Flexão Estática: Módulo de Elasticidade (MOE) e Módulo de Ruptura

Uma peça de madeira submetida à flexão estática é a forma mais comum de utilização e é a propriedade mecânica que melhor se relaciona com as outras (ROCHA et al. 1988).

Haselein et al. (2000) determinaram as características estruturais da madeira de Pinus

elliottii Engelm aos 30 anos de idade e evidenciaram, para a propriedade de flexão estática,

a existência de diferenças significativas entre as posições próximo à medula e à casca. Heräjärvi (2004) determinou as propriedades de flexão estática (MOE e MOR) para as espécies Betula pendula e B. pubescens e encontrou relação linear entre MOE e MOR, independente da espécie ou localização no tronco. Ambos MOE e MOR aumentaram da medula para a casca e diminuíram ligeiramente da base para o topo da árvore.

Pereira e Tomaselli (2004) estudaram a influência do desbaste na qualidade da madeira de

Pinus elliottii Engelm. var. elliottii nas principais propriedades e verificaram que a

resistência á flexão estática apresentou seus maiores valores na madeira produzida nas parcelas submetidas a desbaste moderado, nas quais 25% da área basal foi removida. No trabalho sobre a variação das propriedades da madeira de Pinus taeda L. em função da idade e da posição radial na tora Oliveira et al. (2006) verificaram que a idade da árvore influenciou significativamente nas propriedades de resistência à flexão.

Stoker et al. (2007) determinaram o efeito de dois tratamentos de prensa de secagem, nas propriedades de flexão estática na madeira de loblolly pine, e os resultados demonstraram que não houve diferenças práticas tanto no MOR quanto no MOE, entre os tratamentos, sugerindo que as propriedades são mais afetadas pela presença de madeira juvenil.

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Gonçalez et al. (2009) avaliaram a influência dos sítios, Mambaí-GO e Catalão-GO, nas propriedades da madeira de Pinus caribaea var. hondurensis e os resultados demonstraram que houve diferença significativa entre sítios, para as propriedades de flexão estática. Evangelista et al. (2010) determinaram as propriedades físico-mecânicas da madeira de

Eucalyptus urophylla no sentido radial e longitudinal e observaram que a maioria das

propriedades analisadas não apresentou diferença significativa entre as duas posições, e houve aumento dos módulos de ruptura e elasticidade em flexão estática.

Stangerlin et al. (2010c) analisaram as propriedades de flexão estática da madeira de Carya

illinoinensis em duas condições de umidade e os resultados indicaram que a presença de

água na madeira reduz substancialmente os valores de elasticidade e resistência.

Kiaei e Veylaki (2011) analisaram a relação entre o número de anéis de crescimento e a resistência à flexão estática da madeira de Cupressus sempervirens L. e relataram que o valor de resistência da madeira aumentou à medida que os anéis de crescimento aumentaram e quando estes anéis se tornaram mais estreitos. Foi encontrada correlação positiva entre o número de anéis anuais e a resistência da madeira.

Sadegh e Rakhshani (2011), em seu trabalho sobre as propriedades mecânicas de Fagus

orientalis crescendo no norte do Iran, determinaram as propriedades mecânicas

(compressão paralela e flexão estática) e compararam com outras espécies de Fagus. Os resultados encontrados demonstraram que esta espécie apresenta propriedades mecânicas similares aos de outras espécies de Fagus, assim como densidade.

Leonello et al. (2012) avaliaram a qualidade da madeira de árvores de clone comercial GT 1 de seringueira (Hevea brasiliensis) e os resultados revelaram que a resistência não apresentou diferença estatisticamente significativa da variação das propriedades mecânicas analisadas na direção radial, porém houve tendência de aumento no valor dessas propriedades no sentido medula-casca.

Palma et al. (2012) analisaram a influência do módulo de elasticidade dinâmico (MOE) das lâminas no desempenho mecânico à flexão de painéis compensados de Hevea brasiliensis e

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os resultados obtidos revelaram influência significativa dos tratamentos na resistência à flexão dos painéis. Os painéis com melhor desempenho mecânico foram confeccionados exclusivamente com lâminas de alto e médio MOE.

3.10 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO NÃO DESTRUTIVA DA MADEIRA

Segundo Ross (1992) a hipótese fundamental para avaliação não destrutiva da madeira foi primeiramente apresentada por Jayne (1959), que propôs que a energia armazenada e as propriedades de dissipação da madeira podem ser medidas por meios não destrutivos, sendo que tais mecanismos determinam o comportamento estático da madeira. Como consequência, convenientes relações matemáticas entre as propriedades de dissipação de energia e as propriedades estáticas de resistência e elasticidade podem ser obtidas por meio de análise de regressão estatística.

A madeira é um material biológico, composto por diferentes células xilemáticas. Por essa razão, as técnicas não destrutivas para a madeira são utilizadas para medir quanto as irregularidades induzidas de forma natural e ambiental atuam uma sobre a outra, numa amostra de madeira, na determinação das suas propriedades mecânicas (ROSS, 1992). Os ensaios não destrutivos são aqueles realizados em materiais para verificar a existência ou não de descontinuidades ou defeitos, por meio de princípios físicos definidos, sem alterar suas características físicas, químicas, mecânicas ou dimensionais e sem interferir em seu uso posterior (ROSS et al., 1998).

Existem diversos métodos de determinação das propriedades da madeira e, em geral, se baseiam em ensaios de natureza destrutiva que, segundo Carrasco e Azevedo Júnior (2003) além de onerosos e laboriosos, muitas vezes inviabilizam a utilização futura do material. Nesse sentido, a avaliação não destrutiva de madeiras assume um importante papel, pois permite obter e analisar o maior número de informações sobre o material além de estabelecer critérios práticos de classificação e caracterização (CARRASCO; AZEVEDO JÚNIOR, 2003).

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As primeiras pesquisas relativas à aplicação de ensaios não destrutivos na determinação das propriedades físicas e mecânicas da madeira foram realizadas na década de 1950, nos Estados Unidos, embora países como Suíça, Romênia, Alemanha, Japão e Reino Unido, também se destaquem nesse cenário (TARGA et al., 2005).

Nos últimos anos, a avaliação não destrutiva da madeira tornou-se uma importante ferramenta na inferência de propriedades físicas e mecânicas deste material, devido, principalmente, ao baixo custo dos equipamentos, rapidez e praticidade dos testes, que podem ser aplicados por diferentes métodos, na avaliação dos parâmetros de qualidade da madeira, (BALLARIN; NOGUEIRA, 2005).

As técnicas dos testes não destrutivos para madeira diferem daquelas para materiais homogêneos e isotrópicos como os metais, vidros, plásticos e cerâmicas. Em tais materiais, as propriedades mecânicas são conhecidas e as técnicas não destrutivas são utilizadas para detectar a presença de descontinuidades (CANDIAN, 2007; STANGERLIN, 2010b).