
– Material
• Espécie botânica da
madeira
• Massa específica
• Diferença entre
alburno e cerne
• Umidade
• Defeitos
– Condições de
ensaio
• Velocidade de
aplicação da carga
• Formatos e
dimensões dos
corpos de prova
• Direção do esforço
em relação às
fibras
Marcação dos corpos de prova na tora -
MB 26
Localização dos corpos de prova - MB 26
Características físicas
 Umidade
 Grande importância pois todas as propriedades mecânicas variam com o teor de
umidade
A água na madeira verde:
 Água de constituição das células vivas
 Não é alterada pela secagem;
 Água de adesão ou impregnação
 Satura as paredes da célula
 Água de capilaridade ou livre
 Enche os canais do tecido lenhoso
Ponto de Saturação das Fibras (PSF)
É o ponto onde a madeira perdeu toda a água livre
Não existe água livre mas as paredes e os tecidos estão
saturados e inchados
A remoção da água livre não causa alteração de volume
PSF  30% (variável em função da espécie)
Características físicas
Madeira seca ao ar
Fazendo-se a secagem por exposição ao ar, começa a
evaporar a água de impregnação ou adesão, até um
ponto de equilíbrio entre a umidade do ar e a da
madeira
A remoção da água de adesão é acompanhada de
variações volumétricas
Teor de umidade da madeira seca ao ar - 12 a 18%
Referência para determinação das características físicas
e mecânicas:
Teor de umidade normal internacional igual a 15%
A umidade na madeira
Denominação Teor de umidade
Madeira verde h > 30%
Madeira comercialmente
seca
18 < h < 23%
Madeira seca ao ar 12 < h < 18%
Madeira dessecada h < 12%
Abaixo de 23% de umidade pode-se considerar que a
madeira está ao abrigo do ataque dos agentes de
destruição (fungos e bactérias).
Retratilidade
Retratilidade
É a propriedade da madeira de alterar suas
dimensões e o volume quando o seu teor de
umidade varia entre o estado anidro e o estado
de saturação (impregnação) dos tecidos
celulósicos.
Volumétrica
Linear
Axial
Radial
Tangencial
• Contração volumétrica total
• perda % em volume, quando a madeira
passa do estado verde ao estado anidro
• corpos de prova 2 x 2 x 3 cm
Retratilidade
100
×
V
V
V
=
C
s
s
v
t
-
• Contração volumétrica parcial
• perda % em volume, quando a madeira
passa de estado úmido ao estado anidro
Retratilidade
100
×
V
V
V
=
C
s
s
h
h
-
Retratilidade
Coeficiente de retratilidade volumétrica
% de variação do volume para a variação de 1% da umidade
h
C
=
PSF
C
= h
t
η
30
20
10 Umidade, %
Contração
volumétrica,
%
10
5
15
Retratilidade linear
100
×
L
L
L
=
C
s
s
h
l
-
Corpos de prova 2 x 2 x 3 cm com pequenos pregos
fixados segundo as direções tangencial, axial e radial
• Contração axial é quase desprezível
• Contração tangencial = 2 x contração radial
• Cont. volumétrica=S(Cont. axial, tangencial e
radial)
• A madeira se contrai aproximadamente a metade
do total ao estabilizar sua umidade com o meio
ambiente
Ilustração da retratilidade sofrida durante a
secagem
Retratilidade de madeiras
Retratilidade Verde a 0% Verde a 15%
Linear
tangencial
4 - 14 2 - 7
Linear radial 2 - 8 1 - 4
Linear axial 0,1 - 0,2 0,05 - 0,1
Volumétrica 7 - 21 3 - 10
Retratilidade de madeiras
Retratilidad
e total (%)
Qualificação Exemplos
15 a 20 Forte
Toras com grandes fendas de
secagem. Devem ser rapidamente
desdobradas.
10 a 15 Média
Toras com fendas médias de secagem.
Podem ser conservadas e usadas em
forma cilíndrica (galerias de minas,
pontaletes). Resinosas em geral.
5 a 10 Fraca
Toras com pequenas fendas, aptas
para marcenaria e laminados.
Retratilidade de madeiras
Tipo de construção
Teor de umidade
correspondente
Tipo de secagem
a realizar
Construções submersas, pilotis,
pontes, açudes, etc
30% - Madeira saturada
de água, acima do ponto
de saturação das fibras
Construções expostas a umidade,
não coberta e não abrigadas:
cimbres, torres, etc
18 a 23% - Madeiras
úmidas, ditas
“comercialmente secas”
Parcial no canteiro de
obras.
Construções abrigadas em local
coberto mas largamente aberto:
hangares, entrepostos, telheiros.
16 a 20% - Madeiras
relativamente secas
No canteiro ou artificial
sumária
Construções em locais fechados e
cobertos: carpintaria de telhados
13 a 17% - Madeiras
“secas ao ar”
Natural ou artificial até
 15%
Locais fechados e aquecidos
10 a 12% - Madeiras
bem secas
Artificial
Locais com aquecimento artificial
8 a 10% - Madeiras
dessecadas
Artificial
Retratilidade de madeiras
Espécie
Radial
(%)
Tangencia
l (%)
Volumétric
a (%)
Coeficiente
Açoita-cavalo 3,04 7,29 11,93 0,44
Cabriúva 2,75 6,12 10,03 0,47
Canela preta 2,90 7,16 14,51 0,46
Cedro 2,96 5,40 11,81 0,38
Eucalipto
tereticornis
6,46 17,10 23,24 0,56
Louro 3,42 7,78 10,30 0,41
Pinho 3,50 6,76 13,10 0,51
Peroba-rosa 3,70 6,90 12,20 0,55
Massa específica aparente
 É o peso por unidade de volume aparente da madeira, a um determinado teor de
umidade
• Obtido pela pesagem e determinação do volume
aparente de C.P. 2 x 2 x 3 cm, retirado de todo o
diâmetro e comprimento da tora
h
h
h
V
P
D 
Massa específica aparente
 Peso, massa específica e volume estão intimamente ligados
 A definição da massa específica deve ser em um teor de umidade padronizado
 Umidade normal = 15%
)
1 5
(
1 5 


 h
d
D
D h
Massa específica aparente
Massa específica aparente - responsável pelas propriedades e mecânicas da madeira
  





 









 


100
15
1
1
100
1
1 5
h
D
D
D
d h
h


* d - coeficiente de variação da massa
específica para a variação de 1% de
umidade abaixo do PSF
Classificaçãodas madeiras pela massa específica
Madeira Resinosas Frondosas
Muito leves 0,4 t/m3 0,5 t/m3
Leves 0,4 – 0,5
t/m3
0,5 – 0,65 t/m3
Semi
pesadas
0,5 – 0,6
t/m3
0,65 – 0,8 t/m3
Pesadas 0,6 – 0,7
t/m3
0,8 – 1,0 t/m3
Muito
pesadas
> 0,7 t/m3 > 1,0 t/m3
Massa específica aparente de algumas
espécies nacionais, h = 15%
Espécie t/m3
Açoita-cavalo 0,62
Cabriúva 0,89
Canela-preta 0,63
Cedro 0,49
Eucalipto tereticornis 0,89
Louro 0,69
Peroba-rosa 0,76
Pinho 0,56
Propriedades mecânicas das madeiras
• Esforços principais, exercícios no sentido das
fibras, relacionados com a coesão axial do
material:
– Compressão, tração, flexão estática, flexão
dinâmica e cisalhamento
• Esforços secundários, exercidos
transversalmente às fibras, relacionados com a
sua coesão transversal:
– Compressão, torção, fendilhamento e tração.
Compressão axial de peças curtas
MB-26: C.P. 2 x 2 x 3 cm:
 Seco ao ar
 Verde
Compressão axial de peças curtas
 Coeficiente de correção da resistência em função da umidade (de teor “h” para
15%):
• Relação entre a massa específica e a
resistência à compressão axial:
)
1 5
(
1 5 

 h
C
h


m
c X D


Compressão axial de peças curtas
 O módulo de elasticidade à compressão é calculado para o
valor limite de proporcionalidade da curva experimental
(tensão x deformação unitária).
 MB 26: corpos de prova de 6 x 6 x 18 cm (madeira verde).
Compressão axial de peças longas
(flambagem)
 fl = resistência à compressão afetada pelo fenômeno da flambagem.
 Índice de esbeltez da peça:
i
l


l = comprimento da peça
i = raio de giração mínimo
S
J
i 
S
Pcrít
fl 

Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
• Trecho I: Para valores de  < 40, a tensão crítica de
flambagem fl é igual à tensão limite da resistência à
compressão c, colunas curtas, condicionadas ao
comportamento em regime de deformações plásticas da
madeira.
fl = c
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
fl

40
Trecho I
flc
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
• Trecho II: valores 40 <  < 0, correspondem a colunas
intermediárias, condicionado ao comportamento da madeira
no regime de deformação elastoplásticas, onde verifica-se
flambagem inelástica, isto é, com tensões superiores ao limite
de proporcionalidade:
p < fl < c
• A NB-11 considera o trecho, em favor da segurança, retilíneo, com a
seguinte equação empírica:












40
40
3
1
1
0



 c
fl
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
fl

40
Trecho I
c
0
Trecho II
p
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
• Trecho III: Colunas longas ( > 0), a ruptura acontece
dentro do domínio das deformações elásticas da
madeira, por flambagem, isto é, com tensões inferiores
ao limite de proporcionalidade.
fl < p
• A curva é a hipérbole de Euler
2
2
l
EJ
Pcrít



2
2



E
fl


ou
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
Trecho III
fl

40 0
Trecho I
Trecho II
c
p
Compressãoaxial de peças longas (flambagem)
 Nova expressão da fórmula de Euller em função de 0:
c
c
fl
E
E














2
0
2
0
2
2
3
3
2
• Pela experiência temos p  2/3c  podemos
determinar o valor de 0, ou seja, o limite de
aplicação da fórmula de Euller:
2
0
2
2
2
0
2
2
2
0
3
2
3
2
2
3




























 c
fl
fl
c
c
E
E
E
Tração axial
 Estrutura fibrosa da madeira presta-se particularmente aos
esforços de tração axial (raramente rompe por tração pura)
t = (2 a 4) x c
Flexão estática
 MB-26: Corpo de prova  2 x 2 x 30 cm
 Madeira verde e seca ao ar
 Carga aplicada diretamente por um cutelo, no centro do
vão biapoiado, de 24 cm, tangencialmente aos anéis de
crescimento
Flexão dinâmica (resiliência)
 A resiliência é o trabalho necessário para romper um
corpo de prova mediante a aplicação de um choque.
 Caracteriza a fragilidade do material.
 O esforço é realizado por um choque aplicado no centro
do vão, com um pêndulo de Charpy.
Flexão dinâmica (resiliência)
k = coeficiente de resiliência
k g m
h
b
k
W 6
1 0



0,12 – 0,60 resinosas e as frondosas brandas
0,40 – 1,50 frondosas duras
Cota dinâmica = K/D2, onde D é a massa específica
k
Classificação das madeiras pela resiliência
Categoria
Cota
Dinâmica
Utilização
Madeiras
frágeis
< 0,8
Madeira inadequada ao
emprego em construções
móveis
Madeiras
medianamente
resilientes
0,8 a 1,2
Peças submetidas a
choques e vibrações:
vagões, carrocerias,
transversinas, caixaria
Madeiras
resilientes
> 1,2
Madeira para aviação,
cabo de ferramentas,
esquis, etc.
Compressão transversal
 Aplicação do esforço de compressão no sentindo normal
as fibras da madeira:
Limite de elasticidade
Limite de resistência
Módulo de elasticidade.
Tração normal às fibras
 Ao esforço normal das fibras opõe-se somente a aderência mútua das mesmas, esta
aderência é fraca e o deslocamento das fibras não exige um grande esforço
 Aderência é função somente da composição química das substâncias de ligação entre as
fibras
Fendilhamento
 É um esforço de tração transversal, aplicado na extremidade de uma peça
entalhada a fim de deslocar as fibras
Cisalhamento
 Esforços que provocam o deslizamento de um plano sobre outro
Dureza
 Resistência à penetração localizada
 Dureza
 Corpo de prova de 6 x 6 x 18 cm
 Esfera com superfície média de 1 cm2
 Mede-se a força necessária para cravar a esfera na madeira
Defeitos
1. De crescimento:
 Nós vivos;
 Nós mortos;
 Desvio do veio; e
 Vento.
Defeitos
2. De produção:
 Desdobro mal conduzido.
3. De secagem:
 Rachaduras, fendas e fendilhamento; e
 Abaulamento, arqueamento, curvatura e curvatura lateral.
Defeitos
4. De deterioração:
 Apodrecimento;
 Bolor; e
 Furo de inseto.
Classificação estrutural das peças de
madeira
Cálculo e execução de estruturas de madeira NB
11 - Item 49
 Devem atender as especificações da ABNT
 Peças de 2a categoria
 Os defeitos máximos permitidos devem ser fixados de
forma que a resistência da peça seja igual a 60% da
resistência obtida em pequenos c.ps. isentos de defeitos.
Classificaçãoestruturaldas peçasde madeira
Cálculo e execução de estruturas de madeira
NB 11 - Item 49
 Peças de 1a categoria
 peças que apresentam resistência igual a pelo menos 85% da
resistência obtida em pequenos c.ps. isentos de defeitos.
Norma alemã - DIN
Classificação Defeitos
Alta resistência Diâmetro de nós
Resistência comum Quantidade de nós
Baixa resistência Inclinação do veio
Tensões admissíveis
Ensaios estruturais em laboratório oficiais;
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de
defeitos;
Correlações entre massa específica e
características mecânicas.
Ensaios estruturais em laboratórios oficiais
Descrição
Coeficiente
de segurança
Perda de resistência devido a defeitos 3/4
Duração das cargas
sobre as peças
Compressão 3/4
Flexão estática 9/16
Variabilidade dos
resultados
Desvio padrão 3/4
Coeficiente de
variação
3/4
Possibilidade de sobrecargas 2/3
 NB 11 - Item 49b
Ensaios em pequenos corpos de prova isentos
de defeitos
 NB 11 - Item 49c
 As tensões são baseadas no valor médio da série verde
 Os valores aplicam-se às peças de 2a categoria
 Para as peças de 1a categoria majorar em 40% os valores das peças de 2a
categoria
 Item 51 - Compressão axial de peças curtas
c
c 

 


 2 0
,
0
4 0
Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde
defeitos
 Item 52 - Compressão axial de peças esbeltas
a) 40 <  < 0
b)  > 0











40
40
3
1
1
0



 c
fl
c
c
fl
E
E
























2
0
2
0
2
2
8
3
3
2
4
Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde
defeitos
 Item 53 - Tração axial
• Item 54 - Flexão simples
f
t 
 
 1 5
,
0
f
f 
 
 1 5
,
0
Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde
defeitos
 Item 59 - Cisalhamento paralelo às fibras
 Longitudinal em vigas
 Em ligações

 
 1 0
,
0

 
 1 5
,
0
• Item 60 - Compressão normal às fibras
`  função da área de atuação da carga
`
0 6
,
0 

 

 c
n
Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde
defeitos
• Item 61 - Compressão inclinada em relação às fibras






  2
2
cos
. sen
n
c
n
c




• Item 62 – Influência da umidade
• Coeficiente de umectação: h (para peças
submersas)
• Compressão paralela  0,8
• Flexão simples e tração paralela  0,8
• Compressão normal  0,6
Tensõesadmissíveis em função da massa específica
 NB 11 item 47b
Para espécies refutadas de boa qualidade que ainda não tenham sido
estudadas em laboratórios, admite-se que suas características
mecânicas são iguais a ¾ dos valores correspondentes à sua massa
específica a 15% de umidade, obtidos nas curvas constantes no
Boletim n.º 31 do IPT.
Tensõesadmissíveis em função da massa específica
 Resistência à compressão paralela às fibras
c = -1,04 + 663.D15
 Flexão estática
f = -331,8 + 1619.D15
 Módulo de elasticidade
E = 2570 + 144500.D15
 Cisalhamento paralelo às fibras
Obs: Tensões em kgf/cm2
Massa específica (D) em g/cm3
1 5
1 8 0
5
,
2 5 D





Tensõesadmissíveis em função da massa
específica
Deterioração e preservação das madeiras
 Deterioração
Putrefação ou podridão - 60%
Fungos e bactérias
Condições ambientais
 Ar  oxigênio atmosférico
 Umidade  h > 20%
 Temperatura  20ºC < t < 30ºC
Ação de insetos xilófagos - 10%
Térmitas, cupins ou carunchos
Deterioração e preservação das madeiras
 Deterioração
 Ação de moluscos e crustáceos de água salgada - 5%
 Teredos e liminória
 Ação do fogo - 20%
 Decomposição da madeira em CO2, vapor de água e cinzas
 Ação mecânica do vento e ação de agentes químicos - 5%
Deterioração e preservação das madeiras
 Preservação
Tratamento prévio
Remoção das cascas
Secagem
 Natural
 Artificial  estufas
Desseivamento
 Injeção de vapor de água saturado em estufas
Deterioração e preservação das madeiras
 Processos de preservação
 Processos superficiais
 Pintura
 Imersão simples
 Carbonização incipiente
 Processos de impregnação sem pressão  à pressão atmosférica
 Imersão em tanque com preservativo a 100oC  1 a 2 hs
 Resfriamento no tanque; ou
 Transferência para outro tanque com preservativo frio  processo dos dois tanques
Deterioração e preservação das madeiras
 Processos de impregnação sob pressão  auto claves
 Processo BETHELL ou das células cheias
 Vácuo  560 mm de Hg
 Admissão de preservativo a quente sob pressão  8 a 14 kgf/cm2
 Vácuo para facilitar a secagem
 Processo RUEPING ou das células vazias
 Injeção de ar comprimido  1,5 a 7 kgf/cm2
 Admissão do preservativo a quente sob pressão maior
 Vácuo
Deterioração e preservação das madeiras
 Eficiência do tratamento
 Penetração
 Testes colorimétricos
 Observação direta
 Absorção
 Consumo de preservativo
Deterioração e preservação das madeiras
 Ensaios de controle de deterioração
 Avaliação da eficiência da preservação
 Determinação do valor impeditivo
 Dosagem mínima de preservativo
 Corpos de prova
 Terrenos abertos
 Estacas preservadas
 De 2 x 2 x 50 cm
 De 5 x 10 x 50 cm
 Comparação da vida útil com estacas testemunho  sem tratamento
Deterioração e preservação das madeiras
 Ensaios de controle de deterioração
 Ensaios acelerados
 Pequenos c.ps. isentos de defeitos
 Contato com cultura de fungos
 Avaliação da perda de:
 Peso
 Resistência mecânica
Deterioração e preservação das madeiras
 Produtos tóxicos
 Soluções salinas de sais inorgânicos
 Cloreto de zinco
 Cromato de zinco
 Fluoreto de sódio  sal de WOOLMANN
 Cloreto de mercúrio
 Sulfato de cobre
 Sais de arsênio
 Pentaclorofenol, etc.
Deterioração e preservação das madeiras
 Produtos tóxicos
Óleos preservativos
Creosotos
Carbolíneos
Soluções oleosas
Substâncias tóxicas mais óleo de baixa viscosidade como veículo
Deterioração e preservação das madeiras
 Produtos impermeabilizantes
 Óleo crus
 Tintas
 Vernizes
 Qualidades de um preservativo
 Toxidez
 Permanência
 Alta penetração
 Segurança à saúde e ao fogo
 Não ser corrosivo a metais
Deterioração e preservação das madeiras
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Secagem da madeira
 Secagem natural
A metade da umidade é evaporada em 30 dias
Atinge-se o equilíbrio higrométrico em 90 a 150 dias
 Secagem artificial  em estufas
Vantagens
Rapidez de secagem
 Menores imobilizações de estoque e de capital
Teor de umidade final homogêneo
Menor perda de material
Esterilização do material  fungos e insetos
Mecanismo de perda de umidade
Água de capilaridade
Água de impregnação
Diferença entre a tensão de vapor de água saturante que
impregna as paredes celulares na temperatura em que se
encontram e a tensão de vapor de água do ambiente na
temperatura em que se encontra
Parcela de água em combinação coloidal com a própria
substância da madeira
Evaporação superficial x difusão da umidade
Equilíbrio higroscópio
Curvas de secagem
Estufas de secagem
 Fonte de calor
 Dispositivo de umidificação
 Dispositivo de circulação de ar
 Esquema de funcionamento
Determina se o teor de umidade da madeira
Regulam-se a temperatura e a umidade da estufa para uma
umidade de equilíbrio higroscópio imediatamente inferior
Repetem-se as operações sucessivamente
Classificação das madeiras em função da
secagem
Tipo de secagem Madeira
Fácil secagem
Cedro, guarapuruvú, caixeta e
tamboril.
Média secagem
Pinho do Paraná, peroba rosa,
cabriúva, ipê, pau marfim,
feijó, açoita cavalo, jequitibá.
Difícil secagem
Imbuia, canela, amendoeira,
caviúna, aroeira, jatobá,
faveiro.
Estufas de secagem
Defeitos de secagem
Colapso
Achatamento das células devido à rápida retirada da água dos
poros celulares
Empenos
Fendas
Estufas de secagem
Estufas de secagem
Madeira transformada
 Transformação na estrutura fibrosa
Correção de características negativas
Madeira reconstituída
Madeira aglomerada
Madeira compensada
Madeira transformada
 Vantagens
Homogeneidade na composição e isotropia no comportamento
físico e mecânico;
Tratamentos de preservação;
Melhoria de características físicas e mecânicas;
Execução de chapas, blocos e formas moldadas para aplicação
diversas;
Aproveitamento integral do lenho.
Madeira reconstituída
 Desfibramento do tecido lenhoso
Moega
Autoclave  processo MASON
 União das fibras por prensagem
Baixa pressão  soft board
Alta pressão  hard board
 Ligantes
Lignina
Fenol, uréia, caseína, resinas sintéticas
Madeira aglomerada
 Pequenos fragmentos de madeira
Lascas, virutas, maravalhas e flocos
 Ligante
Mineral
Cimento Portland, gesso e magnésia Sorel
Orgânico
Uréia-formaldeido, uréia-melanina-formaldeido, fenol-formaldeido, etc.
 Prensagem
A quente
A frio
Madeira aglomerada
Madeira aglomerada
Madeira aglomerada
Madeira compensada
 Patente de 1886  WITIKOWSKI
 Finas folhas de madeira coladas entre si
 Disposição perpendicular das fibras de uma folha em relação às fibras da outra
folha
 Número ímpar de folhas  3, 5, 7...
 Extração da folha
 Descascador  1 mm < e < 6 mm
 Faqueadeira  e = 1 mm
Madeira compensada
 Colagem
Cola de ossos
Caseína
Resina sintética
 Prensagem  15 kgf/cm2
A frio
A quente  1500C
Madeira compensada
Chapa de carpinteiro (contraplacado)
Sarrafos de madeira justapostos e recobertos
Lâminas de madeira;
Chapa de madeira aglomerada.

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  • 1.
  • 2. Generalidades • Mais antigo material de construção (palafitas); • Facilidade de obtenção; • Facilidade de adaptação.
  • 3. Vantagens Na flexão resiste tanto a esforços de tração como de compressão; Baixo peso próprio e grande resistência mecânica; Grande capacidade de absorver choques; Boas características de isolamento térmico e acústico; Grande variedade de padrões; Facilidade de ser trabalhada; Ligações fáceis e simples Custo de produção reduzido  reservas renováveis.
  • 4. Desvantagens • Material heterogêneo e anisotrópico; • Formas limitadas: alongadas e de seção transversal reduzida; • Deterioração fácil; • Combustível; • Variações volumétricas x Variação de umidade
  • 5. Utilização das madeiras para fins energéticos Madeiras Gaseificação Hidrogenação Carbonização Hidrólise sacarificação Biodigestão Combustão Carvão vegetal Óleo combustível Metanol Madeira combustível Gás metano Etanol
  • 6. Derivados da madeira Madeira Madeira para fibra Madeira roliça Chapa de fibra Celulose e papel Árvore em pé Resinagem Breu Terebentina Laminação Serraria Obtenção de cavacos Compensado Madeira serrada Aglomerados
  • 15. Classificação das árvores • Fanerógamas (vegetais superiores) • Endógenas/monocotiledoneas • Germinação interna (desenvolvimento se processa de dentro para fora) • Bambu • Palmeiras
  • 16. Classificação das árvores •Exógenas/dicotiledoneas •Germinação externa (desenvolvimento se processa pela adição de novas camadas concêntricas de células) •Coníferas (Resinosas ou Gimnospermas) •Sementes descobertas, folhas aciculares •Frondosas (Folhosas ou Angiospermas) •Sementes em frutos, folhas chatas
  • 17. Utilização de bambu em estruturas
  • 18. Utilização de bambu em estruturas
  • 19. Classificação das madeiras • Classificação tecnológica • Madeiras finas  marcenaria: Louro, Cedro • Madeiras duras ou de lei  construção: Cabriúna, Grápia; • Madeiras resinosas  construções provisórias: Pinho; • Madeiras brandas  pequena durabilidade: Timbaúva.
  • 20. Crescimento das árvores • Raiz •Caule • Copa
  • 23. Crescimento das árvores • Casca – Protege as árvores contra agentes externos • Camada cortiçal, líber ou floema (transporta a seiva elaborada)
  • 24. Crescimento das árvores • Câmbio • Tecido merismático (em constante transformação) • Açúcares e amidos; e • Celulose e lignina (anéis de crescimento) • Lenho • Parte resistente das árvores • Alburno ou branco, células atuantes, conduzem a seiva bruta • Cerne, células impregnadas de lignina, resinas e taninos, mais denso
  • 25. Crescimento das árvores Medula Miolo central, mole Vestígio do vegetal jovem Raios medulares Transportam e armazenam a seiva São desenvolvimentos transversais e radiais Realizam uma amarração transversal das fibras Inibem em parte a retratilidade
  • 26. Estrutura fibrosa do lenho Microestrutura  Células
  • 27. Estrutura fibrosa do lenho • Frondosas • Fibras • Vasos • Raios medulares (multiserriados) • Parênquima
  • 28. Estrutura fibrosa do lenho • Coníferas • Traqueídeos • Canais resinosos • Raios medulares (uniserriados) • Parênquima
  • 29. Composição química • Celulose  60% • Lignina  28% • Outras substâncias  12%
  • 30. Identificação • Vulgar  Pinho do Paraná • Botânica  Araucaria angustifolia • Botânica tecnológica  exame de lâminas no microscópio
  • 31. Produção • Toragem • Facilidade de transporte (5 a 6m) Exploração racional de reservas florestais
  • 32. Produção  Falquejo  Seção aproximadamente retangular Exploração racional de reservas florestais
  • 33. Produção  Desdobro  Obtenção de peças estruturais de madeira maciça
  • 34. Desdobro  Peça de maior seção transversal (maior volume, maior quadrado inscrito na seção da tora) 2 d = b • Peça de maior momento resistente – 0 ,5 7 d = b 0 ,8 2 d = h
  • 35. Aparelhamento ou bitolagem Nome Espessura (cm) Largura (cm) Pranchão > 7,0 > 20,0 Prancha 4,0 - 7,0 > 20,0 Viga >4,0 11,0 - 20,0 Vigota 4,0 - 8,0 8,0 - 11,0 Caibro 4,0 - 8,0 5,0 - 8,0 Tábua 1,0 - 4,0 > 10,0 Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0 Ripa < 2,0 < 10,0 Nomenclatura de peças de madeira serradas
  • 36. Dimensões da madeira serrada (cm)  Pranchões  15,0 x 23,0  10,0 x 20,0  7,5 x 23,0  Vigas  15,0 x 15,0  7,5 x 15,0  7,5 x 11,5  5,0 x 20,0  5,0 x 15,0 • Caibros – 7,5 x 7,5 – 7,5 x 5,0 – 5,0 x 7,0 – 5,0 x 6,0 • Sarrafos – 3,8 x 7,5 – 2,2 x 7,5 • Tábuas – 2,5 x 23,0 – 2,5 x 15,0 – 2,5 x 11,5 • Ripas – 1,2 x 5,0
  • 37. Dimensões da madeira beneficiada (cm)  Soalho Seção de 2,0 x 10,0  Forro Seção de 1,0 x 10,0  Batente Seção de 4,5 x 14,5  Rodapé Seção de 1,5 x 15,0 Seção de 1,5 x 10,0  Taco Seção de 2,0 x 7,5
  • 38. Propriedades físicas e mecânicas da madeira A escolha e utilização de determinada espécie para fins industriais só poderá ser realizada com conhecimento preciso de suas qualidades físicas e mecânicas.
  • 39. Propriedades físicas e mecânicas da madeira  Ensaios de laboratório Fatores que influenciam e determinam a variação de resultados – Material • Espécie botânica da madeira • Massa específica • Diferença entre alburno e cerne • Umidade • Defeitos – Condições de ensaio • Velocidade de aplicação da carga • Formatos e dimensões dos corpos de prova • Direção do esforço em relação às fibras
  • 40. Marcação dos corpos de prova na tora - MB 26
  • 41. Localização dos corpos de prova - MB 26
  • 42. Características físicas  Umidade  Grande importância pois todas as propriedades mecânicas variam com o teor de umidade A água na madeira verde:  Água de constituição das células vivas  Não é alterada pela secagem;  Água de adesão ou impregnação  Satura as paredes da célula  Água de capilaridade ou livre  Enche os canais do tecido lenhoso
  • 43. Ponto de Saturação das Fibras (PSF) É o ponto onde a madeira perdeu toda a água livre Não existe água livre mas as paredes e os tecidos estão saturados e inchados A remoção da água livre não causa alteração de volume PSF  30% (variável em função da espécie) Características físicas
  • 44. Madeira seca ao ar Fazendo-se a secagem por exposição ao ar, começa a evaporar a água de impregnação ou adesão, até um ponto de equilíbrio entre a umidade do ar e a da madeira A remoção da água de adesão é acompanhada de variações volumétricas Teor de umidade da madeira seca ao ar - 12 a 18% Referência para determinação das características físicas e mecânicas: Teor de umidade normal internacional igual a 15%
  • 45. A umidade na madeira Denominação Teor de umidade Madeira verde h > 30% Madeira comercialmente seca 18 < h < 23% Madeira seca ao ar 12 < h < 18% Madeira dessecada h < 12% Abaixo de 23% de umidade pode-se considerar que a madeira está ao abrigo do ataque dos agentes de destruição (fungos e bactérias).
  • 46. Retratilidade Retratilidade É a propriedade da madeira de alterar suas dimensões e o volume quando o seu teor de umidade varia entre o estado anidro e o estado de saturação (impregnação) dos tecidos celulósicos. Volumétrica Linear Axial Radial Tangencial
  • 47. • Contração volumétrica total • perda % em volume, quando a madeira passa do estado verde ao estado anidro • corpos de prova 2 x 2 x 3 cm Retratilidade 100 × V V V = C s s v t -
  • 48. • Contração volumétrica parcial • perda % em volume, quando a madeira passa de estado úmido ao estado anidro Retratilidade 100 × V V V = C s s h h -
  • 49. Retratilidade Coeficiente de retratilidade volumétrica % de variação do volume para a variação de 1% da umidade h C = PSF C = h t η 30 20 10 Umidade, % Contração volumétrica, % 10 5 15
  • 50. Retratilidade linear 100 × L L L = C s s h l - Corpos de prova 2 x 2 x 3 cm com pequenos pregos fixados segundo as direções tangencial, axial e radial • Contração axial é quase desprezível • Contração tangencial = 2 x contração radial • Cont. volumétrica=S(Cont. axial, tangencial e radial) • A madeira se contrai aproximadamente a metade do total ao estabilizar sua umidade com o meio ambiente
  • 51. Ilustração da retratilidade sofrida durante a secagem
  • 52. Retratilidade de madeiras Retratilidade Verde a 0% Verde a 15% Linear tangencial 4 - 14 2 - 7 Linear radial 2 - 8 1 - 4 Linear axial 0,1 - 0,2 0,05 - 0,1 Volumétrica 7 - 21 3 - 10
  • 53. Retratilidade de madeiras Retratilidad e total (%) Qualificação Exemplos 15 a 20 Forte Toras com grandes fendas de secagem. Devem ser rapidamente desdobradas. 10 a 15 Média Toras com fendas médias de secagem. Podem ser conservadas e usadas em forma cilíndrica (galerias de minas, pontaletes). Resinosas em geral. 5 a 10 Fraca Toras com pequenas fendas, aptas para marcenaria e laminados.
  • 54. Retratilidade de madeiras Tipo de construção Teor de umidade correspondente Tipo de secagem a realizar Construções submersas, pilotis, pontes, açudes, etc 30% - Madeira saturada de água, acima do ponto de saturação das fibras Construções expostas a umidade, não coberta e não abrigadas: cimbres, torres, etc 18 a 23% - Madeiras úmidas, ditas “comercialmente secas” Parcial no canteiro de obras. Construções abrigadas em local coberto mas largamente aberto: hangares, entrepostos, telheiros. 16 a 20% - Madeiras relativamente secas No canteiro ou artificial sumária Construções em locais fechados e cobertos: carpintaria de telhados 13 a 17% - Madeiras “secas ao ar” Natural ou artificial até  15% Locais fechados e aquecidos 10 a 12% - Madeiras bem secas Artificial Locais com aquecimento artificial 8 a 10% - Madeiras dessecadas Artificial
  • 55. Retratilidade de madeiras Espécie Radial (%) Tangencia l (%) Volumétric a (%) Coeficiente Açoita-cavalo 3,04 7,29 11,93 0,44 Cabriúva 2,75 6,12 10,03 0,47 Canela preta 2,90 7,16 14,51 0,46 Cedro 2,96 5,40 11,81 0,38 Eucalipto tereticornis 6,46 17,10 23,24 0,56 Louro 3,42 7,78 10,30 0,41 Pinho 3,50 6,76 13,10 0,51 Peroba-rosa 3,70 6,90 12,20 0,55
  • 56. Massa específica aparente  É o peso por unidade de volume aparente da madeira, a um determinado teor de umidade • Obtido pela pesagem e determinação do volume aparente de C.P. 2 x 2 x 3 cm, retirado de todo o diâmetro e comprimento da tora h h h V P D 
  • 57. Massa específica aparente  Peso, massa específica e volume estão intimamente ligados  A definição da massa específica deve ser em um teor de umidade padronizado  Umidade normal = 15% ) 1 5 ( 1 5     h d D D h
  • 58. Massa específica aparente Massa específica aparente - responsável pelas propriedades e mecânicas da madeira                        100 15 1 1 100 1 1 5 h D D D d h h   * d - coeficiente de variação da massa específica para a variação de 1% de umidade abaixo do PSF
  • 59. Classificaçãodas madeiras pela massa específica Madeira Resinosas Frondosas Muito leves 0,4 t/m3 0,5 t/m3 Leves 0,4 – 0,5 t/m3 0,5 – 0,65 t/m3 Semi pesadas 0,5 – 0,6 t/m3 0,65 – 0,8 t/m3 Pesadas 0,6 – 0,7 t/m3 0,8 – 1,0 t/m3 Muito pesadas > 0,7 t/m3 > 1,0 t/m3
  • 60. Massa específica aparente de algumas espécies nacionais, h = 15% Espécie t/m3 Açoita-cavalo 0,62 Cabriúva 0,89 Canela-preta 0,63 Cedro 0,49 Eucalipto tereticornis 0,89 Louro 0,69 Peroba-rosa 0,76 Pinho 0,56
  • 61. Propriedades mecânicas das madeiras • Esforços principais, exercícios no sentido das fibras, relacionados com a coesão axial do material: – Compressão, tração, flexão estática, flexão dinâmica e cisalhamento • Esforços secundários, exercidos transversalmente às fibras, relacionados com a sua coesão transversal: – Compressão, torção, fendilhamento e tração.
  • 62. Compressão axial de peças curtas MB-26: C.P. 2 x 2 x 3 cm:  Seco ao ar  Verde
  • 63. Compressão axial de peças curtas  Coeficiente de correção da resistência em função da umidade (de teor “h” para 15%): • Relação entre a massa específica e a resistência à compressão axial: ) 1 5 ( 1 5    h C h   m c X D  
  • 64. Compressão axial de peças curtas  O módulo de elasticidade à compressão é calculado para o valor limite de proporcionalidade da curva experimental (tensão x deformação unitária).  MB 26: corpos de prova de 6 x 6 x 18 cm (madeira verde).
  • 65. Compressão axial de peças longas (flambagem)  fl = resistência à compressão afetada pelo fenômeno da flambagem.  Índice de esbeltez da peça: i l   l = comprimento da peça i = raio de giração mínimo S J i  S Pcrít fl  
  • 66. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) • Trecho I: Para valores de  < 40, a tensão crítica de flambagem fl é igual à tensão limite da resistência à compressão c, colunas curtas, condicionadas ao comportamento em regime de deformações plásticas da madeira. fl = c
  • 67. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) fl  40 Trecho I flc
  • 68. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) • Trecho II: valores 40 <  < 0, correspondem a colunas intermediárias, condicionado ao comportamento da madeira no regime de deformação elastoplásticas, onde verifica-se flambagem inelástica, isto é, com tensões superiores ao limite de proporcionalidade: p < fl < c • A NB-11 considera o trecho, em favor da segurança, retilíneo, com a seguinte equação empírica:             40 40 3 1 1 0     c fl
  • 69. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) fl  40 Trecho I c 0 Trecho II p
  • 70. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) • Trecho III: Colunas longas ( > 0), a ruptura acontece dentro do domínio das deformações elásticas da madeira, por flambagem, isto é, com tensões inferiores ao limite de proporcionalidade. fl < p • A curva é a hipérbole de Euler 2 2 l EJ Pcrít    2 2    E fl   ou
  • 71. Compressãoaxial de peças longas (flambagem) Trecho III fl  40 0 Trecho I Trecho II c p
  • 72. Compressãoaxial de peças longas (flambagem)  Nova expressão da fórmula de Euller em função de 0: c c fl E E               2 0 2 0 2 2 3 3 2 • Pela experiência temos p  2/3c  podemos determinar o valor de 0, ou seja, o limite de aplicação da fórmula de Euller: 2 0 2 2 2 0 2 2 2 0 3 2 3 2 2 3                              c fl fl c c E E E
  • 73. Tração axial  Estrutura fibrosa da madeira presta-se particularmente aos esforços de tração axial (raramente rompe por tração pura) t = (2 a 4) x c
  • 74. Flexão estática  MB-26: Corpo de prova  2 x 2 x 30 cm  Madeira verde e seca ao ar  Carga aplicada diretamente por um cutelo, no centro do vão biapoiado, de 24 cm, tangencialmente aos anéis de crescimento
  • 75. Flexão dinâmica (resiliência)  A resiliência é o trabalho necessário para romper um corpo de prova mediante a aplicação de um choque.  Caracteriza a fragilidade do material.  O esforço é realizado por um choque aplicado no centro do vão, com um pêndulo de Charpy.
  • 76. Flexão dinâmica (resiliência) k = coeficiente de resiliência k g m h b k W 6 1 0    0,12 – 0,60 resinosas e as frondosas brandas 0,40 – 1,50 frondosas duras Cota dinâmica = K/D2, onde D é a massa específica k
  • 77. Classificação das madeiras pela resiliência Categoria Cota Dinâmica Utilização Madeiras frágeis < 0,8 Madeira inadequada ao emprego em construções móveis Madeiras medianamente resilientes 0,8 a 1,2 Peças submetidas a choques e vibrações: vagões, carrocerias, transversinas, caixaria Madeiras resilientes > 1,2 Madeira para aviação, cabo de ferramentas, esquis, etc.
  • 78. Compressão transversal  Aplicação do esforço de compressão no sentindo normal as fibras da madeira: Limite de elasticidade Limite de resistência Módulo de elasticidade.
  • 79. Tração normal às fibras  Ao esforço normal das fibras opõe-se somente a aderência mútua das mesmas, esta aderência é fraca e o deslocamento das fibras não exige um grande esforço  Aderência é função somente da composição química das substâncias de ligação entre as fibras
  • 80. Fendilhamento  É um esforço de tração transversal, aplicado na extremidade de uma peça entalhada a fim de deslocar as fibras
  • 81. Cisalhamento  Esforços que provocam o deslizamento de um plano sobre outro
  • 82. Dureza  Resistência à penetração localizada  Dureza  Corpo de prova de 6 x 6 x 18 cm  Esfera com superfície média de 1 cm2  Mede-se a força necessária para cravar a esfera na madeira
  • 83. Defeitos 1. De crescimento:  Nós vivos;  Nós mortos;  Desvio do veio; e  Vento.
  • 84. Defeitos 2. De produção:  Desdobro mal conduzido. 3. De secagem:  Rachaduras, fendas e fendilhamento; e  Abaulamento, arqueamento, curvatura e curvatura lateral.
  • 85. Defeitos 4. De deterioração:  Apodrecimento;  Bolor; e  Furo de inseto.
  • 86. Classificação estrutural das peças de madeira Cálculo e execução de estruturas de madeira NB 11 - Item 49  Devem atender as especificações da ABNT  Peças de 2a categoria  Os defeitos máximos permitidos devem ser fixados de forma que a resistência da peça seja igual a 60% da resistência obtida em pequenos c.ps. isentos de defeitos.
  • 87. Classificaçãoestruturaldas peçasde madeira Cálculo e execução de estruturas de madeira NB 11 - Item 49  Peças de 1a categoria  peças que apresentam resistência igual a pelo menos 85% da resistência obtida em pequenos c.ps. isentos de defeitos.
  • 88. Norma alemã - DIN Classificação Defeitos Alta resistência Diâmetro de nós Resistência comum Quantidade de nós Baixa resistência Inclinação do veio
  • 89. Tensões admissíveis Ensaios estruturais em laboratório oficiais; Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de defeitos; Correlações entre massa específica e características mecânicas.
  • 90. Ensaios estruturais em laboratórios oficiais Descrição Coeficiente de segurança Perda de resistência devido a defeitos 3/4 Duração das cargas sobre as peças Compressão 3/4 Flexão estática 9/16 Variabilidade dos resultados Desvio padrão 3/4 Coeficiente de variação 3/4 Possibilidade de sobrecargas 2/3  NB 11 - Item 49b
  • 91. Ensaios em pequenos corpos de prova isentos de defeitos  NB 11 - Item 49c  As tensões são baseadas no valor médio da série verde  Os valores aplicam-se às peças de 2a categoria  Para as peças de 1a categoria majorar em 40% os valores das peças de 2a categoria  Item 51 - Compressão axial de peças curtas c c        2 0 , 0 4 0
  • 92. Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde defeitos  Item 52 - Compressão axial de peças esbeltas a) 40 <  < 0 b)  > 0            40 40 3 1 1 0     c fl c c fl E E                         2 0 2 0 2 2 8 3 3 2 4
  • 93. Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde defeitos  Item 53 - Tração axial • Item 54 - Flexão simples f t     1 5 , 0 f f     1 5 , 0
  • 94. Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde defeitos  Item 59 - Cisalhamento paralelo às fibras  Longitudinal em vigas  Em ligações     1 0 , 0     1 5 , 0 • Item 60 - Compressão normal às fibras `  função da área de atuação da carga ` 0 6 , 0       c n
  • 95. Ensaios em pequenoscorposde provaisentosde defeitos • Item 61 - Compressão inclinada em relação às fibras         2 2 cos . sen n c n c     • Item 62 – Influência da umidade • Coeficiente de umectação: h (para peças submersas) • Compressão paralela  0,8 • Flexão simples e tração paralela  0,8 • Compressão normal  0,6
  • 96. Tensõesadmissíveis em função da massa específica  NB 11 item 47b Para espécies refutadas de boa qualidade que ainda não tenham sido estudadas em laboratórios, admite-se que suas características mecânicas são iguais a ¾ dos valores correspondentes à sua massa específica a 15% de umidade, obtidos nas curvas constantes no Boletim n.º 31 do IPT.
  • 97. Tensõesadmissíveis em função da massa específica  Resistência à compressão paralela às fibras c = -1,04 + 663.D15  Flexão estática f = -331,8 + 1619.D15  Módulo de elasticidade E = 2570 + 144500.D15  Cisalhamento paralelo às fibras Obs: Tensões em kgf/cm2 Massa específica (D) em g/cm3 1 5 1 8 0 5 , 2 5 D     
  • 98. Tensõesadmissíveis em função da massa específica
  • 99. Deterioração e preservação das madeiras  Deterioração Putrefação ou podridão - 60% Fungos e bactérias Condições ambientais  Ar  oxigênio atmosférico  Umidade  h > 20%  Temperatura  20ºC < t < 30ºC Ação de insetos xilófagos - 10% Térmitas, cupins ou carunchos
  • 100. Deterioração e preservação das madeiras  Deterioração  Ação de moluscos e crustáceos de água salgada - 5%  Teredos e liminória  Ação do fogo - 20%  Decomposição da madeira em CO2, vapor de água e cinzas  Ação mecânica do vento e ação de agentes químicos - 5%
  • 101. Deterioração e preservação das madeiras  Preservação Tratamento prévio Remoção das cascas Secagem  Natural  Artificial  estufas Desseivamento  Injeção de vapor de água saturado em estufas
  • 102. Deterioração e preservação das madeiras  Processos de preservação  Processos superficiais  Pintura  Imersão simples  Carbonização incipiente  Processos de impregnação sem pressão  à pressão atmosférica  Imersão em tanque com preservativo a 100oC  1 a 2 hs  Resfriamento no tanque; ou  Transferência para outro tanque com preservativo frio  processo dos dois tanques
  • 103. Deterioração e preservação das madeiras  Processos de impregnação sob pressão  auto claves  Processo BETHELL ou das células cheias  Vácuo  560 mm de Hg  Admissão de preservativo a quente sob pressão  8 a 14 kgf/cm2  Vácuo para facilitar a secagem  Processo RUEPING ou das células vazias  Injeção de ar comprimido  1,5 a 7 kgf/cm2  Admissão do preservativo a quente sob pressão maior  Vácuo
  • 104. Deterioração e preservação das madeiras  Eficiência do tratamento  Penetração  Testes colorimétricos  Observação direta  Absorção  Consumo de preservativo
  • 105. Deterioração e preservação das madeiras  Ensaios de controle de deterioração  Avaliação da eficiência da preservação  Determinação do valor impeditivo  Dosagem mínima de preservativo  Corpos de prova  Terrenos abertos  Estacas preservadas  De 2 x 2 x 50 cm  De 5 x 10 x 50 cm  Comparação da vida útil com estacas testemunho  sem tratamento
  • 106. Deterioração e preservação das madeiras  Ensaios de controle de deterioração  Ensaios acelerados  Pequenos c.ps. isentos de defeitos  Contato com cultura de fungos  Avaliação da perda de:  Peso  Resistência mecânica
  • 107. Deterioração e preservação das madeiras  Produtos tóxicos  Soluções salinas de sais inorgânicos  Cloreto de zinco  Cromato de zinco  Fluoreto de sódio  sal de WOOLMANN  Cloreto de mercúrio  Sulfato de cobre  Sais de arsênio  Pentaclorofenol, etc.
  • 108. Deterioração e preservação das madeiras  Produtos tóxicos Óleos preservativos Creosotos Carbolíneos Soluções oleosas Substâncias tóxicas mais óleo de baixa viscosidade como veículo
  • 109. Deterioração e preservação das madeiras  Produtos impermeabilizantes  Óleo crus  Tintas  Vernizes  Qualidades de um preservativo  Toxidez  Permanência  Alta penetração  Segurança à saúde e ao fogo  Não ser corrosivo a metais
  • 120. Secagem da madeira  Secagem natural A metade da umidade é evaporada em 30 dias Atinge-se o equilíbrio higrométrico em 90 a 150 dias  Secagem artificial  em estufas Vantagens Rapidez de secagem  Menores imobilizações de estoque e de capital Teor de umidade final homogêneo Menor perda de material Esterilização do material  fungos e insetos
  • 121. Mecanismo de perda de umidade Água de capilaridade Água de impregnação Diferença entre a tensão de vapor de água saturante que impregna as paredes celulares na temperatura em que se encontram e a tensão de vapor de água do ambiente na temperatura em que se encontra Parcela de água em combinação coloidal com a própria substância da madeira Evaporação superficial x difusão da umidade Equilíbrio higroscópio Curvas de secagem
  • 122. Estufas de secagem  Fonte de calor  Dispositivo de umidificação  Dispositivo de circulação de ar  Esquema de funcionamento Determina se o teor de umidade da madeira Regulam-se a temperatura e a umidade da estufa para uma umidade de equilíbrio higroscópio imediatamente inferior Repetem-se as operações sucessivamente
  • 123. Classificação das madeiras em função da secagem Tipo de secagem Madeira Fácil secagem Cedro, guarapuruvú, caixeta e tamboril. Média secagem Pinho do Paraná, peroba rosa, cabriúva, ipê, pau marfim, feijó, açoita cavalo, jequitibá. Difícil secagem Imbuia, canela, amendoeira, caviúna, aroeira, jatobá, faveiro.
  • 124. Estufas de secagem Defeitos de secagem Colapso Achatamento das células devido à rápida retirada da água dos poros celulares Empenos Fendas
  • 127. Madeira transformada  Transformação na estrutura fibrosa Correção de características negativas Madeira reconstituída Madeira aglomerada Madeira compensada
  • 128. Madeira transformada  Vantagens Homogeneidade na composição e isotropia no comportamento físico e mecânico; Tratamentos de preservação; Melhoria de características físicas e mecânicas; Execução de chapas, blocos e formas moldadas para aplicação diversas; Aproveitamento integral do lenho.
  • 129. Madeira reconstituída  Desfibramento do tecido lenhoso Moega Autoclave  processo MASON  União das fibras por prensagem Baixa pressão  soft board Alta pressão  hard board  Ligantes Lignina Fenol, uréia, caseína, resinas sintéticas
  • 130. Madeira aglomerada  Pequenos fragmentos de madeira Lascas, virutas, maravalhas e flocos  Ligante Mineral Cimento Portland, gesso e magnésia Sorel Orgânico Uréia-formaldeido, uréia-melanina-formaldeido, fenol-formaldeido, etc.  Prensagem A quente A frio
  • 134. Madeira compensada  Patente de 1886  WITIKOWSKI  Finas folhas de madeira coladas entre si  Disposição perpendicular das fibras de uma folha em relação às fibras da outra folha  Número ímpar de folhas  3, 5, 7...  Extração da folha  Descascador  1 mm < e < 6 mm  Faqueadeira  e = 1 mm
  • 135. Madeira compensada  Colagem Cola de ossos Caseína Resina sintética  Prensagem  15 kgf/cm2 A frio A quente  1500C
  • 137. Chapa de carpinteiro (contraplacado) Sarrafos de madeira justapostos e recobertos Lâminas de madeira; Chapa de madeira aglomerada.