Madeira Como Material de Construção

Introdução

        A madeira é um material natural utilizado desde os tempos pré-históricos, onde por muitos anos as obras eram realizadas em pedra ou madeira, ou com a associação dos dois materiais. Atualmente a utilização de madeiras nas obras estão sendo mais aceitos devido aos grandes avanços nas técnicas de manuseio e reflorestamento, que permite o uso sustentável desta.

        A madeira pode ser utilizada para a confecção de peças estruturais, moveis, papeis. Ela apresenta uma boa resistência a esforços solicitantes, como pode ser usado como isolante térmico.

         Como contrapartida as peças de madeiras podem ser facilmente degradada, por se tratar um material natural agentes biológicos atuam de forma arrasadora, entretanto, com o avanço tecnológico, hoje é possível tratá-la de forma que esta degradação ocorro de forma lenta, ou que a mesma não exista.

 

Classificação das Madeiras

        

        Originadas de trocos de arvores, as madeiras utilizadas na construção são classificadas em duas classes distintas:

• Duras: possuem origem de arvores frondosas, que crescem lentamente, as de melhor qualidade são conhecidas por madeira de lei. Ex:. Peroba, Ipê, Aroeira, entre outras.
• Moles: geralmente possuem origem de arvores coníferas, que crescem rápido. Ex:. alguns tipos de Pinheiros.

      A diferença entre essas classes de madeiras esta em suas estruturas moleculares e não em suas resistências, visto que, algumas arvores frondosas são menos resistentes que alguns pinhos.

Estrutura e crescimento das Madeiras

        As arvores utilizadas para produzir a madeira para as diversas construções são do tipo exogênico, que possuem como características o crescimento de camadas externas, abaixo da casca, logo pode-se observar as seguintes camadas:

• Casca: responsável pela proteção externa da arvore, possui espessura variável de acordo com a idade e a espécie, ela é formada por uma camada superficial  morta. Possui uma camada interna fina, formada por tecidos vivos, responsável por conduzir alimentos arranjados nas folhas para as outras áreas de crescimentos da arvore.
• Alburno: esta é formada por células vivas, responsáveis por conduzir seiva das raízes ate as folhas, sua espessura é caracterizadas de acordo com sua espécie, podendo estar entre 3cm e 5cm.
• Cerne: possui a função de sustentar o tronco, já que são formadas por células inativas do Alburno. Possuem coloração mais escura.
• Medula: tecido esponjoso e mole, e o núcleo do lenho. Não possui resistência mecânica e nem durabilidade, logo, sua presença em madeiras serradas são classificadas como defeito.

O crescimento do tronco das arvores são caracterizados pela adição de anéis em volta da medula, esses anéis possuem origem da divisão de células em uma camada microscópica encontrada abaixo da casca, chamada de cambio.

O crescimento do tronco das arvores depende da estação. No inicio do verão e na primavera, o desenvolvimento da arvore é intenso, formando nos troncos células grandes com paredes finas. No outono e final do verão, o desenvolvimento da arvore diminui, formado nos troncos células pequenas com paredes grossas. Com isso, tem-se como conseqüência, o crescimento do tronco realizado em anéis anuais formados por duas camadas: uma clara, com tecido mole; e um escuro, formado por um tecido mais resistente. Contando-se os anéis é possível saber a idade da arvore.

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        As células são chamadas de fibras, possuem o formato de tubos com paredes finas igualado à direção axial do tronco e colados entre si. As células longitudinais possuem diâmetro entre 10 a 80 micra e comprimento entre 1 a 8 mm, já a espessura de suas paredes possuem  variação de 2 a 7 micra.

        Nas madeiras macias, a maior parte do volume ( cerca de 90%) é composto por fibras longitudinais. Estas possuem a função de conduzir a seiva por tensão superficial e capilaridade. Nas madeiras macias as extremidades das fibras são permeáveis, permitindo a passagem de líquidos.

        Nas arvores frondosas, as fibras possuem apenas a função de elemento portante. Elas possuem extremidades fechadas, logo, a seiva circula em outras células que possuem diâmetro maior, chamados de vasos ou canais.

        As arvores possuem em sua composição o parênquima, que é um tecido de baixa resistência, formado por células espalhadas na massa lenhosa que possuem a função de armazenar “alimentos”.

        A madeira é constituída principalmente por matérias orgânicas. Os principais componentes apresentam-se em percentual da seguinte maneira: oxigênio (44%); carbono (50%); hidrogênio (6%).

        O composto que constitui 50% da madeira é a celulose, seguido da hemicelulose (20 a 25%) e a lignina (20 a 30%) da madeira. A estrutura da madeira ainda apresentam pequenas quantidades de sais minerais (0,2 a 1%).

Propriedades Físicas da Madeira

• Anisotropia: a orientação das fibras da madeira apresentam três direções distintas, fazendo com que a madeira seja um material anisotrópico. As três principais direções são:. Longitudinal, tangencial e radial. Esta propriedade pouco interfere na qualidade pratica da madeira.

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• Umidade: esta tem grande importância sobre suas propriedades, o grau de umidade U é o peso de água contido na madeira expresso como uma porcentagem do peso da madeira seca em estufa Ms. E o Mi, massa inicial da madeira. A umidade esta presente na arvore no interior da cavidade das células, e absorvidas nas paredes das fibras.

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• Retração: esta ocorre quando há variação de umidade de 0% e o ponto se saturação das fibras (30%). Este fenômeno é mais importante na direção tangencial, para redução de 30 a 0% a retração tangencial varia de 5 a 10% da dimensão verde. A retração na direção radial é cerca da metade da retração tangencial. Na longitudinal, a retração é menos evidente, entre 0,1 e 0,3% da dimensão verde, já retração volumétrica é vista como a soma das outras três retrações ortogonais.

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• Deterioração: a deterioração ocorre devido à ação biológica e do fogo. A vulnerabilidade da madeira a ataques biológicos dependem da espécie, das condições ambientais e camada do tronco de onde foi retirada a madeira, o ataque pode ser feito por fungos, cupins, moluscos etc. Já o fogo ocorre devido a madeira ser um material combustível, entretanto, se esta for adequadamente projetada e tratada apresentam grande resistência ao fogo e durabilidade em ambientes desfavoráveis.

Defeitos nas Madeiras   

As madeiras utilizadas na construção civil podem apresentar uma serie de defeitos que prejudicam sua resistência, durabilidade ou aspecto. Estes defeitos podem ser causados pela constituição do tronco de onde foi retirada a madeira ou pela má preparação da peça a ser utilizada na construção. Os principais defeitos são: