RELATÓRIO TÉCNICO ENSAIOS DE MADEIRA

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DANIELA HIPÓLITO DOS SANTOS

DILMA VITÓRIA TOCARSKI

LUIZ FERNANDO KAPPAUN

VANDERLEI PACHECO NOGUEIRA

RELATÓRIO TÉCNICO ENSAIOS DE MADEIRA^[a][b]

Guarapuava

2021

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1. INTRODUÇÃO

A madeira é um material heterogêneo, constituído basicamente de fibras, que são como pequenos canudos com tamanhos, formatos e funções distintas, agrupados nos sentidos longitudinais e transversais do tronco. Atualmente o estado de Minas Gerais lidera em área plantada, contando 1,49 milhões de hectares. (ANDRADE, 2018)

Como a estrutura já vai pré-fabricada para o canteiro de obras, o uso da madeira na construção civil otimiza o calendário de obras, ou seja, diminui a duração da realização das construções. A madeira tem muita resistência mecânica e de compressão comparado ao concreto e dez vezes mais resistência a flexão, sendo bastante estável. (STANT,2018)

O conhecimento das propriedades físicas e mecânicas da madeira é essencial para o seu correto destino e uso final. Para uso estrutural, as normas técnicas estabelecem metodologias de ensaios para a determinação das propriedades mecânicas. Verifica-se a importância de realizar todos os métodos de ensaio de resistência a compressão visando cada vez melhor a qualidade da madeira até que o produto seja adquirido as construções. (MORESCH, 2012)

A madeira também é considerada atemporal, ou seja, é sempre contemporânea e nunca sai de moda é elegante e fora do domínio do tempo.  Deste modo esse relatório tem como objetivo apresentar os ensaios de caracterização da madeira do tipo: Pinheiro.  

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

A madeira é um material não homogêneo com muitas variações. Além disto, existem diversas espécies com diferentes propriedades. Sendo assim, é necessário o conhecimento de todas estas características para um melhor aproveitamento do material. Os procedimentos para caracterização destas espécies de madeira e a definição destes parâmetros são apresentados nos anexos da Norma Brasileira para Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190/97. (GESUALDO, 2003).

As propriedades mecânicas da madeira estão diretamente relacionadas com a espécie, posição da peça na árvore, umidade da madeira e tempo de duração da carga. A umidade tem grande efeito sobre as propriedades das madeiras. Quanto maior a umidade da madeira menor a sua resistência mecânica. Esta redução da resistência mecânica se dá até o ponto de saturação das fibras, após a saturação das fibras a resistência mantêm-se constante. Pode-se considerar linear a variação das propriedades da madeira com a umidade entre 2 a 25%. (MARTINS DE BARROS. 2003).

A nova versão da norma brasileira, NBR 7190 - Projeto de Estruturas de Madeira, da ABNT (1997), baseada no método probabilista dos estados limites, a exemplo da maioria das normas internacionais, adota a umidade de referência de 12%. Uma espécie, ou peça, é dita mais resistente que outra, a uma determinada solicitação, se sua resistência, ao teor de umidade de referência de 12%, for superior. (NBR 7190)

A densidade básica é indiscutivelmente aceita como um dos principais parâmetros de qualidade da madeira quando se visa sua utilização como matéria prima industrial ou energética. O seu estudo vem sendo largamente realizado por ser este parâmetro, de simples determinação além da sua correlação com outras propriedades da madeira. (MENDES E COL. 2004)

A densidade da madeira varia entre espécies, entre indivíduos e procedências da mesma espécie e dentro da árvore, tanto no sentido longitudinal, ou seja, da base para o topo, como no sentido radial da medula para a casca. Em síntese, os padrões de variação longitudinal decrescem uniformemente com a altura; decresce até certo ponto e cresce deste, até o topo da árvore. Algumas vezes, pode decrescer levemente nas partes superiores; é crescente da base para o topo, não obedecendo a um padrão uniforme de variação. (MENDES E COL. 2004)

A retratilidade da madeira é o fenômeno relacionado à variação dimensional da madeira, em função da troca de umidade do material com o meio que o envolve, até que seja atingida uma condição de equilíbrio, chamada de umidade de equilíbrio higroscópico. As variações nas dimensões nas peças de madeira começam a ocorrer quando se perde ou se ganha umidade abaixo do ponto de saturação das fibras, que, de modo geral, situa-se ao redor de 28 a 30% de umidade. A variação dimensional da madeira diz respeito às contrações e ao inchamento da madeira. As características de retração da madeira são bastante diferentes entre as espécies, dependendo do modo de condução da secagem e do próprio comportamento da madeira, o que leva ocasionalmente a alterações da forma e à formação de fendas e empenos. Precauções especiais devem ser tomadas nas situações em que se exige a estabilidade da madeira. Em edificações, pisos, esquadrias, portas e móveis em geral, podem ocorrer sérios prejuízos, chegando, mesmo, a inviabilizar o produto final se não se faz a correta secagem até a umidade de equilíbrio das condições de uso. (REVISTA DA MADEIRA, 2001)^[c]

O comportamento da madeira submetido a esforços de compressão apresenta variações que decorrem da direção da força aplicada em relação à direção das fibras. Ela pode ser submetida à compressão de acordo com três solicitações: perpendicular às fibras, paralela às fibras ou inclinada em relação às fibras. Quando a madeira é solicitada por compressão paralela às fibras ocorre o encurtamento das células da madeira ao longo do seu eixo longitudinal, conferindo desta forma grande resistência à madeira na compressão (SANTOS, 2018).  

No caso de solicitação normal ou perpendicular às fibras, a madeira apresenta resistências menores que na compressão paralela, pois a força é aplicada na direção normal ao comprimento das células, direção na qual possuem baixa resistência. (VASCONCELOS, 2017).

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. Materiais^[d]

Os métodos utilizados para a realização dos ensaios do relatório estão contidos na NBR 7190.

3 modelos de madeira de tamanhos diferentes, como na foto ilustrativa (Figura 1), sendo eles:

- 49,4 mm x 30,1 mm x 20,3 mm;

- 52,7 mm x 22,4 mm x 30,5 mm;