MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL. Madeiras

Transcrição

1 Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Madeiras Prof. Leandro Candido de Lemos Pinheiro

2 Origem São obtidas através do corte e processamento do fuste de vegetais superiores (árvores e arbustos lenhosos). O cerne é a parte menos porosa, onde a seiva se solidifica. O alburne é a parte mais fibrosa, com maior porosidade. medula cerne alburne câmbio casca

3 Cortiça Fonte: Google Images É um tecido morto das árvores, que protege os tecidos novos do ambiente externo. Tem ótimas propriedades para isolamento termoacústico, podendo ser aplicada em revestimentos e recheios de paredes, forros e entrepisos. Em espécies como o Sobral, Angico Rajado e Corticeira, é possível retirar lâminas espessas de cortiça, podendo ser aproveitadas para a construção civil.

4 Classificação dos vegetais superiores Os vegetais superiores pertencem ao ramo dos fanerógamas (ou espermatófitos), que são vegetais completos com raízes, caule, copa, folhas, flores e sementes. Classificação quanto a sua germinação e crescimento: Endógenas: germinação interna; desenvolvimento transversal do caule com a parte externa sendo mais antiga e endurecida. ex.: palmeiras, bambus. Exógenas: germinação externa; desenvolvimento transversal do caule de dentro para fora, com adição de novas camadas concêntricas de células (anéis de crescimento).

5 As árvores exógenas podem ser separadas em 2 grupos, segundo suas características morfológicas e anatômicas. Classificação quanto a morfologia e anatomia (exógenas): Gimnospermas: coníferas ou resinosas. Não produzem frutos e tem suas sementes (pinhas) descobertas. Folhagem perene. Lenho de madeira branda, conhecidas como softwood, madeira mole. 35% das espécies conhecidas e 400 industrialmente úteis. ex.: araucária, pinho, pinus, cipreste, pau-brasil, ginco, junípero. Angiospermas: frondosas e folhosas. 65% das espécies conhecidas, com 1500 úteis. Chamadas de hardwood ou madeira de lei, madeira dura. ex.: cedro, angelim, sucupira, mogno, ipê, peroba, louro-pardo, eucalipto, corticeira, madeira balsa.

6 Desdobro da madeira No desdobro da madeira são obtidos, normalmente, pranchões. Pode ser feito de 2 maneiras: normal e radial. Normal: pranchas paralelas aos anéis de crescimento. Radial: perpendiculares aos anéis. Produz pranchas de melhor qualidade, com maior homogeneidade e resistência uniforme ao longo da peça. Todavia, gera alto custo, devido a maior quantidade de perdas.

7 Aparelhamento da madeira O aparelhamento é a operação de serragem das pranchas, realizada para obtenção das peças nas bitolas comerciais.

8 Secagem da madeira Visa obter um grau de umidade das peças compatível com o ambiente e o mais reduzido possível. Vantagens da secagem: 1. Diminui o peso do material 2. Aumenta a estabilidade (na pior das hipóteses, apresenta mínimo de retração) 3. Aumenta a resistência mecânica progressivamente, conforme se elimina a água impregnada no tecido lenhoso 4. Aumenta a resistência aos agentes de deterioração (principalmente fungos) 5. Para impregnação de processos protetores de maneira satisfatória, é necessário que a madeira esteja livre de água 6. A madeira precisa estar seca para receber pintura ou envernizamento

9 Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas Espécie botânica: a estrutura anatômica e a constituição do tecido lenhoso variam de espécie para espécie. Gimnospermas: coníferas ou resinosas. Angiospermas: frondosas e folhosas.

10 Fonte: MADEIRAS Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas Peso específico: também depende da espécie.

11 Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas Localização da peça no lenho: os resultados de ensaios serão diferentes se os corpos-de-prova forem retirados do cerne, do alburne, próximos das raízes ou próximos da copa. Presença de defeitos: dependem da distribuição e dimensões dos defeitos (nós, fendas, fibras torcidas, etc.), bem como da localização deles na peça. Umidade: a resistência mecânica de uma madeira será máxima quando completamente seca e mínima quando saturada.

12 Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas Feixes de fibras: são os principais elementos a conferir resistência mecânica às madeiras. Quando os vazios das fibras são grandes, as madeiras são moles e pouco resistentes. Quando as fibras são longas, os tecidos são mais ligados e é maior a resistência à flexão. Grande concentração de fibras confere compacidade e rigidez.

13 Fonte: Google Images MADEIRAS Principais defeitos Defeitos de crescimento: são alterações no crescimento e estrutura fibrosa. 1. Nós; 2. Desvio de veios, fibras torcidas; 3. Ventos (são deslocamentos de continuidade entre fibras e anéis de crescimento, provocados durante a vida vegetal, por paralisações de crescimento, golpes de ventos ou ações dinâmicas). nós

14 Fonte: Google Images MADEIRAS Principais defeitos Defeitos de secagem: provocados por efeitos de retratilidade do material, quando perde sua umidade nos processos de secagem. 1. Rachaduras (aberturas radiais de grande extensão no topo das peças); 2. Fendas (pequenas aberturas radiais do topo da peça); 3. Fendilhado (pequenas aberturas ao longo da peça); 4. Abaulamento (empenamento no sentido da largura); 5. Curvatura (encurvamento longitudinal); 6. Curvatura lateral. rachaduras

15 Fonte: Google Images MADEIRAS Principais defeitos Defeitos de produção: são defeitos causados no abate e derrubada das árvores ou no desdobro e secagem das peças. 1. Fraturas; 2. Rachaduras; 3. Fendas; 4. Machucaduras; 5. Camadas de cortiça; 6. Fibras cortadas. rachadura

16 Fonte: Google Images MADEIRAS Principais defeitos Defeitos de alteração: relativos ao ataque de predadores, fungos e insetos, causando redução considerável na seção resistente de peças estruturais. Podem ainda reforçar e agravar defeitos preexistentes.

17 Preservação das madeiras A durabilidade da madeira é a resistência que apresenta aos agentes de alteração e destruição de seu tecido lenhoso. Depende não somente dos fatores relativos à natureza da madeira, mas também de fatores externos, relacionados às condições do ambiente: umidade, temperatura, arejamento.

18 Fonte: Google Images MADEIRAS Preservação das madeiras Fungos e bactérias necessitam de restritas condições ambientais favoráveis para sobreviver e proliferar: oxigênio atmosférico; temperatura em torno de 20 C; teor de umidade acima de 20%. fungo musgo Eliminando uma das condicionantes vitais, as madeiras terão durabilidade assegurada. Madeira submersa ou completamente enterrada em solo impermeável (estacas de fundações) tendem a durar séculos.

19 Fonte: Google Images MADEIRAS Preservação das madeiras Insetos (cupins e besouros (carunchos)) atacam a madeira que apresente as seguintes condições favoráveis: madeira verde, seivada e úmida; contato com o solo; condições estáveis de temperatura média. molusco cupim Moluscos e crustáceos também podem atacar madeiras (alguns encontrados em Rio Grande).

20 Processos de preservação Os principais produtos imunizantes usados para preservação de madeiras são: Fungicidas; Inseticidas; Anti-moluscos. São sempre tóxicos. Podem ser adicionadas propriedades impemeabilizantes, retardantes de fogo ou inibidoras de retralidade. Seja qual for o processo adotado, é importante (para eficiência e economia) que as madeiras passem por um tratamento prévio. Esse tratamento consiste em: Secagem; Remoção de cascas e cortiças; Desseivagem; Efetuar todos os trabalhos de reserragem, furação, entalhes e desbastes antes de realizar as proteções.

21 Processos de preservação Classificação quanto a profundidade da impregnação alcançada: impregnação superficial: são pinturas ou imersão em soluções preservativas; são mais econômicos, mas indicados para peças de ambientes cobertos (telhados, entrepisos, forros). impregnação sob pressão reduzida: o imunizante pode ser aplicado por banhos quente e frio, por substituição da seiva (por pressão capilar, fazendo o imunizante subir, penetrando e expulsando a seiva), por osmose (troca por diferença de concentração); indicados para madeiras verdes, em postes, moirões, pontaletes.

22 Fonte: Google Images MADEIRAS Processos de preservação Classificação quanto a profundidade da impregnação alcançada: impregnação sob pressão elevada (autoclave): o preservativo é impregnado alternando vácuo e alta pressão; indicado para peças que ficarão imersas; normalmente aplicado para postes de energia elétrica.

23 MADEIRAS TRANSFORMADAS A estrutura do tecido lenhoso (fibras resistentes e unidirecionalmente orientadas) é o principal elemento que torna a madeira um excelente material de construção. Mas é também essa estrutura que confere os prejuízos de heterogeneidade e anisotropia das tensões internas. São denominados de transformação aqueles processos extremos de beneficiamento das madeiras que buscam a reestruturação do material a partir do rearranjo de suas fibras resistentes. Contribuem para a sustentabilidade, devido o reaproveitamento de madeiras. laminada/colada compensada aglomerada reconstituída

24 Madeira laminada colada (MLC) Objetivam aumentar a espessura de tábuas com defeitos controlados. É usada para fins estruturais. Fonte: Google Images

25 E o piso laminado? Não é uma madeira laminada, mas sim uma madeira reconstituída aglomerada (de alta densidade) com revestimento de lâminas protetoras e decorativas. (ou HPP) Fonte: Google Images

26 Fonte: Google Images MADEIRAS Madeira compensada laminada (ou contraplacada) É formada pela colagem de lâminas, em número ímpar e com alternação do sentido de orientação das fibras. Objetiva melhorar as propriedades mecânicas, conferindo isotropia e homogeneidade. Usada para formas, forros, lambris, tapumes, portas internas etc.

27 Fonte: Google Images MADEIRAS Madeira aglomerada Fórmicas, por exemplo, podem ser usadas para revestimento/proteção externa. São chapas e artefatos obtidos pela aglomeração (com colas e resinas) de pequenos fragmentos de madeiras. Objetivam peças de baixo custo, com uso de madeira de reflorestamento ou reciclada. Tem boas propriedades para isolamento termoacústico. É usada internamente, para móveis, forros e outros revestimentos de baixa responsabilidade mecânica. São pouco resistentes à umidade, ao sol direto e às cargas mecânicas. Também pouco resistem à furação por pregos, parafusos e outros elementos de montagem. Necessitam de estratégias como uso de calhas ou colagem.

28 Fonte: Google Images MADEIRAS Madeira reconstituída São chapas e artefatos obtidos pela aglomeração (com colas e resinas) de fibras dispersas, extraídas do lenho. Entenda-se como fibras as próprias fibras, partículas, lascas, tiras, cavacos. O MDF (Medium Density Fiberboard) consiste na mistura de fibras de madeira prensadas, somadas de resina para dar liga. É um material leve, sensível e de fácil manuseio e transporte. É importante manter esse material livre de umidade e fora do alcance de luz solar direta. É também importante, devido à sensibilidade, tomar cuidado ao arrastar ou colocar muito peso em cima de objetos feitos desse material.

29 Fonte: Google Images MADEIRAS Madeira reconstituída O MDP (Medium Density Pannel) é produzido através de partículas da madeira e, diferente do MDF, é mais resistente e suporta um acúmulo de peso maior. A principal diferença entre o MDP e o MDF é que no painel de MDP são utilizadas partículas de madeira em camadas, ficando as mais finas nas superfícies e as mais grossas no miolo. Já no MDF aglutinam-se fibras de madeira.

30 Fonte: Google Images MADEIRAS Madeira reconstituída O OSB (Oriented Strand Board) é uma chapa de feixes orientados, com multicamadas feitas de aparas de madeira, com forma e espessura predeterminadas e unidas com adesivo/resina. Tem propriedades mecânicas semelhantes ao MDF e MDP, mas maior resistência às intempéries, podendo ser aplicado externamente.

31 Madeira composta Chamados de WPC (Wood Plastic Composites, ou madeira plástica), são compostos de madeira com plásticos, obtidos pela reciclagem de resíduos de plásticos e fibras vegetais. Tem boas propriedades de isolamento térmico e elétrico, resistência ao desgaste e impermeabilidade. Fonte: Google Images

32 BIBLIOGRAFIA BAUER, L. A. F. Materiais de construção. Volume 1. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, BAUER, L. A. F. Materiais de construção. Volume 2. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, FREIRE, W. J.; BERALDO, A. L. (coord.) Tecnologias e materiais alternativos de construção. Campinas: Ed. UNICAMP, MAGALHÃES, F. Concreto e cimento Portland: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]a Disponível em: < Acesso em: 2 ago MAGALHÃES, F. Materiais componentes do concreto: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]b. Disponível em: < Acesso em: 2 ago MAGALHÃES, F. Rochas, madeiras e materiais cerâmicos : especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]c. Disponível em: < Acesso em: 2 ago RIBEIRO, C. C.; PINTO, J. D. S.; STARLING, T. Materiais de construção civil. Belo Horizonte: Ed. UFMG, ROCHA, J. C.; XAVIER, L. L. Materiais de construção civil. Apostila. Disciplina ECV (Graduação em Engenharia Civil) Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis: Departamento de Engenharia Civil; UFSC, SILVER, P.; MCLEAN, W. Introducción a la tecnologia arquitectónica. Barcelona: Parramón, Material baseado nas notas de aula do professor Christiano Piccioni Toralles.