MADEIRAS. Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho. nov. 2014

(1)

MADEIRAS

P f R b t M t i d B

Filh

Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho

(2)

Madeira

“A Madeira é o produto direto do

A Madeira é o produto direto do

lenho dos vegetais superiores:

árvores e arbustos lenhos ”

árvores e arbustos lenhos.

“Vegetais

Vegetais

superiores:

vegetais

completos com raízes, caule, copa,

folhas, flores e sementes.”

(3)

Constituintes da madeira

Componente

Coníferas

Folhosas

1. Holocelulose

)

l l

69 ± 2%

75 ± 3%

a) Celulose α

b) Celulose ß

) C l l

c) Celulose γ

2 Liginina

28 ± 2%

20 ± 4%

2. Liginina

3 Extrativos

28 ± 2%

5 ± 3%

20 ± 4%

3 ± 2%

3. Extrativos

5 ± 3%

3 ± 2%

Celulose α e Celulose ß – solúveis em soda cáustica C l l lú l á id lfú i

Celulose γ – solúvel em ácido sulfúrico

(4)

Anatomia do tronco de árvore

Medula Cerne Cerne Alburno Corte Radial Anéis de i t Radial Corte T l crescimento Transversal Corte Casca Câmbio Corte Tangencial

(5)

Anatomia do tronco de árvore

1. Casca

• Camada cortical - tecido externo e morto chamado de cortiça tem a função de proteger o lenho

cortiça tem a função de proteger o lenho.

• Floema ou Líber - tecido interno e vivo tem a função de conduzir a seiva elaborada

2. Câmbio: fina camada de tecidos vivos vitais para a

sobrevivência da árvore onde acontece a transformação de

açúcares e amidos em celulose e lignina.

g

3. Lenho ou Xilema: núcleo de sustentação e resistência da

árvore.

• Alburno: de cor mais clara formado por células vivas

• Alburno: de cor mais clara, formado por células vivas

responsáveis pela transmissão da seiva bruta.

• Cerne: de cor mais escura, formado por células mortas e

l d

esclerosadas.

• Medula: miolo central sem resistência mecânica, com tecido

frouxo, mole, esponjoso e muitas vezes apodrecido., , p j p

5

(6)

Anatomia do tronco de árvore

5. Anéis

de

crescimento:

refletem

as

condições

ç

de

desenvolvimento das árvores. Em cada ano acrescenta-se ao

anel duas camadas.

• Clara e células larga de parede fina formadas no

verão/primavera.

• Escura de células estreitas de parede grossa formadas no

verão/outono.

6 Raios Medulares: desenvolvimentos transversais radiais de

6. Raios Medulares: desenvolvimentos transversais radiais de

células lenhosas com função de transportar e armazenar

nutrientes.

(7)

Propriedades

• Boa resistência mecânica à compressão, tração e flexão.

• Excepcional resistência mecânica ao choque e agentes

dinâmicos. Sua resiliência absorve esforços que outros

t i i

ã

t i

materiais não suportariam.

• Baixa Densidade: peso próprio reduzido comparado ao

concreto e ao aço

concreto e ao aço.

• Bom isolante térmico e boa absorção acústica.

• Excelente trabalhabilidade

• Excelente trabalhabilidade.

• Renovável, reciclável, vida útil prolongada com baixa

manutenção

manutenção.

• Infinidade de padrões cromáticos e decorativos.

(8)

Propriedades

F t

i fl

i

i d d

Fatores que influenciam nas propriedades

• Espécie botânica

• Massa específica da madeira

• Localização da peça no lenho

ç

p ç

• Anisotropia

• Presença de defeitos

• Umidade da peça

(9)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Gimnospermas: Gumnos: nu Sperma: semente

Plantas cujas sementes são protegidas por flores e frutos protegidas por flores e frutos. Importantes: Coníferas.

Conhecidas como “madeira mole’ ou ‘soft wood”.

Ex: Araucária e Pinos Elliottii

(10)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Angiospermas: Angi: envelopeg p Sperma: semente

Plantas cujas sementes são carregadas por um casco carregadas por um casco resistente (pinha) sem a proteção de flores e frutos.

Classes

Monocotiledôneas Dicotiledôneas

(11)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Angiospermas:

Monocotiledôneas _Bamb

Plantas que possuem um cotilédone (responsável pela

Bambu

Guadua angustifolia

( p p

nutrição da planta jovem antes que ela possa produzir fotossíntese).)

Ex:

Gramíneas (gramas e bambu)(g ) Cana-de-açúcar

Orquídeas

Não são consideradas árvores porém possuem grande resistência mecânica com baixa

11

grande resistência mecânica com baixa densidade.

(12)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

(13)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Centro Cultural Max Feffer, em Pardinho, SP Arquiteta Leiko Motomura

(14)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

(15)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Museu NomadicZócalo - Cidade do México ^Arq. Simon Verez

(16)

Propriedades

B

b

Bambu

Propriedades: Propriedades:

• O bambu gasta 50% menos energia do que o aço para ser prod ido

ser produzido. • Fonte renovável.

• Resistência à compressão situa-se na faixa de 20,0 MPa 120 M (BERALDO t l 2003)

a 120 Mpa. (BERALDO et al., 2003)

• Cabos de bambus trançados oferecem resistência similar ao aço CA-25 (2.500 kgf/cm2).

U t ã d b b d t

• Uma construção de bambu pode apresentar durabilidade superior a 25 anos, equivalente a do eucalipto.

P d t i tê i i d t Bambu

• Pode apresentar resistência superiores ao do concreto. Bambu

(17)

Propriedades

E é i B tâ i

Espécie Botânica

Angiospermas:

Dicotiledôneas _Mógno

Plantas que possuem dois ou mais cotilédone (responsável pela nutrição da planta jovem

Mógno

Swietenia macrophylla

pela nutrição da planta jovem antes que ela possa produzir fotossíntese). Ex: Vegetais lenhosos I ê l 17 Ipê-amarelo Tecoma chrysostricha

(18)

Propriedades

D

id d

M

E

ífi

Densidade – Massa Específica

Aço

: 7830kgf/m

3

Aço

: 7830kgf/m

Concreto

: 2500kgf/m

3

Sucupira

: 1101kgf/m

3

Angelim Pedra: 785kgf/m

_g

3

Cedro

: 485kgf/m

3

(19)

Propriedades

L

li

ã d

l h

Localização da peça no lenho

As peças retiradas do cerne

possuem maior densidade e

consequentemente

maior

consequentemente

maior

resistência mecânica.

(20)

Propriedades

A i t

i

Anisotropia

A madeira

é

um

material

anisotrópico,

isto

é,

certas

propriedades

físicas

ou

mecânicas variam segundo uma

das três direções, apresentando

maior resistência mecânica no

sentido longitudinal, paralelo às

fib

(21)

Propriedades

D f it

Defeitos

Os

principais

defeitos

Os

principais

defeitos

presentes nas madeiras são

trincas nós e empenos

trincas, nós e empenos.

Os defeitos diminuem a

resistência

mecânica

das

peças de madeira

(22)

Propriedades

U id d d

d i

Umidade da madeira

A água presente no vegetal vivo permanece na madeira sobre

ê

di õ

três condições.

1 Água de constituição: presente na combinação química

1. Água de constituição: presente na combinação química,

nãopode ser eliminada na secagem.

2. Água de impregnação:

aparece infiltrada nas paredes

celulósicas das células lenhosa. Provoca variação

considerável do volume da peça de madeira.

3 Á

li

á

t

i

il

ó

(23)

Propriedades

U id d d

d i

Umidade da madeira

1. Madeira Verde: teor de umidade acima do ponto de

ã ( 30% )

saturação ( >30% ).

2. Madeira Semi-seca: teor de umidade inferior ao ponto de

ã ( 23% )

saturação ( <23% ).

3. Madeira Comercialmente seca: 18% < umid. < 23%.

4. Madeira seca ao ar: 13% < umid. < 18%.

Teor de umidade normalizado = 15%.

5. Madeira Dessecada: 0% < umid. < 13%.

6 M d i

S

id

0%

6. Madeira Seca: umid. = 0%.

(24)

Tratamentos

I

i

ã

A t l

Imunização em Autoclave

As madeiras podem ser

tratadas, imunizadas para

,

p

melhoria

da

sua

durabilidade.

O tratamento químico mais

comum é o CCA (Arsenito

de Cobre Cromatado):

• Cromo:C : fixadordo • Arsênio: inseticida

(25)

Desdobro de peças

Operação de produção de peças

brutas de madeira

brutas de madeira.

Tangencial ou

paralelas Radial Mista

(26)

Desdobro de peças

Dimensão de madeiras serradas

Di

õ d S ã T

l

Pranchão 15,0 x 23,0 10,0 x 20,0

Dimensões da Seção Transversal em cm

Sarrafos 3,8 x 7,5 2 2 x 7 5 7,5 x 23,0 Vigas 15,0 x 15,0 2,2 x 7,5 Tábuas 2,5 x 23,0 g , , 7,5 x 15,0 7,5 x 11,5 5,0 x 20,0 2,5 x 15,0 2,5 x 11,5 , , 5,0 x 15,0 Caibros 7,5 x 7,5 Ripas 1,2 x 5,0 , , 7,5 x 5,0

(27)

Desdobro de peças

Dimensão de madeiras Beneficiadas

Di

õ d S ã T

l

Dimensões da Seção Transversal em cm

Soalho 2,0 x 10,0 Forro 1,0 x 10,0 Batente 4,5 x 14,5 Rodapé 1,5 x 15,0 Rodapé 1,5 x 10,0 Tacos 2,0 x 2,1 27

(28)

Laminado

Laminados

são

cortes

em

espessura

extremamente

fina

espessura

extremamente

fina,

feitos em troncos de árvore ou em

composto,

obtida

por

dois

composto,

obtida

por

dois

processos:

Torneamento

Faqueamento

(29)

Torneamento

Operação

de

i

usinagem

que

permite

trabalhar

peças

cilíndricas

peças

cilíndricas

movidas por um

eixo uniforme de

Desenroladeira

eixo uniforme de

rotação em torno

de um eixo fixo

.

Torno Desfolhador 29

(30)

Faqueamento

Operação de usinagem onde a tora é aparada de

forma que a seção da tora fique quadrada ou

retangular uma lâmina passa sobre a tora

retangular, uma lâmina passa sobre a tora

cortando-a em lâminas de largura igual a um dos

lados de sua seção e comprimento igual ao da

tora.

(31)

Rádica

l

i

b id

São laminas obtidas

a partir do corte

f i

lh

feito

em

galhos,

forquilhas,

raízes.

Sã i

f it

São imperfeitas por

apresentar furos e

formas irregulares e

de preço elevado.

Rádica de Imbuia 31

(32)

Lâminas Pré Compostas

Lâminas Pré-Compostas

Sã lâ i

tili

d i

d fl

t

São lâminas que utilizam madeira de florestas

plantadas. A madeira é fatiada em lâminas finas,

ã

d

t

t d

E

que são prensadas e novamente cortadas. Esse

processo cria um desenho chamado linheiro, que

possui traços paralelos Quando esse bloco é

possui traços paralelos. Quando esse bloco é

novamente prensado e cortado em outro ângulo,

o traçado se modifica O processo pode ser

o traçado se modifica. O processo pode ser

repetido várias vezes, o que possibilita uma

variação de padrões praticamente infinita

(33)

Lâminas Pré Compostas

Lâminas Pré-Compostas

E bl A l I b i E Z b Olh d G t

Erable Azul Imbuia Escura Zebrano Olho de Gato

Oak Burl B11 Red Devil-Wood Ash 32 Brown Devil-Wood

(34)

Bibliografia

g

NBR 7214 Areia Normal para ensaio de cimento ABNT NBR 7214 - Areia Normal para ensaio de cimento – ABNT Apostila Bambu na Construção Civil - Engenhria Civil -UFPR

JOSÉ ROBERTO DE LIMA MURAD; Estudo Experimental das Propriedades Físicas do Bambu Guarda ssp de Assis Engenharia Civil Universidade Federal Fluminense Niteroi RJ 2011