Como já referido a madeira apresenta-se como material anisotrópico e de grande variabilidade de propriedades, tanto entre espécies, como dentro da mesma espécie. Além desta variabilidade natural, fatores como o teor em água, a massa volúmica e os defeitos, afetam as suas propriedades.
A madeira como material da construção
Relativamente ao teor de água, regra geral, abaixo do ponto de saturação das fibras (PSF), verifica-se uma proporção inversa entre muitas propriedades mecânicas e este parâmetro, sendo que acima deste valor, não se verificam alterações (Henriques, 2011).
Figura 2.11 – Efeitos do teor em água nas características mecânicas. Adaptado de Henriques, 2011, traduzido de Green et al., 1999
De facto, pela observação da imagem apresentada, facilmente se compreende a influência do teor de água nas propriedades mecânicas.
A massa volúmica, como referido em 2.2.2, associada à quantidade de substância, é, por norma, um bom indicar de qualidade. De facto, existe uma correlação positiva bastante consistente entre massa volúmica e resistência mecânica (Carvalho, 1996). Há no entanto de considerar a presença de resinas e extrativos, que contribuindo para a densidade, têm pouco significado na resistência mecânica (Green, et al., 1999).
Os defeitos, por sua vez, apresentam-se como um fator de depreciação nesta área, muitas vezes pela imprevisibilidade do seu efeito, resultante da alteração que provocam na estrutura anatómica da madeira
Figura 2.12 - Incidência de defeitos na resistência da madeira à compressão axial. Adaptado de Carvalho,1996
Pela observação da figura 2.12, facilmente se percebe a influência que os defeitos, como nós, podem representar na resistência mecânica da madeira. De facto, sabendo que a resistência à
Capítulo 2
tração paralela às fibras é bastante superior à verificada na direção perpendicular, e que os nós correspondem a material inserido numa peça cujas fibras são aproximadamente perpendiculares à direção geral das fibras da peça, facilmente se compreende a influência negativa que a sua presença proporciona (Cruz & Nunes, 2005).
2.4.1 Classes de qualidade
Qualquer madeira utilizada com função estrutural pressupõe o cumprimento de normas ou especificações conhecidas para o efeito, com o objetivo de constituir lotes com propriedades mecânicas bem definidas.
Com base numa adaptação às espécies de madeira e à sua proveniência, é possível, através de uma avaliação visual, definir classes de qualidade assentes num conjunto de valores máximos admitidos para os vários tipos de defeitos apresentados em 2.1.2 (Cruz & Nunes, 2005). É igualmente viável estabelecer diversas classes de qualidade através de uma classificação mecânica, com vista a limitar a gama de variação de propriedades, proporcionando lotes com comportamento mecânico mais previsível (Machado, et al., 1997). O LNEC aponta para o seguimento da norma EN 518:1995 – Structural timber. Grading. Requirements for visual
strength grading standards – no que respeita a classificações visuais, e da norma EN 519:1995 – Structural timber. Grading. Requirements for machine strength graded timber and grading machines – para classificações mecânicas.
Para o Pinho bravo, as classes de qualidade encontram-se definidas na NP 4305:1995 – Madeira
serrada de pinheiro bravo para estruturas. Classificação visual. – sendo que para as restantes
espécies deve seguir-se a NP EN 1912:2013 – Structural timber. Strength classes. Assignment of
visual grades and species – nomeadamente a listagem de normas de classificação visual aceites e
respetivas classes de qualidade, apresentada em anexo a esta.
É de salientar que no que se refere à classificação mecânica, a indicação da classe de qualidade por si só conduz a um material com propriedades mecânicas conhecidas. Contudo, este tipo de classificação encontra-se bastante menos difundida que a visual (Machado, et al., 1997).
2.4.2 Classes de resistência
Este tipo de classificação permite a seleção das propriedades mecânicas a utilizar sem que para isso seja necessário conhecer as madeiras disponíveis no mercado. A norma EN 338:2009 –
Structural timber. Strength classes – estabelece um sistema de classes de resistência, baseando-
se em valores característicos de resistência, módulo de elasticidade e massa volúmica. Compreende nove classes para as resinosas e seis para as folhosas, prendendo-se esta distinção com as diferenças de massas volúmicas apresentadas por estes dois grupos (Machado, et al., 1997).
A madeira como material da construção
A correspondência entre as classes de resistência estabelecidas na EN 338:2009 e as diversas combinações espécie/origem/classe de qualidade é estabelecida na NP EN 1912:2013 – Madeira
para estruturas. Classes de resistência. Atribuição de classes de qualidade e espécies – que indica
as diversas opções que satisfazem cada uma das classes de resistência (Cruz & Nunes, 2005).
2.4.3 Normas de ensaio
Pela variedade de fatores que podem afetar as características mecânicas da madeira, facilmente se compreende que a sua caracterização exija uma uniformização de fatores de variabilidade. É neste sentido que as normas de ensaios de avaliação exigem, de uma forma geral, a isenção de defeitos, o controlo do teor de água, a forma paralelepipédica e uma orientação específica dos provetes (Henriques, 2011).
A caracterização mecânica da madeira encontra-se definida em várias normas, como a EN 408:2010, a ASTM D143-94:2007 e várias normas nacionais. Apresenta-se então uma lista dos ensaios mais comuns e, quando for o caso, das normas portuguesas por que se regem (Henriques, 2011):
Resistência à tração paralela às fibras;
Resistência à tração perpendicular às fibras (NP621:1973);
Resistência à compressão paralela às fibras (NP 618:1973);
Resistência à compressão perpendicular às fibras;
Flexão estática (NP 619:1973);
Capítulo 3
3 Construção Pombalina e Gaioleira em Lisboa
A madeira foi durante anos um dos materiais estruturais mais utilizados, tendo deixado vastos testemunhos até aos dias de hoje. Neste capítulo pretende dar-se a conhecer os principais métodos e técnicas construtivas, de acordo com os períodos históricos convencionalmente balizados.