MADEIRA LAMINADA COLADA E PRENSADA NO BRASIL
UNITRI
Resumo
Esta pesquisa teve como objetivo analisar os motivos pelos quais a madeira é pouca usada para construções no Brasil e quais as medidas a serem tomadas para modificar essa situação. Com o estudo de caso buscou-se informações em uma empresa, o que demonstrou que a Madeira Laminada Colada (MLC) além de um material sustentável é também um material de ótima resistência e estética. A madeira é muito resistente ao fogo e á agentes agressivos. A empresa pesquisada demonstrou que também tem interesse na expansão da madeira laminada colada no Brasil, como esperado um dos principais impasse para essa expansão é o custo que ainda é maior quando comparada à outras estruturas, também ficou claro que a falta de demanda na fabricação desse produto é um dos problemas para a redução do preço, pois ela tem o custo de energia em sua fabricação bem menor que outros tipos de materiais, que ainda são mais baratos que a madeira.
1. INTRODUÇÃO
Em meados do século XIX iniciaram-se os primeiros indícios de madeira laminada mas, no entanto eram utilizados pregos e cintas metálicas em sua fabricação, o que não era um completo espetáculo pois os esforços não se dividiam por todo o elemento estrutural se concentrava muito em cada prego, somente alguns anos depois iniciaram-se as primeiras fabricações da cola, o que já permitia a distribuição dos esforços para todo o elemento estrutural. É chamada de Madeira Laminada Colada (MLC) as peças de lamelas, conhecida como laminas de taboas unidas umas as outras, são lamelas, pois já é mais espessa que uma lamina.
Quando se trata de uma estrutura que ficará exposta a meios agressivos ou em locais com risco de incêndio a MLC torna-se o material ideal, pois é mais resistente ao fogo e a substâncias químicas e agressivas. Deve-se atentar ao transporte pois é ele quem vai permitir o maior comprimento do produto.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Atualmente tem-se observado uma grande procura pela madeira laminada colada (MLC), pelo que se sabe o uso desses produtos iniciou se em meados do século XIX. As primeiras amostras da madeira foram apresentadas pelo o coronel Emy, na França, que construiu vigas unidas por pregos e cintas metálicas, sobrepostas por tábuas. Esses materiais tinham por finalidade aplicação na área da construção civil. Para que pudesse ser utilizar em estruturas na construção civil, era necessária uma cola de alta resistência, a qual foi patenteada no ano de 1901 pelo alemão Friedrich Otto
Hetzer, que utilizava a adesiva caseína.(SZUCS.C 2010) A aplicação concreta da madeira laminada colada teve início no século
XIX.
Pelo que se tem conhecimento a sua aplicação concreta teve início no século XIX. O exemplo mais marcante que pode ser citado é o de arcos compostos por lâminas (tábuas) encurvadas e sobrepostas, mantidas unidas por ligações mecânicas. Essa técnica foi introduzida pelo coronel Emy recentemente. (NETO edição 124 Revista REMADE).
Conforme a Revista da Madeira (2010) o aparecimento da cola de caseína (derivada do leite) se desenvolveu no ano de 1906, onde o mestre carpinteiro suíço Otto Hetzer, teve a ideia de substituir as braçadeiras metálicas e parafusos pela cola. Com isso obteve-se uma ligação mais homogênea e sem deslizamentos das peças. Algumas décadas depois outro alemão projetou o edifício de laboratório.
Em 1934, nos Estados Unidos, o alemão Max Hanisch projetou o edifico do Laboratório de Produtos Florestais – projeto que incluiu arcos e vigas laminadas – implementando a técnica da madeira colada; foram efetuados diversos ensaios não destrutivos em vigas e, posteriormente, ensaios destrutivos em arcos, com o objetivo de estudar a resistência mecânica. Tais ensaios foram determinantes na aceitação da madeira laminada para fins estruturais. (NATTERERE, 2001)
Segundo Neto 2010 chama-se, “MLC” as peças de madeira reconstituídas através de laminas (tábuas), são de dimensões relativamente pequenas se comparadas ao tamanho do produto final. Essa lamina são unidas por colagem e ficam acopladas de forma que suas fibras estejam paralelas entre si. O emprego da MLC pode variar de diversas formas, desde pequenas passarelas, escadas e abrigos, até grandes estruturas, destinada a cobrir vãos de até 100 metros sem apoio intermediário.
Quando exposta a meio corrosivo a MLC torna-se o material ideal por ter uma baixa inércia química, não apresenta deterioração, e de baixo custo de manutenção. Quando se trata de construções sujeitas ao risco de incêndio a MLC também se torna o material ideal.
“MLC na componente estrutural é a mais aconselhada, pois a
mesma que é um material de reação inflamável queima rapidamente a camada superficial da peça e em seguida
diminui consideravelmente a velocidade de propagação do fogo para o interior da peça. Isto porque, com a formação de uma camada de carvão nessa parte externa, dificulta o acesso do oxigénio ao seu interior e consequentemente a propagação do fogo perde velocidade. Com isso o núcleo interno que resta da peça, é muitas vezes suficiente para resistir mecanicamente cerca de 30 a 40 minutos. Esse tempo é suficiente para se chegar ao foco e com isso combater o incêndio, proceder o salvamento de pessoas e retirar bens de maior valor. Em resumo, as estruturas de madeira são consideradas de reação inflamável, mas que guardam “alta” resistência mecânica mesmo no caso de incêndio”.(KUEHL 2011)
Ao comparada com estruturas de madeira maciça a MLC necessita de um numero menor de ligações, uma vez que ela é prevista para grandes dimensões. (KLEIN 2011)
De acordo com Klein é possível colar praticamente todos os tipos de madeiras, mas algumas exigem colas especiais. As espécies mais aconselhadas para o uso são as coníferas, e algumas dicotiledôneas, com massa volumétrica entre 0,40 e 0,75 g/cm³. De qualquer maneira devem ser evitadas madeiras com resina ou gordura. Como a MLC é pouco utilizada em alguns países é necessário que se faça um estudo para cada região ou estado,
uma investigação botânica, química, física e mecânica para caracterizar a madeira que se adapta melhor a essa técnica, deve ser destacada nessa investigação principalmente as madeiras provenientes de florestas plantadas.
Na maioria dos casos a escolha da cola entre a caseína, resorcina, uréia- fomol, e mais recentemente a melamina, depende mais do tipo da estrutura do que do tipo da madeira, mas deve-se levar em consideração o ambiente em que ficara exposta a madeira, ou seja, teor de umidade e temperatura. (KLEIN 2011)
Devido o fato do adesivo ainda ser importado há uma grande dificuldade em se conseguir a MLC com um preço mais competitivo, o adesivo acaba sendo o material mais caro para a fabricação da MLC, esse é um dos motivos pelo qual a MLC é muito pouco conhecida no Brasil, com baixa competitividade vários empreendedores acabam optando por outros tipos de materiais.
Segundo Klein (2011), apesar da madeira laminada colada ser um produto do século XIX, no Brasil só existe duas indústrias especializadas, uma no Rio Grande do Sul, e outra em São Paulo. Nessas indústrias o custo é da ordem de 2000 dólares o metro cúbico, o que torna o produto inviável ao comparado com madeiras serradas tropicais e de reflorestamento. Somente para informação, no Chile a MLC custa 750 dólares, e nos Estados Unidos e Canada 1000 dólares.
3. METODOLOGIA
O artigo busca analisar como a Madeira laminada colada está sendo utilizada no Brasil e quais as ferramentas utilizados pelos profissionais da área para proporcionar um crescimento no mercado de madeiras, já que esse produto é um material sustentável e com vários pontos positivos. Para isso utilizou-se três procedimentos, pesquisa bibliográfica, contato direto, pesquisa documental. Na pesquisa bibliográfica foram realizadas leituras de revistas, artigos científicos, e seminários, publicados em meios eletrônicos e escritos. O contato direto foi realizado através do engenheiro industrial, onde os dados foram coletados através de observação, entrevista e questionário.
O artigo tem como objetivo analisar como está o crescimento da MLC no Brasil e qual a postura de quem trabalha com esse material. O problema de pesquisa será apresentado da seguinte forma: quais as ações das empresas envolvidas na fabricação da MLC, quais as dificuldades de fabricação e quais os métodos utilizados para divulgação desses materiais, que ainda é pouco reconhecido no Brasil.
A elaboração desse estudo teve autorização concedida pelo Carlito Calil Neto, participante da entrevista e que forneceu os dados necessários para o estudo. A entrevista ocorreu em novembro de 2014, e teve uma duração de aproximadamente 120 minutos, foi importante para estudar a análise base do estudo, proporcionando a visão da teoria na prática.
Primeiramente foi realizado um contato através de email. Em seguida realizou-se uma pesquisa qualitativa com caráter exploratória, por meio de entrevista que responderam as seguintes perguntas: quais as dificuldades encontradas na fabricação da MLC e quais os principais empecilhos para o crescimento desse material no Brasil.
4. ESTUDO DE CASO
Nesta seção são apresentados os resultados da pesquisa, que foi subdivida em cinco seções. Primeiro foi apresentado os materiais utilizados, segundo o processo de fabricação, em seguida será abordado a sustentabilidade e os custos e a ultima parte é apresentação de algumas edificações.
As primeiras madeiras laminadas começaram aparecer por volta dos anos de 1905, que eram laminas sobrepostas umas as outras, estas eram unidas por parafusos e não tinham total resistência, pois a função dos parafusos era apenas unir uma peça a outra, o que provocava um grande esforço, quando se colocavam mais parafusos o esforço era distribuído proporcionalmente entre os parafusos. A dificuldade encontrada na utilização dessa técnica proporcionou um crescimento na fabricação da cola, no ano de 1940, tornando esse produto de único elemento estrutural, devido sua função, que é unir as tábuas dividindo proporcionalmente o esforço.
4.1 MATERIAIS UTILIZADOS
Atualmente tem se notado um grande avanço no mercado de madeira laminada colada, que foi notado através do surgimento de novas empresas e com a grande procura por informações a respeito dos materiais, dito na entrevista por Calil (2014). Esses elementos podem ser estruturais ou não. A madeira utilizada pela Calil Madeiras é o pinus, 100 % impermeável, possui baixo peso próprio e é capaz de suportar cargas rápidas. A madeira para a fabricação da MLC não é plantada por eles, mas isso não é um impasse para a redução do preço desse material.
A cola a ser usada pode ser resorcina, caseína, ureia-formol, e mela mina, depende muito do processo de produção, do uso da estrutura, e das condições que a estrutura é submetida. Há relatos de uma empresa no Brasil esta começando a fabricar a cola para MLC, a base de mela mina e ureia, mas ainda está em testes.
Segundo Calil (2014) em entrevista a MLC apresenta varias vantagens sobre outros produtos engenheirados da madeira sendo algumas principais: grande envergadura com uma grande capacidade de cargas e baixo peso próprio, alta resistência ao fogo, estabilidade dimensional, material resistente a MLC é resistente a substancias químicas e agressivas.
4.2 A FABRICAÇÃO
Para produção da madeira laminada colada é realizado duas técnicas, a técnica da colagem e a técnica da laminação. Esse produto passa por alguns processos, que serão descritos na figura 1.
Figura 1: Processo de fabricação da Madeira laminada colada. Fonte: O autor
O processo de fabricação se inicia com o corte da madeira proveniente da floresta de pinus, essa madeira é processada depois secada, para que a cola seja aplicada e tenha um bom resultado à madeira deve estar com a humidade de 8% a 12%. O quinto processo é a classificação visualmente, para em seguida eliminar os defeitos encontrados na madeira. No sétimo passo a madeira é encaminhada para o processo finger joint, que são a abertura dos entes que possuem uma medida de 15, 21, e 28 cm, nos estremos das peças onde é feito a colagem, a calibragem das lamelas é o oitavo procedimento, onde a madeira já esta passando pelo passador de cola, que esta apresentada na figura 2. O nono processo é a preparação das peças antes da prensagem. Após a prensagem das peças realizada no décimo procedimento, a madeira é calibrada e finaliza a produção com a madeira laminada colada. Na figura 3 é mostrado o equipamento onde se realiza a prensagem da madeira
Figura 2 : Passador de cola
Figura 3: Prensa
Fonte: O autor
A Madeira Laminada Colada é um produto industrializado, mas que ainda não possui um controle de qualidade no Brasil como há em outros produtos industrializados. O controle de qualidade permite identificar o tipo especifico de cada produto, os lugares que podem ser utilizados, da mesma forma que existe com o aço, ou outros materiais. A MLC requer esse controle de qualidade, que já existe em outros países, com o método de numerações, onde cada número representa um tipo de resistência, identificando os lugares específicos para a utilização de cada peça. A MLC pode ser usada para grandes estruturas, peças pequenas e peças embutidas que não é muito usada no Brasil, por ter um custo ainda elevado, quando se pensa nesse produto pensa-se em um produto que ficar exposto. No entanto a madeira laminada colada é muito influenciada pelo fator preço.
Atualmente no Brasil já existem mais de vinte empresas especializadas na fabricação da MLC, dessas cinco empresas são destaque, e estão
localizadas na região sul, sudeste e centro oeste. As cidades correspondestes são Rio Grande do Sul, Presidente Prudente MG, Catalão GO, Taboão da Serra SP, São Paulo capital. Dentre as cinco melhores empresas a Calil Madeiras da consultoria em quatro.
4.3 SUSTENTABILIDADE DA MLC
A estrutura em MLC é um produto cinco vezes mais leve que outras estruturas. Em sua fabricação é necessária uma energia muito menor que a utilizada nos outros materiais, só para uma comparação, para a fabricação de cimento utiliza-se cinco vezes mais energia, para a fabricação de vidro gasta se14 vezes mais energia, e para o aço gastaria 24 vezes mais energia.
A madeira é um consumidor de CO2, uma peça de madeira é um acúmulo de CO2, se essa madeira for utilizada em algum processo o CO2, ficará preso ao objeto utilizado, mas se essa madeira se decompor por natura esse CO2 voltaria ao meio ambiente, prejudicando o meio ambiente, além de invalidar a fotossíntese feita pela árvore ao longo de sua vida.
4.4 CUSTOS
A madeira é um material renovável que gasta menos energia em sua fabricação, o que favorece a redução de custo de fabricação e consequentemente a redução do custo final do produto. No entanto a madeira laminada colada é mais cara devido à baixa procura pelo produto, e pela escassez de empresas que comercializam a cola, aumentando o custo desse produto e consequentemente influenciando o preço da madeira. Hoje a cola varia seu custo entre R$ 40,00 a R$ 55,00 Kg.
Hoje a empresa pesquisada consegue a MLC a um valor de R$ 3000,00 m³, mas tem por meta conseguir muito em breve reduzir esse valor pela metade, o que além de um produto competitivo tornaria a MLC um produto até mais em conta que outros.
4
.5 ALGUMAS EDIFICAÇÕES EXECUTADAS COM MLC
A MLC tem a capacidade de vencer vãos maiores que 100 metros, mas a maior edificação executada no Brasil teve a consultoria da empresa
pesquisada, ela vence um vão de 100 metros, fica situada em Lajes (Santa Catarina). Há Varias outras edificações com a utilização de madeira, dentre elas também pode-se destacar a passarela sobre o rio Piracicaba com 105 metros de comprimento e 78 metros de vão livre o que a constitui a mais longa do gênero no hemisfério sul representada na figura 4.
Figura 4: Passarela Rio Piracicaba
Execução da casa folha (Angra dos Reis)
Fonte: estruturasdemadeira.blogspot.com
Casa Folha (Angra dos Reis)
Entrada do laboratório de madeira USP São Carlos
Fonte: O autor
Como observado nas figuras a MLC é um matéria com ótima estética, utilizado em vararias estruturas de cargas rápidas e leves, muito indicado para marquises, coberturas, pérgolas, e outras construções de cargas leves.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O artigo teve por objetivo analisar a situação do uso e a comercialização da MLC e o que pode ser feito para aumentar a demanda. Percebeu-se que a Calil Madeiras se empenha em expandir esse material, através de cursos que já foram reduzidos pelo próprio Calil, pelo objetivo de reduzir o preço do m³ da MLC pela metade, se disponibiliza em ajudar em qualquer tipo de pesquisa sobre o assunto, disponibiliza o laboratório para testes experimentais em novos produtos como a cola que a Silquim esta fabricando.
Pode-se apostar em uma enorme crescente desse produto no Brasil já que um grande impasse para o crescimento da MLC é o preço, a Calil Madeiras tem por objetivo de reduzir o preço para R$ 1500 que seria mais em contra que a estrutura de concreto, é um material mais bonito, sustentável, e que atende muito bem as necessidades de resistência e que acaba sendo o material ideal quando se trata de meios agressivos, outro grande impasse para o crescimento desse produto é a cola que é o motivo da dificuldade de redução de preço para esse material, a cola já esta em testes para ser fabricada no Brasil.
REFERÊNCIAS
ESTRUTURA DE MADEIRA. Disponível em:
<http://pef2603g03.wordpress.com/2011/06/04/aspectos-historicos-madeira-laminada-colada/ acesso em: 11/11/2014
NETO.C.C Disponível em < http://madeiralaminadacolada.com/ acesso em: 18/11/2014
KUEHL.R.OTTO. Estrutura de madeira. Disponível
<http://www.ebah.com.br/content/-madeira-lamelada-colada/acesso em:09/11/201
NATTERERE, Julius; GÖTZ, Kar-Heinz; HOOR, Dieter; MÖHLER, Karl. “Construire en Bois. Choisir, Concevoir, Réaliser”. 2ª Edição. Lausanne: Presses Polytechniques et Universitaire Romandes, 2001
REMADE: Revista da madeira, Disponíve
em:<http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_materia.php?num=1473&s ubject=MLC&title=A%20madeira%20laminada%20colada> acesso em:
NATTERERE, Julius; GÖTZ, Kar-Heinz; HOOR, Dieter; MÖHLER, Karl. “Construire en Bois. Choisir, Concevoir, Réaliser”. 2ª Edição. Lausanne: Presses Polytechniques et Universitaire Romandes, 2001
