Cp 053678

José Roberto de Lima Murad

As propriedades físicas, mecânicas

e meso-estrutural do bambu Guadua

weberbaueri do Acre

Dissertação de Mestrado

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do título de Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil do Centro Técnico Científico da PUC-Rio.

Orientador: Khosrow Ghavami

Rio de Janeiro, março de 2007.

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PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410776/CA


As propriedades físicas, mecânicas

e meso-estrutural do bambu Guadua

weberbaueri do Acre

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do título de Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil do Centro Técnico Científico da PUC-Rio. Aprovada pela Comissão Examinadora abaixo assinada.

Prof. Khosrow Ghavami Orientador

Departamento de Engenharia Civil - PUC-Rio

Prof. Conrado de Souza Rodrigues Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Prof. Romildo Dias Tolêdo Filho

Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ

Prof. José Luiz Mendes Ripper Departamento de Artes e Design - PUC-Rio

Prof. José Eugênio Leal

Coordenador Setorial do Centro Científico Tecnológico da Puc-Rio

Rio de Janeiro, 26 de março de 2007.

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Todos os direitos reservados. É proibida a reprodução total ou parcial do trabalho sem autorização do autor, do orientador e da universidade.


Graduou-se em Engenharia Civil, pela Universidade Federal do Acre (UFAC), em abril de 2003. Concluiu curso de especialização em Gestão de Recursos Ambientais em 2004. Ingressou no curso de mestrado em Engenharia Civil da PUC-Rio em março de 2004, onde em conjunto com o Prof. Khosrow Ghavami vem contribuindo em pesquisas na área de materiais não convencionais.

Ficha Catalográfica

CDD: 624

Murad, José Roberto de Lima As propriedades físicas, mecânicas e meso-estrutural

do bambu Guadua weberbaueri do Acre / José Roberto de Lima Murad; orientador: Khosrow Ghavami – Rio de Janeiro: PUC, Departamento de Engenharia Civil, 2005.

v., 120 f: il. ; 30 cm Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) -

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.

Inclui bibliografia.

1. Engenharia Civil – Teses. 2. Bambu. 3. Guadua weberbaueri. 4. Propriedades físicas. 5. Propriedades mecânicas. 6. Propriedades meso-estrutural. 7. tratamento. 8. Análise estrutural de treliças. 9. Materiais não convencionais. I. Ghavami, Khosrow. II. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Engenharia Civil. III. Título.

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Aos meus pais, Labib e Maria Helena,

que estiveram ao meu lado em todos os

momentos, acreditando e apoiando meus

sonhos.

E a Priscilla Augusta, noiva e amiga,

que nesses três anos de convivência

procurou elevar o sentido de nossas vidas

unindo o amor à amizade e à cumplicidade,

e permitindo, através de seu espírito crítico,

de sua visão científica e de sua ética, que

juntos crescêssemos em nossas vidas,

pessoal e profissional. Que a franqueza da

nossa amizade e do nosso amor seja um

exemplo para nossos filhos que ainda virão.

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Agradecimentos

A Deus, por existir e me proteger.

A meus pais, Labib e Maria Helena, que tanto deram de si para minha formação

e pelas incomparáveis lições de vida.

A minha noiva, Priscilla Augusta, por ter compartilhado comigo também os

momentos difíceis, e por sua inigualável ajuda, compreensão e amor.

Ao grande amigo, professor e orientador, Ghavami, por toda atenção, disposição

dispensada e bibliografia cedida para a realização deste trabalho.

Aos tios Ramis e Zaíra, que fizeram da sua casa a extensão da minha e ao amor

e carinho a mim dedicado.

Aos meus sogros - José Augusto e Maria José, Irmãos – Fabíola e Rafael,

cunhados, tios, avó, sobrinhos e toda família, que sempre me apoiaram e tanto

me incentivaram.

Ao professor Sidnei Paciornik, pela colaboração na utilização do Processamento

Digital de Imagem.

Aos professores Felipe José da Silva e Clelio Thaumaturgo, por terem aberto as

portas do laboratório do IME para a realização dos ensaios de resistência à

tração e cisalhamento.

A todos professores do DEC – Estruturas, pelos conhecimentos adquiridos

durante o curso.

Aos técnicos e amigos do LEM, Euclides, José Nilson, Evandro e Haroldo, pela

ajuda nos trabalhos experimentais e pelos momentos compartilhados no

laboratório.

A Rita, Ana Roxo e Fátima, pela atenção e ajuda.

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Aos colegas de Mestrado, em especial aos de maior convivência: Ygor Netto,

Amanda Jarek, Adenilson Oliveira, Cláudia O. Pacheco, Renato Mendes,

Joaquim Nunes, Liliane Veloso, Diego, Diogo Mota, Daniel El Jaick, Lucas,

Thiago Pecim e Patrício Pires.

Aos amigos Luis Alberto Torres Cruz e Eliane Pires, pela amizade, bibliografia

cedida e ajuda oferecida na conclusão deste trabalho.

Ao Evandro e Paulo Henrique Andrade pela ajuda com o corte, manuseio e

envio dos bambus do Acre para o Rio de Janeiro.

Aos professores Roberto Feres, Marcos Silveira e Maria Alice, pela bibliografia

cedida.

Ao arquiteto belga e amigo Sven Mouton, pela confiança a mim depositada à

realização da análise estrutural do projeto do Centro Comunitário Camburi. A

Vice-Reitoria Acadêmica da PUC-Rio pela ajuda financeira.

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Resumo

Murad, José Roberto de Lima; Ghavami, Khosrow. As propriedades físicas, mecânicas e meso-estrutural do bambu Guadua weberbaueri

do Acre. Rio de Janeiro, 2007. 120p. Dissertação de Mestrado – Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

O bambu apresenta baixo consumo de energia e baixo custo de produção,

além de ser um material renovável e ecológico. É um material potencialmente

promissor que vem demonstrando grandes qualidades para a construção civil.

Estudos mostraram que a relação resistência à tração e peso específico do

bambu é 2,77 vezes maior que a do aço. Este trabalho tem como objetivo a

caracterização física, mecânica e meso-estrutural do bambu da espécie Guadua

weberbaueri para possível aplicação na engenharia civil como material não

convencional. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram valores

compatíveis a outras espécies pesquisadas. Concluiu-se que o material quando

sujeito a carga de tração, cisalhamento ou compressão apresentou

comportamento semelhante ao de outras espécies já estudadas, desde 1979, no

Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio, sob a orientação do professor

Khosrow Ghavami. Onde foram desenvolvidos vários programas de investigação

para o emprego do bambu e outras fibras vegetais na construção de edificações

de baixo custo, substituindo produtos de asbesto, aço, cimento e outros

materiais poluentes e não renováveis. Podendo este ser utilizado como material

alternativo na engenharia civil.

Palavras-chave:

Bambu; Guadua weberbaueri; propriedades físicas; propriedades mecânicas; propriedades meso-estruturais; tratamento; materiais não convencionais.

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Abstract

Murad, José Roberto de Lima; Ghavami, Khosrow. The physical, mechanical and meso-structural properties of the bamboo Guadua

weberbaueri of Acre. Rio de Janeiro, 2007. 120p. Dissertação de Mestrado – Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.

The bamboo presents low consumption of energy and low cost of

production, beyond being a renewable and ecological material. It is a potentially

promising material that comes demonstrating great qualities for the civil

construction. Studies had shown that the relation tensile strenght and specific

weight of the bamboo is 2,77 times bigger that of the steel. This thesis presents

the results of an experimental investigation to establish the physical, mechanics

and meso-structural, of the bamboo of the species Guadua weberbaueri for

possible application in the civil engineering as a non-conventional material. The

results of the mechanical rehearsals showed compatible values to other

researched species. It was concluded that the material when subject to traction

loads, shear or compression presented similar behavior to the of other studied

species already, since 1979, in the Department of Civil Engineering of PUC-Rio,

under the orientation of professor Khosrow Ghavami. Where some programs of

inquiry for the vegetal job of the bamboo and other staple fibers in the

construction of edifications of low cost had been developed, substituting pollutant

products of asbestos, steel, cement and other pollutant materials didn’t renew.

Being able this being used as non-conventional material in civil engineering.

Key Words:

Bamboo; Guadua weberbaueri; physical properties; mechanical properties;

meso-structural properties; treatment; non-conventional materials.

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Sumário

1 Introdução 18

1.1. Objetivo 19

1.2. Estrutura do trabalho 19

2 Revisão bibliográfica 20

2.1. Introdução 20

2.2. Guadua weberbaueri 25

2.3. As florestas abertas com bambu no sudoeste da Amazônia 25

2.4. Manejo e processo de preparo para uso 27

2.4.1. Idade do corte 28

2.4.2. Período de corte 29

2.4.3. Cura 30

2.4.4. Secagem do bambu 31

2.5. Tratamentos preservativos 32

2.5.1. Métodos de aplicação de preservativos 33

2.6. Meso-estrutura do bambu 34

2.7. Características físicas 37

2.8. Propriedades mecânicas 38

3 Materiais e métodos 41

3.1. Propriedades físicas 41

3.1.1. Peso específico 41

3.1.2. Teor de umidade natural 42

3.1.3. Absorção de água 42

3.1.4. Mudanças dimensionais 43

3.2. Determinação das propriedades meso-estrutural 44


3.3.1. Determinação das propriedades mecânicas 46

3.3.1.1. Determinação da resistência à tração 46

3.3.1.2. Resistência ao cisalhamento longitudinal 48

3.3.1.3. Resistência à compressão axial 49

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4 Resultados e discussões 51

4.1. Tratamentos preservativos 51

4.2. Propriedades físicas 53

4.2.1. Absorção de água 53

4.2.2. Peso específico 54

4.2.3. Variações dimensionais 55

4.2.4. Teor de umidade natural 56

4.3. Propriedades meso-estruturais 58


4.4.1. Resistência à tração axial 63

4.4.2. Resistência ao cisalhamento longitudinal 67

4.4.3. Resistência à compressão axial 69

5 Conclusões e sugestões 74

5.1. Conclusões 74

5.2. Sugestões 75

6 Referências bibliográficas 77

7 Anexo I. Figuras e Tabelas referentes à análise dos resultados dos ensaios

físicos, mecânicos e meso-estruturais. 83

8 Anexo II. Figuras dos ensaios de resistência à tração, cisalhamento e

compressão. 92

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Lista de figuras

Figura 2.1 - Armadura longitudinal de pilar em bambu. Fonte: Rosa (2002). 20

Figura 2.2 - Fôrmas permanentes de lajes armadas com bambu. Fonte: Achá

(2002). 21

Figura 2.3 - Tratamento e concretagem de lajes armadas com bambu. Fonte:

Achá (2002). 21

Figura 2.4 - Stand do SEBRAE/AC - Feira do Empreendedor - Exposição

Agropecuária do Estado do Acre – EXPOACRE – 2005. 23

Figura 2.5 - Memorial Indígena - Campo Grande - MS. Fonte: Ghavami (1992). 24

Figura 2.6 - Ponte de bambu em Stuttgart, Alemanha. Fonte: Ghavami (1992). 24

Figura 2.7 - Vistas frontal e interna da Catedral construída em bambu na

Colômbia. Fonte: Ghavami (1992). 24

Figura 2.8 - Distribuição da floresta aberta com bambu no sudoeste da

Amazônia. Mapa produzido a partir da interpretação visual de imagens

Landsat TM falsa-côr (bandas 3, 4 e 5), por B.W. Nelson com imagens do

INPE (Brasil) e por R. Kalliola, utilizando imagens do INRENA (Peru). Fonte:

Oliveira (2000). 26

Figura 2.9 - Bambu Guadua weberbaueri do Acre com 4 meses de idade, ainda

com brácteas. 28

Figura 2.10 - Bambu Guadua weberbaueri maduro, idade estimada 3 anos. 29

Figura 2.11 - Cura na touceira – Bambu Guadua weberbaueri do Acre. 30

Figura 2.12 - Variação da fração volumétrica das fibras na espessura do colmo

do bambu Guadua weberbaueri do Acre. 35

Figura 2.13 - Detalhes da microestrutura do bambu – conjunto vascular (LIESE,

1998). 35

Figura 3.1 - Corpo de prova para os ensaios de peso específico e teor de

umidade natural. 42

Figura 3.2 - Pesagem do corpo de prova do ensaio de absorção de água. 43

Figura 3.3 - Esquema do processamento digital de imagens. 44

Figura 3.4 - Lixamento e polimento da amostra. 45

Figura 3.5 - Aquisição Digital de Imagens. 45

Figura 3.6 - Forma e dimensões do corpo de prova. 47

Figura 3.7 - Ensaio de resistência à tração. 48

Figura 3.8 - Corpos de prova e ensaio de resistência ao cisalhamento

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longitudinal. 49

Figura 3.9 - Ensaio de resistência à compressão e sistema de aquisição de

dados - Vischay. 50

Figura 4.1 - Bambus após tratamento. 52

Figura 4.2 - Detalhe dos bambus tratados em banhos de imersão à quente com:

água (a), Jimo Cupim® (b), querosene (c) e óleo queimado (d). 53

Figura 4.3 - Comparação das variações dimensionais da espécie Guadua

weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 56

Figura 4.4 - Imagem do bambu Guadua weberbaueri seccionada em 4 fatias. 58

Figura 4.5 - Correção de iluminação. 58

Figura 4.6 - Segmentação. 59

Figura 4.7 - Eliminação de ruídos. 59

Figura 4.8 - Preenchimento dos espaços vazios. 59

Figura 4.9 - Comparação entre resultados para a amostra seccionada em 4 e 16

seções. 60

Figura 4.10 - Comparação entre resultados para a amostra seccionada em 8 e

16 seções. 61

Figura 4.11 - Comparação entre resultados para a amostra seccionada em 12 e

16 seções. 61

Figura 4.12 - Variação da fração volumétrica do bambu Mosó, seccionada em 4,

8, 12 e 16 fatias. 62

Figura 4.13 - Variação da fração volumétrica da amostra da base do bambu

Dendrocalamus giganteus seccionada em 4 e 16 partes. 62

Figura 4.14 - Distribuição de fibras na espessura de bambu Mosó obtida por

Amada (1996). 63

Figura 4.15 - Comparação da resistência à tração da espécie Guadua

weberbaueri com outras espécies. 66

Figura 4.16 - Comparação do módulo de elasticidade da espécie Guadua

weberbaueri com outras espécies. 67

Figura 4.17 - Comparação da resistência ao cisalhamento da base do bambu

Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 69

Figura 4.18 - Curvas tensão – deformação obtidas no ensaio de resistência à

compressão – amostras sem nó. 71


compressão – amostras com nó. 71

Figura 4.20 - Comparação da resistência à compressão da base do bambu

DBD


Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 72

Figura 4.21 - Comparação do módulo de elasticidade longitudinal da base do

bambu Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

73

Figura A.I. 1 - Absorção de água do bambu Guadua weberbaueri. 83

Figura A.I. 2 - Comparação da absorção de água da espécie Guadua


Figura A.I. 3 - Comparação do peso específico da espécie Guadua weberbaueri

com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 84

Figura A.I. 4 - Variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri. 85

Figura A.I. 5 - Comparação do teor de umidade natural da espécie Guadua


Figura A.I. 6 - Fração volumétrica da amostra dividida em 2 fatias. 86






Figura A.I. 12 - Resistência à tração da base da espécie Guadua weberbaueri. 88

Figura A.I. 13 - Módulo de elasticidade da base da espécie Guadua weberbaueri.

89

Figura A.I. 14 - Resistência ao cisalhamento e módulo de elasticidade da base

do bambu Guadua weberbaueri. 90

Figura A.II. 1 - Curva tensão de tração-deformação do corpo de prova 1 - fatia

externa da região basal do bambu Guadua weberbaueri. 92


interna da região basal do bambu Guadua weberbaueri. 93










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DBD









Figura A.II. 29 - Curva tensão de compressão-deformação da região basal sem

nó do bambu Guadua weberbaueri. 106

Figura A.II. 30 - Curva tensão de compressão-deformação da região basal com

nó do bambu Guadua weberbaueri. 107

Figura A.II. 31 - Curva tensão de cisalhamento do corpo de prova 1 - fatia


Figura A.II. 32 - Curva tensão de cisalhamento do corpo de prova 2 - fatia interna

da região basal do bambu Guadua weberbaueri. 108






















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Lista de tabelas

Tabela 2.1 - Relação energia de produção por unidade de tensão. Fonte:

Ghavami (1992). 22

Tabela 2.2 - Relação resistência à tração X peso específico. Fonte: Ghavami

(1992). 22

Tabela 2.3 - Resistência mecânica da espécie Phyllostachys bambusoide (LEE

et al., 1994). 40

Tabela 4.1 - Porcentagem de absorção de água do bambu G. weberbaueri. 53

Tabela 4.2 - Comparação da absorção de água da espécie Guadua weberbaueri


Tabela 4.3 - Comparação do peso específico da espécie Guadua weberbaueri


Tabela 4.4 - Variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri. 55

Tabela 4.5 - Comparação do teor de umidade natural da espécie Guadua


Tabela 4.6 - Porcentagem do volume de fibras em cada seção. 60

Tabela 4.7 - Resistência à tração e módulo de elasticidade da base da espécie

Guadua weberbaueri. 64

Tabela 4.8 - Resistência ao cisalhamento da base do bambu Guadua

weberbaueri. 67

Tabela 4.9 - Resistência à compressão, módulo de elasticidade longitudinal,

módulo de elasticidade transversal e coeficiente de Poisson da base do

bambu Guadua weberbaueri. 70

Tabela A.I. 1 - Comparação das variações dimensionais da espécie Guadua


Tabela A.I. 2 - Comparação da resistência à tração e módulo de elasticidade da

espécie Guadua weberbaueri com outras espécies. 89

Tabela A.I. 3 - Comparação da resistência ao cisalhamento da base do bambu

G. weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 90

Tabela A.I. 4 - Comparação da resistência à compressão da base do bambu G.


Tabela A.I. 5 - Comparação do módulo de elasticidade longitudinal da base do

bambu G. weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio. 91

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Lista de símbolos

E Módulo de elasticidade

Ec Módulo de elasticidade do compósito

Ef Módulo de elasticidade da fibra

Em Módulo de elasticidade da matriz

Vf Fração volumétrica das fibras

Vm Fração volumétrica da matriz

V Volume

Ps Peso seco ao ar

P0 Peso seco em estufa

Pn Peso saturado

h Teor de umidade natural

A Quantidade de água absorvida

VD Variação dimensional

Dv Dimensão após saturação

Ds Dimensão na condição de seco ao ar

VR Variação radial

VL Variação longitudinal

VC Variação circunferencial

fb Resistência à compressão

L Comprimento

D Diâmetro

ε Deformação

γ Peso específico total

στ Resistência à tração

ν Coeficiente de Poisson

τ Resistência ao cisalhamento

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1 Introdução

O desenvolvimento de materiais de baixo custo na construção civil torna-

se uma exigência atual básica. Os materiais convencionais mobilizam vultuosos

recursos financeiros, consomem muita energia e requerem processos

centralizados de produção. Neste sentido impõem-se materiais ecológicos de

baixo custo e reduzido consumo de energia de produção, minimizando a

poluição, o consumo de energia, garantindo a conservação dos recursos não

renováveis e a manutenção de um ambiente saudável que não favoreça a

proliferação de doenças (GHAVAMI, 1992).

As fibras de côco, sisal, cinza de casca de arroz e o bambu apresentam

propriedades similares aos materiais tradicionais, podendo substituí-los,

obtendo-se assim vantagens não só econômicas, mas também de ordem

técnica. O bambu é de fundamental importância para o desenvolvimento

sustentável, principalmente no que diz respeito a habitações populares. O baixo

consumo de energia em sua produção, a grande abundância e o baixo preço

caracterizam o bambu como material potencialmente promissor, além de

contribuir com a redução da poluição, conservando os recursos naturais. O

bambu é usado como material de baixo custo, empregado na construção

principalmente como alternativa para o aço em estruturas de concreto e

estruturas espaciais (GHAVAMI, 1995).

Este trabalho dá continuidade a um programa de pesquisas de materiais

não convencionais com utilização na construção civil, que vem sendo

desenvolvido desde 1979 pelo Departamento de Engenharia Civil da Pontifícia

Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC-Rio, sob orientação do professor

Khosrow Ghavami.

Neste trabalho é apresentada uma revisão bibliográfica geral, bem como

os resultados que permitam a caracterização quanto as propriedades físicas,

mecânicas e meso-estrutural da espécie Guadua weberbaueri, colhida na

Reserva Florestal Humaitá, em Porto Acre – Acre.

DBD


19

1.1. Objetivo

A espécie Guadua weberbaueri tem sido muito estudada por engenheiros

florestais e biólogos, porém, na engenharia civil o mesmo não ocorre. A falta do

conhecimento de suas propriedades físicas, mecânicas e meso-estrutural levam

a pouca utilização deste material. Este trabalho visa avaliar o desempenho

físico-mecânico por meio de ensaios destrutivos e não destrutivos, do bambu

Guadua weberbaueri visando à obtenção de informações e recomendações

técnicas sobre a utilização desse material e sua aplicação na engenharia civil,

viabilizando o uso do bambu como material de engenharia economicamente

viável.

1.2. Estrutura do trabalho

Esta dissertação está dividida em 8 capítulos.

Apresenta-se no capítulo 1uma breve introdução;

No capítulo 2 faz-se uma revisão bibliográfica abordando as principais

características físicas, mecânicas e meso-estrutural de outras espécies de

bambu estudadas na PUC-Rio e encontradas na literatura pesquisada;

O capítulo 3 descreve a metodologia utilizada para a determinação das

propriedades físicas, mecânicas e meso-estrutural da espécie Guadua

weberbaueri;

No capítulo 4, os resultados obtidos são apresentados, analisados e

comparados com resultados de outras espécies publicados em trabalhos

anteriores. Também foram realizados seis tipos de tratamentos preservativos;

Finalmente, no capítulo 5, as conclusões e sugestões para trabalhos

futuros;

Nos capítulos 6, 7 e 8 são apresentados as conclusões e anexos.

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2 Revisão bibliográfica

2.1. Introdução

As características físicas, mecânicas, forma, pouco peso, fácil

disponibilidade e baixo custo, tornam o uso do bambu como material de

construção uma tradição nos países onde a planta cresce em abundância,

principalmente nas zonas tropicais e subtropicais da Ásia e em alguns países da

América Latina, onde dela se obtém alimento, moradia, infinidade de objetos de

uso doméstico, ferramentas, instrumentos musicais, etc.

Experiências realizadas no Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio

demonstram que o bambu combina com qualquer outro tipo de material, sendo

possível seu uso na construção de lajes, vigas e pilares de concreto, podendo

substituir o uso do aço e reduzindo o custo da obra. As principais vantagens do

bambu quando empregado como reforço ao concreto são: baixa energia por

unidade de tensão (comparado com o aço) e alta resistência à tração.

Vê-se nas Figuras 2.1, 2.2 e 2.3 substituições das tradicionais armaduras

de aço por bambu.

Figura 2.1 - Armadura longitudinal de pilar em bambu. Fonte: Rosa (2002).

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21

Figura 2.2 - Fôrmas permanentes de lajes armadas com bambu. Fonte: Achá (2002).

Figura 2.3 - Tratamento e concretagem de lajes armadas com bambu. Fonte: Achá

(2002).

Outras características positivas do bambu:

• Possui elevada resistência à tração com relação ao peso, se

comparado com o aço, concreto ou madeira;

• A superfície externa natural é lisa, limpa, de cor natural atrativa e

não requer pintura, raspagem ou polimento;

• É disponível em quase em todo o mundo nas regiões de clima

tropical e sub-tropical, abundante, de rápido crescimento, de

baixo custo e de baixa energia de produção;

• Pode ser cortado tanto longitudinalmente como transversalmente

com o auxílio de ferramentas simples em razão de sua

constituição fibrosa;

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22

• É um material fácil de ser transportado e armazenado devido a

sua forma circular e seção oca o que fazem com que seja um

material leve.

A Tabela 2.1 apresenta uma comparação baseada na energia de produção

por unidade de tensão para materiais de construção.

Tabela 2.1 - Relação energia de produção por unidade de tensão. Fonte: Ghavami

(1992).

Material Bambu Madeira Concreto Aço

MJ/m3/MPa 30 80 240 1500

Compara-se na Tabela 2.2 a relação entre resistência à tração e peso

específico do bambu e de outros materiais de construção com a resistência do

aço.

Tabela 2.2 - Relação resistência à tração X peso específico. Fonte: Ghavami (1992).

Material

Resistência à

Tração

σt (N/mm2)

Peso

específico

(N/mm310-2) R=(σt / γγγγ)10-2 R / Raço

Aço (CA 50A) 500 7,83 0,63 1,00

Bambu 140 0,80 1,75 2,77

Alumínio 304 2,70 1,13 1,79

Ferro Fundido 281 7,20 0,39 0,62

Nota-se que o bambu apresenta uma resistência à tração x peso

específico 2,77 vezes maior que a do aço.

O bambu possui, no entanto, algumas desvantagens: complexidade das

conexões e aspectos artesanais de produção, além de apresentar baixo módulo

de elasticidade, variação de seu volume por absorção de água e suscetibilidade

ao ataque químico e de microorganismos (GHAVAMI, 1992).

Pela sua versatilidade, o bambu é um dos materiais mais antigos a ser

utilizado pela humanidade. Há registros de uso do bambu na engenharia no

início da civilização, na China, onde pontes suspensas foram construídas com

cabos de bambu, dando origem a pontes e coberturas suspensas que hoje são

construídas com cabos de aço. Técnicas de construção desenvolvidas na Índia

DBD


23

neste período são até hoje utilizadas em países orientais como Indonésia,

Taiwan e Tailândia. A eficiência deste material para a construção civil é

comprovada considerando a durabilidade das obras construídas pelos povos

asiáticos. As Figuras 2.4 a 2.7 apresentam construções em bambu.

Figura 2.4 - Stand do SEBRAE/AC - Feira do Empreendedor - Exposição Agropecuária

do Estado do Acre – EXPOACRE – 2005.

DBD


24

Figura 2.5 - Memorial Indígena - Campo Grande - MS. Fonte: Ghavami (1992).

Figura 2.6 - Ponte de bambu em Stuttgart, Alemanha. Fonte: Ghavami (1992).

Figura 2.7 - Vistas frontal e interna da Catedral construída em bambu na Colômbia.

Fonte: Ghavami (1992).

DBD


25

Em países da América do Sul com abundância do material, como

Colômbia, Peru e Equador, várias aplicações têm sido exploradas,

principalmente na confecção de paredes, muros e andaimes. A Colômbia é o

país da América Latina que mais emprega o bambu na construção de habitações

populares. A fim de solucionar os problemas habitacionais na Colômbia, vêm se

desenvolvendo programas governamentais que incentivam o uso deste material.

O Brasil possui registros que mostram a eficiência do bambu. A partir de 1979

quando o professor Khosrow Ghavami iniciou estudos com bambus no Brasil,

seu emprego vem ganhando importância econômica e espaço na construção

civil. No meio rural está sendo utilizado em cercas, paredes de pau a pique,

tubulações para irrigação, etc. Construções de grande porte como casas,

pousadas e lojas afirmam a qualidade e beleza do material (CRUZ, 2002).

2.2. Guadua weberbaueri

Guadua weberbaueri é um bambu lenhoso, arborescente e espinhoso. A

espécie apresenta uma estrutura vegetativa modular composta de rizomas,

brotos aéreos sem ramos e folhas, e colmos com ramos e folhas. Este bambu

possui um sistema subterrâneo rizomático extensivo, persistente e ramificado,

que cresce horizontalmente próximo à superfície do solo (em torno de 20 cm de

profundidade), podendo atingir profundidades maiores ou até mesmo emergir a

superfície, ao desviar de obstáculos como raízes grandes (SILVEIRA, 2001). Por

ser curto, grosso, curvado, achatado dorsiventralmente, o rizoma é classificado

como paquimorfo (LONDOÑO, 1992).

2.3. As florestas abertas com bambu no sudoeste da Amazônia

A vegetação na região sudoeste da bacia Amazônica é caracterizada pela

ocorrência de florestas de transição entre a Amazônia e áreas extra-amazônicas

(PRANCE, 1989), predominando nesse cenário, a Floresta Ombrófila Aberta

(IBGE, 1997). Esta tipologia florestal é marcada pela abundância de palmeiras,

cipós ou bambus no dossel normalmente aberto, o que permite o

reconhecimento de fácies desta floresta (VELOSO et al., 1991).

As florestas abertas com bambu do gênero Guadua, “Pacales” no Peru e

“Tabocais” no Acre, são incomuns na Amazônia, mas no sudoeste da bacia,

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26

cobrem áreas extensas, sendo uma das poucas formações florestais

amazônicas reconhecidas facilmente a partir de imagens do sensor orbital

Landsat Thematic Mapper (Bandas 3, 4 e 5) (SILVEIRA, 2001). As manchas de

floresta com bambu possuem de 10 a 104 km² (SILVEIRA, 2001) e sua

identificação é possível, pois a densa folhagem do bambu reflete o infra-

vermelho próximo e médio (bandas 4 e 5) mais que outras espécies (NELSON,

1994).

Através dos dados espectrais de 15 cenas contíguas de imagens de

satélite entre 7-11º latitude S e 66-74º longitude W, Nelson (1994) calculou em

121.000 km² a área ocupada pela floresta com bambu no sudoeste da

Amazônia. Análises de imagens adicionais (SILVEIRA, 2001) estimaram em

180.000 km² a área coberta por este tipo de floresta no Brasil, Peru e Bolívia

(Figura 2.8).

Figura 2.8 - Distribuição da floresta aberta com bambu no sudoeste da Amazônia. Mapa

produzido a partir da interpretação visual de imagens Landsat TM falsa-côr (bandas 3, 4

e 5), por B.W. Nelson com imagens do INPE (Brasil) e por R. Kalliola, utilizando imagens

do INRENA (Peru). Fonte: Oliveira (2000).

O bambu ocorre em cinco, dentre as onze tipologias florestais identificadas

no Acre (GOVERNO DO ESTADO DO ACRE, 2000). A floresta com bambu

dominando, a floresta com bambu mais floresta com palmeiras, a floresta com

bambu mais floresta densa e a floresta com bambu em área aluvial, representam

38% da cobertura florestal do Acre. A floresta com palmeiras mais floresta com

bambu representa 21% da vegetação.

As primeiras observações sobre a fisionomia da floresta com bambu foram

efetuadas por Huber (1904), durante viagem exploratória ao alto Solimões e

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27

principais afluentes. As espécies do gênero Guadua em geral apresentam

espinhos nos colmos e ramos, e assim como outros bambus são semelparas

(um único evento de reprodução sexuada) e monocárpicas (morrem após esse

evento) (SILVEIRA, 2001). Guadua é um dos gêneros de bambu com maior

amplitude de distribuição no novo mundo (LONDOÑO e PETERSON, 1991), e a

maioria das 33 espécies ocorre no México, América Central e na América do Sul,

com exceção do Chile, em savanas, cerrados e florestas de galeria, florestas

montanas baixas e florestas tropicais de terras baixas (CLARK, 1995).

No Acre, Guadua weberbaueri Pilger e G. sarcocarpa, Londoño & Peterson

apresentam uma distribuição ampla, ocorrendo freqüentemente nos interflúvios

tabulares. G. superba Huber restringe-se às florestas temporariamente alagadas

ou a áreas de drenagem deficiente, enquanto G. angustifolia Kunth apresenta

uma distribuição mais restrita (SILVEIRA, 2001).

Guadua weberbaueri Pilger é uma espécie de bambu que ocorre a 1.500 m

de altitude na cordilheira dos Andes (CLARK, 1995), desce o piemonte na região

de Pucalpa ao norte até Puerto Maldonado mais ao sul, no Peru, penetrando em

território brasileiro através dos interflúvios colinosos das terras baixas no Acre,

ocupando grandes clareiras e dominando o dossel das florestas. Esta espécie

tem um ciclo de vida estimado entre 29-32 anos (SILVEIRA, 1999), após o qual

floresce e morre, depositando toneladas de material morto no solo em um

espaço de tempo curto (TOREZAN e SILVEIRA, 2000). O ciclo de vida do

bambu pode afetar o funcionamento do sistema, já que a deposição do material

morto provavelmente tem implicações sobre a produtividade primária, fluxo de

energia, decomposição, ciclagem de nutrientes e a microbiota do solo

(SILVEIRA, 2001), sendo um elemento oportuno para análises de relações

espécie-ecossistema (GRIMM, 1995).

2.4. Manejo e processo de preparo para uso

Existem diversos métodos preservativos que prolongam a vida útil do

bambu. Realizou-se um conjunto de procedimentos para obtenção de melhores

resultados e maior durabilidade na utilização do bambu. O bambu, por ser

passivo de alterações por influência das mudanças climáticas ou de organismos

animais ou vegetais, necessita de tratamento para que atinja uma maior

durabilidade e resistência. Devendo ser realizado procedimentos e cuidados

especiais, que vão desde o corte até sua utilização final, como: corte segundo a

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28

idade e grau de maturidade, cura, secagem, tratamentos preservativos contra

fungos e insetos.

2.4.1. Idade do corte

O bambu maduro é o que apresenta melhores características de

resistência e é, portanto o apropriado para ser utilizado com fins construtivos. O

grau máximo de sazonamento é atingido em um período que varia de 3 a 7 anos

após seu nascimento. Apresentam-se certas características na planta por meio

das quais se reconhecem os colmos maduros e levando-as em consideração se

procede ao corte. A maioria dos bambus imaturos apresentam cor verde forte,

superfície macia, brácteas (folhas originadas nos nós que envolvem o broto

como proteção) ainda aderidas, uma fina penugem branca cerosa que se

desprende facilmente e poucos galhos no talo (Figura 2.9).

Figura 2.9 - Bambu Guadua weberbaueri do Acre com 4 meses de idade, ainda com

brácteas.

A maioria dos bambus maduros apresentam côr verde mate, superfície

dura, pouca ou nenhuma bráctea aderida ao talo, escassa penugem, manchas

escuras jaspeadas que são maiores em quantidade e intensidade em relação ao

grau de sazonamento e possuem grande profusão de galhos (Figura 2.10). Os

colmos que além destas características apresentam manchas amarelas já não

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29

são mais utilizáveis porque estão começando a decadência para depois secarem

(CULZONI, 1986).

Figura 2.10 - Bambu Guadua weberbaueri maduro, idade estimada 3 anos.

2.4.2. Período de corte

Alguns povos da Índia acreditam que fazendo a colheita no tempo em

que não se tem lua no céu, ou seja, na fase nova ou crescente, o bambu não

sofrera ataque de insetos (LOPEZ, 2003). Em alguns países americanos

procede-se ao contrário, realizando-se o corte na fase de lua minguante.

Afirmam que nesse período a planta possui o mínimo conteúdo de seiva com o

que se consegue uma secagem mais rápida (SPENCE, 1982). No Brasil, os

fabricantes de móveis aconselham que a melhor época para colher os colmos é

nos meses que não ter letra "r" no nome (maio, junho, julho e agosto) e na fase

da lua minguante. Garantem que dessa forma o colmo não estragará

posteriormente. Experimentos realizados por Plank e Deogum não resultaram

em evidências suficientes para justificar a crença de que uma fase ou mês fosse

mais propício para o corte do bambu (LOPEZ, 2003).

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30

2.4.3. Cura

A cura torna os colmos menos susceptíveis ao ataque dos insetos

que são atraídos pelo amido e glucose da seiva. Consiste na expulsão ou

diminuição do conteúdo de amido da seiva, que é de baixo custo e por isso

muito utilizada, porém não é tão eficaz quanto os tratamentos preservativos

feitos com produtos químicos.

Existem vários tipos de procedimentos para a cura tais como:

• Cura na touceira: consiste em recostar os talos cortados o mais

verticalmente possível contra os não cortados, sem tirar os galhos

nem folhas, isolando-os do solo, colocando-os sobre pedras ou

suportes (Figura 2.11). Devem permanecer nesta posição de 4 a 8

semanas dependendo das condições do tempo. É usado nas zonas

rurais e é muito recomendado já que os colmos conservam a côr

natural, não racham nem são atacados por fungos.

Figura 2.11 - Cura na touceira – Bambu Guadua weberbaueri do Acre.

• Cura por imersão: é muito utilizada pelos povos orientais e consiste

em submergir os talos em água do mar por um período de tempo de 3

dias a 3 meses. Nestes aparecem geralmente manchas e rachaduras

nos nós.

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2.4.4. Secagem do bambu

Os bambus, quando ainda nas touceiras, possuem uma umidade

elevada, devido à seiva ou líquido condutor das substancias nutritivas. Devendo

esta umidade ser reduzida até um valor de 10 a 15%, minimizando a contração

ou dilatação pela variação da umidade, ocorrendo melhora das propriedades

mecânicas do bambu devido a difícil sobrevivência de organismos nocivos ao

bambu.

Dentre os diversos fatores que influenciam a secagem temos: espécie do

bambu, condições de secagem, espessura da parede do talo e grau de

maturidade. Diferentes espécies apresentam características diferentes de

secagem. Algumas precisam de mais tempo que outras devido não só à

espessura da parede, mas também porque nos talos maduros o conteúdo de

umidade decai com a altura. A porção basal demanda mais tempo na secagem

que a superior e os talos imaturos também. Os talos imaturos de paredes

delgadas (espessuras menores que 7,5 mm) deformam-se durante a secagem e

suas paredes tendem a afinar-se. Os talos maduros com paredes de espessuras

superiores a 12,5 mm tendem a apresentar fissuras na superfície principalmente

quando a secagem é severa. Os talos maduros ou imaturos com paredes de

espessura variando de 7,5 a 12,5 mm podem ser secos sem sofrer danos

(LOPEZ, 2003).

Depois de curado o bambu pode ser seco por três métodos diferentes:

• Secagem ao ar: se realiza empilhando os colmos horizontalmente em

uma área coberta, expostos ao ar, mas protegidos do sol e da chuva.

Após um mês de secagem ao ar, a umidade é mínima podendo variar

em função da umidade atmosférica. Para minimizar a impossibilidade

de controle de temperatura, umidade relativa e circulação de ar deste

método devemos escolher galpões de secagem em locais arejados;

• Secagem em estufa: é possível manter o controle da temperatura,

umidade e velocidade do ar, conseguindo-se melhores resultados em

menor período de tempo. Para processo em grande escala justifica-se

o investimento que é de alto custo;

• Secagem ao fogo: este sistema consiste em colocar os talos depois

de cortados sobre o fogo, apoiados em dois suportes a 50 cm do nível

do solo sobre carvões acesos com uma altura máxima de 15 cm. O

calor aplicado deve ser inferior a 120°C e o bambu deve ser girado

constantemente para se conseguir um aquecimento uniforme e não

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32

queimá-lo, com isso se consegue matar qualquer inseto e ao mesmo

tempo endurecer a parede externa, tornando-a menos propícia ao

ataque de organismos. Este sistema serve também para secar e

retificar talos curvados (SPENCE, 1982). Para a obtenção de melhores

resultados é recomendado secar previamente os colmos ao ar até

uma umidade de cerca de 50%.

• Impregnação dos veios com polímeros / resinas: com a cura, os

polímeros enrijecem dentro dos veios do bambu aumentando sua

rigidez / resistência e prevenindo sua degradação.

2.5. Tratamentos preservativos

Consiste na aplicação de substâncias químicas que impeçam o ataque

de fungos e insetos aos colmos, conferindo-lhes com isso maior durabilidade. Os

produtos usados podem ser:

• Óleos ou oleossolúveis: recomendados para os casos em que os

colmos permanecerão enterrados. Entre os óleos obtidos pela

destilação da hulha, são usados o cresoto e o alcatrão. O alcatrão é

um produto barato, viscoso, que misturado com partes iguais de

alcatrão fluido, fornece um excelente tratamento dotado de grande

poder de penetração. Dos óleos solúveis o mais comum é o

pentaclorofenol (Cl5C6OH) usado em soluções oleosas a 5% de

concentração em peso, dissolvidas em óleos de petróleo. Pode ser

encontrado sob as marcas de Gilopen 01 e Dowcide. Existem também

preparados prontos a base de pentaclorofenol com diferentes

solventes e aditivos que variam em função da melhora da propriedade

requerida, podem citar-se o Imprentox, Pentox, Xilophene e Xilotex. O

grande inconveniente destes preparados é sua elevada toxidade.

• Substâncias hidrossolúveis: são combinações de sais tais como

cromato de zinco clorado, cromato de cobre ácido, metarsenito de

zinco, arseniato de cobre cromado, etc. Todas as substâncias

preservativas citadas protegem efetivamente o bambu pela ação

fungicida e inseticida que possuem e é recomendado seu uso, mas

com o cuidado de todo produto tóxico.

• Resinas sintéticas: não são produtos preservativos propriamente

ditos, mas com a impermeabilização conseguida afasta-se a

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33

possibilidade de ataque de insetos ou fungos. A patente pertence a

uma empresa norte americana que fabrica varas de pescar e tacos de

golfe (CULZONI, 1986).

2.5.1. Métodos de aplicação de preservativos

As substâncias preservativas são aplicadas por diferentes métodos a

depender do tempo em que está sendo feito o tratamento e da infra-estrutura

disponível:

• Tratamento por transpiração de folhas: utilizam-se colmos recém

cortados dos quais não foram tirados galhos e folhas, no máximo 24

horas após o corte. Os colmos são colocados verticalmente num

recipiente contendo o preservativo escolhido, que é assim absorvido

pela água transpirada pelas folhas. Os preservativos indicados são os

solúveis em água. O tempo de tratamento varia com as condições

atmosféricas, mas em média, 2 a 4 dias são suficientes. A seguir, as

peças devem ser empilhadas à sombra, permanecendo no mínimo 40

dias ao abrigo da chuva de forma a processar-se a secagem. É

suficientemente econômico porque não precisa de uma instalação

especial para a aplicação;

• Método de Boucherie: consiste em fazer penetrar a substância

preservativa adotada com auxílio da pressão atmosférica ou de algum

dispositivo pneumático. Como no tratamento anterior, para sua

aplicação requer-se que a seiva esteja ainda em movimento e por isso

utilizado em colmos recém cortados dos quais foram tirados ramos e

folhas. Geralmente são necessárias 2 horas para a completa

aplicação, sendo muito eficaz e recomendado para explorações em

grande escala;

• Tratamento por imersão: o processo utiliza colmos secos

desprovidos de galhos e folhas que são imersos num reservatório

contendo o preservativo que pode ser do tipo de soluções oleosas ou

hidrossolúveis frias ou quentes de pentaclorofenol a 5%, de creosoto

ou creosoto alquitranado. Devido a maior penetrabilidade das soluções

quando quentes, o tempo de imersão pode reduzir-se entre 1 a 4

horas, mas quando o processo é a frio deve-se aumentar para 5 dias

ou mais.

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34

• Tratamento por aplicação externa: o preservativo líquido é aplicado

com um pincel em duas ou três demãos sabre a superfície do bambu.

É ineficaz quando aplicado ao colmo inteiro já que a casca é

impermeável não penetrando o produto. Quando aplicada às fatias ou

peças cortadas melhoram-se os resultados devido a maior absorção

da parte interna. Uma solução fácil de preparar é feita com 50 g de

pentaclorofenol (Cl5C6OH) dissolvido em 200 ml de álcool 96° GL,

adicionando-se em seguida 100 ml de linhaça e completando-se o

volume para 1 litro com querosene (MCCLURE, 1993). Para que dê

bons resultados, os bambus devem estar com uma umidade em torno

de 15%.

2.6. Meso-estrutura do bambu

A estrutura do bambu em geral pode ser encarada como sendo um

material compósito constituído, a grosso modo, por feixes de longas fibras de

celulose alinhadas longitudinalmente, unidas por uma substância aglutinante –

matriz, a lignina.

O bambu é uma gramínea cuja estrutura pode ser classificada como

inteligente. Isto porque tanto sua macroestrutura (diâmetro, espessura,

espaçamento entre nós) quanto sua microestrutura (variação da fração

volumétrica de fibras de celulose na espessura) desenvolveram-se de forma a

otimizar o volume de material frente aos esforços aos quais está sujeito na

natureza (peso próprio e flexão devido à força do vento), resultando em um

material leve e de excepcionais características mecânicas. A esta otimização

natural chama-se Funcionalidade Graduada (GHAVAMI, 2005). A

Funcionalidade Graduada da macroestrutura do bambu pode ser observada pela

variação do diâmetro e da espessura com a altura, e a da microestrutura é

devido à distribuição de fibras de celulose na espessura. Esses feixes de fibras

estão distribuídos de tal modo que a zona interna contém de 15% a 30% desses

feixes, e a zona externa, de 40% a 70% ((CRUZ, 2002) e (GHAVAMI,

RODRIGUES, PACIORNIK, 2003)).

Uma previsão preliminar do comportamento mecânico do bambu em

regime elástico pode ser feita utilizando-se as equações da regra das misturas,

que dão boa aproximação para as propriedades elásticas dos compósitos a partir

das propriedades elásticas de seus constituintes, ou seja, fibras e matriz, e das

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frações volumétricas destes materiais. Para que se possa utilizar estas equações

para análise dos bambus, é necessário considerar a variação da fração

volumétrica na espessura da parede dos colmos. Ghavami et al. (2000)

analisaram o bambu como material compósito através do método de microscopia

por Processamento Digital de Imagens (PDI), cuja imagem de variação das

fibras na espessura do colmo é apresentada na Figura 2.12.

Figura 2.12 - Variação da fração volumétrica das fibras na espessura do colmo do

bambu Guadua weberbaueri do Acre.

Através de imagens obtidas por Liese (1998) em análise da microestrutura

do bambu, observa-se que o que se considera uma fibra em análise

macroscópica é um conjunto vascular composto por vasos para transporte de

seiva, lignina e fibras de celulose (GHAVAMI ET AL., 2000). Este conjunto

vascular é mostrado na Figura 2.13.

Figura 2.13 - Detalhes da microestrutura do bambu – conjunto vascular (LIESE, 1998).

A estrutura anatômica da seção transversal é determinada pelo formato,

tamanho, disposição e número de canais vasculares, sendo típica de um

material graduado funcionalmente (AMADA, 1997). O sistema vascular é

esclerênquima

parênquima

vasos condutores

da seiva

fibras

internas

fibras

externas

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composto por fibras e vasos condutores, sendo formados por dois vasos: o

metaxilema e o floema, e pelo protoxilema que são artérias principais. Os vasos

vasculares são cercados por células parenquimáticas. A espessura da parede do

colmo decresce da base até o topo devido à redução de sua parte interna,

contendo mais vasos parenquimáticos e menos vasos vasculares. A parte

superior do colmo, que contém mais vasos vasculares e menos parenquimáticos,

tem maior densidade. Assim, as resistências à tração e à flexão aumentam com

o aumento da altura do bambu (LOPEZ, 2003).

A parte externa do colmo é formada por duas camadas de células

epidermiais cobertas por uma camada cutinizada e com cera. Mais internamente

ocorre uma camada mais espessa e altamente lignificada, constituída de

numerosas células esclerenquimáticas (fibras), dificultando qualquer movimento

lateral dos líquidos. O tecido de um colmo é composto pelas células de

parênquima, feixes vasculares e fibras. O colmo é composto por 40 % de fibras,

50% de células parenquimáticas, que dá flexibilidade ao bambu, e 10 % de

vasos condutores de seiva (LIESE, 1992).

Esclerênquima: regiões mais densas do conjunto vascular. São compostas

por micro fibras de celulose sendo responsáveis pela resistência do bambu; os

veios são responsáveis pelo transporte de seiva e nutriente das plantas, e a

matriz do compósito bambu é composta pelo tecido base denominado

parênquima.

Utilizando-se as equações da regra das misturas pode-se gerar uma

equação do comportamento mecânico deste material em regime elástico, que

resulta numa boa aproximação para as propriedades elásticas dos compósitos a

partir das propriedades elásticas de seus constituintes (fibra e matriz) e das

frações volumétricas destes materiais. A equação (2.1) mostra o cálculo do

módulo de elasticidade de um compósito, onde Ec, Ef e Em são, respectivamente,

os módulo de elasticidade do compósito, fibras e matriz, e Vf e Vm são as frações

volumétricas de fibras e matriz.

Ec = Ef Vf + Em Vm (2.1)

Considerando que o volume total é a soma entre Vf e Vm, pode-se escrever

a equação (2.2).

Ec = Ef Vf + Em (1- Vf) (2.2)

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As hipóteses adotadas no desenvolvimento das equações da regra das

misturas são fibras longas, alinhadas, espaçamento uniforme entre as fibras e

perfeita aderência entre fibras e matriz. Porém, através das Figuras 2.12 e 2.13,

nota-se que tanto a distribuição quanto o tamanho das fibras variam na

espessura, sendo que sua concentração aumenta da parede interna para a

parede externa do colmo, devido às tensões originadas pelas cargas de vento

serem maiores na superfície externa dos bambus. As fibras exercem então uma

“funcionalidade graduada” na estrutura do bambu, que por isso são

considerados materiais compósitos “inteligentes” (GHAVAMI et al., 2000).

É necessário adaptar essas equações de maneira a se considerar a

variação da fração volumétrica das fibras na espessura do bambu para que

possamos utilizar as equações da regra da mistura para análise dos bambus.

Considerando que esta variação na distribuição das fibras se dê segundo um

eixo x, onde a parede interna é a origem e o limite máximo é a parede externa do

colmo de bambu, as equações da regra das misturas passariam a ser

representadas na forma da equação (2.3) (GHAVAMI et al., 2000).

A determinação da forma como esta variação ocorre foi feita utilizando-se

como ferramenta o processamento digital de imagens.

Ec = f(x) = EfVf(x) + Em(1-Vf(x)) (2.3)

2.7. Características físicas

O bambu por ser um material natural apresenta uma série de fatores que

influenciam suas características e propriedades, que variam de acordo com a

espécie, idade, tempo de corte, região do talo, umidade, solo e clima local. Um

colmo em geral pode ser dividido em três zonas: basal, intermediaria e superior.

O bambu é um material que possui baixa massa específica e uma alta

resistência mecânica. Essa relação diferencia o bambu dos outros materiais

estruturais. O bambu deixa a estrutura mais leve, levando o peso próprio a

tornar-se uma parcela considerável no carregamento com materiais mais densos

como o concreto.

A densidade dos bambus varia entre 500 a 800 kg/m3, dependendo

principalmente do tamanho, quantidade e distribuição dos aglomerados de fibras

ao redor dos feixes vasculares (PEREIRA, 2001). Assim, na base do colmo a

resistência à flexão é 2 a 3 vezes maior na parte externa do que na interna.

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Estas diferenças são menores à medida que se aproxima do topo, devido ao

aumento da densidade na parte interna e redução na espessura da parede, que

apresenta internamente menos parênquima e mais fibras.

Sua umidade natural varia de 13 a 20%, em função da umidade e do

clima do local. O bambu é um material higroscópico, já que se dilata com o

aumento da umidade e se contrai com sua perda. Essas mudanças são mais

acentuadas no diâmetro que no comprimento, ou seja, nota-se que as variações

dimensionais são maiores no sentido radial. O sentido circunferencial apresenta

pequenas variações em relação ao sentido radial. E praticamente não existe

variação no sentido longitudinal (TEIXEIRA, 2003).

Nota-se que nas primeiras 24 horas o bambu absorve aproximadamente

20% de água em peso e, caso permaneça imerso, continua aumentando

gradualmente 40% em 7 dias ((GHAVAMI E HOMBEECK, 1981) e (YOUSSEF,

1979)).

Ghavami e Marinho (2001) determinaram à variação do diâmetro, da

espessura de parede do colmo e do comprimento internodal de colmos inteiros

das espécies Dendrocalamus giganteus e Guadua angustifolia provenientes do

Jardim Botânico - RJ, e Guadua angustifolia, Guadua tagoara, Mosó e Matake

de São Paulo. Observaram que a espécie Dendrocalamus giganteus apresenta

maiores comprimento internodal, diâmetro externo e espessura, quando

comparado com outras espécies de bambu. Obtiveram resultados semelhantes à

pesquisa realizada por Ghavami e Toledo (1992), onde determinaram

propriedades como côr, comprimento, distância internodal, diâmetro externo,

espessura da parede, teor de umidade e peso específico para duas espécies

provenientes do Estado da Paraíba.

2.8. Propriedades mecânicas

Como todo material natural o bambu sofre alterações em suas

características mecânicas devido a uma infinidade de fatores como a espécie,

idade da planta, tempo de corte e fatores que fogem ao controle humano como

condições climáticas, teor de umidade das amostras, solo do bambuzal. Sendo a

idade, a espécie e região do colmo importantes variáveis para a determinação de

suas propriedades.

O conhecimento das tensões a que estarão submetidos decorrentes da

ação de várias forças é de fundamental importância para o dimensionamento

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39

correto do bambu em peças estruturais. A resistência atingida será função da

resistência do material e dos defeitos que debilitam as seções. Os corpos de

provas são confeccionados conforme normas do INBAR (1999) – ISO/DIS 22157

e propostas de ensaios elaboradas por Ghavami et al. (1988).

A estrutura fibrosa, em feixes, do bambu favorece a resistência a

esforços de tração axial, porém, quando solicitado axialmente, raramente rompe

por tração pura (CULZONI, 1986). A principal causa disto reside nas

tortuosidades dos feixes e nas mudanças de seções, geralmente nos nós, onde

se interrompem as fibras, se reduzem às áreas resistentes e originam-se, na

peça, solicitações secundárias de compressão normal, cisalhamento e

fendilhamento, às quais o material oferece menor resistência. Segundo Beraldo

et al. (2003), a resistência à tração axial do bambu, em algumas espécies, pode

atingir 370 MPa. Isso torna atrativo o uso do bambu como substituto do aço. Em

geral a resistência à tração axial do bambu, com e sem nó, situa-se entre 40

MPa e 215 MPa, e o seu módulo de elasticidade varia entre 5,5 GPa e 18 GPa.

Em ensaios conduzidos por Ghavami e Hombeeck (1981), conclui-se que

à resistência das diversas porções do colmo não difere substancialmente.

Entretanto nas regiões inferiores, pela seção transversal maior, são conseguidas

cargas últimas maiores. Sendo o nó um ponto de descontinuidade das fibras e

de mudanças dimensionais, surgem nele concentrações de tensões quando

submetido a esforços. Ghavami e Hombeck (1981) observaram, em ensaios de

tração, que na maioria dos testes a ruptura ocorreu próximo ao nó, e que a parte

basal apresentou maior carga de ruptura por possuir maior seção transversal.

Ghavami e Souza (2000) estudaram as propriedades mecânicas do

bambu Mosó tratado e cru, e obtiveram valores de resistência à compressão de

49,30 MPa para o bambu sem tratamento e 30,95 MPa para o bambu tratado, o

que corresponde a uma queda de 37,22 % re resistência no bambu tratado. O

módulo de elasticidade longitudinal as fibras foi de 10,27 GPa e 8,77 GPa para

os bambus cru e tratado respectivamente, o que representa uma queda de

14,6 %.

Segundo Janssen (1980), a resistência ao cisalhamento do bambu ao

longo das fibras é somente de cerca de 8 % da resistência à compressão.

Grosser e Liese (1974) afirmam que a resistência ao cisalhamento longitudinal

aumenta com a diminuição da espessura da parede, ou seja, da base para o

topo da peça do bambu. Argumentam que a porcentagem de esclerênquima

(tecido de sustentação do bambu, elemento que proporciona resistência ao

material) aumenta com a diminuição da espessura da parede. Em geral, quanto

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40

menor a espessura da parede do bambu, maior é a resistência ao cisalhamento

longitudinal. A resistência ao cisalhamento transversal às fibras do bambu situa-

se em torno de 30 % de sua resistência à flexão, ou seja, em torno de 32 MPa

(variando entre 20 MPa e 65 MPa). A resistência ao cisalhamento longitudinal é

de, aproximadamente, 15% de sua resistência à compressão, ou seja, em torno

de 6,00 MPa, com variação de 4,00 a 10,00 MPa (BERALDO et al., 2003).

LEE et. al (1994), estudaram as características mecânicas da espécie

Phyllostachys bambusoide, utilizando amostras de 14,00 cm de diâmetro médio

e comprimento aproximado de 9 m. Foram realizados ensaios de flexão, tração e

compressão seguindo as recomendações da ASTM D-1037 em 376 elementos

de bambu verdes e 371 secos ao ar. A média dos valores atingidos durante o

ensaio é apresentada na Tabela 2.3.

Tabela 2.3 - Resistência mecânica da espécie Phyllostachys bambusoide (LEE et al.,

1994).

Resistência (MPa) Esforço

Colmos verdes Colmos secos ao ar Compressão 31,34 43,12

Tração 102 122,5

Módulo de elasticidade à flexão 7350 10890

DBD


3 Materiais e métodos

O trabalho em estudo foi desenvolvido em diversos laboratórios, são eles:

Laboratório de Estruturas e Materiais – LEM - do Departamento de Engenharia

Civil da PUC-Rio; Laboratório de Materiais Conjugados do Instituto Militar de

Engenharia – IME; Laboratório de Microscopia Digital - LMD e Laboratório de

Processamento Digital de Imagem – LPDI, ambos do Departamento de Ciências

dos Materiais e Metalurgia da PUC-Rio. Tendo por objetivo determinar as

propriedades físicas (peso específico, absorção de água, mudanças

dimensionais, teor de umidade natural) e mecânicas (resistência à tração,

compressão axial e ao cisalhamento longitudinal) e meso-estrutural do bambu da

espécie Guadua weberbaueri, com idade aproximada de três anos e proveniente

de bambuzal localizado na Reserva Florestal Humaitá, em Porto Acre – Acre.

A nomenclatura utilizada para a identificação da amostra foi igual a do

exemplo a seguir: 3GWB4, onde:

3 – Número da amostra;

G – Espécie Guadua;

W – Gênero weberbaueri;

B – Base – amostra retirada da região basal;

4 – Número do internó.

3.1. Propriedades físicas

3.1.1. Peso específico

Para se determinar o peso específico (γ), os corpos de prova cilíndricos

(Figura 3.1), com dimensões L = D (L = comprimento e D = diâmetro), são

pesados em balança eletrônica com precisão de 0,01g na condição de seco ao

ar (PS) e depois medido seu volume aparente (V) utilizando um picnômetro com

precisão de 0,25 ml. Eles se encontram secos ao ar após permanecerem

estocados horizontalmente e em local coberto durante dois meses.

DBD


42

Figura 3.1 - Corpo de prova para os ensaios de peso específico e teor de umidade

natural.

O peso específico é calculado pela fórmula:

( )3/ mkN

V

PS=γ (3.1)

3.1.2. Teor de umidade natural

Os corpos de prova são pesados na condição de secos ao ar (PS) e de

secos em estufa (P0). A condição de seco em estufa é atingida quando a

diferença de peso, após duas passagens consecutivas dos corpos de prova pela

estufa a 103 ± 2 ºC for inferior a 0,01g.

O teor de umidade natural (h) é expresso percentualmente em relação ao

peso seco em estufa pela fórmula:

100

0

0

−=

P

PPh

S (3.2)

3.1.3.Absorção de água

Os corpos de provas secos ao ar são pesados (Figuras 3.2) e logo em

seguida imersos em água para que fiquem na condição de saturado (Pn).

Utilizando-se uma balança eletrônica com precisão de 0,01g, eles são pesados a

cada 24 horas durante 7 dias.

DBD


43

Figura 3.2 - Pesagem do corpo de prova do ensaio de absorção de água.

A quantidade de água absorvida (A) é obtida, em porcentagem, em

relação ao peso seco ao ar pela seguinte fórmula:

100

−=

S

Sn

P

PPA (3.3)

3.1.4. Mudanças dimensionais

Para medir as variações dimensionais nos corpos de provas fixam-se

pares de pontos com caneta esferográfica em faces opostas ao longo da direção

longitudinal, circunferencial e radial. As dimensões dos corpos de prova secos ao

ar foram medidas com um paquímetro e posteriormente os mesmos foram

imersos na água. A cada 24 horas são feitas novas medições.

As variações em relação às dimensões secas (V) são obtidas pela

seguinte fórmula:

100

−=

S

Sv

D

DDV (3.4)

DBD


44

3.2. Determinação das propriedades meso-estrutural

O método utilizado para a determinação da fração volumétrica das fibras

e sua variação ao longo da espessura foi o seccionamento da imagem em fatias

perpendiculares à direção de variação da concentração de fibras, considerando

que a distribuição destas dentro de cada seção é uniforme. Tendo-se calculado

as frações volumétricas em cada seção, os valores correspondentes são

plotados em gráfico em função da posição em relação ao diâmetro. Seguindo-se

o procedimento padrão para o processamento digital de imagens,

esquematizado na Figura 3.3, cada fase deste trabalho é detalhada.

Figura 3.3 - Esquema do processamento digital de imagens.

Foi retirada amostra da base do colmo do bambu Guadua weberbaueri. A

amostra foi lixada (lixas nº. 400, 600, 800 e 1000) e polida com alumina de 6,0 e

0,5 µm (Figura 3.4).

Formação da imagem

Digitalização Pré-processamento

Segmentação

Pós-processamento Extração de atributos

Classificação e reconhecimento

DBD


45

Figura 3.4 - Lixamento e polimento da amostra.

As imagens foram obtidas no Laboratório de Microscopia Digital – LMD

do Departamento de Ciências dos Materiais e Metalurgia – DCMM da PUC-Rio,

através do microscópio óptico Zeiss AxioPlan 2ie motorizado e controlado por

software com a lente de magnificação de 5X, equipado com uma câmera digital

Axiocam HR - 3900 x 3090 pixels (Figura 3.5). O processamento e análises das

imagens foram realizados no Laboratório de Processamento Digital de Imagens

– LPDI, utilizando o software KS-400 3.0, da Zeiss, sob orientação do professor

Sidnei Paciornik.

Figura 3.5 - Aquisição Digital de Imagens.

Microscópio

óptico

Controle do

microscópio

Imagem

adquirida

DBD


46

3.3. Propriedades mecânicas

3.3.1. Determinação das propriedades mecânicas

Foram determinadas as características mecânicas de resistência à

tração, compressão axial e cisalhamento longitudinal. Os ensaios mecânicos de

resistência à compressão axial foram realizados no Laboratório de Estruturas e

Materiais – LEM da PUC-Rio e os ensaios de resistência à tração e cisalhamento

longitudinal foram realizados no Laboratório de Materiais Conjugados – LMC do

Instituto Militar de Engenharia - IME.

Os ensaios para a determinação das características físicas e mecânicas

foram realizados de acordo com as normas propostas pelo INTERNATIONAL

NETWORK ON BAMBOO AND RATTAN (INBAR, 1999), com exceção dos

ensaios de tração que foram de acordo com Ghavami (1998) e cisalhamento

longitudinal que teve como precedentes ensaios realizados por Moreira (1991).

Foi proposta a divisão da espessura do bambu em duas fatias de

aproximadamente 2,0 mm, para determinar a resistência à tração axial e

cisalhamento longitudinal em função da espessura, ou seja, desde a região mais

externa, onde se tem uma maior concentração de fibras, até a região mais

interna da parede do colmo, onde a concentração de fibras é menor.

3.3.1.1. Determinação da resistência à tração

Para determinar a resistência à tração (σt) da espécie Guadua weberbaueri

foram selecionados três colmos, os quais foram analisados no seu estado de

seco ao ar. Para o estudo em questão, foram confeccionados três corpos de

prova da região da base do colmo de acordo com Ghavami (1998), analisando

corpos de prova com e sem a presença de nós. Foram cortadas tiras de bambu

com comprimento de 200 mm por 10 mm de largura e a espessura própria da

parede do colmo, aproximadamente de 5 mm, de onde foi retirada a amostra.

Em seguida foi feito o fatiamento proposto, com espessura de 2 mm. Para evitar

o esmagamento das fibras e o escorregamento do bambu durante a aplicação

de carga, foram utilizadas chapas de alumínio com 10 mm de largura por 50 mm

de comprimento e espessura em torno de 1,0 mm. Estas foram coladas no

bambu utilizando SIKADUR 32 (Sika) e arranhadas para melhorar a aderência

entre as chapas e a garra da máquina de ensaio. Os corpos de prova foram

DBD


47

tratados com produto químico Jimo Cupim®. A Figura 3.6 representa os corpos

de prova para este ensaio.

Figura 3.6 - Forma e dimensões do corpo de prova.

As deformações longitudinais foram calculadas através da relação entre o

deslocamento do travessão da máquina e a distância entre as pontas das placas

de alumínio, sendo plotadas no diagrama tensão versus deformação até a

ruptura. Para garantir a qualidade dos resultados, tomou-se o cuidado de

verificar se não houve o deslizamento entre o corpo de prova e o mordente da

máquina de ensaio. Caso ocorresse deslizamento, o corpo de prova era

eliminado. A velocidade controlada da máquina de ensaio foi ajustada em 2 mm /

min. Vê-se na Figura 3.7 o ensaio de resistência à tração.

Chapa metálica

Estrangulamento

da seção

DBD


48

Figura 3.7 - Ensaio de resistência à tração.

3.3.1.2. Resistência ao cisalhamento longitudinal

Para a determinação da tensão de cisalhamento (τ) ao longo das fibras e

do módulo de elasticidade ao longo da espessura do bambu, utilizam-se as

normas de estruturas de madeira adaptadas para bambu tendo como

precedente os ensaios realizados por Moreira (1991), de acordo com proposta

de normalização de ensaio elaborada por Ghavami (1998). Foram retirados

corpos de prova com e sem nó da região basal medindo 200 mm de

comprimento por 10 mm utilizando-se serra fita e lixadeira elétrica, para em

seguida fazer o fatiamento proposto em espessura de 2,0 mm. Foram feitos

entalhes de 1,0 mm de largura até o eixo de simetria (Figura 3.8), tendo cuidado

para que os cortes transversais não ultrapassassem este eixo, pois quando isto

ocorre o corpo de prova pode romper por esforço de tração, tornando o resultado

pouco confiável. Os corpos de prova foram tratados com produto químico Jimo

Cupim®.

Corpo de prova

Garra

DBD


49

Figura 3.8 - Corpos de prova e ensaio de resistência ao cisalhamento longitudinal.

Assim como no ensaio de tração, também foram utilizadas chapas de

alumínio para evitar o esmagamento das fibras e o escorregamento do corpo de

prova durante a aplicação de carga.

As deformações relativas, longitudinais, foram calculadas através da

relação entre o deslocamento do travessão da máquina e a distância entre os

entalhes, sendo plotadas no diagrama tensão versus deformação até a ruptura

(Anexo II). Assim como no ensaio de resistência à tração, para garantir a

integridade dos resultados, tomou-se o cuidado de verificar se não houve o

deslizamento entre o corpo de prova e o mordente da máquina de ensaio. Caso

ocorresse deslizamento, o corpo de prova era eliminado. A velocidade

controlada da máquina de ensaio foi ajustada em 2 mm / min.

3.3.1.3. Resistência à compressão axial

Para determinar a resistência à compressão (fb) dos corpos de prova

submetidos à carga de compressão paralela às fibras foram selecionados três

colmos, os quais foram tratados com produto químico Jimo Cupim ® e retirados

da sua base três amostras com e sem nó. Os ensaios foram realizados no LEM

da PUC-Rio, numa prensa hidráulica CONTENCO 240 t para ensaios de

compressão axial, de acordo com a norma proposta pelo INBAR (1999) –

ISO/DIS - 22157, onde a altura do corpo de prova de bambu é igual ao seu

diâmetro (Figura 3.9).

Entalhes

Corpo de prova

Garras

DBD


50

Após o corte dos bambus no comprimento ideal (L = D), foram niveladas

as superfícies dos mesmos com massa epóxi (Plastic), e lixadas as faces laterais

marcadas, para torná-las lisas e paralelas. Em seguida, colou-se extensômetro

eletrônico de resistência (EER) tipo L, em uma das faces, para medir

simultaneamente as deformações longitudinal e transversal. Para a acomodação

dos extensômetros nos corpos de prova foi realizado um pré-carregamento e

descarregamento de 10 KN.

Figura 3.9 - Ensaio de resistência à compressão e sistema de aquisição de dados -

Vischay.

Neste ensaio o controle da aplicação de carga foi feito de forma manual,

em intervalos de 2,00 KN. Os strain-gages foram ligados a um sistema de

aquisição de dados (SAD), marca Vischay, em circuito de ¼ de ponte de

Wheatstone, que fez a leitura analógica das deformações longitudinais e

transversais às fibras do bambu para cada carga aplicada até a carga de ruptura.

A partir dos valores obtidos, plotou-se a curva tensão (MPa) -

deformação (µε), e através dela obteve-se os módulos de elasticidade (GPa) e

coeficiente de Poisson para cada amostra ensaiada.

DBD


4 Resultados e discussões

4.1. Tratamentos preservativos

Foram realizados seis métodos de tratamento preservativo para

diferentes colmos de bambu. Quatro destes métodos foram aplicados em

bambus que já apresentavam ataques de cupins, com o objetivo de analisar a

eficácia de cada tipo de tratamento. Os outros dois métodos restantes foram

aplicados em bambus sadios, isto é, em bambus que não haviam sido atacados

por cupins.

• Jimo Cupim®:

Este método de tratamento foi utilizado nos corpos de

prova utilizados nos ensaios físicos e mecânicos. Foi

aplicado superficialmente, borrifando o conteúdo da

embalagem aerosol.

• Jimo Cupim® quente;

• Banho de imersão em óleo queimado quente;

• Banho de imersão em querosene quente;

• Banho de imersão em água quente:

Estes quatro últimos métodos mencionados foram aplicados em colmos

já atacados por cupins (Figura 4.1). Os colmos foram limpos com ar comprimido

e em seguida colocados em banho de imersão a uma temperatura de

aproximadamente 90oC com permanência de duas horas para alcançar a

saturação máxima. Desta maneira, os grânulos de amido podem ser

decompostos termicamente garantindo assim sua imunização.

DBD


52

Figura 4.1 - Bambus após tratamento.

• Tratamento a fogo:

Gerou-se calor ao longo do colmo com utilização de um

maçarico a uma distância de aproximadamente 30 cm, tomando-

se o cuidado para que o calor aplicado não fosse intenso,

girando-o sempre para não queimá-lo. Desta forma consegue-se

matar qualquer inseto e ao mesmo tempo endurecer a parede

externa, tornando-a menos propícia ao ataque de organismos.

Dos seis métodos utilizados, apenas o banho de imersão em água

quente apresentou a proliferação de fungos. Cada método de tratamento

registrou uma textura e coloração particular (Figura 4.2). Todos os outros

métodos aplicados apresentaram resultados satisfatórios, visto que até cinco

meses após o tratamento não foi constatado o aparecimento ou reincidência de

cupins e brocas.

Jimo Cupim® quente Óleo queimado quente

Querosene quente Água quente

DBD


53

Figura 4.2 - Detalhe dos bambus tratados em banhos de imersão à quente com: água

(a), Jimo Cupim® (b), querosene (c) e óleo queimado (d).

4.2. Propriedades físicas

4.2.1. Absorção de água

Foram ensaiados seis corpos de provas medindo 25 x 25 x e (mm), onde

e = espessura da parede do colmo. A Tabela 4.1 mostra a média dos resultados

obtidos no ensaio de absorção de água e calculados através da equação 3.3.

Tabela 4.1 - Porcentagem de absorção de água do bambu Guadua weberbaueri.

Tempo (h) 0 24 48 72 96 120 144 168

Massa (g) 4,87 6,78 7,15 7,21 7,41 7,56 7,69 7,78

Absorção (%) 0 39,22 46,82 48,05 52,16 55,24 57,91 59,75

Observa-se que nas primeiras 24 horas o valor encontrado para absorção

foi de 39,22%, no quarto dia 52,16% e no sétimo 59,75%. Na Tabela 4.2

observa-se que Culzoni (1986) obteve valor de absorção de 42,00% no quarto

dia para a espécie Guadua superba e 18,50% nas primeiras 24 horas para a

espécie Dendrocalamus giganteus. Ghavami (2005) estudou a espécie

Dendrocalamus giganteus e obteve resultados para as primeiras 24 horas de

27,45%.

(a) (d) (b) (c)

DBD


54

Tabela 4.2 - Comparação da absorção de água da espécie Guadua weberbaueri com

outras espécies estudadas na PUC-Rio.

Espécie

GW GS DG (1) DG (2)

Tempo (h) 24 96 96 24 24

Absorção (%) 39,22 52,16 42,00 18,50 27,45

Onde:

GW - Guadua weberbaueri em estudo;

GS - Guadua superba (CULZONI, 1986);

DG (1) - Dendrocalamus giganteus (CULZONI, 1986);

DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI, 2005).

Nas primeiras 24 horas observa-se uma absorção muito superior às

obtidas por Ghavami (2005) e Culzoni (1986) para a espécie Dendrocalamus

giganteus, e aproximadamente 10 % maior que a absorção da espécie Guadua

superba no quarto dia (CULZONI, 1986).

4.2.2. Peso específico

Foram ensaiados seis corpos de provas da região basal. A média dos

resultados do ensaio de peso específico foi de 8,15 KN/m³.

Culzoni (1986) estudou o peso específico da região basal do bambu

Guadua superba e obteve o valor de 7,50 KN/m³. Ghavami e Tolêdo Filho (1992)

obtiveram valores de peso específico na base, meio e topo de 8,60 KN/m³, 9,80

KN/m³ e 8,20 KN/m³ respectivamente, para a espécie Dendrocalamus

giganteus, estudada no Rio de Janeiro e 8,50 KN/m³, 8,30 KN/m³ e 8,00 KN/m³

respectivamente, para a espécie Dendrocalamus giganteus estudadas na

Paraíba. Rosa (2005) encontrou valores de peso específico, para a espécie

Dendrocalamus giganteus, na base do bambu, de 7,31 KN/m³. Para a mesma

espécie um valor de 10,18 KN/m³ foi encontrado para o peso específico

saturado. Pode-se ver na Tabela 4.3 a comparação do peso específico do

bambu Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

DBD


55

Tabela 4.3 - Comparação do peso específico da espécie Guadua weberbaueri com


Espécies

GW GS DG (1) DG (2) DG (3) DG (4)

(KN/m³) 8,15 7,50 8,60 8,50 7,31 10,18

Onde,



DG (1) - Dendrocalamus giganteus RJ (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);

DG (2) - Dendrocalamus giganteus PB (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);

DG (3) - Dendrocalamus giganteus (ROSA, 2005);

DG (4) - Dendrocalamus giganteus saturado (ROSA, 2005);

O peso específico da espécie em estudo se enquadrou dentro dos valores

de outras espécies – Guadua superba e Dendrocalamus giganteus – estudadas

por Rosa (2005), Ghavami e Toledo Filho (1992) e Culzoni (1986).

4.2.3. Variações dimensionais

Foram ensaiados seis corpos de provas medindo 25 x 25 x e (mm).

Foram analisadas as seguintes variações de dimensões: variação radial (VR),

variação longitudinal (VL) e variação circunferencial (VC). Na Tabela 4.4 são

mostradas as médias das variações dimensionais dos valores obtidos no ensaio.

Tabela 4.4 - Variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri.

Tempo (h) 24 48 72 96 120 144 168

VR (%) 10,67 15,09 15,09 16,20 16,69 16,69 16,69

VL (%) 0,44 0,44 0,44 0,52 0,52 0,52 0,52

VC (%) 7,32 10,48 10,48 10,48 10,48 10,48 10,48

Nota-se que as variações dimensionais são maiores no sentido radial,

chegando ao valor de 10,67% nas primeiras 24 horas. O sentido circunferencial

também acusa variações de absorção, porém menores que as radiais. No

DBD


56

sentido longitudinal a variação foi ínfima, atingindo o valor de 0,44% nas

primeiras 24 horas. Observa-se na Figura 4.3 que, para o mesmo intervalo de

tempo, Culzoni (1986) obteve os valores de 7,70%, 0,12% e 3,60% para o

bambu Guadua superba e 3,90%, 0,12% e 3,00% para o bambu Dendrocalamus

giganteus para os sentidos radial, longitudinal e circunferencial, respectivamente.

Mudanças dimensionais

0

2

4

6

8

10

12

GW GS DG

Espécies

Var

iaçã

o d

imen

sional

(%

) a

VR

VL

VC

Figura 4.3 - Comparação das variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri

com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

Onde,



DG - Dendrocalamus giganteus (CULZONI, 1986).

Para o bambu em estudo, obteve-se nos três sentidos, variação de

dimensões maiores que as encontradas por Culzoni (1986) para as espécies

Guadua superba e Dendrocalamus giganteus.

4.2.4. Teor de umidade natural

Para se determinar o teor de umidade natural foram utilizados seis corpos

de provas com as dimensões de 25 x 25 x e (mm). O teor de umidade natural

encontrada para a região basal do bambu Guadua weberbaueri foi de 14,06%.

DBD


57

Culzoni (1986) obteve o valor de 17,50% para a espécie Guadua

superba. Ghavami (2005) obteve valores para o teor de umidade natural do

bambu Guadua angustifolia variando entre 13,00% e 14,00%, e para a espécie

Dendrocalamus giganteus encontrou variação entre 13,00% e 15,00%. Beraldo

et al. (2003) afirmam que o teor de umidade do colmo de bambu recém cortados,

é cerca de 80%, variando em função da idade do colmo e da época do ano em

que foi efetuado o corte. Rosa (2005) encontrou para a espécie Dendrocalamus

giganteus 14,36% em sua base. Ghavami e Tolêdo Filho (1992) obtiveram

valores de teor de umidade na base, meio e topo de 19,50%, 18,90% e 13,90%

respectivamente, para a espécie Dendrocalamus giganteus estudada no Rio de

Janeiro e 15,60%, 15,30% e 14,50% para a base, meio e topo, respectivamente,

para a espécie Dendrocalamus giganteus estudada na Paraíba (Tabela 4.5).

Tabela 4.5 - Comparação do teor de umidade natural da espécie Guadua weberbaueri


Espécies

GW GS GA* DG* (1) DG (2) DG (3) DG (4)

H (%) 14,06 17,50 13,50 14,00 14,36 19,50 15,60

Onde:

GW - Guadua weberbaueri em estudo


GA - Guadua angustifolia (GHAVAMI, 2005);

DG (1) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI, 2005);


DG (3) - Dendrocalamus giganteus RJ (GHAVAMI e TOLEDO

FILHO, 1992);

DG (4) - Dendrocalamus giganteus PB (GHAVAMI e TOLEDO

FILHO, 1992);

* - Média.

O bambu analisado apresentou teor de umidade natural semelhante ao

das espécies Guadua superba, Guadua angustifolia e Dendrocalamus giganteus

estudados por Ghavami (2005), Rosa (2005), Ghavami e Toledo Filho (1992) e

Culzoni (1986).

DBD


58

4.3. Propriedades meso-estruturais

Este bambu possui o colmo cilíndrico, como a grande maioria das

espécies. Foi cortado um anel da região basal e feito o polimento de toda sua

superfície transversal. Foram capturadas imagens em três regiões ao longo da

circunferência da amostra, e extraída a média aritmética entre seus valores

correspondentes. Deseja-se saber a fração volumétrica de fibras na amostra.

O pré-processamento foi iniciado com o seccionamento da imagem,

dividindo-a em 1, 2, 3, 4, 8, 12 e 16 fatias, tratando cada uma delas

separadamente. A Figura 4.4 apresenta o seccionamento da imagem do bambu

Guadua weberbaueri em quatro fatias.

Figura 4.4 - Imagem do bambu Guadua weberbaueri seccionada em 4 fatias.

Em seguida foi feita a correção de iluminação da imagem através da

subtração do fundo da imagem primitiva, corrigindo assim problemas de excesso

de iluminação em diferentes regiões da imagem (Figura 4.5).

Figura 4.5 - Correção de iluminação.

A separação das fibras foi feita por segmentação automática (Figura 4.6).

1 mm

1 mm

DBD


59

Figura 4.6 - Segmentação.

Na etapa do pós-processamento foi realizado o descarte de ruídos da

imagem (Figura 4.7), desconsiderando assim pequenos elementos que foram

considerados como fibras durante a segmentação automática (Figura 4.5),

Figura 4.7 - Eliminação de ruídos.

e o preenchimento de pequenos vazios criados no interior das fibras (Figura 4.8).

Figura 4.8 - Preenchimento dos espaços vazios.

Em seguida passamos para as extrações dos atributos, que consiste em

obter as frações volumétricas das fibras. Primeiramente foram feitos os cálculos

de fração volumétrica de fibras para diferentes seccionamentos em cada região

digitalizada, ou seja, considerou-se a imagem dividida em 1, 2, 3, 4, 8, 12 e 16

seções, como é mostrado na Tabela 4.6.

DBD


60

Tabela 4.6 - Porcentagem do volume de fibras em cada seção.

Fração volumétrica (%) Posição 1

seção 2

seções 3

seções 4

seções 8

seções 12

seções 16

seções 1 – mais externa 13,36 6,19 6,44 6,27 6,25 5,91 5,60

2 20,90 8,20 6,31 5,74 6,53 6,87

3 26,29 11,46 5,94 6,00 6,17

4 29,94 6,20 5,88 5,19

5 9,21 6,45 6,71

6 13,57 6,03 5,60

7 25,18 8,00 6,29

8 34,43 11,08 5,36

9 14,34 7,90

10 22,95 10,10

11 30,77 11,44

12 34,72 14,82

13 19,70

14 29,35

15 34,14

16 – mais interna 33,89

A primeira comparação a ser feita é acerca da diferença entre a fração

volumétrica de fibras com a espessura para os diferentes seccionamentos

adotados. Assim, as Figuras 4.9 a 4.11 mostram a comparação entre resultados

para diferentes seccionamentos.

Posição vs. fração volumétrica de fibras

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

posição na espessura (adimensional)

volu

me

de

fib

ras

(%)

d

a

4 seções

16 seções

Figura 4.9 - Comparação entre resultados para a amostra seccionada em 4 e 16 seções.

DBD


61


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


volu

me

de

fib

ras

(%)

d

a8 seções

16 seções


seções.


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


volu

me

de

fib

ras

(%)

d

a

12 seções

16 seções


seções.

Nota-se através das Figuras 4.10 e 4.11 que os diferentes

seccionamentos não resultam em diferenças expressivas na variação de fração

volumétrica, visto que as curvas de ajuste para os pontos considerados são

praticamente coincidentes. A maior diferença encontrada foi na comparação

entre resultados para a amostra seccionada em 4 e 16 seções (Figura 4.9).

Em ensaios realizado para as espécies Mosó e Dendrocalamus

giganteus, Ghavami et al. (2000) encontraram os resultado mostrados na Figura

4.12 e 4.13:

DBD


62

Figura 4.12 - Variação da fração volumétrica do bambu Mosó, seccionada em 4, 8, 12 e

16 fatias.

Gráfico posição vs. fração volumétrica de fibras(amostra da base do bambu Gigante)

0

10

20

30

40

50

60

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1


volu

me

de

fib

ras

4 seções

16 seções

Figura 4.13 - Variação da fração volumétrica da amostra da base do bambu

Dendrocalamus giganteus seccionada em 4 e 16 partes.

Ainda, a distribuição de fibras de bambu Mosó na espessura foi também

investigada por Amada (1996) que obteve resultados como os mostrados na

Figura 4.14.

Gráfico posição vs . fração volum étrica de fibras

0

10

20

30

40

50

60

70

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

posição na espessura (adim ensional)

volu

me

de

fib

ras

Gráfico posição vs . fração volum étrica de fibras

0

10

20

30

40

50

60

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1


volu

me

de

fib

ras

Gráfico pos ição vs . fração volum étrica de fibras

0

10

20

30

40

50

60

70

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1


volu

me

de

fib

ras

cc

(c) amostra dividida em 12 fatias (d) amostra dividida em 16 fatias

(a) amostra dividida em 4 fatias (b) amostra dividida em 8 fatias

Gráfico posição vs. fração volumétrica de fibras

0

10

20

30

40

50

60

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1


volu

me

de

fib

ras

DBD


63

Figura 4.14 - Distribuição de fibras na espessura de bambu Mosó obtida por Amada

(1996).

Nota-se que o bambu Guadua weberbaueri apresentou quantidade de

fibras (entre 6 e 35 %) menor que as espécies estudadas por Ghavami et al.

(2000) para os bambus Dendrocalamus giganteus (30 % a 52 %) e Mosó (11 %

a 60 %).

Porém, pode-se considerar que a aplicação do processamento digital de

imagens na solução dos problemas propostos foi feita de forma simples e

forneceu resultados que podem ser considerados satisfatórios para a espécie de

bambu envolvida.

4.4.Propriedades mecânicas

Nesta seção são apresentados os resultados obtidos para resistências à

tração axial, cisalhamento interlaminar e compressão axial. Os resultados brutos

obtidos pela máquina universal EMIC do IME foram tratados com programas

gráficos como Microsoft Excel e Origin 7.0, eliminando os valores de deformação

negativa que surgiram com a acomodação do corpo de prova na máquina de

ensaio.

4.4.1. Resistência à tração axial

Foram ensaiados vinte e oito corpos de prova da base do bambu com e

sem nó. Os resultados de resistência à tração e módulo de elasticidade da

parede do colmo do bambu Guadua weberbaueri estão apresentados na Tabela

4.7.

DBD


64

Tabela 4.7 - Resistência à tração e módulo de elasticidade da base da espécie Guadua

weberbaueri.

Resistência à tração

(MPa)

Módulo de elasticidade

(GPa) Parte do bambu

Fatia

externa

Fatia

interna Média

Fatia

externa

Fatia

interna Média

Base sem nó 311,69 199,99 255,84 9,13 5,67 7,40

Base com nó 87,39 57,09 72,24 7,76 5,62 6,69

Na Tabela 4.7 pode-se observar que o bambu atinge uma resistência à

tração superior nas fatias externas, devido a maior concentração de fibras nessa

região.

As médias de tensões máximas de tração encontradas para as fatias

externas e internas sem nó foram de 311,69 MPa e 199,99 MPa,

respectivamente. As fatias sem nó obtiveram tensões superiores àquelas com

nó, devido a perturbação de tensões causada pela descontinuidade das fibras na

região nodal. As médias da resistência à tração para os corpos de prova com nó

foram de 87,39 MPa e 57,09 MPa para a região externa e interna,

respectivamente. Como já ocorrido em outros ensaios, os corpos de prova

sempre rompem no nó ou bem próximo a ele.

Culzoni (1986) analisou as propriedades mecânicas da espécie Guadua

superba e obteve valores de resistência à tração de 112,30 MPa nos corpos de

prova com nó. Nos corpos de prova sem nó obteve uma resistência à tração de

137,80 MPa.

Ghavami e Tolêdo Filho (1992) obtiveram valores de resistência à tração

na base, meio e topo para a espécie Dendrocalamus giganteus, em corpos de

prova com nó, de 106,80 MPa, 143,60 MPa e 114,00 MPa, respectivamente, e

para corpos de prova sem nó, 147,00 MPa, 188,10 MPa e 157,60 MPa,

respectivamente.

Ghavami (1995) estudou a resistência à tração do bambu Dendrocalamus

giganteus, com e sem nó, e encontrou 119,02 MPa e 135,00 MPa,

respectivamente. Já a resistência à compressão foi, em geral, 30% menor que a

resistência à tração. Lima Jr et al. (2000) obtiveram valores de resistência à

tração para o mesmo bambu na ordem de 97,51 MPa para os corpos de prova

com nó, e 277,19 MPa para os corpos de prova sem nó, respectivamente.

DBD


65

Ghavami e Marinho (2001) constataram que a resistência à tração

encontrada na espécie Dendrocalamus giganteus foi da ordem de 159,35 MPa e

147,16 MPa para a base sem nó e com nó, respectivamente.

Ghavami e Marinho (2005) analisaram os valores de resistência à tração

com e sem nó, para a região basal da espécie Guadua angustifolia, e

encontraram valores de 69,88 e 93,80 MPa, respectivamente.

No bambu em estudo, o módulo de elasticidade para as fibras externas e

internas sem nó foram respectivamente de 9,13 GPa e 5,67 GPa. Para as fibras

externas e internas com nó obteve-se 7,76 GPa e 5,62 GPa, respectivamente,

Pode-se observar que o bambu em estudo apresentou módulo de

elasticidade maior nas fatias externas. Observa-se também que o nó gera uma

queda no valor desse módulo, diminuindo assim a rigidez do material.

Ghavami e Tolêdo Filho (1992) obtiveram módulo de elasticidade para a

espécie Dendrocalamus giganteus, em corpos de prova com nó, de 12,98 GPa,

16,73 GPa e 13,44 GPa, na base, meio e topo respectivamente, e para corpos

de prova sem nó obtiveram 19,11 GPa, 15,70 GPa e 10,71 GPa,

respectivamente.

Ghavami (1995) obteve para o bambu Dendrocalamus giganteus, com e

sem nó, módulo de elasticidade de 11,75 GPa e 14,50 GPa, respectivamente.

Para a mesma espécie, Lima Jr et al. (2000) obtiveram módulo de elasticidade

de 13,14 GPa e 23,75 GPa para corpos de prova com e sem nó,

respectivamente.

Ghavami e Marinho (2005) obtiveram valores de 15,70 GPa e 16,25 GPa

com e sem nó, respectivamente para a espécie Guadua angustifolia. Culzoni

(1986) analisou a espécie Guadua superba e obteve módulo de elasticidade de

8,33 GPa no corpo de prova com nó e 10,48 GPa no corpo de prova sem nó.

Pelo fato do método utilizado ser diferente, onde foi proposto o fatiamento

do corpo de prova em duas seções, fatia externa (maior quantidade de fibras) e

fatia interna (menor quantidade de fibras), método este não encontrado em

literaturas pesquisadas, ficando assim sem parâmetros de comparações para os

ensaios de tração e cisalhamento, tirou-se a média dos resultados entre fatias

externa e interna para a realização de comparações com outras espécies (Figura

4.15 e 4.16).

DBD


66

Resistência à tração

0

50

100

150

200

250

300

GW GS GA DG (1) DG (2) DG (3) DG (4)

Espécies

Ten

são

(M

Pa)

a

Base com nó

Base sem nó

Figura 4.15 - Comparação da resistência à tração da espécie Guadua weberbaueri com

outras espécies.

Onde,

GW - Guadua weberbaueri;


GA - Guadua angustifolia (GHAVAMI e MARINHO, 2005);


DG (2) - Dendrocalamus giganteus (LIMA JR et al, 2000);

DG (3) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e MARINHO,

2001);

DG (4) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);

Nota-se que o bambu Guadua weberbaueri apresentou resistência à

tração, para corpos de provas sem nó, muito maior que as outras espécies

pesquisadas, sendo inferior apenas à espécie Dendrocalamus giganteus,

estudada por Lima Jr et al. (2000). Para os corpos de provas com nó, obteve-se

o segundo menor resultado entre as espécies pesquisadas. Superando apenas a

espécie Guadua angustifolia, estudada por Ghavami e Marinho (2005). As

diferenças entre valores de resistência à tração para uma mesma espécie

obtidos por Ghavami (1995), Ghavami e Toledo Filho (1992), Ghavami e Marinho

(2001), deve-se a diferentes fatores, como: idade do colmo e localização do

bambuzal (diferentes Estados).

DBD


67


0

5

10

15

20

25

GW GA DG (1) DG (2) DG (3) DG (4)

Espécies

Ten

são

(G

Pa)

a

Base com nó

Base sem nó

Figura 4.16 - Comparação do módulo de elasticidade da espécie Guadua weberbaueri

com outras espécies.

O módulo de elasticidade do bambu estudado foi o mais baixo entre

todas as espécies pesquisadas, tanto para os corpos de provas com nó quanto

para os sem nó.

As curvas tensão de tração–deformação correspondente a cada corpo de

prova analisado estão presente no Anexo II.

4.4.2. Resistência ao cisalhamento longitudinal

As médias dos resultados da resistência ao cisalhamento interlaminar

para os corpos de prova localizados na base do bambu Guadua weberbaueri,

são apresentados na Tabela 4.8.

Tabela 4.8 - Resistência ao cisalhamento da base do bambu Guadua weberbaueri.

Resistência ao

cisalhamento (MPa) Parte do

bambu Fatia

externa

Fatia

interna Média

Base sem nó 4,71 4,34 4,53

Base com nó 4,31 2,81 3,56

DBD


68

Observa-se que o bambu atinge uma tensão máxima de cisalhamento

superior nas regiões externas devido a maior concentração de fibras nessa

região. As médias de tensões encontradas para as fatias externas e internas

sem nó foram de 4,71 MPa e 4,34 MPa, respectivamente. Assim como no ensaio

de resistência à tração, as fatias sem nó obtiveram médias de tensões máximas

superiores àquelas com nó, devido à perturbação de tensões causada pela

descontinuidade das fibras na região nodal. As médias da resistência ao

cisalhamento para os corpos de provas com nó foram de 4,31 MPa e 2,81 MPa

para a região externa e interna, respectivamente.

Culzoni (1986) analisou as propriedades mecânicas da espécie Guadua

superba e obteve valores de resistência ao cisalhamento de 46,00 MPa,

utilizando metodologia diferente dos demais ensaio.

Ghavami e Marinho (2001) estudaram a espécie Dendrocalamus

giganteus e obtiveram valores médios de 3,56 MPa e 3,37 MPa para corpos de

prova com e sem nó, respectivamente. Moreira (1991) obteve uma tensão de

cisalhamento média de 7,00 MPa para o bambu Dendrocalamus giganteus.

Ghavami e Souza (2000) obtiveram valores médio para resistência ao

cisalhamento interlaminar da espécie Dendrocalamus giganteus de 3,08 MPa e

3,11 MPa, respectivamente para corpos de prova com nó e sem nó.

Ghavami e Marinho (2002) realizaram ensaios de cisalhamento paralelo

às fibras do bambu da espécie Dendrocalamus giganteus. Os valores foram

diminuindo do topo para a base. No topo, a resistência ao cisalhamento foi de

4,20 MPa para o corpos de prova sem nó e 3,60 MPa para o corpos-de-prova

com nó. Na região intermediária os valores foram 4,20 MPa e 3,24 MPa para

corpos de prova sem e com nó respectivamente. Na base, estes valores foram

3,24 MPa para corpos de prova sem nó e 2,34 MPa para corpos-de-prova com

nó. Observa-se que nos corpos de prova sem nó a resistência é maior e se

mantém quase uniforme nas três partes, já nas partes com nó a resistência é

menor e os valores variam muito.

Na Figura 4.17 pode-se ver a comparação da resistência ao cisalhamento

do bambu Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

DBD


69

Resistência ao cisalhamento

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

GW DG (1) DG (2) DG (3)

Espécies

Ten

são

(M

Pa)

a

Base com nó

Base sem nó

Figura 4.17 - Comparação da resistência ao cisalhamento da base do bambu Guadua

weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

Onde:


DG (1) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e MARINHO, 2001);

DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e SOUZA, 2000);


Observa-se que o bambu Guadua weberbaueri atinge uma tensão de

cisalhamento maior que a espécie Dendrocalamus giganteus estudada por

Ghavami e Marinho ((2002) e (2001)) e por Ghavami e Souza (2000).

As curvas tensão de cisalhamento correspondente a cada corpo de prova

analisado estão presente no Anexo II.

4.4.3. Resistência à compressão axial

Os resultados obtidos para a resistência à compressão, módulo de

elasticidade e coeficiente de Poisson da parte basal estão apresentados na

Tabela 4.9.

DBD


70

Tabela 4.9 - Resistência à compressão, módulo de elasticidade longitudinal, módulo de

elasticidade transversal e coeficiente de Poisson da base do bambu Guadua

weberbaueri.

Região

do

colmo

Resistência

à

compressão

(Mpa)

Módulo de

elasticidade

longitudinal

(Gpa)

Coeficiente

de Poisson

(µ)

Base sem nó 54,50 18,85 0,31

Base com nó 37,33 21,33 0,39

Observa-se que a resistência à compressão é aproximadamente 4 vezes

menor que a tração para os corpos de prova sem nó e 2 vezes menor para os

corpos de prova com nó. A resistência à compressão foi de 54,50 MPa e 37,33

MPa para os corpos-de-prova sem e com nó, respectivamente. O módulo de

elasticidade longitudinal às fibras foi de 18,85 GPa e 21,33 GPa para os corpos

de prova sem e com nó, respectivamente. O coeficiente de Poisson obtido no

ensaio de resistência à compressão foi de 0,31 e 0,39 para os corpos-de-prova

sem e com nó, respectivamente.

As Figuras 4.18 e 4.19 apresentam as curvas de tensão de compressão

axial – deformação nos sentidos longitudinal e transversal às fibras do bambu,

com e sem nó, da região basal. Observa-se que até próximo à ruptura, a curva

apresenta um comportamento quase linear e semelhante ao bambu

Dendrocalamus giganteus e Guadua angustifolia estudados por Ghavami e

Marinho ((2001) e (2002)). As deformações longitudinais e transversais para os

bambus sem nó foram em média 2500 µstrain, e as deformações longitudinais e

transversais às fibras para os bambus com nó foram em média 2000 µstrain e

700 µstrain respectivamente.

DBD


71

Compressão - base sem nó

0

10

20

30

40

50

60

70

-4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00

Deformação (microstrain)

Ten

são (M

Pa)

a

C.P. 06 - longitudinal

C.P. 06 - transversal




compressão – amostras sem nó.

Compressão - base com nó

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

-3000 -2000 -1000 0 1000


Ten

são (M

Pa)

a








compressão – amostras com nó.

Ghavami e Marinho (2005) determinaram a resistência à compressão do

bambu Guadua angustifolia e obtiveram valores de 25,27 MPa e 28,36 MPa e

módulo de elasticidade de 9,00 GPa e 14,65 GPa, em corpos de prova com e

sem nó, respectivamente.

Culzoni (1986) determinou a resistência à compressão do bambu Guadua

superba em corpos de prova com altura igual a duas vezes o diâmetro (H=2*D) e

obteve valores de 35,70 MPa e módulo de elasticidade de 2,60 GPa em corpos

DBD


72

de prova com nó, e resistência a compressão de 47,80 MPa e módulo de

elasticidade de 3,33 GPa, em corpos de prova sem nó.

Ghavami e Boza (1998) encontraram um valor médio de 39,00 MPa para

a espécie Dendrocalamus giganteus. Ghavami (1990) obteve valores entre 38,96

MPa e 45,54 MPa para amostras da mesma espécie, com e sem nó

respectivamente.

Ghavami e Marinho (2001) determinaram a resistência à compressão do

bambu Dendrocalamus giganteus e obtiveram valores de 71,43 MPa e 72,62

MPa e módulo de elasticidade de 20,50 GPa e 26,60 GPa, em corpos de prova

com e sem nó, respectivamente.

Vê-se na figura 4.20 e 4.21 a comparação da resistência à compressão e

módulo de elasticidade, respectivamente, do bambu Guadua weberbaueri com


Resistência à compressão

0

10

20

30

40

50

60

70

80

GW GA GS DG (1) DG (2) DG (3)

Espécies

Ten

são

(M

Pa)

a

Base com nó

Base sem nó

Média

Figura 4.20 - Comparação da resistência à compressão da base do bambu Guadua


Onde:





DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI E BOZA, 1998);


2001).

DBD


73

Os ensaios realizados em corpos de provas sem nó apresentaram o

segundo melhor resultado entre as espécies pesquisadas, sendo inferior apenas

ao bambu Dendrocalamus giganteus estudada por Ghavami e Marinho (2001).

Os ensaios realizados em corpos de prova com nó apresentaram a maior

resistência à compressão entre as espécies Guadua pesquisadas (angustifolia e

superba), estudadas por Ghavami e Marinho (2005) e Culzoni (1986),

respectivamente.


0

5

10

15

20

25

30

GW GA GS DG (3)

Espécies

Ten

são

(G

Pa)

a

Base com nó

Base sem nó

Figura 4.21 - Comparação do módulo de elasticidade longitudinal da base do bambu

Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

O bambu em estudo apresentou módulo de elasticidade longitudinal à

compressão muito maior que as espécies Guadua pesquisadas (angustifolia e

superba), estudadas por Ghavami e Marinho (2005) e Culzoni (1986),

respectivamente. E, se comparado com a espécie Dendrocalamus giganteus

estudada por Ghavami e Marinho (2001), pode-se dizer que apresentou

resultados bastante próximos.

DBD


5 Conclusões e sugestões

5.1. Conclusões

Neste trabalho foram estabelecidas as principais propriedades físicas,

mecânicas e meso-estruturais do bambu da espécie Guadua weberbaueri. Os

resultados obtidos nos ensaios de caracterização mecânica demonstram sua

capacidade de resistir com eficiência a esforços de tração, cisalhamento

longitudinal e compressão, mostrando que é um material capaz de ser utilizado

em grande escala na construção civil, podendo substituir madeiras e até mesmo

o aço. Apesar do aço ser um material mais homogêneo aos esforços mecânicos,

o bambu apresenta-se como um material mais econômico e exige menos

energia de produção. Considerando que estudos anteriores sobre as

características mecânicas desta espécie não foram reportados na literatura

consultada, pode-se afirmar que os resultados obtidos neste trabalho, ensaiados

de acordo com normas atuais, ajudam a valorizar esta espécie para sua

utilização na construção civil.

Os ensaios experimentais realizados demonstram que esta espécie de

bambu resiste aproximadamente 3 vezes mais aos esforços de tração que aos

de compressão.

As curvas tensão-deformação obtidas nos ensaios de tração e

compressão mostram que a espécie estudada apresenta um comportamento

quase linear ate o ponto de ruptura.

A fatia externa do corpo de prova apresentou maior resistência à tração,

chegando à média de 311, 69 MPa e 87,39 MPa nos corpos de prova sem e com

nó, respectivamente. As menores médias foram observadas nas fatias internas,

199,99 MPa nos corpos de prova sem nó e 57,09 MPa para os corpos de prova

com nó. Esta maior resistência à tração nas fatias externas se dá

exclusivamente a maior fração volumétrica de fibras na região mais externa do

bambu. A presença de nó influencia muito na resistência à compressão, variando

entre 54,50 MPa e 37,33 MPa para os corpos de provas sem e com nó,

respectivamente.

DBD


75

O coeficiente de Poisson do bambu Guadua weberbaueri é 0,39 e 0,31

para corpos de prova com e sem nó, respectivamente.

A resistência média ao cisalhamento longitudinal foi de 4,53 MPa para os

corpos de prova sem nó e 3,56 MPa para os corpos de prova com nó, o que nos

fornece uma boa resistência ao cisalhamento.

Dos seis métodos de tratamento utilizados, apenas o banho de imersão

em água quente apresentou a proliferação de fungos. Cada método de

tratamento registrou uma textura e coloração particular. Todos os outros

métodos aplicados apresentaram resultados satisfatórios, visto que até cinco

meses após o tratamento não foi constatado o aparecimento ou reincidência de

cupins e brocas.

A análise meso-estrutural mostrou que as diferentes quantidades de

seccionamentos não resultam em diferenças expressivas na fração volumétrica.

A maior diferença encontrada foi na comparação entre resultados para a amostra

seccionada em 4 e 16 seções.

O bambu Guadua weberbaueri apresentou quantidade de fibras (entre 6

e 35 %) menor que as espécies estudadas por Ghavami et al. (2000) para os

bambus Dendrocalamus giganteus (30 % a 52 %) e Mosó (11 % a 60 %).

Porém, pode-se considerar que a aplicação do processamento digital de

imagens na solução dos problemas propostos foi feita de forma simples e

forneceu resultados que podem ser considerados satisfatórios para a espécie de

bambu envolvida.

5.2. Sugestões

(1) – Identificar, marcar os brotos de bambus e observar o tempo de

crescimento para estabelecer relações entre idade e resistência para regiões da

base, meio e topo do bambu Guadua weberbaueri;

(2) - Realizar ensaios de flexão e torção Guadua weberbaueri;

(3) - Ensaiar vigas, lajes e pilares armados com bambu Guadua

weberbaueri e comparar com os mesmos ensaios já realizados na PUC-Rio para

os bambus Dendrocalamus giganteus e Guadua angustifolia, além da

comparação dos mesmos elementos estruturais armados com aço;

(4) - Estudar materiais compósitos a base de cimento reforçado com

polpa desta espécie de bambu;

DBD


76

(5) - Realização de ensaios mecânicos com bambus tratados e não

tratados, para verificar a influência do tratamento nos resultados;

(6) - Estabelecer relação entre resistência e umidade.

DBD


6 Referências bibliográficas

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reforçadas com bambu. Rio de Janeiro, 2002. Dissertação de Mestrado.

Departamento de Engenharia Civil. PUC-Rio.

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Vol.30, n° 7, 1996, pp. 801-819.

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Engineering, Gunma University, Tenjin, Kiryu, Gunma 376, JAPAN. Use of

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BERALDO, A. L.; AZZINI, A.; GHAVAMI, K.; PEREIRA, A. R., Bambu:

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CLARK, L. G., Diversity and distribution of the Andean woody bamboos

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DBD


83

7 Anexo I. Figuras e Tabelas referentes à análise dos resultados dos ensaios físicos, mecânicos e meso-estruturais.

Absorção média de água

0

10

20

30

40

50

60

70

0 24 48 72 96 120 144 168

Tempo (h)

Ab

so

rção

de á

gu

a (

%)

c

Figura A.I. 1 - Absorção de água do bambu Guadua weberbaueri.

Absorção de água

0

10

20

30

40

50

60

Ab

so

rção

(%

)

a

GW - 24h

DG (1) - 24h

DG (2) - 24h

GW - 96h

GS - 96h

Figura A.I. 2 - Comparação da absorção de água da espécie Guadua weberbaueri com


DBD


84

Onde:



DG (1) - Dendrocalamus giganteus (CULZONI, 1986);

DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI, 2005).

Peso específico

0

2

4

6

8

10

12

GW GS DG (1) DG (2) DG (3) DG (4)

Espécies

Peso

esp

ecíf

ico

(K

N/m

³) a

Figura A.I. 3 - Comparação do peso específico da espécie Guadua weberbaueri com


Onde:



DG (1) - Dendrocalamus giganteus RJ (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);

DG (2) - Dendrocalamus giganteus PB (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);


DG (4) - Dendrocalamus giganteus saturado (ROSA, 2005);

DBD


85

Mudanças dimensionais

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

24 48 72 96 120 144 168

Tempo (h)

Vari

ação

dim

en

sio

nal

(%)

a

VR

VL

VC

Figura A.I. 4 - Variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri.

Tabela A.I. 1 - Comparação das variações dimensionais da espécie Guadua weberbaueri


Espécies

GW GS DG

VR (%) 10,67 7,70 3,90

VL (%) 0,44 0,12 0,12

VC (%) 7,32 3,60 3,00

Onde,



DG - Dendrocalamus giganteus (CULZONI, 1986).

DBD


86

Teor de umidade natural

0

5

10

15

20

25

GW GS GA* DG* (1) DG (2) DG (3) DG (4)

Espécies

Um

idad

e (

%)

a

Figura A.I. 5 - Comparação do teor de umidade natural da espécie Guadua weberbaueri


Onde:

GW - Guadua weberbaueri em estudo


GA - Guadua angustifolia (GHAVAMI, 2005);



DG (3) - Dendrocalamus giganteus RJ (GHAVAMI e TOLEDO

FILHO, 1992);

DG (4) - Dendrocalamus giganteus PB (GHAVAMI e TOLEDO

FILHO, 1992);

* - Média.


0

5

10

15

20

25

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a

2 seções

Figura A.I. 6 - Fração volumétrica da amostra dividida em 2 fatias.

DBD


87


0

5

10

15

20

25

30

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a3 seções



0

5

10

15

20

25

30

35

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a

4 seções



05

1015

2025

3035

40

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a

8 seções


DBD


88


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a

12 seções



05

10152025303540

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0


vo

lum

e d

e f

ibra

s (

%)

d

a

16 seções


Resistência à tração (MPa)

0

50

100

150

200

250

300

350

Fatia externa Fatia interna Média

Base sem nó

Base com nó

Figura A.I. 12 - Resistência à tração da base da espécie Guadua weberbaueri.

DBD


89

Módulo de elasticidade (GPa)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Fatia externa Fatia interna Média

Base sem nó

Base com nó

Figura A.I. 13 - Módulo de elasticidade da base da espécie Guadua weberbaueri.

Tabela A.I. 2 - Comparação da resistência à tração e módulo de elasticidade da espécie

Guadua weberbaueri com outras espécies.

Onde,





DG (2) - Dendrocalamus giganteus (LIMA JR et al, 2000);


2001);

DG (4) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e TOLEDO FILHO,

1992);

* - Ensaio não realizado.

Resistência à tração e módulo de elasticidade

Espécies

GW GS GA DG (1) DG (2) DG (4) DG (5)

Com nó 72,24 112,13 69,88 119,02 97,51 147,16 106,80 σ

(MPa) Sem nó 255,84 137,80 93,80 135,00 277,19 159,35 147,00

Com nó 6,70 * 8,90 11,75 13,14 15,70 12,98 E

(GPa) Sem nó 7,40 * 11,20 14,50 23,75 16,25 19,11

DBD


90

Resistência ao cisalhamento e módulo de elasticidade

0

1

2

3

4

5

Fatiaexterna

Fatiainterna

Média Fatiaexterna

Fatiainterna

Média

Resistência ao cisalhamento (Mpa) Módulo de elasticidade (Gpa)

Ten

são

a

Base sem nó

Base com nó

Figura A.I. 14 - Resistência ao cisalhamento e módulo de elasticidade da base do bambu

Guadua weberbaueri.

Tabela A.I. 3 - Comparação da resistência ao cisalhamento da base do bambu Guadua


Onde:




DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI e SOUZA, 2000);


* - Média de valores entre fatia externa e interna;

** - Metodologia de ensaio diferente dos demais;

*** - Média de valores entre corpos de prova com e sem nó;

**** - Ensaio não realizado.

Resistência ao cisalhamento

Espécies

GW GS DG (1) DG (2) DG (3) DG (4)

c/ nó 3,56* **** 3,56 3,08 2,34 σ (MPa)

s/ nó 4,53* 46,00** 3,37 3,11 3,24 7,00***

DBD


91

Tabela A.I. 4 - Comparação da resistência à compressão da base do bambu Guadua


Resistência à compressão (MPa)

GW GA GS* DG (1) DG (2) DG (3)

Base com nó 37,33 25,27 35,70 38,96 71,43

Base sem nó 54,50 28,36 47,80 45,54 39,00

72,62

Onde:





DG (2) - Dendrocalamus giganteus (GHAVAMI E BOZA, 1998);


2001);

* - Corpos de prova com dimensões diferentes dos demais.

Tabela A.I. 5 - Comparação do módulo de elasticidade longitudinal da base do bambu

Guadua weberbaueri com outras espécies estudadas na PUC-Rio.

Módulo de elasticidade (GPa)

GW GA GS DG (3)

Base com nó 18,85 9,00 2,60 20,50

Base sem nó 21,33 14,65 3,33 26,60

DBD


92

8 Anexo II. Figuras dos ensaios de resistência à tração, cisalhamento e compressão.

Resistência à tração: Corpo de prova sem nó

Tração

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 1 - externo

Figura A.II. 1 - Curva tensão de tração-deformação do corpo de prova 1 - fatia externa da

região basal do bambu Guadua weberbaueri.

DBD


93

Tração

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 2 - interno

Figura A.II. 2 - Curva tensão de tração-deformação do corpo de prova 2 - fatia interna da


Tração

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 3 - externo



DBD


94

Tração

020406080

100120140160180200

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 4 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 5 - externo



DBD


95

Tração

020406080

100120140160180200

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 6 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 7 - externo



DBD


96

Tração

020406080

100120140160180200

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 8 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 9 - externo



DBD


97

Tração

020406080

100120140160180

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 10 - interno

Figura A.II. 10 - Curva tensão de tração-deformação do corpo de prova 10 - fatia interna

da região basal do bambu Guadua weberbaueri.

Tração

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 11 - externo

Figura A.II. 11 - Curva tensão de tração-deformação do corpo de prova 11 - fatia externa


DBD


98

Tração

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 12 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 13 - externo



DBD


99

Tração

020406080

100120140160180

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 14 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 15 - externo



DBD


100

Tração

020406080

100120140160180

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 16 - interno



Tração

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 17 - externo



DBD


101

Tração

0

50

100

150

200

0 5 10 15 20 25 30

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 18 - interno



Resistência à tração: Corpo de prova com nó

Tração

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 3 6 9 12 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 21 - externo



DBD


102

Tração

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 22 - interno



Tração

0

20

40

60

80

100

0 3 6 9 12 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 23 - externo



DBD


103

Tração

0

5

10

1520

25

30

35

40

0 2 4 6 8

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 24 - interno



Tração

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 27 - externo



DBD


104

Tração

0

10

20

30

40

50

60

0 3 6 9 12 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 28 - interno



Tração

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 29 - externo



DBD


105

Tração

0

10

20

30

40

50

60

70

0 3 6 9 12

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 30 - interno



Tração

0

10

20

30

40

50

60

70

0 3 6 9 12 15 18

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 31 - externo



DBD


106

Tração

0102030405060708090

100

0 3 6 9 12 15 18

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 32 - interno



Resistência à compressão: Corpo de prova sem nó

Compressão - base sem nó

0

10

20

30

40

50

60

70

-4000,00 -2000,00 0,00 2000,00 4000,00


Tensão (M

Pa) a





Figura A.II. 29 - Curva tensão de compressão-deformação da região basal sem nó do

bambu Guadua weberbaueri.

DBD


107

Resistência à compressão: Corpo de prova com nó

Compressão - base com nó

05

101520253035404550

-3000 -2000 -1000 0 1000


Tensão (M

Pa) a







Figura A.II. 30 - Curva tensão de compressão-deformação da região basal com nó do

bambu Guadua weberbaueri.

Resistência ao cisalhamento: Corpo de prova sem nó

Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 1 - externo

Figura A.II. 31 - Curva tensão de cisalhamento do corpo de prova 1 - fatia externa da


DBD


108

Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 2 - interno

Figura A.II. 32 - Curva tensão de cisalhamento do corpo de prova 2 - fatia interna da


Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

6

0 3 6 9 12 15 18

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 3 - externo



DBD


109

Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 4 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 3 6 9 12 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 5 - externo



DBD


110

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 6 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25 30 35

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 7 - externo



DBD


111

Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 8 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 9 - externo



DBD


112

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 10 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

0 5 10 15 20 25

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 11 - externo



DBD


113

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 12 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 13 - externo



DBD


114

Cisalhamento

0

1

2

3

0 3 6 9 12

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 14 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

0 2 4 6

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 15 - externo



DBD


115

Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 16 - interno



Resistência ao cisalhamento: Corpo de prova com nó

Cisalhamento

0

1

2

3

4

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 17 - externo



DBD


116

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 18 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 19 - externo



DBD


117

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 20 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

0 2 4 6 8

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 21 - externo



DBD


118

Cisalhamento

0

1

2

0 2 4 6 8 10

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 22 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 25 - externo



DBD


119

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 26 - interno



Cisalhamento

0

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 27 - externo



DBD


120

Cisalhamento

0

1

2

3

0 5 10 15

Deformação (‰)

Tensão (M

Pa) a

C.P. 28 - interno



DBD


Documents

Cp 053678