Estruturas de Madeira

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1 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Estruturas de Madeira Preservação e Proteção Estruturas de Aço A o e Madeira Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 1 Preservação em Estruturas de Madeira Histórico: 3500 anos atrás Os Fenícios e Cartagineses já utilizavam o piche em suas embarcações. Os Gregos usavam o alcatrão, ceras ou chapas de chumbo. Os Gregos 1000 anos a. C. Tinham o costume de colocar pilares de madeiras sobre pedras. No Brasil (Anos 70): Início do ensino de preservação de madeiras em universidades. Aumento dos problemas com postes tratados inadequadamente, de usinas funcionando sem respaldo técnico, t ausência de especificações técnicas t e um rígido r controle de qualidade ocasionaram uma queda no uso de madeiras tratadas especialmente os postes de eucalipto. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 2 Preservação e proteção de estruturas de madeira 1

2 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Deterioração biológica da madeira Degradação da madeira (insetos ou microrganismos) etapa fundamental na reciclagem de nutrientes dentro de um ecossistema colaborando para o equilíbrio entre a diversidade de formas vivas na natureza agentes biológicos não diferenciam os produtos úteis ao ser humano dos resíduos de materiais lenhosos necessário proteger da deterioração os produtos a base de madeira que nos são úteis. NBR7190 (1997) Item 10.7 e Anexo D Recomendações sobre a durabilidade das madeiras Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 3 Durabilidade das madeiras (NBR7190) No desenvolvimento do projeto de uma estrutura de madeira, é preciso assegurar uma durabilidade mínima m compatível com sua finalidade e com o investimento a ser realizado. Na execução das estruturas de madeira, devem ser empregadas espécies que apresentem boa resistência natural à biodeterioração ou que apresentem boa permeabilidade aos líquidos l preservativos e que sejam submetidas a tratamentos preservativos adequados e seguros para as estruturas. Recomendase que no projeto de estruturas de madeira seja considerada a durabilidade do material,, em virtude dos riscos de deterioração biológica gica. O risco de deterioração depende do teor de umidade da madeira e da duração do período de umidificação ão. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 4 Preservação e proteção de estruturas de madeira 2

3 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Situações de risco de biodeterioração Situação Proteção intempéries Reumidificação Classes de umidade 1 inteiramente protegida Nunca 1 a 3 2 inteiramente protegida Ocasional (curta duração) 1 a 3 3 não está protegida (ou protegida mas sujeita à reumidificação) Freqüente ente (longa duração) 4 4 Permanentemente em contato com o solo ou com água doce 5 Permanentemente em contato com água salgada. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 5 Agentes biológicos em função das situações de risco de deterioração da madeira Agentes biológicos Situação de risco Fungos apodrecedores Podridão branca Podridão mole Fungos manchadores e emboloradores Besouros Insetos Cupins Furadores marinhos Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 6 Preservação e proteção de estruturas de madeira 3

4 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Fungos Podridão branca A madeira perde seu aspecto lustroso e a cor natural. Tornase esbranquiçada: ada: destruição dos pigmentos. Apodrecedores Compromete as características físicasmecânicas Podridão mole Favorece o ataque de outros fungos Ataque superficial (< 20 mm de profundidade) Apresenta superfície amolecida ( soft rot ). Manchadores e Emboloradores Restringem seu ataque ao alburno Iniciam o ataque logo após a derrubada da árvore e prolongase até a secagem. Em estágio avançado de ataque pode produzir podridão mole. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 7 Insetos Besouros (Coleoptera( Coleoptera) Ataca alburno: possui reservas de amido, gomas ou leite. Madeira seca ou parcialmente seca até destruição total Deposita os ovos nos vasos da madeira, escava túneis t (fase de 7 meses) Cupins (Isoptera( Isoptera) Os cupins digerem a madeira através s do auxílio de um protozoário rio que vive no seu intestino Uma evidência do ataque é a presenca de uma fina camada externa da madeira intacta, a qual quando pressionada facilmente se romperá. Ao perceber o ataque, pouco ou quase nada pode ser feito para recuperála, pois esta já se encontrará em estado avançado de ataque. Moluscos e Crustáceos: São vulgarmente conhecidos como Brocas Marinhas. São pequenos animais que produzem grandes danos em peças de madeira fixas ou flutuantes que permanecem submersas em água salgada. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 8 Preservação e proteção de estruturas de madeira 4

5 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Métodos preventivos A preservação da madeira pode ser feita pela aplicação dos seguintes recursos: Pincelamento, Aspersão e Pulverização : Madeiras permeáveis, obtémse penetração de 1 a 5mm (< 1mm nas impermeáveis) ; Imersão: Penetração dependerá da permeabilidade da madeira, do tempo de imersão e do tipo de preservativo. Madeira verde hidrossolúveis Madeira seca oleossolúveis Banho quentefrio: Indicado para madeiras secas, podese obter penetração total no alburno. Substituição de seiva: Autoclave Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 9 Autoclave: principais etapas 1) Madeira seca é introduzida em cilindro de alta pressão; 2) Vácuo: V retirada de ar dentro das cavidades da madeira; 3) Enchimento com preservativo; 4) Autoclave cheia: pressão para impregnar a madeira com preservativo Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 10 Preservação e proteção de estruturas de madeira 5

6 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Tipos de preservativos Os quatro preservativos de ação prolongada responsáveis por cerca de 80% da madeira tratada no mundo são: Creosoto: obtido pela destilação do alcatrão de hulha, um dos mais eficientes preservativos de madeira. Entretanto, deixa a madeira escurecida e oleosa, impedindo a aplicação de acabamento (tinta, verniz, etc.)` Pentaclorofenol: Obtido através da reação entre o fenol e o cloro, até completa substituição dos átomos de hidrogênio pelos de cloro CCA (Cromo Cobre Arsênio): recomendado para as mais variadas situações, pois, apresenta propriedades tanto fungicidas como inseticidas; CCB (Cromo Cobre Boro): facilmente lixiviável, não devendo ser empregado em contato com o solo ou água Os preservativos de ação temporária hidrossolúveis são: fungicidas; inseticidas. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 11 Preservação mínima m recomendada (NBR 7190) Em virtude da grande variabilidade da incidência de agentes biológicos de deterioração da madeira, bem como pela existência de espécies com boa durabilidade natural, recomendase, na falta de outras informações, os seguintes procedimentos mínimos de preservação: dicotiledôneas: pincelamento; coníferas: impregnação em autoclave. Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 12 Preservação e proteção de estruturas de madeira 6

7 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Proteção contra Fogo em Estruturas de Madeira Insegurança a relacionada à combustibilidade da madeira Ponto crítico na aprovação de financiamento de habitações em madeira Brasil e em outros países fruto do desconhecimento sobre o comportamento das diferentes espécies em relação ao fogo. revista eletrônica de ciências, USP São Carlos ( Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 13 Madeira é um material combustível como os demais combustíveis sólidos s não se queima diretamente se decompõe em gases que expostos ao calor se convertem em chamas aquecem a madeira não atingida promovem a liberação de mais gases inflamáveis que alimentam a combustão círculo vicioso! revista eletrônica de ciências, USP São Carlos ( Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 14 Preservação e proteção de estruturas de madeira 7

8 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Peças robustas de madeira quando expostas ao fogo formam uma camada superficial de carvão que atua como isolante impedindo a rápida r saída de gases inflamáveis e a propagação ão de calor para o interior da seção resultando na diminuição da taxa de aquecimento interno e da degradação por combustão, favorecendo a capacidade de sustentação das cargas projetadas pois a alma da seção se mantém m fria a apenas uma pequena distância da zona queimada revista eletrônica de ciências, USP São Carlos ( Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 15 madeira Aço Aço revista eletrônica de ciências, USP São Carlos ( Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 16 Preservação e proteção de estruturas de madeira 8

9 FAU/UFRJ Est. Aço e Madeira AMA Considerações para projeto Mantida a temperatura no patamar de 275oC o fogo interrompe quando a espessura da madeira calcinada atinge 10 mm. O aumento da temperatura exterior, além m dos 275oC, permite que a madeira continue a queimar e, em certos casos, alimenta o incêndio. As peças com mais de 25 mm oferecem menores riscos se não houver grande possibilidade de correntes violentas de ar na ativação do incêndio Inúmeros produtos comercializados para ignifugação ão, à base de fósforos f e silicatos, podem alterar este comportamento da madeira. A pintura superficial ou a impregnação sob pressão lhe conferem condições de superar outros materiais. As ótimas qualidades isolantes e o comportamento nas variações de temperaturas devem ser levados em consideração nas decisões de projeto. Além m disso, o uso estrutural da madeira, assim como o concreto e o aço, pode ser feito com peças revestidas com elementos isolantes. revista eletrônica de ciências, USP São Carlos ( Prof Alexandre Landesmann FAU/UFRJ AMA 17 Preservação e proteção de estruturas de madeira 9