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Instituto Federal Sul-Rio-GrandenseCurso Tcnico em Edificaes
Disciplina de Materiais de Construo Irof! "line Campelo #lan$ Freitas
Madeiras
MADEIRAS
DEFINIO:
Substncia celular, fibrosa e dura, que forma a maior parte dos troncos e galhos,situando-se abaixo da casca ! a parte lenhosa das "r#ores e possui aplicabilidade emtrabalhos de carpintaria e marcenaria
ESTRUTURA E ANATOMIA DA RVORE
$rescimento %egetal&s #egetais possuem duas formas de crescimento'
$rescimento prim"rio ( meristema apical ( crescimento em altura$rescimento secund"rio ( cmbio #ascular ( crescimento em espessura
)odas as angiospermas monocotiled*neas apresentam somente crescimento prim"rioEx' coqueiros e palmiteiros +lantas pertencentes aos grupos das angiospermasdicotiled*neas e das gimnospermas apresentam os dois tipos de crescimento prim"rioe secund"rio, sendo, portanto, produtoras de madeira
Figura 1: $orte trans#ersal de uma estipe, e#idenciando, entre outras estruturas, os feixes condutores,
com floema e xilema prim"rios
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Figura 2.$orte trans#ersal do caule de uma planta produtora de madeira, e#idenciando os con.untos deelementos condutores xilema e floema secund"rios, e a forma/0o do cmbio #ascular que separa esteselementos
Figura 3:1orma/0o do cmbio felog2nico ou cmbio #ascular
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ESTRUTURA DO LENHO
Figura 4:$orte trans#ersal do tronco, e#idenciando suas estruturas macrosc3picas
" % c&m'io (ascular)+arte in#is4#el a olho nu, situada entre a casca e o lenho51ina camada de tecido reproduti#o, que produ6 o 7floema8 na parte externa e o7xilema8 na parte interna'
A adi/0o de no#as camadas do cmbio d0o o crescimento das "r#ores,aumentando assim o dimetro do seu tronco $ada camada de tecido lenhosoforma, anualmente, um 7anel de crescimento8A contagem destes an9is permite, com ra6o"#el precis0o, identificar a idade deuma "r#ore'
Spring-:ood madeira da prima#era' +arte mais macia e porosa de umanel anual, se desen#ol#e no in4cio da esta/0o de crescimento ecaracteri6a-se por c9lulas com paredes delgadasSummer-:ood madeira de #er0o' +arte mais ri.a e menos porosa de umanel anual, se desen#ol#e no fim da esta/0o de crescimento ecaracteri6a-se por c9lulas com paredes espessas
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# % floema e *ilema)Fl!"a:$amada de tecido que transporta o alimento das folhas para as partesem crescimento de uma "r#ore)ecido de condu/0o da sei#a elaborada#il!"a:)ecido lenhoso que condu6 a "gua e os nutrientes minerais das ra46espara o alto das "r#ores
C % casca)Re#estimento externo erigido de um tronco ou galho5$omposto por uma camada interna #i#a chamada 7floema8 e uma camadaexterna, formada por tecido morto c3rtex5+ossui fun/0o de prote/0o ;s intemp9ries e aos agentes externos5Sem importncia no aspecto construti#o
D % al'urno)! formado por c9lulas #i#as5$ondu6 a sei#a bruta das ra46es at9 as folhas5A sua altera/0o morte das c9lulas #ai formando e ampliando o cerne5
+ropriedades mecnicas inferiores ao cerne, sendo tamb9m menos dur"#el emais perme"#el5! o 7claro8 da madeira, pela tonalidade que apresenta5cleo central do tronco formado por tecido mole e espon.oso5
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DIFEREN$IAO DE %IMNOS&ERMAS E AN%IOS&ERMAS DI$OTILED'NEAS
Em geral os an9is de crescimento apresentam-se mais #is4#eis emgimnospermas Isto se d" pela grande diferencia/0o das c9lulas produ6idas no lenhoinicial se comparadas ;s produ6idas no lenho tardio
&utra importante diferen/a reside no mbito microsc3pico e trata dos elementos
constituintes da madeira @asicamente as gimnospermas t2m apenas um tipo deelemento que 9 respons"#el pela sustenta/0o da "r#ore e pela condu/0o das sei#aselaborada e bruta' os traque4deos As angiospermas dicotiled*neas, por sua #e6,apresentam as fibras como elementos de sustenta/0o e os #asos como elementos decondu/0o Esta diferen/a anat*mica trouxe, para as esp9cies deste segundo grupo,uma grande adaptabilidade terrestre
E()ru)ura *a( +i,ra( *! a-gi(!r"a(
As fibras constituintes da madeira de angiospermas t2m sua parede celularcomposta por diferentes camadas de microfibrilas de celulose As orienta/?es di#ersas
destas camadas conferem uma distribui/0o mais uniforme de qualquer esfor/o que#enha atingir o corpo celular, garantindo mais resist2ncia ; madeira
Figura /:1ibra de madeira, e#idenciando as diferentes orienta/?es de suas diferentes camadas
&RO&RIEDADES DA MADEIRA
Ma)!rial a-i()r0iA madeira n0o apresenta eixos de simetria Isto significa que suas propriedades
s0o diferentes em todas as dire/?es Assim, se analisarmos determinado ponto emuma pe/a de madeira suas propriedades ir0o #ariar conforme a orienta/0o quetomarmos em rela/0o a este ponto
+ara fins de estudo, ent0o, a madeira 9 considerada, por aproxima/0o, ummaterial ortotr3pico &u se.a, consideramos tr2s planos de simetria, o que confere aeste material propriedades diferentes em tr2s dire/?es mutuamente perpendiculares
Diferentes propriedades conforme a dire/0o das fibras5
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)r2s dire/?es principais' longitudinal ou axial, radial e tangencial5A dire/0o longitudinal ou axial 9 paralela ;s fibras, a radial e tangencial s0o
perpendiculares5As m"ximas resist2ncias mecnicas ocorrem quando a dire/0o do esfor/o
coincide com a dire/0o das fibras
Figura :+lanos de simetria
Ma)!rial !)!rg-!:A madeira 9 um material heterog2neo, sendo que suas propriedades #ariam n0o
s3 entre esp9cies, mas tamb9m dentro da mesma esp9cie, dentro da mesma "r#ore edentro da mesma pe/a de madeira
A #aria/0o entre "r#ores se d" de#ido ; diferen/as no genoma destes indi#4duose ; #aria/?es dos s4tios clima, solo, tratos culturais onde ocorrem seusdesen#ol#imentos Dentro de uma mesma "r#ore as #aria/?es das propriedadessurgem, sobretudo, em alturas diferentes e na posi/0o radial do tronco
)amb9m podem ocorrer #aria/?es dentro de uma mesma pe/a de madeira
Estas diferen/as de propriedades ocorrem pela presen/a de lenhos di#ersos lenhos.u#enil e adulto e lenhos inicial e tardio na posi/0o radial, des#ios da gr0 n3s, porexemplo e pela extens0o da posi/0o axial correspondente ; altura da "r#ore nape/a
&RO&RIEDADES F5SI$O6ME$7NI$AS DA MADEIRA
T!r *! u"i*a*! ! a,(r89 *! u"i*a*!:mida5mB( massa seca
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A "gua encontrada na madeira pode ser classificada em B tipos'gua ailar locali6ada nos lumens celulares 9 a primeira a escoar da madeira noprocesso de secagemgua *! a*!(9C aderida aos constituintes da parede celular 9 a respons"#el peloteor de umidade da madeira & #alor m"ximo deste teor gira em torno de B
& teor de umidade das pe/as de madeira a serem utili6adas de#e estar em
!;uil
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Dire/0o axial ou longitudinal' retra/0o despre64#el5Dire/0o radial' retra/0o m9dia5Dire/0o tangencial' retra/0o m"xima
Figura =' $ompara/0o de retratibilidades
Ma((a !(!
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Dila)a89 li-!ar:$oeficiente de dilata/0o linear no sentido longitudinal'
H,G x H-F; H,L x H-F por $ NL do #alor do a/o5
$oeficiente de dilata/0o linear no sentido tangencial'Depende do peso espec4fico5
$oeficiente de dilata/0o linear no sentido radial'L,F x H-F por $ duras,H x H-F por $ moles5
$-*u)i,ili*a*! T?r"ia:A madeira 9 mau condutor t9rmico, por possuir in>meras c9lulas com ar
aprisionado no seu interior Al9m disso, as membranas dos tecidos lenhosos s0o m"scondutoras t9rmicas
A condutibilidade #aria de acordo com' A ess2ncia tipo da madeira5 & teor de umidade5 Sentido das fibrasEx' +inho +aralelo ;s fibras' H,OH Pcal N mB N h N $
)rans#ersal ;s fibras' H,HQG Pcal N mB N h $
$omparati#o de isolamento t9rmico da madeira e outros mat9rias'
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$-*u)i,ili*a*! El?)ria:A madeira, estando com baixos teores de umidade, possui propriedades de
isolante el9trico +ortanto 9 aconselh"#el sua prote/0o para e#itar que absor#amumidade pintura ou en#erni6amento
)eor de umidade Resisti#idade Mega &hmNcmB
O BBHHHH KHHHF LHBF H,F
Dura,ili*a*!:! a propriedade que possuem as madeiras, sem tratamento, de resistir ao
ataque de organismos destruidores ! #ari"#el de acordo com' Ess2ncia tipo da madeira5 Densidade5 Impregna/0o natural de substncias t3xicas tanino, resina, 3leos5 Jmidade5 Desensei#amento5& cerne, por possuir materiais anti-s9pticos concentrados e por n0o possuir
c9lulas #i#as amido e a/>car, possui maior durabilidade que o alburno
DEMAIS &RO&RIEDADES F5SI$O6@U5MI$AS DA MADEIRA:+ode-se citar ainda, como propriedades f4sico-mecnicas da madeira'
M0*ul *! !la()ii*a*!:#alor que determina a capacidade da madeira de sofrer
flex0o sem altera/?es f4sicas quebras, rachaduras ou tortuosidades Representadograficamente pelo imite +roporcional
M0*ul *! ru)ura:#alor que determina a partir de que carga, aplicada em flex0o, amadeira sofre ruptura5
R!(i()-ia )ra89:testa a resist2ncia at9 o ponto de ruptura da madeira aoprocesso de tra/0o5
R!(i()-ia a i(ala"!-):testa a resist2ncia at9 o ponto de ruptura da madeiraao processo de cisalhamento ; compress0o5
Dur!Ba:propriedade intimamente ligada ; massa espec4fica de cada madeira
&RO&RIEDADES OR%ANOLC&TI$AS:
$r:A presen/a de uma ou outra cor, bem como a intensidade deste fator, depende
da impregna/0o de substncias orgnicas nas c9lulas da madeira A figura Q aponta assubstncias corantes de algumas esp9cies nati#as de nosso pa4s
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Figura :Esp9cies de madeiras e substncias que conferem sua colora/0o
O*r:Algumas esp9cies madeireiras t2m odor agrad"#el e as substncias odor4feras
respons"#eis s0o utili6adas na ind>stria de cosm9ticos e perfumaria Entretanto, h"esp9cies que apresentam odor desagrad"#el, como 9 o caso de algumas canelas, eat9 mesmo t3xicos para humanos, conforme demonstra a 1igura H
Figura 1:Esp9cies de madeira e efeitos negati#os sobre humanos
%():+ode excluir o uso da madeira para determinados fins, tais como' embalagens
de alimentos, palitos de dente e de picol9s, etc
%r9:=ada mais 9 que a orienta/0o geral dos elementos #erticais constituintes do
lenho, em rela/0o ao eixo da "r#ore ou de uma pe/a de madeira Esta orienta/0o 9decorrente das mais di#ersas influ2ncias em que a "r#ore 9 submetida durante ocrescimento e pode ser classificada como'
%r9 li-!ira:considerada normal, apresentando os tecidos axiais orientadosparalelamente ao eixo principal do fuste da "r#ore ou de pe/as de madeiraApresenta maior resist2ncia mecnica, 9 de f"cil desdobro e processamento en0o pro#oca deforma/?es indese."#eis durante secagem5%r9 !(irala*a: orienta/0o espiral dos elementos axiais constituintes damadeira em rela/0o ao fuste da "r#ore5%r9 !-)r!ruBa*a:ocorre especialmente quando a dire/0o da inclina/0o doselementos axiais se altera de per4odo de crescimento para per4odo decrescimento da "r#ore5%r9 -*ula*a:madeira como uma linha sinuosa regular5
%r9 *iag-al:presente em pe/as de madeira que s0o pro#enientes de fustesexcessi#amente c*nicos, de crescimento exc2ntrico
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T!)ura:! o efeito produ6ido pelas dimens?es, distribui/?es e percentagem dos elementosestruturais constituintes do lenho Em angiospermas 9 determinada pelo dimetro dos#asos, enquanto que em gimnospermas sua #aria/0o decorre de maior ou menornitide6, espessura e regularidade dos an9is de crescimento
Gril:Sua importncia 9, sobretudo, est9tica De#ido a distribui/0o dos elementos, a facelongitudinal radial da madeira 9 sempre mais relu6ente
D!(!-:! a figura que se apresenta na superf4cie da madeira Desenhos mais atraentes podemter origem em certas anormalidades, como n3s e gr0s irregulares
TI&OS DE MADEIRAS
L!- u!-il l!- a*ul)De forma geral todas as "r#ores produ6em lenho .u#enil e lenho adulto & primeiro tipo9 produ6ido na fase .u#enil da "r#ore Esta fase, dependendo da esp9cie, pode durarpoucos ou #"rios anos & lenho adulto, como o pr3prio nome sugere, 9 produ6ido nafase adulta do #egetal e configura-se em uma madeira mais resistenteA diferencia/0o destes dois tipos de lenho n0o 9 muito clara, ." que as mudan/as queocorrem nas c9lulas s0o graduais
L!- i-iial l!- )ar*i& lenho inicial 9 produ6ido durante a prima#era e gera c9lulas com paredes finas elumens grandes, o que lhe confere a apar2ncia mais clara, al9m de menos resist2nciae menor densidade & lenho tardio, por sua #e6, 9 produ6ido no outono e tem c9lulascom paredes mais espessas e lumens menores Assim, sua cor 9 mais escura, eapresenta mais resist2ncia e maior densidade
S+)J*( ar*J*(Soft:oods, ou madeiras moles, s0o produ6idas por gimnospermas As angiospermasdicotiled*neas produ6em madeira que 9 conhecida como hard:ood ou madeira duraEsta classifica/0o 9 geral e h" casos em que ela n0o se aplica Mas, de forma bemgenerali6ada, as madeiras moles s0o menos densas e menos resistentes secomparadas ;s madeiras duras
$LASSIFI$AO @UANTO AO USO
1I=AS' Marcenaria, esquadrias, marcos, etc louro, cedro, imbuia5DJRAS &J DE EI' Suportes, #igas e estruturas angico, cabri>#a5RESI=&SAS' $onstru/?es tempor"rias ou abrigadas, f*rmas pinus5@RA=DAS' =0o usadas em constru/0o timba>#a
$LASSIFI$AO @UANTO AO TI&O DE $RES$IMENTO:
ENDK%ENAS' ermina/0o interna5
Desen#ol#e-se de dentro para fora5+ouco ou nenhum interesse estrutural5Ex' +almeiras, bambus
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E#K%ENAS' ermina/0o externa5Desen#ol#e-se de fora para dentro, pela adi/0o de no#as camadasde c9lulas, formando os 7an9is de crescimento8, aumentando assimo seu dimetro5+ossui uso estrutural
&RODUO DA MADEIRA
$&R)E' eralmente 9 feito no in#erno meses sem 7R85Secagem mais lenta, sem fendas nem deteriora/0o5Influi na durabilidade e qualidade da madeiraMadeiras abatidas no in#erno apresentam secagem lenta e portantomenor 4ndice de deteriora/0o e melhor qualidade
DESATAME=)&' Retirada dos galhos
)&RAEM' $orte da "r#ore em toras de F ; K metros transporte5=esta etapa podem ser descascadas
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$ARA$TER5STI$AS @UANTO AO USO
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@I&XI$AS'1ungos5@act9rias5Insetos xil3fagos5Yil3fagos marinhos moluscos e crust"ceos5%ertebrados mam4feros roedores
DEFEITOS:
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DE1EI)&S DE SE$AEM'
+ro#ocados pela r"pida retra/0o no processo de secagem' Raa*ura(:grandes aberturas radiais no topo de pe/as ou toras As
causas podem ser #ariadas, como por exemplo a orienta/0o do corte da
pe/a de madeira ou de secagem mal condu6ida
F!-*ila"!-): aberturas de pequena extens0o ao longo da pe/a demadeira5
E"!-a"!-)(:Des#io em rela/0o ; planura de uma superf4cie de umape/a, causado por uma secagem n0o uniforme durante o processo de cura,
ou por altera/?es no conte>do de umidade' $-a:$ur#atura no sentido trans#ersal de uma pe/a, em rela/0o aos
bordos longitudinais de uma pe/a5 Ar:$ur#atura no sentido longitudinal de uma pe/a, em rela/0o aos
bordos trans#ersais de uma pe/a5 Ar;u!a"!-):$ur#atura ao longo do bordo de uma pe/a, em rela/0o ;s
suas extremidades5 Tr89:Empenamento resultante da rota/0o das extremidades de uma
pe/a em dire/?es opostas5 %r!)a:1enda que se estende completamente ao longo de uma pe/a5
E-rua"!-): decorre da secagem acelerada das camadas superficiaisenquanto o interior da pe/a continua com teor de umidade ele#ado+ro#oca rachaduras no interior da pe/a que certamente alteram ocomportamento esperado
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DE1EI)&S DE DE)ERI&RAZ[&'
+ro#ocados por agentes deterioradores'
Apodrecimento' Desintegra/0o a#an/ada pro#ocada por agentesbiol3gicos'
@olor' 1orma/0o f>ngica, aspecto esbranqui/ado na superf4cie da madeirasob a a/0o do calor e da umidade pro#oca apodrecimento5
1uro de insetos' &rif4cio pro#ocado por insetos xil3fagos em qualquer faseda sua e#olu/0o5
DE1EI)&S DE +R&$ESSAME=)& I=ADE
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Resist2ncia ao empenamento5 Durabilidade
$ONSERVAO DA MADEIRA:
REM&Z[& DE $AS$AS E $&R)IZAS DE$&R)IZAME=)&' +ermeabilidade aos preser#ati#os5 Elimina o principal #e4culo de dep3sito de lar#as e o#os de insetos
SE$AEM EM ES)J1AS' E#ita o fendilhamento entrada de insetos e fungos5 Altas temperaturas esterili6am contra germes e parasitas
DESE=SEI%AME=)&' 1eito em estufas pela in.e/0o de #apor de "gua com temperatura entre QH
e HH $5 Diminui/0o e at9 elimina/0o da sei#a
&RO$ESSOS DE &RESERVAO:
IM+RE=AZ[& SEM +RESS[&'
Jtili6ado para pequenas quantidades de madeira5 M9todo mais econ*mico e de penetra/0o superficial5
Madeira de#e estar bem seca e desensei#ada para aplica/0o da pel4cula5 1eito por pintura ou imers0o
IM+RE=AZ[& S&@ +RESS[&'
Jtili6ado para grandes quantidades de madeira5 M9todo de penetra/0o profunda pela aplica/0o em cmaras de #"cuo5
+RESER%A)I%&S'
Substncias qu4micas que tornam as madeiras resistentes aos agentes dedeteriora/0o fungos, bact9rias, insetos, moluscos, tornando-a t3xica ou repelente aestes organismos +odem ser classificados'
+rodutos t3xicos en#enenam' Xleos preser#ati#os5 Solu/?es salinas' Solu/?es oleosas
+rodutos impermeabili6antes impedem a absor/0o de umidade' contra fungos ebact9rias5
Xleos crus5 %erni6es5 +inturas5
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$aracter4sticas dos preser#ati#os eficientes'
)oxidade5 +erman2ncia5 Alta penetra/0o5 Seguran/a ; sa>de5 Seguran/a ao fogo incombust4#el5 =0o corrosi#o de metais
MADEIRAS DE $ONSTRUO:R&IZAS'
Jtili6adas em constru/?es r>sticas, pro#is3rias, escoramentos, estacas, postes,
colunas, pontes, elementos decorati#os
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Assoalho B,F H,H)abu0o para assoalho B,F BH,H)"bua de polegada B,F GH,Hongarina B,F F,H