16 TÍTULO: EUCALIPTO TRATADO NA ARQUITETURA E NA CONSTRUÇÃO CIVIL EM SÃO JOÃO DELREI E REGIÃO: ESTUDO DA UTILIZAÇÃO, DA DEGRADAÇÃO E ANALISE DOS PRINCIPAIS METODOS DE TRATAMENTO DA ESPECIE CATEGORIA: CONCLUÍDO ÁREA: ENGENHARIAS E ARQUITETURA SUBÁREA: ARQUITETURA E URBANISMO INSTITUIÇÃO: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI AUTOR(ES): RODRIGO PIRES ORIENTADOR(ES): MATEUS DE CARVALHO MARTINS
RESUMO A crescente exploração da madeira tem gerado escassez e, em alguns casos, até mesmo ameaça de extinção de algumas espécies. Por esses fatores e outros como a elevação do preço, faz se necessário à substituição de algumas madeiras pelo eucalipto tratado, que com o devido tratamento pode se tornar uma ótima opção para o mercado. O trabalho aqui a ser apresentado traz uma pesquisa dos principais fatores de degradação da madeira e os principais métodos de tratamento da madeira, tendo o eucalipto como espécie de estudo. A pesquisa aponta ainda o principal método de tratamento das duas principais madeireiras da cidade de São João del-rei e região. Dentre os principais fatores de degradação da madeira, podemos destacar a umidade, agentes biológicos, degradação mecânica, física e química. Atualmente, existem diversos métodos de tratamento da madeira, no entanto aqui se apresenta os métodos sem pressão e com pressão. O método de tratamento com a autoclave se mostrou o mais usado para o tratamento de madeiras e eucalipto em São João del-rei e região. INTRODUÇÃO A escassez da madeira resulta na elevação do preço, inviabilizando assim seu uso. Em resposta aos altos preços, torna-se economicamente viável a substituição dessas por espécies como o eucalipto que, além de possuir um rápido crescimento, com o devido tratamento de preservativos químicos, pode atingir uma resistência considerável a deterioração. Outra vantagem na utilização de espécies plantadas em substituição às tradicionais é a questão ambiental, pois reduzirá a pressão exploratória sobre aquelas. Além da escassez de espécies na madeira, problemas como o aparecimento de manchas, geralmente produzidas por fungos, e danos causados, em sua maioria, por coleópteros e outros insetos xilófagos, geram insatisfações de consumidores e usuários, que buscam na madeira qualidade e durabilidade. OBJETIVOS O trabalho tem como objetivo geral criar um Banco de Dados referente a tratamentos em madeira da espécie eucalipto (Eucalyptus spp.), tendo, além de 1
pesquisas e materiais didáticos, as empresas madeireiras da região de São João del-rei como fonte de estudos. O material produzido poderá ser usado por engenheiros (civil, florestal ou ambiental) e arquitetos como fonte de pesquisa para trabalhos em tratamento de eucalipto, além de bibliografia complementar para alunos de graduação ou pós-graduação nas áreas de engenharia, arquitetura e pesquisadores do tema. METODOLOGIA Para que o objetivo da pesquisa fosse alcançado fez-se necessário: amplo levantamento bibliográfico durante toda a pesquisa; revisão de trabalhos anteriores desenvolvidos dentro da área em estudo; pesquisas de campo em madeireiras de São João del-rei e região; busca e pesquisa por profissionais dessa área de prevenção e restauração de estruturas em madeira. DESENVOLVIMENTO Para a realização deste trabalho contou-se com uma revisão bibliográfica, onde foram estudas bibliografias nacionais e internacionais. Os estudos bibliográficos serviram como base para a produção das demais fases da pesquisa, além de dar suporte para o aluno para a fase final do projeto. Após a revisão bibliográfica foi feito o levantamento dos principais fatores de degradação da madeira. Após o levantamento de degradação elaborou-se então técnicas que visam o tratamento do material madeira. A parir de então, iniciou-se o relatório que pode ser usado como fonte de pesquisa para acadêmicos e profissionais de áreas afins como o tema estudado. RESULTADOS DEGRADAÇÃO Tabela 1 Principais Causas, mecanismos e sintomas da deterioração da Madeira. CAUSA DA DETERIORAÇÃO MECANISMO DE DETERIORAÇÃO SINTOMAS MATERIAL AFETADO MECANICA Acidentes imprevisíveis Recalque diferencial das fundações Fissuração e lascamento Peças em madeira 2
Choques e impactos FÍSICA Condições climáticas Alteração da cor e a superfície da madeira (tornando-a áspera) causando rachaduras e defeitos. Madeira QUIMICA Contato com substancias químicas como ácidos, óxidos de ferro, dióxido de enxofre, sais de sódio, etc., Amolecimento e desfibrarão. Madeira (geralmente em pisos de fabricas de produtos químicos, em peças que ficam em contato com ferragens ou em madeiras que foram pintadas com tintas que possuem excesso de ácidos ou álcalis) UMIDADE Variação de temperatura e contato com umidade Abertura de fissuras, variação da forma da secção transversal, aberturas de juntas Peças em madeira ATAQUES BIOLOGICOS Organismos xilófagos, como fungos, insetos, moluscos, crustáceos e bactérias Furos na madeira, decomposição da madeira, manchas, mudança de cheiro, mudança de densidade da madeira, amolecimento, bolores e podridão. Madeira Fonte: Adaptado Mendes e Alves (1998) e Bertolini (2006) TRATAMENTO O tratamento nas madeiras tem-se mostrado eficiente na maioria dos casos, sendo esses tratamentos resultados de muitos anos de experiência que contribuíram e ainda contribuem para o tratamento utilizado atualmente. Hoje, existem diversos métodos de tratamento da madeira, no entanto aqui se pretende destacar os mais usados mundialmente. Segundo Mendes e Alves (1998), os métodos podem se dividir em dois grupos, sendo esses métodos sem pressão e com pressão. Métodos sem pressão Fumigação ou expurgo 3
Recomenda-se esse processo no combate a insetos que estão deteriorando peças de madeira raras ou moveis ornamentais, onde se há uma grande preocupação com a aparência da madeira bem como seu revestimento. O método consiste na vedação da peça de madeira por uma lona plástica e a aplicação de um gás (de folsfina ou de brometo) no interior da lona. O gás retido na lona penetra na madeira e assim elimina os insetos. Pincelamento ou Pulverização Nesse processo o preservativo é aplicado na superfície da madeira por meio de uma broxa ou pulverizador. Esse processo apresenta uma maior fixação, tendo maior resistência à lixiviação. Imersão simples Esse processo é recomendado para madeira estrutural, sendo bastante eficaz na fabricação de móveis, peças destinadas a portas, janelas. O método consisti na imersão curta (minutos ou segundos) da madeira em um tanque com preservativo. O processo é muito usado na prevenção de machas em madeiras recém-serradas e oferece uma prevenção maior do que o Pincelamento ou Pulverização, pois penetra melhor nas rachaduras e aberturas do tipo na madeira. Além disso, estima-se que o método aumente em 4 anos a vida útil da madeira. Imersão em longo tempo Esse processo consisti na imersão da madeira em um tanque com preservativo durante dias ou semanas. Recomenda-se a imersão durante um período de no mínimo 10 dias, no entanto isso pode variar de acordo com a espécie e dimensão da madeira. Banho Quente Frio Nesse processo a madeira é submersa em uma solução preservativa aquecida a uma temperatura entre 90 a 110 C por um período de 6 horas, 4
logo após é retirada e deixada em temperatura ambiente por no mínimo 2 horas. A mudança de temperatura provoca a expulsão parcial do ar existente no interior das células da madeira. No Brasil, esse processo foi bastante usado por indústrias fabricantes de postes e dormentes preservados. Atualmente, esse processo foi substituído por processos com pressão, no entanto no tratamento de mourões na zona rural o banho quente-frio ainda é usado (Mendes e Alves, 1998). Difusão Nesse processo a madeira ainda verde é submersa em soluções preservativas hidrossolúveis. Após o banho a madeira deverá ser colocada a sombra para que assim haja uma distribuição homogênea dos preservativos. Para esse método recomenda-se que a madeira esteja com um alto conteúdo de umidade, pois assim a difusão não será interrompida. Deve-se evitar a secagem rápida da madeira, pois isso pode interromper movimento de capilaridade, devido ao aparecimento de bolhas de ar nos capilares. (Mendes e Alves, 1998). Processo de Boucherie O processo é muito usado no tratamento de postes e geralmente é feito na madeira recém-derrubada e ainda com casca. Nesse processo coloca-se a madeira levemente inclinada, sendo que o lado de maior diâmetro fique na parte mais alta. Colocam-se bolsas ou tampões com mangueiras que se conectam a solução preservante (geralmente se usa sulfato de cobre ou sais de wolman). Através da gravidade, o preservativo penetra na madeira e empurra a seiva presente na madeira para fora. Após o processo a madeira deve ser descascada e submetida a um processo de tratamento superficial, de preferência imersão (Mendes e Alves, 1998). Substituição de Seiva 5
Segundo o Departamento Técnico da Emater MG (2009), o eucalipto também pode ter seu tratamento de modo caseiro. Para isso, recomenda-se que o local de tratamento seja coberto, para que assim a chuva e o sol não interfiram no processo; e aberto nas laterais, para que os vapores dos produtos químicos saiam com facilidade. Recomenda-se também que seja feito afastado de habitações e protegido de animais. Neste tratamento usa-se o dicromato de sódio como fornecedor de cromo, por ser este mais barato que o dicromato de potássio. O material para preparo de 100 litros da solução preservadora, chamada de CCB (cromo, cobre, boro), é o seguinte: 1900 gramas de dicromato de sódio (cromo); 1700 gramas de sulfato de cobre ou sulfato cúprico (cobre); 1200 gramas de ácido bórico (boro). A madeira usada deve ser roliça, reta, e de preferência sem nós, sendo que quanto menor for o diâmetro, melhores serão os resultados do tratamento. A madeira rachada ou serrada não deve ser usada e os furos na madeira devem ser feitos somente após o tratamento. O método consiste em colocar a madeira na posição vertical em um tanque com substância preservativa. Recomenda que a substância esteja com 40cm de nível para peças pequenas e 80cm para peças grandes (mais de 6 metros), sendo necessário ainda manter o nível constante, com reposição de preservativo em um prazo médio de dois dias. A superfície líquida deve ser protegida da evaporação por meio de uma camada de óleo (Mendes e Alves, 1998). O processo pode ser feito com casca ou sem casca, sendo mais rápido sem casca. Sendo usado o processo com casca, após o processo é necessário a retirada de casca antes da secagem. A secagem, tanto para o processo feito com casca, quanto para o sem, deve ser feita em ambiente ventilado. 6
Método com Pressão O processo que é o mais utilizado no mundo se faz em usinas e com mão de obra especializa. O processo é feito de diferentes maneiras, como, o processo Bthell (célula cheia), Rueping (célula vazia), Lowry (célula vazia) e MSU (MENDES e ALVES, 1998). Autoclave Segundo Mendes e Alves (1988), neste processo a madeira já seca é introduzida no cilindro de tratamento e após o fechamento da tampa é aplicado um vácuo inicial que varia, normalmente, de 560 a 630mmHg por um período de uma hora. Logo depois, o preservativo é introduzido na autoclave, até que o seu volume seja totalmente preenchido. Ainda segundo Mendes e Alves (1988), os parâmetros de tempo, temperatura, pressão e vácuo dependem do tipo do preservativo utilizado e da permeabilidade da madeira em tratamento. O uso do vácuo existente na autoclave para o enchimento da mesma com o preservativo é fundamental nesta etapa. Em seguida, uma pressão contínua ao líquido (em torno de 14kgf/cm 2 ) por um período de 2 a 4 horas aproximadamente (Mendes e Alves, 1988). Após o término do período de pressão, o líquido é retirado do cilindro através de uma bomba de transferência e é aplicado novamente um vácuo à autoclave, retirando assim o excesso de preservativo existente na superfície da madeira e impedindo o desperdício da solução (Mendes e Alves, 1988). SÃO JOÃO DEL REI Santoza Madeira e Mourões em Eucalipto Tratado Dentre os serviços ofertados pela empresa encontra-se o tratamento de mourões para cercas, postes, esteios, porteiras, telhados, entre outros. A empresa ainda comercializa moveis em madeira tratada. O tratamento da empresa é feita por meio da autoclave e com verificação da umidade da madeira, bem como da concentração do produto hidrossolúvel. A empresa faz o tratamento de 600 mourões por dia. 7
Esteio A esteio está localizada na Rua B s/n, QD 03 LOTES 9, 10 e 11, no distrito de Rio das Mortes/MG, na cidade de São João del-rei. A empresa que produz eucalipto para seu uso e venda, utiliza de clones que foram selecionados em empresas do cerrado de Minas Gerais, Goiás, Bahia Espírito Santo, sendo a maioria deles de grande plasticidade, se adaptando em diferentes regiões. A empresa produz eucalipto para diferentes usos, como na construção civil, mourões de cerca e palanques para curral. O eucalipto para por uma seleção e é tratado pela autoclave. Segundo a empresa o tratamento é feito por técnicos especializados para um pronto atendimento de suas necessidades. Além disso, todo eucalipto é extraído das florestas plantadas pela da Esteio, o que lhe maior garantia de qualidade. Processo de Tratamento Em visita as duas empresas foi possível traçar os principais passos no qual o eucalipto passa para seu tratamento: Seleção da Madeira por diâmetro: a madeira é separada de acordo com seu diâmetro (Imagem 1). Imagem 1 Madeira sendo colocada nos carinhos que serão empurrados em um trilho até a autoclave Santoza - Fonte: Rodrigo Pires Carregamento dos carinhos : a madeira então é colocada nos carinhos que levará os mourões para dentro da Autoclave; Carregamento da Autoclave: os carrinhos já cheios são empurrados ate a autoclave (Imagem 2). A autoclave tem capacidade máxima de 2 carinhos (cerca de 200 mourões). 8
Imagem 2 - Madeira sendo Colocada na Autoclave- Santoza - Fonte: Rodrigo Pires Fechamento da tampa: a entrada por onde é colocada a madeira é fechada e parafusada. A madeira fica 45 minutos no vácuo para que assim possa ser limpa; Enchimento da autoclave com o produto: após os 45 minutos de vácuo é introduzida a autoclave 1000 litros da solução Osmose k33 c 60 ; A madeira é submetida agora a 2 horas de pressão, para que o produto entre na madeira; Retirada da solução: nesse momento a solução e retirada e colocada de volta aos tanques para que possa ser reutilizado em um próximo tratamento, cerca de 800 litros da solução volta aos tanques, o restante é absorvido pela madeira. Após a retirada da solução, a madeira submetida a mais 15 minutos de vácuo; Retirada madeira. COSIDERAÇÕES FINAIS Percebeu-se que o tratamento da madeira deve ser realizado para prevenir sua deterioração, aumentando assim seu tempo de vida útil. O tratamento é recomendado quando a madeira estiver sujeita a situações de agressividade biológica e/ou em situações de responsabilidade estrutural, como por exemplo: em contato com o solo, sujeita à fontes de umidade ou à situações de fortes intempéries. A madeira tratada ainda é recomendada em quaisquer situações onde se queira obter maior durabilidade O método de tratamento com a autoclave se mostrou o mais usado para o tratamento de madeiras e eucalipto em São João del-rei e região. 9
FONTES CONSULTADAS Amaral, Lucas Soares. Penetração e retenção do preservante em Eucalyptus com diferentes diâmetros. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG ASSIS, Teotônio Francisco de. Melhoramento genético do eucalipto. Informe Agropecuário - EPAMIG, Belo Horizonte: s.n, v.12, n.141, p. 36-46, set. 1986. BERTOLINI, Luca. Materiais de construção: patologia, reabilitação, prevenção; São Paulo; 2006. Ferreira, Cassiana Alves. Caracterização anatômica, secagem e carbonização da madeira de clones de eucalyptus e espécies do cerrado. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) Universidade Federal de Lavras,Lavras,MG) FERREIRA, Francisco A. Principais doenças do eucalipto no Estado de Minas Gerais. Boletim Técnico - EPAMIG, Belo Horizonte: s.n, n.23, p. 7-32, jan. 1986. JESUS, M. A. et al. Durabilidade natural de 46 espécies de madeira amazônica em contato com o solo em ambiente florestal. Scientia Forestalis, (54):81-92, 1998. LÚCIA, Marco Aurélio Della. Histórico da política da cultura do eucalipto. Informe Agropecuário - EPAMIG, Belo Horizonte: s.n, v.12, n.141, p. 3-4, set. 1986 EMATER MG; Tratamento de Madeiras na Propriedade Rural, Eng. Florestal M.Sc. Ivo Pera Eboli Departamento Técnico da Emater MG,Paraguaçu 2009 MENDES, Alfredo de Souza; ALVES, Marcus Vinicius da Silva. A degradação da madeira e sua preservação. Brasília, IBDF/DPq-LPF, 1988. REBELLO, Yopanan Conrado Pereira. Estruturas de aço, concreto e madeira: atendimento da expectativa dimensional. 4.ed. São Paulo: Zigurate, 2010. ROCHA, F. T. et al. Durabilidade natural de madeiras em contato com o solo: V: avaliação final. Revista do Instituto Florestal, (12):59-66, 2000. ROMERO, Aline. Utilização da madeira na construção civil pode tornar obra mais sustentável. Revista Engenharia Civil, Sao Paulo: Rudder, v.2, n.17, p. 54-58, mar. 2014. SOBRAL, F. M.; SOUZA, MENDES A. de & DAHLGREN, M. E. Considerações preliminares sobre a armazenagem da madeira de Tucuruí, Laboratório de Produtos Florestais DPq-IBDF, 1989 VALE, Clécio Magalhães. Ligações estruturais para madeira roliça de eucalyptus de pequeno diâmetro. Tese de Doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG. 10