Uso de Madeira na Construção Civil: Vantagens e Durabilidade

Madeiras Profª Maiara Foiato Madeiras Na construção civil temporariamente de forma definitiva Peças com pouco ou nenhum processamento até peças com vários graus de beneficiamento Madeira serrada e beneficiada lâminas painéis de madeira e madeira tratada com produtos preservativo Razões para empregar a madeira na Construção Civil ótima relação entre densidade e resistênciarigidez possibilidade de renovação baixo consumo energético em sua produção resistência à choques e cargas dinâmicas tem fácil trabalhabilidade bom isolamento térmico apresenta diversos padrões de qualidade e estéticos Madeiras Possibilidade de renovação Um das ideias errôneas em relação a madeira está associada à devastação florestal aparentemente seu emprego pode parecer uma ameaça ecológica Se feita com bases técnicas garante ação continua das reservas florestais profissionais habilitados promovese respectiva reposição ao meio ambiente Madeiras Baixo consumo energético na produção Materiais estruturais como aço e cimento Portland envolvem processos altamente poluentes com alto consumo energético Além da extração da matéria prima que jamais será reposta Do contrário a madeira possibilita renovação mesmo com rigorosas condições climáticas Baixo consumo de energia Madeiras Relação densidade resistência Relação superior ao aço e concreto Ex Madeira umidade 12 06 gcm³ 50 MPa Concreto 24 gcm³ 20 MPa Aço 78 gcm³ 250 MPa resistência à compressão paralela as fibras resistência característica à compressão resistência à tensão de escoamento Densidades menores resistência Madeiras aspectos estéticos Aspecto visual decorativo viabiliza a definição de formas e dimensões Limitadas pela geometria das toras e equipamentos usados nas operações Equipamentos e mão de obra não qualificada comprometem o desempenho e aspecto visual das peças Madeiras Durabilidade ao contrário do senso comum pode ter durabilidade muito grande tudo depende do projeto questões detalhes construtivos que proporcionam a proteção das peças respeitar limitações do material e especificar adequadamente a espécie de madeira para cada uso afastar a madeira do solo fonte de umidade variação retirar restos de madeira que possam servir de alimento para pragas especificação NÃO existe madeira ruim uso 30 das edificações em alvenaria é MADEIRA Uso A madeira na edificação é usada em diversas etapas da fundação até o acabamento Tapume Gabarito Locação Instalações Provisórias Galpões Fôrmas estrutura de concreto Pilares Vigas Cobertura estrutura Vedação paredes telhas Divisórias Esquadrias fixação contra marco marco batentes folhas Piso estruturado revestimento parquet tabuão laminado acabamentos rodapétabeira soleira Forro forro acabamento rodaforrotabeira Pontos negativos Degradação e surgimento de tensões internas em função da alteração da umidade do material Constituição fibrosa em função da constituição fibrosa orientada propriedades diferentes nas 3 direções relativas à fibra ou seja propriedades variam com a direção da fibra paralela tangencial perpendicular Deterioração predadores quando em ambientes que favorecem o desenvolvimento de predadores animais cupins vegetais fungos Limitação quanto à dimensão das peças seção transversal limitada Pontos negativos Minimização dos problemas através de Secagem artificial Tratamento preservação Madeira colada laminada compensada transformada Origem CONÍFERAS OU RESINOSAS Lenho de madeira branda mole possuem uma estrutura fibrosa mais rudimentar simples do que as folhosas Uma característica comum é que muitas coníferas possuem um caule central mais homogêneo retilíneo sem muitas ramificações o que favorece o uso na construção civil Precisa de tratamento superficial para maior durabilidade Exemplos araucária pinheiro cipreste pinus FOLHOSAS Madeira de lei duras resistentes Carvalho vermelho cerejeira freixo plátano mogno cedro garapa ipê itaúba peroba Utilizadas para móveis refinados e estruturas de grande porte vigas por exemplo Origem Madeira como material de construção é produto do beneficiamento do tronco lenho Produção Fonte Adeodato 2011 apud Schatz 2014 Produção Aparelhamento aparelhamento ou beneficiamento da peça aparelhamento padronização de medidas beneficiamento utilização com acabamento aparente mais usual ripa ou sarrafo 25x3 25x7 5x5 5x7 caibro 5x75 5x15 75x12 75x15 terça 75x10 75x1275x15 75x20 viga barrote 10x30 7x15 10x20 10x25 guia 25x15 25x10 coluna 20x20 15x15 8x8 forro 1x8 1x10 1x12 1x6 assoalho 2x15 2x10 2x8 2x6 tábua 25x30 25x2525x20 25x15 rodapé 2x5 2x7 2x3 2x25 espelho 2x11 2x10 parquê 7x21 em telhas de cimentoamianto também conhecida por terça madeira bitolas encontradas no mercado cm outras observações também conhecida por taboão Propriedades físicas Umidade Existem 3 formas de umidade De constituição não pode ser eliminada nem na secagem sendo portanto impossível a sua retirada quando a madeira contêm somente esta água dizse que está completamente seca 100 à 150 ºC De impregnação água provoca inchamento considerável alterando todo o comportamento físico mecânico do material Limite é o ponto de saturação ao ar U 30 Qualquer incremento de umidade pouco importa Propriedades físicas Umidade Água livre preenche vasos capilares não provoca alteração no volume CONSIDERAÇÕES A secagem ao ar atinge equilíbrio entre água dos tecidos e umidade ambiente Quando entre 2 pesagens consecutivas não é verificada variação de massa dizse que é o teor de umidade seca ao ar varia entre 12 e 18 Brasil Umidade de equilíbrio 12 comparação de propriedades entre espécies Propriedades físicas Umidade Retratibilidade variação volumétrica da madeira quando ocorre a variação de umidade entre o estado seco e a condição de saturada ao ar INCHAMENTO RETRAÇÃO Propriedades físicas Umidade Defeitos no processo de secagem Encanamento Arqueamento Defeitos no processo de secagem Encurvamento Torcimento Podese correlacionar diversos tipos de madeira de acordo com esta propriedade diretamente proporcional à compacidade das fibras A densidade varia com a umidade Ensaio com umidade em torno de 12 Propriedades físicas Densidade D Massa Volume kgm³ Normalmente quanto maior a densidade maior a resistência mecânica e maior a durabilidade Propriedades físicas Classes de resistências x densidade Classes fc0k MPa fvk MPa ρaparente kgm³ C 20 20 4 500 C 25 25 5 550 C 30 30 6 600 Classes fc0k MPa fvk MPa ρaparente kgm³ C 20 20 4 650 C 30 30 5 800 C 40 40 6 950 C 60 60 8 1000 Coníferas Folhosas Fc0k compressão paralela as fibras Fv0k cisalhamento paralelo as fibras ver próximos slides Resistência à compressão Compressão paralela às fibras Resistência MAIOR Compressão normal às fibras Resistência MENOR ¼ da Fc paralela Esmagamento Resistência à compressão Ensaio Fonte Schatz 2014 Compressão normal às fibras CP s 5 x 5 x 10 cm Compressão paralela às fibras CP s 5 x 5 x 15 cm Resistência à tração Tração paralela às fibras Resistência MAIOR Alongamento das fibras Tração normal às fibras Resistência MENOR Descolamento das fibras Cisalhamento Separação das fibras Deslizamento de um plano sobre o outro Perpendicular MAIOR resistência ao cisalhamento Paralelo as fibras MENOR resistência ao cisalhamento Flexão simples Ocorrem 4 tipos de esforços Compressão paralela Tração paralela Cisalhamento horizontal Compressão normal PRESERVAÇÃO DA MADEIRA Preservação química consiste em introduzir por meio de processos adequados produtos químicos dentro da madeira Finalidade tornar a madeira tóxica aos organismos Produto preservativo deve permanência na madeira não ser corrosivo não alterar as propriedades físicas e mecânicas da madeira PRESERVAÇÃO DA MADEIRA Métodos de tratamento Sem pressão ou superficiais não utilizam pressão externa para forçar a penetração do preservativo na madeira Proporcionam baixa retenção e penetração dos produtos na madeira Produtos oleosos ou emulsionáveis aplicados a madeira seca pelos processos de asperção imersão e pincelamento Produtos hidrossolúveis aplicados a madeira úmida pelos mesmos processos PRESERVAÇÃO DA MADEIRA Métodos de tratamento Com pressão impregnação profunda na madeira por aplicação do produto em autoclave Proporcionam distribuição e penetração mais uniforme do produto em todas as partes permeáveis Aplicado principalmente em produtos industriais e madeiras sujeitas a ambientes agressivos Aplicados em instalações industriais denominadas usinas de prevenção de madeiras PRESERVAÇÃO DA MADEIRA 1 Seca e beneficiada a madeira é introduzida na autoclav 2 Vácuo inicial Retira a maior parte do ar existente no interior das células da madeira Ainda sob vácuo a solução do preservante é transferida para a autoclav Sob alta pressão a solução é injetada na madeira até a saturação A pressão é aliviada e a solução excedente é transferida de volta ao reservatório PRESERVAÇÃO DA MADEIRA TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MADEIRA LAMINADA Atualmente lâminas retiradas de toras em tornos com faca horizontal a chapa ao qual é colada compõe aparência de madeira bruta Aplicação portas pisos revestimentos móveis TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MADEIRA LAMINADA PISO LAMINADO 1 Filme de resina 2 Laminado decorativo 3 Substrato de HDF 4 Laminado com resina especial RODAPÉ Rodapés para embutir fiação PORTAS mogno abiuana tauari roxocetim tamarindo Portas com miolo celular e revestimento folheado TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MADEIRA COMPENSADA Várias lâminas folheado Coladas Fibras de uma lâmina perpendicular às fibras da lâmina seguinte Usos estruturas de portas placas p armários de cozinha Formas para concretos TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA Fragmentos cavacos maravalhas e flocos Resinas sintéticas apresentam grande resistência mecânica se mantém inalteradas em presença de água TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MDP Painel de Partículas de Média Densidade partículas de madeira aglutinadas e compactadas entre si com resina sintética através da ação conjunta de pressão e calor em prensa possui estabilidade dimensional produção com o conceito de 3 camadas colchão de partículas no miolo e camadas finas nas superfícies suportam melhor à umidade e grandes pesos em comparação com MDF Algumas dimensões encontradas no mercado mm TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MDP Painel de Partículas de Média Densidade Aplicações móveis portas retas painéis para decoração entre outros Pode ser pintadoimpresso assim como ser revestido com qualquer tipo de acabamento como revestidos com laminados de PVC lâminas naturais de madeira entre outros materiais Naturais ou revestidos TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MDF Painel de Fibra de Média Densidade possui coloração clara e 100 fibra longa onde o entrelaçamento das fibras proporciona uma maleabilidade superior possui estabilidade dimensional um painel de fibras nãoorientadas permite que seja cortado em qualquer sentido não sofre variação de temperatura não é resistente à água faces com maior densidade que a camada interna TRANSFORMAÇÃO DA MADEIRA MDF Painel de Fibra de Média Densidade Algumas dimensões encontradas no mercado mm Aplicações móveis portas retas painéis para decoração entre outros Pode receber pintura laminas de PVC entre outros Naturais ou revestidos EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO EXEMPLOS DE UTILIZAÇÃO Referencias Bibliográficas BAUER Luiz Alfredo Falcão Materiais de construção 2 5ª ed Rio de Janeiro LTC Livros Técnicos e Científicos Editora SA 1994 951p BERNECK httpwwwberneckcombrprodutosaspx 2014 ISAIA Geraldo C Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais 2ª ed vol 2 São Paulo IBRACON Ed G C Isaia 2010 1773p PETRUCCI Eladio G R Materiais de construção 11 ed São Paulo Globo 1998 435p PIOVESAN Angela Zamboni Apostila Universidade do Oeste de Santa Catarina 2013 SCHATZ Ana Paula Comparação entre três tipos de madeira utilizados na construção de edificações residenciais Universidade do Oeste de Santa Catarina 2014