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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios
Prof. Leandro Candido de Lemos Pinheiro [email protected]
Madeiras
MADEIRAS
medula
cerne
alburne
câmbio
casca
São obtidas através do corte e processamento do fuste de vegetais
superiores (árvores e arbustos lenhosos).
Origem
O cerne é a parte menos porosa,
onde a seiva se solidifica.
O alburne é a parte mais fibrosa,
com maior porosidade.
MADEIRAS
Cortiça
É um tecido morto das árvores, que protege
os tecidos novos do ambiente externo.
Tem ótimas propriedades para isolamento
termoacústico, podendo ser aplicada em
revestimentos e recheios de paredes, forros
e entrepisos.
Em espécies como o Sobral, Angico Rajado e Corticeira,
é possível retirar lâminas espessas de cortiça, podendo
ser aproveitadas para a construção civil.
Fonte: Google Images
MADEIRAS
Os vegetais superiores pertencem ao ramo dos fanerógamas (ou
espermatófitos), que são vegetais completos com raízes, caule, copa,
folhas, flores e sementes.
Classificação dos vegetais superiores
Classificação quanto a sua germinação e crescimento:
• Endógenas: germinação interna; desenvolvimento transversal do caule com a parte externa sendo mais antiga e endurecida.
ex.: palmeiras, bambus. • Exógenas: germinação externa;
desenvolvimento transversal do caule de dentro para fora, com adição de novas camadas concêntricas de células (anéis de crescimento).
MADEIRAS
As árvores exógenas podem ser separadas em 2 grupos, segundo
suas características morfológicas e anatômicas.
Classificação quanto a morfologia e anatomia (exógenas):
• Gimnospermas: coníferas ou resinosas. Não produzem frutos e tem suas sementes (pinhas) descobertas. Folhagem perene. Lenho de madeira branda, conhecidas como softwood, madeira mole. 35% das espécies conhecidas e 400 industrialmente úteis.
ex.: araucária, pinho, pinus, cipreste, pau-brasil, ginco, junípero. • Angiospermas: frondosas e folhosas. 65% das espécies conhecidas, com
1500 úteis. Chamadas de hardwood ou “madeira de lei”, madeira dura. ex.: cedro, angelim, sucupira, mogno, ipê, peroba, louro-pardo, eucalipto, corticeira, madeira balsa.
MADEIRAS
No desdobro da madeira são obtidos, normalmente, pranchões. Pode
ser feito de 2 maneiras: normal e radial.
Desdobro da madeira
• Normal: pranchas “paralelas” aos anéis
de crescimento.
• Radial: perpendiculares aos anéis. Produz
pranchas de melhor qualidade, com maior
homogeneidade e resistência uniforme ao
longo da peça. Todavia, gera alto custo,
devido a maior quantidade de perdas.
MADEIRAS
O aparelhamento é a operação de serragem das pranchas, realizada
para obtenção das peças nas bitolas comerciais.
Aparelhamento da madeira
MADEIRAS
Visa obter um grau de umidade das peças compatível com o ambiente e o mais reduzido possível. Vantagens da secagem: 1. Diminui o peso do material 2. Aumenta a estabilidade (na pior das hipóteses, apresenta mínimo de retração)
3. Aumenta a resistência mecânica progressivamente, conforme se elimina a água impregnada no tecido lenhoso
4. Aumenta a resistência aos agentes de deterioração (principalmente fungos)
5. Para impregnação de processos protetores de maneira satisfatória, é necessário que a madeira esteja livre de água
6. A madeira precisa estar seca para receber pintura ou envernizamento
Secagem da madeira
MADEIRAS
Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas
• Espécie botânica: a estrutura anatômica e a constituição do tecido
lenhoso variam de espécie para espécie.
Gimnospermas: coníferas ou resinosas. Angiospermas: frondosas e folhosas.
MADEIRAS
Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas
• Peso específico: também depende da espécie.
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MADEIRAS
Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas
• Localização da peça no lenho: os resultados de ensaios serão
diferentes se os corpos-de-prova forem retirados do cerne, do
alburne, próximos das raízes ou próximos da copa.
• Presença de defeitos: dependem da distribuição e dimensões dos
defeitos (nós, fendas, fibras torcidas, etc.), bem como da
localização deles na peça.
• Umidade: a resistência mecânica de uma madeira será máxima
quando completamente seca e mínima quando saturada.
MADEIRAS
Fatores que alteram as propriedades físicas e mecânicas
• Feixes de fibras: são os principais elementos a conferir resistência
mecânica às madeiras.
Quando os vazios das fibras são grandes, as madeiras são moles e pouco resistentes. Quando as fibras são longas, os tecidos são mais ligados e é maior a resistência à flexão. Grande concentração de fibras confere compacidade e rigidez.
MADEIRAS
Principais defeitos
• Defeitos de crescimento: são alterações no crescimento e estrutura fibrosa.
1. Nós;
2. Desvio de veios, fibras torcidas;
3. Ventos (são deslocamentos de continuidade entre fibras e anéis de crescimento, provocados
durante a vida vegetal, por paralisações de crescimento, golpes de ventos ou ações
dinâmicas).
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nós
MADEIRAS
Principais defeitos
• Defeitos de secagem: provocados por efeitos de retratilidade do
material, quando perde sua umidade nos processos de secagem.
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rachaduras
1. Rachaduras (aberturas radiais de grande
extensão no topo das peças);
2. Fendas (pequenas aberturas radiais do topo
da peça);
3. Fendilhado (pequenas aberturas ao longo da
peça);
4. Abaulamento (empenamento no sentido da
largura);
5. Curvatura (encurvamento longitudinal);
6. Curvatura lateral.
MADEIRAS
Principais defeitos
• Defeitos de produção: são defeitos causados no abate e derrubada das árvores ou no desdobro e secagem das peças.
1. Fraturas;
2. Rachaduras;
3. Fendas;
4. Machucaduras;
5. Camadas de cortiça;
6. Fibras cortadas.
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rachadura
MADEIRAS
Principais defeitos
• Defeitos de alteração: relativos ao ataque de predadores, fungos
e insetos, causando redução considerável na seção resistente de
peças estruturais.
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Podem ainda reforçar e agravar
defeitos preexistentes.
MADEIRAS
Preservação das madeiras
A durabilidade da madeira é a resistência que apresenta aos agentes
de alteração e destruição de seu tecido lenhoso.
Depende não somente dos fatores relativos à natureza da madeira,
mas também de fatores externos, relacionados às condições do
ambiente: umidade, temperatura, arejamento.
MADEIRAS
Preservação das madeiras
Fungos e bactérias necessitam de restritas condições ambientais favoráveis para sobreviver e proliferar:
oxigênio atmosférico;
temperatura em torno de 20°C;
teor de umidade acima de 20%.
Eliminando uma das condicionantes vitais, as madeiras terão durabilidade assegurada. Madeira submersa ou completamente enterrada em solo impermeável (estacas de fundações) tendem a durar séculos.
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musgo fungo
MADEIRAS
Preservação das madeiras
Insetos (cupins e besouros (carunchos)) atacam a madeira que apresente as seguintes condições favoráveis:
madeira verde, seivada e úmida;
contato com o solo;
condições estáveis de temperatura média.
Moluscos e crustáceos também podem atacar madeiras (alguns encontrados em Rio Grande).
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cupim
molusco
MADEIRAS
Processos de preservação
Os principais produtos imunizantes usados para preservação de madeiras são: Fungicidas; Inseticidas; Anti-moluscos.
São sempre tóxicos. Podem ser adicionadas propriedades impemeabilizantes, retardantes de fogo ou inibidoras de retralidade.
Seja qual for o processo adotado, é importante (para eficiência e economia) que as madeiras passem por um tratamento prévio. Esse tratamento consiste em: Secagem; Remoção de cascas e cortiças; Desseivagem; Efetuar todos os trabalhos de reserragem, furação, entalhes e desbastes
antes de realizar as proteções.
MADEIRAS
Processos de preservação
Classificação quanto a profundidade da impregnação alcançada:
• impregnação superficial: são pinturas ou imersão em soluções
preservativas; são mais econômicos, mas indicados para peças de
ambientes cobertos (telhados, entrepisos, forros).
• impregnação sob pressão reduzida: o imunizante pode ser aplicado por
banhos quente e frio, por substituição da seiva (por pressão capilar,
fazendo o imunizante subir, penetrando e expulsando a seiva), por
osmose (troca por diferença de concentração); indicados para madeiras
verdes, em postes, moirões, pontaletes.
MADEIRAS
Processos de preservação
Classificação quanto a profundidade da impregnação alcançada:
• impregnação sob pressão elevada (autoclave): o preservativo é
impregnado alternando vácuo e alta pressão; indicado para peças que
ficarão imersas; normalmente aplicado para postes de energia elétrica.
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MADEIRAS
MADEIRAS TRANSFORMADAS
A estrutura do tecido lenhoso (fibras resistentes e
unidirecionalmente orientadas) é o principal elemento que torna a
madeira um excelente material de construção. Mas é também essa
estrutura que confere os prejuízos de heterogeneidade e anisotropia
das tensões internas.
São denominados de transformação aqueles processos extremos de
beneficiamento das madeiras que buscam a reestruturação do
material a partir do rearranjo de suas fibras resistentes. Contribuem
para a sustentabilidade, devido o reaproveitamento de madeiras.
laminada/colada
compensada aglomerada reconstituída
MADEIRAS
Madeira laminada colada (MLC)
Objetivam aumentar a espessura de tábuas com defeitos controlados.
É usada para fins estruturais.
Fonte: Google Images
MADEIRAS
(ou HPP)
E o piso laminado?
Não é uma madeira laminada, mas sim
uma madeira reconstituída aglomerada
(de alta densidade) com revestimento de
lâminas protetoras e decorativas.
Fonte: Google Images
MADEIRAS
Madeira compensada laminada (ou contraplacada)
É formada pela colagem de lâminas, em número ímpar e
com alternação do sentido de orientação das fibras.
Objetiva melhorar as propriedades mecânicas, conferindo
isotropia e homogeneidade.
Usada para formas, forros, lambris, tapumes, portas
internas etc.
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MADEIRAS
Madeira aglomerada
São chapas e artefatos obtidos pela aglomeração (com colas e
resinas) de pequenos fragmentos de madeiras. Objetivam peças de
baixo custo, com uso de madeira de reflorestamento ou reciclada.
Tem boas propriedades para
isolamento termoacústico.
É usada internamente, para móveis,
forros e outros revestimentos de baixa
responsabilidade mecânica.
São pouco resistentes à umidade, ao
sol direto e às cargas mecânicas.
Também pouco resistem à furação por
pregos, parafusos e outros elementos
de montagem. Necessitam de
estratégias como uso de calhas ou
colagem.
Fórmicas, por exemplo, podem ser usadas
para revestimento/proteção externa.
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MADEIRAS
Madeira reconstituída
São chapas e artefatos obtidos pela aglomeração (com colas e
resinas) de fibras dispersas, extraídas do lenho.
Entenda-se como fibras as próprias fibras, partículas, lascas, tiras,
cavacos.
O MDF (Medium Density Fiberboard)
consiste na mistura de fibras de madeira
prensadas, somadas de resina para dar
liga.
É um material leve, sensível e de fácil
manuseio e transporte.
É importante manter esse material livre de umidade e fora do alcance
de luz solar direta. É também importante, devido à sensibilidade,
tomar cuidado ao arrastar ou colocar muito peso em cima de objetos
feitos desse material.
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MADEIRAS
O MDP (Medium Density Pannel) é produzido através de partículas da
madeira e, diferente do MDF, é mais resistente e suporta um acúmulo
de peso maior.
Madeira reconstituída
A principal diferença entre o MDP e o MDF é que no painel de MDP
são utilizadas partículas de madeira em camadas, ficando as mais
finas nas superfícies e as mais grossas no miolo. Já no MDF
aglutinam-se fibras de madeira.
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MADEIRAS
O OSB (Oriented Strand Board) é
uma chapa de feixes orientados,
com multicamadas feitas de aparas
de madeira, com forma e espessura
predeterminadas e unidas com
adesivo/resina.
Madeira reconstituída
Tem propriedades mecânicas
semelhantes ao MDF e MDP, mas
maior resistência às intempéries,
podendo ser aplicado externamente.
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MADEIRAS
Chamados de WPC (Wood Plastic Composites, ou madeira plástica),
são compostos de madeira com plásticos, obtidos pela reciclagem de
resíduos de plásticos e fibras vegetais.
Madeira composta
Tem boas propriedades de
isolamento térmico e elétrico,
resistência ao desgaste e
impermeabilidade.
Fonte: Google Images
MADEIRAS
BIBLIOGRAFIA
BAUER, L. A. F. Materiais de construção. Volume 1. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. BAUER, L. A. F. Materiais de construção. Volume 2. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. FREIRE, W. J.; BERALDO, A. L. (coord.) Tecnologias e materiais alternativos de construção. Campinas: Ed. UNICAMP, 2003. MAGALHÃES, F. Concreto e cimento Portland: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]a Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. MAGALHÃES, F. Materiais componentes do concreto: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]b. Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. MAGALHÃES, F. Rochas, madeiras e materiais cerâmicos : especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]c. Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. RIBEIRO, C. C.; PINTO, J. D. S.; STARLING, T. Materiais de construção civil. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2000. ROCHA, J. C.; XAVIER, L. L. Materiais de construção civil. Apostila. Disciplina ECV 5330. (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis: Departamento de Engenharia Civil; UFSC, 2000. SILVER, P.; MCLEAN, W. Introducción a la tecnologia arquitectónica. Barcelona: Parramón, 2008. Material baseado nas notas de aula do professor Christiano Piccioni Toralles.
