UNIVERSIDADE TIRADENTES DIRETORIA DE GRADUAÇÃO

CURSO DE ENGENHARIA DE CIVIL

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:MADEIRAS

ALAN DANIEL A. FONTESKARYNA DE FRANÇA SANTOS PAULA DE OLIVEIRA LOIOLA

PAULO ALBUQUERQUE MATOSROSEVALDA RODRIGUES OLIVEIRA

TATIANE SILVA SANTOSTHAIANE MELO DE OLIVEIRA

Aracaju/SENovembro/2014

ALAN DANIEL A. FONTESKARYNA DE FRANÇA SANTOSPAULA DE OLIVEIRA LOIOLA

PAULO ALBUQUERQUE MATOSROSEVALDA RODRIGUES OLIVEIRA

TATIANE SILVA SANTOSTHAIANE MELO DE OLIVEIRA

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO:MADEIRAS

Medida de Eficiência realizada em novembro de 2014, da disciplina Materiais de Construção I, turma N01, ministrada pela Prof.ª Andrea Quaranta Barbosa, na Universidade Tiradentes.

Aracaju/SENovembro/2014

ÍNDICE

1. Introdução .................................................................................3

2. O que é Madeira? ......................................................................4

3 Tipos de Madeira ........................................................................4

4 Durabilidade e Manutenção .......................................................5

5 Principais usos na Construção Civil ...........................................7

6 Vantagens e Desvantagens .........................................................8

7 Curiosidades .............................................................................11

Bibliografia .................................................................................13

1. Introdução

Usadas com consciência ambiental, estruturas de madeira são práticas, belas e

duráveis. A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi

utilizada por todo o mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no

oriente ou ocidente. Com o advento da revolução industrial, a Inglaterra, como grande

potência, impôs a arquitetura em metal. Com a invenção do concreto armado os técnicos

de nível superior concentraram seus estudos no novo material. Apesar dos "novos

materiais" os empreiteiros ainda guardaram por muitos anos o conhecimento prático

sobre as estruturas de madeira. 

2. O que é Madeira?

A madeira é a parte da árvore a que corresponde o lenho, isto é, o conjunto de

tecidos formados pela atividade do câmbio. Ela foi um dos primeiros materiais a ser

utilizado pelo homem, provém do tronco e dos ramos das árvores. O corte do tronco é

feito aproveitando o interior da árvore de forma a responder aos vários fins a que ela se

destina, tábuas, ripas ou barrotes. Ao analisarmos o interior da árvore verificamos que é

formada pelo cerne, borne e casca, no centro há a medula, pequena coroa central

também chamada madeira primária.

a. Processo de Fabricação de um Compensado de Madeira

A matéria-prima básica são toras de Pinus Elliotti/Taeda, que são selecionadas

nos projetos de reflorestamento de pinus spp, sendo cortadas nas dimensões adequadas e

transportadas até a unidade industrial

No processo de produção, as toras são cozidas e em seguida conduzidas à

laminadora onde são transformadas em lâminas e cortadas em tamanhos específicos, de

acordo com a demanda de produção.

Figura 1: Maquinário para produção.

As lâminas são levadas aos secadores, em processo ininterrupto com rigoroso

controle de umidade. Ao final do processo, estando elas nos níveis de umidade

adequados, são selecionadas e depositadas em estoques para repouso por determinado

período de tempo, até a estabilização física.

3. Tipos de Madeira

A NBR que rege as normas de Projetos estruturais que utilizam madeira como

seu componente principal é a NBR 7190, para efeito de cálculos estruturais as madeiras

são classificadas em 2 tipos: coníferas ou dicotiledôneas. As madeiras podem também

ser divididas em madeiras recompostas ou não recompostas, sendo a segunda

subdividida em Serrada, laminada colada e compensada. Segue tabela presente na NBR

que fornece valores da rigidez dos tipos de madeiras:

Tabela 1: Índice de rigidez dos tipos de madeiras.

Na construção civil são mais usados os: Angelim, Cedro, Cumaru, Eucalipto,

Jatobá, Massaranduba, Pau-roxo, Pinus, Sabiá, Tatajuba, Uxi.

4. Durabilidade e Manutenção

A durabilidade da madeira depende e muito de sua manutenção e o cuidado que

se tem com ela. Se uma madeira não possuir revestimento e não forem feitas

manutenções adequadas, ela durará muito pouco tempo por causa da ação do sol, chuva,

fungos e cupins. Mas se forem realizadas manutenções e prevenções a madeira irá durar

muitos e muitos anos.

A beleza de uma madeira exposta ao tempo está destinada ao desgaste. E, para

reverter essa situação, existem diversos produtos químicos que ajudam na sua

preservação, desacelerando o intemperismo, principal causador do envelhecimento da

madeira.

O intemperismo deteriora a madeira de forma superficial e lenta, sem que sua

capacidade estrutural seja afetada. Um dos seus efeitos é a alteração da coloração da

madeira que, em contato com a luz e dependendo da espécie, fica mais clara ou

escurece. Outro efeito ocorre quando a madeira é exposta à umidade, tornando-se um

fácil local para a proliferação de fungos que provocam o bolor.

Um produto químico possuirá maior desempenho se utilizado como forma de

prevenção, sendo aplicado à madeira saudável. Entre esses produtos estão o WRP

(water-repelent preservatives) e os de acabamento: tintas e vernizes.

Outra forma de tratar a madeira é com a utilização de produtos cuja base é de

cromo, resistentes às ações de agentes biológicos e que podem receber acabamentos:

Arseniato de Cobre Cromatado (CCA) e Borato de Cobre Cromatado (CCB-O).

a. Com o Uso de Películas

Tintas e vernizes formam uma película superficial, impermeabilizando a

madeira. As tintas são encontradas em diversas cores, entretanto elas não “trabalham”

em conjunto com a madeira, facilitando o aparecimento de rupturas e,

consequentemente, a entrada de umidade que ocasiona o surgimento de fungos (caso a

madeira não tenha recebido tratamento).

As tintas também acabam escondendo a textura natural da madeira e, antes de

fazer uma nova pintura ou aplicação de verniz, é preciso remover todo o resíduo que

nela se encontra. Já os vernizes não escondem a textura da madeira e podem conter

filtro solar em sua composição, protegendo a madeira contra a decomposição

fotoquímica.

b. Sem o Uso de Películas

Stains são impregnantes que penetram na madeira sem a formação de uma

película superficial. Mantêm a cor natural da madeira, pois também possuem filtro solar

e são divididos em duas categorias: impregnantes de acabamento e preservativos

(possuem ação fungicida).

Os stains acompanham as oscilações de contração e inchamento da madeira,

conforme a exposição à umidade, sem a formação de rupturas. Se a madeira já possui a

aplicação de impregnante, não será preciso removê-lo totalmente para uma nova

aplicação, bastará uma leve lixada.

5. Principais usos na Construção Civil

a. Construção civil pesada externa:

Engloba as peças de madeira serrada usadas para estacas marítimas, trapiches,

pontes, obras imersas, postes, cruzetas, estacas, escoras e dormentes ferroviários,

estruturas pesadas, torres de observação.

b. Construção civil pesada interna:

Engloba as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e

tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, onde tradicionalmente era empregada a

madeira de peroba-rosa.

c. Construção civil leve externa e uso temporário:

Reúne as peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes empregados

em usos temporários (andaimes, escoramento e fôrmas para concreto), e ripas e caibros

utilizadas em partes secundárias de estruturas de cobertura.

d. Construção civil leve interna ou decorativa:

Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como forros, painéis,

lambris e guarnições, onde a madeira apresenta cor e desenhos considerados

decorativos.

e. Construção civil leve interna ou de utilidade geral:

Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como forros, painéis,

lambris e guarnições, onde o aspecto decorativo da madeira não é fator limitante. A

referência é a madeira de pinho-do-paraná.

f. Construção civil leve ou esquadrias:

Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como portas, venezianas,

caixilhos. A referência é a madeira de pinho-do-paraná

g. Construção civil em geral ou assoalhos domésticos:

Compreende os diversos tipos de peças de madeira serrada e beneficiada usado

em pisos (tábuas corridas, tacos, tacões e paquetes). A madeira de referência é a peroba-

rosa e pau-amarelo.

6. Vantagens e Desvantagens

a. Vantagens

As vantagens do uso da madeira como material de construção são muitas,

nomeadamente:

Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e

renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados,

exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Constitui, um dos escassos

materiais de construção de origem natural, o que à partida lhe proporciona uma série

de vantagens em relação aos demais. A madeira de uso corrente não é tóxica, não

liberta odores ou vapores de origem química, sendo portanto segura ao toque e

manejo. Ao contrário de outras matérias-primas a madeira quando envelhece ou deixa

de desempenhar a sua função estrutural, não constitui qualquer perigo para o meio

ambiente, já que é facilmente reconvertida.

Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares

de anos. No entanto este recurso continua disponível e a cresce em novos

povoamentos florestais. Enquanto novas árvores forem plantadas de forma

conscienciosa e sem comprometer os recursos naturais e, repor as abatidas, a madeira

vai continuar a estar disponível.

Armazéns de Carbono - para a formação da madeira, as árvores captam

o carbono da atmosfera, e libertam oxigénio. Ao fazermos uso da madeira, estamos a

armazenar o carbono absorvido durante o tempo de vida da obra ou edifício no estado

sólido e portanto, a evitar que este se liberte para a atmosfera e, agrave o problema

ambiental do efeito de estufa.

Excelente Isolante - o isolamento é um aspecto importantíssimo para a

redução da energia usada no aquecimento e climatização de edifícios. A madeira é um

isolante natural que pode reduzir a quantidade de energia necessária na climatização

de espaços especialmente quando usada em janelas, portas e pavimentos. Apresenta

boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica.

Fácil de Trabalhar - trata-se de uma matéria-prima muito versátil que

pode ser usada de forma muito variada e que cumpre com certas e determinadas

especificações, de acordo com o tipo de aplicação pretendida. Permite ligações e

emendas fáceis de executar.

Durabilidade - Os arqueólogos pesquisam peças antigas ainda existentes

em madeira tais como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos,

armas, instrumentos musicais, elementos de construções. É possível observar-se

algumas dessas peças em perfeito estado.

Segurança - A madeira não oxida. O metal quando é levado a altas

temperaturas pela ocorrência de fogo deforma-se, perdendo a função estrutural.

Naturalmente, se o ferro do concreto armado não estiver com o revestimento

adequado, também este perde a função estrutural quando submetido a altas

temperaturas. A madeira na natureza já desempenha uma função estrutural. Depois

de serrada, quando utilizada como estrutura de um edifício, funciona como um

elemento pré-moldado, de fácil montagem (leve, macio), que não passou por

processos de fabrico que determinem sua resistência. O que determina a sua

resistência é apenas a sua espécie.

Versatilidade de uso - pode ser produzida em peças com dimensões

estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de uma

delicadeza excepcional.

Propriedades físico-mecânicas - Foi o primeiro material empregue, capaz

de resistir tanto a esforços de compressão como de tração. Tem uma baixa massa de

volume e resistência mecânica elevada. Pode apresentar a mesma resistência à

compressão que um concreto de resistência razoável. A resistência à flexão pode ser

cerca de dez vezes superior à do concreto, assim como a resistência ao corte. Não se

desfaz quando submetida a choques bruscos que podem provocar danos noutros

materiais de construção.

b. Desvantagens

Em oposição, apresenta as seguintes desvantagens, que devem ser

cuidadosamente levadas em consideração no seu emprego como material de construção:

Variabilidade - é um material fundamentalmente heterogéneo e

anisotrópico. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a

madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com

as variações de humidade.

Vulnerabilidade - é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua

durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas.

Dimensões - são limitadas: formas alongadas, de secção transversal

reduzida.

Estes inconvenientes fizeram com que a madeira fosse, numa determinada

época, ultrapassada pelo aço e pelo concreto armado, e substituída na execução de

estruturas provisórias, como por exemplo formas.

No entanto, a madeira apenas adquiriu reconhecimento como material moderno

de construção, com condições para atender às exigências de técnicas construtivas

recentemente promovidas, quando os processos de aperfeiçoamento foram

desenvolvidos e permitiram anular as características negativas que a madeira apresenta

no seu estado natural:

A degradação das suas propriedades e o aparecimento de tensões

internas decorrentes de alterações da humidade são anulados pelos processos

desenvolvidos de secagem artificial controlada;

A deterioração da madeira em ambientes que favoreçam o

desenvolvimento dos seus principais predadores é contornada com os tratamentos de

preservação;

A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição

fibrosa orientada, assim com a limitação das suas dimensões são resolvidas pelos

processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira.

7. Curiosidades

A maior escultura de madeira do mundo é do artista chinês Zheng Chunhui. Ela

tem 12,20 metros de comprimento, o trabalho é uma obra-prima moderna da escultura

em madeira. Há muitas coisas sobre a escultura de Chunhui que a tornam incrível. A

obra entrou para o Guinness Book of World Records como a maior escultura de madeira

contínua do mundo – foi esculpida em um único tronco de árvore. Devido ao tamanho

expressivo e seu extraordinário detalhamento, ele levou quatro anos para completar sua

arte. A escultura apresenta edifícios, árvores, montanhas, rios, barcos, pontes, nuvens e

até mesmo 550 pessoas pequenas esculpidas à mão uma por uma.

A escultura de Chunhui dá um novo toque de contemporaneidade à tradição

chinesa de enriquecer e adicionar elementos a obras antigas. A cena retratada na

escultura de madeira é baseada na pintura “Ao longo do rio durante o Festival de

Qingming”, feita pelo artista chinês Zhang Zeduan. Com quase 1.000 anos de idade, a

pintura histórica retrata a vida de pessoas tanto ricas quanto pobres durante o Festival de

Qingming. Outros artistas chineses ao longo dos tempos têm reinterpretado e adicionado

com elementos culturais de suas próprias épocas a este trabalho.

Figura 2: Escultura de Zheng – Maior escultura contínua do mundo.

Outra obra de arte de madeira importante fica na na cidade de Sevilha, Espanha.

Desenhada pelo arquiteto Jurgen Mayer-Hermann, é a maior estrutura de madeira do

mundo, tem cerca de 11.000m², possui um museu, um mercado, dois terraços

panorâmicos e um restaurante.

Figura 3: Metropol Parasol – Maior estrutura em madeira do mundo.

Bibliografia

http://djalmasantos.wordpress.com/2010/09/26/alburno-e-cerne/

http://www.centimetro-design.pt/index.php/empresa/madeira-e-ambiente

http://professor.ucg.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/15293/material/NBR_7190%20DESBLOQ.Projetos_De_Estrutura_De_Madeira.pdf

http://www.fca.unesp.br/Home/Extensao/GrupoTimbo/manualUsodaMadeira.pdf

http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/65439/000864069.pdf?seque