AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS DA MADEIRA DE Eucalyptus camaldulensis TRATADO E NÃO TRATADO COM PRESERVATIVO Wigor Souza Faria¹, Dieimes Ribeiro Resende¹, Ingrid Luz Guimarães², Thiago de Paula Protásio³ José Benedito Guimarães Junior 4 1.Graduandos no curso de Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Goiás. (wigorsf@hotmail.com) Jataí-Brasil 2.Mestranda em Agronomia pela Universidade Federal de Goiás 3.Professor Mestre do curso de Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Goiás. 4.Professor Doutor do curso de Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Goiás. Recebido em: 31/03/2015 Aprovado em: 15/05/2015 Publicado em: 01/06/2015 RESUMO O gênero Eucalyptus tem enorme potencial do ponto de vista de fornecimento de matéria-prima para os diferentes setores madeireiros. Sendo assim este trabalho teve como objetivo avaliar as principais propriedades físicas e mecânicas da madeira de Eucalyptus camaldulensis com tratamento e sem tratamento preservativo. Foram utilizadas oito árvores diferentes com idade de 36 meses, sendo quatro árvores com tratamento preservativo e quatro sem tratamento. Para o tratamento de madeira, a empresa utiliza CCA (cromo, cobre e arsênio). Foram retirados dois toretes da parte basal de cada arvore, totalizando oito toretes tratados e oito não tratados. O material tratado apresentou propriedades tecnológicas superiores quando comparado com o material sem tratamento para fins construtivos. PALAVRAS-CHAVE: matéria-prima, preservante, tratamento e torete. EVALUATION OF PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF WOOD Eucalyptus camaldulensis TREATY AND NOT TREATED WITH PRESERVATIVE ABSTRACT The genus Eucalyptus has enormous potential from the point of view of supply of raw material for different timber sectors. Therefore this study was to evaluate the main physical and mechanical properties of Eucalyptus camaldulensis with treatment and without preservative treatment. Eight different trees aged 36 months were used, four trees with preservative treatment and four untreated. For the treatment used the preservative CCA (chromium, copper and arsenic). Two small logs were removed from the basal portion of each tree, totaling eight treated and untreated eight short logs. The treated material showed superior technological properties in comparison with untreated material for construction purposes. KEYWORDS: raw materials, preserving, processing and longs. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p. 287 2015
INTRODUÇÃO A madeira pode ser definida em ordem de importância como um material anisotrópico, higroscópico, biológico, heterogêneo e complexo. Para suprir a demanda cada vez mais crescente por madeira, tem-se aumentando a área florestas plantadas no Brasil. Segundo o IBÀ (2014) os plantios de eucalipto somaram 72,0% do total de árvores plantadas no Brasil no ano de 2014. A madeira da espécie de eucalipto tem enorme potencial no fornecimento de matéria-prima para os diferentes setores madeireiros. Segundo OLIVEIRA (1997), o gênero Eucalyptus não apresenta restrições quanto à resistência mecânica que pode variar de baixa a muito elevada. Essa grande variabilidade ocorre devido ao grande número de espécies adaptadas às diferentes condições edafoclimáticas. O centro-oeste Goiano, ainda que com pouco destaque no cultivo de florestas, possui um grande potencial para o estabelecimento de florestas plantadas, sobre tudo, devido a sua posição geográfica no centro do país, que facilita a logistica de escoamento da produção para os grandes centros consumidores. (EMBRAPA, 2012). De acordo com o IPEF (2014), o Eucalyptus camaldulensis é uma das espécies mais adequadas para o plantio em zonas críticas de reflorestamento, onde as deficiências hídricas e problemas ligados ao solo sejam fatores limitantes para as outras espécies. O meio florestal divide-se em vários segmentos, como: celulose e papel, carvão vegetal para siderurgia, móveis, madeira serrada, painéis reconstituídos, entre outros. Estas aplicações da madeira são extremamente influenciadas pelas suas propriedades tecnológicas básicas, tais como: umidade; retratibilidade; densidade básica; estrutura anatômica e composição química. Em termos práticos, as propriedades físicas servem como uma referência para a classificação da madeira, sendo um forte indicador de qualidade. A densidade básica exerce influência sobre outras propriedades como higroscopicidade, contração e inchamento, propriedades mecânicas, térmicas, acústicas, elétricas e propriedades relacionadas ao processamento industrial da madeira (MORESHI, 2009). A anisotropia de contração e inchamento, fenômeno relacionado com a variação dimensional da madeira em razão da perda ou ganho de água higroscópica do material, é um dos mais importantes problemas práticos que ocorrem durante a sua utilização, que afeta e limita consideravelmente o uso industrial da madeira (MORESCHI, 2009). As propriedades mecânicas da madeira estão diretamente relacionadas com a espécie, posição da peça na árvore, umidade da madeira, densidade e tempo de duração de carga (BARROS, 2001). WIANDY & ROWELL (1984) afirmam que a resistência da madeira está relacionada à quantidade de água na parede da célula da fibra, onde a resistência da madeira varia com seu teor de umidade. Com o aumento do teor de umidade da madeira observa-se uma diminuição em sua resistência mecânica, esta variação é mais sensível para baixos teores de umidade, e é praticamente desprezível para elevados teores de umidade. Já a densidade quanto maior o seu valor, maior será a resistência da madeira (REMADE, 2003). Para pontecializar as caracteristicas físicas e mecanicas da madeira, uma das técnicas mais utilizadas é o tratamento da madeira com preservantes, que visa garantir resistência mecânica e uma maior durabilidade do material, que consiste em processos industriais e processos práticos (MAGALH~ES & PEREIRA, 2003; GALVÃO et al. 2004). O tratamento preservativo da madeira supre a necessidade de ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p. 288 2015
madeiras de longa durabilidade, principalmente em instalações rurais. A madeira sendo tratada é utilizada tanto na construção civil, na forma de mourões, palanques, postes, dormentes, móveis de jardim, paisagismo entre outros fins do gênero. Neste sentido, o trabalho teve como objetivo avaliar as principais propriedades físicas e mecânicas da madeira de Eucalyptus camaldulensis com tratamento e sem tratamento preservativo. MATERIAL E MÉTODOS Neste trabalho foram utilizadas oito árvores diferentes de Eucalyptus camaldulensis com idade de 36 meses, sendo que a madeira de quatro árvores foi tratada com preservativo e a madeira das outras quatro não recebeu tratamento preservativo. Este material, oriundo de plantio comercial na cidade de Serranópolis- GO, foi cedido pela empresa Jataí Agroflorestal. Para o tratamento de madeira, a empresa utiliza CCA (cromo, cobre e arsênio). Avaliou-se toretes tratados e não tratados. Foram retirados dois toretes da parte basal de cada árvore, totalizando oito toretes tratados e oito não tratados. As amostras para avaliação de densidade básica e retratibilidade, foram retiradas a partir de uma fatia (sentido radial) da parte central de cada Torete, abrangendo medula, meio e casca. Dessa forma, foi retirado 5 amostras de cada torete com dimensões de 2,5 x 2,5 x 5,0 cm, assim foram 40 amostras para cada tratamento. A densidade básica da madeira foi determinada de acordo com o método mais usual, que é o método de imersão em água de acordo com a norma NBR 11941 (ABNT, 2003), a retratibilidade foi realizada atendendo as prescrições da NBR 7190/97 (ABNT, 1997). Para a realização dos ensaios mecânicos, as amostras foram retiradas a partir de uma fatia (sentido radial) da parte central de cada Torete, abrangendo medula, meio e casca. Em cada fatia foram retiradas 5 amostras com dimensões de 2,5 x 2,5 x 10,0 cm, assim foram 40 amostras para cada tratamento. As amostras ficaram em sala climatizada com controle de temperatura e umidade até apresentarem massa constante (20 C e 65%, respectiv amente). O ensaio de compressão paralela às fibras da madeira foi realizado em uma máquina de ensaios universal, sendo seguidos os procedimentos da norma NBR 7190/97 (ABNT, 1997). Avaliou-se rigidez (módulo de elasticidade) quanto à resistência à compressão paralela às fibras (tensão na força máxima). O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com teste de médias Tukey a 5% de probabilidade. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na tabela 1 estão apresentados os valores obtidos de densidade básica, retratibilidade volumétrica e linear e o coeficiente anisotrópico da madeira de Eucalyptus Camaldulensis tratada e não tratada. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p. 289 2015
TABELA 1: Valores médios de densidade básica e da variação dimensional da madeira de Eucalyptus Camaldulensis. Retratibilidade (%) Coeficiente Tratamentos Densidade Básica (g/cm³) Volumétrica Tangencial Radial Anisotrópico Tratado 0,68B 15,85B 8,60B 6,51B 1,34A Não Tratado 0,53ª 12,08A 7,27A 4,41A 1,70B Médias seguidas por letras diferentes diferem estatisticamente a 5% de significância pelo teste de Tukey. Observa-se que houve diferença estatística significativa a nível de 5% de significância entre as médias obtidas para todas as caraterísticas avaliadas. Em relação à densidade básica, o material tratado apresentou valor superior ao sem tratamento, sendo de 0,68 g/cm³. De acordo com a classificação do Instituto de Pesquisa Tecnológica - IPT (1985), as madeiras tratadas e sem tratamento apresentaram densidade básica considerada média, intervalo compreendido entre 0,50 e 0,72 g/cm³. A Retratibilidade volumétrica do material tratado foi superior ao material não tratado, sendo 15,85% e 12,08%, respectivamente, devido às propriedades anatômicas e físicas. Esses resultados ficaram próximos dos obtidos por BATISTA et al (2010), que trabalhando com clones de Eucalyptus encontraram valores entre 14,10 e 18,71%. A contração tangencial e radial do material tratado foi de 8,60 e 6,51% respectivamente e para o material não tratado obteve 7,27 e 4,41%, respectivamente, resultando em uma maior retratibilidade tangencial e radial do material com tratamento. Valores estes que estão próximos dos encontrados por TRUGILHO et al., (2002) para a madeira de Eucalyptus spp, onde obtiveram valores médios de 9,8% para a contração tangencial e 6,4% para contração radial. Isso se deve pela ação do preservante na madeira, pela adesão nos sítios hidroxílicos na parede celular. Quanto ao coeficiente de anisotropia (CA), apresentaram valores de 1,34 e 1,70 para os materiais tratados e não tratados respectivamente. O coeficiente de anisotropia trata-se da relação entre a contração tangencial e a contração radial. O ideal é que a madeira tenha esse coeficiente igual a 1. Uma madeira com CA próximo a 1, significa ter contrações semelhantes nos 2 eixos e por conseqüência ter menos defeitos ocasionados no período da secagem ou ganho de umidade dentro do ponto de saturação das fibras. De acordo com MULLER et al., (2014) e OLIVEIRA (1997), este coeficiente é um importante índice de estudo das retrações, uma vez que quanto mais elevado for, maior será a probabilidade de formação de fendas e empenamentos na madeira, ou seja, maior a instabilidade dimensional. De acordo com OLIVEIRA et al (2010) o coeficiente de anisotropia pode variar de 1,3 a 1,4 para madeiras muito estáveis e mais de 3 para espécies extremamente instáveis dimensionalmente. DURLO & MARCHIORI (1992) utiliza o coeficiente anisotrópico para aplicação na construção civil de 1,2 a 1,5 como excelente, 1,5 a 2,0 como normal; e acima de 2,0 como ruim. De acordo com essa classificação, a madeira da espécie de Eucalyptus camaldulensis tratada é excelente e madeira não tratada é ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p. 290 2015
considerada como normal, mostrando ambas possuir aptidão para serem empregadas na construção civil. Na tabela 2 estão apresentados os resultados de MOE e tensão na força máxima (TFM) obtidos no teste de compressão paralela as fibras para a madeira de Eucalyptus camaldulensis. TABELA 2: Valores médios de MOE (módulo de elasticidade) e TFM (tensão na força máxima) obtidos para a madeira de Eucalyptus camaldulensis. TRATAMENTO MOE (MPa) TFM (MPa) Tratado 18.592 A 58,19 A Não tratado 13.466 B 48,74 B Médias seguidas por letras diferentes diferem estatisticamente a 5% de significância pelo teste de Tukey. Houve diferença estatística entre as médias tanto no que se refere à rigidez quanto a resistência da madeira de Eucalyptus camaldulensis. Em relação ao módulo de elasticidade, o material tratado apresentou maior valor, com 18.591,72 MPa. Já para o não tratado observou-se valor de 13.466,20 MPa. Resultado que está dentro do encontrado na norma NBR 7190/97, para 17 espécies de Eucalyptus, cuja rigidez se encontrou entre 13.166 MPa a 19.881 MPa. A tensão na força máxima (TFM) para o material tratado apresentou-se superior ao material não tratado, sendo 58,19 MPa e 48,74 MPa, respectivamente. Estes resultados ficaram próximos aos encontrados na norma NBR 7190/97 para a espécie Eucalyptus camaldulensis, apresentaram a tensão na força máxima para a espécie sem tratamento de 48 Mpa. Além do ganho em durabilidade da madeira, em segundo plano tem-se também um ganho no que se diz a propriedades mecânicas da madeira, o que justifica que os gastos no tratamento, que além de melhorar a resistência à degradação biótica e abiótica, também melhora as propriedades mecânicas. CONCLUSÃO Conclui-se que a madeira de Eucalyptus camaldulensis tratada e não tratada apresentou média densidade básica. O coeficiente de retratibilidade volumétrica do material tratado foi superior ao material não tratado. O mesmo aconteceu com a contração tangencial e radial. Em relação ao coeficiente anisotrópico, o material tratado obteve valor mais próximo de um, o que indica uma melhor estabilidade dimensional da madeira tratada. Para a resistência e rigidez na compressão paralela às fibras, a madeira tratada foi superior a não tratada. Apesar de o objetivo principal do tratamento preservativo com CCA ser o aumento da durabilidade da madeira e resistência a agentes deterioradores, o trabalho apresenta também benefícios quanto às propriedades mecânicas da madeira, o que justifica e traz pontos positivos aos gastos com a preservação da madeira. AGRADECIMENTOS A empresa Jataí-Agroflorestal pelo fornecimento do material, para o desenvolvimento do trabalho. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.11 n.21; p. 291 2015
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