2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.4. ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA
O ensaio de flexão estática consiste em apoiar o material em dois pontos fixos e aplicar uma força contrária no ponto central, medindo a força em função do deslocamento, obtendo assim uma curva de tensão-deformação.
O objetivo principal é obter o Módulo de Ruptura (MOR) e o Módulo de Elasticidade (MOE) do material. O cálculo dessas duas propriedades mecânicas pode ser realizado utilizando a Equação 2 (MOR) e a Equação 3 (MOE).
O ensaio foi realizado no laboratório do EFL/FT-UnB, em máquina universal de ensaios, modelo Emic DL3000 (Figura 41a), com célula TRD26 (Figura 41b), interligado a um computador utilizando o software Tesc 3.04.
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A
B
C
Figura 40 – Ensaio de estabilidade dimensional
A: CP para o ensaio de estabilidade dimensional. Fonte: autor B: Paquímetro . Fonte: autor
C: Tanque com água para realização do ensaio de estabilidade dimensional. Fonte: autor 85
86 Equação 2 Equação 3 Onde:
MOR – Módulo de Ruptura, em megapascals (MPa) MOE – Módulo de elasticidade, em megapascals (MPa) P – Carga máxima atingida, em newtons (N)
D – Distância entre os apoios do aparelho, em milímetros (mm) B – Largura do CP, em milímetros (mm)
E – Espessura do CP, em milímetros (mm)
m – Inclinação da fase elástica na curva tensão-deformação, em newtons por milímetros (N/mm)
Foram produzidos para o ensaio 12 CP de 200mm de comprimento por 25mm de largura e 8mm de espessura para cada tratamento, totalizando 60 CP. As dimensões utilizadas foram adaptadas da norma ASTM D143 (2014), levando em consideração a dimensão máxima possível para a produção das lâminas.
Depois de medida a espessura (E) do CP em três pontos, foi estabelecido o ponto central e os pontos de apoio, utilizando uma distância (D) de 112mm entre si. O avanço da máquina permaneceu constante, em 6 milímetros por minuto. Os dados foram então exportados em forma de curva tensão-deformação. A inclinação da fase elástica (m) foi calculada utilizando dois pontos dentro do limite de proporcionalidade na fase elástica da curva, a 30% e a 60% da tensão máxima.
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Figura 41 - Máquina universal de ensaio e célula de carga Fonte: autor
2.5. ENSAIO NÃO-DESTRUTIVO UTILIZANDO ONDAS ACÚSTICAS
É possível obter uma estimativa das propriedades tecnológicas de um material sem alterar sua capacidade de uso final. Assim, pode-se ensaiar as propriedades dos mesmos CP em diferentes momentos, sem correr o risco da medição influenciar os resultados. Os ensaios realizados com essa característica são denominados ensaios não-destrutivos.
Jayne (1959) propôs a hipótese de que as propriedades de conservação e dissipação de energia na madeira podem ser mensuradas, e assim, utilizadas como mecanismos para determinar o comportamento estrutural do material. Logo, podem ser estabelecidas relações matemáticas entre essas propriedades com a resistência e elasticidade da madeira e de outros compostos lignocelulósicos. Existem várias formas de se realizar o ensaio, mas as mais comuns para o caso da madeira são os ensaio com ultrassom e com ondas acústicas (também chamado de stress wave).
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O presente trabalho foi realizado utilizando ondas acústicas. O equipamento utilizado para o ensaio foi o Stress Wave Timer (SWT) modelo Metriguard 239A, um equipamento que mede o tempo de trânsito de uma onda entre dois receptores. A fonte da onda foi um pêndulo metálico acoplado à base do equipamento. A partir do tempo medido, da distância previamente medida entre os receptores, e da massa específica do material, pode-se calcular o MOEd utilizando as equações 4 e 5.
Equação 4 Equação 5 Onde:
v = Velocidade de propagação da onda, em centímetros por segundo (cm/s) L = Distância percorrida pela onda, em centímetros (cm)
t = Tempo de trânsito da onda, em microssegundos (µs)
MOEd = Módulo de elasticidade dinâmico, em kilogramas-força por centímetro quadrado (kgf/cm²), convertido em seguida para megapascals (Mpa)
Me = Massa específica do painel, em kilograma por centímetros cúbicos (kg/cm³) g = Constante da aceleração da gravidade, de 980,4 centímetros por
segundo ao quadrado (980,4 cm/s²)
2.6. ENSAIO DE MOLHABILIDADE
O ensaio de molhabilidade tem por objetivo estudar as relações de compatibilidade entre dois materiais, sendo ao menos um deles um fluido. A forma mais utilizada para se medir a molhabilidade da superfície da madeira é chamada de método da gota séssil, onde utiliza-se uma câmera perpendicular para registrar imagens de uma gota do líquido estudado (por padrão, água destilada) entrando em contato com a superfície da
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madeira, realizando medições do ângulo de contato entre os dois materiais em função do tempo.
O ensaio foi realizado no laboratório do EFL/FT-UnB, utilizando um goniômetro digital, modelo Krüss DSA 30 (Figura 42a), interligado a um computador utilizando o
software Krüss DSA 3, sendo o líquido em deposição a água destilada. As variáveis ambientais (temperatura, pressão e umidade relativa) não foram controladas.
Foram confeccionados a partir das lâminas tratadas 8 (oito) CP de 25mm de comprimento por 25mm de largura e 8mm de espessura para cada tratamento, totalizando 40 CP. O ensaio foi realizado na face tangencial do bambu, utilizando o lado mais externo (próximo à casca).
O procedimento consistiu em depositar 25 μL de água destilada no CP através da agulha do equipamento a 0,5mm da superfície (Figura 42b). Após o tempo de 1 (um) segundo, necessário para o recolhimento da agulha, ângulo de contato dos lados direito e esquerdo da gota (Figura 42c) foram medidos a cada 2 segundos.
2.7. MODELAGEM ESTATÍSTICA
Para realizar a comparação dos resultados foi utilizada a análise de variância (ANOVA), ressaltando posteriormente os valores estatisticamente diferentes da testemunha pelo teste de Dunnett (1955) a um nível de significância de 1%, e os valores estatisticamente diferentes entre si pelo teste de Tukey a um nível de significância de 5%.
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B C
A
Figura 42 – Ensaio de molhabilidade A: Goniômetro digital. Fonte: autorB: Gota de água destilada depositada no CP. Fonte: autor
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