MADEIRAS LAMINADAS E MELAMINADAS UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL MADEIRAS LAMINADAS E MELAMINADAS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL DOUGLAS DE OLIVEIRA JOAQUIM GILMARC COSTA LIMA LEONARDO DE JESUS BRITO ROBSON ZULCÃO MELLO VINÍCIUS SALOMÃO PIFFER

INTRODUÇÃO A madeira é provavelmente, o material de construção mais antigo dada a sua disponibilidade na natureza e sua relativa facilidade de manuseio. Comparada a outros materiais de construção convencionais utilizados atualmente, a madeira apresenta uma excelente relação resistência / peso.

INTRODUÇÃO No Extremo Oriente, é usada com uma arquitetura leve e que é feita para suportar os terremotos freqüentes, portanto é feita de encaixes flexíveis mais resistentes. A madeira passou a ser extraída para fins energéticos, construtivos e industriais em geral. A madeira tem então um papel importante na economia mundial.

CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS

CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA A madeira é classificada segundo suas características, propriedades, processo mecânico e secagem. Na construção civil variam desde peças com pouco ou nenhum processamento até peças com vários graus de beneficiamento.

CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA Madeira Roliça; Madeira Serrada; Madeira Beneficiada; Madeira em Lâminas; Painel de Compensado; Chapas de Fibra; Chapas de Partículas; Madeira Tratada; Outros Produtos;

MADEIRA ROLIÇA É a madeira com menor grau de processamento.

MADEIRA SERRADA É obtida em unidades industriais – serrarias – onde as toras são transformadas em peças de dimensões menores.

MADEIRA BENEFICIADA É obtida por usinagem das peças serradas agregando valor as mesmas.

MADEIRA EM LÂMINA As lâminas de madeira são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento de toras de madeira e seu posterior corte em lâminas.

PAINEL DE COMPENSADO É composto de varias lâminas, unidas cada uma, através de adesivo ou cola, sempre em numero ímpar, de forma que uma compense a outra.

CHAPAS DE FIBRA Chapas Duras - São chapas obtidas pelo processamento de eucalipto, de cor natural marrom, apresentando a face superior lisa e a inferior corrugada.

CHAPA DE FIBRA MDF - Produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina termofixa, que se consolidam sob ação conjunta de temperatura e pressão, resultando numa chapa maciça de composição homogênea de alta qualidade.

CHAPA DE PARTICULAS AGLUTINADOS – É uma chapa de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamentos.

CHAPAS DE PARTICULAS MDP - As partículas são classificadas e separadas por camadas, as mais finas sendo depositadas na superfície, enquanto que aquelas de maiores dimensões são depositadas nas camadas internas.

MADEIRA DE PARTÍCULA OSB - Os painéis são formados por camadas de feixes de fibras com resinas fenólicas que são orientados numa mesma direção e então prensados para sua consolidação.

MADEIRA TRATADA Obtido através de procedimento ou conjunto de medidas que possam conferir à madeira em uso maior resistência aos agentes de deterioração, proporcionando maior durabilidade.

OUTROS PRODUTOS A tecnologia tem ampliado a gama de novos produtos derivados da madeira seja em diferentes formas, seja em combinação de outros materiais, visando sempre o melhor desempenho do produto, no fim a que se destina, a otimização do uso da matéria – prima e a redução dos custos de processamento.

PROPRIEDADES

PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA COR E BRILHO

HETEROGENEIDADE

ANISOTROPIA

HIGROSCOPIA

DENSIDADE DA MADEIRA A densidade aparente é umidade padrão Onde:  = densidade m = massa V = volume A densidade aparente é umidade padrão de referência calculada para umidade a 12%.

ÁGUA LIVRE OU CAPILAR ÁGUA DE IMPREGNAÇÃO UMIDADE ÁGUA LIVRE OU CAPILAR ÁGUA DE IMPREGNAÇÃO

TEOR DE UMIDADE Onde: U = teor de umidade m1 = massa úmida m2 = massa seca Determinação do Teor de Umidade Método de pesagem antes e depois de secagem em estufa à temperatura de 103 ± 2°C, até que fique completamente seca. Método do uso de aparelhos elétricos

RETRATIBILIDADE Onde: Ln = comprimento da madeira úmida Lo = comprimento da madeira seca

RESISTÊNCIA AO FOGO Se observarmos bem, podemos perceber que as chamas ou labaredas de fogo queimam a uma certa distancia da superfície da madeira. As coníferas queimam até 2 cm em 30 minutos e 3,5 cm em 60 minutos.

RESISTÊNCIA AO FOGO Vigas de madeira e aço após um incêndio: note que a estrutura em aço se deformou completamente, enquanto que a viga de madeira ainda sustenta sua carga mesmo após o contato com o fogo em altas temperaturas.

RESISTÊNCIA AO FOGO Seção de uma viga de madeira laminada colada, exposta ao fogo durante 30 minutos.

PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA COMPRESSÃO P = carga de ruptura (N) S = seção (mm2 ) σc = tensão limite de resistência à compressão (MPa)

MÓDULO DE DEFORMAÇÃO À COMPRESSÃO

FLEXÃO O limite de resistência à flexão é dado por Onde M = momento fletor v = distância da L.N. à fibra mais solicitada J = momento de inércia O módulo de elasticidade P = carga aplicada I = vão (em cm) J = momento de inércia (mm4) f = flecha no centro do vão

TRAÇÃO > Tração paralela às fibras Tração normal às fibras Maior Resistência Menor Resistência

DUREZA JANKA

CISALHAMENTO

FLAMBAGEM Índice de Esbeltez l = altura do corpo de prova i = raio de giração mínimo gráfico tensão de flambagem x índice de esbeltez

Critérios de Utilização e Aplicação Na construção civil, a madeira é utilizada de diversas formas em usos temporários, como: fôrmas para concreto, andaimes e escoramentos. De forma definitiva, é utilizada nas estruturas de cobertura, nas esquadrias (portas e janelas), nos forros e pisos.

OSB Caracteriza-se por apresentar resistência, estabilidade e durabilidade. Empregado significativamente no setor de construção civil como tapumes, andaimes, formas de concreto e instalações provisórias em geral. Tem sido empregado também como decoração em geral.

Painéis de Cimento-Madeira Apresenta boa resistência à compressão, flexão, abrasão, estabilidade dimensional e trabalhabilidade, além disso, é resistente ao ataque de fungos e cupins, bom isolante térmico/acústico. Seu uso é destacado em aplicações internas e externas como pisos, paredes de casas pré-fabricadas, bancadas (para-peito), revestimento de túneis, paredes divisórias, forros de casas etc.

Madeira Laminada Colada É um produto de alta resistência e leve, formado por tábuas de madeira unidas longitudinalmente e depois coladas umas sobre as outras. É empregada desde como elemento estrutural em vigas e pilares em obras de pequeno porte até cobertura de grandes vãos. Sua principal vantagem é a versatilidade de formatos, além do mais é resistente à incêndios, não apresenta problemas de deterioração quando aplicada ao meio corrosivo e responde melhor a impactos por ser um material mais flexível.

Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Espécie de madeira - Deve-se considerar quais são as propriedades físicas e mecânicas para que a madeira venha oferecer um desempenho satisfatório. Por exemplo, nos casos do Pinus e do Eucalipto são necessários a realização de ensaios mecânicos visando melhor caracterizá-los para utilização na construção civil, principalmente se o destino for o uso estrutural.

Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Tratamentos - Cada madeira possui uma específica durabilidade natural, com relação à resistência à ação do meio ambiente (ar, umidade, sol e chuva) e à ação de fatores biológicos (insetos e microrganismos). Em geral, as madeiras tropicais possuem uma durabilidade natural excelente, e não se faz necessário o uso de preservantes, mas no caso das madeiras de reflorestamento, normalmente o tratamento com substâncias preservantes é imprescindível. Em alguns casos a madeira tratada tem sua durabilidade superior a de algumas espécies tropicais.

Parâmetros a serem considerados sobre o uso da madeira Teor de Umidade - Um controle maior do teor de umidade presente nas peças de madeira proporciona melhor desempenho das mesmas, evitando empenamentos e rachamentos das peças. Tanto as propriedades mecânicas como a estabilidade dimensional tornam-se superiores quando a madeira está seca (teor de umidade em equilíbrio com a umidade relativa do ambiente em que será usada). Dimensões - Diante da grande variedade de dimensões disponíveis e as diversas denominações das peças (caibros, tábuas, sarrafos etc.) é importante a aplicação das normas e padronizações existentes tanto para dimensionamento e classificação dessas peças.

Vantagens e desvantagens

Vantagens Produto natural Renovável Excelente Isolante Boa trabalhabilidade Durabilidade Segurança Reutilizável Propriedades físico-mecânicas Textura

Desvantagens Variabilidade Vulnerabilidade Material inflamável

CONCLUSÃO Primeiramente, a madeira somente será reconhecida como potencial material de construção civil mediante sua correta utilização. Frente esta situação é necessário o perfeito conhecimento de suas diferentes propriedades físicas, mecânicas e anatômicas e a consciência por parte de engenheiros, arquitetos e construtores de que a tecnologia aplicada para aço e concreto não pode ser transferida para a madeira. As dúvidas mais freqüentes quanto às técnicas de proteção, durabilidade, custos, resistência ao fogo e sistemas construtivos devem ser melhores difundidas. Não se pode deixar que este conhecimento permaneça nas universidades e em centros de pesquisa.