UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA CAMILA LIMA MAIA USO DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO MOSSORÓ - RN 2012

2 CAMILA LIMA MAIA USO DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semiárido UFERSA, Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas para a obtenção do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia. Orientadora: Prof a. Dr a. Sc. Marineide Jussara Diniz UFERSA. MOSSORÓ - RN 2012

3 Bibliotecária: Vanessa de Oliveira Pessoa Ficha catalográfica preparada pelo setor de classificação e catalogação da Biblioteca Orlando Teixeira da UFERSA M217u Maia, Camila Lima. Uso do bambu como material de construção. / Camila Lima Maia. -- Mossoró, f.: il. Monografia (Graduação em Ciência e tecnologia) Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Orientador: Drª. Marineide Jussara Diniz. 1. Bambu. 2. Utilização. 3. Material de construção. I. Título. CDD:584.9

4 CRB15

5 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, por todas as benções que me foram dadas. Agradeço a minha família, em especial a minha mãe Maria Cirleide de Lima, por todos os sacrifícios feitos para que eu pudesse realizar meus sonhos e concretizar meus objetivos, pois sem ela nada disso seria possível, por incutir em mim princípios para que eu pudesse sempre buscar o que é correto, crescendo como pessoa e academicamente sem nunca precisar pisar nem desrespeitar ninguém. Agradeço a meus irmãos e amigos pelo apoio de sempre e aos colegas de faculdade pelas noites e tardes de estudo, pela paciência, compreensão e por toda a ajuda e companheirismo nos momentos mais difíceis da vida acadêmica. E aos professores que me proporcionaram o conhecimento intelectual para que eu possa ser uma grande profissional no futuro. Agradeço a UFERSA, por proporcionar tamanho amadurecimento, conhecimento e crescimento pessoal, por despertar em mim o senso critico e a coragem de lutar pelo julgo certo. E por fim, agradeço a minha orientadora Marineide Jussara Diniz, por se dispor a me ajudar com o TCC, pela paciência, conselhos e apoio em todos os momentos, para que este trabalho saísse da melhor maneira possível.

6 Nunca deixe que lhe digam que não vale a pena acreditar no sonho que se tem, ou que seus planos nunca vão dar certo, ou que você nunca vai ser alguém (...). Se você quiser alguém em quem confiar, confie em si mesmo. Quem acredita, sempre alcança! Renato Russo.

7 RESUMO Os materiais utilizados hoje na construção civil trazem muitos prejuízos ao meio ambiente, surgindo assim à necessidade de novos materiais que venham minimizar esses problemas, tendo o bambu como uma ótima alternativa de desenvolvimento sustentável, já que ele apresenta boa resistência, baixo custo, eficiência como material em obras existentes no mundo todo e o fato de ser um material renovável. O bambu é uma gramínea da família Poaceae ou Gramineae pertencentes à subfamília Bambusoideae. Existem mais de 1000 espécies espalhadas pelo mundo afora, sendo os gêneros Bambusa guadua, o Dendrocalamus giganteus, o Bambusa tuldoides e o Bambusa vulgaris os mais utilizados como material na construção civil. O seu uso como material de construção data de tempos pré-históricos em países asiáticos e da América Latina. Desta forma, este trabalho mostra as propriedades do bambu, as características gerais e específicas, suas muitas utilidades e o destaque que o bambu vem ganhando na atualidade. De maneira mais particular, este trabalho mostra as várias aplicações que o bambu pode ter nos mais diferentes sistemas construtivos, destacando as técnicas utilizadas para se construir com bambu, os métodos utilizados para o tratamento das varas a serem utilizadas bem como sua aplicação também em construções rurais. Palavras chave: Utilização. Bambu. Materiais de construção.

8 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Razão entre tensão de tração e massa especifica de alguns materiais...42 Quadro 2 Resistência dos bambus a Flexão...43 Quadro 3 Resistência das fibras...44

9 LISTA DE SIGLAS E SÍMBOLOS Aço CA-25 Aço concreto armado capacidade de suporte 250 MPa CO 2 Dióxido de carbono CPRA - Centro Paranaense de Referencia em Agroecologia CPU - Unidade Central de processamento INBAR - International Network For Bamboo And Rattan MOE Módulo de elasticidade Monitor TFT - Transitor em filme fino (thin film transistor) MP3 - Mpeg 1 layer 3 ( mini player, camada 3) O 2 Oxigênio ONG - Organização Não Governamental PANACA - Restaurante do Parque Natural Agropecuário da Costa Rica PVC Cloreto de polivinila R - Razão entre tensão de tração e peso específico UFERSA - UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO UNESP - UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA y - Peso específico & - Tensão de tração

10 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Ponte de bambu na Universidade Tecnológica de Pereira, Colômbia Figura 2: Palácio Taj Mahal Figura 3: Plantio Itapajé de bambusa vulgaris Figura 4: Touceira de bambusa vulgares Figura 5: Bambu do gênero Guadua Amazônia Figura 6: Base de concreto Figura 7: Abertura para preenchimento da vara com concreto Figura 8: Painel de vedação Figura 9: Sequência de construção de residência com painéis pré-moldados de bambu no Equador Figura 10: Telha de bambu Figura 11: Escada de bambu Figura 12: Ligação Figura 13: Esquema de Ligação com parafuso Figura 14: Partes do bambu Figura 15: Aspectos Anatômicos e Morfológicos do colmo Figura 16: Diferentes tipos de rizomas Figura 17: Rizoma típico de bambu entouceirante Figura 18: Rizoma típico de bambu alastrante Figura 19: Folha Figura 20: Fruto do bambu

11 Figura 21: Floresta de bambu Figura 22: Ensaios em peças de bambu Figura 23: Dinoderus minutus, caruncho do bambu Figura 24: Cura na mata Figura 25: Secagem com fogo segundo Van Legen Figura 26: Secagem com aquecedor solar Figura 27: Banheira de barril de ferro Figura 28: Tratamento pelo método Boucherie Figura 29: Recepção do Hotel do Frade & Golf Resort Figura 30: Restaurante do Hotel do Frade Figura 31: Casa no condomínio do Frade Figura 32: Sede da ONG. IBIOSFERA Figura 33: Aspecto geral do restaurante do Parque Natural Agropecuário da Costa Rica PANACA Figura 34: Vista interna do restaurante do Parque Natural Agropecuário da Costa Rica PANACA Figura 35: Fachada do estacionamento do zoológico de Leipzig (Alemanha) Figura 36: Forro do Aeroporto Internacional de Barajas (Espanha) Figura 37: Pavilhão Roberto Guimarães no Rio de Janeiro Figura 38: Bamboo Watch Tower Figura 39: Gazebo de Dois Andares Figura 40: Centro Cultural Max Feffer Figura 41: Museu Nacional de Arte em Osaka, Japão

12 Figura 42: Residência de bambu e madeira em Guadalupe, México Figura 43: Pavilhão Zeri, construído como modelo em escala real, para Expo-Hannover Figura 44: Igreja Nuestra Señora de La Pobreza, em Pereira, Colômbia Figura 45: Galpão construído com estrutura de Bambu e conexões metálicas Figura 46: Estufa ecológica desenvolvida pelo CPRA Figura 47: Viveiros para produção de mudas Figura 48: Cerca em forma de fileiras Figura 49: Casa de bambu Figura 50: Notebook da Assus Bamboo Series, lançado em agosto de Figura 51: Teclado e mouse da Evergreen Japan Figura 52: Monitor TFT de 15 polegadas completa o conjunto CPU, teclado e mouse. Tem resolução de x

13 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS METODOLOGIA REVISÃO DE LITERATURA HISTÓRICO USOS DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO TÉCNICAS CONSTRUTIVAS COM BAMBU Pilares Fundações Painel de Vedação Telhas e escadas Ligações VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO VANTAGENS DESVANTAGENS CARACTERÍSTICAS DO BAMBU COLMOS RIZOMA Bambus Entouceirantes Bambus Alastrantes FOLHAS FRUTOS RAÍZES OUTRAS CARACTERÍSTICAS PROPRIEDADES DO BAMBU... 40

14 7.1 PROPRIEDADES MECÂNICAS Compressão Tração Flexão Torção Cisalhamento Resistência das fibras PROPRIEDADES FÍSICAS Densidade Umidade Variações dimensionais PROPRIEDADES QUÍMICAS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO SECAGEM FERVURA E COCÇÃO TRATAMENTO QUÍMICO BOUCHERIE ÁGUA OUTROS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO APLICAÇÕES OBRAS DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT RECEPÇÃO DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT RESTAURANTE DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT CASA NO CONDOMÍNIO DO FRADE PAVILHÃO SEDE DA ONG SÓCIO-AMBIENTAL IBIOSFERA RESTAURANTE DO PARQUE NATURAL AGROPECUÁRIO DA COSTA RICA PANACA USO DO BAMBU NAS ESTRADAS... 67

15 9.8 USO DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO NO MEIO RURAL Irrigação Construção de Galpões Casa de Vegetação ou Viveiros Cercas Instalações para galinhas caipiras Piso para aprisco de cabriteiros Estrutura para estábulos aplicados a pequenos animais Cocho para alimentação de pequenos animais Construção de Porteiras Pequenas Moradias Rurais CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS APÊNDICE A CURIOSIDADES SOBRE O USO DO BAMBU CURIOSIDADES O bambu na informática... 77

16 15 1 INTRODUÇÃO Os métodos usados hoje na construção, com materiais industrializados, produzem enormes quantidades de entulhos como depósitos sólidos, líquidos e gasosos que são despejados no meio ambiente e são difíceis de serem reincorporados na natureza. Com isso, surge a necessidade de renovar o consumo de materiais para a construção civil, através de materiais não convencionais, buscando a diminuição do impacto ambiental causado, destacando-se o bambu como uma alternativa de desenvolvimento sustentável. O bambu é uma espécie vegetal da família das Gramíneas, com mais de mil espécies existentes pelo mundo afora. Ele pode ser encontrado em quase todos os países, com exceção da Europa, tendo a sua maior concentração na América e na Ásia, onde é largamente utilizado como material de construção desde os tempos pré-históricos. Como, por exemplo, em Hong- Kong e na Colômbia, é comum ver-se casas, edifícios, pontes e andaimes feitos inteiramente com estruturas e acabamentos em bambu. Um exemplo clássico do uso estrutural do bambu é a construção milenar da cúpula do Taj Mahal. (recentemente substituída por outro material estrutural, aço). Alem de ter função estrutural, o bambu também pode ser usado como vários outros elementos construtivos como paredes, telhas, laminados de bambu para acabamentos, forros, pisos, mobiliários e utensílios. E ainda absorve grandes quantidades de CO 2 da atmosfera, ajudando a diminuir os efeitos do aquecimento global. O uso do bambu como material de construção ainda é pouco difundido no Brasil, pois ainda há muita resistência à utilização desse material devido à falta de pesquisa e divulgação de suas propriedades físicas e mecânicas, bem como de tratamentos eficazes para conservação e manutenção das varas utilizadas. Tendo em vista que o bambu já vem sendo utilizado como material na construção civil há muitos anos, o presente trabalho fará um estudo das vantagens e desvantagens de se utilizar esse material, apresentando seus principais aspectos físicos, mecânicos, bem como suas aplicações na engenharia e na arquitetura e as possibilidades do uso nas construções rurais e urbanas, por meio de pesquisa bibliográfica.

17 16 2 OBJETIVOS O objetivo principal desse trabalho de conclusão de curso é mostrar a importância que o bambu apresenta hoje para a construção civil, através do estudo das características gerais, pesquisas das propriedades específicas, métodos de conservação e aplicação desta gramínea como material de construção. 3 METODOLOGIA De acordo com Gil (2002), a pesquisa bibliográfica é desenvolvida com base em material já elaborado, constituído principalmente de livros e artigos científicos. Sendo assim, a metodologia utilizada neste trabalho foi uma revisão bibliográfica, tendo como fonte de pesquisa, artigos, livros, monografias, teses de mestrado, entrevistas em revistas especializadas, arquivos virtuais, bem como livros de literatura especializada dentre outros recursos disponíveis. No primeiro momento, foi feito toda a pesquisa, utilizando livros impressos e eletrônicos disponíveis na internet. Em seguida os dados foram analisados e expostos aqui, de forma a possibilitar maior esclarecimento e entendimento do assunto em questão, mostrando os prós e contras do uso do bambu como material de construção.

18 17 4 REVISÃO DE LITERATURA 4.1 HISTÓRICO Segundo Vidal (2003) apud Marquez (2006), a origem da palavra bambu ainda é pouco conhecida. Alguns estudiosos atribuem ao médico da corte Pérsia, Ctesias, a autoria dos primeiros escritos sobre o bambu, indicando que os povos da índia oriental o usavam para a fabricação de canoas. Outros indícios levam a crer que a palavra bambu vem da palavra mambum, nome dado pelos nativos da tribo Mambu para a planta na região da Índia. Outros pesquisadores do bambu afirmam que este tem sua origem na era Cretácea. De acordo com Donato et al (2010), o Bambu é uma planta da família das gramíneas (Poaceae ou Gramineae) pertencentes à subfamília Bambusoideae. Essa subfamília se subdivide em dois grupos, a Bambuseae (os bambus chamados de lenhosos) e a Olyrae (os bambus chamados herbáceos). Estima-se que existam cerca 1250 espécies, espalhadas entre 90 gêneros distintos, presentes de forma nativa em quase todos os países do mundo, tendo maior concentração na América e na Ásia, não sendo encontrados na Europa. Tem muita capacidade de adaptação, podendo se desenvolver em regiões tanto de climas tropicais como temperados, e também em diversas altitudes, como no nível do mar até altitudes acima de 4000 metros. Segundo Recht, Wetterwald (1994) apud Marquez (2006), o histórico do uso do bambu na construção civil data da pré-história em países do sul asiático e China, onde o bambu era empregado na construção de habitações e pontes (Figura 1). Estas pontes, construídas há cerca de cinco mil anos, utilizavam cabos feitos de fibras de bambu e tinham uma incrível capacidade de vencer grandes vãos. Marquez (2006) cita como exemplo do uso arquitetônico do bambu o Taj Mahal (Figura 2), que recentemente foi reformado e sua estrutura de bambu foi substituída por outro elemento estrutural (aço).

19 18 Figura 1: Ponte de bambu na Universidade Tecnológica de Pereira, Colômbia. Fonte: PADOVAN, Figura 2: Palácio Taj Mahal. Fonte: PADOVAN, Marquez (2006) afirma que o uso do bambu na construção civil é bastante difundido também em vários países da América Latina, como: Peru, Equador, Costa Rica e Colômbia. De acordo com Pereira Neto et al (2009), sítios arqueológicos no Equador mostram que o bambu é utilizado há cerca de 5000 anos na América do Sul, primeiramente pelos indígenas. No Brasil, as espécies mais conhecidas e disseminadas de bambu são aquelas de origem asiática. Algumas delas foram introduzidas pelos colonizadores portugueses

20 19 (principais gêneros: Bambusa e Dendrocalamus), trazidas de suas possessões na Ásia. (BERALDO, 2012). Atualmente, tais gêneros de bambus encontram-se disseminados por todo o território nacional, fazendo parte do ecossistema, servindo de proteção da fauna e preservando os lençóis d água. Além de fazer parte da típica paisagem rural brasileira, tais bambus começam a despertar o interesse econômico junto a empresas. Pode-se citar, por exemplo, no Maranhão, as imensas plantações de Bambusa vulgaris Schrad, (Figura 3) pertencentes ao grupo João Santos (Itapagé), destinados à produção de celulose para a fabricação de sacarias industriais. (BERALDO, 2012). Figura 3: Plantio Itapajé de bambusa vulgaris. Fonte: PADOVAN, USOS DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Devido à crescente preocupação com o meio ambiente e com o déficit habitacional vêm se destacando pesquisas com materiais alternativos de baixo custo. Dentre tais materiais destaca-se o bambu, material abundante, de rápido desenvolvimento e renovável. (ESPELHO; BERALDO, 2004). De acordo com Morado (1994), estudos feitos em todo o mundo apontam o bambu como material viável e adequado para a construção, podendo ser integrado à produção

21 20 moderna de edificações e estruturas. Vigas, arcos, cúpulas, pórticos, telhados, tendas, casas, templos, vilas inteiras são produzidos há centenas de anos com técnicas construtivas tradicionais. Pesquisas estão sendo feitas para buscar novas soluções e agregar tecnologia a essas construções, melhorando sua eficiência. Ainda segundo Morado (1994), no que se refere à sustentabilidade, o bambu (Figura 4) se mostra uma excelente alternativa construtiva em substituição à madeira, já que esta cresce muito mais lentamente que a primeira, atingindo seu tamanho ideal para corte numa média de 30 anos ou mais, uma vez que o bambu cresce muito mais rápido podendo está pronto para o corte em até três anos. Figura 4: Touceira de bambusa vulgares. Fonte: MARÇAL, De acordo com Pereira Neto et al (2009), o bambu tem um importante potencial social, sendo de extrema importância para o desenvolvimento em países do chamado Terceiro Mundo. Por exemplo, em países como Colômbia, Equador e Costa Rica, já existem programas sociais de construção de casas populares com bambu que está criando mão de oba capacitada, diminuindo assim o desemprego. Esses programas são resultado do esforço de arquitetos e engenheiros latino-americanos como Oscar Hidalgo Lopez, Simón Vélez e Ana Cecilia Chaves, cujo trabalho é internacionalmente reconhecido. O bambu pode ser usado de forma estrutural em colunas, vigas, lastros e pilar. Também pode ser utilizado como caibro, ripa, dreno, piso e revestimentos, entre outros. Sem

22 21 função estrutural, serve como telha, forro e maçaneta. Pode ser utilizado em escadas, janelas, paredes, servindo até mesmo como isolante acústico ou como substituto de tijolos. É apropriado também para determinados encanamentos de água e se tratados adequadamente podem durar como madeira de lei. No âmbito rural, o bambu pode ser utilizado para a construção de cercas, para a irrigação, construção de viveiros, pequenas residências e etc.. Segundo Beraldo e Azzini (2004), no Brasil ainda não se aproveita todo o potencial do bambu devido a uma resistência cultural à aceitação deste como material durável e confiável, além da ideia errônea de associá-lo às obras temporárias e também à miséria e, com isso, diminuindo seu interesse científico e tecnológico. Em BAMBU BRASILEIRO (2012), tem-se que apesar do trabalho sério de alguns profissionais, como Cláudio Bernardes do Rio de Janeiro, o bambu ainda é reconhecido como madeira dos pobres. Lentamente o esforço de pesquisadores, engenheiros e arquitetos vão derrubando essa ideia retrógrada. O Professor Antônio de Barros Salgado, do Instituto Agronômico de Campinas, construiu uma casa com base de contra vento no Estado de São Paulo, mostrando avanços nas pesquisas com bambu. Porém, de acordo com Pereira (2001), no Brasil, o bambu ainda é usado de modo restrito a aplicações tradicionais, como artesanato, vara-de-pescar, fabricação de móveis e na produção de brotos comestíveis. De acordo com Teixeira Jr. et al (2009), a Ásia nos mostra os exemplos vivos mais antigos das construções com bambu, em templos japoneses, chineses e indianos. Na África também se encontram muitas habitações populares construídas com bambu. A organização chinesa International Network for Bamboo and Rattan (Inbar) estima que mais de um bilhão de pessoas habitem construções desse tipo em todo o mundo. Porém, a maioria delas foi erguida em países em desenvolvimento, com técnicas tradicionais que estão se perdendo. As Espécies mais utilizadas como material de construção, por ordem de preferência, são a Bambusa guadua (Figura 5), Dendrocalamus giganteus, Bambusa tuldoides e Bambus vulgaris (PEREIRA NETO et al, 2009).

23 22 Figura 5: Bambu do gênero Guadua Amazônia. Fonte: Acesso em: 02 maio, TÉCNICAS CONSTRUTIVAS COM BAMBU Para Marçal (2008), a qualidade das estruturas de bambu na construção civil está relacionada às técnicas construtivas destinadas a este material. Algumas são básicas, porém muito importantes, por exemplo: Pilares De acordo com Marçal (2008), O bambu deve sempre manter uma distância do solo, a fim de se evitar o contato direto das peças com a umidade do terreno, que pode causar o aparecimento de fungos, aumentar a umidade interna e diminuir a resistência do material. Segundo Benetti et al, (2009), os pilares (Figura 6), portanto, são construídos em bases de concreto, isolando-os do solo e protegendo da umidade.

24 23 Figura 6: Base de concreto. Fonte: MARÇAL, Fundações No que diz respeito às fundações, de acordo com Marçal (2008), a ligação das varas com a fundação pode ser feita de várias maneiras. A mais usada é o preenchimento do colmo com concreto (Figura 7), feito através de uma abertura circular acima do nível de massa a ser usado. Para uma interação ideal entre vara e fundação deve-se usar uma barra de ferro chumbada pelo menos a 30 cm na fundação e 30 cm dentro da vara. Sempre observando a aderência entre a barra de ferro e o concreto.

25 24 Figura 7: Abertura para preenchimento da vara com concreto. Fonte: MARÇAL, Painel de Vedação Segundo Benetti et al (2009), o bambu na forma de painel de vedação (Figura 8) pode constituir-se de varas verticais ou ripas inseridas em molduras, podendo ser de bambu ou de madeira, dependendo da necessidade ou preferência. Além disso, os painéis de vedação feitos de bambu podem ser preenchidos com barro ou argamassa (Figura 9). Estes painéis são de grande flexibilidade, de fácil execução e passíveis de futuras ampliações.

26 25 Figura 8: Painel de vedação. Fonte: NUNES, Disponível em Acesso em : 29 abril, Figura 9: Sequência de construção de residência com painéis pré-moldados de bambu no Equador. Fonte: PADOVAN, 2010.

27 Telhas e escadas De acordo com Benetti et al (2009), na construção de telhas de bambus (Figura 10), estas devem ser amarradas umas às outras com arame galvanizado, evitando que o vento as tire do lugar. As escadas (Figura 11) feitas de bambu são apoiadas em estruturas de outros materiais, geralmente de concreto, propiciando um menor contato com o solo, visto que a umidade pode diminuir significativamente a sua vida útil. Na junção dos degraus podem ser utilizados elementos metálicos, fibras naturais, etc., que contribuem com a ligação e estruturação das escadas de bambu. Figura 10: Telha de bambu. Fonte: PEREIRA NETO et al, 2009.

28 27 Figura 11: Escada de bambu. Fonte: Acesso em: 19 maio, Ligações Para fazer as ligações com bambu (Figura 12) recomenda-se parafusá-las (Figura 13) para proporcionarem maior estabilidade. Não se recomenda a utilização de pregos, pois estes podem causar fissuras e quebras no material. Segundo Marquez (2006), o tipo de ligação com bambu mais utilizada hoje em dia é a Ligação Vélez, desenvolvida pelo arquiteto colombiano Simón Vélez e consiste na abertura de um orifício na parte superior do colmo de bambu parafusado onde, após o travamento da estrutura, ocorre a injeção de concreto. Esta solução visa evitar o cisalhamento, patologia que pode ser causada na utilização dos parafusos para união e fixação das peças estruturais. Com o simples aumento da superfície de contato do parafuso e da parede de bambu, evitam-se as fissuras e o esmagamento, talvez as características mais desfavoráveis na utilização do bambu na estrutura.

29 28 Figura 12: Ligação. Fonte:DONATO et al, Figura 13: Esquema de Ligação com parafuso. Fonte: MARQUEZ, 2006.

30 29 5 VANTAGENS E DESVANTAGENS DO USO DO BAMBU COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO 5.1 VANTAGENS De acordo com Benetti et al (2009), dentre as muitas vantagens do uso do bambu como material de construção, destaca-se o fator ambiental e a economia. O bambu é um material renovável e capaz retirar da atmosfera cerca de 62 toneladas de CO 2 por hectare plantado/ano (aproximadamente 3 vezes mais que uma floresta nativa ou de reflorestamento), e liberar aproximadamente 35% a mais de O 2. No aspecto econômico, pelos cálculos do professor Ghavami apud Teixeira Jr. et al, (2009) a sua utilização pode reduzir em mais de 30% o custo final da construção. Beraldo (2012) faz um estudo das vantagens que o bambu apresenta quando usado como material de construção e algumas delas são listadas a seguir: Dentre as inúmeras vantagens do uso do bambu como material de construção, podemos destacar a perenidade, pois embora os colmos tenham uma vida útil variando entre 4 e 15 anos, a touceira (moita) é perene. Um exemplo encontra-se no Instituto Agronômico de Campinas (Fazenda Santa Elisa) onde ainda existem fileiras de bambu comum (Bambusa tuldoides) que foram plantadas há mais de um século. Outra vantagem diz respeito à tolerância do bambu a solos com baixa fertilidade, pois este pode se propagar em regiões inóspitas, onde outros vegetais jamais conseguiriam sobreviver. E, ainda, quando se efetuam os tratos culturais adequados, à produtividade do bambu pode aumentar significativamente. Dependendo da espécie de bambu os colmos podem ser cortados após 2 a 4 anos, constituindo-se na matéria-prima natural mais rapidamente produzida. Dependendo da aplicação desejada, esse intervalo de tempo pode ainda ser reduzido. (BERALDO, 2012). O bambu pode apresentar-se sob as mais diversas formas e são umas das estruturas mais perfeitas da natureza, pois combinam flexibilidade e leveza. Os colmos são geralmente

31 30 ocos e se dividem transversalmente por septos (diafragmas), aumentando a resistência do bambu e lhe confere cerca de 1/3 da densidade do concreto. Já foram catalogados milhares de usos para o bambu, por exemplo, na Ásia, onde o bambu tem sua maior aplicação desde tempos pré-históricos, é comum dizer que o bambu acompanha o homem "do berço ao túmulo", tamanha é a sua importância. O bambu foi largamente utilizado na construção civil, sobretudo em construções rurais, desde o tempo colonial. O bambu também é objeto de estudos para o reforço do concreto, ou combinado com diversos tipos de aglomerantes. 5.2 DESVANTAGENS Beraldo (2012), também fez um estudo sobre as desvantagens em relação ao uso do bambu como material de construção. Algumas são listadas a seguir: Uma grande desvantagem em relação ao uso do bambu como material de construção é a falta de normatização, pois o bambu ainda não apresenta especificação técnica para uso na construção. Desse modo os resultados apresentados pelos diferentes autores nem sempre podem ser comparados entre si, o que dificulta a tarefa dos projetistas e dos construtores. Outra desvantagem é a baixa resistência apresentada pelo bambu ao ataque do caruncho (Dinoderus minutus) e o tratamento dos colmos para resistir a esse ataque ainda não alcançou o mesmo nível industrial daquele observado para a madeira. Além disso, o bambu é muito higroscópico e, em presença de variações de umidade, fendilha e racha. Esse fato, além de causar instabilidade nas construções, abre caminho para o ataque do caruncho. O bambu apresenta também um elevado risco durante incêndios, assim como ocorre com a madeira. Mas um dos grandes entraves à disseminação do uso do bambu em construções esta relacionado à ausência de fornecedores de mudas, quando se pensa na execução de projetos em escala industrial. Apenas para o setor do paisagismo e da decoração encontra-se certa disponibilidade de mudas (embora o preço seja, geralmente, muito elevado).

32 31 Por fim, embora o bambu já seja largamente utilizado em todo o mundo, o Brasil não descobriu ainda o potencial desta gramínea para as mais diversas aplicações, pois se associa o bambu a obras temporárias ou a miséria, diferentemente do que acontece em outros países da América Latina, onde o uso do bambu não encontra tantas restrições, sobretudo devido à escassez de madeira nativa.

33 32 6 CARACTERÍSTICAS DO BAMBU O bambu é composto basicamente por raízes e rizomas na parte subterrânea, folhas, flores, frutos e colmo na parte aérea (Figura 14). Figura 14: Partes do bambu. Fonte: SILVA, COLMOS Os colmos (Figura 15) são cilíndricos, geralmente ocos, muito resistentes e flexíveis. Estruturalmente, os colmos de bambu são constituídos por nós e internós, sendo esses últimos, segmentos ocos compreendidos entre dois nós consecutivos. Nas regiões dos nós ocorrem as ligações transversais entre as paredes do colmo. O comprimento e o diâmetro dos internós, bem como a espessura da parede do colmo, variam com a espécie e com a posição ao longo da altura. (BERALDO; AZZINI, 2000).

34 33 De acordo com Beraldo e Azzini (2000), sob um ponto de vista biológico, os colmos de bambu podem ser considerados como um material estrutural otimizado, pois, são produzidos anualmente, sem a necessidade de novos plantios, num curtíssimo período de tempo (80 a 110 dias), com a menor quantidade possível de massa fibrosa. Conforme Silva (2005), os colmos têm a capacidade de realizar a fotossíntese, entretanto sua principal função é dar estrutura a parte aérea, armazenar e conduzir a seiva bruta e elaborada. Do ponto de vista agronômico o colmo é a parte mais importante do bambu, pois ele é a matéria prima utilizada na construção civil, fabricação de papel, tecido, pisos, móveis e etc.. Portanto, é com base nas características do colmo que se escolhe a espécie de bambu que deverá ser cultivada para fins comerciais. Por exemplo, os bambus utilizados na construção civil devem ter colmos retilíneos, com diâmetro maior e menor teor de amido. Figura 15: Aspectos Anatômicos e Morfológicos do colmo. Fonte: SILVA, RIZOMA De acordo com Silva (2005), o Rizoma (Figura 16) é um caule subterrâneo composto de nós e internós que se desenvolve paralelamente a superfície do solo. Quanto ao tipo de rizoma, existem dois grupos diferentes de bambus, os que formam touceiras e os alastrantes.

35 34 Figura 16: Diferentes tipos de rizomas. Fonte: SILVA, Bambus Entouceirantes De acordo com Silva (2005) e BAMBU CARBONO ZERO (2012), os bambus entouceirantes (Figura 17) também podem ser chamados de cespitoso ou simpodial e fazem parte do grupo dos paquimorfos, pois são curtos e grossos. Seus rizomas são sólidos, com raízes na sua parte inferior tendo como principais espécies pertencentes a este grupo encontradas no Brasil a Bambusa Vulgaris, conhecida por suas aplicações em cercas vivas, cercas de galinheiro, paisagismo, lenha e até produção de celulose, a Bambusa Tuldoide, também chamada de taquara, muito utilizada em artesanatos de cestarias e o Dendrocalamus G., também conhecido como Bambu Gigante ou Bambu Balde. Para Silva (2005), esses bambus, em sua maioria, apresentam melhor desenvolvimento em climas tropicais. Em temperaturas mais baixas essas espécies crescem mais lentamente. Os rizomas são dotados de gemas laterais que dão origem somente a novos rizomas. Muitas destas gemas permanecem inativas de forma permanente ou temporariamente. Apenas a gema apical do rizoma pode dar origem ao um novo colmo e por consequência cada rizoma emitirá

36 35 no máximo um colmo. Os colmos nascem todos próximos uns aos outros, de forma concêntrica. Figura 17: Rizoma típico de bambu entouceirante. Fonte: SILVA, Bambus Alastrantes De acordo com Silva (2005) e BAMBU CARBONO ZERO (2012), os bambus alastrantes (Figura 18) são também chamados de leptomorfos ou monopodial. Eles são bem resistentes ao frio, tendo origem na China e o principal gênero pertencente a esse grupo é o Phyllostachys chamados pelo nome popular Bambu Jardim, Cana da Índia, "Bambu mirim" ou Bambuira. O maior entre eles, o Bambu Mosso pode atingir diâmetros de até 12 cm e é conhecido por seus brotos comestíveis. Neste grupo encontra-se também a família Guadua, muito utilizados na Colômbia, devido a seu grande tamanho e resistência. Os bambus alastrantes são as espécies mais interessantes comercialmente, mas infelizmente, são também as espécies menos encontradas no Brasil. Para Silva (2005), os rizomas dos bambus alastrantes dificilmente são sólidos e, em geral, apresentam diâmetros menores que o dos seus colmos correspondentes. Nos nós dos

37 36 rizomas encontram-se algumas gemas, que podem permanecer dormentes por um tempo, ou permanentemente. Quando essas gemas estão ativas, elas brotam e produzem colmos esparsos, facilitando o manejo e a circulação dentro da plantação. Ainda segundo Silva (2005), os bambus alastrantes são extremamente invasores, o que demanda cuidados especiais no seu cultivo, como manter a floresta plantada confinada em uma área previamente estabelecida, a fim de evitar conflitos com vizinhos, com as áreas de reserva legal, áreas de preservação permanente e competição com outras culturas na mesma propriedade. Figura 18: Rizoma típico de bambu alastrante. Fonte: SILVA, FOLHAS De acordo com Silva (2005), a principal função das folhas do bambu (Figura 19) é realizar a fotossíntese e elaborar as substâncias necessárias ao rápido crescimento da planta. Os bambus são perenifólios, o que significa que eles possuem uma grande capacidade de reposição foliar.

38 37 Figura 19: Folha. Fonte: SILVA, FRUTOS De acordo com Filgueiras (1998) apud Silva (2005), o florescimento no bambu (Figura 20) é um fenômeno raro em muitas espécies, alguns só florescem a cada 120 anos. Várias espécies de bambus morrem ao florescer, pois é necessária uma enorme quantidade de energia para a formação de um grande numero de sementes. Os bambus herbáceos, no entanto, não seguem essa regra, já que florescem frequentemente e não morrem. Segundo Pandalai et al (2002) apud Silva (2005), os bambus produzem três tipos de frutos: cariopse, noz e baga, que podem ser chamados também de cariopse típica, cariopse folicóide, cariopse nucóide e cariopse bacóide.

39 38 Figura 20: Fruto do bambu. Fonte: Entreposto, Disponível em http: // 2006/curiosidade.htm. Acesso em: 23 março, RAÍZES Conforme Silva (2005), as raízes dos bambus partem dos rizomas e se distribuem em direção à copa numa profundidade diretamente proporcional as dimensões de cada espécie. Suas funções são ancorar a planta e extrair nutrientes e água do solo. Por ser uma monocotiledônea a raiz é fasciculada, não sendo, portanto, dotada de raiz principal. 6.6 OUTRAS CARACTERÍSTICAS De acordo com Donato et al (2010), o crescimento do bambu é acelerado (Figura 21), chegando à altura máxima em seis meses e a maturidade em três anos. Devido a seu crescimento rápido, pode-se produzir cerca de 40 ton/ha.ano, se assemelhando ao eucalipto.

40 39 Figura 21: Floresta de bambu. Fonte: Acesso em: 14 abril, Marçal (2008), diz que o bambu cresce no sentido do solo para o topo e as partes mais próximas do terreno são as mais antigas possuindo maior resistência e durabilidade. Os nós possuem uma grande quantidade de fibras, o que lhe confere maior resistência à compressão e proporcionam maior rigidez ao colmo. O bambu possui uma flexibilidade muito boa podendo quando verde entortar até certo limite e não fissurar ou romper. Conforme Donato et al (2010), o bambu se propaga de forma espontânea através de novos brotos, dispensando o plantio na mesma área por mais de 100 anos. O bambu pode crescer em quase todo tipo de solo, só não tolera terrenos alagado, compactado, argiloso, muito ácido e muito alcalino. Devido a sua incrível capacidade de adaptação, pode ser plantado em diversas altitudes até um limite de metros, dependendo da espécie. Chuvas regulares, com totais anuais entre e mm são ideais para uma produtividade elevada. Segundo Ghavami, (1989,1992); Moreira e Ghavami, (1995) apud Marçal, (2008), o bambu têm um baixo custo de produção, facilidade de transporte e trabalhabilidade, diminuindo assim os custos nas construções, isso se deve a suas características como alta produtividade, forma tubular acabada, estrutura estável, baixa massa específica e geometria circular oca.

41 40 7 PROPRIEDADES DO BAMBU 7.1 PROPRIEDADES MECÂNICAS As propriedades mecânicas do bambu dizem respeito a sua resistência quando submetido a esforços solicitantes. Elas são influenciadas principalmente pelos seguintes fatores: espécie, idade, tipo de solo, condições climáticas, época da colheita etc.. De acordo com Ghavami (1989) apud Marçal (2008), o bambu é um material de fácil trabalhabilidade e que apresenta características mecânicas específicas que o tornam adequado para o uso em construções. O bambu tem uma boa resistência quanto à compressão, torção, flexão e, principalmente quanto à tração (Figura 22) devido a sua forma tubular e suas fibras se distribuírem longitudinalmente, formando feixes de micro tubos. O modulo de elasticidade e a tensão ou modulo de ruptura depende do comprimento das fibras, que por serem todas no mesmo sentido, confere ao bambu sua grande resistência. Figura 22: Ensaios em peças de bambu. Fonte: Beraldo, UNICAMP.

42 41 Para se ter uma ideia, segundo Benetti et al (2009), peças curtas de bambu podem suportar tensões de compressão superiores a 50 MPa, superando a resistência dos concretos convencionais. Outro fator importante é o fato de que o concreto tem densidade superior a 2 Kg/dm³ e o bambu apresenta 1/3 desse valor. Desse modo, quando se considerada a resistência em relação à densidade (resistência específica), o bambu mostra-se mais eficiente do que o concreto. De acordo com Duarte (2010), ensaios feitos com bambu mostram que o seu módulo de elasticidade situa-se em torno de MPa, cerca de 1/10 do valor alcançado pelo aço. Cabos de bambus trançados oferecem resistência análoga ao aço CA-25 (2.500 kgf./cm 2 ). O peso, no entanto, é 90% menor. O bambu apresenta grande rigidez, podendo ser usado em estruturas secundárias, na forma de treliças e vigas. Ainda segundo Duarte (2010), estudos realizados no Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia da UNESP em Bauru mostram que as espécies dos gêneros Guadua (conhecido no Brasil como Taquaruçu), Dendrocalamus (denominado Bambu gigante ou Bambu balde) e Phyllostachys pubescens possuem boa resistência a esforços de tração, compressão e modulo de elasticidade. Podendo superar 180 MPa de resistência a tração (com energia por unidade de tensão 50 vezes menor que o aço) e 80 MPa para esforços de compressão (muito superior ao concreto e muitas espécies de árvores). De acordo com Teixeira Jr. et al (2009), devido á sua grande resistência, o bambu não verga, sendo utilizado na construção de andaimes, já em grande utilização no Japão. "Sua compressão, sua flexão e sua tração já foram amplamente testadas e aprovadas em laboratório", afirma Marco Antônio Pereira, professor do Departamento de Engenharia Mecânica da UNESP, em Bauru, que mora ha dez anos em uma casa de bambu Compressão Segundo Marçal (2008), alguns pesquisadores estudaram a resistência do bambu a compressão e verificaram que para corpos-de-prova de 30 cm de altura e 3 cm de diâmetro, a tensão de ruptura é de 80 MPa e um módulo de elasticidade em torno de 20 GPa. Decorrente

43 42 disso, conclui que o bambu poderia reforçar adequadamente o concreto em obras secundárias. A curva tensão-deformação no ensaio de compressão é quase linear. De acordo com Janssen, apud Schniewind (1989) citados em Marçal (2008), o bambu, como a madeira, apresenta uma dependência estreita entre propriedades mecânicas e massa específica. A resistência à compreensão (em MPa) pode ser estimada como igual ao produto da massa específica (em Kg/m³) por um fator 0,094. Segundo o autor o valor da resistência depende fortemente da proporção de fibras existentes no corpo-de-prova Tração Segundo Marçal (2008), no que se refere aos esforços de tração, o bambu apresenta uma boa resistência e, em algumas espécies, pode atingir até 370 MPa. A resistência à tração é de 2,5 a 3,5 vezes aquela obtida em ensaios de compreensão. Por isso, o bambu pode ser usando como um substituto para o aço, principalmente quando for considerada a razão entre sua resistência à tração e sua massa específica. Em geral, a resistência à tração do bambu, com ou sem nó, situa-se entre 40 MPa e 215 MPa, e o seu módulo de elasticidade varia entre 5,5 GPa e 18 GPa. (Vide Quadro 1). Quadro 1 Razão entre tensão de tração e massa especifica de alguns materiais. Fonte: MARÇAL, 2008.

44 Flexão Estudos feitos em relação à resistência do bambu a flexão mostraram um resultado em torno 30 MPa e 170 MPa. Beraldo (2003) apud Marçal (2008), em ensaios de flexão feitos com bambu, observou que o módulo de elasticidade dos colmos, usando segmentos de bambu, variou entre 6 GPa e 14 GPa, e sua resistência à flexão variou de 57 MPa a 133 MPa. Ele constatou também que o módulo de elasticidade é da ordem daquele observado em madeiras de boa resistência. (Vide Quadro 2). Quadro 2 Resistência dos bambus a Flexão. Fonte: MARÇAL, Torção De acordo com Marçal (2008), devido ao seu formato cilíndrico o bambu apresenta bons resultados quando submetido a forças de torção. No entanto, as fibras do bambu são facilmente descoladas e esse deslocamento pode ser muito prejudicial ao sistema de tensão, causando uma descontinuidade no mesmo. Essa descontinuidade tende a diminuir a resistência à torção da vara Cisalhamento Segundo Marçal (2008), o ponto fraco do bambu está no cisalhamento. Isto se deve ao fato das fibras serem unidas umas as outras unicamente por elementos naturais colantes e o

45 44 descolamento das fibras serem iniciados com baixos valores de tensões. A força de cisalhamento no bambu é paralela ao sentido das fibras. Ainda segundo Marçal (2008), um dos problemas que as forças de cisalhamento podem causar é o surgimento de fissuras, pois estas provocam quedas na resistência, e servem como local de entrada de água e facilita ação dos insetos, diminuindo assim a vida útil do bambu. De acordo com Beraldo (2003) apud Marçal (2008), em geral, quanto maior o teor de umidade do bambu, menor será sua resistência ao cisalhamento. A resistência ao cisalhamento perpendicular às fibras do bambu situa-se em torno de 30% de sua resistência à flexão, ou seja, em torno de 32 MPa (variação entre 20 MPa e 65 MPa). A resistência ao cisalhamento longitudinal às fibras é de, aproximadamente, 15% de sua resistência à compressão, ou seja, em torno de 6 MPa, com variação de 4 MPa a 10MPa Resistência das fibras Segundo Benetti et al (2009), a resistência das fibras varia de acordo com a sua posição na parede do bambu, sendo mais fortes as fibras da parte externa que as da parte interna. Quadro 3 Resistência das fibras. Parte externa Parte Interna Flexão: kg/cm kg/cm 2 Tensão: kg/cm kg/cm 2 Fonte: BENETTI et al, 2009.

46 PROPRIEDADES FÍSICAS Densidade De acordo com Pereira (2001), a densidade dos bambus varia entre 500 a 800 Kg/m³, dependendo principalmente do tamanho, quantidade e distribuição dos aglomerados de fibras ao redor dos feixes vasculares. Estas diferenças são menores mais perto do topo, devido ao aumento da densidade na parte interna e redução na espessura da parede, que apresenta internamente menos parênquima e mais fibras Umidade De acordo com o Beraldo (2012), o teor de umidade do bambu no momento do corte pode ser muito elevado, dependendo da época do ano, da espécie e da posição da amostra (base, meio ou ponta). A região da base apresenta maior umidade do que as demais. De uma forma geral, o bambu demora mais a secar do que madeiras com a mesma densidade, pois a perda de umidade na direção transversal às fibras é muito limitada Variações dimensionais De acordo com o Beraldo (2012), as variações dimensionais do bambu na direção longitudinal-axial são praticamente desprezíveis (inferior a 1%). Entretanto, ao contrário das madeiras, a deformação na direção tangencial (paralela à casca) nem sempre é inferior à deformação na direção radial (centro para a casca). Essa propriedade também depende da espécie, da idade do colmo e da posição (base, meio e ponta).

47 PROPRIEDADES QUÍMICAS Segundo o Beraldo (2012), a principal característica química do bambu é a presença do amido nas células parenquimatosas. Como elas são mais numerosas nas camadas internas do colmo, o ataque do caruncho (figura 23) sempre se inicia nessa região. O teor de celulose no bambu é da mesma ordem de grandeza daquele observado para a madeira de eucalipto. Experimentos indicaram que a produtividade de ambos é muito similar. Figura 23: Dinoderus minutus, caruncho do bambu. Fonte: PADOVAN, 2010.

48 47 8 MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO De acordo com Beraldo et al (2012), o bambu é uma das matérias-primas mais importantes para países em vias de desenvolvimento. No entanto, a exemplo de outros materiais lignocelulósicos, o bambu, por ser muito vulnerável ao ataque de fungos e insetos, deve receber tratamentos preservativos, que prolonguem sua vida útil. De acordo com Silva (2005), a eficiência do bambu como material de construção depende principalmente de sua capacidade de resistir a intempéries. A baixa resistência biológica dos colmos é a principal limitação na utilização do bambu como elemento estrutural na construção civil. Os bambus, como as madeiras, estão sujeitos à ação do tempo: sol, água e umidade do ar. Por esse motivo são necessários métodos adequados de tratamento e conservação das varas a serem utilizadas. Segundo a botânica colombiana Ximena Londoño apud Donato et al (2010) a boa resistência do bambu será obtida se estes forem colhidos na época e de forma adequada. A época adequada à colheita é o inverno, pois é nessa época do ano que o bambu guarda uma maior parte de suas reservas nas raízes (rizomas), e também é o momento antes do aparecimento dos novos brotos. O bambu, colhido nesta época do ano, apresenta menos açúcar, que é o alimento dos insetos e fungos que se alimentam do bambu, e, no inverno estes se apresentam em menor quantidade. No Brasil e no Hemisfério Sul esta época acontece no meio do ano. Por isso a cultura popular brasileira afirma que os meses mais adequados à colheita do bambu são os meses sem a letra "r": maio, junho, julho e agosto. Conforme Donato et al (2010), outra medida importante a ser tomada realiza-se após o corte, onde se aconselha deixar o bambu em pé no local de colheita, ainda apoiado nos vizinhos, por cerca de 2 a 3 semanas (Figura 24). Durante este período ele secará, mas ainda nos estados de temperatura, pressão e umidade em que sempre viveu.

49 48 Figura 24: Cura na mata. Fonte: CARDOSO, Disponível em Acesso em: 12 abril, Segundo Beraldo et al (2012), a idade dos colmos a serem cortados é a principal medida silvicultural que se deve levar em consideração para se ter um material de construção mais resistente. Deve-se colher colmos maduros, com mais de 3 anos, pois, com essa idade, estarão completamente lignificados. Os colmos colhidos antes do ponto máximo de maturação tornam-se mais vulneráveis aos insetos e fungos. Logo após o corte, os colmos de bambu podem ser submetidos a alguns tratamentos de cura, com o objetivo de torná-los mais resistentes ao ataque do caruncho. Para essa cura ou maturação, podem-se utilizar diferentes métodos. De acordo com Duarte (2010), para tratamentos a base de defumação tem-se o calor e a aplicação de substancias que protegerão o bambu das intempéries e pragas como: a seiva de bananeiras, cactos, ceras de abelha e de carnaúba, além de caldos feitos com cascas de arvores como a da aroeira e pau santo. Conforme Pereira Neto et al (2009), o bambu não exige técnicas complexas para o seu estabelecimento como plantação. A manutenção é feita através de irrigação, não sendo necessária a aplicação de produtos agrotóxicos. A colheita fortalece o bambual e é feita com instrumentos manuais. O transporte é facilitado pelo seu peso leve em comparação às madeiras. Dentre os principais tratamentos dados ao bambu, destacamos os seguintes:

50 SECAGEM Segundo Donato et al (2010), após a colheita, o colmo cortado ainda apresenta umidade em seu interior, e, para obter um bambu com boa resistência e durabilidade para ser usado nas construções é necessário que ele passe por um processo de secagem. Para secá-lo, pode-se apoiar o bambu, ainda com as folhas, em um compartimento arejado com chão e parede livres de umidade, sob proteção da chuva e do sol, e, dependendo da espécie e das condições climáticas, deixar a seiva escorrer e evaporar de duas a oito semanas. De acordo com Pereira Neto et al (2009), outra forma de secagem utiliza o fogo, onde é usada uma fonte pontual de calor como o maçarico. Neste processo é importante utilizar fogo baixo para obter alta resistência e brilho. Porém é um método mais demorado e trabalhoso, por ser feito um a um. Pode-se também defumar o bambu, colocando-o em um cômodo com pouca saída de ar que tenha fogo e fumaça sob os colmos de bambu. O fogo também pode ser utilizado para obter resultados mais rápidos, mesmo em países frios. Segundo Johan Van Lengen (2004) um dos métodos utilizados consiste em fazer um buraco pouco profundo onde será aceso o fogo e cobrir o solo e as arestas com tijolos, para que o calor não se perca (Figura 25). O bambu deve ser colocado a uns 50 cm acima do fogo. Para que seque de maneira uniforme, devem-se virar as varas de vez em quando. Com este método, a parede das varas fica mais resistente aos insetos, porém, se o fogo for muito forte pode abrir ou deformar as varas. Figura 25: Secagem com fogo segundo Van Legen. Fonte: Johan Van Lengen Manual do Arquiteto descalço. Pag Ed Tibá.

51 50 Nos métodos onde o fogo é utilizado, comumente aparece um tipo de óleo (ácido piro - lenhoso) na superfície dos troncos. Este óleo pode ser removido com pano ou reutilizado como fonte de fumaça. Segundo Ximena Londoño apud Silva, (2005) este método utilizando o ácido piro - lenhoso é bem eficaz. De acordo com Pereira Neto et al (2009), as estufas (Figura 26) são um meio muito eficaz de secar o bambu. Na Colômbia existem estufas verticais de vários metros de altura, onde o bambu é colocado em pé. As estufas devem coletar o calor dos raios do sol durante o dia, sem incidir diretamente sobre os bambus e sem causar calor excessivo, e manter seu interior quente durante a noite. Figura 26: Secagem com aquecedor solar. Fonte: Johan Van Legen. Manual do arquiteto descalço. Ed. Tibá. 8.2 FERVURA E COCÇÃO De acordo com Silva (2005), outro método bastante utilizado para tratamento de bambu é a fervura. Aconselham- se ferver o bambu em água por períodos de 15 a 60 minutos para cada grupo. Os fornecedores de bambu da região serrana do Rio de Janeiro costumam passar um pano molhado de óleo diesel no bambu antes de ferver. A soda cáustica é outra

52 51 forma recomendada de tratamento, e deve-se misturar à água na proporção de 10 (água) para 1 (soda cáustica), mantendo o tempo de cocção de aproximadamente 15 minutos. 8.3 TRATAMENTO QUÍMICO O ácido bórico é o elemento mais utilizado no tratamento químico de bambu. Pode-se utilizar um produto pronto (como o BORAX) ou preparar uma solução, como sugerido por Johan Van Lengen (2004). Para banhar os troncos na solução pode-se construir uma banheira com barris de ferro (Figura 27) cortados ao meio e soldados, como sugeriu Johan Van Lengen (2004). Esta banheira pode ser adaptada para cozinhar os bambus, se afastada do chão para queimar lenha. Existem outros produtos químicos bem eficientes no tratamento do bambu que, entretanto, tem o grande inconveniente de serem extremamente tóxicos, como é o caso do creosoto. Figura 27: Banheira de barril de ferro. Fonte: Johan Van Legen. Manual do arquiteto descalço. Pag Ed. Tibá. Alguns pesquisados como Bustos e Pineda, (1994) apud Silva (2005), analisaram três métodos de tratamento, banho frio, banho quente e sobre pressão, em conjunto com três produtos: bórax + ac. Bórico + dicromato de sódio, sulfato de cobre + ácido bórico + dicromato de sódio e cobre + cromo + arsênico. Concluíram neste trabalho que nenhum dos métodos ou produtos provocaram danos mecânicos na espécie utilizada na pesquisa, o Guadua sp. Visando a preservação do bambu contra o fogo Rojas (1969) apud Silva (2005)

53 52 concluiu que a imersão em solução quente de sulfato de amônia e fosfato dibásico de amônia proporcionaram ao Guadua sp um alto grau de resistência a chamas. 8.4 BOUCHERIE O método Boucherie (Figura 28), idealizado por Boucherie (1873) apud Marçal (2008), usa a pressão hidrostática para fazer penetrar pelo extremo do bambu o sulfato de cobre, que expulsa a seiva e ocupa o seu lugar. Uma luva de borracha é acoplada no extremo do colmo do bambu (sem ramos e folhas) e se enche de produto químico. Isto feito cerra-se a outra extremidade do bambu e se coloca na posição vertical, de tal forma que a luva fique na parte superior e adentre no interior do colmo por pressão hidrostática. Figura 28: Tratamento pelo método Boucherie. Fonte: PADOVAN, Liese (2003) apud Silva (2005) classifica os métodos de preservação de bambus em pressurizados e não pressurizados. Entre os métodos que emprega a pressão, o autor destaca o

54 53 Boucherie modificado, que utiliza a pressão atmosférica numa das extremidades do colmo para forçar a troca da seiva presente no seu interior pelo produto imunizante. Este método tido como de boa eficiência teve o pior desempenho quando comparado com outros. 8.5 ÁGUA De acordo com Donato et al (2010), um método bastante simples de tratamento do bambu utiliza a água, onde o bambu pode ser tratado apenas pela sua permanência em água parada (piscina ou tanque) por algumas semanas. Pode-se também banhar o bambu em água corrente (riachos). 8.6 OUTROS MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO Segundo Marquez (2006), outros métodos de tratamento do bambu conhecidos são a autoclave e a impermeabilização com verniz. Segundo a bibliografia, o bambu pode ter uma vida útil de até quatro anos quando não tratados e de 20 a 50 anos quando submetidos a tratamentos adequados e utilizados corretamente. De acordo com Silva (2005), para utilização dos conservantes é preciso se certificar que os produtos obedeçam as seguintes recomendações: os produtos devem ser suficientemente ativos para impedir à vida e o desenvolvimento de micro-organismos causadores de prejuízos à planta; sua composição não deve afetar os tecidos, ocasionando modificações e diminuindo as qualidades físicas do bambu; devem ser empregados em estado líquido a fim de aderirem mais facilmente a todas as partes do bambu; não devem ter cheiro forte ou desagradável capaz de impedir seu emprego no interior das residências; não deve modificar a coloração do bambu, principalmente os que forem utilizados como elemento decorativo. Outros critérios a serem observados dizem respeito ao custo e aos riscos para o meio ambiente e para a saúde do aplicador.

55 54 9 APLICAÇÕES Devido às várias características já citadas anteriormente neste trabalho, o bambu mostra-se um material de grande versatilidade. O bambu é de fácil trabalhabilidade, é econômico e pode ter várias aplicações nas mais diversas áreas. Segundo Pereira Neto et al (2009), o bambu pode ser utilizado na indústria do álcool, onde é aproveitado o corte do talo; indústria de celulose, na fabricação de papel; indústria alimentícia, usando brotos de várias espécies de bambu; construção civil, como material de construção tanto de uso estrutural como não estrutural; conservação de ecossistemas, utilizando quebra-ventos; ajudando no aumento de água de nascentes, pela capacidade de retenção das raízes ou rizomas e o combate à erosão, com o plantio em encostas de espécies de grande crescimento; no artesanato, na fabricação de cestos, esteiras, varas de pescar, bijuterias e objetos decorativos; na movelaria; na irrigação e drenagem; em embarcações; uso medicinal, utilizado como febrífugo, anti-hemorrágico, calmante e para problemas digestivos. Pode ser usado também para ornamentação e paisagismo. O bambu tem muitas aplicações tanto no meio urbano como no meio rural. No que diz respeito ao uso do bambu como material de construção nas cidades, têm vários exemplos importantes espalhados pelo Brasil e restante do mundo. Alguns são listados a seguir: 9.1 OBRAS DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT O Hotel do Frade & Golf Resort fica localizado em Angra dos Reis, Rio de Janeiro. O hotel tem parte de sua obra construída com bambu: A recepção do hotel, o restaurante, uma casa no Condomínio do Frade e alguns quiosques. (MARQUEZ, 2006). Segundo Marquez, (2006) as obras do Hotel do Frade em Angra dos Reis, construídas com bambu, surgiram a partir de uma interação entre a equipe do arquiteto colombiano Simón Vélez e a empresa Bambu-Jungle, conveniada ao hotel.

56 55 Na execução destas construções, a equipe do arquiteto colombiano precisou formar a mão de obra que seria utilizada, ensinando assim os empregados a utilizarem as técnicas para o trabalho com o novo material. 9.2 RECEPÇÃO DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT De acordo com Marquez (2006), a recepção do Hotel do Frade (Figura 29) é um projeto do arquiteto colombiano Simón Vélez e consiste em um polígono de oito lados, com uma estrutura dividida em duas linhas circulares e concêntricas contendo os pilares que apoiam a cobertura. Figura 29: Recepção do Hotel do Frade & Golf Resort. Fonte: MARQUEZ, As peças estruturais são distribuídas de forma circular e radial, sendo que no encontro delas há o anel de rigidez como travamento, bem ao estilo de Vélez. Entre a sobreposição dos telhados existe um espaçamento vertical que compõe o sistema de ventilação natural do edifício. O bambu utilizado para a construção foi o Dendrocalamus giganteus, ou bambu gigante, fornecido pela fazenda do hotel e tratado quimicamente em autoclave.

57 56 Os pilares externos são inclinados para que possam suportar um grande beiral. Dessa forma, tanto o pavilhão aberto quanto à estrutura ficam protegidos da chuva. Os pilares internos possuem uma inclinação seguindo a direção das cargas atuantes advindas da cobertura. No anel central da estrutura o arquiteto utiliza as vigas como feixes estruturais, os quais são compostos por vários colmos que são travados por parafusos. Os colmos parafusados utilizam a ligação Tipo Vélez, onde os colmos são preenchidos com concreto nos internós das ligações. Nesta construção também são utilizadas barras de aço internamente nos colmos de bambu, fazendo a ligação de peças, e principalmente a ligação dos pilares à fundação. Esta tecnologia foi proposta por Vélez e o colocou na vanguarda da produção da arquitetura em bambu, pois permitiu a realização de construções impressionantes, com grandes vãos, grandes balanços, e maiores cargas na estrutura, na execução de construções com dois ou mais pavimentos. 9.3 RESTAURANTE DO HOTEL DO FRADE & GOLF RESORT Segundo Marquez (2006), o sistema que compõe toda esta construção projetada por Vélez é semelhante ao sistema utilizado na recepção do hotel, porém com diferenças no aspecto geral e no desenho dos feixes de peças estruturais. O restaurante (Figura 30) se constitui de um pavilhão retangular, com uma estrutura dividida também, assim como a recepção, em duas linhas principais de apoio contendo os pilares que suportam a cobertura. Os pilares periféricos são constituídos de dois colmos de bambu cada, separados por outro segmento de colmo entre eles. Os pilares internos são compostos de quatro varas, sendo que uma delas se destina ao apoio da parte inferior da cobertura (junto com os pilares periféricos), e as outras três formam um desenho triangulado que apoia a parte superior da cobertura, um telhado mais elevado e que possui um grande beiral em balanço.

58 57 Figura 30: Restaurante do Hotel do Frade. Fonte: Marquez, CASA NO CONDOMÍNIO DO FRADE De acordo com Marquez (2006), a casa (Figura 31) construída no condomínio do Frade foi o primeiro dos projetos de Vélez em Angra dos Reis. A estrutura da casa consiste basicamente em três pórticos grandes, que vencem o vão das salas, três pórticos menores, que contém a cozinha e área de serviço, e dois anexos laterais, um deles maior contendo quartos. O bambu utilizado é o Dendrocalamus giganteus, e as ligações utilizam concreto injetado. (Ligação Vélez).

59 58 Figura 31: Casa no condomínio do Frade. Fonte: MARQUEZ, PAVILHÃO SEDE DA ONG SÓCIO-AMBIENTAL IBIOSFERA Segundo Marquez (2006), a construção (figura 32) do pavilhão da IBIOSFERA foi ministrada pelos arquitetos Edoardo Aranha e Francisco Lima e tornou-se referencia nos cursos de bio-arquitetura. Toda a construção segue ao máximo os preceitos de construção ecológica, no uso dos materiais de construção, na implantação do edifício no terreno, e no uso dos recursos, principalmente água e tratamento dos efluentes.

60 59 Figura 32: Sede da ONG. IBIOSFERA. Fonte: MARQUEZ, Segundo os arquitetos que fizeram o projeto, este foi baseado nas construções colombianas. O Pavilhão tem formato octogonal e possui 120 m² de área interna e 130 m² de área coberta. A estrutura é feita com bambu Phyllostachys Pubescens, ou bambu mosso, adquirido já tratado e com origem no Rio de Janeiro. A construção possui oito pilares, sendo que cada um dos pilares é composto por quatro colmos de bambu, com travamentos entre eles em três momentos. O espaçamento entre os colmos do pilar traz a ele uma maior inércia e permite que se faça a ligação com os outros elementos estruturais num sistema de sanduíche. Cada pilar possui duas mãos francesas; uma estruturando a viga de cobertura, e outra suportando o beiral. Dessa forma, a peça fica equilibrada e protegida da chuva. A fundação é feita em concreto armado e termina elevada do solo entre meio a um metro. Esta medida também protege os bambus da umidade, além de servir de base de apoio para os colmos quando realizada a concretagem soldando os pilares à fundação. Os pilares possuem em seus primeiros noventa centímetros de altura barras de aço internamente, que são preenchidos com concreto fluido através de buracos feitos com serra copo. Ao contrário das construções de Simón Vélez, apenas a base dos pilares é concretada, de acordo com os arquitetos, devido à pequena carga que a estrutura irá suportar.

61 60 O pavilhão se comporta como um sistema fechado, onde quatro dos pilares, juntamente com suas vigas de cobertura e suas estruturas para os beirais, formam o desenho de pórticos, sendo que os outros elementos servem de travamento, ou seja, formando o desenho de pórticos interrompidos. Essa diferença entre as quatro vigas de cobertura contínuas e as quatro vigas interrompidas constitui o espaço das aberturas laterais da cobertura, que servem para iluminação e ventilação natural do pavilhão. 9.6 RESTAURANTE DO PARQUE NATURAL AGROPECUÁRIO DA COSTA RICA PANACA De acordo com Marquez (2006), o restaurante do Parque Temático Agropecuário em San Mateo, Costa Rica chama a atenção de quem passa pela estrada vinda da capital (San José) em direção ao litoral pacífico daquele país. Todo construído com materiais naturais, o restaurante (figura 33) tem um apelo ecológico aliado a um sistema construtivo diferenciado. Figura 33: Aspecto geral do restaurante do Parque Natural Agropecuário da Costa Rica PANACA. Fonte: MARQUEZ, O espaço (Figura 34) foi projetado pela arquiteta colombiana Maria Mercedes. A estrutura do restaurante é constituída de 14 pilares distribuídos na margem de um espaço

62 61 retangular, que possui uma modulação de 6 por 3 pilares. A cobertura de fibras naturais é apoiada em elementos estruturais de bambu. Os pilares são mistos: da fundação de concreto até a altura dos beirais são constituídos de troncos de madeira, na altura da estrutura de apoio dos beirais, é feita a transição; surgem quatro colmos de bambu a partir de ranhuras nas toras. As mãos francesas dos beirais se apoiam em ilhós, e estes são presos aos pilares de troncos por barras de aço. A estrutura da cobertura utiliza feixes de colmos de bambu dispostos como vigas, as quais contêm três varas sobrepostas cada uma. Estas vigas inclinadas possuem triangulações como reforço que se assemelham a treliças. Figura 34: Vista interna do restaurante do Parque Natural Agropecuário da Costa Rica PANACA. Fonte: MARQUEZ, De acordo com Donato et al (2010), em todo o mundo engenheiros e arquitetos tem utilizado o bambu em projetos públicos conciliando natureza e tecnologia em um contraste que agrada o olhar e impressiona. Em Leipzig, na Alemanha, a fachada (figura 35) do novo estacionamento do zoológico municipal foi construída com varas de bambu presas em cintas de aço. Perto de Madri, na Espanha, o enorme forro (Figura 36) do Aeroporto Internacional de Barajas utiliza uma estrutura de bambu, concreto e aço que surpreende os usuários. Em locais como esse, de uso intenso, a opção pelo material é resultado da confiança na sua durabilidade e resistência, já que manutenções frequentes não seriam bem-vindas.

63 62 Figura 35: Fachada do estacionamento do zoológico de Leipzig (Alemanha). Fonte: Acesso em 18 abril, Figura 36: Forro do Aeroporto Internacional de Barajas (Espanha). Fonte: TEIXEIRA JR. et al, São apresentados a seguir alguns exemplos de construções utilizando o bambu em todo o mundo, resultado do trabalho de engenheiros e arquitetos famosos. Esses e mais alguns exemplos podem ser encontrados em Padovan (2010).

64 63 Figura 37: Pavilhão Roberto Guimarães no Rio de Janeiro. Fonte: PADOVAN, Figura 38: Bamboo Watch Tower. Fonte: PADOVAN, 2010.