Água de adesão = faixa de umidade que vai de 0% a aproximadamente 30%.

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1 Secagem da madeira Água de adesão = faixa de umidade que vai de 0% a aproximadamente 30%. Movimenta-se por difusão, através das paredes das células, necessitando de energia (calor) para ser retirada da madeira. Nessa faixa de umidade ocorre variação dimensional (contração ou dilatação). Água livre = faixa de umidade que vai de aproximadamente 30% até o teor de umidade máxima (madeira verde). Movimenta-se por capilaridade através do lúmen das células, evaporandose sem gasto de energia.

2 Quando inicia-se o processo de secagem, primeiramente sai da madeira a água livre. Madeiras mais porosas (baixa densidade) água livre é relativamente rápido. = movimento da A parte superficial da peça em secagem, tende a secar mais rapidamente (contato com o ar). À medida em que ocorre a evaporação superficial, inicia-se a movimentação da água do interior para a superfície, dando origem a um gradiente de umidade.

3 Umidade na superfície abaixo do PSF contração. Se a quantidade de água que se movimenta do interior para a superfície for menor que a quantidade de água que está evaporando, o meio da peça não acompanha a contração da camada superficial rachaduras.

4 ALTERAÇÕES DIMENSIONAIS Ocorrem entre 0 e 30% de umidade Perda de água = Contração Absorção de água = Expansão É aproximadamente proporcional às variações da água de adesão contida nas paredes celulares

5 Alteração das dimensões após secagem - variável conforme o plano considerado Fagus grandifolia Longitudinal Radial tangencial Pinus resinosa Longitudinal Radial tangencial

6 Coeficiente de contração (β) 1. determinar as medidas do corpo de prova em estado úmido 2. Secar em estufa (103 o ± 2 o C) até peso constante 3. Medir novamente o corpo de prova em U = 0% 4. Calcular o β

7 % de contração = redução da dimensão (ou volume) original x 100 dimensão (ou volume) original V úmido V seco β = x 100 V úmido

8 Exemplo: Um corpo de prova em estado úmido tem as seguintes dimensões: 1. 2,5 cm 2. 2,5 cm 3. 10,0 cm 2,5 2,5 10,0 Depois da secagem até U = 0% as dimensões são: 1. 2,3 cm 2. 2,4 cm 3. 9,9 cm Qual a contração volumétrica? (2,5 x 2,5 x 10,0) (2,3 x 2,4 x 9,9) β = x 100 (2,5 x 2,5 x 10,0)

9 (62,50) (55,14) β = x 100 (62,50) 7,36 β = x ,50 β = 11,77%

10 DENSIDADE DA MADEIRA É um parâmetro quantitativo resultante das características anatômicas e composição química da madeira Densidade = expressa a quantidade de massa contida em uma unidade de volume (g/cm 3 ou kg/m 3 ) Na tecnologia, está diretamente ligada às características do produto final. É um dos principais índices de qualidade da madeira

11 Variações de densidade são devidas a diferenças: nas espessuras da parede celular dimensões das células idade da árvore genótipo taxa de crescimento É uma característica com alta herdabilidade de seleção de espécies, clones, procedências. potencial

12 Densidade aparente de algumas espécies (g/cm 3 ) Ochroma piramidale (Bombacaceae) - Balsa Schizolobium parahyba (Caesalpinoideae) - Guapuruvu 0,13-0,20 Bolívia e Peru 0,28-0,35 Brasil Guajacum officinale (Zygophyllaceae) - Pau-santo 1,23-1,40 América Central Astronium urundeuva (Anacardiaceae) - Aroeira do sertão > 1,20 Brasil

13 Densidade x porosidade Porosidade = volume de espaços vazios Relação inversa entre densidade e porosidade Densidade da parede celular é aproximadamente a mesma para todas as espécies

14 Densidade real (densidade de parede celular) = desconsidera o volume dos poros. Considera-se que é igual a 1,5 g/cm 3, independentemente da espécie Determinando-se a densidade de uma amostra de madeira livre de espaços vazios de uma espécie de baixa densidade o resultado será o mesmo encontrado em uma amostra de madeira de alta densidade.

15 Densidade básica = considera a massa da madeira completamente seca e o volume saturado (acima do PSF) Densidade aparente = considera a massa e o volume da madeira com um teor de água de 12% (equilíbrio higroscópico)

16 Relação da densidade com a taxa de crescimento Depende da espécie Único grupo onde essa relação está comprovada folhosas com porosidade em anel Diretamente relacionada à porcentagem de anel inicial no anel de crescimento

17 Variabilidade da densidade Localização na árvore Localização geográfica Condições ambientais Características genéticas

18 Determinação da densidade Massa Volume pesagem paquímetro, deslocamento de água ou mercúrio, imersão Diferenças entre métodos de se determinar o volume da madeira oriundas das diferentes maneiras

19 Métodos para determinação do volume Medição direta Paquímetro Se as amostras possuem forma bem definida (faces formando ângulos de 90 o ) medições com paquímetro são aceitáveis. Normas ASTM = corpo de prova 5 x 5 x 15 cm Normas ABNT = corpo de prova 2 x 2 x 3 cm Se as amostras foram preparadas adequadamente precisão aceitável

20 Imersão em líquido - deslocamento Amostras são submersas em água contida em um cilindro graduado. A diferença de volume provocada corresponde ao volume da amostra. Pode ser usado para amostras com formato irregular A precisão depende da precisão com que se consegue determinar a variação de volume na proveta.

21 Imersão variação de peso do líquido O volume é determinado pela variação de peso ocasionado pela submersão da amostra de madeira em um líquido. Princípio de Arquimedes: um corpo submerso em um líquido apresenta uma diminuição aparente de peso que é equivalente ao peso do volume de líquido deslocado pelo corpo. 1. Colocar água ou mercúrio em um recipiente 2. Determinar o peso do recipiente com o líquido 3. Submergir totalmente a amostra no líquido e verificar a diferença de peso

22 Empuxo = V sólido x d líquido E E P d s < d l E P d s = d l E d s > d l P

23 Se o líquido utilizado foi água (densidade = 1,0 g/cm 3 ) a diferença de peso corresponde ao volume da amostra E = V x d V = E (d = 1g/cm 3 ) Se a amostra foi imersa em mercúrio (densidade = 13,55 g g/cm 3 ), a diferença de peso deverá ser dividida por 13,55.

24 Método de flutuação Quando a densidade da madeira não ultrapassa 1g/cm 3 Amostra com seção uniforme deve ser colocada para flutuar em uma proveta contendo água. O cálculo da densidade é feito dividindo-se o comprimento da parte submersa pelo comprimento total da amostra. h H H Densidade = H H

25 O peso da madeira é a soma do peso da substância madeira (densidade) mais o peso da água que ela contem (umidade) O peso da madeira pode ser facilmente estimado se a densidade e a umidade são conhecidas Cálculos Envolvendo conceitos de umidade e densidade da madeira

26 1. Uma amostra de madeira mede 7,62 x 7,62 x 2,54 cm. O seu teor de umidade é 15% e o seu peso nestas condições é 68,10 g. Qual a densidade dessa madeira considerando o peso seco em estufa e o teor de umidade no qual se encontra? 2. Uma tora cujo volume é 0,85 m 3 tem uma densidade igual a 330 kg/m 3. Sabendo-se que o teor de umidade dessa tora é igual a 141%, a) Qual é seu peso seco? b) Qual é o peso de água existente na tora?