UTILIZAÇÃO DE MADEIRA NA ORLA MARÍTIMA

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1 UTILIZAÇÃO DE MADEIRA NA ORLA MARÍTIMA Teresa de Deus Ferreira Arquitecta Mestrado em Construção, IST Lisboa - Portugal teradeus@netcabo.pt Jorge de Brito Professor Associado DECivil, Instituto Superior Técnico Lisboa - Portugal jb@civil.ist.utl.pt Resumo Esta comunicação, destinada sobretudo a projectistas, tem como objectivo identificar soluções construtivas, materiais e produtos adequados à aplicação de elementos em madeira no exterior de edificações à beira-mar, evitando as anomalias associadas ao ambiente agreste característico da zona. Estas anomalias resultam em grande parte de, durante a fase de projecto, não ser previsto o impacte das acções ambientais. Palavras-chave: anomalias, madeira, zonas costeiras. 1 Introdução A madeira tem as mais variadas aplicações, sendo um dos materiais mais versáteis usados na construção. Até ao advento do betão armado, a madeira era usada em estruturas, pavimentos, coberturas, assim como todos os vãos interiores e exteriores. A madeira no exterior sofre a influência dos agentes atmosféricos. Deve-se ter sempre em conta o clima, i.e. as variações de humidade, a insolação, a pluviosidade e a temperatura. Devem ser ponderados estes factores, juntamente com a especificidade dos agentes biológicos e a sua relação com os tipos de madeira e os produtos preservadores. 2 Características da madeira A madeira deve ter três qualidades: resistência mecânica - resistência estrutural; estabilidade dimensional - não empenar; durabilidade natural - resistência a fungos e insectos xilófagos. O desempenho da madeira varia de acordo com as mais diversas influências. O cerne, zona interior do tronco, é a zona com madeira de melhor qualidade e mais durável pois, à medida que se vai formando, as resinas (Resinosas) ou as gomas (Folhosas) vãose depositando, impedindo a entrada de água que não encontra espaço para aí se depositar. O borne é a zona periférica da madeira, com menos qualidade mas maior facilidade de impregnação na aplicação de produtos preservadores. 3 Madeiras aplicáveis na faixa costeira 3.1 Madeira maciça Segundo a norma NP 335-2, madeira maciça designa a madeira, serrada ou transformada, incluindo os elementos de madeira com ligações de entalhes múltiplos e/ou madeira lamelada-colada. O Quadro 1 indica as características de algumas madeiras. Destas, vai-se fazer uma referência específica ao carvalho roble. Quadro 1 - Características das principais madeiras tradicionalmente utilizadas em Portugal Retracção mecânica natural Resistência Durabilidade Designações comerciais B M E B M E B M E Afzélia Câmbala Carvalho roble Casquinha Castanho Pinho bravo Pinho manso Tola branca B - Baixa; M - Média; E - Elevada. 1

2 3.1.1 Carvalho roble ou comum (Quercus robur) O carvalho roble, ou carvalho americano, encontrase espalhado pelo continente europeu; em Portugal, distribui-se no Norte, nas zonas de maior pluviosidade [1]. É uma madeira de Folhosa, com cerne distinto, de cor castanha escura, brilhante e de contorno regular, e de impregnabilidade impraticável. É moderadamente pesada, elástica e resistente ao choque. A sua serragem é fácil e tem boa aptidão à colagem. Recebe bem velaturas, tintas e vernizes. É muito utilizada em carpintarias de limpos, contraplacados, folheados e elementos estruturais (barrotes e vigas). No Quadro 2, apresentam-se algumas características do carvalho. Quadro 2 - Características de durabilidade natural e de impregnabilidade do carvalho [2] BORNE DURABILIDADE NATURAL Fungos Térmitas Carunchos Não durável CERNE Durável Susceptível Medianamente durável Susceptível Susceptível IMPREG- NABILI- DADE Facilmente impregnável Não impregnável 4 Anomalias inerentes à localização As causas de deterioração da madeira em ambientes exteriores são várias, entre elas a degradação térmica, a oxidação devido à radiação ultravioleta e os fungos (nomeadamente da podridão). As condições de humidade a que a madeira fica exposta estão na origem da maior parte dos problemas que podem surgir. Também as variações dimensionais originadas pelos ciclos de molhagem e secagem poderão ser responsáveis por alguma deterioração. degradação sobre a protecção aplicada, esquemas de pintura ou velaturas, exigindo manutenção constante, em média de 2 em 2 anos. Fig. 1 - Madeira com descoloração devido à presença de humidade (Amesterdão - Holanda) A radiação ultravioleta induz a decomposição química dos compostos orgânicos da madeira, que se dá apenas na camada superficial dos elementos, até 0,5 mm. É ainda responsável pelo escurecimento inicial da madeira quando exposta, originando uma tonalidade mais acentuada da cor original. Se a madeira estiver exposta à água da chuva, a acção alternada da luz e da água aceleram o processo, originando a lixiviação da camada superficial da lenhina degradada. A madeira adquire um tom acinzentado (Fig. 2) e a superfície fica rugosa em resultado da erosão contínua. Este tipo de envelhecimento da madeira é sobretudo superficial, com pouca influência na elasticidade e resistência mecânica dos elementos estruturais. 4.1 Agentes atmosféricos Humidade A humidade devida à água da chuva é a maior causa de degradação das caixilharias de madeira exteriores. Propicia o desenvolvimento de fungos causadores de apodrecimento, provoca variações dimensionais (responsáveis por deficiências no funcionamento), descoloração (Fig. 1), desintegração e erosão. Fig. 2 - Madeira alterada pelos raios ultravioleta (Aveiro) Radiação ultravioleta A radiação solar, para além de ser responsável pela descoloração da madeira, tem um grande efeito de 2

3 4.2 Agentes biológicos Fungos da madeira Os agentes biológicos deterioram a madeira por ela constituir um substrato nutritivo. Os bolores e algumas bactérias produzem somente alterações estéticas mas os fungos da podridão podem originar o colapso dos elementos, uma vez que decompõem as paredes das células lenhosas. Para o seu desenvolvimento, os fungos necessitam de determinados níveis de humidade, de temperatura e de oxigénio. As temperaturas normais do ar em Portugal situamse, em média, dentro dos valores mais favoráveis para o desenvolvimento destes fungos, entre 10 e 30º C, tal como a humidade relativa do ar, acima dos 80% [3]. Bolores Bolor é a designação corrente para os fungos que se desenvolvem na superfície da madeira, mesmo se estiver pintada, e alteram o seu aspecto produzindo manchas. A produção de esporos e a descoloração associada originam anomalias na superfície da madeira, de fácil resolução. O maior problema que advém desta situação poderá ser em termos de saúde, pois os bolores podem originar problemas respiratórios em pessoas mais sensíveis [3]. Fungos cromogéneos Os fungos de azulamento ou fungos cromogéneos provocam manchas azuladas na madeira e podem surgir sob duas formas: os que aparecem nas madeiras verdes, devido à humidade elevada e os que se desenvolvem debaixo das protecções da madeira (esquemas de pintura, velaturas ou vernizes) devido à acumulação de humidade. O azulamento não destrói o material lenhoso mas, ao atacar as células, pode tornar a superfície da madeira mais porosa, permitindo uma absorção de água mais rápida, favorecendo o desenvolvimento de outro tipo de fungos. Fungos de podridão Os fungos de podridão não só atacam a parede celular, afectando a resistência mecânica da madeira, mas também restringem esse ataque à região menos lenhificada da parede lenhosa, decompondo activamente a celulose, seu principal nutriente, e tornando a madeira macia [3]. Ocorrem com frequência em situações de humidade relativa do ar superior a 90%, ou em madeira aplicada ao ar livre e exposta à chuva, e podem atacar tanto Folhosas como Resinosas mas com predomínio das primeiras. Este tipo de fungos é muito frequente em elementos localizados em ambientes marítimos ou em contacto com o solo. Sendo a humidade um factor fundamental, a destruição é, no entanto, acelerada por uma temperatura favorável que se situa em geral entre os 18 e os 26º C [4]. Estes fungos, associados às maiores degradações da madeira, causam dois tipos de podridão [3]: podridão branca - originada por fungos que se alimentam sobretudo da lenhina; podridão castanha - resultado de fungos que se alimentam apenas da celulose Insectos xilófagos A humidade elevada favorece a actuação de alguns insectos xilófagos como as térmitas. A madeira seca é preferida pelo caruncho. Térmitas As térmitas, ou formiga branca, são insectos que atacam a madeira húmida e em contacto com o solo, a partir de termiteiras presentes no terreno envolvente, alastrando aos elementos contíguos. Somente os cernes duráveis ou moderadamente duráveis em relação ao ataque por térmitas, podem ser utilizados sem tratamento. No caso de construções isoladas, é viável recomendar o tratamento do solo na proximidade do edifício, evitando a aproximação das térmitas. Carunchos Os carunchos são insectos que atacam sobretudo o borne de certas madeiras, quando esta está seca e são as larvas que, ao abrir galerias no interior da madeira para se alimentarem, provocam a sua destruição (Fig. 3). Após a metamorfose, o insecto abandona a madeira através de um orifício e deposita ovos noutras madeiras, infestando-as. As espécies de madeira classificadas como susceptíveis na EN devem ser tratadas com um produto preservador. Fig. 3 - Estragos provocados pelo caruncho pequeno Xilófagos marinhos Cabe ainda referir que, no campo das obras portuárias, intervém outro grupo de agentes biológicos 3

4 destruidores: os xilófagos marinhos. São organismos subaquáticos invertebrados que atacam a madeira submersa em águas salgadas ou salobras. Entre os agentes destruidores, salientam-se dois grupos: a limnória (crustáceo), que faz galerias superficiais, e o teredo (molusco), que faz galerias profundas e revestidas por calcário. 5 Medidas preventivas 5.1 Qualidade da madeira Para situações em que se pretenda madeira de grande resistência natural, esta deverá ter as seguintes características: elevada densidade, grande número de anéis por centímetro nas Resinosas, pequeno número de anéis por centímetro nas Folhosas, poro fechado, elevada percentagem de cerne, elevado teor em substâncias tóxicas ou repelentes (taninos, resinas, gomas) e baixo teor de humidade. A qualidade da madeira, para além de todos os factores intrínsecos à sua natureza e ao seu desenvolvimento, depende das condições em que o seu corte, secagem e armazenamento são realizados. 5.2 Disposições construtivas gerais Existem alguns cuidados a ter em conta em relação à aplicação de madeiras na construção: ventilar muito bem a zona da aplicação para a madeira não se degradar; garantir a correcta drenagem da água das chuvas sem recantos onde se possa acumular; evitar o contacto directo com o terreno; deixar juntas ou folgas adequadas entre as peças para que possam inchar sem causar prejuízos na obra; proteger as zonas em contacto com materiais que contenham água, como rebocos ou o solo; preferencialmente cortar radialmente a madeira, para evitar empenos; isolar os topos das peças selando-os; utilizar apenas madeira seca, sã e tratada de acordo com a classe de risco de utilização. 5.3 Produtos preservadores Por produto preservador, entende-se produto de acção preventiva, que deve ser aplicado na madeira antes da sua utilização. A aplicação deste tipo de produto deve ser adequada à classe de risco de ataque biológico. Quanto mais desfavorável for a situação, maior a quantidade de produto a aplicar e mais profunda a sua penetração na madeira. O produto a aplicar deverá ser o adequado ao agente em questão. A madeira muito exposta e/ou em contacto com o solo deverá ter maior quantidade de produto do que a madeira pouco exposta, e o produto não deverá ser deslavável Escolha do produto Os produtos preservadores devem ter as seguintes características [5]: toxicidade - elevada toxicidade para os agentes biológicos destruidores do material lenhoso; poder de penetração - bom poder de penetração na madeira de acordo com o prazo de protecção que se pretende conferir; permanência - pouco volátil, principalmente os seus elementos tóxicos; em aplicações no exterior, devem-se utilizar produtos pouco solúveis na água, para que o seu efeito se mantenha durante o tempo que é pretendido; acção sobre os materiais - não deteriorar a madeira ou aumentar a sua combustibilidade; ser isento de qualquer tipo de acção corrosiva sobre elementos metálicos; não provocar quaisquer manchas ou efeitos prejudiciais nos rebocos, estuques, pinturas ou outro tipo de acabamento das madeiras; acção sobre o Homem e animais superiores - não libertar qualquer tipo de odor desagradável ou substância prejudicial à saúde dos trabalhadores que o aplicam, assim como dos ocupantes da construção. Os vários produtos preservadores existentes no mercado dividem-se do modo a seguir exposto [5]. Produtos oleosos São produtos como o creosote e os óleos de antraceno, que possuem as seguintes características: elevada toxicidade para fungos, insectos e xilófagos marinhos elevada permanência na madeira, mesmo em condições rigorosas de exposição aos agentes atmosféricos; tendência para reduzir o risco de fendilhação; fraca ou nula acção corrosiva sobre elementos metálicos; incompatibilidade com pinturas ou outros acabamentos; cheiro muito intenso que pode comunicar-se a outros materiais ou a produtos alimentares; aumento da combustibilidade da madeira nos primeiros tempos após o tratamento. Produtos aquosos São preservadores constituídos por sais minerais, isolados ou em misturas, que se utilizam dissolvidos em água. Têm as seguintes características: aplicação em autoclave, por pressão, com excepção dos compostos de boro que se aplicam por imersão - difusão tempo de permanência na madeira, consoante na sua composição química entrem ou não substâncias fixadoras; necessidade de efectuar a secagem do material após o tratamento; 4

5 ausência de exsudação depois da madeira seca, o que elimina o risco de manchas nos rebocos e estuques; compatibilidade com pinturas e outros acabamentos; ausência de cheiro, sem risco de contaminação de produtos situados nas proximidades; facilidade de transporte e armazenamento; são comercializados no estado sólido para diluir posteriormente; possibilidade de redução da combustibilidade da madeira pelo emprego de substâncias ignífugas na composição do produto. Produtos com solvente orgânico São preservadores em que o seu elemento tóxico se dissolve num solvente orgânico mais ou menos volátil e são por vezes reforçados com produtos aditivos de forte acção insecticida de contacto. Têm as seguintes características: permanência na madeira, sobretudo pela insolubilidade na água dos seus componentes activos; elevada penetração na madeira seca, o que os recomenda especialmente para aplicações por pincelagem, pulverização ou imersão; ausência de inchamento na madeira por não conterem água na composição, o que permite usá-los em peças já acabadas ou aplicadas; ausência de exsudação depois da madeira seca, o que elimina o risco de manchas nos rebocos e estuques; compatibilidade com pinturas ou outros acabamentos logo que o solvente se evapore da madeira; ausência de acção corrosiva sobre os elementos metálicos em contacto com as peças tratadas; presença ou ausência de cheiro consoante são ou não bastante voláteis os componentes activos ou o solvente empregado; aumento da combustibilidade da madeira, sobretudo quando o diluente é muito volátil e antes deste se ter evaporado. 5.4 Acabamentos O acabamento da madeira aplicada em exteriores através de pintura é realizado com o fim de minimizar a degradação superficial devida aos agentes atmosféricos e manter ou melhorar as características estéticas das peças de madeira. Este revestimento decorativo e protector não substitui nem se confunde com o tratamento preservador, o qual se destina a aumentar a durabilidade da madeira face aos agentes biológicos (insectos e fungos). O termo revestimento por pintura é aplicado aos produtos de acabamento que englobam tintas, vernizes e velaturas Velaturas As velaturas (Fig. 4) penetram na madeira mas não formam película contínua na superfície, conferem decoração e protecção contra o desgaste e permitem uma manutenção simples. São consideradas revestimentos adequados para um grande conjunto de aplicações pelo facto de deixarem a madeira respirar, mantendo-a impermeável à chuva [6]. As consequências de um descuido na manutenção são menos sérias do que para os vernizes, face à simplicidade do procedimento. Fig. 4 - Porta e fechadura tradicional com aplicação de velatura (Salinas de Rio Maior) Vernizes Os vernizes em aplicações no exterior (Fig. 5) requerem uma manutenção mais frequente do que as tintas e as velaturas. No entanto, dos produtos de revestimento são os que favorecem mais a madeira, não encobrem o seu veio e aprofundam a cor. Estes produtos têm geralmente uma baixa durabilidade pelo facto de as películas de espessura grossa terem pouca permeabilidade, podendo assim ocorrer o arranque da camada superficial da madeira, situação frequente no caso de introdução de água sob a película de verniz, a partir de topos não protegidos. Por outro lado, os raios UV passam através da película e podem branquear ou degradar a superfície da madeira subjacente, o que origina o destacamento do verniz [6]. A sua utilização no exterior só é recomendada em situações onde os elementos de madeira possam estar resguardados da incidência directa da radiação solar e da chuva. O tempo de vida útil de um verniz varia entre um e quatro anos, dependendo da qualidade do produto e das condições de exposição, devendo proceder-se a manutenção logo que necessário, a fim de simplificar o processo e limitar os custos inerentes. 5

6 Fig. 5 - Janela e portadas envernizadas (Porto Covo) Tintas Os esquemas tradicionais de pintura com tinta em multicamada (Fig. 6) são constituídos por primário, subcapa e acabamento [4]. O principal objectivo do primário é impregnar a camada superficial da madeira para garantir uma perfeita ligação entre o substrato a as seguintes camadas do revestimento. A subcapa contribui para a espessura e a opacidade dos revestimentos de pintura por tinta. A função do acabamento é proporcionar um bom aspecto ao revestimento, podendo-lhe conferir características específicas. As tintas protegem a superfície da madeira contra a influência da acção solar devido às partículas dos pigmentos ou de aditivos que entram na sua composição e absorvem a radiação UV. Fig. 6 - Janela em madeira pintada (Porto Covo) 5.5 Disposições construtivas particulares A adopção de determinadas medidas construtivas tem um carácter decisivo na conservação das madeiras aplicadas no exterior. A incorrecta formulação das especificações nos cadernos de encargos, assim como da própria pormenorização do projecto de arquitectura, é responsável por situações de patologia que ocorrem na madeira e nos seus derivados quando aplicados em obra. Apesar de as várias espécies de madeira terem características diversas, existem algumas comuns em relação ao comportamento face aos agentes agressores, havendo assim alguns cuidados a ter em conta em relação à grande maioria das madeiras: excluindo as situações em que esteja submersa, a madeira necessita de arejamento para não se degradar; a zona da aplicação deve ser muito bem ventilada; não devem ser criadas situações, recantos e pendentes incorrectas, que permitam a acumulação da água das chuvas; deve ser garantida a correcta drenagem da água, minimizando a absorção da água pela madeira e limitando as variações dimensionais dos elementos aplicados; sempre que possível, deve ser evitado o contacto directo com o terreno; a madeira é um material higroscópico, que absorve e perde a humidade, com consequentes variações dimensionais; assim, na sua aplicação, é necessário deixar juntas ou folgas adequadas entre as peças para que possam inchar sem causar prejuízos na obra; as zonas em contacto com materiais que contenham água, como rebocos ou o solo, deverão ser protegidas com um tratamento adequado, pois a tendência é que a madeira absorva essa humidade; o corte da madeira deve ser preferencialmente radial, para evitar empenos; deve ser feito o isolamento dos topos da peças; deve-se utilizar apenas madeira seca, sã e tratada de acordo com a classe de risco de utilização, caso esta não possua durabilidade natural elevada. 6 Conclusão A investigação na indústria química tem originado tratamentos biócidas que fazem com que a durabilidade das madeiras aumente. A utilização da madeira tem numerosas vantagens construtivas: imediata colocação em carga, bom comportamento à flexão e facilidade que oferece de corrigir os defeitos que possam aparecer durante a execução. A maioria dos problemas de funcionamento da madeira resulta essencialmente do não cumprimento de regras básicas de utilização deste material. Se as condições de aplicação forem bem definidas e a escolha da madeira, a concepção do desenho e o seu tratamento forem os adequados, não devem existir quaisquer anomalias no material. 6

7 Existem assim condições a vários níveis para que a madeira possa e deva ser aplicada na construção na zona costeira, podendo usufruir-se plenamente das suas qualidades físicas e estéticas. Referências [1] Cabral, F. Caldeira; Telles, G. Ribeiro. A árvore em Portugal. Assírio & Alvim, Lisboa, [2] Versão portuguesa da norma europeia NP EN 350-2: Durabilidade da Madeira e de produtos derivados. Durabilidade natural da Madeira maciça. Parte 2: Guia da durabilidade natural da madeira e da impregnabilidade de espécies de madeira seleccionadas pela sua importância na Europa; [3] Sousa, Vítor; Telmo Dias Pereira; Jorge de Brito. Patologias não estruturais do Palácio Nacional de Sintra - Anomalias em caixilharias de madeira, 3º Encore - Encontro sobre conservação e reabilitação de edifícios, LNEC, Lisboa, Maio 2003, Vol. 1, pp [4] Norma portuguesa NP Preservação de madeiras. Tratamento de madeiras para construção. [5] Teixeira, Gabriela de Barbosa; Belém, Margarida da Cunha. Diálogos de Edificação. CRAT, Porto, [6] Ficha M 10, Madeira para construção - Revestimentos por pintura de madeira para exteriores, LNEC, Lisboa,