Estudo de algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla X Eucalyptus grandis

A procura por madeiras oriundas de reflorestamentos destinadas à serraria é uma realidade já há muitos anos, principalmente aquelas das espécies do gênero Eucalyptus. Visando buscar novas informações importantes para esse mercado, este trabalho objetivou determinar algumas propriedades mecânicas da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis de duas idades e provenientes de talhadia simples e de reforma. Os resultados indicaram que a madeira desse híbrido apresenta boas características tecnológicas, destacando-se a segunda tora (a partir de 3 m) com as melhores propriedades de flexão estática (Módulo de Elasticidade - MOE e Módulo de Ruptura - MOR) e Compressão Axial das fibras. As árvores de maior idade (166 meses) e que sofreram dois desbastes apresentaram as melhores propriedades de flexão estática e compressão axial.

Efeito da acetilação das partículas de madeira de Eucalyptus grandis e da inclusão de partículas de polietileno e de embalagens cartonadas nas propriedades de chapas de aglomerado

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da acetilação das partículas de madeira de Eucalyptus grandis e da inclusão de partículas de polietileno de baixa densidade (PEBD) e de alta densidade (PEAD) e de embalagens cartonadas nas propriedades de chapas de aglomerado. As partículas de madeira foram produzidas em laboratório a partir de toras que foram desdobradas em tábuas, convertidas em baguetas, depois em flocos e, finalmente, transformadas em partículas. Embalagens cartonadas e de polietino de alta e baixa densidades foram coletadas em depósitos de material reciclável e processadas em moinho de martelo. A acetilação foi realizada em autoclave com controle de pressão e temperatura. A acetilação promoveu significativa estabilização dimensional dos painéis, entretanto diminuiu algumas propriedades mecânicas. A adição de polietileno reduziu as propriedades mecânicas, em especial a flexão estática (MOR e MOE), porém, de modo geral, melhorou a estabilidade dimensional dos painéis, independentemente do tipo de partícula. No entanto, a adição de embalagens cartonadas reduziu a resistência mecânica e promoveu maior adsorção de vapor de água, inchamento em espessura e expansão linear, tanto nas chapas contendo partículas acetiladas quanto naquelas que não as continham.

Correção granulométrica de solos para aplicações em estradas florestais: estudo de caso com solos da CENIBRA

Este artigo apresenta um procedimento para estudo do comportamento mecânico de três solos oriundos da empresa CENIBRA S. A., localizada na cidade de Belo Oriente, Minas Gerais, Brasil, para fins de emprego em revestimento primário, reforço de subleito e sub-base de estradas florestais, classificados como argila amarela, argila vermelha e areia. Empregou-se, nesta investigação, a técnica de estabilização mecânica de solos com correção granulométrica. O programa de ensaios de laboratório englobou o uso de várias composições percentuais de solos, com base na mistura entre dois deles, de modo a obter um produto final eficiente para aplicações nas estradas florestais da CENIBRA S. A. Trabalhou-se com os percentuais de 60, 70 e 80% de areia e de 20, 30 e 40% das argilas nas composições das misturas, compactando estas na energia do ensaio Proctor Modificado. A melhor resposta mecânica foi obtida pela mistura de 80% de areia e 20% de argila amarela, com capacidade de carga representada pelo ISC de 63%.

Avaliação do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego por meio de ensaios geotécnicos

Este artigo aborda a viabilidade técnica do uso de solos locais, preferencialmente os de comportamento geotécnico laterítico, em camadas de reforço do subleito de rodovias vicinais de baixo volume de tráfego, através de ensaios geotécnicos e da classificação MCT (Miniatura, Compactado, Tropical). Para este propósito, consideraram-se amostras deformadas de solos coletadas no subleito das estradas VCS 493 e VCS 296, pertencente à malha rodoviária vicinal do município de Viçosa-MG, Brasil. O programa de estudo de laboratório envolveu a realização dos seguintes ensaios: (i) granulometria conjunta; (ii) limites de Atterberg (LL e LP); (iii) massa específica dos grãos do solo; (iv) compactação e CBR realizados na energia do Proctor normal; (v) compactação Mini-MCV; e (vi) perda de massa do corpo-de-prova por imersão em água. Os resultados desta pesquisa possibilitaram verificar que os solos de comportamento laterítico foram enquadrados no grupo LG' na classificação MCT e que, mesmo apresentando valores de Limite de liquidez e Índice de plasticidade elevados, quando compactados na energia do Proctor normal e, conseqüentemente, imersos em água, não apresentaram expansão com valor significativo no ensaio de CBR. Por outro lado, as areias saprolíticas apresentam perda de massa por imersão (Pi) difícil de ser previsto na Metodologia MCT, pois podem apresentar valores muito elevados e baixos, conforme a compacidade atingida durante o processo de compactação dos corpos-de-prova, como pode ser notado no resultado da amostra 8.

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.

Relação das propriedades mecânicas e densidade de postes de madeira de eucalipto com seu estado de deterioração

Este trabalho apresenta correlações obtidas entre propriedades mecânicas, densidade e o estado de deterioração de postes de eucalipto novos e retirados de serviço. O estado de deterioração foi determinado por inspeções em campo de postes da rede de distribuição de energia elétrica no sul do Brasil. Postes em diferentes estados de deterioração foram retirados da rede para os ensaios de flexão estática e medidas de densidade. Os testes mecânicos indicaram que os valores médios da resistência a flexão e da rigidez decrescem com o estado de deterioração do eucalipto. Entretanto, verificou-se uma grande variação nessas medidas com diferentes classes de deterioração apresentando resistência mecânica residual similar. Esse comportamento pode ser explicado pela influência da densidade da madeira nas correlações entre propriedades mecânicas e o estado de deterioração dos postes. Madeiras menos densas podem apresentar baixa resistência mecânica residual mesmo sem apresentar sinais de deterioração. O estudo da caracterização da madeira de eucalipto indicou que o estado de deterioração avaliado pela inspeção em campo, por si só não é um bom indicativo para prever a durabilidade das estruturas de madeiras, fazendo-se necessária uma análise preliminar da densidade da mesma.

Resistência ao choque da madeira de Platanus x acerifolia em diferentes condições de umidade

Este estudo teve como objetivo avaliar a resistência ao choque da madeira de plátano (Platanus x acerifolia (Airton) Willd.) ensaiada em condições de equilíbrio a 12% de umidade e ao PSF. Para tanto, foram utilizadas árvores procedentes de duas regiões fisiográficas do Estado do Rio Grande do Sul. Os corpos-de-prova foram submetidos ao choque utilizando pêndulo de CHARPY e avaliados quanto à resistência oferecida com a aplicação da carga nos planos tangencial e radial e posições de retirada (medula-casca) nas toras, nas duas regiões fisiográficas e em cada condição de umidade, de acordo com a Norma NF B51-009 (AFN, 1942). Para auxiliar na interpretação dos dados, determinou-se a massa específica aparente a 12% e saturada, teor de umidade, trabalho absorvido, coeficiente de resiliência e cota dinâmica. Dessa maneira, pôde-se verificar, por meio dos resultados, que a madeira de plátano é mais resistente ao choque na condição de madeira saturada (PSF) quando comparada com a condição a 12% de umidade. Todavia, os resultados do estudo indicaram que a madeira de plátano não é recomendada para usos que dependem de sua capacidade de absorver energia e dissipá-la.

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.

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.

Comparação entre valores de ensaios experimentais e calculados da resistência ao embutimento da madeira de Pinus taeda L.

Para dimensionar ligações entre membros estruturais de madeira com pinos metálicos (pregos ou parafusos), dois fenômenos devem ser levados em consideração: a flexão do pino metálico e a resistência da madeira ao embutimento. A norma brasileira ABNT NBR 7190:1997 preconiza a metodologia empregada em ensaios laboratoriais para determinação da resistência da madeira ao embutimento com pino metálico e, na ausência dos ensaios, especifica relações para estimar a resistência da madeira ao embutimento a partir da resistência na compressão. O objetivo desta pesquisa consistiu na comparação entre valores de resistência ao embutimento da madeira determinados experimentalmente e calculados utilizando parâmetros recomendados pela ABNT NBR 7190:1997. Pelos resultados dos testes de hipótese, pode-se concluir que a estimativa da resistência ao embutimento paralelo às fibras proposta pela ABNT NBR 7190:1997, que estabelece equivalência com os resultados de compressão na mesma direção, mostrou-se precisa para as madeiras de Pinus taeda L.. Entretanto, o mesmo não foi observado na direção normal em relação às fibras, possivelmente explicada pelo valor do coeficiente áe presente na equação para o cálculo de fe90.

Estimativas das propriedades de compostos LVL produzidos com paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) por meio de stress wave

Foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas de compósitos LVL produzidos com a madeira de paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex. Ducke), por meio de Stress Wave Timer. Os compósitos foram confeccionados em laboratório, dos quais foram retiradas amostras, que foram inicialmente destinadas à realização dos ensaios não destrutivos. Todas as amostras, com dimensões de 2,2 × 2,2 × 40 cm, foram ensaiadas, não destrutivamente, com a propagação de ondas nos sentidos flatwise e edgewise. Em sequência, as mesmas amostras foram destinadas à confecção de subamostras, para realização dos ensaios destrutivos, físicos (absorção de água, inchamento em espessura e inchamento residual) e mecânicos (resistência e rigidez à flexão estática flatwise; resistência e rigidez à flexão estática edgewise; resistência à compressão paralela e resistência ao cisalhamento paralelo e perpendicular). A velocidade de propagação das ondas (V0) e o módulo de elasticidade dinâmico (Emd), obtidos com o auxílio do Stress Wave, foram utilizados para elaboração de modelos de predição das propriedades avaliadas. Os resultados indicaram que o Stress Wave Timer apresenta resultados satisfatórios para predição das propriedades mecânicas de compósitos LVL. Com relação às propriedades físicas, embora tenham sido verificados modelos com ajustes significativos, constatou-se limitação dessa ferramenta para predição desses parâmetros. Contudo, considerando ambas as propriedades, físicas e mecânicas, os melhores ajustes foram observados em amostras ensaiadas com a propagação de ondas no sentido edgewise e com o uso da variável independente Emd.

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.

ANÁLISE DA DEFORMAÇÃO RESIDUAL LONGITUDINAL E SUA RELAÇÃO COM PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DA MADEIRA DE ACÁCIA-NEGRA

RESUMOA madeira de acácia-negra tem sido utilizada em nichos que conferem pouco valor agregado à esse material. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar as deformações residuais longitudinais (DRL) e suas relações com propriedades da madeira de Acacia mearnsii. Para tanto, foram selecionadas 60 árvores em plantios com idades distintas (4 e 7 anos) no Município de Piratini, RS. As características de crescimento avaliadas consistiram em diâmetro à altura do peito (1,3 m; DAP), espessura de casca (EP) e altura comercial (h). As propriedades físicas avaliadas massa específica básica (ρ) e teorde umidade à base seca (Tu). Já o tempo de propagação de onda ultrassonora foi determinado em conformidade com o procedimento NBR 15521. As propriedades mecânicas foram o módulo de elasticidade dinâmico (Ed), bem como as propriedades descritas no procedimento normativo D143-94, através dos ensaios de flexão estática, compressão paralela às fibras e Dureza Janka. ADRLesuas relações com as propriedades da madeira mostraram-se semelhantes aos resultados encontrados na literatura para a madeira de espécies do gênero Eucalyptus. No entanto, em magnitude, tais níveis se mostraram sensivelmente menores, conferindo à madeira de acácia-negra no que se refere a esse parâmetro de qualidade, indicação para a confecção de produtos sólidos.

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.