DESCRIÇÃO DENDROLÓGICA E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DA MADEIRA DE PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., ORIUNDA DE QUATRO MARCOS MT. DENDROLOGIC DESCRIPTION AND PHYSICAL CHARACTERISTICS OF WOODEN PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb, ARISING OUT OF QUATRO MARCOS - MT. ROCHA, K. J.¹, FINGER, Z.², LOGSDON, N. B.³ Resumo A presente pesquisa foi realizada com o objetivo de fazer uma caracterização preliminar reunindo dados sobre as principais características físicas e dendrológicas, bem como traçar diagramas de retração e inchamento da madeira de PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb.. Para descrição dendrológica e identificação da espécie foram utilizados os métodos tradicionais da taxonomia. Para caracterização física utilizou-se a metodologia proposta por Logsdon (2002) para revisão da atual NBR 7190, da ABNT (1997). A partir de três árvores de desta espécie, coletadas em um plantio homogêneo no município Quatro Marcos MT, foram confeccionados 12 corpos-de-prova, sendo quatro por árvore. Por meio de ensaios de estabilidade dimensional obtiveram-se: densidade aparente, ao teor de umidade de 12%, de ρ ap,12% = 0,3041 g/cm 3 ; densidade básica de ρ bas = 0,2566 g/cm 3 ; coeficientes de anisotropia dimensional, no inchamento, de A i = 2,5979, e na retração, de A r = 2,6211. Estes resultados sugerem baixa resistência mecânica e não deve ser utilizada em estruturas de madeira. Os coeficientes de anisotropia, por sua vez, sugerem madeira de qualidade ruim, que apresenta muitos defeitos oriundos da secagem. Palavras-chave: pau-de-balsa; estabilidade dimensional. Abstract This research was conducted with the goal of making a preliminary characterization of gathering data on the main physical and dendrologics and draw diagrams shrinkage and swelling of the wooden PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb. To Dendrologic description and identification of the species were used traditional methods of taxonomy. For physical characterization, we used the methodology proposed by Logsdon (2002) to review the current NBR 7190, ABNT (1997). From three trees of this species, collected in a homogeneous planting in the city Four Marcos - MT, 12 specimen were made, four per tree. Through dimensional stability tests were obtained: apparent density, the moisture content of 12%, ρ ap,12% = 0.3041 g/cm3, the basic density of ρ bas = 0.2566 g/cm3; coefficients dimensional anisotropy, swelling, A i = 2.5979, and the retraction, A r = 2.6211. These results suggest low mechanical strength and should not be used on wooden structures. The coefficients of anisotropy, in turn, suggest poor quality wood, which has many defects from drying, which makes its application in furniture is not recommended, used in civil construction, coal, firewood, etc.. Keywords: pau-de-balsa; dimensional stability. INTRODUÇÃO O Pau-de-Balsa possui importância econômica e social, e é utilizada em plantios mistos destinados à recomposição de áreas degradadas de preservação permanente, graças ao seu rápido crescimento e tolerância à luminosidade direta (Lorenzi, 1992). Em razão de suas características especiais o Pau-de-Balsa hoje em dia é utilizado para uma série bem diversificada de aplicações. Sem dúvida o Pau-de-Balsa é mais conhecido a nível mundial como material para a construção de maquetes de aviões e navios. Realmente o Pau-de-Balsa continua sendo o material mais importante para esse tipo de aplicação, tornando-se assim uma referência quando se trata da construção de maquetes. No entanto, quando se consulta as estatísticas de exportação, constata-se com surpresa que o Pau-de- Balsa é utilizado somente na proporção de 15-20% na demanda mundial de construção de maquetes e aplicações semelhantes. Então a maior proporção, ou seja, entre 80-85% recai nas áreas mais técnicas, onde ele é devidamente processado. ¹ Curso de Engenharia Florestal, Faculdade de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa, S/N, CEP: 78.060-900, Cuiabá, (MT). karennjr@hotmail.com. ² Engenheiro Florestal, Dr., Professor Associado do Departamento de Engenharia Florestal, Faculdade de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa, S/N, CEP: 78.060-900, Cuiabá, (MT). fingerz@terra.com.br. ³ Engenheiro Civil, Dr., Professor Associado do Departamento de Engenharia Florestal, Faculdade de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Mato Grosso, Av. Fernando Corrêa da Costa, S/N, CEP: 78.060-900, Cuiabá, (MT). logsdon@terra.com.br.
O objetivo deste trabalho foi obter as principais características físicas, incluindo os diagramas de inchamentos e de retrações, do pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., além de obter suas características dendrológicas. A variação da densidade aparente com o teor de umidade também foi avaliada, tanto no umedecimento quanto na secagem. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA As principais características físicas da madeira podem ser obtidas a partir de ensaios de estabilidade dimensional. As dimensões da madeira se alteram substancialmente com a variação da umidade, no intervalo de 0% até o limite de saturação das fibras. Neste intervalo, conhecido como intervalo higroscópico, ao aumentar o teor de umidade as dimensões da madeira aumentam (inchamento) e ao diminuir o teor de umidade as dimensões diminuem (retração). Segundo Kollmann e Côté Jr. (1984), o comportamento da madeira ao inchamento volumétrico é o apresentado na Figura 1 (alínea a) e nas Expressões (1) e (2). O mesmo comportamento é verificado para as deformações específicas no umedecimento (inchamentos lineares). Vi,U = δvi U., para 0 % U < U PI (1 ) Vi,U = Vi,sat, para U U PI (2) Onde: U = Teor de umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio; V i,u e V i,sat = Variação volumétrica no inchamento, a partir de U = 0%, até madeira com um teor de umidade Qualquer e na situação saturada em água ( U U PI ); δ Vi =Coeficiente de inchamento volumétrico, que caracteriza o coeficiente angular da reta inicial do diagrama, e U PI = Teor de umidade no ponto de interseção. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) admitiu o mesmo comportamento para o estudo da retração (ABNT, 1940 e ABNT, 1982). Isto foi um erro, pois o fenômeno não é diretamente associado ao teor de umidade, mas a uma parcela dele, ou seja, ao teor de água de impregnação, que por sua vez depende do histórico de umidade. Logsdon (2000) identificou as diferenças de comportamento entre inchamentos e retrações. Logsdon e Finger (2000) estabeleceram o modelo para o comportamento da madeira à retração volumétrica, apresentado na Figura 1 (alínea b) e nas Expressões (3) e (4), que também se verifica para as deformações específicas na secagem (retrações lineares). Para 0 % U < U cond. : Vr U, β V, U 0 Vr,cond.. U = (3) cond. β V, U 1 Vr U, = Vr,cond. e Vr U, = Vr,sat.. (4) U sat. Para Ucond. U U sat. : Máximo Onde: U = Umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio. Em particular, U sat. e U cond. correspondem, respectivamente, aos teores de umidade do corpo-de-prova saturado em água e condicionado em clima padronizado (temperatura de 20ºC + 2ºC e umidade relativa do ar de 65% + 5%); V r,u = Variação volumétrica na retração, em um instante qualquer do ensaio. Em particular, V r,sat. e V r,cond. correspondem, às variações volumétricas do corpo-de-prova saturado e condicionado, até seco ( U = 0% ), e β 0,V e β 1,V = Expoente das curvas. a) Diagrama de Inchamento Volumétrico b) Diagrama de Retração Volumétrica
FIGURA 1: Modelos de comportamento para inchamento e retração volumétrica. FIGURE 1: Models of behavior for volumetric shrinkage and swelling. Kollmann e Côté Jr. (1984) apresentam um estudo sobre a variação da densidade aparente ( ρ u ) com o teor de umidade (U ) durante o umedecimento da madeira, obtendo o modelo das Expressões (5) e (6), função da densidade aparente da madeira seca ( ρ 0 ) e de características do inchamento volumétrico. U 1 + U 1 + 100 Para 0 % U < U PI : ρ u = ρ. 100 0 (5) Para U U δ U. PI : ρ u = ρ0. (6) 1 + Vi V 1 + i,sat. 100 100 Logsdon (2004), de forma análoga a Kollmann e Côté Jr. (1984), estudou a variação da densidade aparente com o teor de umidade durante a secagem da madeira, obtendo o modelo das Expressões (7) e (8), função de características da retração volumétrica. β0 V, Para 0 % U < U cond. : U V = + r,cond. U ρ u ρ0. 1. 1. (7) 100 100 Ucond. Para Ucond. U U : sat. β1, V U V = + = + r,cond. U Vr,sat. U Mínimo ρ u ρ0. 1. 1 e ρu ρ. 1. 1. (8) 0 100 100 100 100 Usat. Partindo das expressões (5) a (8) e de relações experimentais, oriundas dos dados de 28 espécies de folhosas brasileiras, Logsdon (2004) construiu dois diagramas para representar a variação da densidade aparente da madeira com o teor de umidade. As Figuras 2 e 3 apresentam estes diagramas, já com algumas curvas, obtidas experimentalmente, mostrando o bom ajuste dos resultados. Outra conclusão importante deste trabalho de Logsdon (2004) é a de que o Diagrama de Kollmann não é aplicável às dicotiledôneas brasileiras de maior densidade e nem durante a secagem. O coeficiente de anisotropia, segundo Nock et al. (1975), é usado na indicação da qualidade da madeira quanto aos defeitos oriundos da secagem. Logsdon e Penna (2005) ampliaram os estudos de Nock et al. (1975) e apresentaram a Tabela 1. As Expressões (9) e (10) apresentam as definições dos coeficientes de anisotropia na retração e no inchamento. ε r,3,sat i,3,sat A r = (9) A i = (10) ε r,2,sat εi,2,sat Onde: A r = Coeficiente de anisotropia dimensional, na retração; A i = Coeficiente de anisotropia dimensional, no inchamento; ε r,2, sat eε r,3, sat = Deformações específicas do corpo-de-prova, devido à retração, para uma variação no teor de umidade desde a situação saturado em água (U =U sat ) até completamente seco ( U = 0% ), respectivamente nas direções radial (2) e tangencial (3), e ε i,2, sat eε i,3, sat = Deformações específicas do corpode-prova, devido ao inchamento, para uma variação no teor de umidade desde a situação completamente seco ( U = 0% ) até saturado em água (U =U sat ), respectivamente na radial (2) e tangencial (3). ε
FIGURA 2: Diagrama representativo da variação da densidade aparente, durante o umedecimento da madeira, com o teor de umidade. FIGURE 2: Diagram representing the variation of density during the wetting of wood with moisture content. Fonte: Logsdon (2004). FIGURA 3: Diagrama representativo da variação da densidade aparente, durante a secagem da madeira, com o teor de umidade. FIGURE 3: Diagram representing the variation of density during the drying of wood with moisture content. Fonte: Logsdon (2004). TABELA 1: Coeficiente de anisotropia dimensional, qualidade e uso da madeira. TABLE 1: Coefficient of dimensional anisotropy, quality and use of wood. Coeficiente de anisotropia em: Qualidade da madeira Retração, A r Inchamento, A i Utilização indicada para a madeira Móveis finos, esquadrias, barcos, aparelhos Até 1,50 Até 1,54 Excelente musicais, aparelhos de esporte e etc. 1,50 a 2,00 1,54 a 2,10 Normal Estantes, mesas, armários, enfim usos que permitam pequenos empenamentos. Acima de 2,00 Acima de 2,10 Ruim Construção civil (observadas as características mecânicas), carvão, lenha e etc. Fonte: LOGSDON & PENNA (2005) Visando a padronização das propriedades da madeira, segundo Calil Júnior e Baraldi (1998), a norma adota o conceito classes de resistência para que espécies com propriedades similares possam ser usadas em um mesmo projeto. Na Tabela 2 apresentam-se as classes de resistência, definidas pela atual NBR 7190 (ABNT,1997), para as dicotiledôneas. TABELA 2: Classes de resistência das dicotiledôneas. TABLE 2: Classes of resistance of dicotyledonous. Dicotiledôneas (Valores na condição padrão de referência U = 12%) Classes f cok (MPa) f vk (MPa) E co,m (MPa) ρ bas,m (kg/m 3 ) C 20 C 30 C 40 C 60 20 30 40 60 Fonte: NBR 7190 (ABNT,1997) 4 5 6 8 9 500 14.500 19.500 24.500 500 650 750 800 ρ aparente (kg/m 3 ) 650 800 950 1000 MATERIAL E MÉTODOS O material foi coletado de três arvores da espécie Pau-de-Balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., no município de Quatro Marcos em Mato Grosso. De cada árvore foi coletado material dendrológico para a identificação e descrição da espécie, e um disco, na região do DAP, de aproximadamente 15 cm de espessura, do qual foi retirada uma pequena tábua diametral, com 2 cm de espessura.
Para a caracterização dendrológica, foram preparadas exsicatas utilizando três exemplares da espécie além de informações sobre as particularidades do caule, da copa, das folhas, da casca e da madeira. A espécie foi identificada, pela comparação de exsicatas coletadas com material catalogado no Herbário Central da Universidade Federal de Mato Grosso e pela consulta a bibliografia especializada. A nomenclatura da espécie foi citada de acordo com o Index Kewensis. Para a caracterização física, tomou-se um lote formado por três árvores, de cada árvore foi retirado um disco na altura do DAP, dos quais foram extraídos 4 corpos-de-prova de dimensões 2 cm x 3 cm x 5 cm, respectivamente nas direções tangencial, radial e axial, resultando em 12 corpos-de-prova para os ensaios de estabilidade dimensional, correspondendo à amostragem mínima prevista na NBR 7190, da ABNT (1997) posicionados aleatoriamente ao longo de uma linha diametral. Na Figura_4 são apresentados o esquema de retirada e as dimensões dos corpos-de-prova. A caracterização física foi baseada na metodologia proposta por Logsdon (2002) para revisão da atual NBR 7190, ABNT (1997), que inclui os ensaios de inchamento e retração. De cada árvore foi separado um corpo-de-prova como amostra de controle. O ensaio de estabilidade dimensional, proposto por Logsdon (2002), tem quatro fases: secagem prévia; encharcamento; condicionamento; e secagem em estufa. FIGURA 4: Esquema de retirada de cada corpo de prova. FIGURE 4: Withdrawal of each specimen. O condicionamento dos corpos-de-prova na fase de secagem prévia e na fase de condicionamento foi feito em sala de climatização, mantida a (20 ± 2) o C de temperatura e (65 ± 5) % de umidade relativa do ar. Essas condições controladas promovem o condicionamento dos corpos-de-prova com um teor de umidade próximo de 12% ( U = Uinício 12% ), propício ao início do ensaio de inchamento. O controle da temperatura e umidade relativa do ar na sala de climatização foi obtido com auxílio de um ar condicionado provido de termostato, por um conjunto composto por um reservatório com água, por um desumidificador e por um umidostato. Um termohigrógrafo registrava a temperatura e a umidade relativa do ar, ao longo do tempo, possibilitando o controle manual, quando necessário. Os corpos-de-prova foram considerados condicionados quando a variação da massa dos corpos-deprova, da amostra de controle, começou a oscilar em torno de zero, terminando assim a fase inicial do ensaio. A duração da fase de secagem prévia depende da umidade inicial dos corpos-de-prova. Nos ensaios para este trabalho durou aproximadamente quinze dias. A fase de encharcamento foi feita sob condições controladas da sala de climatização. Os corpos-deprova foram saturados em água destilada ( U = U sat. ). Essa fase durou aproximadamente de 40 dias. Imerso em água, após a estabilização da massa, não se pode constatar saída de água do corpo-de-prova para o ambiente, não ocorrendo oscilação da variação da massa em torno de zero. As raras ocorrências nesse sentido podem ser atribuídas a deficiências na condução do ensaio. No primeiro dia da fase de encharcamento, foram realizadas leituras de massa e dimensões em intervalos de 20 minutos entre uma leitura e outra nos corpos-de-prova da amostra de controle, devido à variação muito rápida da massa e das dimensões. Após o primeiro dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos-de-prova foram realizadas diariamente. Ao se observar variação de massa não superior a 0,5%, entre duas leituras sucessivas realizadas em um intervalo mínimo de seis horas, deu-se por encerrada a fase de encharcamento. A fase de encharcamento e o instante do ensaio correspondente ao corpo-de-prova completamente seco compõem o ensaio de inchamento. A fase de condicionamento em sala de climatização mantida a (20 ± 2) o C de temperatura e (65 ± 5) % de umidade relativa do ar, condicionou novamente os corpos-de-prova em um teor de umidade próximo de 12% ( U = Ucond. 12% ). Essa fase durou aproximadamente quinze dias. No primeiro dia da fase de condicionamento, também foram realizadas leituras de massa e dimensões em intervalos de 20 minutos entre uma leitura e outra dos corpos-de-prova da amostra de controle, devido à
rápida variação de massa e de dimensões no início da fase. Após o primeiro dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos-de-prova foram realizadas diariamente. Ao se observar variação de massa inferior a 0,5%, entre duas leituras sucessivas, os corpos-de-prova foram admitidos como condicionados. Na fase de secagem em estufa, regulada com temperatura de (103 ± 2) o C, os corpos-de-prova, previamente condicionados, foram completamente secos ( U = 0% ). Esta fase teve duração aproximada de dois dias. No primeiro dia, da fase de secagem em estufa, as leituras de massa e dimensões também foram feitas em intervalos de 20 minutos entre uma leitura e outra nos corpos-de-prova da amostra de controle, em função da rápida variação de massa e de dimensões no início da fase. No segundo dia, as avaliações da massa e das dimensões dos corpos-de-prova foram realizadas no início e no fim da jornada de trabalho, em um intervalo de aproximadamente dez horas. Ao ser observada variação de massa inferior a 0,5%, entre as duas últimas leituras, os corpos-de-prova eram considerados condicionados. Em caso contrário, era realizada nova leitura no início da jornada de trabalho do terceiro dia, para verificação da variação de massa entre as duas últimas leituras. As fases de condicionamento e de secagem em estufa compõem o ensaio de retração. Para avaliar a massa do corpo-de-prova utilizou-se uma balança analítica, com capacidade de 1,0 kg e sensibilidade de 0,01 g. A dimensão em cada direção principal foi a média aritmética das dimensões das quatro arestas correspondentes, e foram avaliadas com um paquímetro digital, com capacidade de 10 cm e sensibilidade de 0,01 mm. As amostras de controle foram acompanhadas diariamente, e ao indicar o término de cada fase, ou outros instantes de interesse, realizavam-se as leituras nos demais corpos-de-prova. Eram lidas inicialmente as dimensões, para que o corpo-de-prova perdesse o excesso de água superficial, e em seguida a massa do corpode-prova. As avaliações de massa e dimensões, para o conjunto dos corpos-de-prova, foram feitas nos seguintes instantes do ensaio: 1) Após a secagem prévia ( U = Uinício 12% ), que corresponde ao início do ensaio de inchamento; 2) No fim da fase de encharcamento ( U = U sat. ), que corresponde ao fim do ensaio de inchamento e ao início do ensaio de retração, quando a madeira estava saturada em água; 3) Após um dia na sala de climatização ( U = U 1d SC ), que é um ponto intermediário da fase de condicionamento; 4) No fim da fase de condicionamento ( U = Ucond. 12% ), que corresponde ao início da fase de secagem em estufa, quando a madeira estava condicionada; 5) Após uma hora secando em estufa ( U = U 1h est ), que é um ponto intermediário da fase de secagem em estufa; e 6) No fim da secagem em estufa ( U = 0% ), quando a madeira estava seca. Caso algum corpo-de-prova apresentasse defeito durante a secagem seria descartado. RESULTADOS E DISCUSSÃO A espécie Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., vulgarmente conhecida por pau-de-balsa, pertence à família Malvaceae, no Brasil ocorre na Amazônia ocidental, no Amazonas, Acre e Pará, e no estado de Mato Grosso a área plantada vem sendo ampliada. O Pau-de-Balsa alcança de 18 a 25 m de altura e diâmetro à altura do peito até 50 cm. Seu fuste é reto, cilíndrico e livre de ramas até 15 m de altura ou mais, sendo a copa aberta. Possui casca lisa e acinzentada, mosqueada de branco a pardo. A madeira dessa espécie é muito leve e elástica; varia de branco ao creme levemente rosado nas partes centrais do tronco; aveludada ao tato e lustrosa. Sua madeira é baixa macia e fácil de trabalhar, é ideal para construção naval, aéreas e civis, ainda é utilizada na construção de maquetes e artesanatos. Nascem e crescem em sítios abertos como clareiras ou nas bordas das florestas e ao longo de rios, é uma espécie indicadora de clima úmido tropical uniforme, com temperaturas variando entre 22 e 27 C ou mais, precipitação de 1.300 mm aproximadamente. Desenvolve-se muito bem em solos que foram submetidos a queimadas (Butterfield e Fisher, 1978). As principais características físicas da madeira de PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., são apresentadas nas Tabelas 3 a 6. TABELA 3: Características físicas da madeira de pau-de-balsa, Bertholletia Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., nos ensaios de inchamentos. TABLE 3: Physical characteristics of wooden pau-de-balsa, Bertholletia Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb, in the tests of swelling. Corpos-deprovturação Umidade de sa- Coeficientes de inchamentos, nas direções: Inchamentos totais, nas direções: C. de Aniso- Radial Tang. Vol. Radial Tang. Vol. tropia U sat. (%) δ i,2 δ i,3 v i δ i,2 (%) δ i,3 (%) V i (%) A i PBA - A1 268,28 0,1113 0,1381 0,2618 4,2546 6,6398 12,6958 1,5606 PBA - A2 234,65 0,0399 0,1640 0,2294 1,6893 5,8704 8,7457 3,4751 PBA - A3 264,61 0,0872 0,1735 0,2990 1,4168 6,2310 9,3270 4,3979
PBA - A4 255,49 0,1199 0,3600 0,5415 4,1890 9,2516 15,1021 2,2085 PBA - B1 285,41 0,2141 0,1862 0,3885 3,5164 7,0487 11,4805 2,0045 PBA - B2 304,90 0,1564 0,2169 0,4226 3,3977 8,8491 14,4910 2,6044 PBA - B3 294,83 0,1640 0,2966 0,5469 2,6828 8,2497 12,8191 3,0751 PBA - B4 218,73 0,0478 0,3827 0,4554 1,4940 10,6898 13,3529 PBA - C1 293,81 0,1473 0,2459 0,4420 2,8524 10,1404 15,7173 3,5550 PBA - C2 218,52 0,0387 0,1657 0,2659 2,1812 6,5742 10,1558 3,0140 PBA - C3 244,09 0,1019 0,1737 0,3174 4,6660 7,1847 13,4864 1,5398 PBA - C4 214,64 0,1384 0,0000 0,1817 2,8686 3,2770 7,0049 1,1424 Número 12 12 12 12 12 12 12 11 Média 258,16 0,1139 0,2086 0,3627 2,9341 7,5005 12,0315 2,5979 D. Padrão 32,2842 0,0543 0,1034 0,1211 1,1053 2,0582 2,7167 1,0072 Intervalo de Confiança da Média t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 2,2280 Lim. Inf. 237,65 0,0794 0,1429 0,2857 2,2318 6,1928 10,3054 1,9213 Lim. Sup. 278,68 0,1484 0,2743 0,4396 3,6363 8,8082 13,7577 3,2745 TABELA 4: Características físicas de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., na fase de condicionamento dos ensaios de retração. TABLE 4: Physical characteristics of wooden pau-de-balsa, Bertholletia Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb, the conditioning phase of the trials retraction. Corpos-deprova Retrações totais, madeira saturada, nas direções: Expoentes das curvas, no trecho final (diagramas de retrações): C. de Aniso- Radial Tang. Vol. Radial Tang. Vol. tropia ε r,2 (%) ε r,3 (%) V r (%) β 1r,2 (%) β 1r,3 (%) β 1,Vr (%) A r PBA - A1 4,0810 6,2264 11,2655 0,1082 0,2543 0,1863 1,5257 PBA - A2 1,6612 5,5449 8,0424 0,0772 0,3624 0,2458 3,3378 PBA - A3 1,3970 5,8655 8,5313 0,3010 0,3839 0,3659 4,1986 PBA - A4 4,0206 8,4681 13,1206 0,1201 0,3383 0,2219 2,1062 PBA - B1 3,3970 6,5846 10,2982 0,0106 0,2339 0,1434 1,9384 PBA - B2 3,2861 8,1297 12,6569 0,3669 0,4278 0,4087 2,4740 PBA - B3 2,6127 7,6210 11,3625 0,1599 0,4106 0,2774 2,9169 PBA - B4 1,4720 9,6575 11,7799 0,5017 0,2866 PBA - C1 2,7733 9,2068 13,5825 0,1508 0,1986 0,2256 3,3198 PBA - C2 2,1346 6,1687 9,2195 0,0984 0,2824 0,2190 2,8898 PBA - C3 4,4580 6,7031 11,8837 0,2001 0,1618 0,1874 1,5036 PBA - C4 2,7886 6,5464 0,1654 0,0253 Número 12 11 12 11 11 12 10 Média 2,8402 7,2888 10,6908 0,1599 0,3232 0,2328 2,6211 D. Padrão 1,0427 1,4067 2,1887 0,1008 0,1058 0,0997 0,8725 Intervalo de Confiança da Média t (95%) 2,2010 2,2280 2,2010 2,2280 2,2280 2,2010 2,2620 Lim. Inf. 2,1776 6,3438 9,3001 0,0921 0,2522 0,1694 1,9970 Lim. Sup. 3,5027 8,2337 12,0814 0,2276 0,3943 0,2961 3,2452 TABELA 5: Características físicas de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., na fase de secagem dos ensaios de retração. TABLE 5: Physical characteristics of wooden pau-de-balsa, Bertholletia Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb, at drying shrinkage tests. Corpos-deprova U. de condicio- Retrações em condicionamento, nas direções: Expoentes das curvas no trecho inicial (diagramas de retrações): namento Radial Tang. Vol. Radial Tang. Vol. U cond. (%) ε r,2cond. (%) ε r,3cond. (%) V r,cond (%) β 0r,2 (%) β 0r,3 (%) β 0,Vr (%) PBA - A1 12,80 2,6101 2,5968 5,6730 1,4478 0,9308 1,1271 PBA - A2 12,72 1,1784 2,5160 4,1958 1,2087 1,0824 PBA - A3 12,85 2,2772 3,0819 0,7968 0,5394 PBA - A4 12,91 2,8962 3,8481 7,5468 0,9595 0,9381 0,7526 PBA - B1 13,12 2,1304 2,8093 5,0229 1,4395 0,9009 1,0322 PBA - B2 13,15 1,4769 3,2055 5,2052 0,7251 0,5818 0,6023
PBA - B3 13,25 1,5842 3,1317 5,9254 0,6482 0,8661 0,5323 PBA - B4 13,09 1,8573 3,4570 6,0028 0,7030 PBA - C1 12,81 1,7915 5,3642 7,4098 1,4244 0,4142 0,5643 PBA - C2 12,79 1,5527 3,1343 5,3485 0,4993 0,7774 0,5886 PBA - C3 12,93 2,7424 4,5224 7,4626 0,6548 0,3844 0,4298 PBA - C4 12,57 1,5758 2,9806 5,1210 0,8083 0,6248 0,6046 Número 12 11 12 12 11 10 11 Média 12,92 1,9451 3,3203 5,6663 0,9562 0,7215 0,7142 D. Padrão 0,1989 0,5724 0,8861 1,3433 0,3595 0,2080 0,2482 Intervalo de Confiança da Média t (95%) 2,2010 2,2280 2,2010 2,2010 2,2280 2,2620 2,2280 Lim. Inf. 12,79 1,5606 2,7572 4,8128 0,7148 0,5727 0,5474 Lim. Sup. 13,04 2,3296 3,8833 6,5198 1,1977 0,8703 0,8809 TABELA 6: Outras características físicas da madeira de PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb.. TABLE 6: Other physical characteristics of wooden PAU-DE-BALSA, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb. Umidade no ponto de Densidade aparente da madeira Densidade Corpos-deprova interseção Seca (0%) À 12% Básica U PI (%) ρ ap,0% (g/cm 3 ) ρ ap,12% (g/cm 3 ) ρ bas (g/cm 3 ) PBA - A1 48,4967 0,2851 0,3025 0,2530 PBA - A2 38,1324 0,3026 0,3256 0,2783 PBA - A3 31,1888 0,2711 0,2946 0,2480 PBA - A4 27,8902 0,2869 0,2984 0,2492 PBA - B1 29,5509 0,2826 0,3020 0,2535 PBA - B2 34,2866 0,2509 0,2671 0,2191 PBA - B3 23,4407 0,2819 0,2980 0,2499 PBA - B4 29,3227 0,3391 0,3570 0,2991 PBA - C1 35,5623 0,2386 0,2481 0,2062 PBA - C2 38,1976 0,2954 0,3138 0,2682 PBA - C3 42,4887 0,2803 0,2912 0,2470 PBA - C4 38,5525 0,3296 0,3508 0,3080 Número 12 12 12 12 Média 34,76 0,2870 0,3041 0,2566 D. Padrão 6,9521 0,0283 0,0307 0,0291 Intervalo de Confiança da Média t (95%) 2,2010 2,2010 2,2010 2,2010 Lim. Inf. 30,34 0,2690 0,2846 0,2382 Lim. Sup. 39,18 0,3050 0,3236 0,2751 Os modelos especificados foram verificados, com os dados obtidos com a amostra de controle, e todos apresentaram regressão com bom coeficiente de determinação (0,9120 <er 2 e< 0,9992). Assim, foram construídas as curvas, com os resultados médios de três árvores, apresentadas nas Figuras 5 e 6.
FIGURA 5: Curvas representativas da variação dimensional com o teor de umidade na madeira de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb..Valores médios de três árvores. FIGURE 5: Curves representing the dimensional change with moisture content in wooden pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb. Mean values of three trees. c) Densidade Aparente X Teor de Umidade durante o umedecimento da madeira d) Densidade Aparente X Teor de Umidade durante a secagem da madeira FIGURA 6: Curvas representativas da variação da densidade aparente com o teor de umidade na madeira de paude-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb.. Valores médios de três árvores. FIGURE 6: Curves representing the variation of density with the moisture content in wooden pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb. Mean values of three trees. Não foram encontrados na literatura estudos, utilizando metodologia atual de ensaio, para madeira de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb.. CONCLUSÕES básica ( Os valores médios obtidos para a densidade aparente ( ρ bas = ρ ap, 12% = g / 0,3041 cm 3 ) e para a densidade 3 0,2566 g / cm ) indicam que a madeira de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb., possui densidade baixa. Os coeficientes de anisotropia dimensional no inchamento, A = 2,5979, e na retração, A r = 2,6211, indicam que a madeira de pau-de-balsa, Ochroma pyramidale (Carv. ex Lam) Urb. é considerada ruim, podendo ser utilizada Construção civil (observadas as características mecânicas), carvão, lenha e etc.. As Tabelas 3 a 6 apresentadas anteriormente, fornecem dados que podem ser utilizados, como indicativos de qualidade, por outros setores da indústria da madeira. CONSIDERAÇÕES FINAIS i
Os dados a respeito da variação dimensional com o teor de umidade permitem estimar as dimensões das peças de madeira estabilizadas em um teor de umidade diferente do inicial. Esta informação é muito útil para os exportadores de madeira, pois uma avaliação inadequada das dimensões de corte da peça, para que se estabilize após longa viagem (em geral de navio) no local de destino, pode acarretar o não recebimento da mercadoria, já que as dimensões não atendem aos requisitos do contrato. O modelo de comportamento da madeira à retração, ainda não foi muito estudado. Assim, é necessária a recuperação/correção dos resultados de ensaios de retração para as espécies florestais brasileiras e, portanto, a continuidade de trabalhos nesta linha de pesquisa. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. MB 26 - Ensaios Físicos e Mecânicos de Madeiras. Rio de Janeiro. 1940. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6230 - Ensaios Físicos e Mecânicos de Madeiras. Rio de Janeiro. 1980. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190 - Projeto de Estruturas de Madeiras. Rio de Janeiro. 1997. KOLLMANN, F. F. P.; CÔTÉ JR., W. A. Principles of wood science and technology. Vol. I. Solid Wood. Reprint Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo. 1968-1984. NOCK, H. P.; RICHTER, H. G.; BURGER, L. M. Tecnologia da Madeira. Departamento de Engenharia e Tecnologia Rurais, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR. 1975. LOGSDON, N. B. Influência da umidade nas propriedades de resistência e rigidez da madeira. São Carlos, 1998. 174p. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) - Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo, São Carlos. LOGSDON, N. B.; FINGER, Z. Modelos para especificação das curvas dos diagramas de retrações e inchamentos. Madeira: Arquitetura e Engenharia, ano 1, n. 3 (CD-ROM) Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. São Paulo, SP. 2000. LOGSDON, N. B. Sobre os ensaios de retrações e inchamentos. Madeira: Arquitetura e Engenharia, ano 1, n. 2, p. 19-24. Editora UNIMAR. Marília, SP. Mai/Ago. 2000. LOGSDON, N. B. Estabilidade dimensional: Propostas para revisão da NBR 7190/97. In.: Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira, VIII. (CD-ROM). FECIV-UFU, Uberlândia, MG. 2002. Anais... Uberlândia, MG. 2002 LOGSDON, N. B. Variação da densidade aparente da madeira com sua umidade, modelagem teórico experimental. Madeira: Arquitetura e Engenharia, ano 4, n. 12 (CD-ROM). Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. São Carlos, SP. 2004. LOGSDON, N. B.; PENNA, J. E. Comparison among the coefficients of dimensional anisotropy in swelling and in shrinkage. In: International Symposium on Wood Science and Technologies. IAWPS2005. Pacifico Yokohama, Yokohama. 2005. Annals... Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan. 2005.