Atualmente a entidade responsável pela regulação das normas a nível europeu é o Comité Europeu de Normalização (CEN), o membro nacional é o Instituto Português da Qualidade (IPQ), responsável pela publicação de normas europeias ou pré-normas.
As normas são importantes para uniformizar os métodos de ensaio e garantir que os resultados de ensaio obtidos seguiram os mesmos princípios e são independentes do local de realização dos mesmos.
Neste sentido importa fazer uma breve análise sobre a normalização existente a nível europeu e nacional para orientar a realização dos vários ensaios que serão realizados no âmbito da presente tese.
Foi na realização da inspeção visual que encontramos maior dificuldade em encontrar uma norma que se adequa-se ao pretendido.
A inspeção visual da madeira implica a observação cuidada dos defeitos existentes nos elementos. A norma portuguesa NP 180 e a especificação do LNEC E 31 fazem uma descrição das várias tipologias de defeitos que se podem encontrar na madeira sendo que esta última já se encontra anulada.
A nível nacional a norma existente para classificação visual é a norma NP 4305 no entanto aplica-se a madeira serrada de pinho. O mesmo acontece noutros países da união europeia, é o caso da Alemanha com a DIN 4074-1 aplicável a madeiras resinosas (pinho, abeto e cipreste), acontece o mesmo com a norma INSTA 142 dos países nórdicos. Na Figura 45 são aprentadas algumas das normas existentes para classificação visual e as respetivas classes de qualidade.
Figura 45 – Normas de classificação visual e classes de qualidade (Arriaga, 2003)
À semelhança do que acontece com a norma portuguesa também a norma espanhola UNE 56544 é aplicável a madeira de pinho espanhol. A norma francesa B52 – 001 aplica-se a madeira de carvalho.
A nível europeu foi lançado um conjunto de normas EN 14081 onde são definidas as regras gerais de classificação de madeiras para uso estrutural com recurso a classificação visual ou por ensaios destrutivos com máquinas de ensaio. Este conjunto de normas refere-se especificamente a secções retangulares excluindo as secções circulares, muito frequentes em edifícios antigos.
A classificação visual de acordo com a norma EN 14081-1 à semelhança do que acontece com as restantes normas assenta na limitação dos defeitos por classe. Os critérios para medição dos defeitos estão especificados na norma EN 1310. Na norma são ainda indicados requisitos mínimos para que a madeira possa ser englobada numa das classes de resistência definidas na norma EN 338.
Para além das normas EN 14081 de classificação da madeira em classes de qualidade existem algumas normas europeias para classificação visual, são o caso da EN 975-1 e EN 975-2 para folhosas (choupo, carvalho e faia) e a EN 1611-1 para resinosas (abeto e pinho) todas elas aplicáveis a madeira serrada.
A utilização de madeira classificada em classes de qualidade por avaliação visual, implica na maioria dos casos também a avaliação das propriedades mecânicas de peças estruturais de madeira de forma a monitorizar a classificação.
Assim, é essencial o uso de uma norma abrangida pelo maior número de países possível.
Em termos de classificação por meio de ensaios destrutivos a norma europeia aplicável é a EN 408.
A norma EN 408, baseia-se na norma internacional ISO 8375 e específica os métodos de ensaio para determinação das principais propriedades mecânicas de madeira maciça com secção retangular ou circular, ou lamelada colada, como:
- Módulo de elasticidade em flexão; - Resistência à flexão;
- Módulo de elasticidade em tração paralelo ao fio; - Resistência à tração paralela ao fio;
- Módulo de elasticidade em compressão paralelo ao fio; - Resistência à compressão paralela ao fio;
- Módulo de elasticidade em tração perpendicular ao fio; - Resistência à tração perpendicular ao fio;
- Módulo de elasticidade em compressão perpendicular ao fio; - Resistência à compressão perpendicular ao fio;
- Resistência ao corte.
Quando uma ou mais das propriedades mecânicas são obtidas seguindo os princípios da norma de ensaio EN 408 é possível com base na norma EN 384 determinar os valores característicos da propriedade testada experimentalmente e enquadrar numa das classes de resistência definidas na norma EN 338 chegando assim ao valor previsível para as restantes propriedades da madeira em análise.
As classes de qualidade preconizadas nas várias normas de classificação visual existentes podem ser relacionadas com as classes de resistência definidas na norma EN 338 através da aplicação da norma EN 1912, Figura 46.
Figura 46 – Relação entre classes de qualidade e classes de resistência (EN 1912:2004)
No entanto, a norma indicada não tem correlação direta com a única norma portuguesa de classificação visual NP 4305 aplicada a pinho bravo onde são indicadas como classes possíveis “E” e “EE” através da consulta do Eurocódigo 5, pode-se chegar à conclusão que estas correspondem aproximadamente às classes C18 e C35 da norma EN 338.
Toda a análise permitiu concluir a inexistência, aparente, de qualquer norma de classificação visual, tanto a nível nacional como a nível europeu, que se aplique a madeiras antigas. Com a crescente preocupação em reabilitar o património edificado, em especial dos centros urbanos, onde a madeira é em muitos países um dos materiais nobres dos edifícios, este fator representa uma lacuna grande que pode levar muitas vezes ao abandono dos elementos de madeira por aparentemente não se encontrarem em condições de segurança uma vez que não existe forma clara de efetuar a sua classificação.
Assim, foi possível encontrar um conjunto de normas utilizadas em itália aplicadas a património histórico que se aproximam da situação em estudo. São elas:
Estas normas têm em conta também os defeitos existentes nos elementos de madeira dando mais relevância a alguns como os nós, as fendas, o descaio em deterimento de outros como o ataque biológico, caso se verifique que este se encontra estagnado.
Outra situação verificada foi a ausência de normalização para a realização de ensaios não destrutivos em madeiras. Talvez por ainda não serem ensaios de conhecimento consolidado quando falamos em ensaios para determinação da penetração por impacto com o Pilodyn, ou
ensaios para avaliação da resistência à perfuração com o resistógrafo. Relativamente ao ensaio de ultra sons existem algumas normas, mas nenhuma relativa a madeiras.
Apesar de serem ensaios utilizados com frequência na análise dos elementos de madeira a falta de normalização pode estar relacionada com o facto dos conhecimentos sobre a fiabilidade e reprodutibilidade dos ensaios ainda não estar garantida, daí a importância de trabalhos como este.
A determinação do teor em água revela-se muito importante para perceber a estabilidade da madeira e a classe de risco de ataque biológico a que esta se encontra sujeita. Esta propriedade pode ser determinado de forma não destrutiva como referi inicialmente, com o recurso a um equipamento de resistência elétrica, seguindo a norma europeia já traduzida para português NP EN 13183-2.
O ensaio para determinação do teor em água pode ainda ser feito com a obtenção de provetes de pequenas dimensões e a aplicação do método de secagem preconizado na norma NP EN 13183-1.
Nas duas situações as normas são indicadas para madeiras serradas. No método de secagem é o que efetivamente acontece uma vez que os provetes são obtidos por serragem dos elementos de maior dimensão. No entanto no caso do uso de equipamentos de resistência elétrica são muitas vezes usados em provetes no estado natural, não serrados.
No nosso caso o método de secagem foi utilizado apenas na fase final, para além da norma europeia indicada, existe uma norma portuguesa NP 614 para determinação do teor em água. Optou-se pelo uso desta norma uma vez que que a determinação do teor em água foi realizado no âmbito do ensaio de determinação da massa volúmica, NP 616, que remetia para a norma portuguesa de teor em água. A massa volúmica é uma das propriedades que melhor caracteriza a espécie da madeira.
Para realização dos ensaios de flexão às vigas integrais com o objetivo de perceber o efeito que os defeitos podem ter sobre a resistência dos elementos de madeira foi seguida a norma já indicada anteriormente, EN 408, aplicáveis a elementos de madeira maciça, que é o nosso caso.
Para classificação das propriedades mecânicas e físicas da madeira existe a nível europeu a norma EN 408 no entanto, uma vez que se pretende caracterizar os elementos, os provetes são de dimensões maiores o que dificulta a obtenção de provetes isentos de defeitos. Para este objetivo são utilizadas as normas portuguesas. Para o ensaio de compressão recorreu-se à norma NP 618 e para o ensaio de flexão estático à norma NP 619.
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CASO DE ESTUDO
O presente trabalho vai dar continuidade ao plano de ensaios realizados no âmbito da tese
“Pavimentos de madeira em edifícios antigos. Diagnóstico e intervenção estrutural” já
abordada no ponto 2.4 da presente dissertação. Por esta razão torna-se essencial conhecer um pouco mais sobre o edifício de onde provêm as vigas que serão analisadas e perceber quais os ensaios desenvolvidos previamente e os resultados obtidos.
Após análise de toda a informação disponibilizada e obtida nos ensaios prévios, importa explicar a metodologia que se colocará em prática.