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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

MADEIRA como material de construção Disciplina: Materiais de Construção Civil I Câmara de Materiais e Processos Construtivos

 Aula 07

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CONCEITO É um produto vegetal proveniente do lenho dos vegetais superiores: árvores e arbustos lenhosos. Trata-se de um material de origem orgânica e biodegradável. Pertencem ao ramo dos vegetais completos dotados de raízes, caule, folhas e flores. Reprodução: sementes.

 A madeira é um bio-polímero bio-polímero

CONCEITO É um produto vegetal proveniente do lenho dos vegetais superiores: árvores e arbustos lenhosos. Trata-se de um material de origem orgânica e biodegradável. Pertencem ao ramo dos vegetais completos dotados de raízes, caule, folhas e flores. Reprodução: sementes.

 A madeira é um bio-polímero bio-polímero

HISTÓRICO  Um

dos materiais mais antigos utilizados pelo homem. A madeira é o mais abundante material de construção civil. civil .  Como

é um material natural e renovável, ainda continuará em evidência e sua importância tende a aumentar com a escassez de recursos não renováveis.

APLICAÇÃO Indústria da Construção Civil:  Cobertura;  Cimbramento;

 Transposição  Transposição

de obstáculos;  Armazenamento;  Linhas de transmissão;  Obras portuárias;  Componentes para a edificação.

Paredes pré-montadas prontas para serem transportadas por caminhão.

Igreja  Kizhi (Rússia)  Patrimônio da Humanidade.

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Preconceito: • Insuficiente divulgação das informações tecnológicas já

disponíveis acerca de seu comportamento sob as diferentes condições de serviços; • Falta de projetos específicos desenvolvidos por profissionais habilitados; • Disseminação de idéias errôneas: associação do uso da madeira à devastação de florestas.

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Vantagens: • Baixo impacto ambiental (crescimento, obtenção e

reposição); • Seqüestrador de carbono; • Beleza arquitetônica; • Baixo custo (abundância); • Permite fáceis ligações e emendas; • Facilidade reutilização;

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Vantagens: • Baixa densidade (1/8 da densidade do aço); • Resistência tanto a esforços de compressão como de

tração (pilar e viga - maior que a do concreto convencional); • Alta resiliência (não estilhaça quando golpeada); • Alta relação resistência/densidade;

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Vantagens: • Resistência a impactos; • Bom isolante térmico e acústico; • Baixa deformação quando submetida a altas

temperaturas; • Potencial para diversificados usos; • Vida útil prolongada (preservação e manutenção); • Utilização no estado natural.

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Material Concreto  Aço Madeira – conífera Madeira - dicotiledônea

A 2,4 7,8 0,6 0,9

B 1.920 234.000 600 630

C 20 250 50 75

D E F 20.000 96 8 210.000 936 32 10.000 12 83 15.000 8 83

G 8.333 26.923 16.667 16.667

 A: densidade do material (g/m³); B: energia consumida na produção (MJ/m³); concreto = queima do óleo; aço = queima do carvão; madeira = energia solar. C: resistência (MPa); D: módulo de elaticidade (MPa); E: relação entre os valores da energia consumida na produção e da resistência (B/C); F: relação entre os valores da resistência e da densidade (C/A); G: relação entre os valores do módulo de elasticidade e da densidade (D/A).

Folhosa Dicotiledônia

conífera

PORQUE UTILIZAR A MADEIRA? Desvantagens: • Material heterogêneo e anisótropo; • É bastante vulnerável aos agentes externos; • Material inflamável; • Variações dimensionais (umidade); • Formas e dimensões limitadas (alongada); • Deteriorização: quando em ambientes que favorecem o

desenvolvimento de predadores; Combate a desvantagem: • Utilização de preservativos.  A madeira não perde resistência sob altas temperaturas como acontece com o aço.

IMPORTANTE!!! • Escolher espécies de origem legal e certificadas; • Checar o selo da entidade certificadora para ter a certeza

de que a extração respeitou as leis ambientais e fiscais; • Procurar fornecedores idôneos. Exigir deles o selo verde e o documento de origem florestal; • A localização da edificação interfere na espécie a ser usada: avaliar o solo, índice pluviométrico da região, umidade relativa do ar e disponibilidade do fornecimento das peças na região.

OBTENÇÃO DA MADEIRA FLORESTAS NATURAIS • Melhor qualidade da madeira; • Elevado custo (distância dos grandes centros).

FLORESTAS INDUZIDAS • Reaproveitamento de áreas desmatadas; • Madeira passa a ser um tipo de lavoura; • Baixo custo; • Recomposição parcial do meio ambiente.

 A madeira resulta de um processo de crescimento de sobreposição de camadas.

MACROESTRUTURA DA MADEIRA Casca Câmbio

 Alburno Cerne

Medula

CRESCIMENTO CRESCIMENTO DAS ÁRVORES • Casca: protege a árvore contra agentes externos. Não é utilizada na construção civil. É eliminada no aproveitamento do lenho. Camada externa: formada por tecidos mortos. Camada interna: formada por tecido vivo, mole e úmido. • Câmbio: camada invisível a olho nu (entre a casca e o lenho). • Lenho: parte resistente das árvores. Compreende o cerne (formados por células mortas, que tem como função resistir aos esforços externos que solicitam a árvore) e o alburno alburno (formado  (formado por células vivas, que além da função resistente é veículo da seiva bruta, das raízes às folhas).

É a alteração do alburno que vai ampliando e formando o cerne. Cerne: maior peso, compacidade, dureza e durabilidade. Alburno: baixas propriedades mecânicas e durabilidade, quando comparado ao cerne. Melhor impregnação pelos materiais preservativos. • Medula: miolo central, mole, de tecido esponjoso e cor escura. Não possui resistência mecânica, nem durabilidade. • Raios medulares: ligam as diferentes camadas entre si e têm a função de transportar e armazenar a seiva. Inibidor da retração decorrente da variação de umidade.

Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de crescimento com uma parte formada na primavera (tecido brando e células de paredes finas) e outra formada no verão (cor escura, células pequenas e tecido compacto). A contagem dos anéis permite, aproximadamente, a avaliação da idade da árvore. Formação de dois ou mais anéis na mesma estação: quando o desenvolvimento é interrompido pela seca ou pelo ataque de insetos. Nesse caso, formam-se os falsos anéis de crescimento.

CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES Classificação conforme a germinação e crescimento: • Endógenas (monocoltiledôneas): germinação interna

(processo de dentro para fora). Trata-se de Árvores tropicais (palmeiras, bambus, etc.). Há baixo interesse na produção de madeira para fins estruturais. • Exógenas  (coníferas e frondosas): germinação externa

(processo de fora para dentro). Ocorre a adição de novas camadas concêntricas de células (anéis de crescimento).  Árvores para produção de madeiras. Coníferas: não produzem frutos. Típicas de regiões de clima frio. Frondosas (dicotiledôneas): produzem frutos. Típicas de regiões de clima quente (amazônica). Madeira de lei.

CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS Conforme as finalidades tecnológicas: • Madeiras finas: empregadas em marcenarias e em construção

(esquadrias, marcos, etc.). Ex: louro, açoita-cavalos, cedro, vinheira. • Madeiras duras ou de lei: empregadas em construção

(suportes e vigas). Ex: angelim, angico, cabriúva, Ipê, Maçarandubra, jatobá. • Madeiras resinosas: empregadas quase que exclusivamente

em construções temporárias ou protegidas de intemperismo. Ex: pinho. • Madeiras brandas: baixa durabilidade. Alta facilidade de

trabalho. Não são usadas em construção. Ex: timbaúva.

Classificação das madeiras de construção • Maçiça • Industralizada

Madeiras Maciças • Madeira falquejada – Obtida de troncos por corte com

machado. No falquejamento do tronco, as partes laterais cortadas constituem em perda. Possuem seção quadrada ou retangular, utilizada em postes de madeira, pontes, cortinas cravadas, estacas.

Madeiras Maciças • Madeira bruta – É utilizada mais frequentemente em

construções provisórias. Estas madeiras, que não passaram por um período longo de secagem, ficam sujeitas a retração transversal que provoca rachaduras nas extremidades. Para evitar rachaduras nas extremidades, recomenda-se revestir as seções de corte com alcatrão ou outro impermeabilizante . São usada em forma de troncos para postes, escoramentos e estacas.

Maciças • Madeira serrada – mais utilizada. Os troncos são desdobrados nas serrarias em dimensões “padronizadas” para

o comércio, passando depois por um período de secagem. As madeiras serradas são vendidas em seções padronizadas, com bitolas nominais em centímetros ou polegadas. As dimensões mínimas estão especificadas na norma brasileira NBR 7190.

Madeiras Industrializadas Madeira laminada e colada – A madeira laminada e colada é um produto estrutural, formado pela associação de lâminas de madeira selecionada, coladas com adesivos (a prova de água) e sob pressão. A espessuras das lâminas variam de 1,5 a 5 cm. As lâminas podem ser emendadas com cola nas extremidades, formando peças de grande comprimento. Largamente usada na Europa. •

Principais vantagens em relação as madeiras maciças:  Podem ser fabricadas em folhas grandes, com defeitos limitados;  Apresentam menor retração e inchamento;  São mais resistentes;  Apresentam menos trincas na cravação de pregos.

Industrializadas Madeira compensada – É formada pela colagem de três ou mais lâminas, alternando-se as direções das fibras em ângulo reto. Os compensados podem ter três, cinco ou mais lâminas, sempre em número impar. As lâminas são coladas com as fibras em sentido alternado. •

Principais vantagens em relação a madeira maciça:  É mais homogênea, pois os nós são partidos e distribuídos mais aleatoriamente;  Permite a confecção de peças de grandes dimensões;  Permite melhor controle de umidade das lâminas, reduzindo defeitos provenientes de secagem irregular;  Permite a construção de peças de eixo curvo.