UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL ESTUDO DA ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA MADEIRA DE Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, ( CAJUEIRO-DA-MATA ) RAPHAEL DE LIZ SIMONI CUIABÁ 2016
RAPHAEL DE LIZ SIMONI ESTUDO DA ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA MADEIRA DE Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, ( CAJUEIRO-DA-MATA ) Orientador: Prof. Dr. Norman Barros Logsdon Monografia apresentada à disciplina de Trabalho de Curso do Departamento de Engenharia Florestal, da Faculdade de Engenharia Florestal Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Florestal. CUIABÁ MT 2016 ii
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AGRADECIMENTOS A Deus, pela presença constante na minha vida, permitindo que eu concluísse esta fase tão importante em minha vida. À Universidade Federal de Mato Grosso que me ofereceu a oportunidade de cursar Engenharia Florestal. A essa instituição, devo minha vida acadêmica e meu crescimento intelectual, cultural e político. A meus pais, Mauri Simoni e Adriana de Liz Simoni, a quem devo tudo que sou. À Viviane Lunard Samora, que em todos os anos juntos sempre me apoiou com muito amor, carinho e companheirismo, demonstrando muita confiança e muita paciência nesta reta final, sempre me incentivando a fazer o melhor. A meu orientador Norman Barros Logsdon que dedicou seu tempo e não mediu esforços para auxiliar nas dificuldades geradas durante todo o trabalho. A meu coorientador Zenesio Finger, que colaborou com a identificação e descrição dendrológica da espécie. Ao professor José Eduardo Penna, por participar da banca examinadora, além de auxiliar na confecção deste trabalho com seu conhecimento. Aos De Sempre, Henrique Figueiredo, Fabiana Vidotto, Fernanda Viana, Mariane Amorim, Rafael Taques e Otavio Jurhosa, que se tornaram minha família em Cuiabá, pessoas com as quais sempre pude contar em toda essa jornada e, com certeza, levarei para toda a vida. Aos amigos José Lemos e Phelipe Prates, que iniciaram esta jornada de 5 anos junto a mim e se tornaram grandes parceiros para tudo. A João Paulo Sardo Madi, que auxiliou durante a realização dos ensaios e contribuiu com seus conhecimentos sobre o assunto. Às professoras Zaira Moraes e Dagma Kratz que forneceram materiais necessários para a realização dos ensaios. iv
SUMÁRIO LISTA DE TABELAS... vi LISTA DE FIGURAS... vii RESUMO... viii 1. INTRODUÇÃO... 1 2. REVISÃO DE LITERATURA... 2 2.1 TEOR DE UMIDADE... 2 2.2 ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA MADEIRA... 3 2.3 DENSIDADE APARENTE... 6 2.4 COEFICIENTE DE ANISOTROPIA DIMENSIONAL... 7 3. MATERIAL E MÉTODOS... 9 3.1 LOCAL DE COLETA... 9 3.2 MATERIAIS... 9 3.2.1 Amostragem e coleta dos corpos-de-prova... 9 3.2.2 Equipamentos utilizados... 10 3.3 MÉTODOS... 11 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 13 4.1 DESCRIÇÃO DENDROLÓGICA... 13 4.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS... 14 5. CONCLUÕES... 22 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 23 v
LISTA DE TABELAS TABELA 1- CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS MADEIRAS.... 7 TABELA 2 - COEFICIENTE DE ANISOTROPIA DIMENSIONAL, QUALIDADE E USO DA MADEIRA.... 8 TABELA 3 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NOS ENSAIOS DE INCHAMENTOS.... 15 TABELA 4 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE CAJUEIRO-DA- MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NA FASE DE CONDICIONAMENTO DOS ENSAIOS DE RETRAÇÕES.... 16 TABELA 5 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE CAJUEIRO-DA- MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NA FASE DE SECAGEM DOS ENSAIOS DE RETRAÇÕES.... 17 TABELA 6 - OUTRAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler... 18 vi
LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 - DIAGRAMAS TÍPICOS DE INCHAMENTO E RETRAÇÃO.... 4 FIGURA 2 - ESQUEMA DE RETIRADA DE CORPOS-DE-PROVA DE UMA ÁRVORE.... 10 FIGURA 3 - CORPO-DE-PROVA E SISTEMA DE ORIENTAÇÃO PARA DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE RETRAÇÃO E INCHAMENTO..... 10 FIGURA 4 - DADOS DE UM CORPO-DE-PROVA AJUSTADOS AOS MODELOS.... 19 FIGURA 5 - VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE COM O TEOR DE UMIDADE NO INCHAMENTO E NA RETRAÇÃO... 20 FIGURA 6 - CURVAS REPRESENTATIVAS DA VARIAÇÃO DIMENSIONAL (DIAGRAMA DE INCHAMENTO E RETRAÇÃO), EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE, NA MADEIRA DE CAJUEIRO- DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler.... 20 FIGURA 7 - CURVAS REPRESENTATIVAS DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE, EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE NA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler.... 21 FIGURA 8 - ESTUDO COMPARATIVO DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE, COM O TEOR DE UMIDADE, AO LONGO DOS PROCESSOS DE UMEDECIMENTO E SECAGEM, PARA A MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler.... 21 vii
RESUMO SIMONI, Raphael de Liz. ESTUDO DA ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA MADEIRA DE Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, ( CAJUEIRO-DA-MATA ). 2016. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá MT. Orientador: Prof. Dr. Norman Barros Logsdon. A maioria das espécies nativas, provenientes do manejo florestal, tem suas características desconhecidas ou pouco conhecidas, como é o caso do Cajueiro-da-mata, tornando relevante a caracterização da madeira desta espécie. O objetivo deste trabalho foi obter as principais características físicas e dendrológicas, bem como um estudo mais detalhado da estabilidade dimensional, traçando os diagramas de retração e inchamento, da madeira de cajueiro-da-mata. Para descrição dendrológica e identificação da espécie foram utilizados os métodos tradicionais estabelecidos pela Dendrologia e Taxonomia. Para caracterização física utilizou-se a metodologia proposta por Logsdon (2002) para revisão da NBR 7190, da ABNT (1997). A partir de três árvores desta espécie foram coletados em determinada fazenda, no município de Nova Maringá - MT, 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%_ =_0,5491_g/cm³; densidade básica de ρ bas_ =_0,4367_g/cm³; coeficientes de anisotropia dimensional, no inchamento, de A i = 1,9727, e na retração, de A r = 1,8957. Estes resultados sugerem baixa resistência mecânica, posicionando essa madeira na classe de resistência D20 das dicotiledôneas, indicando-a para utilizar em estruturas de madeira de pequeno porte. Os coeficientes de anisotropia, por sua vez, sugerem madeira de qualidade normal, que pode ser utilizado em estantes, mesas, armários, enfim, usos que permitam pequenos empenamentos. Palavras-chave: Densidade, retração, inchamento. viii
1. INTRODUÇÃO Atualmente para a exploração legal de madeira nativa no estado do Mato Grosso, é necessário um plano de manejo florestal sustentável. Com isso, a obtenção de espécies tradicionalmente utilizadas, tornou-se mais difícil. Em contrapartida, espécies antes abandonadas na mata, começaram a ser introduzidas no mercado. A maioria destas espécies tem suas características desconhecidas ou pouco conhecidas, como é o caso do cajueiro-da-mata, tornando relevante a caracterização da madeira desta espécie. Estudos recentes mostram que o diagrama de inchamento difere-se substancialmente, inclusive na forma, do diagrama de retração. Porém, a grande maioria destes trabalhos e ensaios sobre retrações admitia um diagrama semelhante ao obtido no inchamento. Os diagramas eram construídos a partir de três pontos de medição: madeira saturada, madeira condicionada e madeira seca em estufa. Este trabalho teve o objetivo de obter as principais características físicas, incluindo os diagramas de inchamentos e de retrações da espécie com ocorrência no Mato Grosso, o cajueiro-da-mata, além de obter suas características dendrológicas. A variação da densidade aparente com o teor de umidade também será avaliada, tanto no umedecimento quanto na secagem. 1
2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 TEOR DE UMIDADE A água na madeira pode estar presente preenchendo os espaços vazios dentro das células ou entre elas (água livre ou água de capilaridade), pode estar aderida à parede das células (água de adesão) ou pode estar compondo a estrutura química do próprio tecido (água de constituição). Esta última somente pode ser eliminada através da combustão do material, portanto, não é água propriamente dita, mas átomos de hidrogênio e de oxigênio que fazem parte dos hidrocarbonetos da madeira. O teor de umidade representa o teor de água que a madeira apresenta em determinado momento e é obtida pela Equação (1). mu m U m seca seca.100 % (1) Onde: U = teor de umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio; m u = massa do corpo-de-prova a um teor de umidade de U%; m seca = massa seca da madeira. As principais características físicas da madeira podem ser obtidas a partir de ensaios de estabilidade dimensional. Devido a este fenômeno, as dimensões da madeira se alteram com a variação da umidade no intervalo de 0% até o limite de saturação das fibras. Segundo Logsdon (2000), 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). 2
2.2 ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA MADEIRA Para Kollmann e Côté Jr. (1984), o comportamento da madeira ao inchamento volumétrico é o apresentado na Figura 1 (alínea a) e nas Equações (2) e (3). O mesmo comportamento é verificado para as deformações específicas no umedecimento (inchamentos lineares). V i,u = δ Vi. U, para 0% U < U PI (2) V i,u = V i,sat, para U U PI (3) 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; U PI = Teor de umidade no ponto de interseção. Praticamente todas as normas técnicas do passado admitiam o mesmo comportamento observado no estudo do inchamento também na retração. Mas o fenômeno não é diretamente associado ao teor de umidade e sim a uma parcela dele, 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 Equações (4) e (5), que também se verifica para as deformações específicas na secagem (retrações lineares). Para 0% U < U cond : V r,u = V r,cond. ( U ) β 0,V (4) U cond 3
Para U cond U U sat : Máximo [ V r,u = V r,cond e V r,u = V r,sat. ( U U sat ) β 1,V] (5) 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%); β 0,V e β 1,V = Expoente das curvas. a) Diagrama genérico de inchamento b) Diagrama genérico de retração FIGURA 1 - DIAGRAMAS TÍPICOS DE INCHAMENTO E RETRAÇÃO. Fonte: LOGSDON e FINGER (2000). 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 Equações (6) e (7), 4
função da densidade aparente da madeira seca (ρ 0 ) e de características do inchamento volumétrico. Para 0% U < U PI : ρ u = ρ 0. Para U U PI : ρ u = ρ 0. (1+ U 100 ) (1+ δv i.u (1+ U 100 ) (1+ V i,sat 100 ) (6) 100 ) (7) Onde: U = Umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio; UPI = Teor de umidade no ponto de intersecção; δ Vi = Coeficiente de inchamento volumétrico; V i,sat = Variação volumétrica no inchamento na situação saturada em água (U U PI ); ρ u = densidade em determinado teor de umidade U%; ρ 0 = densidade a 0% de umidade. Logsdon (2004), de forma similar 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 (8) e (9), função de características da retração volumétrica. Para 0% U < U PI : ρ u = ρ 0. (1 + U ). [1 V r,cond 100 100. ( U U cond ) β 0,V ] (8) Para U cond U U sat : Mínimo ρ u = ρ 0. (1 + U ). (1 V r,cond ) e 100 100 [ ρ u = ρ 0. (1 + U ). [1 V r,sat. ( U ) β 1,V ] 100 100 U ] sat (9) Onde: U = Umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio; UPI = Teor de umidade no ponto de intersecção; ρ u = densidade em determinado teor de umidade U%; ρ 12 = densidade a 12% de umidade; 5
ρ 0 = densidade a 0% de umidade. V r,cond = variação volumétrica do corpo-de-prova condicionado; V r,sat = variação volumétrica do corpo-de-prova saturado. 2.3 DENSIDADE APARENTE Densidade aparente (ρ ap ) é definida como a relação entre a massa e o volume, determinada nas mesmas condições de umidade (U), e variável dependente do valor de U. É calculada pela Equação (10) e corrigida a 12% de umidade pela Equação (11) de Brochard (1960). ρ u = m u V u (10) ρ 12 = ρ u (1 + 12 100 ) (1 + U 100 ) (11) Onde: U = Umidade da madeira, em um instante qualquer do ensaio; m u = massa do corpo-de-prova a um teor de umidade de U%; V u = Volume do corpo-de-prova a um teor de umidade de U%; ρ u = Densidade a um teor de umidade de U%; ρ 12 = Densidade a um teor de umidade 12%. A densidade aparente é uma característica física diretamente relacionada às características mecânicas, portanto, obtida a densidade aparente da madeira é possível inferir sobre sua resistência mecânica. De fato, embora a classe de resistência seja definida pela resistência característica a compressão paralela às fibras, a partir das classes de resistência definidas no projeto de revisão da NBR 7190, da ABNT (2011), apresentadas na Tabela 1, é possível concluir sobre a classe de resistência a partir da densidade aparente. 6
Folhosas Coníferas TABELA 1- CLASSES DE RESISTÊNCIA DAS MADEIRAS. CLASSES f c0,k f v,k E c0,m ρ aparente (MPa) (MPa) (MPa) (kg/m³) C20 20 4 3.500 500 C25 25 5 8.500 550 C30 30 6 14.500 600 D20 D30 D40 D50 D60 20 30 40 50 60 4 5 6 7 8 9.500 14.500 19.500 22.000 24.500 OBS.: Valores na condição-padrão de referência U = 12% Fonte: Projeto de revisão da NBR 7190, da ABNT (2011) 650 800 950 970 1000 2.4 COEFICIENTE DE ANISOTROPIA DIMENSIONAL Segundo Nock et al. (1975), o coeficiente de anisotropia 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 2. As Equações (12) e (13) apresentam as definições dos coeficientes de anisotropia na retração e no inchamento. A r = ε r,3,sat ε r,2,sat (12) A i = ε i,3,sat ε i,2,sat (13) Onde: A r = Coeficiente de anisotropia dimensional, na retração; A i = Coeficiente de anisotropia dimensional, no inchamento; ε r,2,sat e ε r,3,sat = Deformações específicas do corpo-de-prova, devido à retração, para uma variação no teor de umidade desde a situação 7
saturado em água (U = U sat ) até completamente seco (U = 0%), respectivamente nas direções radial (2) e tangencial (3); ε i,2,sat e ε i,3,sat = Deformações específicas do corpo-de-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). TABELA 2 - COEFICIENTE DE ANISOTROPIA DIMENSIONAL, QUALIDADE E USO DA MADEIRA. Coeficiente de anisotropia em: Retração, A r Inchamento, A i Qualidade da madeira Até 1,50 Até 1,54 Excelente 1,50 a 2,00 1,54 a 2,10 Normal Acima de 2,00 Acima de 2,10 Fonte: Logsdon e Penna (2005) Ruim Utilização indicada para a madeira Móveis finos, esquadrias, barcos, aparelhos musicais, aparelhos de esporte e etc. Estantes, mesas, armários, enfim usos que permitam pequenos empenamentos. Construção civil (observadas as características mecânicas), carvão, lenha etc. 8
3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 LOCAL DE COLETA O material foi coletado em determinada fazenda na cidade de Nova Maringá, que encontra-se a 370 km da capital do Mato Grosso (Cuiabá), com 11.557,296 km² de extensão territorial. O bioma da região é constituído pelo cerrado e amazônico. (PREFEITURA DE NOVA MARINGÁ, 2016) 3.2 MATERIAIS 3.2.1 Amostragem e coleta dos corpos-de-prova Para realizar o trabalho de caracterização física, foi formado um lote composto por três árvores, de cada indivíduo 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, conforme observado na Figura 2, resultando em 12 corposde-prova, posicionados aleatoriamente ao longo de uma linha diametral, correspondendo à amostragem mínima prevista na NBR 7190, da ABNT (1997). 9
FIGURA 2 - ESQUEMA DE RETIRADA DE CORPOS-DE-PROVA DE UMA ÁRVORE. A retirada dos corpos-de-prova, determinadas em norma com direções bem definidas, justifica-se pelo fato de a madeira possuir propriedades que variam conforme a direção em que foram avaliadas, ou seja, é um material anisotrópico. FIGURA 3 - CORPO-DE-PROVA E SISTEMA DE ORIENTAÇÃO PARA DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE RETRAÇÃO E INCHAMENTO. Fonte: ABNT NBR 7190 (1997). 3.2.2 Equipamentos utilizados Para a realização deste trabalho foram utilizados: - Balança analítica, com sensibilidade de 0,01g; 10
- Paquímetro digital, com sensibilidade de 0,01mm; - Recipientes para imersão dos corpos-de-prova em água destilada; - Estufa regulada a 103 ± 3 ºC. 3.3 MÉTODOS De cada árvore foi separado um corpo-de-prova como amostra controle. A caracterização física foi baseada na metodologia proposta por Logsdon (2002) para revisão da atual NBR 7190 (1997), que inclui os ensaios de inchamento e retração, sendo dividida em quatro fases: 1) Fase de secagem prévia, onde os corpos-de-prova serão secos ao ar a aproximadamente 12% de umidade para início dos ensaios (U = U Início 12%); 2) Fase de inchamento, onde os corpos-de-prova serão umedecidos até a saturação em água destilada (U = U Sat ); 3) Fase de condicionamento, na qual os corpos-de-prova serão novamente secos ao ar a aproximadamente 12% (U = U Cond ); 4) Fase de secagem em estufa, na qual os corpos-de-prova serão secos em estufa (U = 0%). As três primeiras fases foram realizadas em sala climatizada, com temperatura de (20 ± 2) ºC e a última em uma estufa de secagem e, com temperatura de (103 ± 2) ºC. Foi considerada concluída cada fase, quando a massa manteve-se constante, ou seja, a variação de massa entre as duas últimas leituras não superou 0,5%. As dimensões e as massas dos corpos-de-prova da amostra de controle foram avaliadas ao longo de cada fase no período de 20 minutos no primeiro dia e diariamente nos demais. Foram realizadas avaliações de massa e dimensões nos seguintes instantes do ensaio: 1) Após secagem prévia (U = U Início 12%), onde se dá início do ensaio de inchamento; 11
2) No fim da fase de inchamento (U = U Sat ), correspondendo ao fim do ensaio de inchamento e início do ensaio de retração; 3) Após um dia na sala de climatização (U = U 1d SC ), sendo ponto intermediário da fase de condicionamento; 4) Ao final da fase de condicionamento (U = U Cond 12%), correspondendo ao inicio da fase de secagem em estufa; 5) Após uma hora secando em estufa (U = U 1h est ), sendo ponto intermediário da fase de secagem em estufa; 6) No fim da secagem em estufa (U = 0%), quando a madeira estiver completamente seca. Durante a interpretação dos resultados, os valores destoantes (outlier) foram descartados e todos os valores referentes a corpos-deprova com defeitos, também foram descartados. 12
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 DESCRIÇÃO DENDROLÓGICA Esta espécie pertence à família Anacardiaceae, distribui-se naturalmente por toda Amazônia, nas florestas de terra firme, particularmente nas margens dos rios e igarapés, nos estados de Mato Grosso, Tocantins, Pará, Maranhão, Amazonas, Amapá, Roraima, Rondônia e Acre. Alcança mais de 40 m de altura e pode ultrapassar 1 m de diâmetro. Nesta espécie o fuste é muito cilíndrico e circular, a ramificação é cimosa, e a copa é geralmente muito frondosa e capitata umbeliforme. Suas folhas são simples alternas, subcoriáceas, em média 15 cm de largura por 35 cm de comprimento, obovadas, base cuneada e ápice arredondado a levemente retuso, com bordos inteiros, glabras na face adaxial, e com tricomas sobre as nervuras primárias e secundárias na face abaxial. Nervuras salientes da face inferior e impressas na face superior. Sua casca é pouco rugosa, geralmente com fissuras superficiais e com deiscência do ritidoma em placas que ao se desprenderem deixam baixos relevos no ritidoma, de cor castanhaacinzentada. A casca viva é rósea-avermelhada, com exsudação resinosa pegajosa e oleosa. A madeira dessa espécie é leve, com alburno e cerne pouco distintos, a cor varia de bege a bege-rosada, apresenta textura média, grã direita, sem cheiro e o gosto é indistinto, com linhas vasculares bem distintas tangencialmente e brilho acentuado, macia ao corte e facilmente atacada por fungos manchadores. É espécie sempre verde. Floresce entre outubro e novembro e frutifica entre janeiro e fevereiro. Sua madeira é utilizada para obtenção 13
de lâminas geralmente faqueadas, quando torneadas para miolo de compensados, fabricação de embalagens e caixotaria em geral. A casca pode ser utilizada para curtume por apresentar alto teor de tanino. Os pseudofrutos contêm suco de sabor agradável semelhante ao caju comum, sendo muito apreciado e comercializado na região amazônica. A castanha contém amêndoa que pode ser consumida, após assada, da mesma forma do caju tradicional. 4.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS As principais características físicas da madeira de cajueiro-damata, Anacardium giganteum, obtidas neste trabalho, são apresentadas nas Tabelas 3 a 6. 14
TABELA 3 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA MADEIRA DE CAJUEIRO- DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NOS ENSAIOS DE INCHAMENTOS. Corpo-deprova Umidade de Saturação Coeficiente de Inchamentos: Inchamento total (madeira saturada) Radial Tang. Vol. Radial Tang. Vol. U sat. (%) i,2 i,3 v i i,2 (%) i,3 (%) V i (%) CAJ-A1 153,96 0,1214 0,2875 0,4150 5,8846 8,6869 15,8931 CAJ-B1 CAJ-C1 124,14 0,1046 0,1972 0,3341 4,8724 8,3019 15,1742 CAJ-A2 141,51 0,1451 0,0000 0,0000 4,3015 10,9131 17,1146 CAJ-B2 139,25 0,1156 0,2659 0,4066 4,6504 8,9778 15,0550 CAJ-C2 114,41 0,1441 0,2715 0,4534 3,8665 7,9912 13,3892 CAJ-A3 153,19 0,1070 0,2920 0,4575 4,4073 12,4468 18,7816 CAJ-B3 117,71 0,1409 0,2233 0,3846 5,0397 7,7640 14,2501 CAJ-C3 107,09 0,1984 0,3081 3,2461 7,5717 12,6282 CAJ-A4 147,58 0,1694 0,2639 0,4508 4,4436 8,2737 13,9292 CAJ-B4 124,94 0,1533 0,3270 0,0000 4,5150 8,7414 15,0850 CAJ-C4 112,19 0,0959 0,2051 0,3442 3,3564 7,8595 12,8450 Número 11 10 11 11 11 11 11 Média 130,54 0,1297 0,2302 0,3231 4,4167 8,8662 14,9223 Desvio Padrão 17,1213 0,0242 0,0874 0,1674 0,7501 1,4970 1,8471 EPE 5,1623 0,0076 0,0263 0,0505 0,2262 0,4514 0,5569 INTERVALO DE CONFIANÇA DA MÉDIA t (95%) 2,2280 2,2620 2,2280 2,2280 2,2280 2,2280 2,2280 Lim. Inferior 119,04 0,1124 0,1715 0,2107 3,9128 7,8606 13,6815 Lim. Superior 142,04 0,1470 0,2889 0,4356 4,9205 9,8718 16,1631 15
TABELA 4 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NA FASE DE CONDICIONAMENTO DOS ENSAIOS DE RETRAÇÕES. Retração total (madeira saturada): Expoentes no trecho final (retrações) Radial Tangencial Volumétrica Radial Tangencial Volumétrica Corpo-de-prova r,2 (%) r,3 (%) V r (%) r,2 (%) r,3 (%),Vr (%) CAJ-A1 5,5575 7,9926 13,7136 0,7180 0,2354 0,4021 CAJ-B1 CAJ-C1 4,6460 7,6655 13,1750 0,5972 0,4752 0,5390 CAJ-A2 4,1241 9,8394 14,6135 0,5216 0,3607 0,4011 CAJ-B2 4,4437 8,2382 13,0850 0,3406 0,2955 0,3149 CAJ-C2 3,7226 7,3999 11,8082 0,4692 0,4720 0,4717 CAJ-A3 4,2213 0,5235 0,3727 0,4141 CAJ-B3 4,7979 7,2046 12,4727 0,1930 0,2273 0,2397 CAJ-C3 3,1440 7,0387 11,2123 0,1879 0,3867 0,3438 CAJ-A4 4,2545 7,6415 12,2262 0,3662 0,3011 0,3005 CAJ-B4 4,3199 8,0387 13,1077 0,3093 0,3571 0,3432 CAJ-C4 3,2474 7,2868 11,3829 0,3505 0,5362 0,4894 Número 11 10 10 11 11 11 Média 4,2254 7,8346 12,6797 0,4161 0,3655 0,3872 Desvio Padrão 0,6874 0,8051 1,0669 0,1659 0,0991 0,0895 EPE 0,2073 0,2546 0,3374 0,0500 0,0299 0,0270 INTERVALO DE CONFIANÇA DA MÉDIA t (95%) 2,2280 2,2620 2,2620 2,2280 2,2280 2,2280 Lim. Inferior 3,7636 7,2587 11,9165 0,3047 0,2989 0,3271 Lim. Superior 4,6872 8,4105 13,4429 0,5275 0,4320 0,4473 16
TABELA 5 - CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler, NA FASE DE SECAGEM DOS ENSAIOS DE RETRAÇÕES. Corpo-deprova Umidade de Condicionamento U cond. (%) Retrações para madeira condicionada Expoentes no trecho inicial Radial Tangencial Volumétrica Radial Tang. Vol. r,2cond. (%) r,3cond. (%) r,cond. (%) (%) (%) (%) CAJ-A1 13,00 1,5327 2,7505 4,4525 1,1294 0,8506 CAJ-B1 CAJ-C1 13,06 0,9846 1,8519 3,1184 0,5345 1,9239 CAJ-A2 11,86 3,7513 4,0556 0,8040 CAJ-B2 12,35 1,0745 3,0414 4,2566 1,5905 2,5267 1,7265 CAJ-C2 12,96 0,9493 3,0769 4,2922 1,8267 1,0484 CAJ-A3 12,33 1,0154 2,4896 3,7721 0,5582 3,3913 1,4821 CAJ-B3 12,78 1,6633 2,7190 4,5305 0,5970 0,7937 CAJ-C3 12,98 2,0657 2,9157 1,9855 1,5345 1,2695 CAJ-A4 11,69 1,7091 2,6355 4,4153 1,0532 1,1520 0,9542 CAJ-B4 12,21 1,5283 3,4079 5,2313 CAJ-C4 12,54 0,9452 2,3408 3,4216 0,6832 1,9913 1,2727 Número 11 9 11 11 8 8 8 Média 12,52 1,2669 2,7391 4,0420 1,0164 1,7525 1,3160 Desvio Padrão 0,4781 0,3309 0,5613 0,6818 0,5361 0,8924 0,3758 EPE 0,1442 0,1103 0,1692 0,2056 0,1895 0,3155 0,1329 INTERVALO DE CONFIANÇA DA MÉDIA t (95%) 2,2280 2,3060 2,2280 2,2280 2,3650 2,3650 2,3650 Lim. Inferior 12,20 1,0126 2,3621 3,5839 0,5682 1,0063 1,0017 Lim. Superior 12,84 1,5213 3,1162 4,5000 1,4647 2,4987 1,6302 17
TABELA 6 - OUTRAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler. Corpos-deprova CAJ-A1 CAJ-B1 UPI (%) Densidade aparente Seca (0%) A 12% Saturada ρ ap,0% ρ ap,12% ρ ap,sat (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) (g/cm 3 ) Umidade Ponto de Intersecção Coeficiente de Anisotropia Densidade básica Inchamento Retração ρ bas (g/cm 3 ) Ai Ar 38,2926 0,9494 0,3738 1,4762 1,4381 CAJ-C1 0,5031 0,5417 0,9790 0,4368 1,7039 1,6499 CAJ-A2 0,5362 0,6006 1,1057 0,4579 2,5371 2,3858 CAJ-B2 37,0308 0,4516 0,4822 0,9390 0,3925 1,9306 1,8539 CAJ-C2 29,5307 0,5367 0,5701 1,0149 0,4734 2,0668 1,9879 CAJ-A3 41,0544 0,4878 0,5180 1,0399 0,4107 CAJ-B3 37,0472 0,5355 0,5733 1,0204 0,4687 1,5406 1,5016 CAJ-C3 40,9831 0,5233 0,5652 0,9622 0,4646 2,3325 2,2387 CAJ-A4 30,9020 0,4770 0,5069 1,0366 0,4187 1,8620 1,7961 CAJ-B4 0,5076 0,5686 0,9922 0,4411 1,9361 1,8608 CAJ-C4 37,3152 0,5253 0,5650 0,9877 0,4655 2,3417 2,2439 Número 8 10 10 11 11 10 10 Média 36,52 0,5084 0,5491 1,0025 0,4367 1,9727 1,8957 Desvio Padrão 4,2292 0,0288 0,0363 0,0480 0,0337 0,3518 0,3207 EPE 1,4953 0,0091 0,0115 0,0145 0,0102 0,1112 0,1014 INTERVALO DE CONFIANÇA DA MEDIA t (95%) 2,3650 2,2620 2,2620 2,2280 2,2280 2,2620 2,2620 Lim. Inferior 32,98 0,4878 0,5232 0,9702 0,4141 1,7211 1,6663 Lim. Superior 40,06 0,5290 0,5751 1,0347 0,4593 2,2244 2,1251 A maioria dos valores, apresentados nas Tabelas 3 a 6, são necessários para a recuperação dos diagramas de inchamentos, retrações, e da variação da densidade aparente com o teor de umidade. Por outro lado, o valor de ρ ap,12% 0,5491 g/cm³ é indicativo da resistência mecânica e da qualidade da madeira para uso estrutural, já os valores de A i = ε i,3 / ε i,2 1,9727 e de A r = ε r,3 / ε r,2 1,8957, permitem estimar a qualidade da madeira quanto a defeitos de secagem e indicar alguns usos. 18
O modelo proposto por Kollmann e Côté Jr. (1984), para o diagrama de inchamentos, apresentou regressão (F calculado > F de significação ). O ajuste dos resultados ao modelo pode ser considerado excelente, pois os coeficientes de determinação obtidos situam-se no intervalo 0,9096_<_R²_<_0,9959 (Figura 4a). O modelo proposto por Logsdon e Finger (2000), para o diagrama de retrações, apresentou regressão (F calculado > F de significação ). O ajuste, dos resultados ao modelo, pode ser considerado bom, pois os coeficientes de determinação obtidos situam-se no intervalo 0,7806_<_R²_<_0,9355 (Figura 4b). O modelo matemático proposto por Logsdon (2004), para a variação da densidade aparente com o teor de umidade no inchamento, função do modelo proposto por Kollmann e Côté Jr. (1984) para o diagrama de inchamentos, apresentou excelente ajuste aos dados experimentais (Figura 5a). O modelo matemático proposto por Logsdon (2004), para a variação da densidade aparente com o teor de umidade na retração, função do modelo proposto por Logsdon e Finger (2000) para o diagrama de retrações, apresentou bom ajuste aos dados experimentais (Figura 5b). a) Diagrama de Inchamento b) Diagramas de Retração FIGURA 4 - DADOS DE UM CORPO-DE-PROVA AJUSTADOS AOS MODELOS. 19
a) Densidade aparente durante o inchamento. b) Densidade aparente durante a retração. FIGURA 5 - VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE COM O TEOR DE UMIDADE NO INCHAMENTO E NA RETRAÇÃO Utilizando as médias das principais características físicas, apresentadas nas Tabelas 3 a 6, podem ser construídas as curvas apresentadas nas Figuras 4 e 5, que podem ser interpretadas e utilizadas como correspondentes ao comportamento médio da espécie. FIGURA 6 - CURVAS REPRESENTATIVAS DA VARIAÇÃO DIMENSIONAL (DIAGRAMA DE INCHAMENTO E RETRAÇÃO), EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE, NA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler. 20
FIGURA 7 - CURVAS REPRESENTATIVAS DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE, EM FUNÇÃO DO TEOR DE UMIDADE NA MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler. FIGURA 8 - ESTUDO COMPARATIVO DA VARIAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE, COM O TEOR DE UMIDADE, AO LONGO DOS PROCESSOS DE UMEDECIMENTO E SECAGEM, PARA A MADEIRA DE CAJUEIRO-DA-MATA, Anacardium giganteum W. Hancock ex Engler. 21
5. CONCLUÕES Os valores médios obtidos para a densidade aparente (ρ ap,12% _=_0,5491_g/cm³) e para a densidade básica (ρ bas _=_0,4367_g/cm³) indicam que a madeira de cajueiro-da-mata, possui baixa densidade e sugerem a classe de resistência D20 das folhosas, definida no projeto de revisão da NBR 7190 (ABNT, 2011), permitindo recomendar a madeira para aplicação em estruturas de madeira de pequeno porte. Os coeficientes de anisotropia dimensional no inchamento, A i _=_1,9727, e na retração, A r _=_1,8957, indicam que a madeira de cajueiro-da-mata, são considerados de qualidade normal, que pode ser utilizado em estantes, mesas, armários, enfim, usos que permitam pequenos empenamentos. As Tabelas 3 a 6 apresentadas anteriormente, fornecem dados que podem ser utilizados, como indicativos de qualidade, por outros setores da indústria madeireira. 22
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190 Projeto de Estruturas de Madeiras. Rio de Janeiro, 1997, 107p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de revisão da NBR 7190 Projeto de Estruturas de Madeiras. Rio de Janeiro, 2011. BROCHARD, F. X. Bois et charpente em bois (Le matériau et son utilisation). Collection de L'Institut Technique du Batiment et des Travaux Publics. Éditions Eyrolles. Paris, 1960. EMBRAPA AMAZONIA ORIENTAL. Características Gerais da Espécie Anacardium giganteum. 2016. Disponível em: <https://dendro.cnptia.embrapa.br/agencia1/ag01/arvore/ag01_17_3092 00411811.html>. Acesso em: 19 de março de 2016. 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. 1984, 592p. LOGSDON, N. B. Estabilidade dimensional: Propostas para revisão da NBR 7190/97. In.: Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira,, 8., 2002, Uberlândia. Anais... Uberlândia: UFU, 2002. 1 CD- ROM. LOGSDON, N. B. Sobre os ensaios de retrações e inchamentos. Madeira: Arquitetura e Engenharia, ano 1, n. 2, p. 19-24, 2000. Disponível em: <http://madeira.set.eesc.usp.br/issue/view/52>. 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, 2004. 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, 2000. 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. Annals... Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan. 2005. p. 57-58. 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. 216p. 23
PREFEITURA MUNICIPAL DE NOVA MARINGÁ. História. 2016. Disponível em: <http://www.novamaringa.mt.gov.br/historia-do- Municipio/>. Acesso em: 19 de março de 2016. 24