UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRO-REITORIA DE PESQUISA E POS-GRADUACAO CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS UNIDADE ACADEMICA DE ENGENHARIA AG RICO LA
COORDENACAO DE POS-GRADUACAO EM ENGENHARIA AGRICOLA
C A R A C T E R I Z A Q A O F I S I C O - M E C A N I C A D A
M A D E I R A D E J U R E M A - P R E T A {Mimosa
tenuiflora ( W I L L D . ) P O I R . ) V I S A N D O S E U
E M P R E G O NA I N D U S T R I A M A D E I R E I R A D O
S E M I - A R I D O B R A S I L E I R O
H E R B E R T L I M A S A N T O S DA R O C H A
CAMPINA GRANDE PARAIBA - BRASIL MARCO - 20071
HERBERT LIMA SANTOS DA ROCHA
C A R A C T E R I Z A Q A O F I S I C O - M E C A N I C A D A
M A D E I R A D E J U R E M A - P R E T A {Mimosa
tenuiflora ( W I L L D . ) P O I R . ) V I S A N D O S E U
E M P R E G O NA I N D U S T R I A M A D E I R E I R A D O
S E M I - A R I D O B R A S I L E I R O
Dissertagao apresentada ao Curso de Pos-Graduagao e m Engenharia Agricola do Centra de Tecnologia e Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande, e m c u m p r i m e n t o as exigencias para obtengao do Titulo de Mestre e m Engenharia Agricola.
A r e a d e C o n c e n t r a c a o : Construgoes Rurais e Ambiencia O r i e n t a d o r : Prof. Dr. Juarez Benigno Paes
C o - O r i e n t a d o r : Prof. Dr. Alexandre Jose Soares Mina
CAMPINA GRANDE PARAIBA - BRASIL
FICHA CATALOGRAFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA UFCG
R672c Rocha, Herbert Lima Santos da.
Caracterizacao fisico-mecanica da madeira de jurema-preta (Mimosa
tenuiflora (Willd.) Poir.) visando seu emprego na industria madeireira do
semi-arido brasileiro / Herbert Lima Santos da Rocha. — Campina Grande,
2007.
60 f. : il. col.
Dissertacao (Mestrado em Engenharia Agricola) - Universidade
Federal de Campina Grande, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais.
Referencias.
Orientadores: Prof. Dr. Juarez Benigno Paes, Prof. Dr. Alexandre Jose
Soares Mina.
1. Madeira. 2. Propriedades Fisico-Mecanicas. 3. Mobiliario. 4.
Transdutor de Deslocamento Linear. I. Titulo.
Carinhosamente dedico:
Aos meus pais Creso e Lindalva. A minha noiva Fabiana.
A G R A D E C I M E N T O S
A Deus.
A Unidade Academica de Engenharia Agrfcola da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), pela oportunidade de realizar o Curso de Pos-Graduagao e m Engenharia Agrfcola, na Area de Construgoes Rurais e Ambiencia.
Ao Laboratorio de Tecnologia de Produtos Florestais (LTPF) da UFCG e m Patos-PB, pelos ensaios ffsicos da madeira.
Ao Laboratorio de Solos I do Curso de Engenharia Civil da UFCG, pela realizagao dos ensaios mecanicos da madeira.
Ao Laboratorio Metrologico de Calibragao (LMC) do Servigo Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI), pela calibragem dos Transdutores de Deslocamento Linear (LVDTs) e ajustes e m pegas.
A Carpintaria do Curso de Engenharia Eletrica da UFCG, pela confecgao dos corpos-de-prova.
A Entre Fios Tecelagem, pela doagao do tecido de algodao colorido utilizado na fabricagao do estofado utilizado no prototipo final.
Ao Professor Dr. Juarez Benigno Paes, pela orientagao e incentivo. Ao Professor Dr. Alexandre Mina, pelo a c o m p a n h a m e n t o e amizade, sem os quais este trabalho nao teria sido possivel.
Ao Professor Dr. Wallace Barbosa do Nascimento, por ter acreditado no meu potencial.
A Professora Marluce Araujo Azevedo, por c o m p a r t i l h a r o seu conhecimento.
Aos Professores Dr. Alexandre Mina e Dra. Elisabeth de Oliveira, pela participagao na Banca Examinadora.
Ao Sr. Policarpo, pela disposigao e ajuda na execugao dos trabalhos de carpintaria.
A Cleone Souza, pelas dicas tao i m p o r t a n t e s para a execugao deste trabalho.
A Ana Karla Oliveira, pelo incentivo e amizade.
A Sra. Rivanilda, Secretaria da Coordenagao de Pos-Graduagao e m Engenharia Agricola, pela a amizade e ajuda.
A minha noiva Fabiana, pelo apoio e incentivo nas horas mais dificeis.
A Valneide, pela a amizade e disposigao e m ajudar.
Aos meus pais, pela ajuda e apoio e m todas as etapas de execugao deste trabalho.
S U M A R I O
LISTA DE FIGURAS viii LISTA DE TABELAS x LISTA DE SIMBOLOS xii
RESUMO xiii ABSTRACT xiv 1 - INTRODUgAO 1 2 - REVISAO BIBLIOGRAFICA 4 2 . 1 - A s p e c t o s b o t a n i c o s da j u r e m a - p r e t a 4 2.2 - A m a d e i r a c o m o m a t e r i a l d e c o n s t r u g a o 6 2.2.1 - Estrutura macroscopica do t r o n c o 6 2.2.2 - Propriedades da madeira 7 2.3 - C l a s s i f i c a g a o d a s p e g a s d e m a d e i r a 1 0 2.4 - F o r m a s d e u t i l i z a g a o da j u r e m a - p r e t a 1 0 2.5 - D i s t r i b u i g a o g e o g r a f i c a e c a r a c t e r i s t i c a s d a m a d e i r a d e j u r e m a - p r e t a 1 1 2.6 - E s t r u t u r a s c o m p o s t a s d e m a d e i r a 1 2 2.6.1 - Compositos de plastico-madeira 12 2.6.2 - Madeira laminada colada (MLC) 13 2.7 - T r a n s d u t o r d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r ( L V D T ) 1 3
2.7.1 - Funcionamento do LVDT 14 2.7.2 - Vantagens do uso e calibragem do LVDT 15
2.8 - S i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s 1 6 3 - MATERIAL E METODOS 18 3 . 1 - Local d e c o l e t a d o m a t e r i a l 1 8 3.2 - S e l e g a o e a b a t e d a s p l a n t a s u t i l i z a d a s 1 9 3.3 - I d e n t i f i c a g a o d a e s p e c i e 2 0 3.4 - E s q u a d r e j a m e n t o d a s t o r a s 2 0 vi
3.5 - C o n f e c c a o d o s c o r p o s - d e - p r o v a 2 1 3.6 - T r a n s d u t o r e s d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r ( L V D T s ) 2 2
3.6.1 - Calibragem dos LVDTs 23 3.7 - S i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s 2 4
3.7.1 - Conexao dos LVDT e do c o m p u t a d o r ao sistema de aquisigao de
dados 25 3.8 - C a r a c t e r i z a c a o f i s i c o - m e c a n i c a d a m a d e i r a 2 5
3.8.1 - Teor de u m i d a d e da madeira 27 3.8.2 - Densidade da madeira 29 3.8.3 - Compressao paralela as fibras 30
3.9 - C o n f e c g a o d e m o b i l i a r i o d o m e s t i c o 3 7 4 - RESULTADOS E DISCUSSAO 4 0 4 . 1 - U m i d a d e d a m a d e i r a 4 0 4 . 2 - D e n s i d a d e da m a d e i r a 4 0 4 . 3 - C o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s e r i g i d e z 4 2 4 . 4 - M o b i l i a r i o d o m e s t i c o 4 6 5 - CONCLUSOES 4 7 6 - SUGESTOES PARA TRABALHOS FUTUROS 4 8
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 4 9
ANEXOS 53
L I S T A D E F I G U R A S
F i g u r a 1. Jurema-preta (Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.) 4
F i g u r a 2. Ramo com aculeos e vagens verdes (a) e secas (b) 5
F i g u r a 3. Flores de j u r e m a - p r e t a 5
F i g u r a 4 . Estrutura macroscopica do tronco 7
F i g u r a 5. Elementos que compoem um t r a n s d u t o r de deslocamento
Linear (LVDT) 15
F i g u r a 6. Esquema de funcionamento de u m t r a n s d u t o r de
deslocamento linear (LVDT) 15
F i g u r a 7. Localizagao da Microrregiao de Patos e do municipio de
Santa Terezinha 18
F i g u r a 8. Tronco de u m dos exemplares abatidos 19
F i g u r a 9 . Pegas utilizadas para a confecgao dos corpos-de-prova 2 1
F i g u r a 1 0 . Confecgao dos corpos-de-prova utilizando uma serra
manual esquadria 22
F i g u r a 1 1 . Transdutor de deslocamento linear (LVDT) 22
F i g u r a 1 2 . Equipamento utilizado para calibrar os transdutores de
deslocamento linear (LVDTs) 23 F i g u r a 1 3 . Sistema de aquisigao de dados " S p i d e r - 8 " da Hottinger
Baldwin Messtechnik (HBM) 24
F i g u r a 1 4 . Medidas do corpo-de-prova para determinagao das propriedades fisicas da madeira, (a) e corpo-de-prova
F i g u r a 1 5 . Medidas do corpo-de-prova para compressao paralela as fibras da madeira ( e m c m ) (a) e corpo-de-prova para
compressao paralela as fibras da madeira (b) 3 1
F i g u r a 1 6 . Corpo-de-prova alinhado entre os pratos da maquina de
ensaios mecanicos 34
F i g u r a 1 7 . Diagrama de c a r r e g a m e n t o dos corpos-de-prova 35
F i g u r a 1 8 . Corpo-de-prova apos a ruptura 35 F i g u r a 1 9 . Grafico de aquisigao de dados dos transdutores de
deslocamento linear (LVDTs) montados sobre o
corpo-de-prova 6 36
F i g u r a 2 0 . Prototipo de mobiliario domestico confeccionado a partir
da madeira de j u r e m a - p r e t a 37
F i g u r a 2 1 . Madeira apresentando defeitos que impossibilitaram o seu
uso para confecgao dos corpos-de-prova 38
F i g u r a 2 2 . Acolchoado revestido com algodao colorido 39
F i g u r a 1A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 4 53
F i g u r a 2A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 5 54
F i g u r a 3A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 6 55
F i g u r a 4 A . Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 7 56
F i g u r a 5A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 10 57
F i g u r a 6A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 11 58
F i g u r a 7A. Grafico de tensao x deformagao do corpo-de-prova 12 59
L I S T A D E T A B E L A S
T a b e l a 1. Classes de umidade da madeira 8
T a b e l a 2. Classes de resistencia das confferas 9
T a b e l a 3 . Classes de resistencia das dicotiledoneas 9
T a b e l a 4 . Teores de umidade dos corpos-de-prova da madeira de
j u r e m a - p r e t a 40
T a b e l a 5. Densidade basica da madeira de j u r e m a - p r e t a 4 1
T a b e l a 6. Densidade aparente da madeira de j u r e m a - p r e t a 4 1 T a b e l a 7. Resistencia a compressao paralela as fibras ( fc 0) e rigidez
na compressao paralela as fibras ( Ec 0) , da madeira de
j u r e m a - p r e t a 4 2
T a b e l a 8. Valor caracteristico da resistencia a compressao paralela as fibras {fcokY, valor medio do modulo de elasticidade da
compressao paralela as fibras { Eco , m ) , a 1 2 % de umidade 43
T a b e l a 9 . Classificagao, valor caracterfstico da resistencia a
compressao paralela as fibras {fcok), valor medio do modulo
de elasticidade da compressao paralela as fibras (Eco,m) e densidade aparente ( pa p) das especies j u r e m a - p r e t a ;
roxinho; magaranduba; ipe e algaroba 4 4
T a b e l a 1A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 4 53
T a b e l a 2A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 5 54
T a b e l a 3A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
T a b e l a 4 A . Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 7 56
T a b e l a 5A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 10 57
T a b e l a 6A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 11 58
T a b e l a 7A. Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 12 59
T a b e l a 8 A . Valores obtidos durante o ensaio de compressao paralela
as fibras do corpo-de-prova 13 60
L I S T A D E S I M B O L O S
A - area de segao trasnversal da peca de madeira, c m2
Eco - modulo de elasticidade na compressao paralela as fibras da madeira, MPa
E12 - modulo de eslaticidade na compressao paralela as fibras da madeira, a 1 2 % de umidade, MPa
Euo/o - modulo de eslaticidade na compressao paralela as fibras da madeira, a U% <
Fco,Max - forga m a x i m a no carregamento do corpo-de-prova, f - resistencia da madeira
fcok - resistencia caracterfstica da compressao paralela as fibras, MPa fi2 - resistencia da madeira a 1 2 % de umidade, MPa
fu% - resistencia da madeira a U% de umidade, MPa rrij - massa inicial do corpo-de-prova, kg
ms - massa seca do corpo-de-prova, kg
mu% - massa do corpo de prova a U%, kg
Pap - densidade aparente da madeira a 1 2 % de umidade, k g / m3 Pbas - densidade basica da madeira a U% de umidade, k g / m3 U - umidade da madeira
R E S U M O
Os objetivos da pesquisa foram caracterizar a madeira de j u r e m a -preta {Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.) e verificar as possibilidades de seu emprego na industria madeireira do semi-arido brasileiro. Para tanto, f o r a m abatidas cinco arvores de j u r e m a - p r e t a na Caatinga do Estado da Paraiba, na Fazenda Lameirao, localizada no municfpio de Santa Terezinha - PB, confeccionados corpos-de-prova, e realizados ensaios ffsico-mecanicos de acordo com a Norma Tecnica Regulamentadora - NBR 7190 da Associagao Brasileira de Normas Tecnicas. Foram realizados ensaios para determinagao da umidade, densidade aparente, densidade basica, e resistencia e rigidez a compressao paralela as fibras. Os ensaios para determinagao da resistencia e rigidez f o r a m executados com o e m p r e g o de sistemas de medigao e coleta digitals por meio de Transdutores de Deslocamento Linear (LVDTs) e sistema de aquisigao de dados, o que possibilitou maior precisao e qualidade das leituras dos dados. Os valores obtidos indicaram que a madeira de j u r e m a - p r e t a se enquadra na classificagao de resistencia C 4 0 , determinada pela NBR 7 1 9 0 , e sendo superior a madeira de magaranduba e pouco inferior a de roxinho. A densidade aparente da madeira de j u r e m a - p r e t a foi superior a das madeiras de roxinho e magaranduba, sendo equivalentes a das madeiras de ipe e algaroba. As caracteristicas de resistencia e rigidez da madeira de j u r e m a - p r e t a indicam a viabilidade tecnica de seu e m p r e g o e m estruturas.
Foi confeccionado u m prototipo de mobiliario domestico para d e m o n s t r a r a viabilidade tecnica do emprego da madeira de j u r e m a - p r e t a para a confecgao de moveis.
P a l a v r a s - c h a v e : Madeira, propriedades fisico-mecanica, mobiliario, Transdutor de Deslocamento Linear.
A B S T R A C T
This research aimed to characterize the Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.) wood and verify the possibilities of its use on the wood industry of the Brazilian semi-arid region. To attend the objectives, five trees were cut in the Brazilian Caatinga in Paraiba State, at Lameirao Farm, located in territorial area of Santa Terezinha, Paraiba, Brazil. The samples were sawed, and the physical and mechanical properties were d e t e r m i n a t e according to Technical Standard Regulatory - NBR 7190 of Brazilian Standard Norms - ABNT. Tests to determine the strength and stiffness were performed with the use of Linear Variable Differential Transformers (LVDTs) and data acquisition s y s t e m , which enables higher quality and accuracy of dada readings. The results indicate t h a t Mimosa tenuiflora fits the resistance classification C 40, determined by Brazilian Standard
Norms, that is superior to Nanilkara huberi and slightly below the Peltogyne sp. Woods. Mimosa tenuiflora density was superior to the Peltogyne sp. and Nanilkara huberi woods, being equivalent to Tabebuia serratifolia and Prosopis juliflora woods. The physical and mechanical
properties of Mimosa tenuiflora indicate the technical feasibility of its use in structures, and in order to d e m o n s t r a t e its feasibility to produce furniture, a prototype of home f u r n i t u r e was made.
K e y w o r d s : Properties of w o o d , furniture, Linear Variable Differential Transformer.
1 - I N T R O D U C A O
No Semi-Arido brasileiro, as condigoes socio-economicas de grande parte da populagao dificultam o acesso as madeiras provenientes de outras regioes do Brasil, o que demanda u m estudo envolvendo a potencialidade das plantas nativas da regiao.
Em fungao das caracteristicas da vegetagao da Regiao do Semi-Arido brasileiro ser de pequeno porte, classificada como arboreo-arbustivo, o potencial madeireiro, para o uso como fonte de madeira para fins estruturais e de confecgao de moveis e escasso, estando o seu emprego mais concentrado na forma de lenha, carvao vegetal e para construgao de cercas nas propriedades rurais (FARIA, 1984).
A decisao governamental de alocar parte dos incentivos fiscais para o reflorestamento no Nordeste brasileiro (SILVA, 1980), fez com que surgissem novos estudos visando o melhor a p r o v e i t a m e n t o e exploragao economica das madeiras existentes na regiao, com o a p r o v e i t a m e n t o da vegetagao da Caatinga pelo manejo sustentado (PAULA, 1 9 9 2 ) .
A vegetagao da Caatinga ainda nao apresenta importancia economica para empregos estruturais, porem pesquisas que busquem possibilidades de uso podem evidenciar e conduzir a uma maior utilizagao sustentavel da vegetagao (FARIA, 1984). Isto porque essa vegetagao em quatro cortes de 5-6 anos pode produzir o m e s m o v o l u m e de madeira fornecido pelo Cerrado em dois cortes de 10 anos, ou o m e s m o v o l u m e de madeira de florestas nativas em cortes de 15-20 anos (THIBAU, 1 9 8 2 ) .
Em fungao da limitagao da qualidade e pequeno porte das madeiras nativas da Caatinga e do custo das madeiras provenientes de outras regioes, o emprego consciente do potencial madeireiro existente no Semi-Arido brasileiro podera solucionar diversos aspectos de carencia de
material e fornecer alternativas comerciais na regiao, alem de impulsionar economicamente varios setores do mercado.
Ecologicamente, o uso de uma madeira j a explorada com fins que causam altos impactos ambientais, como a industria carvoeira, para fins mais duraveis e a m b i e n t a l m e n t e mais corretos, pode resultar e m enormes beneficios para a sociedade e meio ambiente.
O surgimento de u m novo segmento no mercado pode impulsionar a economia da regiao, possibilitando o s u r g i m e n t o de industrias, e tornando acessivel a populagao produtos e materials que apenas pequenas parcelas da populagao, de maior poder aquisitivo, tern acesso.
Na regiao do Semi-Arido Brasileiro, uma das plantas nativas que tern se destacado e a j u r e m a - p r e t a (Mimosa tenuiflora, (Willd.) Poir.), por apresentar uma grande capacidade de regeneragao, assim como sua abundancia e rapido crescimento (FARIA, 1984)
Porem, para a madeira de j u r e m a - p r e t a nao existem estudos cientificos conclusivos sobre as suas caracteristicas fisico-mecanicas, dificultando a aceitagao da mesma pela industria madeireira da regiao, seja para aplicagao estrutural como para aplicagao moveleira.
A caracterizagao da madeira de j u r e m a - p r e t a a partir de metodologias cientificamente conhecidas possibilitaria a classificagao da resistencia da madeira alem de possibilitar o seu e m p r e g o na industria, que necessita de dados reconhecidos a respeito das caracteristicas da madeira, para poder optar pela sua aplicagao industrial como m a t e r i a -prima.
A Norma Brasileira Regulamentadora - NBR 7190 da Associagao Brasileira de Normas Tecnicas - ABNT ( 1 9 9 7 ) informa que para a caracterizagao de uma especie pouco conhecida, visando projeto estrutural, e recomendada a caracterizagao m i n i m a . A mesma norma permite a caracterizagao simplificada para especies usuais, mas nao especifica o uso e m projeto estrutural. Entende-se que e m estudos que visem o emprego da madeira e m outras atividades, como na industria
moveleira, ou como parametro comparativo com outras especies, a caracterizagao simplificada possa ser usada.
Os objetivos da pesquisa f o r a m caracterizar a madeira de j u r e m a -preta utilizando sistemas de medigao e de coleta de dados digitais, para apresentar a madeira da j u r e m a - p r e t a como uma alternativa comercial de baixo custo e baixo impacto ambiental, para a industria da regiao do Semi-Arido brasileiro. Paralelamente pretende-se comparar as caracteristicas flsico-mecanicas da madeira de j u r e m a - p r e t a , com a madeira de outras especies comercializadas na regiao do Semi-Arido brasileiro, e por fim construir um prototipo de mobiliario domestico utilizando a madeira de j u r e m a - p r e t a como materia prima.
2 - R E V I S A O B I B L I O G R A F I C A
2.1 - Aspectos botanicos da jurema-preta
A j u r e m a - p r e t a (Mimosa tenuiflora, (Willd.) Poir.) e uma especie vegetal arbustiva, pertencente a famflia Mimosaceae (MAIA, 2 0 0 4 ) . De acordo com Pereira Filho ( 2 0 0 3 ) e uma leguminosa facilmente encontrada na Caatinga, a l t a m e n t e resistente a seca, com grande capacidade de rebrota durante t o d o o ano. Segundo Tigre ( 1 9 7 0 ) , a planta apresenta u m porte arbustivo, g e r a l m e n t e bifurcada, com galhos baixos, alcangando uma altura media de 4,5 m e t r o s com a idade de cinco anos (Figura 1 ) . Apresenta aculeos no caule (Figura 2a) e uma casca rugosa com fendas longitudinals pouco fibrosas. As folhas sao bipinadas e as flores de cor amarela esbranquigada dispostas e m espigas (Figura 3 ) .
O fruto da j u r e m a - p r e t a e uma v a g e m pequena de t e g u m e n t o fino e quebradigo quando m a d u r o (Figura 2 b ) . A copa da arvore e relativamente densa e o d i a m e t r o m a x i m o do tronco situa-se entre 15 a 20 centimetros. O cerne e castanho avermelhado. A j u r e m a - p r e t a produz lenha e carvao de excelente qualidade (FARIA, 1984; OLIVEIRA, 2 0 0 3 ) .
F i g u r a 2. Ramo c o m aculeos e v a g e n s verdes ( a ) e secas ( b ) .
F i g u r a 3. Flores de j u r e m a - p r e t a
Coelho, citado por Faria ( 1 9 8 4 ) , observou que a especie possui abundante semeagao e sua regeneragao pode ser por semeadura e brotagao apos o corte do tronco. Possui facilidade de adaptagao a quaisquer condigoes edaficas, m e s m o e m solos secos, pedregosos e mineralizados.
2.2 - A Madeira como material de constru^ao
Segundo Gomes ( 1 9 9 9 ) , a madeira e u m material renovavel, produto direto do lenho das arvores e arbustos lenhosos, considerada um material excepcional que acompanha e sustenta as civilizagoes desde os seus primordios. E encontrada em varias partes do m u n d o , t a n t o em florestas nativas, quanto em areas reflorestadas.
Apesar de outros materials, dentre eles os ago e o concreto t e r e m surgido e substituido a madeira, em muitas aplicagoes, ela continua sendo utilizada em larga escala, por causa da sua abundancia, baixo custo, boa resistencia em fungao de sua baixa densidade e da facilidade de ser trabalhada (PANSHIN e DE ZEEUW, 1980).
2.2.1 - E s t r u t u r a m a c r o s c o p i c a do t r o n c o
Um corte transversal no tronco de uma arvore, ou em qualquer ramo revela diferentes camadas (Figura 4 ) . A casca e a parte que se situa mais externa ao tronco, que no aspecto de material construtivo, apresenta pouca importancia, uma vez que sua principal fungao e a de proteger a madeira. E por onde passa todo o sistema de vasos que conduzem os alimentos das raizes ate a copa das plantas (ESAU, 1976).
Em algumas especies, a casca forma a cortiga, que valoriza e aumenta a area de aplicagao das plantas (BURGER e RICHTER, 1991). 0 cambio e uma camada fina, situada entre a casca inferior e o alburno. Produz para dentro os vasos lenhosos (responsaveis pelo transporte da seiva bruta) e para fora os vasos liberianos (responsaveis pelo transporte da seiva elaborada) (ESAU, 1976; PANSHIN e DE ZEEUW, 1980).
0 alburno esta situado entre o cambio e o cerne. E constituido de celulas que conduzem a seiva bruta. Em geral apresenta uma coloragao mais clara e esbranquigada e de uma resistencia inferior em relagao a parte mais central onde fica localizado o cerne. E de importancia para a manutengao da vida da arvore e de menor importancia para a qualidade da madeira, uma vez que, por apresentar uma estrutura menos
resistente, e mais sujeita ao ataque de agentes destruidores (PANSHIN e DE ZEEUW, 1980). Casca Externa Casca Interna Cambio A l b u r n o Cerne Medula
F i g u r a 4 . Estrutura macroscopica do tronco (Adaptado de BURGER e RICHTER, 1 9 9 1 ) .
0 cerne e a parte da madeira mais aproveitada e m construgoes. E constituido pela porgao m o r t a da arvore, sendo a parte mais escura e dura de um tronco. Ao contrario do que ocorre com o alburno, esta camada apresenta uma obstrugao dos vasos que antes conduziam a seiva bruta, permitindo que, a madeira adquira uma resistencia mais elevada que o alburno (BURGER e RICHTER, 1 9 9 1 ; PANSHIN e DE ZEEUW, 1980).
A medula e a parte mais fragil e ocupa a parte central do tronco. Sua constituigao e porosa e o seu diametro varia com a especie e idade da planta (BURGER e RICHTER, 1991).
2.2.2 - P r o p r i e d a d e s d a m a d e i r a
Como descrito na Norma Brasileira Regulamentadora - NBR 7 1 9 0 da Associagao Brasileira de Normas Tecnicas - ABNT ( 1 9 9 7 ) , as propriedades da madeira sao condicionadas por sua estrutura anatomica, devendo distinguir-se os valores correspondentes a tragao dos referentes a compressao, bem como os valores correspondentes a diregao paralela
as fibras dos referentes a diregao normal as fibras. Devem se, t a m b e m , distribuir os valores correspondentes as diferentes classes de umidade.
Fusco et al. ( 1 9 9 7 ) a f i r m a m que no projeto de estruturas de madeira sao quatro as propriedades a serem consideradas no dimensionamento: densidade, resistencia, rigidez ou modulo de elasticidade e teor de umidade.
As classes de umidade tern por finalidade ajustar as propriedades de resistencia e de rigidez da madeira e m fungao das condigoes ambientais onde permanecerao as estruturas (ABNT, 1997). 0 projeto das estruturas de madeira deve ser executado admitindo-se u m a das classes de umidade especificadas na Tabela 1.
T a b e l a 1. Classes de u m i d a d e da madeira
Classes de Umidade Umidade relativa do Umidade de equilfbrio da a m b i e n t e { Ua m b) madeira (Ueq) 1 < 6 5 % 1 2 % 2 6 5 % < Uamb < 7 5 % 1 5 % 3 7 5 % < Uamb < 8 5 % 1 8 % 4 Uamb > 8 5 % > 2 5 % d u r a n t e longos periodos Fonte: ABNT ( 1 9 9 7 ) .
De acordo com Lima et al. ( 1 9 9 5 ) , a media anual da umidade de equilfbrio para madeiras nas mesorregioes do Estado da Parafba sao de
1 1 , 4 % para o Sertao, 1 5 , 1 % para o Agreste e 1 6 , 4 % para a Mata Paraibana, se enquadrando nas classes 1, 2 e 3, respectivamente.
A resistencia e a capacidade da materia de suportar esforgos e e determinada convencionalmente pela m a x i m a tensao que pode ser aplicada a corpos-de-prova, isentos de defeitos, do material considerado, ate o aparecimento de ruptura ou deformagao especifica excessiva, alem dos quais, ha restrigoes do emprego do material e m elementos estruturais (ABNT, 1997).
A NBR 7 1 9 0 (ABNT, 1997) enquadra as madeiras e m classes de resistencia com base e m propriedades padronizadas, orientando a escolha
do material para aplicagoes especificas. As diferentes classes de resistencia para as madeiras de arvores de coniferas e de dicotiledoneas sao apresentadas nas Tabela 2 e Tabela 3, respectivamente.
A rigidez dos materials e medida pelo valor medio do modulo de elasticidade, determinado na fase de c o m p o r t a m e n t o elastico linear. 0
modulo de elasticidade ( Ew 0) na diregao paralela as fibras e medido no
ensaio de compressao paralela as fibras. Na falta de determinagao experimental especifica, A NBR 7190 (ABNT, 1997) p e r m i t e adotar a Equagao 1.
Ec90 = ~ x Eco 0)
e m que:
Eco = Modulo de elasticidade na diregao paralela as fibras da madeira; e
Ec9o= Modulo de elasticidade na diregao normal as fibras da
madeira.
T a b e l a 2. Classes de resistencia das coniferas
Valores na condicao padrao de r e f e r e n d a ( L / = 1 2 % )
Classes fcOk fvk EC0,m Pbas,m Pap
Classes
(MPa) (MPa) (MPa) ( K g / m3) ( K g / m3)
C 20 20 4 3 5 0 0 4 0 0 500
C 25 25 5 8 5 0 0 4 5 0 550
C 30 30 6 14500 500 6 0 0
Fonte: ABNT ( 1 9 9 7 ) .
T a b e l a 3. Classes de resistencia das dicotiledoneas
Valores na condigao padrao de r e f e r e n d a (C/=12%)
Classes fcOk
(MPa) (MPa) fvk (MPa) EcO,m
Pbas,m ( K g / m3) Pap ( K g / m3) C 20 20 4 9 5 0 0 500 6 5 0 C 30 30 5 14500 650 800 C 4 0 4 0 6 19500 750 9 5 0 C 60 60 8 2 4 5 0 0 8 0 0 1000 Fonte: ABNT ( 1 9 9 7 ) .
2.3 - Classificagao das pegas
A NBR 7190 (ABNT, 1997) estabelece as seguintes condigoes para a classificagao das pegas de madeira:
a) as pegas de madeira poderao ser classificadas como de primeira categoria somente se f o r e m classificadas como isentas de defeitos por meio do metodo visual normalizado, e t a m b e m submetidas a classificagao mecanica para enquadramento nas classes de resistencia, especificadas no item 2.2.2. Nao se permite classificar as madeiras como de primeira categoria, apenas por meio de metodo visual de classificagao;
b) as pegas serao classificadas como de segunda categoria quando nao houver a aplicagao simultanea da classificagao visual e mecanica;
c) a utilizagao de maquinas automaticas de classificagao mecanica permite enquadrar as pegas em lotes de rigidez homogenea, mas nao permite enquadra-las nas classes de resistencia, especificadas no item 2.2.2;
d) para o e n q u a d r a m e n t o nas classes de resistencia, estabelecidas na item 2.2.2, para as madeiras de primeira ou segunda categorias, deve ser feita pelo menos a caracterizagao simplificada;
e) a aceitagao de um lote de madeira como pertencente a uma das classes de resistencia, especificadas no item 2.2.2, e feita sob a condigao de que a resistencia caracteristica calculada {fc0k,ef) seja >
a resistencia caracteristica especificada nas Tabelas 2 e 3 ( / c o * , « p )
-2.4 - Formas de utilizagao da jurema-preta
A madeira de j u r e m a - p r e t a e a m p l a m e n t e utilizada em obras externas no meio rural, sendo utilizada para confecgao de cercas, mouroes, rodas, e t a m b e m como fonte de energia (carvao vegetal) em
fungao do seu poder calorifico (FARIA, 1984). Alem disso as suas vagens servem como alimentagao para caprinos e ovinos (VIEIRA et al., 1 9 9 8 ) .
A j u r e m a - p r e t a , em fungao da quantidade de taninos presentes em sua casca e principalmente por ser uma especie de alta densidade floristica no Semi-Arido brasileiro, apresenta potencial para ser utilizada como produtora de taninos (PAES et al., 2 0 0 6 a ) . Tendo apresentado potencialidade no c u r t i m e n t o de peles caprinas (PAES et al., 2 0 0 6 b ) .
Na medicina caseira a casca de j u r e m a - p r e t a e utilizada, em po, no t r a t a m e n t o de queimaduras, acne, e outros problemas de pele. Apresenta efeito antimicrobiano e analgesico. A casca da planta, assim como a sua raiz, apresenta efeitos psicoativos (MAIA, 2 0 0 4 ) .
A facilidade do desenvolvimento da j u r e m a - p r e t a em terrenos degradados torna esta planta presente em areas de formagoes vegetais secundarias, demonstrando o seu potencial regenerador da vegetagao nativa, uma vez que auxilia na fixagao de nitrogenio no solo, assim como na formagao de camadas de humus, a partir de sua f o l h a g e m , alem de ser utilizada no controle de erosao.
Para a apicultura a j u r e m a - p r e t a apresenta uma particularidade c o m u m a algumas outras plantas da regiao, fornecendo nectar e polen para as abelhas, principalmente durante os periodos de seca (MAIA, 2 0 0 4 ) .
Quimicamente a j u r e m a - p r e t a apresenta u m alcaloide da familia dos alucinogenos indolicos, como foi observado por Carlini; Masur e Graeff, citados por Bairrao ( 2 0 0 3 ) .
2.5 - Distribuigao geografica e caracteristicas da madeira
de jurema-preta
Segundo Faria ( 1 9 8 4 ) e registrada a ocorrencia da j u r e m a - p r e t a do Estado do Ceara ate o Estado da Bahia. Sendo de maior ocorrencia na Regiao da Caatinga Nordestina (PEREIRA FILHO, 2 0 0 3 ) .
Em fungao de poucos estudos referentes a caracterizagao fisico-mecanica da madeira de j u r e m a - p r e t a , sao raras as informagoes a respeito desta caracteristica. Os unicos dados disponiveis sao os referentes a sua densidade basica (OLIVEIRA, 2 0 0 3 ; OLIVEIRA et al., 2 0 0 6 ) .
2.6 - Estruturas compostas de madeira
Como foi citado por Oliveira ( 2 0 0 3 ) e Oliveira et al. ( 2 0 0 6 ) , o porte arboreo-arbustiva da vegetagao caracteristica da Caatinga, com muitas ramificagoes e fustes tortuosos e retorcidos, limita a sua aplicagao para fins industrials. Sua utilizagao tern sido restrita a estacas para cercas, lenha e carvao.
Essas caracteristicas morfologicas da madeira de j u r e m a - p r e t a , dificulta ou ate impossibilita suas aplicagoes estruturais. Assim, uma possibilidade de emprego da sua madeira para fins industrials seria a utilizagao de compostos de madeira com outros elementos sinteticos ou naturais, visando a construgao de pegas com maiores dimensoes que a da madeira serrada. Dentre estas possibilidades, destacam-se os compositos de plastico-madeira e a madeira laminada colada.
2.6.1 - C o m p o s i t o s d e p l a s t i c o - m a d e i r a
A fabricagao de produtos a base de materiais lignocelulosicos, como o aglomerado, alem de permitir melhor a p r o v e i t a m e n t o da madeira, apresenta certas vantagens e m relagao a outros materiais, por serem renovaveis, reciclaveis e biodegradaveis (ELEOTERIO, citado por MILAGRES et al., 2 0 0 6 ) .
Milagres et al. ( 2 0 0 6 ) fazem a observagao de que a incorporagao do residuo de plastico na fabricagao de composito plastico-madeira, alem de diminuir o consumo de madeira para o m e s m o volume de chapas, pode contribuir para reduzir a poluigao a m b i e n t a l .
Segundo Maciel, citado por Milagres et al. ( 2 0 0 6 ) , os compositos plastico-madeira podem ser fabricados a partir de uma matriz contfnua ou descontinua de resina termoplastica reforgada com partfculas de madeira. Os produtos, assim obtidos, associam as melhores qualidades de cada constituinte e se caracterizam por apresentar propriedades peculiares que os distinguem de outros materiais.
As citagoes sobre compositos p e r m i t e m a f i r m a r que a utilizagao da mistura plastico-madeira possibilitaria u m melhor a p r o v e i t a m e n t o da madeira de j u r e m a - p r e t a , que como visto, apresenta restrigoes, que dificultam o seu uso para fins industrials.
2.6.2 - M a d e i r a l a m i n a d a c o l a d a ( M L C )
De acordo com Bono, citado por Oliveira ( 2 0 0 5 ) , a madeira laminada colada consiste na obtengao de pegas estruturais a partir de laminas de madeira coladas, com todas as fibras paralelas a diregao longitudinal das pegas.
Segundo Oliveira ( 2 0 0 5 ) , a aplicagao da madeira laminada colada pode ser vista sob as mais variadas formas estruturais, sendo empregada em pequenas passarelas, mobiliarios diversos, escadas e abrigos e ate em grande estruturas concebidas sob as mais variadas formas esteticas.
A ABNT ( 1 9 9 7 ) informa que a fabricagao de elementos estruturais de madeira laminada colada deve ser conduzida e m condigoes de controle industrial e que os adesivos para fins estruturais d e v e m produzir ligagoes de resistencia e durabilidade tais que a integridade da ligagao colada seja mantida por toda a vida esperada da estrutura, na classe de servigo correspondente.
2.7 - T r a n s d u t o r d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r ( L V D T )
LVDT e uma sigla utilizada para representar o t e r m o em ingles ''Linear Variable Differential T r a n s f o r m e r " ou t r a n s f o r m a d o r diferencial variavel linear. Um tipo de t r a n s d u t o r eletromecanico que consegue
converter o deslocamento linear de u m objeto, ao qual esteja acoplado, n u m sinal eletrico correspondente. Os sensores lineares de u m LVDT sao capazes de medir m o v i m e n t o s tao pequenos quanto um milionesimo de milfmetro, ate varios centimetros.
2.7.1 - F u n c i o n a m e n t o do L V D T
Segundo Rojas ( 2 0 0 3 ) , o princfpio de medigao do LVDT se baseia na transferencia magnetica, o que se traduz numa alta resolugao, uma vez que a menor fragao de m o v i m e n t o do nucleo magnetico pode ser detectada por um condicionador de sinais adequado. 0 LVDT e um dispositivo eletromecanico que produz u m sinal eletrico de saida proporcional ao deslocamento da sua parte movel (nucleo magnetico) composto por tres bobinas cilindricas, uma primaria (excitada
n o r m a l m e n t e por uma corrente contfnua) e duas secundarias, ligadas entre si em serie e espagadas de forma simetrica em relagao a primaria (Figura 5 ) .
O nucleo magnetico cilindrico no interior dos enrolamentos encaminha o fluxo magnetico atraves destes. Quando o nucleo se encontra na posigao central (posigao zero) relativamente as bobinas secundarias, as amplitudes das tensoes induzidas em cada uma das bobinas sao iguais, sendo, contudo, as respectivas polaridades de sinais opostas, resultando assim n u m sinal de saida nulo. Assim, a magnitude de saida aumenta de forma independente da diregao do m o v i m e n t o , a partir da posigao zero, estabelecida no infcio, podendo ter valor negativo ou positivo (Figura 6 ) .
As tensoes de saida sao lidas por u m sistema de aquisigao de dados e convertidas, pelo " s o f t w a r e " de controle - ("datalogger"), em medidas de distancia.
Nucleo M a g n e t i c o Bobina Primaria
Bobinas S e c u n d a r i a s
F i g u r a 5. Elementos que c o m p o e m u m t r a n s d u t o r de deslocamento linear (LVDT).
Bobina Primaria 1
i
Nucleo Magnetico-Bobinas Secundarias i V.I
Bobina Primaria 1 Bobinas Secundarias V„,I
Transformador-1 LTransformador-F i g u r a 6 . Esquema de f u n c i o n a m e n t o de u m t r a n s d u t o r de deslocamento linear (LVDT).
(Adaptado do fabricante AST-Macro Sensors)
2.7.2 - V a n t a g e n s d o u s o e c a l i b r a g e m d o L V D T
Em condigao de uso normal o LVDT nao apresenta qualquer contato mecanico entre os seus componentes internos, t o r n a n d o o seu uso recomendado para a realizagao de medigoes de alta precisao.
Como o LVDT opera utilizando princfpios eletromagneticos numa estrutura livre de atritos, e capaz de registrar variagoes de deslocamento
muito pequenas. A precisao desta leitura e limitada apenas pelo rufdo captado pelo condicionador de sinal e pela resolugao de leitura deste sinal.
Em fungao da inexistencia de partes mecanicas gerando atrito interno, o LVDT apresenta uma vida util de longa duragao, tornando a sua aplicagao ideal para medigoes que envolvem alta repetibilidade.
Os materiais utilizados na construgao de u m LVDT proporcionam uma elevada robustez a diferentes condigoes climaticas adversas. Diferentes tipos apresentam resistencia a umidade, vibragao, temperaturas elevadas, interferencias eletromagneticas, ambientes corrosivos e ate e m ambientes radioativos.
Os LVDTs, como descrito no i t e m 2.7.1, apresentam leituras correspondentes a variagoes eletricas, porem para o seu uso como equipamento de medigao de distancias, e necessario u m processo de calibragem dos equipamentos j u n t o ao " s o f t w a r e " de controle, ou "datalogger", do sistema de aquisigao de dados.
2.8 - Sistema de aquisigao de dados
Segundo Libonati ( 2 0 0 2 ) , a informatica, a cada dia, ganha maior aplicagao nas engenharias de modo geral, e os sistemas digitals para aquisigao de dados e u m exemplo disto. Em diversas areas da engenharia e necessaria a realizagao de ensaios para d e t e r m i n a r propriedades de
materiais como madeira, solo, concreto e outros materiais de construgao, e m que diversas grandezas fisicas sao lidas e armazenadas ao longo do t e m p o , a medida que uma amostra do material e submetida a esforgos
mecanicos ou a mudangas das condigoes ambientais.
Os sistemas de aquisigao de dados microprocessados sao ferramentas poderosas na realizagao desses ensaios, pois p e r m i t e m
realizar essas leituras a u t o m a t i c a m e n t e . Isso proporciona maior confiabilidade dos dados, uma vez que a leitura manual e propicia a erros.
gerados a medida que as leituras sao feitas, alem de liberar o tecnico para a realizagao de outras atividades no laboratorio.
0 "datalogger" faz parte do " s o f t w a r e " de controle do sistema de aquisigao de dados, e e o modulo responsavel pelo registro dos dados coletados pelo sistema.
3 - M A T E R I A L E M E T O D O S
3.1 - Local de coleta do material
0 material foi coletado e m Janeiro de 2005, na Fazenda Lameirao, no municipio de Santa Terezinha - PB, propriedade pertencente a Universidade Federal de Campina Grande (UFCG).
F i g u r a 7. Localizagao da Microrregiao de Patos e do municipio de Santa
Terezinha ( A d a p t a d o de BRASIL, 1 9 7 2 ) .
Localizado na parte ocidental do Estado da Paraiba, distante 25 k m do municipio de Patos, o municipio de Santa Terezinha (Latitude 7,08S; Longitude 3 7 , 4 4 0 ) esta posicionado na Microrregiao do municipio de Patos, que pertence a Mesorregiao do Sertao Paraibano (Figura 7 ) . Com 2.544,8 k m2, a Microrregiao de Patos ocupa 4 , 5 % da superficie do Estado, concentra 117.500 habitantes e uma populagao urbana de 96.700 habitantes. Apesar de 1 7 , 7 % da populagao da Microrregiao ser rural, apenas o municipio de Patos concentra 9 5 % da populagao urbana, m a n t e n d o os demais municlpios uma predominancia rural (BRASIL, 1972).
0 clima da regiao de estudo se caracteriza por elevadas
temperaturas medias anuais, 26°C, pequena amplitude termica anual,
5°C, e medias totais anuais de precipitagao que oscilam entre 500 e 800
mm/ano (BRASIL, 1972).
3 . 2 - S e l e g a o e a b a t e d a s p l a n t a s u t i l i z a d a s
Foram selecionados para o abate exemplares com idades entre 8 a
12 anos, que apresentaram troncos com diametros de, no minimo 15 cm
e comprimentos a altura do peito.
O abate foi realizado com o uso de machado, sendo abatidas 5
arvores que apresentavam diametro aproximado variando entre 15 a 25
centimetros; e troncos retilineos com comprimento que variavam de 1 a
1,8 metros (Figura 8).
Figura 8. Tronco de um dos exemplares abatidos.
3.3 - I d e n t i f i c a g a o d a e s p e c i e
Inicialmente foi feita uma identificagao visual da especie, no local do abate, pelo Sr. Pedro Andrade Mota, responsavel pela administragao da Fazenda Lameirao e conhecedor da vegetagao local.
Posteriormente o material botanico (ramos, folhas, flores, frutos e sementes, alem dos proprios troncos) das arvores abatidas, f o r a m colhidos e enviados para a Professora Doutora e m Botanica Maria das Gragas Marinho, da Unidade Academica de Engenharia Florestal do Campus de Patos da UFCG, que por meio de comparagoes com ilustragoes e descrigoes na literatura (BRAGA, 1976; MAIA, 2 0 0 4 ) , constataram que os exemplares pertenciam a especie j u r e m a - p r e t a (Mimosa tenuiflora, (Willd.)
Poir.)-3.4 - E s q u a d r e j a m e n t o d a s t o r a s
Apos a derrubada, os troncos das arvores f o r a m transportados para o Laboratorio de Tecnologia de Produtos Florestais (LTPF) da UFCG em Patos, e posteriormente encaminhados para a Serraria Dois I r m a o s onde f o r a m desdobrados em pranchoes. Os pranchoes f o r a m secos em local coberto e ventilado no LTPF. Apos secos, f o r a m transportados para Campina Grande - PB, para serem desdobrados e climatizados para as condigoes locais.
Apos a climatizagao, as pegas f o r a m esquadrejadas, sendo mantido urn perfil quadrangular da sua segao transversal, com o intuito de facilitar a confecgao dos corpos-de-prova (Figura 9 ) .
Figura 9. Pegas utilizadas para a confecgao dos corpos-de-prova.
3 . 5 - C o n f e c g a o d o s c o r p o s - d e - p r o v a
Apos o esquadrejamento em perfis prismaticos, as pegas foram
transportadas para a Carpintaria do Curso de Engenharia Eletrica da
UFCG, em Campina Grande - PB, para a confecgao dos corpos-de-prova,
necessarios a realizagao dos ensaios fisico-mecanicos (Figura 10).
Para a confecgao dos corpos-de-prova foram empregados
equipamentos desenvolvidos para o trabalho com madeira, como uma
desempenadeira, desengrossadeira, serra manual esquadria e lixadeira
circular.
Para a confecgao dos corpos-de-prova foram seguidas as
recomendagoes da NBR 7190 (ABNT, 1997).
Figura 10. Confecgao dos corpos-de-prova utilizando uma serra manual esquadria.
3.6 - T r a n s d u t o r e s d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r ( L V D T s )
Para a realizagao dos ensaios de compressao paralela as fibras,
foram utilizados dois LVDTs, modelo PZ12, fabricados pela Gefran do
Brasil (Figura 11), com alta resolugao, substituindo os relogios
comparadores sugeridos pela NBR 7190 (ABNT, 1997).
3 . 6 . 1 - C a l i b r a g e m d o s L V D T ' s O s t r a n s d u t o r e s d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r , t a m b e m c o n h e c i d o s c o m o L V D T , f o r a m d e v i d a m e n t e c a l i b r a d o s n o L a b o r a t o r i o M e t r o l o g i c o d e C a l i b r a g a o ( L M C ) , c e r t i f i c a d o p e l o I n s t i t u t o N a c i o n a l d e M e t r o l o g i a ( I N M E T R O ) , n o C e n t r o M o d e l o d e F o r m a g a o P r o f i s s i o n a l "Prof. S t e n i o L o p e s " , d o S e r v i g o N a c i o n a l d e A p r e n d i z a g e m I n d u s t r i a l ( S E N A I ) , na c i d a d e d e C a m p i n a G r a n d e - P B . E m f u n g a o d o LMC a i n d a n a o t e r e x e c u t a d o a n t e r i o r m e n t e u m p r o c e d i m e n t o d e c a l i b r a g e m s e m e l h a n t e e m L V D T s , o p r o c e d i m e n t o a d o t a d o p a r a a a f e r i g a o f o i o m e s m o u t i l i z a d o p a r a a f e r i r r e l o g i o s c o m p a r a d o r e s m e c a n i c o s o u d i g i t a l s . 0 e q u i p a m e n t o u t i l i z a d o p a r a o p r o c e d i m e n t o d e c a l i b r a g e m f o i u m " I - C h e c k e r " , S e r i e 1 7 0 , f a b r i c a d o pela " M i t u t o y o C o r p o r a t i o n " , c a p a z d e a f e r i r o L V D T c o m u m a p r e c i s a o d e 0 , 0 2 urn ( F i g u r a 1 2 ) .
0 p r o c e d i m e n t o d e c a l i b r a g e m d o s L V D T s c o n s i s t i a b a s i c a m e n t e n o d e s l o c a m e n t o d e u m a m e d i d a p r e e s t a b e l e c i d a , n o " I - c h e c k e r " , d e 2 0 m m , c o m a d e f i n i g a o d o s p o n t o s inicial e f i n a l n o " s o f t w a r e " d e c o n t r o l e d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s . A l e m d o s p o n t o s inicial e f i n a l , f o r a m d e f i n i d o s m a i s 8 p o n t o s d e c a l i b r a g e m , t o t a l i z a n d o 1 0 p o n t o s , c o m i n t e r v a l o s d e 2 m m e n t r e c a d a p o n t o . A p o s o p r o c e d i m e n t o d e c a l i b r a g e m , f o i s a l v o u m a r q u i v o c o n t e n d o as c o o r d e n a d a s d e c a l i b r a g e m u t i l i z a d a s n o " s o f t w a r e " d e c o n t r o l e d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , c o m os d a d o s d e i d e n t i f i c a g a o d o L V D T u t i l i z a d o , q u e n e s t e c a s o f o i o n u m e r o d e s e r i e d o LVDT.
3.7 - Sistema de aquisigao de dados
0 s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s u t i l i z a d o n o s e n s a i o s d e c o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s f o i o " S p i d e r 8 " , f a b r i c a d o pela " H o t t i n g e r B a l d w i n M e s s t e c h n i k G m b H ( H B M ) " ( F i g u r a 1 3 ) . 0 " s o f t w a r e " u t i l i z a d o p a r a o c o n t r o l e d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s f o i o " C A T M A N " , V e r s a o 4 . 5 , f a b r i c a d o pela " H o t t i n g e r B a l d w i n M e s s t e c h n i k G m b H ( H B M ) " . 0 C o m p u t a d o r u t i l i z a d o p a r a a e x e c u g a o d o " s o f t w a r e " d e c o n t r o l e d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s f o i u m " T r a v e l m a t e t x 5 2 0 " , f a b r i c a d o pela A c e r .
3 . 7 . 1 - C o n e x a o d o s L V D T s e d o c o m p u t a d o r a o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s
Para r e a l i z a r a c o n e x a o d o s L V D T a o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s f o i u t i l i z a d o u m c a b o t i p o m a n g a s i n g e l o , c o m p o s t o p o r 4 f i o s d e 2 6 A W G ( " A m e r i c a n w i r e g a u g e " ) , f a b r i c a d o pela IFE - C a b o s Especiais. A c a b e a g a o f o i f e i t a s e g u i n d o o e s q u e m a d e p i n a g e m a p r e s e n t a d o n o m a n u a l d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , p a r a a c o n e x a o d e t r a n s d u t o r e s d e d e s l o c a m e n t o l i n e a r . C a d a L V D T f o i c o n e c t a d o a u m a d a s p o r t a s d e c o m u n i c a g a o d i s p o n i v e i s n o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , a p r e s e n t a d o s n o m a n u a l d o e q u i p a m e n t o . Para r e a l i z a r a c o n e x a o d o c o m p u t a d o r , e x e c u t a n d o o p r o g r a m a d e c o n t r o l e d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , foi u t i l i z a d o u m c a b o p a r a l e l o p a d r a o . A c a b e a g a o foi f e i t a s e g u i n d o o e s q u e m a d e p i n a g e m a p r e s e n t a d o n o m a n u a l d o s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , p a r a c o n e x a o d e u m c o m p u t a d o r .
3.8 - Caracterizagao fisico-mecanica da madeira
Foi f e i t a u m a c a r a c t e r i z a g a o s i m p l i f i c a d a d a m a d e i r a d e j u r e m a -p r e t a , d e a c o r d o c o m os m e t o d o s d e e n s a i o e s -p e c i f i c a d o s n o A n e x o B da NBR 7 1 9 0 ( A B N T 1 9 9 7 ) . C o m b a s e e m e n s a i o s l a b o r a t o r i a i s , d e v e m s e r r e a l i z a d a s as d e t e r m i n a g o e s , a 1 2 % d e t e o r d e u m i d a d e , da r e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s {fco) e da d e n s i d a d e a p a r e n t e ( pa p) . A d e t e r m i n a g a o d a r e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o n o r m a l as f i b r a s (fcgo), foi o b t i d a p e l a s e s t i m a t i v a s p r e v i s t a s na NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) , p a r a c a r a c t e r i z a g o e s s i m p l i f i c a d a s . A c a r a c t e r i z a g a o d a r i g i d e z da m a d e i r a f o i o b t i d a pela d e t e r m i n a g a o d o v a l o r m e d i o d o m o d u l o d e e l a s t i c i d a d e a c o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s
( Eco ,m) , e d o v a l o r m e d i o d o m o d u l o d e e l a s t i c i d a d e a c o m p r e s s a o n o r m a l as f i b r a s ( Ec 9 0,m) , na c o n d i g a o d e t e o r d e u m i d a d e d e 1 2 % . T o d o s os e n s a i o s f i s i c o - m e c a n i c o s f o r a m r e a l i z a d o s e m p r e g a n d o c o r p o s - d e - p r o v a l i v r e s d e d e f e i t o s , c o m o o b j e t i v o d e o b t e r d a d o s e x p e r i m e n t a i s q u e p e r m i t i s s e m a c a r a c t e r i z a g a o da m a d e i r a d e j u r e m a -p r e t a , d e a c o r d o c o m as d e t e r m i n a g o e s a -p r e s e n t a d a s na NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) . F o r a m e x t r a i d a s a s s i m , as a m o s t r a s p a r a c o n f e c g a o d o s c o r p o s d e -p r o v a d e u m l o t e c o n s t i t u i d o d e 16 -pegas t r a n s v e r s a l s d e d i f e r e n t e s d i m e n s o e s . A NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) s u g e r e a u t i l i z a g a o da E q u a g a o 2 p a r a o c a l c u l o da e s t i m a t i v a d o s v a l o r e s p r o b a b i l i s t i c o s c a r a c t e r f s t i c o s d a r e s i s t e n c i a da m a d e i r a . fcok = V a l o r c a r a c t e r i s t i c o d e r e s i s t e n c i a ; e fn = R e s i s t e n c i a o b t i d a e m c a d a c o r p o - d e - p r o v a , a u m t e o r d e u m i d a d e d e 1 2 % . Os v a l o r e s e s p e c i f i c a d o s , d e a c o r d o c o m a NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) , p a r a as p r o p r i e d a d e s d e r e s i s t e n c i a e d e r i g i d e z da m a d e i r a d e j u r e m a - p r e t a , sao c o r r e s p o n d e n t e s a c l a s s e 1 d e u m i d a d e , q u e se c o n s t i t u i na c o n d i g a o p a d r a o d e r e f e r e n d a , d e f i n i d a p e l o t e o r d e u m i d a d e d e e q u i l i b r i o da m a d e i r a a 1 2 % d e u m i d a d e . Na c a r a c t e r i z a g a o d a s p r o p r i e d a d e s d e r e s i s t e n c i a e d e r i g i d e z d o s l o t e s d e m a t e r i a l , o s r e s u l t a d o s d o s e n s a i o s r e a l i z a d o s c o m d i f e r e n t e s t e o r e s d e u m i d a d e da m a d e i r a , c o n t i d o s n u m i n t e r v a l o e n t r e 10 a 2 0 % , (2) e m q u e : 2 6
d e v e m s e r a p r e s e n t a d o s c o m os v a l o r e s c o r r i g i d o s p a r a a u m i d a d e p a d r a o d e 1 2 % , c l a s s e 1 ( N B R 7 1 9 0 da A B N T , 1 9 9 7 ) . A E q u a g a o 3 f o i u t i l i z a d a p a r a a c o r r e g a o d a r e s i s t e n c i a p a r a a u m i d a d e p a d r a o d e 1 2 % , e n q u a n t o a E q u a g a o 4 foi u t i l i z a d a p a r a a c o r r e g a o da r i g i d e z . / « - A m [ 1 + 2 = ^ (3) E12 = EU% [ l + 2 2 S £ 2 J ] (4) e m q u e : fi2 = R e s i s t e n c i a da m a d e i r a c o r r i g i d a p a r a a u m i d a d e d e 1 2 % ; fu% = Resistencia da m a d e i r a n o t e o r d e u m i d a d e d o l o t e ; U%= T e o r d e u m i d a d e d o l o t e ; E12 = Rigidez da m a d e i r a c o r r i g i d a p a r a a u m i d a d e d e 1 2 % ; e Eu%= Rigidez da m a d e i r a n o t e o r d e u m i d a d e d o l o t e . 3 . 8 . 1 - T e o r d e u m i d a d e d a m a d e i r a 0 t e o r d e u m i d a d e d a m a d e i r a , c o m base seca, c o r r e s p o n d e a r e l a g a o e n t r e a m a s s a da a g u a nela c o n t i d a e a m a s s a d a m a d e i r a seca e s t a r e p r e s e n t a d a na E q u a g a o 5. U% = x 100 (5) e m q u e : U%= T e o r d e u m i d a d e da m a d e i r a e m %; m, = Massa inicial d a m a d e i r a , e m g r a m a s ; e ms = Massa seca da m a d e i r a , e m g r a m a s .
F o r a m e x t r a i d o s 1 5 c o r p o s - d e - p r o v a , c o n f e c c i o n a d o s c o m i s e n g a o d e d e f e i t o s e s e m " q u e i m a " n a s s u a s f a c e s .
Os c o r p o s - d e - p r o v a a p r e s e n t a r a m a f o r m a p r i s m a t i c a c o m segao t r a n s v e r s a l r e t a n g u l a r , c o m d i m e n s o e s n o m i n a i s d e 2,0 c m x 3,0 c m e c o m p r i m e n t o , a o l o n g o d a s f i b r a s , d e 5,0 c m ( F i g u r a 1 4 a e 1 4 b ) .
Figura 14. Medidas do corpo-de-prova para determinagao das propriedades fisicas da
madeira (a) e corpo-de-prova para determinagao da umidade da madeira (b). O s e n s a i o s d e o b t e n g a o d o s t e o r e s d e u m i d a d e d a m a d e i r a d e j u r e m a - p r e t a f o r a m r e a l i z a d o s n o LTPF na UFCG n o C a m p u s d e Patos, d e a c o r d o c o m o s p r o c e d i m e n t o s d e s c r i t o s na NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) . Os c o r p o s - d e - p r o v a f o r a m e n u m e r a d o s e p e s a d o s e m b a l a n g a d i g i t a l c o m p r e c i s a o d e 0 , 0 1 g , a f i m d e d e t e r m i n a r a s u a m a s s a inicial [mi). U m a v e z o b t i d a a m a s s a i n i c i a l , o s c o r p o s d e p r o v a f o r a m c o l o c a d o s n u m a e s t u f a c o m t e m p e r a t u r a a j u s t a d a p a r a 1 0 3 °C ± 2°C, a t e a d q u i r i r m a s s a c o n s t a n t e . D u r a n t e o p r o c e s s o d e s e c a g e m a m a s s a d o s c o r p o s - d e - p r o v a f o r a m m e d i d o s a c a d a 6 h o r a s a t e q u e o c o r r e s s e u m a v a r i a g a o , e n t r e d u a s m e d i d a s c o n s e c u t i v a s , m e n o r o u i g u a l a 0 , 5 % da u l t i m a m a s s a
m e d i d a , d e f i n i n d o a s s i m a m a s s a seca (ms). O b t i d a a m a s s a seca (ms) d o s c o r p o s - d e - p r o v a , a p l i c o u - s e a E q u a g a o 5 p a r a o b t e n g a o d o t e o r d e u m i d a d e . 3 . 8 . 2 - D e n s i d a d e d a m a d e i r a A d e n s i d a d e basica da m a d e i r a foi o b t i d a p e l o e m p r e g o da E q u a g a o 6 e a d e n s i d a d e a p a r e n t e foi o b t i d a p e l o e m p r e g o da E q u a g a o 7. Pbas — 'sat (6) e m q u e : Pbas= D e n s i d a d e basica da m a d e i r a , e m K g / m3; ms = Massa seca da m a d e i r a , e m K g ; e Vsat= V o l u m e da m a d e i r a s a t u r a d a , e m m3. m1 2 / " 7 \ Pl2 = — (7) V12 e m q u e : p12 = D e n s i d a d e basica da m a d e i r a a 1 2 % d e u m i d a d e , e m K g / m3; Mu%= Massa da m a d e i r a a 1 2 % d e u m i d a d e , e m K g ; Vu%= V o l u m e da m a d e i r a a 1 2 % d e u m i d a d e , e m m3. F o r a m e x t r a i d o s 3 0 c o r p o s - d e - p r o v a , c o n f e c c i o n a d o s i s e n t o s d e d e f e i t o s , d e a c o r d o c o m a NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) . Os c o r p o s - d e - p r o v a a p r e s e n t a m a f o r m a p r i s m a t i c a c o m segao t r a n s v e r s a l r e t a n g u l a r , c o m d i m e n s o e s n o m i n a i s d e 2,0 c m x 3,0 c m e c o m p r i m e n t o , ao l o n g o d a s f i b r a s , d e 5,0 c m ( F i g u r a 14a e 1 4 b ) . Os e n s a i o s d e o b t e n g a o d o s v a l o r e s r e f e r e n t e s a d e n s i d a d e basica e d e n s i d a d e a p a r e n t e da m a d e i r a d e j u r e m a - p r e t a , f o r a m r e a l i z a d o s n o
LTPF na UFCG n o C a m p u s d e Patos, d e a c o r d o c o m o s p r o c e d i m e n t o s d e s c r i t o s na NBR 7 1 9 0 ( A B N T , 1 9 9 7 ) . 0 v o l u m e s a t u r a d o da m a d e i r a (Vsat) f o i d e t e r m i n a d o a p o s a i m e r s a o d o s c o r p o s - d e - p r o v a e m a g u a a t e q u e a t i n g i s s e m m a s s a c o n s t a n t e o u c o m n o m a x i m o 0 , 5 % d e v a r i a g a o e m r e l a g a o a m e d i d a a n t e r i o r , e e m s e g u i d a r e g i s t r a d a a s m e d i d a s , e m d i v e r s o s p o n t o s , d o s l a d o s da segao t r a n s v e r s a l e d o c o m p r i m e n t o . Para o c a l c u l o da d e n s i d a d e basica da m a d e i r a , f o r a m e n u m e r a d o s 1 2 c o r p o s - d e - p r o v a e c o l o c a d o s n u m a e s t u f a , c o m o d e s c r i t o n o i t e m 3 . 8 . 1 , p a r a o c a l c u l o da m a s s a seca da m a d e i r a { ms) . Para o c a l c u l o d o s v a l o r e s r e f e r e n t e s a d e n s i d a d e basica d a m a d e i r a , e m p r e g o u - s e a E q u a g a o 6. Para o c a l c u l o da d e n s i d a d e a p a r e n t e da m a d e i r a , f o r a m e n u m e r a d o s 1 8 c o r p o s - d e - p r o v a e p o s t o s e m a m b i e n t e c l i m a t i z a d o ( 2 5 ± 2°C e 6 5 ± 5 % d e U m i d a d e ) a t e a t i n g i r e m m a s s a c o n s t a n t e . V i s t o , n e s t a s c o n d i g o e s , a m a d e i r a a t i n g e 1 2 % d e u m i d a d e d e e q u i l f b r i o e o s c o r p o s -d e - p r o v a t i v e r a m s u a s -d i m e n s o e s e m a s s a -d e t e r m i n a -d a s e p o s t e r i o r m e n t e f o r a m p o s t o s e m e s t u f a a 1 0 3 ± 2°C a t e a t i n g i r e m m a s s a c o n s t a n t e , p a r a c o n f i r m a r a u m i d a d e d e e q u i l f b r i o d a m a d e i r a . E m s e g u i d a e m p r e g o u - s e a E q u a g a o 7. 3 . 8 . 3 - C o m p r e s s a o P a r a l e l a a s F i b r a s F o r a m e x t r a i d o s 1 5 c o r p o s - d e - p r o v a , i s e n t o s d e d e f e i t o s . Os c o r p o s - d e - p r o v a a p r e s e n t a m a f o r m a p r i s m a t i c a c o m segao t r a n s v e r s a l q u a d r a d a d e 5 x 5 c m e c o m p r i m e n t o d e 15 c m , a o l o n g o d a s f i b r a s ( F i g u r a 1 5 a e 1 5 b ) .
Figura 15. Medidas do corpo-de-prova para compressao paralela as fibras da madeira
(em cm) (a) e corpo-de-prova para compressao paralela as fibras da madeira (b). A r e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s da m a d e i r a {fco) foi o b t i d a pela m a x i m a t e n s a o d e c o m p r e s s a o q u e p o d e a t u a r e m u m c o r p o -d e - p r o v a c o m s e g a o t r a n s v e r s a l q u a -d r a -d a -d e 5,0 c m -d e l a -d o e 1 5 c m -d e c o m p r i m e n t o , r e p r e s e n t a d a na E q u a g a o 8. Fco,max /o\ CO - Jj \ ? ) e m q u e : fco = R e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o p a r a l e l a a s f i b r a s , e m M e g a Pascal ( M P a ) ; Fco,max = M a x i m a f o r g a d e c o m p r e s s a o a p l i c a d a ao c o r p o d e -p r o v a d u r a n t e o e n s a i o , e m N e w t o n ( N ) ; e A = A r e a inicial d a segao t r a n s v e r s a l c o m p r i m i d a d o c o r p o d e -p r o v a , e m m e t r o q u a d r a d o ( m2) .
0 v a l o r c a r a c t e r i s t i c o d a r e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o p a r a l e l a a s f i b r a s (fco,k) f o i d e t e r m i n a d o pela E q u a g a o 2. A r i g i d e z d a m a d e i r a na d i r e g a o p a r a l e l a a s f i b r a s f o i d e t e r m i n a d a p o r s e u m o d u l o d e e l a s t i c i d a d e , o b t i d o d o t r e c h o l i n e a r d o d i a g r a m a t e n s a o x d e f o r m a g a o e s p e c i f i c a , e x p r e s s o e m MPa. 0 m o d u l o d e e l a s t i c i d a d e f o i d e t e r m i n a d o p e l a i n c l i n a g a o d a r e t a s e c a n t e a c u r v a t e n s a o x d e f o r m a g a o , d e f i n i d a p e l o s p o n t o s (aio%;eio%) e (0-50%;£50%)/ r e s p e c t i v a m e n t e c o r r e s p o n d e n t e s a 1 0 e 5 0 % d a r e s i s t e n c i a a c o m p r e s s a o p a r a l e l a as f i b r a s , m e d i d a s d u r a n t e a e x e c u g a o d o e n s a i o , e e x p r e s s a na E q u a g a o 9 .
f
cO _ \ ? ) _ g"50%~°"l0% /q\ £ 5 0 %- f1 0 % e m q u e : oh%= T e n s o e s d e c o m p r e s s a o c o r r e s p o n d e n t e s a 1 0 % e 5 0 % d a r e s i s t e n c i a fco) e £n% = D e f o r m a g o e s e s p e c i f i c a s m e d i d a s n o c o r p o - d e - p r o v a , c o r r e s p o n d e n t e s a s t e n s o e s d e oh%. Para se d e t e r m i n a r a s p r o p r i e d a d e s d e r e s i s t e n c i a d a m a d e i r a d e j u r e m a - p r e t a , f o r a m m e d i d o s o s l a d o s d o s c o r p o s - d e - p r o v a c o m u m p a q u i m e t r o d i g i t a l d e p r e c i s a o 0 , 0 1 m m . Foi r e a l i z a d o u m e n s a i o d e s t r u t i v o c o m u m c o r p o - d e - p r o v a d o l o t e , a p a r t i r d e u m c a r r e g a m e n t o m o n o t o n i a ) c r e s c e n t e a t a x a d e 10 MPa p o r m i n u t o , v i s a n d o e s t i m a r0
v a l o r d a r e s i s t e n c i a d a m a d e i r a {fco,est)> D e p o i s d e e s t i m a d o 0 v a l o r d a r e s i s t e n c i a d a m a d e i r a , f o r a m f i x a d o s d o i s LVDTs, e m f a c e s o p o s t a s d o s c o r p o s - d e - p r o v a , p o r m e i o d e d u a s c a n t o n e i r a s m e t a l i c a s a f i x a d a s n o c o r p o - d e - p r o v a p o r i n t e r m e d i o d e d o i s p a r a f u s o s d e 1,5 x 10 m m , c o m u m a d i s t a n c i a n o m i n a l , e n t r e a s c a n t o n e i r a s na linha d e p r e g a g a o , d e 1 0 c m ( F i g u r a 1 6 ) .Os c o r p o s - d e - p r o v a f o r a m a j u s t a d o s e n t r e os p r a t o s d e u m a m a q u i n a d e e n s a i o da m a r c a " L o s e n h a u s e n " c o m c a p a c i d a d e m a x i m a d e 4 0 t o n e l a d a s , s o b r e u m a r o t u l a e e n t r e u m e s p a g a d o r m e t a l i c o ( F i g u r a 1 6 ) . C o n s t a t o u - s e a n e c e s s i d a d e da u t i l i z a g a o d e u m e s p a g a d o r d e ago m a c i g o e n t r e os c o r p o s - d e - p r o v a e os p r a t o s da p r e n s a , e m f u n g a o d e a l g u m a s c a r a c t e r i s t i c a s d o s LVDTs, q u e a p r e s e n t a v a m u m a f i a g a o p r o e m i n e n t e , q u e i m p e d i a o c o r p o - d e - p r o v a d e s e r p o s i c i o n a d o na p r e n s a ( F i g u r a 1 6 ) . Os LVDTs f o r a m c o n e c t a d o s ao s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s , j u n t a m e n t e c o m o c o m p u t a d o r c o n t e n d o o " s o f t w a r e " d e c o n t r o l e . O " d a t a l o g g e r " f o i e x e c u t a d o j u n t a m e n t e c o m os d a d o s d e c a l i b r a g e m d o s d o i s L V D T s u s a d o s n o e n s a i o . Foi a c i o n a d o o s i s t e m a d e c o l e t a d e d a d o s n o " d a t a l o g g e r " c o m u m a a m o s t r a g e m d e r e c e b i m e n t o d e c i n c o l e i t u r a s p o r s e g u n d o . 0 c a r r e g a m e n t o foi r e a l i z a d o d e f o r m a m o n o t o n i c a c r e s c e n t e a u m a t a x a d e 10 MPa p o r m i n u t o c o m d o i s ciclos d e c a r g a e d e s c a r g a , d e a c o r d o c o m d i a g r a m a a p r e s e n t a d o na Figura 1 7 , e m q u e f o r a m r e a l i z a d a s l e i t u r a s n o s p o n t o s a s s i n a l a d o s d e 1 a 1 5 . N a o foi n e c e s s a r i a a l e i t u r a d a s d e f o r m a g o e s r e g i s t r a d a s , u m a v e z q u e e s t a s f o r a m r e g i s t r a d a s e m t e m p o real pelo " d a t a l o g g e r " . C o u b e a o o b s e r v a d o r a p e n a s r e g i s t r a r o m o m e n t o , d e c o r r i d o d o infcio d o e n s a i o , e m q u e o o p e r a d o r da p r e n s a i n f o r m a v a a p a s s a g e m p e l o s p o n t o s d e c a r g a e d e s c a r g a c o m b a s e n o s v a l o r e s e s t i m a d o s d e 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 e 5 0 % da r e s i s t e n c i a m a x i m a e s t i m a d a (fc o,est)-Os i n t e r v a l o s d e 3 0 s e g u n d o s e n t r e c a d a c a r g a e d e s c a r g a f o r a m c o n t r o l a d o s p e l o o p e r a d o r da p r e n s a , o r i e n t a d o p o r u m c r o n o m e t r o d i g i t a l . Em s e g u i d a f o i f e i t o u m c r u z a m e n t o d o s d a d o s c o l e t a d o s p e l o " d a t a l o g g e r " c o m as m a r c a g o e s d e t e m p o , r e g i s t r a d o s a n t e r i o r m e n t e p e l o o b s e r v a d o r , p a r a p o d e r r e a l i z a r a l e i t u r a nos p o n t o s p r e - d e f i n i d o s .
Na F i g u r a 1 6 p o d e m - s e o b s e r v a r os d o i s L V D T s p o s i c i o n a d o s n a s l a t e r a i s o p o s t a s d o c o r p o - d e - p r o v a , u m e s p a g a d o r m e t a l i c o p o s i c i o n a d o a c i m a d o c o r p o d e p r o v a e a r o t u l a p o s i c i o n a d a na p a r t e i n f e r i o r d o c o r p o -d e - p r o v a .
Figura 16. Corpo-de-prova alinhado entre os pratos da maquina de ensaios mecanicos.
No c a r r e g a m e n t o f i n a l , a o c o n s t a t a r q u e a c a r g a e s t a v a a 7 0 % d o v a l o r e s t i m a d o {fco,est), o o p e r a d o r da m a q u i n a d e e n s a i o i n f o r m a v a a p a s s a g e m p o r e s t e p o n t o p a r a p o d e r se f a z e r o r e g i s t r o e e m s e g u i d a se r e t i r a r os LVDTs d o c o r p o d e p r o v a . A p o s a r e t i r a d a d o s LVDTs, e l e v a v a -se o c a r r e g a m e n t o a t e a r u p t u r a d o c o r p o - d e - p r o v a ( F i g u r a 1 8 ) . 3 4
Rompimento dos corpos-de-prova
Tempo
Figura 17. Diagrama de carregamento dos corpos-de-prova.
Figura 18. Corpo-de-prova apos a ruptura.
F o r a m u t i l i z a d o s 1 2 c o r p o s d e p r o v a p a r a a o b t e n g a o d o s d a d o s r e f e r e n t e s a c o m p r e s s a o p a r a l e l a a s f i b r a s d a m a d e i r a .
A u t i l i z a g a o d e L V D T s c o n e c t a d o s a u m s i s t e m a d e a q u i s i g a o d e d a d o s p r o p o r c i o n o u a c a p a c i d a d e d e s e e x e c u t a r u m r e g i s t r o e m t e m p o
