Aula 016 - Madeira para Construção #Materiais de Construção - Aprenda tudo sobre madeira

Key Concepts

Usos da madeira, mitos e fatos sobre a madeira (resistência, fogo, umidade, sustentabilidade, durabilidade, facilidade de uso, custo), composição da madeira (raiz, tronco, copa, casca, câmbio, alburno, cerne, medula, anéis de crescimento), tipos de madeira (maciças, transformadas, roliças, serradas), fabricação da madeira serrada (extração, serralheria, desdobro, comercialização, secagem), propriedades da madeira serrada (teor de umidade, densidade, dureza, resistência), ataques biológicos (insetos, fungos).

Usos da Madeira

A madeira tem uma vasta gama de aplicações, desde papel e móveis até estruturas complexas como pontes. Na construção civil, é utilizada tanto em instalações provisórias (canteiros, tapumes, formas, escoramentos) quanto permanentes (estruturas de paredes, telhados, pisos). Nos Estados Unidos e Canadá, mais de 75% das casas são construídas em madeira, enquanto no Brasil o uso é menor devido a mitos e preconceitos.

Mitos e Fatos sobre a Madeira

Resistência e Altura

Mito: Estruturas de madeira só podem ter até cinco andares. Fato: Edifícios altos podem ser construídos com madeira. Exemplo: um hotel/residencial na Noruega com 85 metros e 18 andares, com estrutura, revestimento e vãos de elevador em madeira.

Mito: A madeira é um material pouco resistente. Fato: A madeira é um material resistente, especialmente considerando seu baixo peso. A taxa de resistência por peso é alta, superior à do aço e muito superior à do concreto, resultando em construções mais leves e fundações mais baratas.

Resistência ao Fogo

Mito: A madeira é pouco resistente ao fogo. Fato: A madeira pode ser mais resistente ao fogo do que o aço. O aço tem alta condutividade térmica, aquecendo rapidamente e perdendo resistência. A madeira, embora inflamável, forma uma camada de carvão que isola termicamente o interior, protegendo-o por mais tempo. A taxa de carbonização é conhecida (ex: 11 mm/min para algumas madeiras). Testes científicos comprovam essa resistência. Madeiras mais densas são menos inflamáveis.

Variação de Umidade

Fato: A madeira pode empenar com a variação de umidade. A madeira incha ao ganhar umidade e contrai ao perder, causando empenamentos. Tratamentos (vernizes, esmaltes) e a escolha de madeiras adequadas podem mitigar esse problema.

Sustentabilidade

Mito: O uso de madeira é prejudicial ao meio ambiente. Fato: O uso de madeira legal é sustentável. O desmatamento ilegal é um crime, mas a madeira de reflorestamento, com manejo sustentável, é um material ecológico. A madeira certificada (ex: selo FSC) garante a legalidade e sustentabilidade da extração. A madeira é biodegradável, tem baixo consumo energético, é renovável e sequestra carbono durante o crescimento.

Durabilidade

Mito: A madeira não é um material durável. Fato: A madeira é durável, embora possa sofrer ataques biológicos (insetos, fungos, bactérias). Tratamentos adequados e espécies naturalmente resistentes (ex: ipê roxo) aumentam a durabilidade. Exemplo: um templo no Japão construído em 607 a.C. ainda existente.

Facilidade de Uso e Custo

Fato: A madeira é fácil de trabalhar, utilizando ferramentas simples e colas. Mito: A madeira é um material caro. Fato: A madeira para estruturas tem um preço competitivo com outros materiais. Madeiras nobres são mais caras, mas usadas para móveis e artesanato.

Composição da Madeira

As propriedades da madeira são influenciadas pelas propriedades da árvore. A árvore é composta por raiz, tronco e copa. O tronco é composto por:

• Casca: Protege contra desidratação e ataques de insetos.
• Câmbio: Camada fina responsável pela formação de células da casca e do lenho.
• Alburno: Células vivas que transportam nutrientes.
• Cerne: Células mortas com função estrutural.
• Medula: Tecido mole no centro do tronco.
• Células radiais: Promovem a passagem de nutrientes transversalmente.

Os anéis de crescimento indicam a idade da árvore. No período de seca, as células são menores e mais escuras; no período chuvoso, são maiores e mais espaçadas. Os nós na madeira são causados por antigos galhos.

Tipos de Madeira

As madeiras podem ser classificadas em maciças (naturais) e transformadas (industriais). Dentro das maciças, há as roliças e as serradas. As transformadas incluem MDF, MDP, OSB, compensado e madeiras engenheiradas.

• Madeira Roliça: Tronco de árvore sem casca (ou com casca e sem galhos), utilizada em estruturas de telhados, cercas e casas rústicas.
• Madeira Serrada: Tábuas e pranchões de diversos tamanhos, utilizados em todas as fases da construção civil. A produção de madeira serrada no Brasil está crescendo.

Fabricação da Madeira Serrada

1. Extração: Árvores extraídas com manejo sustentável.
2. Serralheria: Remoção da casca e corte em tamanhos adequados.
3. Desdobro: Corte do tronco em tábuas.
   • Desdobro Plano: Maior aproveitamento da madeira.
   • Desdobro Radial: Madeira mais estável dimensionalmente, mas com maior desperdício.
4. Comercialização: Pranchas, pranchões, vigas e ripas de madeira.
5. Secagem: Reduz o peso, aumenta a resistência e a durabilidade. Pode ser natural (lenta) ou em estufa (rápida). A secagem inadequada causa rachaduras e empenamentos.

Propriedades da Madeira Serrada

• Teor de Umidade: Afeta todas as outras propriedades. É calculado como (peso da água / peso da madeira seca). A madeira é higroscópica, ganhando e perdendo umidade, o que causa inchamento e contração. A variação dimensional é maior nos eixos radial e tangencial do que no longitudinal.
• Densidade: Varia de 0,2 g/cm³ a mais de 1 g/cm³. Quanto mais densa, maior a resistência e a dureza.
• Dureza: Resistência à penetração e ao risco. Depende da largura dos anéis de crescimento.
• Resistência: Madeiras mais nobres (mais escuras) geralmente têm maior resistência. A madeira é anisotrópica, ou seja, a resistência varia conforme o eixo de aplicação da força.

Ataques Biológicos

A madeira pode ser atacada por insetos (cupins e besouros) e fungos.

• Insetos: Cupins são os mais comuns, alimentando-se da madeira e causando prejuízos. A presença de um pó granulado (fezes de cupim) indica infestação.
• Fungos: Alteram a coloração, diminuem a durabilidade e a resistência. Requerem alimento (madeira), temperatura (5-40°C), água (umidade) e oxigênio. A utilização de madeira seca e a proteção contra a umidade previnem o ataque de fungos. Algumas espécies são naturalmente resistentes (ex: ipê roxo), enquanto outras (ex: pinus) são mais suscetíveis.

Síntese/Conclusão

A madeira é um material versátil e sustentável para a construção civil, com alta resistência em relação ao peso e bom desempenho em relação ao fogo. Apesar dos mitos, a madeira pode ser utilizada em estruturas altas e tem um custo competitivo. A escolha da espécie correta, o tratamento adequado e o controle da umidade são cruciais para garantir a durabilidade e o bom desempenho da madeira em construções.