Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Variações estruturais e características edáficas em diferentes estádios sucessionais de floresta ciliar de Tabuleiro, ES

Este estudo teve como objetivo analisar a comunidade arbórea em três estádios sucessionais florestais ciliares na Área de Proteção Ambiental Lagoa de Jacunem, no Município da Serra, ES. Para a caracterização estrutural foram empregadas 60 parcelas de 10 m², totalizando 0,6 ha amostrado. As parcelas foram distribuídas equitativamente entre cada estádio sucessional, onde foram incluídos os indivíduos com CAP > 15 cm, a 1,30 m do solo. Em cada estádio também foram coletadas amostras compostas de solo para posterior análise química. As áreas apresentaram solos distróficos, sendo por isso pobre em nutrientes e com acidez elevada. Foi amostrado um total de 851 indivíduos, distribuídos em 79 espécies. A diversidade (H') de espécies foi aumentando gradativamente seus valores, sendo 2,70 no estádio inicial, 2,88 no estádio médio e 2,96 no estádio avançado, respectivamente. A equabilidade J' foi de 0,77 nos estádios inicial e médio e 0,73 no estádio avançado. A densidade decresce significativamente (ANOVA; F=6,55; P<0,01) em direção aos serais mais avançados. Os valores de área basal total variaram significativamente entre os estádios sucessionais (ANOVA; F = 24,87; P<0,0000001). Esses resultados evidenciaram características estruturais e diversidades diferenciadas de acordo com o estádio de sucessão em que cada fragmento se encontrava.

Diferenças florísticas e estruturais entre fitofisionomias do cerrado em Assis, SP, Brasil

A classificação das fitofisionomias tem-se constituído em desafio entre os pesquisadores da vegetação de cerrado, seja por não haver critérios florísticos ou quantitativos claros para sua separação, seja pelas alterações que sofrem ao longo do tempo. O objetivo deste estudo foi caracterizar três tipos fitofisionômicos de cerrado na Estação Ecológica de Assis, bem como verificar se são florística e, ou, estruturalmente distintos, buscando-se as melhores variáveis para caracterizá-los. A área amostral compreendeu 30 parcelas permanentes de 20 x 50 m, sendo 10 parcelas para cada um dos tipos fisionômicos: cerrado típico, cerrado denso e cerradão, em que foram identificadas e medidas as árvores com diâmetro à altura do peito > 5 cm. As três fitofisionomias de cerradoestudadas mostraram-se estruturalmente distintas em classes de área basal, cobertura de copas e altura das maiores árvores. O melhor descritor para classificar as fitofisionomias, por ser facilmente mensurável e pouco variável com o critério de inclusão, é a área basal (m² ha-1). Floristicamente, as fitofisionomias savânicas (cerradotípico e cerrado denso) não se diferenciam, quer seja analisando apenas a presença e ausência das espécies, quer seja analisando a importância relativa das espécies na comunidade (fitossociologia). Em síntese, há três fitofisionomias distintas, mas a flora se diferencia apenas entre o cerradão e as fitofisionomias savânicas. A análise das espécies exclusivas de cada fitofisionomia quanto à tolerância à sombra, com base na literatura, indicou que a baixa disponibilidade de luz sob as copas no cerradão pode ter sido o fator condicionante da diferenciação entre esta e as demais fitofisionomias do cerrado lato sensu.

Mistura de três espécies de reflorestamento na produção de painéis cimento-madeira

Este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica de produção de painéis cimento-madeira compostos por diferentes proporções de resíduos das madeiras de cedro-australiano (Toona ciliata M. Roem.), Pinus taeda e clone de híbrido de Eucalyptusgrandis x Eucalyptus urophylla,utilizando-se dois processos distintos de cura: vaporização e climatização. Foi utilizado o cimento Portland CP V - ARI/Plus como aglomerante e o cloreto de cálcio como aditivo químico. As partículas de madeira foram previamente tratadas em água fria durante 24 h. Foram considerados os seguintes parâmetros: relação madeira/cimento - 1/2,75; relação água/cimento - 1/2,5 (base peso do cimento); taxa de água de hidratação/cimento - 25% (base peso do cimento); aditivo químico - 4% (base peso do cimento); densidade nominal - 1,10 g/cm³; e dimensões dos painéis - 480 x 480 x 150 mm. Os parâmetros de prensagem foram: temperatura ambiente, pressão específica de 40 kgf/cm² e tempo de 10 min. O tempo de grampeamento foi de 24 h. As propriedades avaliadas foram absorção de água e inchamento em espessura após 24 h, flexão estática, compressão e ligação interna. O experimento foi instalado segundo um delineamento inteiramente casualizado com três repetições e seis tratamentos, arranjados num esquema fatorial de três composições x dois processos de cura. Os painéis compostos pela mistura de T. ciliata com o clone de Eucalyptus apresentaram valores médios superiores para inchamento em espessura e resultados inferiores para a maioria das propriedades mecânicas. A cura a vapor melhorou as propriedades físicas, mas afetou negativamente a maioria das propriedades mecânicas.

Aplicação do método de ensaio das frequências naturais de vibração para obtenção do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira

Existem diversas técnicas para caracterização do módulo de elasticidade de madeiras e, dentre as atualmente empregadas, destacam-se aquelas que utilizam as frequências naturais de vibração, por serem técnicas não destrutivas e, portanto, apresentarem resultados que podem ser repetidos e comparados ao longo do tempo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia, dos métodos de ensaios baseados nas frequências naturais de vibração comparando-os aos resultados obtidos na flexão estática na obtenção das propriedades elásticas em peças estruturais de madeira de reflorestamento que são usualmente empregadas na construção civil. Foram avaliadas 24 vigas de Eucalyptus sp. com dimensões nominais (40 x 60 x 2.000 mm) e 14 vigas de Pinus oocarpa com dimensões nominais (45 x 90 x 2.300 mm), ambas sem tratamento; 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 2.010 mm) e 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 3.050 mm), ambas de Pinnus oocarpa e com tratamento preservativo à base de Arseniato de Cobre Cromatado - CCA. Os resultados obtidos apresentaram boa correlação quando comparados aos resultados obtidos pelo método mecânico de flexão estática, especialmente quando empregada a frequência natural de vibração longitudinal. O emprego da frequência longitudinal mostrou-se confiável e prático, portanto recomendada para a determinação do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira. Verificou-se ainda que, empregando a frequência longitudinal, não há necessidade de um suporte específico para os corpos de prova ou calibrações prévias, reduzindo assim o tempo de execução e favorecendo o ensaio de grande quantidade de amostras.

Módulo de elasticidade em vigas de madeira de dimensões estruturais pelo método dos mínimos quadrados

Este trabalho propõe uma metodologia alternativa de cálculo fundamentada no Método dos Mínimos Quadrados para a obtenção do módulo de elasticidade na flexão de vigas de madeira com dimensões estruturais. As equações desenvolvidas requerem o conhecimento de um ou cinco pontos de deslocamentos medidos ao longo do comprimento das peças. Esse método permite maior precisão sobre a variável resposta e tem como base o ensaio de flexão estática a três pontos. A metodologia proposta foi empregada em concordância com as recomendações da norma Brasileira NBR 7190:1997, adaptada para peças de dimensões estruturais. Os ensaios mecânicos foram realizados em sete peças de madeira Corymbia citriodora com 540cm de comprimento, 15cm de altura e 5cm de largura. Em testes preliminares determinou-se o valor da força responsável por provocar um deslocamento vertical no meio do vão de L/200, sendo L a distância entre os apoios das vigas. A força obtida foi dividida em sete incrementos iguais (39,60N), fornecendo sete valores de deslocamento distintos. Os resultados de ambas as metodologias mostraram-se convergentes à medida que os deslocamentos se aproximaram da razão L/200, validando o uso desta relação. Os resultados do intervalo de confiança entre médias indicaram equivalência estatística entre os módulos de elasticidade por ambas as formas de cálculo e para os sete incrementos de deslocamentos. Em razão da possível presença de defeitos e da heterogeneidade da madeira, os resultados obtidos não devem ser extrapolados para outras madeiras de mesma ou de espécies diferentes, justificando o uso da presente metodologia de cálculo em cada pesquisa desenvolvida.

Caracterização completa da madeira da espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) em peças de dimensões estruturais

A espécie amazônica Paricá (Schizolobium amazonicum Herb) apresenta rápidos incrementos em altura e diâmetro em poucos anos de cultivo e desenvolve uma madeira com pequena quantidade de nós e defeitos, característica fundamental na sua utilização para fins estruturais. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades de resistência e rigidez de peças da madeira Paricá em dimensões estruturais, de acordo com a norma ABNT NBR 7190: 2011, bem como realizar a classificação visual das peças para determinação de defeitos como: nós, inclinação de fibras, empenamentos, rachas e fendas. Conclui-se que a madeira de Paricá é classificada como classe C 20 das dicotiledôneas e possui baixa densidade, boa resistência à compressão paralela, grande potencial de utilização na construção civil quando comparada com outras espécies e, em relação à classificação visual, poucos nós, grã direita e poucos empenamentos e distorções.

Adesivos tânicos de Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville na produção de painéis aglomerados

O mundo busca fontes alternativas para a produção de adesivos utilizando matéria-prima renovável. Nesse contexto, a utilização de taninos da casca de barbatimão, Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville, tem apresentado potencial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnica de utilização de Adesivos tânicos provenientes das cascas de barbatimão para a produção de painéis aglomerados. Adesivos à base de taninos extraídos das cascas de barbatimão foram usados na proporção de 0, 25, 50, 75 e 100% com o adesivo comercial ureia-formaldeído. Os adesivos puros e o das misturas tiveram suas propriedades determinadas. Painéis aglomerados com os adesivos ureia-formaldeído, tanino-formaldeído e as misturas destes foram produzidos e suas propriedades físico-mecânicas, testadas. O adesivo tânico de barbatimão mostrou-se viável tecnicamente na proporção de até 50% para painéis reconstituídos do tipo aglomerado, com a ressalva de recomendação para uso apenas em ambientes internos, sem contato com a umidade.

Painéis de partículas provenientes de rejeitos de Pinus sp. tratado com preservante cca e resina derivada de biomassa

A utilização do preservante CCA (sais de cromo, cobre e arsênio) tem sido questionada devido ao impacto relacionado à dispersão, principalmente, do cobre e do arsênio para o ambiente, antes de sua completa fixação na madeira. Outra questão se relaciona à disposição indevida dos resíduos provenientes da madeira tratada, viabilizando a lixiviação devido à maior área passível desses rejeitos sujeita a tal fenômeno. Este trabalho teve como objetivo a produção de painéis de partículas, avaliando o efeito da adição de resíduos de Pinus sp. tratado com sais de cromo, cobre e arsênio (CCA), em associação com material da mesma espécie sem preservantes, além de alterações no teor de adesivo poliuretano à base de mamona empregado na produção. As propriedades dos painéis produzidos foram determinadas conforme recomendações da NBR 14810-3: 2006. Por meio de análise estatística, observou-se que a adição da madeira tratada proporcionou desempenho superior no inchamento em espessura (2 h), ao passo que esse insumo utilizado na mesma proporção que a madeira sem preservantes foi significante, obtendo os melhores resultados na adesão interna. Os módulos de ruptura e de elasticidade na flexão não sofreram influência das variações nos insumos utilizados nos painéis. Os painéis, em grande parte, apresentaram-se em conformidade com os principais requisitos nesse âmbito, mostrando a possibilidade da utilização dos referidos insumos na produção, além da obtenção de um produto com considerável apelo ambiental.

Bioensaios em painéis confeccionados com eucalipto e bagaço de cana-de-açúcar

No desenvolvimento de painéis, deve-se dar destaque a ensaios que remetam à aplicabilidade final do produto, como os ensaios de durabilidade ao ataque de fungos e cupins. Nesse contexto, painéis confeccionados com diferentes percentuais de partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) e fibras de eucalipto (Eucalyptus grandis), aglutinados com duas dosagens de resina ureia formol (13% e 16%), foram submetidos à avaliação de resistência biológica (bioensaios) ao ataque de cupins e fungos, ensaio fundamental na definição de uso e aplicação do produto final. Foram utilizados cupins da espécie Reticulitermes santonensis, rhinotermitidade, e fungos da espécie Pleurotus ostreatus, basidiomiceto de podridão-branca, de acordo com procedimentos da normatização AFNOR. De modo geral, os novos painéis confeccionados apresentaram-se não resistentes aos bioensaios realizados e houve similaridade na dinâmica de ataque e perda de massa entre as diferentes dosagens de resina praticadas, remetendo à necessidade da aplicação de revestimento protetor na superfície dos painéis ou adição de produtos fungicidas e cupinicidas.

Estabilidade dimensional e resistência à tração perpendicular de painéis fabricados com partículas termorretificadas oriundas de embalagens de Pinus sp.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico em algumas propriedades de painéis de partículas, produzidos com resíduos de embalagens de Pinus sp. Foi utilizado o adesivo à base de ureia-formaldeído, na quantidade de 8%. O experimento foi desenvolvido em um fatorial 4 x 3 x 3, sendo quatro proporções de partículas (25, 50, 75 e 100%), termorretificadas, três temperaturas de tratamento térmico (180, 200 e 220 ºC) e três repetições, totalizando 36 painéis. Foram produzidos mais três painéis com partículas sem tratamento térmico (testemunhas), totalizando 39 painéis. A absorção de água, inchamento em espessura e resistência à tração perpendicular foram determinadas de acordo com a Norma ABNT/NBR 14810-3 (2002). Os resultados desses testes foram comparados com os valores estabelecidos nas Normas ABNT/NBR 14810-3 (2002) e DIN 68 761 (1) (1961). A estabilidade dimensional dos painéis aumentou com a adição de partículas termorretificadas, enquanto as propriedades mecânicas foram reduzidas. O efeito da adição de partículas termorretificadas nas propriedades dos painéis é maior à medida que se utilizam maiores temperaturas de tratamento térmico.

EFEITO DA ADIÇÃO DE RESÍDUOS DE PODA DA ERVA-MATE EM PAINÉIS AGLOMERADOS

O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnica da utilização de resíduos da poda de erva-mate na produção de painéis aglomerados. Foram produzidos painéis de aglomerados nas seguintes composições: 100% de pinus (T1), 100% de resíduos de erva-mate com casca (T2), 100% de resíduos de erva-mate sem casca (T3), 50% de pinus com 50% de resíduos de erva-mate com casca (T4) e 50% de pinus com 50% de resíduos de erva-mate sem casca (T5). Os painéis foram produzidos com o adesivo ureia-formaldeído a um teor de 8%, com ciclo de prensagem de 8 min, a 170 ºC e 30 kgf.cm-2. Os painéis produzidos com os resíduos de erva-mate apresentaram menor umidade de equilíbrio higroscópico (UEH), assim como menor absorção de água após 24 h de imersão (AA 24 h). Não houve diferença estatística entre os tratamentos quanto às propriedades de compressão, arrancamento de parafusos, dureza Janka e ligação interna. Os painéis produzidos com resíduos de erva-mate, assim como as misturas deles com partículas de pinus, apresentaram valores de módulo de ruptura à flexão estática inferiores aos estipulados pela norma brasileira NBR 14810-2 (ABNT, 2002). Como não atenderam a um dos requisitos mínimos, painéis produzidos com resíduos de erva-mate não devem ser utilizados em substituição aos painéis de madeira aglomerada.

RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DAS JUNTAS ADESIVAS PRODUZIDAS COM TRÊS DIFERENTES ESPÉCIES DE MADEIRAS E ADESIVOS VINÍLICOS PARA APLICAÇÕES NÃO ESTRUTURAIS

Os adesivos utilizados na colagem de madeiras para aplicações não estruturais normalmente contêm uma emulsão de poli(acetato de vinila) (PVAc) estabilizada com poli(álcool vinílico) e alguns aditivos. A ligação adesiva formada com essa classe de adesivo é pobre quando exposta à umidade e à temperatura. Nesse contexto, a classificação prévia dos adesivos utilizados para aplicações não estruturais, com resistência à umidade e à temperatura, é muito importante para a qualidade e durabilidade das juntas adesivas. Neste trabalho, foi estudada a influência de três espécies de madeiras (Fagus sylvatica L., Mimosa scabrella Bentham e Micropholis cf. venulosa Mart. & Eichler) na resistência ao cisalhamento das juntas adesivas preparadas com três adesivos vinílicos, sintetizados com diferentes concentrações do N-butoximetilacrilamida (NBMA). Os ensaios de resistência ao cisalhamento, na linha de colagem, foram realizados sob diferentes ciclos de acondicionamento das juntas adesivas. Os resultados indicaram que há diferenças significativas na resistência de colagem das juntas adesivas e na porcentagem de falha na madeira provocada, tanto pela espécie de madeira quanto pelo tipo de adesivo utilizado. Os adesivos produzidos foram classificados de acordo com a classe de durabilidade, após várias etapas de acondicionamento. Os valores mais altos de resistência ao cisalhamento foram observados nas juntas coladas com as madeiras de Micropholis cf. venulosa Mart. & Eichler e Fagus sylvatica L., com o adesivo AD-3. O menor valor de resistência ao cisalhamento foi observado nas juntas adesivas preparadas com a madeira da espécie Mimosa scabrella Bentham. A madeira Micropholis cf. venulosa Mart. & Eichler mostrou-se mais adequada para a substituição da madeira Fagus sylvatica L.

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE PAINÉIS COMPENSADOS DE Melia azedarach L. PRODUZIDOS COM DIFERENTES GRAMATURAS E TEMPOS DE PRENSAGEM

RESUMOO Brasil é um grande produtor de painéis compensados, suas florestas de Pinus são as mais utilizadas nesse processo e grande parte dessa produção é destinada à indústria moveleira. Muitas espécies têm sido introduzidas no país para essa e outras finalidades, entre elas a Melia azedarach, que ainda requer diversos estudos tecnológicos para a melhor utilização de sua madeira. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a viabilidade de utilização da Melia azedarach para a produção de painéis compensados e o efeito da gramatura de adesivo e do tempo de prensagem sobre as propriedades dos painéis. Foram utilizadas cinco árvores provenientes de um plantio experimental localizado em Corupá, SC, das quais foram obtidas amostras para determinação da densidade básica (COPANT 461/1972) e das propriedades químicas (TAPPI 204, 1997; 207, 1999; 280, 1999; 212, 2002; 252, 2002), bem como para a obtenção das lâminas. Os painéis foram produzidos com dimensões de 500 mm x 500 mm x 10 mm (cinco lâminas), segundo um delineamento em arranjo fatorial (3x2) com três gramaturas (320 g/m2,360g/m2 e 400 g/m2) e dois tempos de prensagem (8 e 10 min), adesivo ureia-formaldeído, pressão específica de 1 MPa e temperatura de 110 °C. As propriedades dos painéis foram avaliadas a partir do ensaio de flexão estática (EN:310:2002) e resistência da linha de cola ao cisalhamento (EN 3141:2004 e EN 314-2:2002). Os resultados indicaram diferença estatística significativa dos efeitos principais: a gramatura e tempo de prensagem apenas no módulo de elasticidade no sentido perpendicular e a inexistência de diferença estatística significativa entre as médias a partir da interação dessas duas variáveis de resposta. Concluiu-se que a espécie apresenta viabilidade técnica para a produção de painéis compensados, podendo maximizar a produtividade e minimizar os custos de produção, por meio da utilização da menor gramatura de adesivo e do menor tempo de prensagem.

DESEMPENHO DE PAINÉIS OSB COM ADESIVOS COMERCIAIS E TÂNICO DEBARBATIMÃO1

O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas de painéis OSB produzidos com adesivos comerciais e tânico deStryphnodendron adstringens (Mart.) Coville. Os adesivos comerciais ureia formaldeído (UF), fenol formaldeído (FF) e os taninos daAcacia mearnsi foram obtidos por doação por respectivas empresas produtoras, enquanto que o tanino de barbatimão foi obtido em laboratório. Todos adesivos tiveram as propriedades dos adesivos determinadas. Foram produzidos painéis OSB com os adesivos ureia-formaldeído, fenol-formaldeído, tanino-formaldeído a partir da acácia e do barbatimão. Os painéis foram produzidos com partículas do tipo strand, geradas a partir da madeira de pinus, com teor de adesivo de 8% a uma pressão de 40 kgf.cm-2, um tempo e temperatura de prensagem de 8 min e 160°C, respectivamente. Em todas as propriedades avaliadas, o desempenho dos painéis produzidos com adesivo tânico de barbatimão foi melhor quando comparado com o dos painéis produzidos com o adesivo tânico de acácia. Os painéis produzidos com os adesivos UF, FF e tânico de barbatimão atenderam a todos os prerrequisitos estipulados pela norma de comercialização. Tal fato demonstra grande potencial de utilização dos taninos de barbatimão para produção de painéis OSB.