QUALIFICAÇÃO DA MADEIRA DE TECA, Tectona grandis L. f., ORIUNDA DO PRIMEIRO DESBASTE COMERCIAL, COM VISTAS A SEU APROVEITAMENTO

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QUALIFICAÇÃO DA MADEIRA DE TECA, Tectona

grandis L. f., ORIUNDA DO PRIMEIRO DESBASTE

COMERCIAL, COM VISTAS A SEU

APROVEITAMENTO

MADEIRA

arquitetura

e engenharia

nº 10 artigo

3

Felipe Augusto Finger, Faculdade de Engenharia Florestal – UFMT, lipefinger@terra.com.br

Zenesio Finger, Faculdade de Engenharia Florestal – UFMT, fingerz@terra.com.br Norman Barros Logsdon, Faculdade de Engenharia Florestal – UFMT,

logsdon@zaz.com.br RESUMO

A presente pesquisa foi realizada com os objetivos de caracterizar a madeira de TECA, Tectona grandis L. f., proveniente do primeiro desbaste aplicado em povoamentos artificiais dessa espécie, e indicar a sua melhor utilização. Para isso foram feitos ensaios de estabilidade dimensional, aplicados em corpos-de-prova representando três regiões específicas: a região do alburno; a do cerne; e a de interface alburno-cerne. Conclui-se, da análise dos resultados, que a madeira proveniente do primeiro desbaste aplicado em povoamentos de TECA é de qualidade e a utilização conjunta do cerne e do alburno não apresenta restrições sendo até extremamente vantajosa, pois o cerne e o alburno, juntos, contrastam-se gerando desenhos magníficos. Na utilização da região do alburno, isoladamente, recomenda-se tratamento com impermeabilizantes uma vez que esta região apresentou elevado coeficiente de

anisotropia. A densidade aparente (ρap,12%) e a densidade básica (ρbas) sugerem uma classe de

resistência C20, indicando a possibilidade de utilização desse material em pequenas estruturas de madeira. O coeficiente de anisotropia dimensional (Ai) indica a possibilidade de utilização dessa madeira

em móveis que permitam pequenos empenamentos, como mesas, cadeiras e estantes, podendo ainda ser utilizado na forma de lâminas no revestimento de painéis compensados e de painéis de compensado sarrafeado.

Palavras-chave: Retração, Inchamento, Qualidade, Tectona grandis L. f., Teca.

QUALIFICATION OF THE WOOD OF TEAK, Tectona grandis

L. f., ORIGINATING FROM OF THE FIRST THINS

COMMERCIAL, WITH VIEWS TO ITS USE

ABSTRACT

This research went accomplished with the objectives of characterizing the wood of TEAK, Tectona grandis L. f., coming of the first commercial thins applied in artificial population of this species, and to indicate its best use. For that, tests of dimensional stability were made, on specimens representing three specific areas: the sapwood area; the heartwood area; and that one of sapwood-heartwood interface. The results analysis showed that the wood, original of first commercial thins of a TEAK population, has a good quality and the use, in equal parts, of sapwood and heartwood, does not present restrictions, being extremely advantageous, because of the magnificent drawings presented. When only sapwood is used, a treatment with water protectors is necessary, once this area presented an anisotropy coefficient very high. The specific gravity at 12% (ρap,12%) and the basic density (ρbas) suggest the class of resistance C20.

The anisotropy coefficient (Ai), is considered normal for any one of the tested compositions. These data

suggest that this material can be used for small timber structures and for some pieces of furniture, that accept small defects, as tables, chairs and shelves. Sheets of this material could be used in the external coating of plywood and panels.

Keywords: Swelling; shrinkage; quality; Tectona grandis L. f., TEAK.

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1 INTRODUÇÃO

O consumo mundial de madeira tropical tem aumentado substancialmente nos últimos anos. Espera-se, para as próximas décadas, uma considerável aceleração desta tendência de mercado. Neste contexto, o Brasil, maior produtor e maior consumidor de madeira tropical, ocupa uma posição estratégica, uma vez que a Floresta Amazônica detém um terço da madeira tropical do mundo. Contudo, em nível internacional, a participação brasileira é considerada modesta perante o potencial produtivo do país.

Atualmente, estima-se que 86% dos 26,5 milhões de m3 de madeira tropical extraídos, anualmente, da

região amazônica, são consumidos internamente (SMERALDI e VERÍSSIMO (28)_{). O mercado}

internacional é controlado por países asiáticos, como a Malásia e a Indonésia, porém, devido à intensiva exploração de suas florestas prevê-se que seus estoques entrarão em declínio, o que supostamente determinará um aumento na demanda internacional pelo produto brasileiro.

A desordenada e crescente exploração dos recursos naturais, sobretudo os de origem florestal, é uma barreira ao desenvolvimento sustentável. A exploração meramente seletiva, paradigma vigente desde os primórdios do descobrimento e ocupação territorial brasileira, está acarretando pressões muito grandes sobre diversas espécies arbóreas, chegando a ponto de muitas terem seus estoques remanescentes perigosamente reduzidos e por conseguinte incluídas na listagem de espécies ameaçadas de extinção. Algumas dessas espécies, apesar de terem em seu favor dispositivos legais que limitam sua exploração, ainda são exploradas indiscriminadamente, sem obedecer qualquer plano de exploração. A velocidade com que segue essa exploração é assustadora e já atinge níveis preocupantes.

Os reflorestamentos surgem como uma boa alternativa com a finalidade de aliviar a pressão sobre nossas florestas nativas, uma vez que através deles é possível o cultivo de espécies de qualidade e de alto valor econômico, que, submetidas a técnicas avançadas de cultivo, atingem níveis extraordinários de produção. Porém, os reflorestamentos, como atividade econômica, na maioria das vezes, são pouco apreciados por muitos investidores, principalmente pelo fato de se tratar de um investimento com retorno em longo prazo. Se isto for considerado um tabu no meio florestal, pode-se considerá-lo superado, pois, a TECA - Tectona grandis L. f, que é atualmente a principal espécie utilizada em reflorestamentos no Estado de Mato Grosso, oferece a possibilidade de antecipação de receitas por meio dos desbastes realizados nos povoamentos, ao longo dos anos que antecedem o corte final. Esses desbastes geram um grande volume de madeira, cujo aproveitamento, principalmente do primeiro desbaste, que ocorre normalmente entre o quinto e o sétimo ano, na maioria das vezes é incompatível com a qualidade da madeira que sugere usos mais finos e nobres, e, conseqüentemente muito mais rentáveis. A madeira proveniente do primeiro desbaste, na maioria das vezes é jogada fora ou recebe fins pouco nobres, como lenha, por exemplo, pelo fato da qualidade da madeira ser duvidosa, sendo um empecilho para a indicação de uma utilização com maior agregação de valor.

Os questionamentos a respeito da qualidade da madeira de primeiro desbaste dos povoamentos de TECA devem-se principalmente a existência de teoria que questiona a resistência da madeira proveniente de árvores muito jovens e também a quantidade de alburno elevada em relação a quantidade relativamente pequena de cerne, inviabilizando a utilização somente de cerne. A utilização conjunta do cerne e do alburno é necessária, pois representa um maior volume utilizável das toras de primeiro desbaste. Porém, por se caracterizarem como regiões anatômicas e fisiológicas diferentes é de se supor que possivelmente apresentem características físicas diferentes, como por exemplo, a densidade aparente que é supostamente maior no cerne. Por fim, devido a isso, questiona-se a qualidade desse material sob o receio de apresentar possíveis problemas na secagem. O mau aproveitamento da madeira de primeiro desbaste está gerando uma subestimação da lucratividade gerada pelos reflorestamentos de TECA.

Um povoamento de TECA no Estado de Mato Grosso, por exemplo, região que reúne as condições ideais para o desenvolvimento dessa espécie, conduzido da melhor maneira possível, no que se refere às manutenções em quantidades e épocas mais adequadas, produzirá, até o sexto ano, geralmente a época do primeiro desbaste, árvores com diâmetros que já viabilizarão perfeitamente a sua utilização. Deste modo, a madeira proveniente do primeiro desbaste de povoamentos bem conduzidos pode, hipoteticamente, ser utilizada na fabricação de diversos produtos provenientes da madeira. A princípio, baseando-se nos diâmetros das toras produzidas, pode-se indicá-las para a fabricação de pisos, forros, venezianas, entre outros, e na industrialização deste material pode-se obter efeitos magníficos, gerados pelo contraste entre o alburno e o cerne desta madeira, que são de tonalidades bem diferentes o que torna a distinção, entre as duas regiões, bem evidente.

A definição da melhor maneira de utilização deste material, depende exclusivamente da avaliação da qualidade dessa madeira oriunda do primeiro desbaste de povoamentos de TECA, que ainda é uma MADEIRA: arquitetura e engenharia, ano 4, n.10, quadrimestral, jan/abril, 2003, ISSN 1806-6097

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incógnita. Uma vez avaliada a qualidade desse material e indicada a melhor maneira de utilizá-lo, minimizar-se-ão os desperdícios, evitando-se que o mesmo seja jogado fora ou utilizado simplesmente como lenha.

Este estudo, portanto, tem por objetivo caracterizar a madeira de TECA, Tectona grandis L. f., proveniente do primeiro desbaste e indicar a sua melhor utilização. Especificamente, obtém-se através desse estudo os diagramas de retração e inchamento, bem como os diagramas de variação da densidade aparente com o teor de umidade, e também as características físicas do material, o que permitirá a indicação do uso mais adequado.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Descrição da espécie

A TECA (Tectona grandis L.f.) é uma espécie arbórea decídua, da floresta tropical, pertencente a família

VERBENACEAE. Ocorre naturalmente, segundo FINGER et al. (5), entre 10° a 25° de latitude norte nas

florestas úmidas, decíduas e secas dos trópicos da Índia, Birmânia, Tailândia, Laos, Vietnam e Cambodja, países que compreendem o sudoeste e sudeste asiáticos. Na Indonésia a espécie foi introduzida a partir da Índia, cerca de 400 a 600 anos atrás (KAOSA-ARD(13)).

Segundo HIGUCHI (10)_{, é uma árvore que alcança até 60 metros de altura, às vezes com raízes}

tabulares. As folhas são opostas, elípticas, com 30 a 40 cm de comprimento por 25 cm de largura, coriáceas e ásperas com pecíolos curtos ou ausentes, ápice e bases agudas. As inflorescências são do tipo panícula com flores pequenas e brancas. O fruto é uma drupa coberta de pêlos aveludados, pardos ou esbranquiçados tendo uma casca dura e com 0 a 4 sementes.

O alburno estreito e claro é bem distinto do cerne de coloração marrom viva e brilhante. O aroma da

madeira recém-abatida faz lembrar couro (LAMPRECHT (15)).

HIGUCHI (10), comentou que o cerne apresenta anéis de crescimento muito bem nítidos e diferenciados

em cortes transversais, sendo a madeira de textura grossa, grã reta e de aparência oleosa ao tato.

MATRICARDI (23)_{, cita que a madeira de TECA é moderadamente pesada, possuindo peso específico}

equivalente a 0,6259 g/cm3_{a 12% de umidade.}

Segundo HIGUCHI (10), a espécie é utilizada na construção de móveis e gabinetes, molduras, estruturas, pisos, pavimento de navios, construção de barcos, tornearias, chapas, postes de linha de transmissão, travessas para estradas de ferro e outros.

FINGER et al. (6), ressaltou que nos países onde a TECA é nativa ou plantada, seu uso é bem mais

abrangente, incluindo o emprego generalizado da madeira de pequenos diâmetros proveniente dos desbastes e também de alburno. Ainda, segundo esses autores, a TECA vem sendo utilizada pela humanidade há mais de quatro milênios. Por volta de 4000 A.C., proveniente da Índia, madeira dessa espécie, era embarcada para a Babilônia e Iêmen, para a construção de navios, palácios e templos. É cultivada há algumas centenas de anos em várias regiões do mundo. No Brasil a TECA foi introduzida em 1926. No Estado de Mato Grosso vem sendo cultivada desde o início da década de 1970 e foi nessa região que encontrou o habitat ideal para o seu cultivo, que através de tratos culturais mais intensivos do que os praticados na Ásia, foi possível se reduzir o ciclo de produção de 80 (oitenta) a 100 (cem) anos, para apenas 25 (vinte e cinco) anos. FINGER et al. (6)_{, destacam também o rápido crescimento da TECA,}

que chega a ultrapassar 3 (três) metros no primeiro ano. No Estado de Mato Grosso já é possível encontrar florestas de TECA na idade adulta (mais de 25 anos) onde a madeira apresenta propriedades semelhantes à produzida no Sudeste e Sudoeste Asiáticos.

MATRICARDI (23)_{, afirma que a TECA é reconhecida como uma das espécies florestais mais importantes}

do mundo devido às propriedades de sua madeira, tais como resistência natural ao ataque de insetos e fungos; resistência mecânica; facilidade de secagem; serragem e lavragem; e características de acabamento, que a tornam muito valiosa no mercado internacional.

FINGER et al. (6), comentam que a produção mundial de TECA é estimada em 3 (três) milhões de

m3/ano, sendo que, 10% (dez por cento) desse volume é exportado pelos países produtores, o restante

consumido internamente pelos mesmos. Os principais países produtores são: Indonésia, Myanmar, Índia e Tailândia. A produção mundial é extremamente baixa em relação à capacidade atual de demanda por esta espécie, uma vez que a procura tem aumentado junto aos países da América do Norte, Europa, MADEIRA: arquitetura e engenharia, ano 4, n.10, quadrimestral, jan/abril, 2003, ISSN 1806-6097

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Sudeste Asiático e Oriente Médio, onde o consumo de TECA tem tradição. Por outro lado, a oferta da TECA no mercado internacional tende a decrescer, uma vez que as florestas naturais de Myanmar, vêm sendo exploradas além de sua capacidade de regeneração e a Índia e a Tailândia passaram de produtores para importadores de TECA. Os mesmos autores afirmam ainda que o reflorestamento com TECA, apesar de ser um investimento de retorno a longo prazo, oferece a possibilidade de antecipação das receitas através da madeira proveniente dos desbastes, a que são submetidos os povoamentos ao longo dos anos que antecedem o corte final, que se dá geralmente no 25º (vigésimo quinto) ano. Nas plantações no Estado de Mato Grosso, com um manejo adequado e com tratos culturais e silviculturais mais intensivos, é possível conduzi-las para um desbaste a cada cinco anos, conseguindo resultados bastante expressivos. O retorno do investimento começa a acontecer por ocasião do segundo desbaste (10º ao 12º ano), obtendo-se a partir de então uma renda anual considerável, além do retorno extraordinário, por ocasião do corte final. Destacam também a possibilidade de se antecipar ainda mais as receitas, pois já no 6º ano (1º desbaste), em uma plantação bem manejada e instalada em sítio adequado, consegue-se madeira de até 18 cm de diâmetro (sem casca) que já oferece condições de utilização.

2.2 Características físicas

A mais sensível influência do teor de umidade sobre as propriedades da madeira se dá sobre sua

estabilidade dimensional, segundo LOGSDON (16). As dimensões da madeira se alteram

substancialmente com a variação da umidade, no intervalo de 0% até o ponto de saturação das fibras. Nesse intervalo, conhecido como intervalo higroscópico, ao aumentar o teor de umidade as dimensões da madeira aumentam (inchamento) e ao diminuir o teor de umidade as dimensões diminuem (retração), ou seja, a diminuição ou o aumento da água de impregnação da madeira causa a aproximação ou o afastamento das cadeias de celulose acarretando retração ou inchamento, respectivamente, nas dimensões da peça de madeira.

Devido à anatomia da madeira, que lhe confere uma anisotropia natural, as variações dimensionais ocorrem de maneira diferenciada nas diferentes direções (axial, tangencial e radial).

Segundo LOGSDON (17), os estudos mais importantes a respeito ocorreram no início do século XX e se

devem a Kollmann, que segundo KOLLMANN e CÔTÉ JR. (14), mostrou que o inchamento volumétrico

tem uma variação linear para variações de umidade abaixo do ponto de saturação das fibras e é praticamente constante acima dele.

Admitiu-se por muito tempo que, assim como o inchamento volumétrico, a retração volumétrica também se caracterizaria por uma variação linear para variações de umidade abaixo do Ponto de Saturação das Fibras e praticamente constante acima dele. Essa hipótese foi adotada por inúmeras normas técnicas,

inclusive pelo MB 26 (2), de 1940, e pela NBR 6230 (3), de 1980, ambas da Associação Brasileira de

Normas Técnicas (ABNT).

Os diagramas de retração volumétrica obtidos por REZENDE et al. (26) e por GIROLDO (7) contradizem

esse credo.

LOGSDON (17)_{, estudou o comportamento da madeira quanto à estabilidade dimensional, em processos}

de umedecimento e de secagem, e concluiu sobre as diferenças de comportamento da madeira, conforme o sentido de percolação da água. Mostrou também, esse autor, que os diagramas de inchamentos são muito diferentes dos de retrações: enquanto no inchamento as variações dimensionais são caracterizadas por um trecho linear, para teores de umidade abaixo do Ponto de Saturação das Fibras, e se completa com um trecho constante acima dele; na retração, as variações dimensionais são caracterizadas, inicialmente, por uma curva muito abatida, seguida de um patamar de ajuste e completada por outra curva assintótica a um valor limite.

A densidade aparente, definida como a relação entre a massa de um corpo-de-prova e seu volume, varia

com o teor de umidade da madeira. Essa assertiva, segundo LOGSDON (20), foi apresentada por

Kollmann em um dos estudos mais importantes sobre o assunto. Foi baseado no inchamento volumétrico, que Kollmann iniciou os estudos da variação da densidade aparente com o teor de umidade. Kollmann não estudou a variação da densidade aparente com o teor de umidade durante o processo de secagem, pois acreditava-se, à época, que tanto durante a secagem como durante o umedecimento, o comportamento da densidade aparente diante da variação do teor de umidade era o mesmo.

Kollmann, segundo LOGSDON (20)_{, definiu claramente a variação da densidade aparente com o teor de}

umidade, durante o umedecimento da madeira.

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Posteriormente, segundo LOGSDON (20), Kollmann utilizou-se de resultados experimentais em coníferas e construiu um diagrama para representar a variação da densidade aparente com o teor de umidade.

Este diagrama ficou conhecido como Diagrama de Kollmann. LOGSDON (20) conclui que esse diagrama

não é aplicável às folhosas brasileiras e nem durante a secagem da madeira.

Para os processos de secagem, LOGSDON (20), de maneira semelhante ao desenvolvimento

apresentado por KOLLMANN, mas utilizando o formato do diagrama de retrações volumétricas, cujo

modelo foi estabelecido por LOGSDON e FINGER (18), definiu a variação da densidade aparente com o

teor de umidade, durante a secagem da madeira.

LOGSDON (19)_{apresentou proposta de ensaio de estabilidade dimensional, como sugestão para revisão}

da atual NBR 7190/97 (4)_.

2.3 Indicativos de qualidade da madeira

NOCK et al. (25) relacionaram a qualidade da madeira, quanto a defeitos provenientes da secagem, e os usos indicados para os diferentes tipos de madeira, ao coeficiente de anisotropia dimensional na retração. Essas informações são apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 – Indicação do uso baseando-se nos defeitos provenientes da secagem.

Ar Classificação Uso Indicado

Ar ≤ 1,5 Excelente Móveis que não admitam empenamentos. Exemplo: _{armários e gaveteiros.}

1,5 < Ar ≤ 2,0 Normal Móveis que permitam pequenos empenamentos. _{Exemplo: mesas, cadeiras, estantes, etc.}

Ar > 2,0 Ruim Não é indicada para móveis

Fonte: NOCK et al. (25).

A Associação Brasileira de Normas Técnicas, através da NBR 7190/97 (4), adotou o conceito de classes

de resistência que dá subsídios para a indicação da utilização estrutural, definindo as classes apresentadas nas Tabelas 2 e 3.

Tabela 2 – Classes de Resistência das Coníferas.

CONÍFERAS

(Valores na condição-padrão de referência U = 12%)

CLASSES ƒc0,k (MPa) ƒv,k (MPa) Ec0,m (MPa) ρbas,m (a) (Kg/m3) ρaparente (Kg/m3) C20 20 4 3.500 400 500 C25 25 5 8.500 450 550 C30 30 6 14.500 500 600

(a)_{Massa específica convencional, definida por: ρ}

bas = Mseca / Vsaturado.

Fonte: NBR 7190/97(4)_.

Tabela 3 - Classes de Resistência das Dicotiledôneas.

DICOTILEDÔNEAS

(Valores na condição-padrão de referência U = 12%)

CLASSES ƒc0,k (MPa) ƒv,k (MPa) Ec0,m (MPa) ρbas,m (a) (Kg/m3₎ _(Kg/mρaparente 3₎ C20 20 4 9.500 500 650 C30 30 5 14.500 650 800 C40 40 6 19.500 750 950 C60 60 8 24.500 800 1000

(a)_{Massa específica convencional, definida por: ρbas}_{= M}

seca / Vsaturado.

Fonte: NBR 7190/97 (4).

A densidade aparente a 12% de teor de umidade (ρap,12%) e a densidade básica (ρbas) são propriedades

físicas da madeira, de fácil obtenção, indicativas de sua resistência e possibilitam enquadrar a madeira estudada em uma das classes de resistência definidas na NBR 7190/97 (4)_.

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3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material

Foram amostradas doze árvores de TECA, Tectona grandis L. f., de povoamentos localizados na região da grande Cuiabá, nos quais estavam sendo realizada a primeira intervenção de desbaste. Dessas árvores foram retiradas as toras, da base das quais, da região inferior, extraíram-se discos de aproximadamente 10,00 centímetros de espessura de onde em seguida foram retirados os corpos-de-prova utilizados nos ensaios. Os corpos-de-corpos-de-prova foram retirados de pequenas tábuas diametrais, garantindo a perfeita identificação das direções principais do corpo-de-prova.

Foram extraídos 36 corpos-de-prova, sendo três de cada um dos discos provenientes das doze árvores. Cada um, dos três corpos-de-prova representativos de cada árvore, caracteriza uma região anatomicamente diferente da peça, respectivamente cerne, cerne e alburno e alburno.

Assim, dos 36 corpos-de-prova, 12 representavam a região do alburno, 12 representavam a região do cerne e os 12 restantes representavam a região de transição, sendo os corpos-de-prova constituídos de cerne e alburno em partes praticamente iguais. As dimensões dos corpos-de-prova nas direções tangencial, radial e axial, foram, respectivamente, 2 cm x 3 cm x 5 cm. Uma amostra com 3 corpos-de-prova de cada região, totalizando 12 corpos-de-corpos-de-prova, foi utilizada como amostra de controle.

3.2 Métodos

Utilizou-se o ensaio de estabilidade dimensional sugerido por LOGSDON (19), que inclui os ensaios de inchamento e retração. O ensaio tem quatro fases: secagem prévia; encharcamento; condicionamento; e secagem em estufa.

A fase de secagem prévia pode ser uma secagem ao ar, sob as condições gerais de laboratório (abrigado das intempéries), ou como a utilizada neste trabalho, o condicionamento dos corpos-de-prova,

em sala ou câmara de climatização com clima controlado, mantido a de temperatura e

de umidade relativa do ar. Esse clima padrão condiciona os corpos-de-prova com um teor de

umidade próximo de 12% ( U ), propício ao ensaio de inchamento.

(

20±2

)

oC

(

65±5

)

% % 12 U_início≅ =

Os corpos-de-prova foram considerados climatizados quando a variação da massa dos corpos de prova, da amostra de controle, começou a oscilar em torno de zero terminando assim a fase inicial do ensaio. A duração da fase de secagem prévia depende da umidade inicial dos corpos-de-prova. Nos ensaios para este trabalho durou aproximadamente quinze dias.

A fase de encharcamento foi feita sob clima controlado com temperatura de , também no

interior da sala de climatização. Os corpos-de-prova foram saturados em água destilada (U ),

objetivando recuperar o teor de umidade acima do ponto de saturação das fibras. Essa fase durou aproximadamente dez dias.

(

20±2

)

oC

.

sat

U =

Imerso em água, após a estabilização da massa, não se pôde constatar saída de água do corpo-de-prova para o ambiente, ou seja não ocorria à oscilação da variação da massa em torno de zero, as raras ocorrências contrárias nesse sentido podem ser atribuídas a deficiências na condução do ensaio.

No primeiro dia da fase de encharcamento, foram realizadas leituras de massa e dimensões em vários instantes, nos corpos-de-prova da amostra de controle, isso devido a se ter uma variação muito rápida da massa e das dimensões. Após o primeiro dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos de prova foram realizadas diariamente.

Ao se observar variação de massa não superior a 0,5%, entre duas leituras sucessivas realizadas em um intervalo mínimo de seis horas, deu-se por encerrada a fase de encharcamento.

A fase de encharcamento e o instante do ensaio correspondente ao corpo-de-prova completamente seco, compõem o ensaio de inchamento.

A fase de condicionamento em sala ou câmara de climatização com clima controlado, mantido

de temperatura e de umidade relativa do ar, condiciona novamente os

corpos-(

20±2

)

oC

(

65±5

)

%

(7)

de-prova em um teor de umidade próximo de 12% (U ). Essa fase durou aproximadamente vinte dias.

% . 12 U_cond ≅ =

(

103±2

)

oC % SC − % 12 % 0 = % . sec ₁₀₀ m a a

No primeiro dia, da fase de condicionamento, foram realizadas leituras de massa e dimensões em vários instantes, dos corpos-de-prova da amostra de controle, também devido à rápida variação de massa e de dimensões no início da fase. Após o primeiro dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos de prova foram realizadas diariamente.

Ao se observar variação de massa inferior a 0,5%, entre duas leituras sucessivas, os corpos-de-prova foram admitidos como condicionados.

Na fase de secagem em estufa, regulada com temperatura de , os corpos-de-prova,

previamente condicionados, foram completamente secos (U ). Esta fase tem duração aproximada

de dois dias. =0

No primeiro dia, da fase de secagem em estufa, foram realizadas leituras de massa e dimensões em vários instantes, nos corpos-de-prova da amostra de controle, também devido à rápida variação de massa e de dimensões no início da fase. No segundo dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos de prova foram realizadas no início e no fim da jornada de trabalho, em um intervalo de aproximadamente dez horas. Observando-se variação de massa inferior a 0,5%, entre essas duas últimas leituras, os corpos-de-prova eram admitidos como condicionados, caso contrário, nova leitura era realizada, no início da jornada de trabalho do terceiro dia, para verificação da variação de massa entre as duas últimas leituras.

As fases de condicionamento e de secagem em estufa compõem o ensaio de retração.

Para avaliar a massa do corpo-de-prova utilizou-se uma balança analítica, com capacidade de 1,0 Kg (quilograma) e sensibilidade de 0,01 g (gramas). Já a dimensão, em cada direção principal, foi admitida como a média aritmética das dimensões das quatro arestas correspondentes, as quais eram avaliadas com um paquímetro digital, com capacidade de 10 cm (centímetros) e sensibilidade de 0,01 mm (milímetros).

As amostras de controle eram acompanhadas diariamente e ao indicar o término de cada fase, ou outros instantes de interesse, realizavam-se as leituras nos demais corpos-de-prova. Eram lidas inicialmente as dimensões, para que o corpo de prova perdesse o excesso de água superficial, e em seguida a massa do corpo de prova.

As avaliações de massa e dimensões, para o conjunto dos corpos-de-prova, foram feitas nos seguintes instantes do ensaio:

1. Após a secagem prévia ( U ₌_U_início _≅₁₂_%, início do ensaio de inchamento);

2. No fim da fase de encharcamento (U , fim do ensaio de inchamento e início do ensaio

de retração), quando a madeira estará saturada em água; sat. U

=

3. Após um dia na Sala de Climatização (U , ponto intermediário da fase de

condicionamento); 1d

U =

4. No fim da fase de condicionamento ( U ), início da fase de secagem em

estufa, quando a madeira estará condicionada; .

Ucond ≅

=

5. Após uma hora secando em estufa (U , ponto intermediário da fase de secagem

em estufa); e, 1h est

U ₋ =

6. No fim da secagem em estufa, quando a madeira estará seca ( U ).

Os corpos-de-prova que apresentaram defeitos de secagem foram descartados. Para a interpretação do ensaio foram utilizadas as seguintes expressões: • Umidade % . sec sec ₁₀₀ m m m U a a u− = sec m m U sat sat = − (1)

(8)

• Inchamentos % . sec , sec , , , _L 100 L L a 2 a 2 u 2 2 i − = ε . % sec , sec , , , _L 100 L L a 3 a 3 u 3 3 i − = ε . % sec sec ₁₀₀ V V V V a a u i − = ∆ (2) • Retrações % . , sec , , , _L 100 L L u 2 a 2 u 2 2 r − = ε . % , sec , , , _L 100 L L u 3 a 3 u 3 3 r − = ε sec .₁₀₀ % V V V V u a u r − = ∆ (3) • Coeficientes de Inchamento 12 U 12 2 i U 2 i 2 i, , ( ) , ( ) ε = ε = δ 12 U 12 3 i U 3 i 3 i, , ( ) , ( ) ε = ε = δ 12 V U V_i_U _i₁₂ Vi ( ) ( ) ∆ = ∆ = δ (4)

• Ponto de Saturação das Fibras (segundo NBR 7190/97 (4)₎

i i V V PSF δ ∆ = ₍₅₎ • Densidade aparente u u u ap _V m = ρ _, ₍₆₎ • Densidade básica sat 0 bas _V m = ρ ₍₇₎

• Coeficiente de anisotropia dimensional No inchamento Æ 2 i 3 i i A , , ε ε = Na retração Æ 2 r 3 r r A , , ε ε = (8) Onde:

U e Usat = umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio, e umidade de saturação; mu, mseca e msat = massa do corpo-de-prova, respectivamente, para madeira com umidade qualquer

(U), seca e saturada em água;

L1,u , L2,u e L3,u = dimensão, média, do corpo-de-prova, para uma umidade (U) qualquer da

madeira, nas direções: axial (1), radial (2) e tangencial (3). Para madeira seca, estas dimensões serão: L1,seca , L2,seca e L3,seca. Já para madeira saturada em água, serão: L1,sat , L2,sat e L3,sat;

2 r ,

ε e ε = deformações específicas de retração, nas direções: radial (2) e tangencial (3); _{r ,}₃

2 i,

ε e ε _i,₃ = deformações específicas de inchamento, nas direções: radial (2) e tangencial (3);

r

V

∆ e ∆Vi = variação volumétrica, respectivamente, na retração e no inchamento;

u 3 u 2 u 1 u L L L

V = _,. _,. _, = volume do corpo-de-prova, para uma umidade (U) qualquer da madeira. Em

particular, tem-se: para a madeira seca, V ; e para a

madeira saturada em água, V ;

a 3 a 2 a 1

a L,sec L ,sec L ,sec

sec = . . sat 3 L _, . sat 2 sat 1 sat =L, .L , 2 i,

δ ,δ_i,₃ e δ = coeficientes de inchamento, nas direções radial (2), tangencial (3), e coeficiente de V_i inchamento volumétrico;

PSF = ponto de saturação das fibras;

(9)

u ap,

ρ = densidade aparente da madeira com umidade qualquer (U);

bas

ρ = densidade básica, e

i

A e = coeficientes de anisotropia dimensional, respectivamente, no inchamento e na

retração.

r

A

Para o traçado dos diagramas, foram utilizados os seguintes modelos e expressões:

•

Diagramas de inchamentos

Para 0%≤U <PSF Æε_i_,₂_,_U =δ_i_,₂.U

Para U≥PSFÆε_i_,₂_,_U =ε_i_,₂_,_sat Sendo: _início

início 2 i 2 i, _U, , ε = δ (9) Para 0%≤U <PSFÆε_i_,₃_,_U =δ_i_,₃.U Para U≥PSFÆεi,3,U =εi,3,sat Sendo: início início 3 i 3 i, _U, , ε = δ (10) Para 0%≤U <PSFÆ∆V_i_,_U =δ_Vi.U

Para U≥PSFÆ∆V_i_,_U =∆V_i_,_sat Sendo: _início

início i Vi _U V, ∆ = δ e Vi sat i V δ ∆ = , PSF (11) Onde: 2 i,

δ , δ_i,₃e δ_Vi = coeficientes de inchamentos, respectivamente, na direção radial (2), na direção

tangencial (3) e volumétrico;

início

U = teor de umidade no início do ensaio de inchamento, após secagem ao ar ou

condicionamento prévio; PSF = ponto de saturação das fibras.

•

Diagramas de retrações Para 0%≤U <U_cond_. Æ 2 0 cond cond 2 r U 2 r _U U , . . , , , , . β       ε = ε

Para U_cond_. ≤U≤U_sat_.Æ O máximo entre: ε_r_,₂_,_U =ε_r_,₂_,_cond_. e

2 1 sat sat 2 r U 2 r _U U , . . , , , , . β       ε = ε (12) Para 0%≤U <U_cond_. Æ 3 0 cond cond 3 r U 3 r _UU , . . , , , , . β       ε = ε

Para U_cond_. ≤U≤U_sat_.Æ O máximo entre: ε_r_,₃_,_U =ε_r_,₃_,_cond_. e

3 1 sat sat 3 r U 3 r _UU , . . , , , , . β       ε = ε (13) Para 0%≤U <U_cond_. Æ V 0 cond cond r U r _U U V V , . . , , . β       ∆ = ∆

Para Ucond. ≤U≤Usat.Æ O máximo entre: ∆Vr,U = ∆Vr,cond. e

V 1 sat sat r U r _U U V V , . . , , . β       ∆ = ∆ (14) Nas quais:

(10)

              ∆ ε = β − − . . , , , , log log cond est h 1 cond r est h 1 2 r 2 0 U U V ,               ∆ ε = β − − . . , , , , log log cond est h 1 cond r est h 1 3 r 3 0 U U V e               ∆ ∆ = β − − . . , , , log log cond est h 1 cond r est h 1 r V 0 U U V V (15)               ∆ ε = β − − . . , , , , log log sat SC d 1 sat r SC d 1 2 r 2 1 U U V ,               ∆ ε = β − − . . , , , , log log sat SC d 1 sat r SC d 1 3 r 3 1 U U V e               ∆ ∆ = β − − . . , , , log log sat SC d 1 sat r SC d 1 r V 1 U U V V (16) Onde:

U = umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio. Em particular,

U

,

, U e U correspondem, respectivamente, aos teores de umidade do

corpo-de-prova saturado em água, após um dia na sala de climatização (ponto intermediário da fase de condicionamento), condicionado em clima padronizado

(temperatura de e umidade relativa do ar de 65 ), e após uma

hora em estufa (ponto intermediário da fase de secagem em estufa);

sat SC d 1 U − cond 1h−est C 20o _±₂o_C _{% 5}_± _% 2 0,

β , e = expoentes das curvas dos diagramas de retrações, correspondentes a fase de

secagem em estufa, respectivamente, na direção radial, na direção tangencial e volumétrica; 3 0, β β0,V 2 1,

β , β1,3 e β = expoentes das curvas dos diagramas de retrações, correspondentes a fase de 1,V

condicionamento, respectivamente, na direção radial, na direção tangencial e volumétrica;

•

Diagrama representativo da variação da densidade aparente com o teor de umidade durante um

processo de umedecimento Para 0%≤U <PSF Æ       δ +       + ρ = ρ ⇒       ∆ +       + ρ = 100 U 1 100 U 1 100 V 1 100 U 1 Vi 0 u U i 0 u . . _. , ρ (17) Para U≥PSF Æ       δ +       + ρ = ρ       ∆ +       + ρ = 100 PSF 1 100 U 1 ou 100 V 1 100 U 1 Vi 0 u sat i 0 u . . . , ρ (18) Onde: u

ρ

e

ρ

₀ = densidade aparente, respectivamente, para madeira com umidade qualquer (U) e seca (0%).

•

Diagrama representativo da variação da densidade aparente com o teor de umidade durante um

processo de secagem

Para 0%≤U<Ucond. Æ Trecho final do ensaio de retrações (fase de secagem em estufa)

              ∆ −       + ρ = ρ β0V cond cond r 0 u ₁₀₀ _UU V 1 100 U 1 , . . , _. . . (19)

(11)

Para U_cond_.≤U≤U_sat_. Æ Trecho inicial do ensaio de retrações (fase de condicionamento)                       ∆ −       + ρ       ∆ −       + ρ = ρ β1V sat sat r 0 cond r 0 u ₁₀₀ _UU V 1 100 U 1 e 100 V 1 100 U 1 Mínimo , . . , . , _. _. _. . . (20) 3.3 Análise estatística

Para verificar a validade dos modelos adotados, apresentados nas eq.s 9 a 20, foram ajustadas curvas aos pontos experimentais, obtidos nas amostras de controle (3 corpos-de-prova por tipo de material). O instrumento estatístico utilizado para este fim foi a análise de regressão. O cálculo e o traçado dos diagramas utilizou o aplicativo de planilha eletrônica Excel.

Para o conjunto dos dados, de cada tipo de material (12 corpos-de-prova), foi obtido o intervalo de confiança da média, dado pela eq. 21.

(

)

(

)

n s 95 t x n s 95 t x x x x _, _%_. . % , ≤µ ≤ + φ φ − (21) Onde:

X = variável estudada (determinada característica física da madeira);

n = número de elementos da amostra;

x _{= estimativa da média da variável estudada (}

n x x n 1 i i

∑

= = ); x

S = desvio padrão da amostra (

(

)

1 n x x S n 1 i 2 i x ₋ − =

∑

= _); n s_x

= erro padrão de estimativa;

φ = número de graus de liberdade;

(

,95%

t φ

)

= valor do estatístico t, para φ graus de liberdade e 95% de probabilidade, e

µx = média da variável estudada.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A pequena quantidade de cerne formado presente nas madeiras de TECA, Tectona grandis L.f., oriundas do primeiro desbaste, justifica a necessidade, com o intuito de viabilizar a utilização deste material, de se aproveitar tanto o cerne como a região do alburno que aparece em porcentagens relativamente altas na madeira dessas árvores mais jovens. Ficam evidentes as diferenças anatômicas entre estas duas regiões da madeira, e com isso a necessidade de caracterizar-se separadamente peças compostas somente por alburno, ou por cerne, ou composto por alburno e cerne. Os resultados apresentados a seguir demonstram que há diferenças entre as características físicas. A detecção das diferenças não chega a surpreender uma vez que, por se tratarem de regiões anatomicamente diferentes, elas eram esperadas.

Valores como a densidade aparente a 12% de teor de umidade (ρap,12%), o coeficiente de anisotropia

dimensional no inchamento (Ai) e a densidade básica (ρbas), por serem indicativos da qualidade da

madeira, foram tratados com maior ênfase. A densidade aparente (ρap,12%) e a densidade básica (ρbas)

subsidiam a indicação da utilização como material estrutural, pois com eles se pode definir a provável classe de resistência da madeira. NOCK et al. (25), refere-se ao coeficiente de anisotropia dimensional na

retração (Ar), porém, neste trabalho, considerou-se o coeficiente de anisotropia dimensional no

(12)

inchamento (Ai), o que se justifica pelo fato de ambos serem aproximadamente, segundo Keylwerth1,

citado por KOLLMANN e CÔTÉ JR. (14)

,

iguais e principalmente por que a obtenção do coeficiente

durante o inchamento é mais prática e menos dependente do teor de umidade inicial.

A caracterização da madeira proveniente do primeiro desbaste aplicado em povoamentos de TECA, bem como os diagramas gerados a partir dos dados coletados, nos fornecem subsídios para a indicação de uma utilização mais adequada tecnicamente para este material.

4.1 Alburno

Nas tab. 4 a 7 são apresentadas as principais características físicas obtidas a partir das amostras representativas da região do alburno de madeiras de 1º desbaste da TECA. Dentre as muitas características físicas estudadas para caracterizar a região do alburno da madeira de TECA, destacam-se: a densidade aparente a 12% de ρap,12% = 0,6139 g/cm3, valor considerado médio; um coeficiente de

anisotropia dimensional, no inchamento, de Ai = 1,9995, valor considerado normal; e densidade básica

de ρbas = 0,5233 g/cm3.

Os diagramas, apresentados nas fig.s 1 a 4, mostram o bom ajuste dos modelos aos pontos experimentais obtidos na amostra de controle do alburno. O diagrama apresentado na fig. 5 evidencia a diferença de comportamento da variação da densidade aparente com o teor de umidade, da madeira do alburno, conforme o sentido de fluxo da água.

Figura 1 – Comportamento da variação da retração da madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do teor

de umidade, para o corpo-de-prova A81 (alburno), em um processo de secagem.

MADEIRA: arquitetura e engenharia, ano 4, n.10, quadrimestral, jan/abril, 2003, ISSN 1806-6097

1 _{Keylwerth, R. Das Schwinden und seine Beziehungen zu Rohwichte und Arfbau des Holzes.}

(13)

Figura 2 – Comportamento da variação do inchamento da madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função

do teor de umidade, para o corpo-de-prova A81 (alburno), em um processo de umedecimento.

Figura 3 – Comportamento da variação da densidade aparente da madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A81 (alburno), em um processo de secagem.

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A81 (alburno), em um processo de umedecimento.

(14)

Figura 5 – Comparação do comportamento das curvas representativas da variação da densidade aparente da

madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do teor de umidade no processo de umedecimento e no de secagem para o corpo-de-prova A81 (alburno).

Tabela 4 – Principais características físicas da madeira de ALBURNO de TECA (Tectona grandis L. f.).

Coeficiente de Inchamento: Inchamento total

(madeira saturada) Umidade

de

saturação Radial Tangencial Volumétrico Radial Tangencial Volumétrico C. P.

(%)

U

_sat

δ

_i_,₂

δ

_i_,₃

δ

_Vi

ε

_i_,₂

(%)

ε

_i_,₃

(%)

∆

V

_i

(%)

A11 147,69 0,0828 0,1532 0,2453 2,2289 4,9941 7,8958 A21 130,37 0,0710 0,1386 0,2210 2,0705 4,6002 7,3129 A31 120,63 0,0910 0,1552 0,2719 2,7710 3,8924 7,6911 A41 123,47 0,1044 0,1596 0,2924 3,1810 5,4202 10,0363 A51 136,86 0,0852 0,1423 0,2511 2,1682 5,7984 9,1801 A61 122,36 0,0909 0,1454 0,2697 3,5240 6,2899 11,3802 A71 126,69 0,0650 0,1744 0,2531 2,0963 5,5794 8,5992 A81 129,77 0,0866 0,1697 0,2758 2,7159 4,4540 8,0657 A91 125,74 0,0790 0,1340 0,2331 2,4144 4,1727 7,4545 A101 106,50 0,0958 0,1574 0,2789 2,4741 4,1267 7,3089 A111 99,92 0,1263 0,2149 0,3811 3,4054 6,2207 11,0335 A121 122,29 0,1355 0,3140 0,4849 2,7393 6,6812 10,2800 Número 12 12 12 12 12 12 12 Média 124,36 0,0928 0,1716 0,2882 2,6491 5,1858 8,8532 Desvio Padrão 12,4778 0,0207 0,0497 0,0740 0,5029 0,9462 1,4877 EPE 3,6020 0,0060 0,0143 0,0214 0,1452 0,2731 0,4295

INTERVALO DE CONFIANÇA DA MÉDIA

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 116,43 0,0796 0,1400 0,2412 2,3296 4,5847 7,9079

Lim. Superior 132,29 0,1060 0,2031 0,3352 2,9686 5,7870 9,7985

(15)

Tabela 5 – Principais características físicas da madeira de ALBURNO de TECA (Tectona grandis L.f.).

Retração total (madeira saturada) Expoentes no trecho final (retrações)

Radial Tangencial Volumétrica Radial Tangencial Volumétrica

C. P.

(%)

sat , 2 , r

ε

_r_,₃_,_sat

(%)

∆

V

_r_,_sat

(%)

β

₁_,₂

β

₁_,₃

β

₁_,_V A11 2,1803 4,7565 7,3180 0,3458 0,3352 0,3861 A21 2,0285 4,3979 6,8146 0,3443 0,3314 0,3811 A31 2,6963 3,7466 7,1418 0,3546 0,3220 0,3867 A41 3,0829 5,1415 9,1209 0,3606 0,3435 0,4163 A51 2,1222 5,4806 8,4082 0,3454 0,3469 0,3808 A61 3,4040 5,9177 10,2174 0,3659 0,3561 0,4117 A71 2,0533 5,2846 7,9183 0,3448 0,3450 0,3753 A81 2,6441 4,2641 7,4637 0,3538 0,3298 0,3689 A91 2,3575 4,0056 6,9373 0,3492 0,3255 0,3212 A101 2,4144 3,9631 6,8111 0,3515 0,3273 0,3233 A111 3,2933 5,8564 9,9371 0,3655 0,3575 0,3731 A121 2,6663 6,2627 9,3217 0,3540 0,3598 0,3576 Número 12 12 12 12 12 12 Média 2,5786 4,9231 8,1175 0,3529 0,3400 0,3735 Desvio Padrão 0,4761 0,8544 1,2475 0,0077 0,0133 0,0290 EPE 0,1374 0,2466 0,3601 0,0022 0,0038 0,0084

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 2,2761 4,3803 7,3249 0,3480 0,3316 0,3551

Lim. Superior 2,8811 5,4660 8,9101 0,3579 0,3485 0,3919

Tabela 6 – Principais características físicas da madeira de ALBURNO de TECA (Tectona grandis L.f.). Retrações para madeira

condicionada Expoentes no trecho inicial (retrações) Umidade de

condicio-namento Radial Tangencial Volumétrica Radial Tang. Vol.

C. P.

(%)

U

_cond

ε

_r_,₂_,_cond

(%)

ε

_r_,₃_,_cond

(%)

∆

V

_r_,_cond

(%)

β

₀_,₂

β

₀_,₃

β

₀_,_V

A11 12,45 1,2649 2,3020 3,7304 1,2285 2,1158 1,5883 A21 12,68 1,1112 2,2273 3,5706 1,2273 2,1155 1,5873 A31 12,25 1,3614 2,0375 3,8249 1,2293 2,1146 1,5890 A41 12,88 1,6573 2,3636 4,4383 1,2316 2,1161 1,5929 A51 12,57 1,1651 2,6628 4,2100 1,2277 2,1175 1,5182 A61 13,45 1,7111 2,5466 4,7153 1,2321 2,1170 1,5216 A71 12,61 1,0068 2,3555 3,7112 1,2264 2,1161 1,5148 A81 13,18 1,2942 2,2563 3,8414 1,2287 2,1156 1,5157 A91 12,33 1,3450 1,9035 3,6039 1,2291 2,1139 1,3545 A101 12,82 1,3970 2,2014 3,9149 1,2296 2,1153 1,3568 A111 12,47 1,8912 2,6459 4,9720 1,2335 2,1174 1,3646 A121 12,30 1,4806 2,8821 4,6194 1,2302 2,1186 1,3620 Número 12 12 12 12 12 12 12 Média 12,67 1,3905 2,3654 4,0960 1,2295 2,1161 1,4888 Desvio Padrão 0,37 0,2588 0,2779 0,4792 0,0021 0,0013 0,1004 EPE 0,11 0,0747 0,0802 0,1383 0,0006 0,0004 0,0290

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 12,43 1,2260 2,1888 3,7915 1,2282 2,1153 1,4250

Lim. Superior 12,90 1,5549 2,5420 4,4005 1,2308 2,1169 1,5526

(16)

Tabela 7 – Principais características físicas da madeira de ALBURNO de TECA (Tectona grandis L.f.). Densidade aparente

da madeira Ponto de

Saturação

das Fibras Seca (0%) a 12%

Densidade

básica Coeficiente de Anisotropia no Inchamento C. P.

(%)

PSF

₍

_g

_/

_cm

3

₎

% 0 , ap

ρ

(g/cm3) % 12 , ap ρ (g/cm3) bas ρ A i A11 32,1841 0,5046 0,5453 0,4677 2,2406 A21 33,0914 0,5299 0,5740 0,4938 2,2218 A31 28,2821 0,5746 0,6197 0,5335 1,4047 A41 34,3183 0,5773 0,6209 0,5246 1,7040 A51 36,5665 0,5399 0,5810 0,4945 2,6743 A61 42,2019 0,5819 0,6259 0,5225 1,7849 A71 33,9747 0,5549 0,6001 0,5110 2,6615 A81 29,2490 0,5477 0,5930 0,5068 1,6400 A91 31,9787 0,5541 0,5990 0,5157 1,7283 A101 26,2048 0,6135 0,6625 0,5717 1,6679 A111 28,9506 0,6699 0,7149 0,6033 1,8267 A121 21,2012 0,5893 0,6306 0,5344 2,4390 Número 12 12 12 12 12 Média 31,5169 0,5698 0,6139 0,5233 1,9995 Desvio Padrão 5,3387 0,0429 0,0440 0,0360 0,4290 EPE 1,5411 0,0124 0,0127 0,0104 0,1238

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 28,1249 0,5425 0,5859 0,5004 1,7269

Lim. Superior 34,9090 0,5970 0,6419 0,5461 2,2720

4.2 Alburno-cerne

Nas tab. 8 a 11 são apresentadas as principais características físicas obtidas a partir das amostras representativas da região do alburno-cerne de madeiras de 1º desbaste da TECA. Dentre as muitas características físicas estudadas para caracterizar a região do alburno-cerne da madeira de TECA,

destacam-se: a densidade aparente a 12% de ρap,12% = 0,6188 g/cm3, valor considerado médio; um

coeficiente de anisotropia dimensional, no inchamento, de Ai = 1,7904, valor considerado normal; e

densidade básica de ρbas = 0,5262 g/cm3.

Os diagramas, apresentados nas fig.s 6 a 9, mostram o bom ajuste dos modelos aos pontos experimentais obtidos na amostra de controle do alburno. O diagrama apresentado na fig. 10 evidencia a diferença de comportamento da variação da densidade aparente com o teor de umidade, da madeira do alburno-cerne, conforme o sentido de fluxo da água.

(17)

de umidade, para o corpo-de-prova A42 (alburno-cerne), em um processo de secagem.

Figura 7 – Comportamento da variação do inchamento da madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do

teor de umidade, para o corpo-de-prova A42 (alburno-cerne), em um processo de umedecimento.

(18)

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A42 (alburno-cerne), em um processo de secagem.

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A42 (alburno-cerne), em um processo de umedecimento.

madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do teor de umidade no processo de umedecimento e no de secagem para o corpo-de-prova A42 (alburno-cerne).

(19)

Tabela 8 – Principais características físicas da madeira de ALBURNO E CERNE (proporções semelhantes)

de TECA (Tectona grandis L.f.).

de

(%)

U

_sat

δ

_i_,₂

δ

_i_,₃

δ

_Vi

ε

_i_,₂

(%)

ε

_i_,₃

(%)

∆

V

_i

(%)

A12 149,68 0,0628 0,1570 0,2302 1,9381 4,7241 7,2356 A22 117,85 0,0908 0,1742 0,2745 1,8636 5,2995 7,7716 A32 113,62 0,1284 0,1448 0,3309 3,1381 4,5068 9,6780 A42 115,81 0,1052 0,1778 0,3126 2,7288 4,8923 8,8951 A52 121,06 0,0878 0,1465 0,2791 2,7965 5,4855 10,2949 A62 108,68 0,1473 0,1843 0,3823 4,2335 6,1651 12,6662 A72 119,26 0,0812 0,1904 0,3017 2,1830 4,8571 8,1323 A82 106,32 0,0995 0,1827 0,3103 2,3178 4,3251 7,6613 A92 101,50 0,0623 0,1691 0,2703 2,4510 4,2346 8,1607 A102 99,32 0,1970 0,1561 0,3991 5,1589 3,5184 10,2493 A112 113,49 0,1493 0,2328 0,4448 4,2453 7,8555 14,6205 A122 127,66 0,1647 0,2211 0,4479 4,0808 4,9200 10,8413 Número 12 12 12 12 12 12 12 Média 116,19 0,1147 0,1781 0,3320 3,0946 5,0653 9,6839 Desvio Padrão 13,3381 0,0425 0,0273 0,0708 1,0779 1,1029 2,2236 EPE 3,8504 0,0123 0,0079 0,0205 0,3112 0,3184 0,6419

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 107,71 0,0877 0,1607 0,2870 2,4097 4,3646 8,2711

Lim. Superior 124,66 0,1417 0,1954 0,3770 3,7795 5,7661 11,0967

C. P.

(%)

sat , 2 , r

ε

_r_,₃_,_sat

(%)

∆

V

_r_,_sat

(%)

β

₁_,₂

β

₁_,₃

β

₁_,_V A12 1,9012 4,5110 6,7474 0,2516 0,4005 0,3851 A22 1,8295 5,0328 7,2112 0,2514 0,4103 0,3951 A32 3,0426 4,3124 8,8240 0,2710 0,4002 0,4197 A42 2,6563 4,6641 8,1685 0,2651 0,4059 0,4108 A52 2,7205 5,2003 9,3340 0,2653 0,4123 0,4112 A62 4,0615 5,8071 11,2422 0,2880 0,4234 0,4431 A72 2,1364 4,6322 7,5207 0,2564 0,4047 0,3857 A82 2,2653 4,1458 7,1161 0,2589 0,3982 0,3809 A92 2,3923 4,0625 7,5450 0,2615 0,3980 0,3518 A102 4,9058 3,3988 9,2964 0,3025 0,3881 0,3794 A112 4,0724 7,2833 12,7556 0,2874 0,4439 0,4271 A122 3,9208 4,6893 9,7809 0,2837 0,4043 0,3799 Número 12 12 12 12 12 12 Média 2,9921 4,8116 8,7952 0,2703 0,4075 0,3975 Desvio Padrão 1,0084 0,9867 1,8163 0,0164 0,0144 0,0254 EPE 0,2911 0,2848 0,5243 0,0047 0,0042 0,0073

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 2,3513 4,1847 7,6411 0,2598 0,3983 0,3813

Lim. Superior 3,6328 5,4386 9,9492 0,2807 0,4167 0,4136

(20)

Retrações para madeira

condicionada Expoentes no trecho inicial (retrações) Umidade de

condicio-namento Radial Tangencial Volumétrica Radial Tang. Vol.

C. P.

(%)

U

_cond

ε

_r_,₂_,_cond

(%)

ε

_r_,₃_,_cond

(%)

∆

V

_r_,_cond

(%)

β

₀_,₂

β

₀_,₃

β

₀_,_V

A12 12,88 1,0836 2,2287 3,5356 1,2443 2,3576 1,5397 A22 12,35 1,1824 2,5742 3,9813 1,2451 2,3590 1,5427 A32 12,38 1,5955 2,0035 4,3595 1,2484 2,3567 1,5452 A42 13,01 1,5194 2,4091 4,4027 1,2478 2,3583 1,5455 A52 12,24 1,3942 2,2180 4,3056 1,2468 2,3575 1,4535 A62 12,64 1,9805 2,4323 5,0105 1,2514 2,3584 1,4584 A72 12,72 1,1359 2,4927 4,1326 1,2447 2,3587 1,4523 A82 12,03 1,3028 2,3449 3,9868 1,2461 2,3580 1,4513 A92 12,41 1,4391 2,2892 4,8392 1,2472 2,3578 1,3935 A102 12,34 2,5606 2,2777 5,3647 1,2560 2,3578 1,3973 A112 12,43 1,9962 2,9430 5,6645 1,2516 2,3605 1,3995 A122 12,36 1,8866 2,4441 4,9463 1,2507 2,3585 1,3943 Número 12 12 12 12 12 12 12 Média 12,48 1,5897 2,3881 4,5441 1,2483 2,3582 1,4644 Desvio Padrão 0,28 0,4395 0,2306 0,6267 0,0035 0,0009 0,0633 EPE 0,08 0,1269 0,0666 0,1809 0,0010 0,0003 0,0183

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 12,31 1,3105 2,2416 4,1460 1,2461 2,3576 1,4242

Lim. Superior 12,66 1,8690 2,5346 4,9423 1,2506 2,3588 1,5047

de TECA (Tectona grandis L. f.).

Densidade aparente da madeira Ponto de

Saturação

das Fibras Seca (0%) a 12%

Densidade

básica Coeficiente de Anisotropia no Inchamento C. P.

(%)

PSF

₍

_g

_/

_cm

3

₎

% 0 , ap

ρ

ρ_ap_,₁₂_%(g/cm3) ρ_bas(g/cm3) A i A12 31,4284 0,4792 0,5197 0,4469 2,4375 A22 28,3078 0,5474 0,5898 0,5080 2,8437 A32 29,2444 0,5815 0,6242 0,5302 1,4362 A42 28,4560 0,5716 0,6153 0,5249 1,7928 A52 36,8894 0,5476 0,5876 0,4965 1,9615 A62 33,1349 0,6245 0,6670 0,5543 1,4563 A72 26,9571 0,5608 0,6043 0,5186 2,2250 A82 24,6883 0,5866 0,6309 0,5449 1,8660 A92 30,1890 0,5992 0,6401 0,5540 1,7277 A102 25,6788 0,6286 0,6677 0,5701 0,6820 A112 32,8726 0,6390 0,6771 0,5575 1,8504 A122 24,2066 0,5640 0,6017 0,5088 1,2057 Número 12 12 12 12 12 Média 29,3378 0,5775 0,6188 0,5262 1,7904 Desvio Padrão 3,7886 0,0438 0,0436 0,0340 0,5695 EPE 1,0937 0,0127 0,0126 0,0098 0,1644

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 26,9306 0,5497 0,5911 0,5046 1,4286

Lim. Superior 31,7449 0,6053 0,6465 0,5478 2,1522

(21)

4.3 Cerne

Nas tab. 12 a 15 são apresentadas as principais características físicas obtidas a partir das amostras representativas da região do cerne de madeiras de 1º desbaste da TECA. Dentre as muitas características físicas estudadas para caracterizar a região do alburno da madeira de TECA, destacam-se: a densidade aparente a 12% de ρap,12% = 0,6283 g/cm3, valor considerado médio; um coeficiente de

anisotropia dimensional, no inchamento, de Ai = 1,7155, valor considerado normal; e densidade básica

de ρbas = 0,5332 g/cm3.

Os diagramas, apresentados nas fig.s 11 a 14, mostram o bom ajuste dos modelos aos pontos experimentais obtidos na amostra de controle do alburno. O diagrama apresentado na fig. 15 evidencia a diferença de comportamento da variação da densidade aparente com o teor de umidade, da madeira do cerne, conforme o sentido de fluxo da água.

de umidade, para o corpo-de-prova A83 (cerne), em um processo de secagem.

Figura 12 – Comportamento da variação do inchamento da madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do

teor de umidade, para o corpo-de-prova A83 (cerne), em um processo de umedecimento.

(22)

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A83 (cerne), em um processo de secagem.

função do teor de umidade, para o corpo-de-prova A83 (cerne), em um processo de umedecimento.

madeira de TECA, Tectona grandis L. f., em função do teor de umidade no processo de umedecimento e no de secagem para o corpo-de-prova A83 (cerne).

(23)

Tabela 12 – Principais características físicas da madeira de CERNE de TECA (Tectona grandis L.f.).

de

(%)

U

_sat

δ

_i_,₂

δ

_i_,₃

δ

_Vi

ε

_i_,₂

(%)

ε

_i_,₃

(%)

∆

V

_i

(%)

A13 128,32 0,0746 0,1634 0,2599 2,0302 4,3292 7,1246 A23 117,96 0,0852 0,1695 0,2695 1,8050 4,5967 7,1511 A33 108,59 0,1228 0,1750 0,3694 3,0808 4,5590 9,9681 A43 105,59 0,1345 0,1331 0,3113 3,9678 2,7349 8,4394 A53 116,81 0,1528 0,1943 0,3996 3,6963 5,4009 11,2769 A63 101,99 0,1456 0,2118 0,4158 3,8572 7,4269 13,9298 A73 117,70 0,0945 0,1978 0,3405 2,7262 5,4336 10,1149 A83 96,15 0,0867 0,2089 0,3310 2,2086 4,7068 8,1404 A93 107,65 0,1084 0,1761 0,3304 2,9027 3,8812 8,4858 A103 104,90 0,1412 0,2050 0,4015 3,8379 5,9459 11,7831 A113 91,76 0,1695 0,2287 0,4883 4,5645 6,9921 14,6508 A123 112,55 0,1325 0,2316 0,4328 2,9147 5,2738 10,0834 Número 12 12 12 12 12 12 12 Média 109,16 0,1207 0,1913 0,3625 3,1327 5,1067 10,0957 Desvio Padrão 10,1995 0,0304 0,0288 0,0680 0,8628 1,2904 2,4563 EPE 2,9443 0,0088 0,0083 0,0196 0,2491 0,3725 0,7091

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 102,68 0,1014 0,1730 0,3193 2,5845 4,2869 8,5351

Lim. Superior 115,65 0,1400 0,2096 0,4057 3,6808 5,9266 11,6563

Tabela 13 – Principais características físicas da madeira de CERNE de TECA (Tectona grandis L.f.).

C. P.

(%)

sat , 2 , r

ε

_r_,₃_,_sat

(%)

∆

V

_r_,_sat

(%)

β

₁_,₂

β

₁_,₃

β

₁_,_V A13 1,9898 4,1496 6,6508 0,3015 0,3471 0,3891 A23 1,7730 4,3947 6,6739 0,2986 0,3519 0,3911 A33 2,9887 4,3602 9,0646 0,3176 0,3515 0,4266 A43 3,8163 2,6621 7,7826 0,3303 0,3254 0,4075 A53 3,5645 5,1241 10,1341 0,3261 0,3625 0,4065 A63 3,7140 12,2266 0,3295 0,3913 0,4407 A73 2,6539 5,1536 9,1858 0,3118 0,3623 0,3915 A83 2,1609 4,4952 7,5276 0,3053 0,3548 0,3710 A93 2,8208 3,7362 7,8220 0,3157 0,3429 0,3899 A103 3,6961 5,6122 10,5411 0,3292 0,3715 0,4299 A113 4,3653 6,5352 12,7786 0,3413 0,3880 0,4675 A123 2,8321 5,0096 9,1598 0,3149 0,3609 0,4069 Número 12 12 12 12 12 12 Média 3,0313 4,8455 9,1290 0,3185 0,3592 0,4098 Desvio Padrão 0,8114 1,1663 2,0041 0,0131 0,0184 0,0270 EPE 0,2342 0,3367 0,5785 0,0038 0,0053 0,0078

t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010

Lim. Inferior 2,5157 4,1045 7,8556 0,3102 0,3475 0,3927

Lim. Superior 3,5468 5,5865 10,4023 0,3268 0,3709 0,4270

6,9135