Classes de qualidade dos pisos

Os pisos das espécies avaliadas foram agrupados em classes, de acordo com a classificação proposta por Oliveira (2016), que estabeleceu classes de qualidade de pisos de madeira com base em valores médios dos ensaios de simulação em uso, apresentados na Tabela 2. Nos ensaios de impacto da esfera, de endentação de cargas aplicadas em pequenas áreas e de carga rolante, constatou-se que quanto menor o valor de depressão, melhor é a resistência da madeira ao esforço causado. TABELA 2 - ÍNDICES DAS CLASSES DE QUALIDADE PARA PISOS

MACIÇOS DE MADEIRA

Ensaios ^{Classe de qualidade dos pisos} Alta Intermediária Baixa Impacto da esfera de aço ^{< 0,180 0,181 - 0,300 > 0,301} Atrito estático e dinâmico ^{> 0,161 0,161 - 0,180 < 0,181} Endentação de cargas aplicadas ^{< 0,005 0,006 - 0,030 > 0,031} Carga rolante < 0,120 0,121 - 0,300 > 0,301 Fonte: Oliveira (2016). A ^B

44 2.3. ANÁLISES ESTATÍSTICAS

O experimento foi instalado segundo o delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (espécies) e 50 repetições (peças de pisos), totalizando 250 unidades amostrais.

Os dados foram submetidos aos testes de Shapiro-Wilk, para avaliar a normalidade dos erros, e de Bartlett, para testar a homogeneidade das variâncias. Quando não atenderam aos pressupostos de normalidade e homogeneidade, os dados foram transformados. Em seguida, os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), para verificação das diferenças entre os tratamentos avaliados. Quando estabelecidas as diferenças significativas entre eles, aplicou-se o teste de Tukey, a 5% de significância. Fez-se a correlação de Pearson com os pares de valores de densidade básica e os índices de cada ensaio de simulação de pisos em uso.

No ensaio da esfera de aço cadente foi realizada a análise de regressão com os pares de valores da endentação produzida e da altura de queda da esfera, obtendo-se o ajuste da equação de primeiro grau. A partir dessa equação, foi possível calcular o índice de endentação para a altura de 180 cm, para cada espécie avaliada, segundo a recomendação da norma ASTM D 2394-05 (ASTM, 2011).

As análises estatísticas foram feitas com o auxílio do Software R-3.5.1 (2018).

45 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. DENSIDADE BÁSICA

Os resultados obtidos para a densidade básica dos pisos maciços das madeiras das cinco espécies avaliadas estão apresentados na Figura 11.

Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente a 5% de significância, pelo teste Tukey.

FIGURA 11 - VALORES MÉDIOS E DESVIO-PADRÃO DA DENSIDADE BÁSICA (g·cm-3) PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS.

As madeiras de cumaru e ipê apresentaram as maiores médias de densidade básica, não tendo diferido estatisticamente entre si. As madeiras de muiracatiara e sucupira-preta apresentaram as menores médias e foram estatisticamente semelhantes, enquanto a madeira de jatobá diferiu estatisticamente de todas as outras (Figura 11). A variação entre todas as espécies foi baixa, tendo sido observado um coeficiente de variação geral de 7,91%.

As madeiras de cumaru, ipê e jatobá foram classificadas como pesadas, enquanto as madeiras de muiracatiara e sucupira-preta foram

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Cumaru Ipê Jatobá Muiracatiara Sucupira-preta

D e n s id a d e b á s ic a ( g ·c m -3) _a ^a b c c

46 classificadas como moderadamente pesadas, de acordo com Rocha et al. (2014), que elaboraram uma classificação quanto à densidade básica de madeiras tropicais para uso em pavimentação.

Na literatura, foram observados valores próximos aos encontrados neste estudo. Araújo (2007), avaliando madeiras tropicais brasileiras, encontrou valores de densidade básica da madeira iguais a 0,910 g·cm-3 para cumaru, 0,870 g·cm-3 para ipê, 0,760 g·cm-3 para jatobá, 0,790 g·cm-3 para muiracatiara e 0,850 g·cm-3 para sucupira-preta. Para

ipê-roxo, Rocha et al. (2014) encontraram densidade básica igual a 0,960 g·cm-3.

Considerando os resultados encontrados para a densidade básica (Figura 11), as madeiras avaliadas no presente estudo, com destaque para o cumaru, o ipê e o jatobá, são indicadas para produção de pisos, pois, segundo Rocha et al. (2014), madeiras consideradas muito pesadas e pesadas são ideais para utilização em pisos, uma vez que são mais resistentes e de maior durabilidade ao longo do tempo.

3.2. ENSAIOS DE SIMULAÇÃO DE PISOS EM USO 3.2.1. Ensaio de impacto da esfera de aço cadente

As relações entre a depressão causada pelo impacto da esfera de aço e as alturas de queda nos pisos maciços das madeiras das cinco espécies avaliadas estão apresentadas na Figura 12.

47 FIGURA 12 - RELAÇÃO ENTRE A DEPRESSÃO CAUSADA PELA QUEDA DA ESFERA DE AÇO E AS ALTURAS DE QUEDA PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS. Constatou-se, para todas as espécies, que a liberação da esfera de aço sobre a superfície do piso causou sua deformação, e assim como verificado por Blanco et al. (2015), com o aumento da distância de liberação da esfera, maior foi a depressão (Figura 12).

Para a madeira de cumaru, o índice de endentação médio calculado para a altura de 180 cm foi igual a 0,195, para o ipê o valor médio foi de 0,184, enquanto para jatobá foi de 0,316, para muiracatiara de 0,339 e para sucupira-preta de 0,468. Esse índice expressa que quanto menor o seu valor, melhor é a resistência da madeira para esse tipo de esforço. Portanto, os pisos que apresentaram maior resistência ao impacto da esfera de aço foram os de cumaru e ipê, com valores inferiores a 0,200.

Oliveira (2016), em seu estudo com madeiras nativas comerciais para fabricação de pisos, encontrou índice de endentação de 0,186 para os

48 pisos de cumaru, de 0,241 para ipê e de 0,390 para sucupira, resultados próximos aos observados neste estudo.

As madeiras de cumaru e ipê, que apresentaram os menores índices de endentação, foram as que tiveram maior densidade (Figura 11). Em contrapartida, a sucupira-preta, que apresentou o maior índice de endentação, foi a espécie de menor densidade (Figura 11).

Blanco et al. (2015) trabalharam com madeira de teca de densidade média de 0,540 g·cm-3 e encontraram valor médio igual a 0,490 para o índice de endentação, valor superior ao observado para os pisos de todas as espécies avaliadas neste estudo. O maior índice de endentação está relacionado à menor densidade da madeira de teca, em comparação às espécies tropicais deste estudo.

De acordo com a classificação apresentada na Tabela 2, considerando o ensaio de esfera de aço cadente, os pisos das espécies cumaru e ipê enquadram-se na classe de qualidade alta (< 0,180), enquanto os pisos de jatobá, muiracatiara e sucupira-preta são classificados como de qualidade baixa (> 0,301). Portanto, como a resistência ao impacto da esfera de aço foi baixa para o jatobá, a muiracatiara e a sucupira-preta, é necessário proteger o piso dessas madeiras de eventuais quedas de objetos, para evitar maiores deformações e danos.

3.2.2. Ensaio de atrito estático e dinâmico

Na Figura 13 encontram-se os valores médios para os coeficientes de atrito estático e atrito dinâmico para os pisos maciços das madeiras das cinco espécies avaliadas.

49 Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente a 5% de significância, pelo teste de Tukey.

FIGURA 13 - VALORES MÉDIOS E DESVIO-PADRÃO DOS COEFICIENTES DE ATRITO ESTÁTICO E DINÂMICO PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS. Não houve diferença significativa entre as médias do ensaio de atrito estático para os pisos de madeira das diferentes espécies, cuja variação foi de 22,44% entre o maior e menor valor médio observado. Menores valores de coeficiente estático indicam que a superfície é mais lisa e é necessário menor força para iniciar o movimento sobre o piso. Em termos práticos, esse fato representa a resistência ao escorregamento.

As médias do coeficiente de atrito dinâmico apresentaram diferença significativa, com o maior valor médio para o piso de cumaru (0,323) e o menor valor para muiracatiara (0,130). As madeiras de ipê, jatobá e sucupira-preta foram estatisticamente semelhantes entre si. Para o coeficiente de atrito dinâmico, o menor valor indica menor força necessária para a continuidade do movimento. Portanto, o piso de cumaru foi considerado o menos escorregadio, um fator de segurança quanto ao risco de quedas de pessoas durante o tráfego.

É importante mencionar que os corpos de prova não receberam nenhum produto de acabamento, tendo sido somente lixados. Portanto, os coeficientes de atrito encontrados representam a resistência superficial da madeira natural. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

Cumaru Ipê Jatobá Muiracatiara Sucupira-preta

P ro fu n d id a d e d a d e p re s s ã o ( m m ) Estático Dinâmico ab b ab ab a

50 Oliveira (2016) constatou, para pisos de madeira de cumaru, coeficientes de atrito estático e dinâmico iguais a 0,253 e 0,175, respectivamente; para pisos de madeira de ipê os valores médios foram de 0,269 e 0,198; e para os de madeira de sucupira foram de 0,254 e 0,173. Os valores foram menores que os observados para as mesmas espécies do presente estudo, em razão da camada de verniz que os corpos de prova receberam.

Padilha et al. (2006), avaliando pisos de madeira de diferentes clones de Eucalyptus urophylla, encontraram valores de coeficiente de atrito estático e dinâmico iguais a 0,376 e 0,230, respectivamente. Martins et al. (2013) encontraram valores de coeficiente de atrito estático e dinâmico para pisos de Eucalyptus iguais a 0,250 e 0,150, respectivamente. Blanco et al. (2015), estudando a madeira de teca, observaram valor de 0,370 para atrito estático e de 0,180 para atrito dinâmico. Os valores encontrados nos trabalhos citados foram inferiores aos observados no presente estudo, com espécies tropicais.

De acordo com a classificação proposta por Oliveira (2016), apresentada na Tabela 2, os pisos das madeiras de cumaru, ipê, jatobá e sucupira-preta enquadraram-se na classe de qualidade alta (> 0,161) e o piso da madeira de muiracatiara, na classe de qualidade baixa (< 0,181). O resultado, portanto, foi satisfatório para os pisos das madeiras de cumaru, ipê, jatobá e sucupira-preta, consideradas ideais para utilização em pisos.

Os coeficientes de atrito são determinantes para a escolha da espécie de madeira em função da utilização e do tráfego do local onde o piso será instalado, sendo importante que não proporcionem uma superfície escorregadia. Ou seja, quanto maior o valor do coeficiente de atrito, menos escorregadia e mais segura é a superfície do piso (OLIVEIRA, 2016), o que evita quedas causadas por escorregamentos e possibilita um trânsito seguro (MARTINS, 2008).

51 Na Figura 14 encontram-se os resultados obtidos para o ensaio de endentação de cargas aplicadas em pequenas áreas, após 50 e 100 ciclos, para os pisos maciços de madeira das cinco espécies avaliadas.

Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente a 5% de significância, pelo teste de Tukey.

FIGURA 14 - VALORES MÉDIOS E DESVIO-PADRÃO DAS ENDENTAÇÕES CAUSADAS POR CARGAS APLICADAS APÓS 50 E 100 CICLOS EM PEQUENAS ÁREAS PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS.

Os pisos das madeiras de cumaru, ipê e jatobá apresentaram os menores valores médios com a aplicação de cargas em pequenas áreas, em todos os ciclos, o que indica maior resistência dos pisos, em razão da menor depressão. Já a madeira de muiracatiara apresentou o maior valor médio, portanto foi considerada a menos resistente, diferindo-se estatisticamente das demais. Com exceção dos pisos da madeira de muiracatiara, todas as madeiras avaliadas foram consideradas semelhantes entre si, segundo o teste de Tukey, a 5% de significância (Figura 14).

O comportamento das madeiras de cumaru, ipê e jatobá, classificadas como pesadas pela sua densidade básica (Figura 11), ocorreu conforme o reportado na literatura. De acordo com Oliveira (2016), altas

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

Cumaru Ipê Jatobá Muiracatiara Sucupira-preta

P ro fu n d id a d e d a d e p re s s ã o ( m m ) 50 ciclos 100 ciclos b AB B b b B a A b B

52 densidades proporcionam maior resistência e dureza, que refletem na resistência à carga aplicada. Já para o piso da madeira de muiracatiara, que possui a menor densidade (Figura 11), a depressão observada no ensaio foi maior.

Avaliando o comportamento dos pisos em simulação de uso, a menor diferença entre a depressão obtida no primeiro e no segundo intervalo de medição (50 e 100 ciclos) foi observada para o piso de ipê (8%), o que demonstra que o aumento do número de ciclos não aumentou expressivamente o desgaste nos pisos dessa espécie. Para os pisos de jatobá, muiracatiara e sucupira-preta, foram observadas diferenças das depressões entre 50 e 100 ciclos de 30, 25 e 26% respectivamente. Já para o piso de cumaru, foi observada a maior variação de deformação, de 121%, o que indica que o piso apresentará maior deformação ao longo do tempo de uso.

Oliveira (2016) encontrou valores médios de endentação após 100 ciclos, iguais a 0,016 mm para pisos de sucupira e 0,024 mm para pisos de amêndola, valores próximos aos observados para as madeiras de cumaru, ipê, jatobá e sucupira-preta avaliadas neste trabalho (Figura 14). Para madeiras de ipê e cumaru, a autora não observou depressões após 100 ciclos.

Padilha et al. (2006) encontraram valores de endentação para madeiras de E. urophylla, após 100 ciclos, entre 0,049 e 0,092 mm; Martins et al. (2012), para E. microcorys, após 100 ciclos, encontraram valores de 0,050 mm; e Blanco et al. (2015), para pisos de teca, encontraram 0,10 mm de depressão. Marchesan (2016), avaliando a madeira de Hovenia dulcis para produção de pisos, após 100 ciclos, encontrou 0,11 mm de depressão. Os valores encontrados nos trabalhos citados foram superiores aos do presente estudo, sendo essa diferença decorrente da menor densidade das madeiras utilizadas pelos referidos autores.

De acordo com a classificação proposta por Oliveira (2016), na Tabela 2, os pisos das madeiras de cumaru, ipê, jatobá e sucupira-preta foram classificados como intermediários (0,006 - 0,030) e o piso de muiracatiara enquadrado na classe de qualidade baixa (> 0,031). A resistência à endentação por cargas aplicadas em pequenas áreas,

53 portanto, foi satisfatória para os pisos das madeiras de cumaru, ipê, jatobá e sucupira-preta. Essas espécies são consideradas adequadas para utilização em ambientes residenciais e locais que possuem tráfego intenso de pessoas com sapatos de salto alto.

3.2.4. Ensaio de carga rolante

Na Tabela 3 encontram-se os resultados obtidos para o ensaio de carga rolante após 10, 25 e 50 ciclos, para os pisos maciços de madeira das cinco espécies avaliadas.

TABELA 3 – VALORES MÉDIOS DAS DEPRESSÕES CAUSADAS NO ENSAIO DE CARGA ROLANTE PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS

Espécies ^{Médias das depressões (mm)}

10 ciclos 25 ciclos 50 ciclos Cumaru 0,042 b 0,058 b 0,075 b

Ipê 0,035 b 0,063 b 0,079 b

Jatobá 0,056 b 0,068 b 0,077 b Muiracatiara 0,127 a 0,178 a 0,201 a Sucupira-preta 0,142 a 0,214 a 0,246 a

Médias seguidas pela mesma letra, dentro da mesma coluna, não diferem estatisticamente a 5% de significância, pelo teste de Tukey.

Os pisos das madeiras de cumaru, ipê e jatobá apresentaram maior resistência ao arraste de objetos, pois apresentaram as menores médias das depressões obtidas no ensaio de carga rolante, e não diferiram estatisticamente entre si, em todos os ciclos (Tabela 3). De acordo com Marchesan (2016), quanto menor for a depressão ocasionada na madeira, maior será sua resistência, ou seja, melhor será seu desempenho em relação a esforços ocasionados no piso de madeira em uso. Os melhores resultados de resistência obtidos podem estar relacionados aos maiores valores de densidade básica para as espécies citadas (Figura 11), pois quanto maior a densidade da madeira, menor a depressão causada no piso.

Já os pisos das madeiras de muiracatiara e sucupira-preta apresentaram as maiores médias das depressões e foram considerados

54 estatisticamente semelhantes em cada um dos ciclos. Os resultados inferiores obtidos para essas espécies estão relacionados aos menores valores de densidade básica (Figura 11). Portanto, a variação dos valores das depressões causadas pelo arraste foi, de maneira geral, inversamente proporcional à variação da densidade da madeira.

Os valores médios obtidos de depressões, após 50 ciclos, para os pisos de madeira das espécies avaliadas neste trabalho foram inferiores à média relatada por outros autores (PADILHA et al., 2006; SANTOS et al., 2010; BLANCO et al., 2015; MARCHESAN, 2016), inclusive para o piso de sucupira-preta, que apresentou comportamento inferior ao das demais (0,2460 mm).

Oliveira (2016) encontrou, para as madeiras de cumaru, ipê e sucupira, valores médios de depressão iguais a 0,110 mm, 0,105 mm e 0,205 mm, respectivamente, após 50 ciclos. Esses valores foram superiores aos observados neste estudo para os pisos de cumaru e ipê e próximos ao observado para sucupira-preta (Tabela 3).

Constatou-se que os pisos das madeiras avaliadas neste estudo apresentaram aumento da deformação com o aumento do número de ciclos da carga rolante (Tabela 3). Porém, o aumento foi maior no intervalo de 10 e 25 ciclos, quando comparado ao intervalo de 25 a 50 ciclos.

Para os pisos de cumaru, a proporção de aumento na depressão foi de 38% no intervalo de 10 a 25 ciclos e de 29% no intervalo de 25 a 50 ciclos. Para os pisos de ipê, o aumento foi de 82 e 24%; para jatobá de 21 e 12%; para muiracatiara de 40 e 13%; e para sucupira-preta de 51 e 14%. Esse fato é explicado pela compactação sofrida pela madeira após sucessivas passagens da carga rolante, o que confere maior resistência mecânica (MARTINS, 2008).

Segundo a classificação de qualidade (Tabela 2), os pisos de cumaru, ipê e jatobá foram classificados como de qualidade alta (< 0,120), sendo, portanto, indicados para instalação em locais que recebem tráfego intenso, onde ocorre arraste frequente de objetos pesados, como máquinas. Os pisos de muiracatiara e sucupira-preta enquadraram-se na classe de qualidade intermediária (0,121 - 0,300) e são indicados para

55 instalação onde o tráfego não seja intenso, como em ambientes residenciais.

3.2.5. Ensaio de abrasividade

Na Figura 15 encontram-se os resultados obtidos para o ensaio de abrasividade para os pisos maciços das madeiras das cinco espécies avaliadas.

Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente a 5% de significância, pelo teste de Tukey.

FIGURA 15 - VALORES MÉDIOS E DESVIO-PADRÃO DAS DEPRESSÕES CAUSADAS NO ENSAIO DE ABRASIVIDADE PARA OS PISOS DAS MADEIRAS AVALIADAS.

Os pisos da madeira de muiracatiara apresentaram a maior média de depressão (0,200 mm), diferindo-se estatisticamente das outras espécies, enquanto os pisos de cumaru e ipê apresentaram médias das depressões estatisticamente semelhantes. Já os pisos das madeiras de jatobá e sucupira-preta apresentaram as menores médias de depressões e foram estatisticamente semelhantes, mostrando-se mais resistentes ao desgaste sofrido após 500 ciclos de abrasão (Figura 15).

Ao comparar os resultados de depressões obtidas por ensaios de abrasividade com outras espécies potenciais para produção de pisos,

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Cumaru Ipê Jatobá Muiracatiara Sucupira-preta

P ro fu n d id a d e d a d e p re s s ã o ( m m ) b b c a c

56 constata-se que os resultados obtidos no presente estudo foram superiores. Para pisos de E. cloeziana, E. microcorys e Corymbia maculata, Martins et al. (2013) encontraram depressões médias iguais a 0,055 mm, 0,073 mm e 0,076 mm, respectivamente. Cortez-Barbosa et al. (2014), avaliando pisos fabricados por uma combinação de lâminas de bambu e EGP (edge-glued panels) de madeira de pinus, observaram 0,080 mm de depressão.

Blanco et al. (2015), avaliando a madeira de teca, obtiveram 0,100 mm de depressão no ensaio de abrasividade, enquanto Marchesan (2016), avaliando a madeira de Hovenia dulcis para produção de pisos, obteve 0,08 mm de depressão no ensaio de abrasividade, resultados superiores aos observados neste estudo.

3.2.6. Correlação de Pearson

Na Tabela 4 estão apresentadas as correlações entre densidade básica da madeira e cada ensaio de simulação de pisos em uso.

TABELA 4 – CORRELAÇÃO DE PEARSON ENTRE DENSIDADE BÁSICA DA MADEIRA E ENSAIOS DE SIMULAÇÃO DE PISOS EM USO

Ensaios de simulação

Impacto

da esfera ^{Atrito Endentação}

Carga

rolante ^Abrasividade Densidade

básica ^{-0,92* 0,58* -0,58* -0,93* -0,08} *Correlações significativas a 5% de significância.

Pode-se concluir que, dos cinco ensaios de simulação de pisos em uso realizados no presente estudo, apenas o ensaio de abrasividade não apresentou correlação significativa com a densidade da madeira.

No ensaio de impacto da esfera de aço cadente, houve relação inversamente proporcional entre índice de endentação e densidade da madeira, que foi confirmada pela forte correlação negativa de -0,92. Essa mesma correlação foi verificada por diversos autores (MARTINS et al., 2013; BLANCO et al., 2015; OLIVEIRA, 2016; MARCHESAN, 2016).

57 Os coeficientes de atrito estático e atrito dinâmico apresentaram correlação significativa positiva moderada de 0,58 com a densidade da madeira. Logo, madeiras mais densas resultam em pisos mais seguros para o tráfego de pessoas.

Verificou-se que a resistência a cargas aplicadas em pequenas áreas foi afetada pela densidade da madeira, pois houve correlação significativa negativa moderada de -0,58, o que corrobora os resultados obtidos por Blanco et al. (2015). Logo, madeiras mais densas resultam em pisos mais resistentes a cargas aplicadas em pequenas áreas.

No ensaio de carga rolante, a variação dos valores das depressões causadas pelo arraste foi, de maneira geral, inversamente proporcional à variação da densidade da madeira, tendo sido verificada uma forte correlação significativa negativa de -0,93. A resistência a esse tipo de esforço é resultado da dureza e da densidade do material, sendo esta última o principal fator a ser considerado na classificação dos usos da madeira (BLANCO, 2016).

Não houve correlação significativa entre a densidade básica da madeira e os resultados obtidos para o ensaio de abrasividade. Berndsen et al. (2014), realizando ensaios de abrasão em bambu mossô (Phyllostachys pubescens) para fabricação de pisos maciços, determinaram que maiores densidades nem sempre resultam em maior resistência ao desgaste. Este fato corrobora os resultados obtidos neste estudo, em que as madeiras das espécies cumaru e ipê, que possuem as maiores densidades (Figura 11), não apresentaram as maiores resistências ao desgaste provocado pelo teste de abrasividade (Figura 15).

3.2.7. Classes de qualidade dos pisos

Por meio das classes de qualidade, foi possível indicar qual piso se adequa melhor para ser instalado em determinado local. Essa classificação também fornecerá subsídio para as empresas produtoras de