MADEIRA LAMINADA COLADA

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1 MADEIRA LAMINADA COLADA PROF. BARBARA TALAMINI VILLAS BÔAS Madeira A madeira é um dos materiais estruturais mais antigos utilizados pelo homem na construção de edificações. No entanto, verificou-se nas últimas décadas, uma quase total substituição da sua utilização como material estrutural pelo concreto armado e pelo aço, tendo passado a madeira apenas a ser utilizada em elementos secundários e revestimentos. Agora, e à medida que vai crescendo uma tomada de consciência para as questões de preservação do nosso planeta, o impacte ambiental dos materiais de construção torna-se cada vez mais um critério de escolha, tomando níveis de importância quase tão elevados como o preço e a qualidade. Madeira A madeira constitui atualmente, o único material de construção estrutural oriundo de uma fonte de regeneração contínua, a floresta, desde que sejam adoptadas regras para a sua utilização e reflorestação. A transformação dos produtos florestais para a construção é realizada com um consumo mínimo de energia decorrente da sua facilidade de laboração e baixo peso específico. Além de que os desperdícios resultantes desse processo são totalmente aproveitáveis. A madeira como material de construção, além de contribuir para o desenvolvimento sustentável, permitindo satisfazer as necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as gerações vindouras satisfazerem as suas próprias, não constitui resíduo no final da sua vida útil uma vez que poderá ainda ser reutilizada História A MLC surgiu há mais de 100 anos como produto industrial na Alemanha e, desde então, vem sendo utilizada em todos os tipos de estruturas, de pontes a residências; de estádios a edifícios. Utilizando-se pequenos pedaços de madeira para formar uma peça maior, resistente e durável, a MLC permite um uso racional das florestas plantadas, garantindo assim a sustentabilidade no fornecimento. A fabricação da madeira laminada colada (MLC) reúne duas técnicas bastante antigas. como o próprio nome indica, a mesma foi concebida a partir da técnica da colagem aliada à técnica da laminação, ou seja, da reconstituição da madeira a partir de lamelas (neste caso entendidas como tábuas).

2 História Chama-se, portanto, "MADEIRA LAMINADA COLADA" as peças de madeira, reconstituídas a partir de lâminas (tábuas), que são de dimensões relativamente reduzidas se comparadas às dimensões da peça final assim constituída. essas lâminas, que são unidas por colagem, ficam dispostas de tal maneira que as suas fibras estejam paralelas entre si. 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. No entanto, a junção das duas técnicas, para dar origem à Madeira Laminada-Colada (MLC) empregada na fabricação de elementos estruturais a serem utilizados na construção civil, só foi possível, com o surgimento de colas de alta resistência. Foi, portanto, em 1906, com o aparecimento da cola de caseína (derivada do leite) que o mestre carpinteiro suiço Otto Hetzer teve a ideia de substituir pela cola, as ligações metálicas de braçadeiras e parafusos. História Daí para frente, a MLC evoluiu em paralelo com o progresso ocorrido com as colas, que foram se tornando cada vez mais eficientes. No entanto, foi em 1940, com o aparecimento das colas sintéticas que o sistema laminadocolado conheceu o seu grande progresso. Essa técnica, que de alguma maneira surgiu também da necessidade de utilização da madeira de reflorestamento, basicamente formada por Pinus encontrado em abundância em países do hemisfério norte, teve nessa madeira de fácil trabalhabilidade, a sua grande aliada. O emprego da madeira sob a técnica do laminado-colado, pouco utilizada no Brasil, é marcante naqueles países. Apenas para mostrar o potencial do mercado das estruturas de MLC, verifica-se que só na França, chegou a existir mais de 40 indústrias trabalhando na fabricação de estruturas de MLC, distribuídas nas diversas regiões do país. Definição Os elementos estruturais compostos de MLC compreendem, portanto a união das lâminas de madeira pela cola. Logo, sob o ponto de vista estritamente técnico, a cola age como um aglomerante das lâminas. Sua função é a de realizar entre dois planos de fibras, uma ligação mecânica o mais próximo possível da ligação existente naturalmente entre as fibras do material de origem. Madeira e Adesivo É possível colar praticamente todas as madeiras. Entretanto, algumas espécies possuem características físicas e químicas que exigem o emprego de colas especiais ou a modificação das colas normalmente comercializadas para o uso em madeiras. Normalmente, as espécies mais aconselhadas para o emprego em MLC são as das coníferas e algumas folhosas. Em todo caso, como o processo da MLC é pouco utilizado no Brasil, é evidente que estudos devem ser realizados no sentido de se proceder em cada região ou estado, uma investigação de espécie adesivo tratamento para uma caracterização das madeiras que melhor possam se adaptar a essa técnica. Na maioria dos casos a escolha da cola, entre caseína, resorcina ou uréia-formol, e mais recentemente a melamina, depende mais das condições de uso da estrutura do que do tipo da madeira.

3 Utilização A MLC tem seus usos mais frequentes em estruturas de cobertura, elementos estruturais principais para pontes, torres de transmissão, edifícios, embarcações, escadas e corrimão, equipamentos decorativos planos ou em relevos, esquadrias e móveis. Isso se deve ao fato da MLC adaptar-se a uma significativa variedade de formas e apresentar alta resistência a solicitações mecânicas em função de seu peso próprio relativamente baixo. Vantagens Grandes envergaduras: A MLC se caracteriza por uma alta capacidade de carga e um baixo peso próprio, o que nos permite componentes de pequenas dimensões e grandes envergaduras; Formas livres: a MLC nos proporciona uma grande flexibilidade com curvaturas, arqueadas e dobradas em sua forma; Alta resistência ao fogo: Uma estrutura de MLC é mais segura que um aço desprotegido em caso de incêndio. Nesses casos a camada carbonizada é formada ao redor do núcleo reduzindo a entrada de oxigênio e calor atrasando assim o colapso; Estabilidade Dimensional: a MLC é produzida em umidade de 12%, o que corresponde a uma umidade de equilíbrio de 20C e 65% de umidade relativa. O comportamento de contração e inchamento se reduz ao mínimo; Material Resistente: a MLC é resistente a substancias químicas e agressivas; Material Natural e processado: Devido às técnicas de secagem e homogeneização da matéria-prima, a MLC tem uma estabilidade consideravelmente maior do que a madeira para a construção e aparência convincente claramente de grande qualidade; Vantagens Uma contribuição para a proteção do meio ambiente: Ao se usar a MLC, o CO2 armazenado durante o crescimento de uma árvore é retirado da atmosfera e é absorvido por um longo período de tempo; Matéria Prima RENOVAVEL: A matéria-prima utilizada para fabricar a MLC vem das florestas plantadas ou manejadas e funcionam sob o princípio da sustentabilidade para as gerações. Assim, não só o nosso material bruto está sempre disponível, mas também cresce de forma constante; Energia para fabricação Vamos supor que para se produzir 1 tonelada de madeira para a construção civil se utiliza 1 barril de petróleo, se mantermos esse pensamento e estendermos para os outros materiais de construção terão que para se produzir 1 tonelada de cimento precisaríamos de 5 barris de petróleo e para a produção de 1 tonelada de vidro teríamos 14 barris de petróleo e por final para a produção de 1 tonelada de aço precisaríamos de 24 barris de petróleo, FABRICAÇÃO FASE 1 1.a ) Checagem Dimensional A primeira fase do processo fabril garante as dimensões básicas do elemento estrutural a ser fabricado. As peças que estiverem fora dos limites de tolerância são excluídas do ciclo de produção. 1.b ) Checagem de Umidade Detecta alterações desde a medição feita pelo fornecedor. Os dados são registrados com precisão e armazenados, e posteriormente incluídos na documentação exigida pelos organismos de certificação de qualidade. 1.c ) Checagem de Resistência As lâminas podem pertencer a diferentes classes de resistência, e esta etapa permite a escolha das peças mais adequadas a cada tipo de aplicação. (cont.)

4 FABRICAÇÃO FASE 1 1.c ) Checagem de Resistência O objetivo é retirar qualquer defeito que interfira na qualidade final do produto, principalmente nós e esmoados de dimensões superiores às permitidas por norma. Inclinação das fibras, rachas e fendilhados, encurvamento, encanoamento, arqueamento e torcimento são igualmente aferidos, para que estejam dentro dos limites estabelecidos. Ao fim desta Fase, as tábuas estão prontas para serem transformadas. FABRICAÇÃO FASE 2 2.a ) Emendas Para compor as peças estruturais, as réguas de madeira são unidas no comprimento até atingir a dimensão final e, então, cortadas. Essa união, mais conhecida como finger joint ou emenda dentada, se inicia com a usinagem do topo das réguas e posterior aplicação de cola e prensagem. As emendas dentadas obedecem à normatização específica, com dimensões e padrões rigorosos estabelecidos para madeiras laminadas coladas de uso estrutural. FABRICAÇÃO FASE 2 2.b ) Prensagem das tábuas com finger joint Uma vez que as finger joints são usinadas, as placas vão para uma prensa hidráulica de alto desempenho, com pressão adequada ao tipo da madeira. 2.c ) Aplainamento Após a união no comprimento, as lâminas da MLC precisam ser aplainadas para ficarem com espessura padrão. 2.d ) Estocagem A fim de assegurar uma junta padrão, as lâminas são armazenadas por pelo menos seis horas em uma área especial da planta. FABRICAÇÃO FASE 3 3.a ) Colagem A colagem é elemento chave do ciclo de produção, com claro impacto na qualidade final do produto. O adesivo é aplicado em uma única face, onde os bicos do aplicador de cola formarão uma cortina. Isso deve ocorrer dentro de 48h após o aplainamento, para evitar a oxidação da superfície da madeira. 3.b ) Estratificação das Lâminas Após a aplicação da cola, as lâminas são dispostas na prensa uma sobre a outra para a aplicação da pressão necessária à união dessas, durante um determinado intervalo de tempo que varia conforme o adesivo utilizado, temperatura e umidade relativa do ar.

5 Elementos de grandes dimensões superiores aos da madeira FABRICAÇÃO FASE 3 3.c ) Aplainamento das Peças Coladas No passo seguinte utilizamos a máquina de plaina, onde são removidas quaisquer irregularidades das superfícies das vigas. Elementos com formas que com a madeira maciça seriam impensáveis 3.d ) Acabamentos e Impregnação As vigas seguem para o setor de acabamento, onde é feito o tratamento de superfície através de pistola o produto é um impregnante com função hidrorepelente, fungicida e bactericida FABRICAÇÃO FASE 4 4.a ) Usinagem e Identificação Excluídas as peças de grandes dimensões (h>50cm) e as peças curvas, que são usinadas manualmente, todas as demais são usinadas em máquina de controle numérico, com altíssima velocidade e precisão. Cada peça é extraída de um modelo CAD tridimensional e exportada diretamente para o software, garantindo a precisão desejada. A identificação de cada peça, por sua vez, é parte essencial para a garantia de rastreabilidade e montagem perfeita. FABRICAÇÃO FASE 4 4.b ) Embalagem Após terminado o processo de fabricação, as peças são embaladas para transporte, garantindo a qualidade do produto para a entrega na obra.

6 31/03/2016 NO BRASIL Apesar da MLC ser um produto do século XIX no Brasil, existem poucas indústrias de MLC, sendo uma no estado do Rio Grande do Sul e uma no estado de São Paulo... O custo da MLC nessas indústrias é da ordem de 2 mil dólares o metro cúbico, o que inviabiliza, no momento, a sua competitividade com madeiras serradas tropicais e de reflorestamento. Somente para informação a MLC no Chile custa 750 dólares o metro cúbico e, nos Estados Unidos e Canadá na ordem de 1000 dólares o metro cúbico. A Madeira Laminada Colada (MLC) é um produto engenheirado de madeira que requer precisão de fabricação em todos os seus estágios. O produto acabado pode somente ser testado em condições laboratoriais, entretanto, é necessário o controle de qualidade na produção para assegurar que as propriedades da MLC sejam adequadas com as resistências especificadas para o material de acordo com as normas A cobertura do Pavilhão Atlântico foi a primeira grande estrutura de madeira lamelada colada construída em Portugal.