DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA

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1 DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 1/132

2 EQUIPA TÉCNICA Coordenação: Prof. Fernando Branco Prof. Jorge de Brito Conteúdos: Eng.ª Inês Flores Eng.º Florindo Gaspar Arq.ª Sandrina Santos E-learning: Eng.º Pedro Paulo Eng.º João Campos Eng.º Joel Alexandre DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 2/132

3 PROGRAMA 1. INTRODUÇÃO 1.1. A construção em madeira 1.2. Campo de aplicação 1.3. Vantagens 1.4. Desvantagens 1.5. Durabilidade da madeira 1.6. Conclusões do capítulo 2. ANOMALIAS E RESPECTIVAS CAUSAS 2.1. Introdução 2.2. Anomalias (acção humana) 2.3. Anomalias (acções naturais) 2.4. Anomalias (acções de acidente) 2.5. Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 3/132

4 PROGRAMA 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1. Introdução 3.2. Ensaios não-destrutivos (TND) tradicionais 3.3. Ensaios não-destrutivos (TND) não-tradicionais 3.4. Ensaios destrutivos 3.5. Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 4/132

5 CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 5/132

6 1. INTRODUÇÃO MADEIRA Sub-capítulos: 1.1 A construção em madeira 1.2 Campo de aplicação 1.3 Vantagens 1.4 Desvantagens 1.5 Durabilidade da madeira 1.6 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 6/132

7 1. INTRODUÇÃO 1.1 A construção em madeira DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 7/132

8 1. INTRODUÇÃO 1.1 A construção em madeira A madeira é um dos mais antigos materiais de construção, juntamente com a terra crua, a pedra natural e as fibras vegetais. É um material natural com enormes potencialidades na indústria da construção e que se comporta muito bem quando aplicada em edifícios se estes forem projectados, construídos e mantidos de forma adequada. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 8/132

9 1. INTRODUÇÃO 1.1 A construção em madeira Em Portugal, as madeiras mais utilizadas são o pinho bravo, pinho manso, acácia, azinho, carvalho roble, casquinha, castanho, choupo, cipreste buçaco, criptoméria, eucalipto, freixo, nogueira, plátano, ulmo, entre outros. O nosso país dispõe abundantemente de pinho bravo que, pela sua distribuição geográfica e pelas suas características, pode responder a variadas exigências construtivas impostas pelo desenvolvimento industrial. Pinho bravo Pinho manso DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 9/132

10 1. INTRODUÇÃO 1.1 A construção em madeira Borne e cerne, folhosas e resinosas Resinosa (Bishop pine) Folhosa (Teixo) Resinosa (Pícea / Espruce) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 10/132

11 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 11/132

12 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Desde cedo, o Homem percebeu que podia utilizar a madeira como elemento estrutural. A mais simples estrutura de cobertura: DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 12/132

13 Ligações por samblagem: 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação O engenho dos antigos carpinteiros permitiu que na Idade Média se atingisse um desenvolvimento, embora baseado em conhecimentos empíricos, que se traduzia na adopção de soluções simples e eficientes. Ligações com sambladuras tradicionais Ligação com tacos de madeira DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 13/132

14 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação As ligações por samblagem não deram resposta ao desenvolvimento industrial, estando associadas à crise da madeira. Surgiram assim as ligações por meio de parafusos de porca, de pregos ou ainda outros tipos de ligadores metálicos. Ligações pregadas e aparafusadas: Soluções de ligação de elementos de madeira: A) pregos; B) parafusos DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 14/132

15 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Por volta de 1930, adoptaram-se também os ligadores metálicos em forma de anel. Ligadores metálicos em forma de anel: Este tipo de ligador aumentou em cerca de 100% a eficiência dos nós da madeira. Ligações com anéis metálicos de embeber DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 15/132

16 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Surgiram também, com o desenvolvimento da construção metálica, sistemas triangulados de funcionamento claro e de fácil dimensionamento. A possibilidade de adaptar a madeira ao novo sistema construtivo, utilizando as regras de cálculo para as estruturas metálicas, conduziu a novas utilizações (asna clássica, asna tipo mansarda e estrutura tradicional de cobertura de madeira). Asna clássica de madeira DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 16/132

17 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Com os progressos realizados no domínio das colas para madeira, foi possível realizar secções compostas. Esta solução passou muitas vezes a ser executada em simultâneo com pregagem pois tem a vantagem de poder dispensar os dispositivos de aperto durante o período de prensagem exigido e permite empregar elementos de pequena secção. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 17/132

18 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Por volta de 1905, o alemão Otto Hetzer concebeu as primeiras estruturas lameladas coladas, iniciando-se o seu fabrico nos Estados Unidos da América por volta de Este sistema originou a produção de vários tipos de secções de vigas, podendo-se dispor vertical e horizontalmente, permitindo formas curvas e tirando partido da sua maior resistência mecânica e ao fogo quando comparada com a madeira maciça. As peças são obtidas pela associação, por colagem nas faces e topos, de peças de madeira de reduzida espessura. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 18/132

19 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Estruturas lameladas coladas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 19/132

20 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Estruturas lameladas coladas Pavilhão Atlântico DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 20/132

21 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação No seguimento da tendência para a pré-fabricação e do aligeiramento de soluções, surgiram ligadores metálicos de vários tipos, cravados por meio de sistemas mecânicos de elevado rendimento e baixo preço. Sistemas de ligação mais recentes - chapas estampadas e dobradas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 21/132

22 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Tirando partido da sua excelente relação peso / resistência e fácil trabalhabilidade face a outros materiais, a madeira apresenta um vasto campo de aplicação quer em construção nova quer em reabilitação de estruturas degradadas onde se pretende manter os materiais. Antigos armazéns de sal. Actualmente, casas de comércio DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 22/132

23 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação a) Estruturas resistentes: estacas, paredes, pavimentos e coberturas; Estacas de madeira junto de rios ou lagos; madeira de carvalho ou azinheira. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 23/132

24 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Paredes - época de construção Pombalina e gaioleira cruzes de Santo André; dimensões: 15 x 13 cm 2 e 10 x 13 cm 2 ; preenchimento com alvenaria de tijolo ou pedra; ligação aos pavimentos - gaiola. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 24/132

25 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Paredes, pavimentos e coberturas Época de construção Pombalina e gaioleira Espécies: Gaiolas: Castanho, casquinha Pavimentos e coberturas: castanho, choupo, cedro, carvalho, casquinha (Europa Central), pitch-pine (América Norte), pinho (mais recentemente) e eucalipto (mais raramente). DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 25/132

26 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Pavimentos elevados 2a 2a soluções frequentes: a a a a a altura de vigas: 20 cm afastamento: 20 a 40 cm elementos transversais impedir encurvadura e torção DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 26/132

27 Pavimentos elevados 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação João Appleton soluções frequentes: altura de vigas: 20 cm afastamento: 20 a 40 cm elementos transversais impedir encurvadura e torção DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 27/132

28 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação Coberturas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 28/132

29 Coberturas e pavimentos 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 29/132

30 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação b) Estruturas de apoio à fase construtiva cofragens e cimbres; DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 30/132

31 1. INTRODUÇÃO 1.2 Campo de aplicação c) Revestimento / acabamento carpintaria de limpos e revestimentos de pisos, paredes e tectos. Soalhos Pavimento flutuante DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 31/132

32 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 32/132

33 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens renovação natural, se não se exagerar no consumo; reaproveitamento, se houver legislação no futuro para reutilização racional; facilidade de trabalho, dada a reduzida dureza face à resistência; capacidade de igual resistência à compressão e tracção (ideal para flexões e elementos de suporte horizontal); excelente relação resistência / peso próprio, ideal para grandes vãos (peso de 6 kn/m 3 a garantir tensões de rotura de 60 MPa, em oposição ao aço com 78 kn/m 3 a garantir tensões de rotura "normais" da ordem dos 400 MPa); DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 33/132

34 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens facilidade de ligações, que modernamente atingiram enorme eficácia; excelente resistência (capacidade de absorver choques sem fendilhação); enorme variedade de qualidades; óptimo isolamento acústico, térmico e eléctrico. Material Relação custo energético face à madeira Coeficiente de condutibilidade térmica face à madeira Tijolo 3 6 Betão 6 15 Aço Alumínio Custos energéticos de vários materiais face à madeira, bem como o seu coeficiente de condutibilidade térmica, demonstrando as evidentes vantagens da madeira em termos de preservação do meio ambiente. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 34/132

35 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens Teor em água da madeira Água na madeira - Água de constituição: faz parte da constituição das células; não se elimina por secagem. - Água de embebição ou impregnação ou retida: Impregna as paredes celulares; é responsável pelas variações de volume. - Água livre: preenche os vazios celulares; é expulsa facilmente com secagem ao ar; não acarreta variações de volume. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 35/132

36 Retracção da madeira 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens - Teor em água -Ponto de saturação das fibras (PSF): ponto com máxima quantidade possível de água de embebição; vale cerca de 28% (25% a 30%) para todas as espécies. - Teor em água em equilíbrio (interiores): cerca de 12% (humidade relativa do ar de cerca de 65%, temperatura de cerca de 20 ºC). - Secagem ao ar: atinge-se um mínimo H de 14% - 16% (muito lento). -Estado verde (abate) (grande quantidade de água livre): Folhosas: Borne: 70%-120%; Cerne: % Resinosas: Borne: 100%-200%; Cerne: 40%-80% Grandes variações entre espécies, primavera/outono, localização geográfica DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 36/132

37 1. INTRODUÇÃO 1.3 Vantagens Retracção da madeira Helena Cruz DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 37/132

38 1. INTRODUÇÃO 1.4 Desvantagens DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 38/132

39 1. INTRODUÇÃO 1.4 Desvantagens preço elevado; enorme heterogeneidade e anisotropia (resistência e variações de dimensão a variarem em 3 direcções principais: axial - - máxima resistência, mínima retracção, radial - média resistência e retracção, tangencial - mínima resistência e máxima retracção); quando desprotegida, exibe grande vulnerabilidade aos agentes agressivos; combustibilidade, embora possa ser controlada com ignífugos; variação dimensional com humidade; limitação de dimensões. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 39/132

40 1. INTRODUÇÃO 1.5 Durabilidade da madeira DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 40/132

41 1. INTRODUÇÃO 1.5 Durabilidade da madeira A madeira é aplicada na construção em situações muito diversas de exposição, principalmente no que se refere a condições ambientais higrotérmicas as quais regulam em grande parte a actividade dos agentes biológicos responsáveis pela deterioração desse material. A protecção a efectuar está, portanto, dependente do fim a que a peça ou os diferentes componentes se destinam e até do local que irão ocupar na obra. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 41/132

42 1. INTRODUÇÃO 1.5 Durabilidade da madeira Classificação das madeiras do ponto de vista da sua conservação A durabilidade natural e a impregnabilidade são as características mais importantes a determinar, do ponto de vista da sua conservação, para conhecimento do comportamento das madeiras utilizadas na construção: durabilidade natural - propriedade de resistir sem qualquer tratamento ao ataque de determinado agente xilófago; apresenta uma variabilidade muito grande; impregnabilidade - a maior ou menor facilidade de impregnação da madeira por produtos líquidos preservadores; existem quatro classes (as facilmente impregnáveis, as moderadamente impregnáveis, as dificilmente impregnáveis e as não impregnáveis). DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 42/132

43 1. INTRODUÇÃO 1.5 Durabilidade da madeira O comportamento da madeira ao fogo A madeira é um material combustível. No entanto, a sua aplicação na construção civil, dada a sua reduzida condutibilidade térmica, caracteriza-se por uma enorme resistência ao fogo comparativamente com outros materiais como o aço e o betão: A inflamabilidade de um material depende de um grande número de factores, de que se destacam: condições de exposição solar; especificidade da madeira: modo de assentamento, estado da superfície, forma e dimensões da peça, espécie de madeira e humidade; combustão da madeira. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 43/132

44 1. INTRODUÇÃO 1.6 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 44/132

45 1. INTRODUÇÃO 1.6 Conclusões do capítulo. A madeira é um material natural com enormes potencialidades na indústria da construção e que se comporta bem quando aplicada em edifícios se estes forem projectados, construídos e mantidos de forma adequada.. Tirando partido da sua excelente relação peso / resistência e fácil trabalhabilidade face a outros materiais, a madeira pode ser aplicada tanto em estruturas resistentes, estruturas de apoio à fase construtiva como em revestimento / acabamento.. Para a aplicação adequada da madeira na construção, é necessário conhecer as condições de exposição (classes de risco) e as suas principais características, do ponto de vista da sua durabilidade natural e da sua impregnabilidade, com incidência determinante na sua conservação. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 45/132

46 CAPÍTULO 2 ANOMALIAS E CAUSAS DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 46/132

47 2. ANOMALIAS E CAUSAS ANOMALIAS Sub-capítulos: 2.1 Introdução 2.2 Anomalias (acção humana) 2.3 Anomalias (acções naturais) 2.4 Anomalias (acções de acidente) 2.5 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 47/132

48 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.1 Introdução DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 48/132

49 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.1 Introdução A degradação da madeira ocorre quer por perda da capacidade resistente, quer por estados de utilização inaceitáveis. Para além disso, tem de se ter em conta a degradação das peças de ligação, tais como os órgãos de união metálicos, que podem sofrer corrosão. As anomalias podem decorrer de uma ou mais das seguintes acções: acção humana; acções naturais; acções de acidente. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 49/132

50 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 50/132

51 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) Anomalias causadas pela acção humana deformações elevadas; sistemas de ligação inadequados; alteração de dimensões; fissuração. Deformação em elementos de madeira Fissuração em elemento de madeira DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 51/132

52 Causas Causas mais frequentes associadas à acção humana 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) Fase de concepção e projecto: má concepção; deficiente quantificação de acções; modelos de análise e hipóteses de cálculo incorrectos; prescrição deficiente de materiais. Fase de construção: má qualidade dos materiais; falta de qualificação técnica dos executantes; má interpretação do projecto. Fase de utilização: ausência, insuficiência ou inadequação de manutenção; alteração das condições de utilização; alteração da geometria. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 52/132

53 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) A concepção das estruturas de madeira deve ter em conta a escolha adequada do material, a sua anisotropia (direcções longitudinal, tangencial e radial), a pormenorização dos sistemas de ligação e as deformações previsíveis a longo prazo. Fissuração do elemento de madeira Elemento de madeira com secção reduzida DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 53/132

54 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) São erros frequentes a utilização da madeira não classificada para estruturas (o que constitui uma lacuna em termos nacionais), com teor em água sem estar em equilíbrio com o ambiente onde a estrutura vai estar inserida e sem tratamento prévio adequado, podendo acarretar deformações e fissurações nas peças. Madeira para a construção Madeira fissurada DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 54/132

55 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) A alteração das condições de utilização deve ser acompanhada de estudo, averiguando a compatibilidade com a estrutura existente, e seguida das medidas necessárias à manutenção do período de vida útil pretendido. A ausência de manutenção origina a perda prematura das características dos materiais empregues e agrava o estado de degradação existente. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 55/132

56 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) Identifique as anomalias e respectivas causas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 56/132

57 Fissuração em pavimento 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acção humana) Deterioração do revestimento da caixilharia de madeira Ausência de acções de manutenção (pintura) Fissuração do pavimento de madeira devido a uma deficiente aplicação DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 57/132

58 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 58/132

59 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Anomalias causadas por acções naturais alteração de cor e textura; erosão superficial; abertura de fendas; desenvolvimento de distorções; perda de rigidez das ligações; aumento das deformações; corrosão de ligadores metálicos; azulado ; podridão; galerias na madeira. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 59/132

60 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Causas Causas mais frequentes associadas às acções naturais Agentes atmosféricos: luz solar; acção alternada da luz e da água; água. Agentes químicos ambientes húmidos. Agentes biológicos: insectos (carunchos e térmitas); fungos; xilófagos marinhos. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 60/132

61 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) a) Anomalias devidas a agentes atmosféricos A alteração de cor e textura, resultante da acção combinada da luz, da água e da temperatura, é um aspecto característico do envelhecimento da madeira. A luz solar induz a decomposição química superficial dos compostos orgânicos da madeira. A acção alternada da luz e água acelera o processo, ocorrendo a deslavagem da camada superficial de lenhina degradada. Os ciclos de perda e aumento de humidade são responsáveis por tensões internas no material, provocando abertura de fendas de secagem e o desenvolvimento de distorções. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 61/132

62 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) A acção da água pode ser nefasta para os elementos de madeira se não existirem adequados dispositivos / pormenores construtivos que possibilitem o escoamento da água das chuvas (goteiras, beirados, caleiras). Vista exterior do telhado Degradação observada pelo interior (alteração da cor, textura e erosão superficial) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 62/132

63 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) b) Anomalias devidas a agentes químicos Em certas condições e na presença de certos produtos, a madeira pode sofrer alterações e, sobretudo, ocorrer a corrosão dos ligadores metálicos. O problema da electro-corrosão só se põe quando a madeira é mantida em ambientes húmidos (conducentes a teores em água superiores a 20%) ou tratada com produtos higroscópicos (certos compostos ignífugos), situações em que é fundamental prever uma protecção eficaz dos ligadores metálicos. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 63/132

64 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) c) Anomalias devidas a agentes biológicos Entre diversos agentes biológicos, susceptíveis de provocar a deterioração da madeira, causam destruição importante os fungos e os insectos - carunchos e térmitas. Carunchos Fungos Térmitas subterrâneas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 64/132

65 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Tipos de agentes Descrição do agente Descrição do ataque I n s e c t o s F u n g o s C a r u n c h o s Caruncho (hilotrupes bajulus) Caruncho (anobium puncctatum) Caruncho (lyctus brunneus) Térmitas (coniophora puteana, poria, serpula lacrymans, ) Moluscos e crustáceos Insecto com cerca de 1 a 3 cm de comprimento, vive 3 anos, dependendo da humidade e temperatura, e voa com facilidade. Conhecido como caruncho pequeno com cerca de 2 a 4 mm, vive 3 anos, dependendo da temperatura e humidade. Situação idêntica ao anobium Insecto com cerca de 1 a 4 mm de comprimento, desloca-se em fila, tanto no interior da madeira como no interior de "tubos" castanhos, que constrói com terra e saliva. Vegetais que se desenvolvem e penetram na madeira, destruindo-a. Faz barulho quando rói a madeira, ouvindo-se distintamente em zonas pouco ruidosas. O ataque detecta-se por orifícios elípticos e, no interior da madeira, abre galerias ao longo do fio da madeira que vão ficando obturadas por serrim. Identifica-se o ataque pela deposição de montículos de serrim junto a orifícios circulares de 1 a 2 mm de diâmetro. Não há sinais exteriores do ataque que se processa no interior da madeira, é necessário furar para se detectar o ataque. As resinosas apresentam uma podridão cúbica castanha e as folhosas fibrosa branca. Atacam a madeira imersa em água. Recomendação para tratamento Só as medidas de carácter preventivo são realmente eficazes. Também aqui só as medidas de carácter preventivo são eficazes. Comentários Não atacam madeiras tropicais. Em madeiras europeias e americanas, ataca tanto folhosas como resinosas. Ataca lenhosas e resinosas. Não ataca o cerne de madeiras tropicais. Só se desenvolvem se houver uma humidade superior a 20%, o que geralmente só acontece quando há um humedecimento da madeira. A temperatura acima dos 18 ºC também ajuda ao apodrecimento. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 65/132

66 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataques de insectos Os principais responsáveis pela deterioração são insectos sociais - térmitas ou formiga branca - e insectos de ciclo larvar - carunchos, grandes e pequenos. Carunchos Térmitas subterrâneas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 66/132

67 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Térmitas subterrâneas A sua acção de degradação reveste-se de particular importância, dada a dimensão usual dos estragos provocados, que muitas vezes colocam em risco a segurança das estruturas. As térmitas vivem em geral no solo, formando colónias compostas por reprodutores, soldados e obreiras DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 67/132

68 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Térmitas subterrâneas As térmitas (Reticulitermes Lucifugus) atacam preferencialmente a madeira húmida e em contacto com o solo (directa ou indirectamente). O ataque é caracterizado por ser mais frequente e intenso nas Resinosas do que nas Folhosas e por ser apenas detectável numa fase muito avançada de deterioração, pois todo o processo se desenvolve no interior da madeira, conferindo um aspecto laminado à madeira resultante da destruição das camadas de Primavera sem que tenham sido lesadas as de Outono. Ataque de térmitas em elementos de madeira junto ao solo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 68/132

69 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Carunchos Os carunchos atacam a madeira geralmente seca, tendo no entanto razoável tolerância em relação a valores elevados de humidade e temperatura. 1. eclosão de ovos em fendas ou poros; 2. aparecimento de larvas; 3. abertura de galerias. Ciclo de vida DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 69/132

70 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Carunchos Caruncho grande Hylotrupes bajulus (10-30 mm) - Normalmente só ataca borne de resinosas (e cerne do Espruce pinho bravo europeu) Caruncho pequeno Anobium (2-6 mm) - Normalmente só ataca o borne folhosas e resinosas Caruncho pequeno Lyctus (4-5 mm) - Só ataca o borne de algumas folhosas O borne de todas as espécies é susceptível a ataque de caruncho. O cerne de (quase) todas as espécies é durável face a ataques de caruncho. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 70/132

71 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ovos de insectos no interior da madeira A larva abre galerias no interior da madeira Após metamorfose, o insecto no estado adulto abandona a madeira através do orifício de saída. Este tem existência curta, originando apenas a reprodução da espécie pela deposição dos ovos em fendas ou nos poros da madeira Carunchos adultos e respectivas larvas com importância em Portugal (da esquerda para a direita: Hylotrupes bajulus, Lytus brunneus e Anobium punctatum) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 71/132

72 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Identifique os insectos que caracterizam o ataque das madeiras DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 72/132

73 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Hylotrupes. Caruncho grande Lytus. Caruncho pequeno Anobium. Caruncho pequeno Térmitas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 73/132

74 Outros insectos 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Carpenter bees. Abelhas Carpenter ant. Formigas Existem outros tipos de insectos (formigas, escaravelhos e abelhas) que atacam a madeira, provocando estragos não tão significativos como os causados pelas térmitas e carunchos. No entanto, este tipo de ataque facilita o acesso da água ao interior da madeira, permitindo o desenvolvimento de fungos. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 74/132

75 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataque de fungos Os fungos são vegetais de estrutura constituída por filamentos que se desenvolvem e penetram na madeira destruindo os seus constituintes ou parte deles, por uma acção enzimática, dando origem a podridões e proporcionando perda de resistência. Os fungos podem dividir-se em dois grupos: os cromogéneos e os de podridão (ou lenhívoros). DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 75/132

76 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataque de fungos Os fungos cromogéneos desenvolvemse para teores em água na madeira superiores a 25-30%, provocando o azulado e outras colorações mais ou menos importantes, sem degradação significativa de resistência da madeira, visto alimentarem-se de substâncias contidas no interior das células lenhosas. Geralmente aparecem no borne de árvores recém-abatidas. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 76/132

77 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataque de fungos Os fungos de podridão desenvolvem-se para teores em água na madeira superiores a 20%, alimentando-se directamente da parede celular, destruindo-a e ainda mais se a temperatura se situar entre os 18 e os 26º C, de forma mais ou menos acelerada consoante a durabilidade natural da madeira e eficácia do preservador utilizado. Ataque esporos ou contaminação As podridões são facilmente identificáveis através da perda de peso e de resistência da madeira, acompanhada por mudanças de coloração e de aspecto. Nas condições de madeira total e permanentemente imersa em água (saturada de água), o risco de ataque por estes fungos não existe. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 77/132

78 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataque de fungos A madeira de Resinosas deteriorada por fungos apresenta normalmente uma podridão cúbica de cor castanha e a madeira de Folhosas, em idêntica situação, uma podridão fibrosa branca. Helena Cruz (LNEC) Borne de todas as espécies não durável Cerne pode ser durável ou não durável Helena Cruz (LNEC) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 78/132

79 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataques de xilófagos marinhos Na madeira submersa em água do mar, podem encontrar-se ataques de xilófagos marinhos, classificáveis como moluscos e crustáceos. Em Portugal, o molusco Teredo navalis e os crustáceos Limnoria e Chelusa destroem a madeira ao abrir nela galerias, sendo em geral este ataque mais significativo na Primavera. Limnoria Teredo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 79/132

80 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Classes de risco das estruturas de madeira (EN 335-2) De acordo com as condições de exposição e na eventualidade de ocorrência de ataque biológico, devem principalmente ser tidas em consideração, face ao grau de risco estimado, a segurança dos ocupantes e a do próprio edifício, bem como as características de acessibilidade para inspecções, tratamentos ou substituições de peças atacadas. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 80/132

81 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Durabilidade natural e impregnabilidade (EN 350-2) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 81/132

82 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Qual o agente biológico causador destas anomalias? DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 82/132

83 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.3 Anomalias (acções naturais) Ataque de insectos (caruncho) em elementos de madeira O ataque de insectos pode contribuir para a ocorrência de deformações excessivas. Estas deformações podem chegar a provocar fissuras e consequente perda de resistência. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 83/132

84 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.2 Anomalias (acções de acidente) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 84/132

85 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.4 Anomalias (acções de acidente) Anomalias causadas por acções de acidente muito variáveis; dependem da intensidade da causa. Causas Causas mais frequentes associadas às acções de acidente sismos; incêndios; explosões; choques; inundações. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 85/132

86 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.4 Anomalias (acções de acidente) As acções acidentais, de carácter excepcional, podem provocar a deterioração ou até ao colapso das estruturas de madeira. Deformação e fendilhação de uma estrutura de cobertura. Os ciclos de retracção e intumescimento associados a variações de humidade conduzem em geral à perda de rigidez das ligações mecânicas, induzindo aumento de deformações DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 86/132

87 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.5 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 87/132

88 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.5 Conclusões do capítulo. As anomalias correntes em madeira são deformações, sistemas de ligação inadequados, alteração de dimensões, fissuração, alteração de cor e textura, erosão superficial, podridão, galerias no interior e perda de rigidez das ligações.. As causas mais correntes são a acção humana, as acções naturais e as acções de acidentes.. Os agentes biológicos economicamente significativos que dão origem à deterioração da madeira na construção são sobretudo os insectos (térmitas e carunchos) e os fungos.. A ausência de manutenção e reparação agrava as anomalias existentes, originando o aparecimento de outras. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 88/132

89 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.5 Conclusões do capítulo 1. Identifique as anomalias e respectivas causas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 89/132

90 2. ANOMALIAS E CAUSAS 2.5 Conclusões do capítulo 2. Identifique as anomalias e respectivas causas DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 90/132

91 2. ANOMALIAS E CAUSAS Deformações e desligamento 2.4 Conclusões do capítulo Podridão devido a fungos Manchas de humidade Erosão superficial e galerias (ataque de insectos) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 91/132

92 2. ANOMALIAS E CAUSAS Envelhecimento pela acção conjunta da luz, água e temperatura 2.5 Conclusões do capítulo Fissuração Madeira ardida Galerias na madeira (ataque de térmitas) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 92/132

93 CAPÍTULO 3 TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 93/132

94 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO DIAGNÓSTICO Sub-capítulos: 3.1 Introdução 3.2 TND tradicionais 3.3 TND não-tradicionais 3.4 Ensaios destrutivos 3.5 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 94/132

95 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 95/132

96 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução Inspecção de elementos estruturais de madeira: nas últimas décadas, tem-se assistido ao desenvolvimento de novas técnicas não-destrutivas (TND) para avaliação da qualidade de elementos estruturais de madeira, em contraponto a técnicas mais tradicionais; TND tradicionais: observação visual, lâmina metálica, martelo, humidímetro e extracção de carotes; TND não tradicionais: resistência à perfuração, dureza superficial e propagação de ultra-sons; Ensaios destrutivos: ensaios aplicados a modelos de estrutura, a provetes fabricados e a modelos de ligações. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 96/132

97 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.1 Introdução Durante a inspecção através de observação visual das anomalias, deverão ser caracterizados os mecanismos físicos e químicos que estão na sua origem e estabelecidas relações causa-efeito. Para além do conhecimento aprofundado dos materiais, do seu comportamento e das técnicas de construção, devem ser seguidas metodologias rigorosas de observação, registo, análise dos defeitos, com a eventual realização de ensaios, preferencialmente, não-destrutivos ou semi-destrutivos. Os ensaios realizados in-situ complementam a informação recolhida durante a observação visual das anomalias e indicam a eventual necessidade de análise complementar em laboratório. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 97/132

98 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 Técnicas não-destrutivas (TND) tradicionais DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 98/132

99 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais a) Observação visual: Âmbito: identificação do grupo de madeiras a que pertence o elemento e percentagem aproximada de borne e cerne; identificação do tipo de degradação biológica (fungos, carunchos ou térmitas); identificação da qualidade dos elementos de madeira tendo em conta os seus defeitos (nós, fio inclinado, etc.); detecção de rotura mecânica ou deformações excessivas; detecção de manchas na madeira indiciadoras da ocorrência de focos de humidade. Limitações: difícil determinação da extensão de ataques e quantificação da secção residual. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 99/132

100 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais b) Lâmina metálica : Âmbito: identificação e estimativa da extensão da degradação biológica. Limitações: não permite detectar degradação biológica ocorrida no interior da madeira em peças de maiores secções. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 100/132

101 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais c) Martelo: Âmbito: localização de vazios, ligados à ocorrência de degradação biológica no interior da madeira. Limitações: diferentes secções transversais, teores de água e situações de apoio ou a interacção com outros elementos fazem variar o som emitido, podendo induzir em erro; impossibilidade de quantificar a extensão da degradação ou a qualidade do elemento; somente aplicável para secções inferiores a cerca de 9 cm de espessura. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 101/132

102 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais d) Humidímetro: Âmbito: localização de focos de humidade, implicando risco de ataque da madeira por térmitas ou fungos de podridão; estabelecimento do teor de água de equilíbrio da madeira, afectando os valores característicos de resistência mecânica a tomar em consideração. Limitações: a incorrecta identificação da madeira aplicada e o desconhecimento de um tratamento preservador eventualmente conferido à madeira conduzem a erros de leitura. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 102/132

103 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais e) Extracção de carotes (recolha de amostras): Âmbito: verificação da variação da degradação em profundidade; identificação da espécie de madeira em laboratório; detecção de degradação biológica no interior da madeira. Limitações: tem um carácter já destrutivo, embora geralmente não afecte significativamente a resistência da estrutura; inspecção do elemento somente até 10 a 20 cm de profundidade; necessidade de tapar o orifício por meio de uma outra carote tratada com um produto preservador ou de durabilidade natural elevada. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 103/132

104 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais Conheça algumas técnicas para estudo dos agentes biológicos DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 104/132

105 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.2 TND tradicionais Lupa luminosa Recolha de amostras in-situ Lupa para estudar os insectos, os orifícios e o serrim Recolha de amostra de fungos, existentes numa parede, para análise em laboratório Detector acústico Aparelho que detecta os xilófagos a partir das emissões acústicas que estes produzem DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 105/132

106 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 Técnicas não-destrutivas (TND) não-tradicionais DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 106/132

107 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais As TND não-tradicionais surgem como complemento às TND tradicionais, sendo aplicadas em situações para as quais estas últimas não permitem uma resposta cabal, nomeadamente na: determinação da secção resistente a considerar; inspecção do estado de conservação da zona interior dos elementos (degradação interna); estimativa mais precisa da resistência mecânica. Todos os equipamentos utilizados nestas técnicas necessitam de ser calibrados, atendendo nomeadamente: à espécie de madeira; ao teor de água; à massa volúmica; à direcção de condução da análise (longitudinal, radial ou tangencial). DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 107/132

108 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais Os equipamentos existentes podem ser agrupados em: baseados na resistência oferecida à perfuração dos elementos; os que procedem à avaliação da dureza superficial da madeira; baseados na velocidade de propagação de ultra-sons. Esquema de ensaio pela aplicação de equipamentos de perfuração (a) ou de impacto mecânico (b) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 108/132

109 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais a) Resistência à perfuração: Âmbito: avaliação da massa volúmica média dos elementos; detecção de fendas, vazios ou bolsas de degradação biológica; estimativa da secção residual; estimativa da resistência através da correlação existente para cada espécie de madeira, entre a massa volúmica e as propriedades mecânicas; avaliação do estado de conservação de elementos de madeira não acessíveis, devido nomeadamente a estarem encobertos por outros. Resistograph DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 109/132

110 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais Limitações: a avaliação é somente efectuada até a uma profundidade de 40 cm; o avaliador terá de ter em atenção aspectos como a orientação dos anéis de crescimento, a presença de medula ou lenho juvenil e a estrutura interna da madeira na leitura correcta dos perfis de resistência obtidos; o furo efectuado (3 mm), embora insignificante do ponto de vista mecânico, poderá constituir um ponto de entrada para agentes de degradação da madeira; necessidade de ponderar o tratamento por injecção com um produto preservador. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 110/132

111 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais b) Dureza superficial: Pilodyn Âmbito: determinação da massa volúmica média do elemento através da dureza média determinada; avaliação da presença de degradação superficial; estimativa da secção residual. Limitações: análise da madeira somente é feita até a uma profundidade de cerca de 10 cm; impossibilidade de detectar bolsas de degradação no interior dos elementos; necessidade de ter em conta variações naturais da dureza da madeira. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 111/132

112 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais c) Propagação de ultra-sons: Âmbito: estimativa das propriedades mecânicas através da velocidade de propagação ao longo das fibras; obtenção do módulo de elasticidade dinâmico através da determinação da velocidade de propagação e da massa volúmica; possibilidade de obtenção de um perfil de variação longitudinal, detectando zonas degradadas ou apresentando defeitos (fendas) no interior dos elementos. Limitações: necessidade de estarem acessíveis duas superfícies opostas dos elementos de madeira; DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 112/132

113 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais Limitações: embora grande parte das metodologias existentes recorra à propagação ao longo das fibras, no caso de elementos in situ geralmente os topos não estão acessíveis, limitando portanto a utilização desta técnica; forte dependência dos resultados da direcção de propagação da onda (longitudinal, radial ou tangencial): DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 113/132

114 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais Quais as técnicas TND que recomenda para a análise da capacidade resistente de um elemento de madeira? DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 114/132

115 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais 1 espécie de madeira - extracção de pequenas carotes para análise laboratorial de amostras; classe de qualidade - observação visual de cada um dos elementos estruturais, mediante a avaliação dos defeitos naturais da madeira; pode ainda, dependendo da espécie de madeira, ser determinada através de equipamentos baseados na propagação de ultrasons ao longo das fibras da madeira; A classe de qualidade e a espécie permitem estabelecer valores característicos de resistência mecânica a ter em conta para efeito de verificação da segurança. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 115/132

116 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais 3 degradação biológica (tipo de agente causador e seu estado de actividade) - observação visual dos elementos de madeira (percepção das alterações da madeira) e dos agentes de degradação (carunchos, térmitas, fungos); 4 5 deformações e ocorrência de degradação mecânica - embora os equipamentos de propagação de ultra-sons possam ser utilizados para esta última situação, a avaliação final continua a depender da experiência do avaliador; teor de água - humidímetros. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 116/132

117 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.3 TND não-tradicionais A extensão da degradação encontra-se ligada à determinação da secção residual. Recomenda-se: 1. Utilização de uma lâmina metálica - primeira aproximação quanto ao estado de coesão superficial do elemento e à perda de secção e igualmente aferir a percentagem aproximada de borne; 2. Utilização de um equipamento baseado na resistência à furação ou à penetração - avaliar a perda de secção de forma mais precisa; 3. Equipamentos de resistência à furação - no caso da detecção de possíveis focos de degradação no interior dos elementos ou ainda para caracterizar os elementos não acessíveis; 4. Equipamentos com base na propagação de ultra-sons na direcção perpendicular às fibras da madeira (quando os equipamentos referidos em 3 não se encontrem disponíveis) - identificação de bolsas de degradação no interior dos elementos. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 117/132

118 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 118/132

119 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos São considerados ensaios destrutivos os ensaios de carácter mais ou menos destrutivo, susceptíveis de serem aplicados a: modelos da estrutura; provetes fabricados para o efeito ou retirados da estrutura; modelos de ligações. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 119/132

120 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos a) Ensaios aplicados a modelos da estrutura: Ensaios de estruturas trianguladas Estrutura triangulada, com gussets de contraplacado, preparada para o ensaio Asna Ponlonceau de seis escoras montada para o ensaio DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 120/132

121 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos b) Ensaios aplicados a provetes: Ensaios para determinação do módulo de elasticidade em flexão de face DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 121/132

122 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos b) Ensaios aplicados a provetes: Ensaios para determinação do módulo de elasticidade em flexão de canto e tensão de rotura DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 122/132

123 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos c) Ensaios aplicados a modelos de ligações: Dispositivo utilizado nos ensaios de ligações cruzadas para medição das deformações Dispositivo utilizado nos ensaios de ligações alinhadas para medição das deformações DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 123/132

124 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.4 Ensaios destrutivos Dispositivo de ensaio para estudo da fluência da ligação em provetes submetidos à tracção Dispositivo de ensaio para estudo da fluência da ligação em provetes submetidos à compressão DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 124/132

125 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.5 Conclusões do capítulo DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 125/132

126 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.5 Conclusões do capítulo. A realização de ensaios permite complementar a caracterização das anomalias e a avaliação das suas causas.. O tipo de diagnóstico a efectuar e os meios e recursos disponíveis justificam os ensaios a realizar.. Os ensaios a realizar deverão ser, preferencialmente, nãodestrutivos ou semi-destrutivos.. As TND não-tradicionais surgem como complemento às TND tradicionais, sendo aplicadas em situações para as quais estas últimas não permitem uma resposta cabal.. É necessário existir uma interacção eficaz entre as TND tradicionais e as não-tradicionais. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 126/132

127 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 3.5 Conclusões do capítulo. Embora as TND não-tradicionais possam ser operadas por pessoal pouco especializado, a caracterização inicial do estado da estrutura e consequente planeamento do tipo de técnica a empregar, frequência e localização das inspecções, bem como a interpretação do significado das medições efectuadas serão necessariamente realizados por pessoal técnico especializado, apoiado numa primeira observação com emprego de TND tradicionais. DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 127/132

128 REVISÃO Objectivo: Avaliar os conhecimentos adquiridos nos capítulos 1 a INTRODUÇÃO 2. METODOLOGIA DE INSPECÇÃO 3. TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO 4. ANOMALIAS E RESPECTIVAS CAUSAS DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 128/132

129 REVISÃO Matriz pergunta-resposta: Seleccione apenas uma única resposta para cada pergunta. 1. Qual a característica da madeira que mais influencia a sua aplicação na construção, sendo determinante do ponto de vista da conservação? a) Heterogeneidade b) Combustibilidade c) Inflamabilidade d) Impregnabilidade e) Relação resistência / peso próprio 2. Qual a periodicidade recomendada para as inspecções detalhadas? a) Bienal b) Quinquenal c) Anual d) Mensal e) Diária DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 129/132

130 REVISÃO Matriz pergunta-resposta: Seleccione apenas uma única resposta para cada pergunta. 3. Identifique a TND tradicional representada na figura. a) Lâmina metálica b) Observação visual c) Extracção de carotes d) Detector acústico de insectos e) Medidor do teor de humidade 4. Identifique a TND não-tradicional representada na figura. a) Extracção de carotes b) Dureza superficial c) Resistência à perfuração d) Propagação de ondas de choque e) Ensaio de arrancamento DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 130/132

131 REVISÃO Matriz pergunta-resposta: Seleccione apenas uma única resposta para cada pergunta. 5. Identifique as anomalias observadas nas seguintes figuras: a) Podridão (fungos), galerias na madeira (carunchos) e erosão superficial (carunchos) b) Fissurações, podridão (térmitas), galerias na madeira (carunchos) c) Deformações, podridão (fungos), abertura de fendas d) Alteração de cor e textura, abertura de fendas e podridão (térmitas) e) Podridão (fungos), podridão (térmitas) e erosão superficial (carunchos) DIAGNÓSTICO E PATOLOGIA DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA 131/132