Madeira - conceito, histórico e crescimento Histórico A madeira é um produto vegetal proveniente do lenho dos vegetais superiores: árvores e arbustos. É provavelmente o mais antigo material de construção utilizado pelo homem. Precedeu a própria pedra, tendo sido usada naquela época nas construções palafíticas, como instrumentos de caça, cabo de ferramentas e meios de transporte para atravessar os rios. A facilidade de obtenção e de adaptação aos fins previstos, permitiram o seu emprego por populações primitivas, mesmo com os escassos meios então disponíveis. Vantagens e desvantagens da madeira como material de construção: Vantagens : Pode ser obtida em quantidade a um preço relativamente baixo. As reservas se renovam por si mesmas Pode ser trabalhada com ferramentas simples. Pode ser reempregada várias vezes Foi o primeiro material empregado em construção, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tração. É leve em peso e tem grande resistência mecânica. Permite fáceis ligações e emendas. Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica No seu aspecto natural apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos. Desvantagens: É um material fundamentalmente heterogêneo e anisótropo. É bastante vulnerável aos agentes externos É combustível Mesmo depois de morta, quando já empregada na construção, é muito sensível aos agentes ecológicos,: aumentando ou diminuindo de dimensão com a variação de umidade. Partes distintas visualizadas num corte trasversal de um tronco de árvore (fig 1) Casca - tem a função de proteger a árvore contra os agentes externos. Formada por uma camada esterna de tecido morto, de espessura variável conforme a idade e a espécie (em determinadas árvores como: angico rajado, corticeira, sobral, carvalho, barbatimão, etc a casca apresenta um tecido suberoso, que se desenvolve consideravelmente, (formando a cortiça) e uma camada interna, de tecido vivo e macio, que tem a função de transportar a seiva elaborada das folhas para as partes em crescimento. Câmbio - camada invisível a olho nu, situada entre a casca e o lenho, formada de tecido meristemático. O crescimento da árvore ocorre, diametralmente, pela adição de novas camadas proveniente da diferenciação do câmbio. Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de crescimento com duas partes distintas, uma de cor clara, tecido brando e células de paredes finas, formada na primavera e uma segunda, de cor escura, com células pequenas e tecido compacto, formada no verão. A contagem destes anéis permite a avaliação, com bastante aproximação, da idade de uma árvore. Do estudo dos anéis de crescimento desenvolveu-se uma ciência, a dendrocronologia, que tem colaborado enormemente com a arqueologia e a história da técnica. Casca Câmbio Raios medulares Alburno Medula Cerne Fig 1
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Madeira - conceito, histórico e crescimento
Histórico
A madeira é um produto vegetal proveniente do lenho dos vegetais superiores: árvores e arbustos.
É provavelmente o mais antigo material de construção utilizado pelo homem. Precedeu a própria pedra, tendo sido usada naquela época nas construções palafíticas, como instrumentos de caça, cabo de ferramentas e meios de transporte para atravessar os rios. A facilidade de obtenção e de adaptação aos fins previstos, permitiram o seu emprego por populações primitivas, mesmo com os escassos meios então disponíveis.
Vantagens e desvantagens da madeira como material de construção: Vantagens :Pode ser obtida em quantidade a um preço relativamente baixo.As reservas se renovam por si mesmas Pode ser trabalhada com ferramentas simples.Pode ser reempregada várias vezesFoi o primeiro material empregado em construção, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tração.É leve em peso e tem grande resistência mecânica.Permite fáceis ligações e emendas.Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústicaNo seu aspecto natural apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos.
Desvantagens:É um material fundamentalmente heterogêneo e anisótropo.É bastante vulnerável aos agentes externosÉ combustívelMesmo depois de morta, quando já empregada na construção, é muito sensível aos agentes ecológicos,: aumentando ou diminuindo de dimensão com a variação de umidade.
Partes distintas visualizadas num corte trasversal de um tronco de árvore (fig 1)Casca - tem a função de proteger a árvore contra os agentes externos. Formada por uma camada esterna de tecido morto, de espessura variável conforme a idade e a espécie (em determinadas árvores como: angico rajado, corticeira, sobral, carvalho, barbatimão, etc a casca apresenta um tecido suberoso, que se desenvolve consideravelmente, (formando a cortiça) e uma camada interna, de tecido vivo e macio, que tem a função de transportar a seiva elaborada das folhas para as partes em crescimento.Câmbio - camada invisível a olho nu, situada entre a casca e o lenho, formada de tecido meristemático.O crescimento da árvore ocorre, diametralmente, pela adição de novas camadas proveniente da diferenciação do câmbio. Cada camada de tecido lenhoso formada anualmente constitui um anel de crescimento com duas partes distintas, uma de cor clara, tecido brando e células de paredes finas, formada na primavera e uma segunda, de cor escura, com células pequenas e tecido compacto, formada no verão.A contagem destes anéis permite a avaliação, com bastante aproximação, da idade de uma árvore. Do estudo dos anéis de crescimento desenvolveu-se uma ciência, a dendrocronologia, que tem colaborado enormemente com a arqueologia e a história da técnica.
Casca
Câmbio
Raios medulares
Alburno
Medula
CerneFig 1
Sua freqüente impregnação por resinas e óleos torna-o tóxico ou repelente aos predadores da madeira.Contudo é desaconselhável e anti-econômico a prática costumeira de retirar todo o branco da madeira como material imprestável para uso comum. Desaconselhável não só do ponto de vista econômico, já que a proporção do alburno quase nunca é inferior a 25%, podendo atingir até 50% do lenho, mas desaconselhável também porque o alburno é a parte que melhor se deixa impregnar pelos preservativos.
Raios medulares - são células que ligam as diversas camadas entre si no sentido radial e que têm a função de transportar e armazenar a seiva. Os rais medulares podem se apresentar sob as formas uni ou multisseriados. No primeiro caso observa-se uma só fiada de células, como é o caso das coníferas. Na maioria das madeiras duras ou de lei, os raios medulares são multisseriados (feixe de células) (fig. 2).
Considerando a grande longevidade de algumas árvores de determinadas espécies como: Sequóia (2000 anos), Sequóia-giganta (3000 anos) e um exemplar de Pínus, com aproximadamente 4600 anos, considerado o ser vivo mais antigo da Terra, é fácill compreender que seus troncos constituem documentos de grande valor regional.
Lenho - é a parte de sustentação e resistência da árvore. Em quase todas as espécies, o lenho apresenta-se com duas zonas bem contrastadas: alburno ou branco e o cerne ou durame.
Alburno - Formado por células vivas, com coloração mais clara que o cerne e que, além de função resistente, o alburno é veículo da seiva bruta, por ascensão capilar, das raízes até a copa.
Cerne - formado por células mortas e esclerosadas de coloração mais escura que o alburno. As alterações do alburno vão formando e ampliando o cerne provocado por sucessivas impregnações de lignina, resinas, taninos e corantes. Em conseqüência o cerne tem mais densidade, compacidade, resistência mecânica e, principalmente, mais durabilidade, pois sendo constituido de tecido morto (sem seiva, amido ou açúcares) não é atrativo aos insetos e outros agentes de deterioração.
UnisseriadosFig. 2
Multisseriados
Medula - miolo central, mole e esponjoso de coloração mais escura. Não tem nenhuma resistência mecânica nem durabilidade. Sua presença em peças serradas constitui um defeito.
IdentificaçãoAs madeiras são identificadas pela sua denominação vulgar, pela identificação botânica e pela identificação microscópica e micrográfica de laboratório.
Identificação vulgar - é a identificação realizada por conhecedores com prática que prende-se a características notáveis da espécie como: configuração da casca, sabor do lenho, folhas, frutos, etc.Este tipo de identificação não tem valor científico. Um mesmo nome identifica espécies diferentes, conforme a região. Freqüentemente correspondem a nomes sugestivos que caracterizam a espécie, a exemplo do Pau marfim (coloração próxima do marfim), Pau ferro (pau extremamente duro), Pau roxo (coloração roxa), Pau d’arco (pau flexível), etc.Mais significativos são os nomes indígenas que traduziam o conhecimento íntimo que tinham os mesmos, dos recursos do seu habitat, como o Araçá (o que tem olho), Guatambú (pau duro sonoro), Peroba (casca amarga) etc.
Madeira - conceito, histórico e crescimento
Identificação botânica - necessita a formação de um HERBÁRIO (exemplares de frutos, folhas e sementes) para comparação. Com a coleta destes
elementos, o botânico especializado determina a família, o gênero e a espécie do exemplar, na classificação botânica. Ex: Aspidosperma peroba
Identificação micrográfica - retira-se do lenho a identificar um prisma perfeitamente localizado de 1 x 1 x 4 cm. Deste prisma são retirados, com um
micrótomo (aparelho usado para corte com espessura microscópica), três lâminas com espessura de 10 a 60 microns (micro: milésima parte de um
milímetro): uma lâmina no sentido transversal, uma no sentido radial e outra no sentido tangencial aos anéis de crescimento (fig.3).
As lâminas são desidratadas, coloridas e examinadas num microscópio de 50 aumentos e comparadas com lâminas padrões ou com ATLA de
microfotografias.
Lâmina
tranversal
Lâmira
Radial
Lâmina
tangencial
Prisma
perfeitamente
localizado
Fig.3
Sistemas de união da madeira
Tipos de união A madeira pode ser unida entre si ou a outros materiais, por diversos processos e dispositivos. Os principais tipos de união são: colagem, pregos, grampos, braçadeiras, pinos, conectores metálicos, tarugos, entalhe e encaixe.Madeira / madeira - todos os citados anteriormenteMadeira / metal - colagem, prego, parafuso, rebite pop.Madeira / alvenaria e concreto - colagem, parafuso com bucha de nylonMadeira / plástico - colagem, parafuso.Madeira / borracha - colagem.Madeira / vidro - colagem, parafuso.
COLAFatores básicos para a escolha adequada da cola:1 - Materiais a unir - natureza química, forma física e seu acabamento de superfície.2 - Tipo de cola - à base de solvente, à base d’água, líquida, em pó, dois componentes.3 - Método de aplicação - pincel, rolo, espátula, spray, pistola extrusora, etc.4 - Exigência do processo de colagem - viscosidade, temperatura de aplicação do produto colante, dimensões e forma das superfícies a colar, duração do processo, tempo de colagem e pressão a exercer durante este processo, tempo de cura, etc.5 - Outras considerações - custo, tempo de armazenamento, toxicidade, inflamabilidade, odor, cor, propriedades elétricas, térmicas, químicas, etc., do produto a utilizar.
Procedimento na colagem:1 - Utilizar cola de fabricação recente.2 - Algumas colas devem ser homogeneizadas antes do uso.3 - Observar a tremperatura ideal de aplicação da cola.4 - As superfícies a serem coladas deverão estar limpas (isenta de quaisquer contaminantes - gordura, ferrugem e pó) e secas.5 - Distribuir uniformemente a cola em uma ou nas duas superfícies a serem unidas.6 - As superfícies a serem unidas dever ser o mais coincidentes possível.7 - Durante a colagem as peças devem ficar sob pressão utilizando grampos, sargentos, pesos ou fitas auto-colantes.
Obs.: antes de usar qualquer produto (cola), leia com atenção no rótulo da embalagem, todas as informações e recomendações do fabricante, com a finalidade de evitar supresas desagradaveis que, na maioria das vezes, é da maneira incorreta de como ele fou utilizado
MADEIRA / MADEIRAColas utilizadas:- Cola PVA (cola branca) adesivo que possui como base de formulação Acetato de Vinila disperso numa solução aquosa.- Cola de contato - adesivo à base de policloroprene. Evitar colar pequenas áreas.- Cola instantânea - adesivo à base de Cianoacrilato. Utilizado para colagem de pequenas áreas e que necessite de resistência. - Cola bi-componente (Cascophen) à base de Resina Fenólica que é endurecida com a adição do endurecedor FM - utilizada para colagem resistente a água.
MADEIRA / METALColas utilizadas:- Epoxi (araldite)- Cola de contato - adesivo à base de policloroprene.
MADEIRA / LAMINADO MELAMÍNICO e BORRACHACola utilizada:- Cola de contato - adesivo à base de policloropreno
MADEIRA / CONCRETOColas utilizadas:- Cola de contato- Cola Hot-melt- Cola Epoxi
MADEIRA / COUROColas utilizadas- Cola de contato- Cola Celulósica
MADEIRA / TECIDOColas utilizadas:- Cola celulósica- Cola de contato
MADEIRA / VIDRODeve-se evitar colar vidro com madeira devido à diferença de dilatação entre os dois materiais, porém quando houver a necessidade de cola-los, a melhor opção é utilizar colas que apresente flexibilidade como: colas à base de silicone.
Sistemas de união da madeira
PREGOOs pregos são hastes metálicas fabricados com arame de aço-doce, aço temperado, inox, galvanizado, latão, cobre, em grande variedade de tamanhos, tipos, e formas, utilizados para unir peças de madeira e outros materiais.Os pregos são encontrados no mercado por duas nomenclaturas diferentes: 1 - bitolas comerciais antigas, ainda utilizada no Brasil, que descrevem os pregos por dois números, o primeiro representa o diâmetro em fieira francesa; e o segundo mede o comprimento em linhas portuguesas.
Tabela de arames e chapas segundo a fieira de paris
Linha portuguesaCada linha portuguesa corresponde a 2,28 mm (2 milímetros e 28 centésimos).
Exemplo de pregos na bitola comercial:12x12, 12x13, 12x15, 13x15, 13x18, 14x18, 15x18, 15x21, 15x24, 16x24, 16x27, 17x27, 17x30, 18x30, 17x33, 19x33, 18x33, 18x36, 19x36, 20x36, 19x39, 20x39, 21x42, 20x45, 20x48, 2 - bitolas métricas, segundo padronização da ABNT, descreve o prego por dois números: o primeiro corresponde ao comprimento total do prego em milímetro e o segundo do diâmetro em décimos de milímetro.
Tipos e formas:- Prego de aço c/cabeça: indicado para superfícies resistentes como concreto, blocos e alvenaria em geral.- Prego de aço s/cabeça: utilizado para fixação de rodapés e guarnições.- Prego de inox c/ ou s/cabeça: indicado para superfícies macias, úmidas ou com ação direta da água ou maresia.- Prego de latão ou cobre c/ ou s/cabeça: indicado para superfícies macias e úmidas. Antioxidante (utilizado em embarcações ou construções navais.- Prego ardox c/ ou s/cabeça: possui corpo helicoidal que dificulta a separação das peças unidas. Utilizada na fixação de caixas de madeira, pallets, andaimes, etc.
Nº
1611162126
Nº
27
12172227
Nº
38
13182328
Nº
49
14192429
Nº
51015202530
Espes. em mm
0,61,11,62,74,97,6
Espes. em mm
0,71,21,83,05,48,2
Espes. em mm
0,81,32,03,45,98,8
Espes. em mm
0,91,42,23,96,49,4
Espes. em mm
1,01,52,44,47,0
10,0
Sistemas de união da madeira
- Prego ardox para telha: utilizado na fixação de telha ondulada leve. Corpo helicoidal aumenta a resistência à extração- Prego comum ou polido: para utilizar em madeiras, ripas, caibros, etc.- Prego zincado: prego comum com tratamento de zinco. Aumenta a resistência à corrosão.- Prego cabeça dupla: ideal para montagem de estruturas de madeira temporárias, como fôrmas para concreto e andaimes. Sua dupla cabeça torna muito mais fácil o arranque, evitando danos à madeira.- Prego anelado polido: utilizado em madeiras de baixa densidade (macias). Situação onde o esforço se faça no sentido paralelo à aplicação do prego. Ex: pallets, móveis, proteção no transporte. - Prego quadrado: são aplicados em embarcações de madeira de grande porte (aprox. 80t de capacidade de carga).- Prego vidraceiro: utilizado para quadros, vidros em esquadrias de madeira, espelhos.- Balmazes: são pregos pequenos de cabeça abaulada, feitos de aço ou latão, utilizados para fixar as vistas das fechaduras. - Tacha azulada: utulizada para fixação de tecidos e outros revestimentos em móveis, como também compensados finos. - Escápula: é um prego especial dobrado em ângulo reto, que serve para pendurar quadros e armações de cortina.
Distâncias mínimas dos pregos, segundo a NB-11. Estas distãncia mínimas são especificadas para reduzir o fendilhamento da madeira.
12d
12d
10d 5d
5d
5d
5d
5d
Sistemas de união da madeira
Técnicas básicas de utilização do pregoA utilização correta de pregos em uma junção de peças de madeira resulta numa fixação firme e forte. No entanto, poderão surgir problelmas se o profissional da madeira não tiver conhecimentos de algumas técnicas básicas:
Junção de peças de espessuras diferentesPregar sempre a mais fina à mais grossa, caso contrário a junção não terá resistência mecânica. Obs. o prego deve ter no mínimo o comprimento de 2 vezes e meia a 3 vezes a espessura da madeira mais fina.
Junção de topo de uma tábuaIntroduzir os pregos obliquamente, com inclinações opostas, utilizando também cola.
Procedimentos que evitam que a madeira rache mediante a penetração do prego- Desbastar a ponta do prego- Aumentar a distânacia entre os pregos (fig. A)- Desalinhar os pregos no sentido longitudinal (sentido das fibras) (fig. B)- Fazer furação prévia (em madeiras duras) com diâmetro inferior à espessura do prego- Cortar a peça a ser pregada com um comprimento maior, serrando-a em seguida após a fixação da mesma (fig. C C’)
A B C
C’
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Dicas de fixação e remoção do pregoUsar sempre martelo adequado para o tipo de trabalhoEx prego pequeno X martelo leve prego grande X martelo pesado.
Na fixação de prego pequeno, utilizar tiras de papelão, madeira ou peças imantadas para segurar o prego.
Para que a fixação fique mais firme quando pregar duas madeiras da mesma espessura, aplicar prego dos dois lados.
Quando desejar embutir a cabeça do prego na madeira, utilizar um punção e um martelo e em seguida emassar o furo com cera de abelha ou uma mistura de pó de madeira e cola branca ou resina epoxi.
Para facilitar a penetração do prego na madeira, pode-se untá-lo com parafina, sebo ou cera (nunca com sabão).
Remoção de pregos:- quando a cabeça do prego estiver fora da madeira, utilizar um martelo de unha, como alavanca, para remove-lo. Se o prego for comprido, utilizar calços de madeira para aumentar a distância.
- Quando a cabeça do prego estiver no mesmo nível da superfície da madeira, utilize uma haste metálica, tipo um formão ou chave de fenda para levantar a cabeça do prego o prosegluir como na técnica anterior.
- Quando a cabeça estiver embutida na madeira, escavar em volta da cabeça do prego até poder agarrar com uma torques ou um alicate, e então remove-lo.
PARAFUSOSão hastes metálicas, cilíndricas ou cônicas composta de cabeça e corpo contendo rosca, utilizados para fixar peças em geral.
Parafusos para madeira:Parafusos auto-atarraxantes:
São parafusos de rosca soberba, instalados com furação prévia, devendo a ponta penetrar na madeira que está sendo comprimida, no mínimo 8d (d= diâmetros do parafuso) para assegurar uma perfeita fixação.
Parafuso de porca e arruela
Os parafusos são instalados em furos ajustados, de modo a não ultrapassar a folga de 1 a 1,5 mm. O aperto do parafuso se faz com a porca, transmitindo-se o esforço à madeira por meio de arruelas. Devido a retração e à deformação lenta da madeira, não se pode contar com o atrito desenvolvido pelo aperto dos parafusos.Os parafusos trabalham como pinos, recebendo os esforços pelo apoio da madeira no seu plano diametral.A norma alemã recomenda, para ligações entre duas peças, pelo menos dois parafusos.Nas ligações de madeiras, as arruelas devem ter a espessura e o diâmetro superior as das ligações metálicas
Sistemas de união da madeira
> 8d > 8d
d
a a
d
3 d 3 d
3 d
7 d7 d4 d 4 d7 d3 d
5 d 5 d
3 d 3 d
Conectores:São peças, em geral metálicos, colocas em entalhes nas interfaces das madeiras e mantidas na posição por meio de parafusos.
Sistemas de união da madeira
Nome popular
Amburana ou cerejeira
Amendoim
Andiroba
Angelim pedra
Angico preto
Araribá
Avani da terra firme
Bacuri bravo
Baraúna
Bicuíba
Cabriúva parda
Caixeta ou Tabebuia
Canela preta
Caviúna
Ref. Botânica
Amburana cearensis
Plerogyne nitens
Carapa guianensis
HymenolobrumPetraeum Ducke
Piptadenia macrocatpa
Centrolobium spp.
Moronobea Pulchra Ducke
Moronobea Coccinea
Melanexylon braunia
Virola gardneri
Myrocarpus spp.
Tabebuia cassinioides
Nectandra mollis
Machaerium scleroxylon
Outros nomes
Amburana de cheiro, Cumaru de cheiro, Cumaré ,Emburana
Amendoim bravo
Carapa, Iandiroba, jandiroba, Nandirova
Murarema
Angico, Angico preto rajado, Curupari, Guarapiraca