MADEIRAS MCC1001 AULA 12

Transcrição

1 MADEIRAS MCC1001 AULA 12 Disciplina: Materiais de Construção I Professora: Dr. a Carmeane Effting 1 o semestre 2015 Centro de Ciências Tecnológicas Departamento de Engenharia Civil

2 MADEIRAS É um material excepcional como material de construção, além de ter qualidades muito grandes como matéria-prima para outros produtos industrializados.

3 MADEIRAS Razões para empregar madeira na const. civil: Apresenta resistência mecânica tanto à esforços de tração como à compressão, além de resistência a tração na flexão. Resistência mecânica elevada em relação ao seu peso próprio pequeno. Fácil trabalhabilidade permitindo ligações simples. Boas características de absorção acústica, bom isolamento térmico. Custo reduzido e é renovável (preservada). Apresenta diversos padrões de qualidade e estéticos.

4 MADEIRAS Restrições de emprego da madeira na const. civil: Material inflamável Material biodegradável (fácil deterioração em ambientes agressivos que desenvolveram agentes predadores como fungos, cupins, mofo,..) Perda de propriedades devido a problemas de secagem e umidade. Dimensões limitadas (podendo estes inconvenientes serem resolvidos pela laminação, contraplacados e aglomerados). Contraplacados -lâminas de madeira coladas entre si Aglomerados -partículas de madeira, resinas e prensagem

5 Utilização da Madeira: MADEIRAS É depois do aço o material mais utilizado, Pode ser utilizado em diversas etapas desde a fundação até o acabamento, passando tanto pela estrutura como material auxiliar. Pode ser usada também em diversos tipos de construção como em estradas de ferro, galerias, etc., Pode ser utilizada como combustível, Matéria-prima para papel

6 Origem e produção: MADEIRAS A madeira, como material de construção, é produto do beneficiamento do tronco de árvores que chamaremos lenho. A Classificação é: Endógenas: aquela que o desenvolvimento do caule se dá de dentro para fora (palmeira e bambus). É pouco aproveitada como material de construção. Exógenas: aquela em que o crescimento do caule se dá de fora para dentro, com adição de novas camadas em forma de anel (anéis anuais de crescimento). Classificam-se em ginospermas e anginospermas.

7 Exógenas: MADEIRAS coníferas- arbustos Estas árvores classificam em: sementes nuas ex.: pinheiro de natal ex.: mogno, imbuia, jatobá, etc

8 MADEIRAS As árvores são compostas por raiz, caule e copa

9 MADEIRAS As árvores são compostas por raiz, caule e copa A raiz é o apoio da árvore ao solo, tendo a finalidade de retirar do solo os sais minerais para seu desenvolvimento. O tronco (ou caule), além de sustentar a copa conduz por capilaridade a seiva bruta da raiz às folhas, como a seiva elaborada das folhas para o lenho em crescimento. A copa desdobra-se em galhos e folhas, além das flores e frutos. As folhas transformam a seiva bruta em elaborada. A seiva bruta é formada ainda nas raízes, quando a planta coleta do solo os nutrientes que depois serão conduzidos até as folhas e caule para que possa acontecer a fotossíntese e transformá-la em seiva elaborada.

10 MADEIRAS O lenho é a parte da árvore que nos interessa como material de construção. Sua constituição é diversificada e suas partes são: casca, cambio, lenho e medula.

11 Casca: MADEIRAS É a proteção do tronco além de conduzir a seiva elaborada nas folhas para o tronco. A PARTE EXTERNA é morta (cortiça). Pode ser renovada, não apresentando interesse como material de construção (mas pode ser aproveitada como material de acabamento e termoacústico). PARTE INTERNA, transporta a seiva das folhas ao caule.

12 MADEIRAS Cambio: Camada que se situa entre a casca e lenho. Constituída de tecido vivo (sendo tão importante quanto a parte interna da casca), responsável pelo crescimento dos anéis.

13 MADEIRAS Lenho: É o núcleo do tronco, sendo portanto a parte resistente da árvore. Desta parte é retirada através de desdobro (material serrado) o material utilizado na construção civil. ALBURNO É a parte mais externa. Formado por células vivas, tem função resistente e de transporte de seiva (parte que melhor absorve os conservantes) CERNE É a parte central do tronco, sendo formado por células mortas. Este fato torna-o mais resistente visto não existir nesta região a seiva, e consequentemente não ser atrativo à insetos e outros agentes de deterioração

14 MADEIRAS Vasos: Ligam as diferentes camadas entre si e tem a função de transportar e armazenar a seiva.

15 MADEIRAS Medula: É o miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. Não tem resistência mecânica, nem durabilidade, na peça desdobrada é defeito. Material serrado MEDULA

16 PRODUÇÃO DA MADEIRA Corte da árvore Toragem Falquejamento Desdobro Beneficiamento

17 PRODUÇÃO DA MADEIRA Corte da árvore DEVE SER REALIZADO EM ÉPOCAS APROPRIADAS, GERALMENTE NO INVERNO A MADEIRA CORTADA DURANTE O INVERNO, SECA MELHOR E MAIS LENTAMENTE EVITANDO, O APARECIMENTO DE FENDAS OU RACHADURAS QUE SÃO VIAS DE ACESSO PARA OS AGENTES DA DETERIORAÇÃO

18 PRODUÇÃO DA MADEIRA Toragem É O PROCESSO DE DESGALHAMENTO E CORTE EM TAMANHOS DE 5 A 6 METROS QUE FACILITAM O TRANSPORTE. TAMBÉM NESTA ETAPA SÃO FALQUEJADAS (cortadas) E DESCASCADAS.

19 PRODUÇÃO DA MADEIRA Falquejamento É O CORTE DE COSTANEIRAS (corte longitudinal em madeira maciça). CADA TORA FICA COM UMA SEÇÃO APROXIMADAMENTE RETANGULAR. IMPEDE O TOMBAMENTO NO TRANSPORTE ALÉM DA ECONOMIA DE ESPAÇO ENTRE TRONCOS.

20 Desdobro PRODUÇÃO DA MADEIRA É A ETAPA FINAL PARA TRANSFORMAÇÃO EM MATERIAL DE CONSTRUÇÃO. CORTE DAS TORAS DE MADEIRA (material serrado). O SISTEMA USUAL É O TANGENCIAL. O desdobro RADIAL produz peças de melhor qualidade, tendo menores rachaduras durante a secagem, menores empenamentos e defeitos ALTO CUSTO DE PRODUÇÃO, sendo utilizados somente em aplicações especiais. EX. CONSTRUÇÃO AERONÁUTICA Desdobro normalproduz peças inteiras Desdobro radialcorta o tronco na direção do seu diâmetro evitando-se a medula

21 PRODUÇÃO DA MADEIRA Beneficiamento e Aparelhamento da peça APARELHAMENTO DA PEÇA É O PROCESSO DE PADRONIZAÇÃO DAS MEDIDAS. BENEFICIAMENTO É O PROCESSO DE ACABAMENTO DA PEÇA UTILIZAÇÃO COM ACABAMENTO APARENTE.

22 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E MECÂNICAS UMIDADE RETRATIBILIDADE DENSIDADE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA, ELÉTRICA E SONORA RESISTENCIA A FOGO RESISTÊNCIA À TRAÇÃO RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO RESISTÊNCIA À FLEXÃO ENSAIOS

23 UMIDADE A MADEIRA DEVE SER EMPREGADA SECA, OU COM TEOR DE UMIDADE EM EQUILÍBRIO COM O AMBIENTE. A SECAGEM PODE SER NATURAL OU ARTIFICIAL. NATURAL: PELA EXPOSIÇÃO AO AR. ARTIFICIAL: O PROCESSO É ACELERADO COM A MADEIRA SUBMETIDA A CONDIÇÕES CONTROLADAS DE TEMPERATURA E DE UMIDADE. A SECAGEM DA MADEIRA ARTIFICIAL, TEM SUAS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS E A RESISTÊNCIA AOS AGENTES DA DETERIORAÇÃO AUMENTADAS.

24 UMIDADE DEFEITOS DO PROCESSO DE SECAGEM

25 UMIDADE MADEIRA VERDE TEOR DE UMIDADE ACIMA DE 30% MADEIRA SEMI-SECA TEOR DE UMIDADE ACIMA DE 23% MADEIRA COMERCIALMENTE SECA ENTRE 18% E 23% MADEIRA SECA AO AR ENTRE 13% E 18% MADEIRA DESSECADA ENTRE 0% E 13% MADEIRA COMPLETAMENTE SECA 0%

26 RETRATIBILIDADE É a propriedade que a madeira apresenta de sofrer alterações de volume e dimensões quando seu teor de umidade varia. Pode ser por INCHAMENTO ou CONTRAÇÃO Pode aparecer fissuras, fendas e rachaduras

27 A madeira quando utilizada deverá condições de uso. atender

28 DENSIDADE É considerada em termos de massa específica aparente, peso por unidade de volume aparente. Índice de compacidade das fibras de madeira, > ou < quantidade de fibras por unidade de volume aparente. Pode-se correlacionar diversos tipos de madeira conforme esta característica. A densidade varia com a umidade e a posição do lenho.

29 CONDUTIBILIDADE Condutibilidade elétrica: quando bem seca é excelente isolante elétrico Condutibilidade térmica: mau condutor Condutibilidade sonora: não é bom isolante acústico porém quando usado em tratamento acústico funciona bastante bem por terem boa capacidade de absorção dos sons.

30 Ainda para o isolamento de paredes, aplique materiais como os painéis de madeira, acústicos e de tecidos para uma redução de até 20% do ruído, como afirma a arquiteta Crisa Santos. "Aconselho a pensar sobre o conforto acústico quando a casa ainda é projeto, para poder trabalhar com isolamento estrutural", enfatiza.

31 RESISTÊNCIA AO FOGO Os estudos de capacidade de resistencia ao fogo devem ser feitos em torno de 850 o C, que é a T de incêndios. Deste modo a madeira não pode resistir nestas condições. Em seu estado natural: a madeira inicia a combustão 275 o C, desde que haja oxigênio para a combustão. A combustão superficial forma uma capa de madeira calcinada que impede a passagem do ar dificultando a queima.

32 RESISTÊNCIA AO FOGO Esta capa tem 10 mm de espessura, e se a T permanecer constante a queima cessa. Peças com menos de 25 mm não devem ser usadas porque não formam a capa de proteção, destruindo-se rapidamente. Em incêndios de grande T, com mais de 850 o C, peças de madeira não se rompem imediatamente devido à este fator, permanecendo portanto com alguma resistência Uma peça de aço em T 300 o C já estão em processo de escoam. Em cobertura de incêndio-peças < 10mm tem alto risco de combustão, com 25 mm tem faltor de risco menosr e peças >50 mm podem ter menos risco que estruturas metálicas (produtos retardadores de combustão)

33 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

34 RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO FORÇA PARALELA AS FIBRAS FORÇA PERPENDICULAR AS FIBRAS ESMAGAMENTO DAS FIBRAS GRANDE RESISTÊNCIA

35 RESISTENCIA À TRAÇÃO

36 RESISTÊNCIA À TRAÇÃO FORÇA PARALELA AS FIBRAS FORÇA PERPENDICULAR AS FIBRAS RUPTURA POR DESLIZAMENTO ENTRE AS FIBRAS OU RUPTURA DAS PAREDES DEFORMAÇÃO BAIXA, ALTA RESISTÊNCIA BAIXA RESISTÊNCIA SEPARAÇÃO DAS FIBRAS RASGAMENTO DO MATERIAL

37 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO

38 RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO FORÇA PERPENDICULAR AS FIBRAS FORÇA PARALELO AS FIBRAS ALTA RESISTÊNCIA - RUPTURA IMPLICAR NO CISALHAMENTO DESSES ELEMENTOS DIREÇÃO DAS TENSÕES COINCIDE COM A DIREÇÃO DAS FIBRAS, <resistencia (CISALHAMENTO É HORIZONTAL) DIREÇÃO DAS FIBRAS É PERPENDICULAR - ELEMENTOS TENDEM A ROLAR UNS SOBRE OS OUTROS

39 RESISTÊNCIA À FLEXÃO

40 RESISTÊNCIA À FLEXÃO ENRUGAMENTOS DE COMPRESSÃO FORÇA PERPENDICULAR AS FIBRAS

41 INFLUÊNCIA NAS PROPRIEDADES características melhor expressa sua qualidade para uso Maior quantidade de fibras por unidade de volume > resistencia originários dos galhos existentes nos troncos de madeira após seu desbaste

42 DENSIDADE a produção de carvão vegetal para siderurgia ou dormentes para estradas de ferro requerer espécies de alta densidade. as fábricas de celulose de fibra curta, normalmente trabalham com espécies de densidade básica intermediárias.

43 INFLUÊNCIA NAS PROPRIEDADES Influencia nas propiedades de resistencia e elasticidade da madeira secagem e armazenamento das peças originados no desdonro, transporte e armazenamento da madeira. Defeitos de processamento

44 INFLUÊNCIA NAS PROPRIEDADES Insetos e fungos

45 MICRORGANISMOS

46 ORGANISMOS XILÓFAGOS (que se alimentam da madeira)

47 ORGANISMOS XILÓFAGOS

50 MICRORGANISMOS