Painéis de madeira com cimento. Trabalho muito interessante!

1. Silva, A. N. et al., 2002 199
KEY WORDS:Particleboard, Cement-wood particleboard, Vegetal biomass.
ABSTRACT: SILVA, A. N. da; VIDAURRE, G. B.; ROCHA, J. das D. de S.; LATORRACA,
J. V. de F. Vegetal biomass for use in cement-wood particleboard. Rev. Univ.
Rural, Sér. Ciên. da Vida, V. 22 n2, 2002 (Suplemento), p. 199-203. The objective of
this research was to evaluate the technological fitness of Pinus taeda, Clitoria fairchildian,
Euterpe edulis (with and without bark), Lophantera lactescens and Saccharum sp, after
hot water extraction, toward the cement-wood panels manufacturing by mechanical assay
under axial compression. Lophantera lactescens and Pinus taeda were the most indicated
for mineral plates production, while Clitoria Fairchildiana, Euterpe edulis (with bark), and
Saccharum sp showed low potentiality. The plates made from Euterpe edulis (without
bark) presented high potential, according to its notable compatibility index.
BIOMASSA VEGETAL PARA USO EM CHAPAS DE CIMENTO-MADEIRA
AVELINO NOGUEIRA DA SILVA1
GRAZIELA BAPTISTA VIDAURRE1
JOSÉ DAS DORES DE SÁ ROCHA1
JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO LATORRACA2
1
Discentes do Curso de Engenharia Florestal, UFRuralRJ;
2
Professor Dr. do Departamento de Produtos Florestais,
IF, UFRuralRJ.
INTRODUÇÃO
De acordo com MOSLEMI (1998), a
concepção de misturar adesivo inorgânico
com madeira ou biomassa proveniente da
agricultura é muito antiga, data da pré-
história, quando se misturavam palha de
arroz ou trigo com barro para produzir um
compósito chamado de bloco ou tijolo de
barro, onde em muitos países
subdesenvolvidos, ainda são utilizados. A
indústria da construção civil tem passado
por modificações em razão da introdução
dos painéis de madeira reconstituída, uma
vez que os mesmos possuem elevada
versatilidade de uso. Destes, pode-se
destacar os painéis de cimento-madeira
que possuem uma longa história de
aplicação e aceitação neste setor. O
compósito cimento-madeira apresenta
excelentes características tecnológicas
que o torna muito utilizado na Europa e
também no Japão. As razões para a sua
boa aceitação se devem principalmente à
alta resistência ao fogo, ao ataque de fungos
e cupins, alta estabilidade, bom isolante
térmico e acústico e ainda fácil
trabalhabilidade (LATORRACA et al., 1999).
Segundo LEE (1984), esta estabilidade é
atribuída a dois principais fatores: o
compósito contém muitos espaços vazios
que permitem um inchamento interno e o
revestimento do cimento ao redor da
partícula restringe o inchamento da
madeira. A aplicação dos painéis de
cimento-madeira vai além dos usos
indicados pelo aglomerado convencional,
especialmente em ambientes úmidos e com
riscos de incêndio, onde o emprego de
aglomerados convencionais se torna
inadequados (CHAPOLA, 1989). O maior
desafio encontrado na manufatura desses
painéis é a incompatibilidade do cimento
com certas espécies de madeira ou outras
biomassas lignocelulósicas. As espécies
de madeira mais utilizadas na fabricação
deste tipo de chapa são as coníferas por
apresentarem propriedades químicas
compatíveis para serem combinadas com
o cimento, não causando inibição e
endurecimento do mesmo (LATORRACA,
2000). A incompatibilidade de várias

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espécies pode, de certa forma, restringir o
emprego dos painéis cimento-madeira. Isto
se deve, via de regra, a presença de
extrativos que retardam a pega ou
endurecimento do cimento. De acordo com
SOUZA (1992), a incompatibilidade pode
tornar a produção destas chapas
totalmente inviáveis em função do aumento
do tempo de prensagem afetando os custos
de produção. Entretanto, tratamentos têm
sido empregados aos materiais
lignocelulósicos melhorando
significativamente a qualidade do produto
acabado. Dentre eles, incluem-se
basicamente a extração das substâncias
químicas inibidoras, através da imersão das
partículas em água fria ou quente e adição
de produtos químicos aceleradores da pega
do cimento (LATORRACA, 2000). A
resistência à compressão da mistura
madeira-cimento-água pode ser usada
como indicador de compatibilidade (LEE &
SHORT, 1989). Tais autores utilizaram a
resistência de pequenos corpos de prova
cilíndricos para determinar a
compatibilidade de várias espécies com o
cimento portland. Além desses métodos
de avaliação da compatibilidade, existem
ainda outros que utilizam a evolução da
temperatura de hidratação para gerar
equações, como é o caso da empregada
por HACHMI et al., (1990). O objetivo deste
trabalho foi avaliar a aptidão tecnológica de
partículas de Pinus taeda, Clitoria
fairchildiana (Sombreiro), Euterpe edulis
(com e sem casca), Lophantera lactescens
(Lanterneira) e Saccharum sp (bagaço da
cana de açúcar), submetidas à extração
em água quente por 1 hora, para o emprego
em painéis cimento-madeira através do
ensaio mecânico da compressão axial de
pequenos corpos de prova cilíndricos e
posterior cálculo do índice de
compatibilidade.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a realização dos ensaios de
compressão axial foi utilizada uma mistura
de cimento portland, partículas de
biomassa e água. As partículas de todas
as espécies passaram por extração em
água quente por 1 hora. Os procedimentos
dos ensaios de compressão foram
adaptados da norma Brasileira NBR7215
(1996). Para o cálculo da quantidade de
cada componente, para a confecção de
quatro (4) corpos de prova, utilizou-se a
metodologia sugerida por LATORRACA
(2000). O aglutinante empregado foi o
cimento Portland ARI PLUS e as partículas
foram obtidas através do uso de um moinho
de martelo e posteriormente classificadas
numa seqüência de peneiras. As partículas
utilizadas foram aquelas que passaram na
peneira com abertura de 0,297mm. As
partículas e a água devidamente pesadas
foram misturadas a velocidade baixa
durante 1 minuto em um misturador
mecânico que continha uma pá de metal e
uma cuba de aço inoxidável com
capacidade aproximadamente de 5 litros.
Em seguida adicionou-se, aos poucos, o
cimento. Após completa homogeneização
da mistura, aumentou-se a velocidade do
misturador permanecendo esta por mais 1
minuto. Após a mistura dos componentes,
foi realizada a moldagem dos corpos de
prova. A forma utilizada possuía 50mm de
diâmetro e 100 mm de altura. A superfície
interna da forma era lisa e sem defeitos e,
a mesma tinha um dispositivo lateral que
assegurava a sua abertura e fechamento,
que facilitava a retirada do corpo de prova.
Para a colocação da mistura em seu
interior, a superfície do molde era untada
com uma leve camada de óleo mineral de
baixa viscosidade. A mistura foi depositada
na forma com o auxílio de uma colher de
metal até o completo enchimento. Ao final
da moldagem, os corpos de prova foram
submetidos à cura em sala climatizada (20
0
C ± 2 e 65 % ± 5) por um período de 24
horas, quando então os mesmos foram
submetidos ao ensaio de compressão axial.
Os valores de resistência foram calculados
através da razão entre a carga (kgf) e a
área da seção transversal do corpo de

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prova. Com os valores resistência
calculados para cada biomassa e também
para testemunha (cimento+água) calculou-
se o índice de compatibilidade (IC) entre o
cimento e a biomassa. Esse índice foi
gerado através da equação 1.
(%)100×





=
Rct
Rcb
IC
onde:
IC = Índice de compatibilidade;
Rcb = Resistência à compressão com a
biomassa
Rct = Resistência à compressão da
testemunha
A análise de variância foi empregada
para se analisar estatisticamente os dados
obtidos de resistência à compressão axial.
O teste de Tukey foi realizado para
comparação de médias quando a hipótese
da nulidade era rejeitada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através da tabela 1, pode-se observar
os valores médios obtidos de resistência a
compressão axial para cada biomassa
estudada, bem com a média de referência
(testemunha – cimento+água).
Biomassa vegetal Resistência*
(kgf/cm
2
)
CV (%)
Sombreiro 4.37 a 8,10
Cana de açúcar 13.44 a 64,10
Palmito c/ casca 20.78 a 2,97
Palmito s/ casca 111.07 b 4,87
Pinus 136.05 c 3,94
Lophantera 139.40 c 3,86
Testemunha** 205,37 7,17
Tabela 1. Valores médios de resistência à
compressão axial.
* Letras diferentes denotam diferenças estatísticas
ao nível de 95% de probabilidade; ** = Valor de
referência; CV = Coeficiente de variação.
Nota-se que as espécies Lophantera e
Pinus foram as que proporcionaram médias
de resistência mais próximas do valor de
referência. Em contrapartida, o Sombreiro
proporcionou a menor média de resistência.
Esse resultado não diferiu,
estatisticamente, dos resultados obtidos
para a cana de açúcar e palmito com casca,
onde se observaram médias extremamente
baixas de resistência demonstrando uma
interferência acentuada sobre a cura da
matriz de cimento. Esses resultados de
resistência refletem os baixos índices de
compatibilidade dessas biomassas com o
cimento, como pode ser observado através
da figura 1. Os índices de compatibilidade
não ultrapassaram a 10%, ou seja, a
utilização de partículas desses vegetais
reduziram em aproximadamente 90 % a
resistência obtida pela testemunha
(cimento+água). Esses índices conferem
a essas biomassas vegetais um baixo grau
de aptidão à utilização na manufatura em
chapas de cimento-madeira. As razões
para a baixa compatibilidade dessas
biomassas são difíceis de precisar, porém,
no caso da cana de açúcar e do palmito
com casca, os carboidratos livres são,
possivelmente, os responsáveis para que
tais resultados tenham ocorrido. Fato
interessante observou-se com o palmito.
Esta biomassa sem a casca, como já
colocado, causou uma influência positiva
sobre a cura do cimento. Mas, quando se
utilizou a mesma biomassa com a casca,
as médias de resistência foram muito
inferiores, inclusive estatisticamente,
ocasionando um índice de compatibilidade
próximo de 10 % contra os aproximados
55% da mesma biomassa sem casca.
Nota-se, portanto, que a extração em água
quente, não foi suficiente para que o palmito
com casca alcançasse resultados
satisfatório e equivalentes aos obtidos
quando a casca estava ausente. De acordo
com FISHER et al. e SANDERMAN (1966),
citados por HACHMI & CAMPBELL (1989),
várias classes de substâncias da madeira,
tais como, carboidratos (açúcar simples,

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açúcar ácido e hemiceluloses) e extrativos
(fenóis e taninos) têm sido implicados como
agentes que afetam danosamente a reação
de hidratação do compósito cimento-
madeira, onde a causa exata da inibição
do cimento por essas substâncias ainda
hoje é difícil de averiguar.
Figura 1. Índices de compatibilidade.
As espécies Lophantera lactescens e
Pinus taeda foram, de fato, as biomassas
que melhores resultados proporcionaram
dentre todas estudadas, inclusive sendo
diferente estatisticamente das demais.
Cabe salientar, que as coníferas são as
espécies mais utilizadas nas indústrias de
chapas de cimento-madeira, em função,
principalmente, das suas propriedades
químicas. O índice de compatibilidade de
aproximadamente 65 % mostra o potencial
dessas espécies ao uso na manufatura de
chapas minerais.
CONCLUSÕES
Com base nos resultados obtidos
conclui-se que:
- As espécies Lophantera lactescens
e Pinus taeda são as mais indicadas para
uso em chapas de cimento-madeira;
- As espécies Clitoria fairchildiana
(Sombreiro), Euterpe edulis (Palmito com
casca), e Saccharum sp (Bagaço da cana
de açúcar) apresentaram baixo potencial
de uso na produção de chapas minerais;
0
20
40
60
80
1 2 3 4 5 6
Biomassa Vegetal
IC(%)
Seqüência1
1 Sombreiro
2 Lophantera
3 Palmito s/c
4 Cana
5 Palmito c/c
6 Pinus
- O emprego em chapas da espécie
Euterpe edulis (sem casca) apresentou
nível de compatibilidade satisfatório, apesar
desta ter diferido estatisticamente de
Lophantera lactescens e Pinus taeda.
AGRADECIMENTOS
Ao marceneiro Carlos Henrique da Silva
Rocha, o “Pesquisa”, pela ajuda
indispensável na obtenção e preparo das
partículas.
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