Teor de umidade

Para cada espécies de madeira existe um teor de umidade de equilíbrio em função da temperatura e umidade relativa do ar. Quando o teor de umidade numa peça de madeira é diferente desse, há perda ou ganho de umidade até que a peça se equilibre com as condições ambientais. A secagem de uma peça de madeira é desigual, as células mais externas perdem água mais rapidamente que as células internas. Perdendo água, as células externas tentam retrair, mas elas são impedidas pelas células internas que apresentam maior teor de umidade. Quanto mais rápida é a secagem da madeira, maior é a retração diferencial entre as fibras externas e internas e maior é a tensão de retração. Estas tensões são perpendiculares às fibras da madeira e podem causar fissuras nas peças. A quantidade e tamanho destas fissuras são função das propriedades do meio ambiente e da peça, como tamanho, espécie, área exposta, teor de umidade inicial e condições de secagem das peças. Algumas espécies apresentam mais fissuras que outras, porque perdem ou ganham umidade mais rapidamente (AITC, 1994).

Nas peças de MLC, as mudanças dimensionais e as fissurações que acontecem devido às mudanças no teor de umidade da madeira são minimizadas em comparação à madeira maciça. Isto é resultado do processo de fabricação, que utiliza lâminas de pequena espessura, facilmente secadas até um teor de umidade de 14%, sem o desenvolvimento de fissuras nas bordas. O teor de umidade ótimo para as lâminas é aquele que possibilita à peça final de MLC um teor de umidade próximo do teor de umidade de equilíbrio esperado em serviço, pois isto reduzirá as fissuras.

Segundo Wood Handbook (1999), a norma americana permite a utilização de lâminas com teor de umidade máximo de 16% e uma variação no teor de umidade das lâminas de no máximo 5%, com o objetivo de minimizar as variações dimensionais e fissuras após a fabricação das peças de MLC.

Quanto à direção dos anéis de crescimento nas peças de MLC, não há um controle, pois o desdobro das toras e o posicionamento das lâminas nas peças são realizados sem preocupação com este fator. Segundo AITC (1994), há uma tendência natural de que a maioria das lâminas apresente a direção tangencial aos anéis de crescimento paralela à

Direção tangencial

Direção radial

lâmina é parecida com a retração na direção radial aos anéis de crescimento.

As diferenças na orientação das fibras (ver FIG. 5) e no teor de umidade das lâminas podem ocasionar taxas de retração diferenciais nas peças de MLC. Estas taxas de retração diferenciais tendem a concentrar tensões nas linhas de cola ou próximas a ela, o que resulta em fissuras.

FIGURA 5 – Direções dos anéis de crescimento numa seção transversal de MLC. Fonte: Elaboração própria a partir de AITC, 1994.

Segundo AITC - Technical Note 11 (1987), as fissuras nas peças de MLC são separações ao longo das fibras que ocorrem perpendiculares aos anéis de crescimento devido a tensões desenvolvidas durante a redução no teor de umidade da madeira, ver FIG. 6.

FIGURA 6 – Fissuras numa peça de MLC Fonte: AITC - Technical Note 11, 1987, p. 3.

É importante diferenciar as fissuras das delaminações que ocorrem quando a colagem não é adequada. Segundo AITC - Technical Note 11 (1987), a diferença básica está na superfície da separação. Quando há delaminação, a superfície é lisa e possivelmente da cor do adesivo, coberta por uma película desse.

Segundo AITC - Technical Note 11 (1987), as fissuras nas peças de MLC ocorrem principalmente na primeira linha de cola, adjacente à lâmina externa, que seca mais rapidamente devido à grande superfície exposta ao ar. Esta condição é agravada quando as peças estão solicitadas e as lâminas externas deformam, gerando tensões de tração perpendiculares às fibras ao longo ou próximo da primeira linha de cola (AITC - Technical Note 11, 1987).

Em geral, o efeito das fissuras na resistência das peças de MLC é pequeno, mas deve ser analisado, principalmente com relação ao esforço cortante. Segundo AITC (1994) quando as peças de MLC são solicitadas à flexão e fabricadas com as lâminas de cola dispostas perpendicularmente ao esforço aplicado, que é a situação mais comum na prática, as fissuras devido à secagem da madeira, não têm efeito importante na resistência ao cisalhamento. Isto porque estas fissuras se concentraram ao longo da largura das lâminas. Quando as lâminas de cola forem dispostas paralelamente ao esforço aplicado, em peças fletidas de MLC, a resistência ao cisalhamento pode ser significativamente afetada por fissuras devido à secagem da madeira, principalmente quando estas fissuras forem profundas e se localizarem nas regiões mais solicitadas ao cisalhamento, região crítica mostrada na FIG. 7 (AITC, 1994, AITC - Technical Note 11, 1997).

L/4 L/4

L

Região crítica Região crítica

D/2 D/4 D/4

D

FIGURA 7 – Região crítica numa viga bi-apoiada com carga vertical distribuída Fonte: Elaboração própria a partir de AITC - Technical Note 11, p. 2.

ao cisalhamento da peça (Ccv). As dimensões limites variam com a posição das fissuras na peça, sendo mais rígidas quando as fissuras se localizam nas regiões mais solicitadas.

Em peças comprimidas, as fissuras não têm importância estrutural a menos que elas se transformem em rachaduras e aumentem a esbeltez das peças. Neste caso, a capacidade de carga deve ser reduzida para a nova situação (AITC - Technical Note 18, 2001).

Segundo o AITC (1994), para controlar as fissuras numa peça de MLC, é importante que o teor de umidade inicial das lâminas, durante o transporte, o armazenamento e nas condições iniciais de serviço das peças não mude bruscamente. No transporte e armazenamento, as peças devem estar protegidas da exposição direta ao meio ambiente, não deve haver contato com o solo, as peças devem ser embaladas e as embalagens devem ser mantidas intactas, com um furo na parte inferior que permita a drenagem de qualquer líquido.

Depois da montagem das construções, deve-se tomar cuidado para que a madeira alcance o teor de umidade de equilíbrio gradualmente, o que significa evitar variações bruscas na temperatura e no teor de umidade do meio ambiente. Quando a madeira é usada em construções fechadas, as fissuras acontecem, normalmente, no primeiro ciclo completo de variações do meio. Entretanto, mudanças no uso da estrutura podem ocasionar um aumento na quantidade de fissuras das peças.

Quando houver necessidade de se esconder as fissuras, deve-se tomar cuidado com o produto utilizado. Produtos rígidos podem aumentar as fissuras e descolar no primeiro ciclo de variação do teor de umidade. Um produto flexível pode não ser compatível como o acabamento final desejável para a madeira, pois pode retrair ou dilatar com as mudanças diárias no teor de umidade (AITC - Technical Note 11, 1997).

Viga de MLC

90 mm × 15 mm ^{Após 30 minutos} de fogo ^{Após 60 minutos} de fogo