RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO DIRETORIA DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC : CNPq, CNPq/AF, UFPA, UFPA/AF, PIBIC/INTERIOR, PARD, PIAD, PIBIT, PADRC E FAPESPA Período : Agosto de 2014 à janeiro de 2015 ( ) PARCIAL (x) FINAL RELATÓRIO TÉCNICO - CIENTÍFICO IDENTIFICAÇÃO DO PROJETO Título do Projeto de Pesquisa: Silvicultura de Florestas Nativas e Plantadas para Promoção do Desenvolvimento Sustentável do Estado do Estado do Pará Subbosque vinculado a Rede de inovação da cadeia produtiva florestal madeireira para promoção do desenvolvimento sustentável do Estado. Nome do Orientador: Alcebiades Negrao Macedo Titulação do Orientador: Doutor Faculdade: Faculdade De Engenharia Civil FEC/UFPA Instituto/Núcleo: ITEC Laboratório: Laboratório de Engenharia Civil LEC/UFPA Título do Plano de Trabalho: Compatibilidade madeira adesivo para espécies de manejo sustentável (subbosque) Nome do Bolsista: Tayson Luã Almeida Girão Tipo de Bolsa: ( x ) PIBIC/ CNPq ( ) PIBIC/CNPq AF ( )PIBIC /CNPq- Cota do pesquisador ( ) PIBIC/UFPA ( ) PIBIC/UFPA AF ( ) PIBIC/ INTERIOR ( )PIBIC/PARD ( ) PIBIC/PADRC ( ) PIBIC/FAPESPA ( ) PIBIC/ PIAD ( ) PIBIC/PIBIT 1

2 INTRODUÇÃO A pesquisa aborda a confecção de vigas de Madeira Laminada Colada (MLC). A técnica que consiste em colar lâminas de madeira tem como principal vantagem atender uma disponibilidade geométrica antes não disponível pela madeira serrada, sendo possível utilizar peças de madeiras com seções transversais e espessuras menores para obter elementos de grandes dimensões. Essa técnica possibilita também o desenvolvimento de componentes estruturais com curvaturas e capazes de vencer grandes vãos, vantagens que resultaram no aumento da popularidade da MLC em países da Europa e nos Estados Unidos. No Brasil a produção e utilização de madeira laminada colada vêm se difundindo nas últimas décadas, com as instalações de indústrias na região Sul e Sudeste do país e o desenvolvimento de inúmeras pesquisas envolvendo a utilização de espécies nativas e de reflorestamento. Neste contexto tem-se na Madeira Laminada Colada (MLC) uma alternativa promissora de aplicação de espécies do subbosque, principalmente se for considerado o caráter de desenvolvimento sustentável da região. Porém, para se definir a utilização dessas espécies na técnica de MLC torna-se necessário o levantamento de uma série de parâmetros relacionados ao processo de adesão e para avaliar a compatibilidade da ligação madeira/adesivo, definindo os parâmetros de colagem adequados. JUSTIFICATIVA No Brasil, a madeira é um material utilizado em larga escala na construção civil, é empregada nas mais variadas situações, desde fôrmas de concreto a componentes estruturais. Apesar dos aspectos favoráveis, seu emprego fica, às vezes, dificultado por não serem totalmente conhecidas suas propriedades físico-mecânicas e seu desempenho em diferentes condições de serviço. O movimento por melhores técnicas e racionalização no uso da madeira está em foco no Brasil e no mundo, certamente impulsionado pela escassez da oferta de madeira nobre e consequentemente a elevação dos preços dos produtos de origem florestal. O atendimento das questões legais, ambientais e a necessidade de políticas de desenvolvimento sustentável estão levando as empresas do setor a investirem na utilização de novas espécies e no plantio de espécies florestais de crescimento rápido e que produzam matéria prima de boa qualidade. Neste cenário, vem se desempenhando um grande esforço no desenvolvimento de novas tecnologias e pesquisas para a utilização da madeira na construção civil. Desta forma, a madeira laminada colada (MLC), também conhecida na literatura como glued laminated timber ou glulam-glulam, apresenta-se como uma alternativa para o aproveitamento racional da madeira serrada. OBJETIVOS Esse trabalho tem como objetivo realiza ensaios de compatibilidade madeira adesivo para espécies de manejo sustentável (Subbosque). Levantando os parâmetros técnicos de colagem com adesivo à base de fenol-formaldeido (CASCOPHEN-RS), para a produção de peças estruturais e construtivas em Madeira Laminada Colada (MLC) de algumas espécies do subbosque. MATERIAIS E MÉTODOS Este relatório foi resultante das atividades do Projeto Rede de Inovação da Cadeia Produtiva Florestal Madeireira para promoção do desenvolvimento sustentável do Estado do Pará Rede Biomassa Florestal (FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO 2

3 PARÁ FAPESPA EDITAL Nº 014/2008) ao qual este projeto PIBIC também está vinculado. O Projeto Rede Biomassa Florestal tem como objetivo promover a inovação da cadeia produtiva florestal madeireira com base na geração de conhecimento e tecnologia, com agregação de valor aos processos industriais, para o uso sustentável de florestas nativas e plantadas do Estado do Pará. Com esse projeto será desenvolvido tecnologia e processos madeireiros visando agregar valor as cadeias de produção de produtos madeireiros, como a tecnologia da Madeira Laminada Colada (MLC). - Área de Estudo A área de estudo selecionado foi o município de Dom Eliseu. O município tem como principal fonte de renda a agricultura, a pecuária e a atividade florestal, empresas da região estão investindo em extensas áreas de reflorestamento com espécies de Eucalipto e Paricá e também serão referências para o projeto do Subbosque. - Coleta de Material lenhoso No estudo foram realizadas a identificação e caracterização de aproximadamente 300 espécies florestais disponíveis na área do projeto Rede Biomassa. Dessas espécies, vinte e sete apresentaram potencial para a confecção de Madeira Laminada Colada (MLC). A seleção foi feita considerando espécies com densidade de kg/m³. Inicialmente, em função do programa de coleta de material (madeira) para o projeto subbosque, o material utilizado para a realização dos estudos será constituído da madeira de 03 espécies selecionadas dentre as 27 espécies com potencial para a tecnologia do MLC, são elas: Zanthoxyllum ekmanii (limãozinho), Cecropia sciadophylla (Embaúba-torém) e Inga alba (Ingá-Vermelho) - Adesivo Será utilizado no estudo o adesivo cascophen à base de resorcinol, disponível no mercado, por ser um adesivo compatível com a finalidade estrutural, muito utilizado na produção de MLC. Esse material já está disponibilizado no Laboratório de Engenharia Civil da UFPA. - Serragem e tratamento prévio da madeira As toras das espécies selecionadas foram serradas no município de Ulianópolis-PA vizinho a D. Eliseu-PA e passaram por um tratamento prévio com fungicida para evitar o aparecimento precoce de microorganismos. As peças foram preparadas e apresentam dimensões aproximadas de 12cm x 5cm de seção e 240cm de comprimento e teor de umidade próximo a 12%, após passarem por um processo de secagem artificial. - Confecção dos corpos de prova Os corpos de prova utilizados para a realização dos ensaios físicos e mecânicos, incluindo os de caracterização da lâmina de cola serão retirados das peças de maneira que sejam representativos do volume de material empregado. As especificações dos corpos de prova têm como base a NBR 7190/97. Depois de selecionadas serão feitas a colagem com o adesivo à base de resorcinol e prensado na máquina que se encontra no Laboratório de Engenharia Civil da UFPA (LEC). No momento a prensa, adquirida para estudos específicos sobre MLC, encontra-se em fase de montagem no LEC, faltando no momento apenas a conclusão da instalação elétrica para equipamento tenha sua fase de instalação concluída. A prensa foi adquirida em dezembro de 2014, porém, sua entrega no LEC só foi efetuada em junho de 2015 e a montagem iniciada pelo técnico contratado da empresa fornecedora no final de julho de A máquina precisa de uma instalação elétrica exclusiva que está sendo concluída juntamente com a reforma elétrica do LEC.. 3

4 Figura 1 Prensa no processo de montagem RESULTADOS Figura 2 Amostras das espécies selecionadas. Em função do atraso e montagem da prensa as amostras de ensaio ainda não foram confeccionadas e os ensaio não foram realizados. PUBLICAÇÕES Após a conclusão das atividades que devem ser terminadas nos próximos meses, o trabalho deve originar publicação que será apresentada no próxim Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira EBRAMEM ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS NOS PRÓXIMOS MESES O preparo da superfície da madeira e a aplicação do adesivo CASCOPHEN nos corpos de prova precisam ser feitos um pouco antes das amostras serem prensadas. Esse procedimento é necessário para que se tenha um controle da umidade para que os agentes externos comprometam os resultados. Nos próximos meses serão finalizados a confecção de corpos de prova de referência e usinagem da madeira para colagem. Posterior a isso serão preparados os corpos de prova para realização dos ensaios de cisalhamento e tração normal à lâmina de cola e assim poder analisar os resultados e finalizar o trabalho para as devidas publicações. CONCLUSÃO As atividades desenvolvidas até o momento não permitem observações conclusivas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABREU, L.C.F. MADEIRA LAMINADA COLADA (MLC) DE Acacia mangium Willd PRODUZIDA COM ADESIVOS ESTRUTURAIS f. Manografia (TCC) Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Ciências Florestais e da Madeira. 4

5 MACEDO, A.N; CALIL JUNIOR, C. Estudo de emendas dentadas em madeira laminada colada (MLC): avaliação de método de ensaio NBR 7190/1997- Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, 1999 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR7190 Projeto de Estruturas de Madeira. Rio de Janeiro, ABNT, CALIL JUNIOR, C. MADEIRA MAMINADA COLADA (MLC); controle de qualidade em combinações espécies-adesivo-tratamento preventivo f. Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos, Instituto de Física de São Carlos, Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo, São Carlos, GRANATO, A. F. Aspectos tecnológicos da fabricação de elementos estruturais de madeira laminada colada. São Carlos: UFSCar/Departamento de Engenharia Civil, p. Trabalho de Conclusão de Curso. SANTOS, Lorenzo Lube dos, Avaliação estrutural de vigas de madeira laminada colada - Universidade Federal do Espírito Santo / Lorenzo Lube dos Santos f. : il. TELES, R.F.(2009). Propriedades tecnológicas de vigas de madeira laminada colada produzidas com louro vermelho (Sextonia rubra). Dissertação de Mestrado em Ciências Florestais, Publicado PPGEFL.DM-107/2009, Departamento de Engenharia Florestal, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 118 DIFICULDADES As dificuldades para a realização do trabalho são fundamentadas nos seguintes aspectos: - Seleção, coleta e usinagem da madeira em função da distância da área do subbosque em relação a Belém/PA. Adicionalmente, o projeto subbosque teve o início da coleta adiado por alguns meses em função de obtenção de licença junto a SEMA/PA; - Atraso na entrega e montagem da Prensa de MLC. PARECER DO ORIENTADOR As atividades do discente foram fortemente prejudicadas pelas dificuldades apresentadas anteriormente, Porém, considera-se que o mesmo desenvolveu um nível de atividades bastante expressivo, mesmo considerando que os dados ainda não são conclusivos. Adicionalmente, o discente continua realizando atividades com o objetivo de conclusão das atividades. DATA: / / ASSINATURA DO ORIENTADOR ASSINATURA DO ALUNO 5