Madeiras e seus derivados na construção civil

Madeiras e seus derivados na construção civilNa actualidade, o consumo de madeira é crescente, quer utilizada directamente, quer como matéria prima de outros produtos de uso vulgarizado e mesmo de produtos cuja obtenção tem vindo a ser feita predominantemente a partir do petróleo.

Ainda que toda a madeira seja um material natural, com boa resistência mecânica relativamente à densidade, e susceptível de ser trabalhado, colado e acabado, há uma enorme variedade de géneros vegetais produtores de madeira cujas características é necessário conhecer para que esta seja adequadamente aplicada.

Madeira – O lenho

Sabe-se que a madeira é obtida geralmente do tronco e também dos ramos das árvores. Cortando transversalmente o tronco de uma árvore, verifica-se facilmente que a uma zona externa – a casca – se segue uma outra extensa conhecida por lenho, existindo no interior uma zona central estreita, a medula. A designação de madeira, de índole tecnológica, corresponde fundamentalmente à de lenho.

É do conhecimento comum que há madeiras muito diferentes entre si na sua cor, cheiro, textura, durabilidade, trabalhabilidade, facilidade de secagem e de colagem, etc.

A formação da madeira

Entre o lenho e a casca existe uma camada fina de células, o câmbio, que têm a capacidade de se dividir, originando casca para fora e lenho para o interior, o que, obviamente, provoca o engrossamento do tronco. O crescimento da árvore resulta da divisão de outro tipo de células situadas nas extremidades e que vão originando a medula.

Logo que formadas, as células do lenho crescem, ao mesmo tempo que a sua parede, celulósica, se espessa. No termo do processo de crescimento, deposita-se lenhina na sua periferia – lenhificação – , actuando como enrigecedor e elemento de ligação entre células. Uma vez terminado o seu desenvolvimento a maior parte das células do lenho morre, permanecendo vivas as de parênquima que têm por função o armazenamento ou reserva.

A estrutura macroscópica da madeira

A diferenciação entre os diversos tipos de madeira pode fazer-se pelo cheiro, pela cor, pelo brilho, pela dureza, etc, e também pela observação, à vista desarmada ou com o auxílio de uma lupa, do arranjo dos tecidos que a compõe. Tal observação pode fazer-se num plano transversal, o qual é perpendicular ao eixo da árvore, num plano radial, o qual sendo longitudinal contém o eixo da árvore e num plano tangencial que sendo também longitudinal é paralelo ao eixo da árvore. Estes são chamados planos de estudo da madeira.

Anéis de crescimento da madeira

A observação da madeira ainda segundo o plano transversal, permite detectar uma diferenciação no lenho traduzida por anéis concêntricos mais ou menos discerníveis, os anéis de crescimento.

Um corte mostra traqueidos de diferentes tamanhos transversais e de paredes de espessura igualmente diferentes. Esta diferenciação resulta de que o lenho produzido na primavera tem traqueidos de paredes finas e de maior diâmetro enquanto que os traqueidos formados durante o verão – outono são mais finos e de paredes mais grossas, resultando o seu conjunto de tonalidade mais escura que aquele. Assim o engrossamento da árvore é maior na primavera. Num corte podem notar-se também zonas de fibras de paredes espessas e vasos de pequeno diâmetro correspondendo à diferenciação do verão – outono enquanto que os vasos desenvolvidos na primavera são grossos e as fibras de paredes finas. Note-se, que quer nas folhosas quer nas resinosas os raios lenhosos não sofrem variação anual.

Os anéis de crescimento, correspondentes às oscilações anuais na pujança vegetativa, e a correspondente heterogeneidade que originam na madeira, têm reflexos na sua utilização prática, que é tanto mais difícil de secar e trabalhar quanto mais bem definidos forem os anéis.

Costuma chamar-se ao lenho desenvolvido durante a primavera, lenho de primavera e lenho de outono ao que cresce durante o período verão – outono.

Agentes de Degradação da Madeira

Degradação Biológica

Fungos – Há várias espécies. Originam a podridão da madeira. Desenvolvem-se para teores de humidade > 20% e de preferência inferiores à humidade de saturação das fibras com temperaturas entre 18ºC e 26ºC, aceleram a destruição.

Insectos – Caruncho grande e pequeno, térmitas. Atacam a madeira abrindo galerias. As condições de temperatura e humidade para o seu desenvolvimento são idênticas às dos fungos.

Organismos marinhos – Os moluscos do género teredo. Atacam a madeira em locais onde se faz sentir a alternância das marés. As madeiras submersas são atacadas por pequenos crustáceos dos géneros limnória e chelura.

Degradação Física e Química

  • Fogo
  • Agentes meteorológicos
  • Desgaste mecânico
  • Degradação química

Produtos Preservadores de Madeiras

Substâncias químicas destinadas a aumentar a resistência à deterioração da madeira.

Condições fundamentais

  • Exercer uma acção tóxica, inibidora ou repulsiva em relação aos agentes biológicos destruidores da madeira.
  • Ser de fácil introdução na madeira.
  • Manter a sua acção protectora, independentemente do tempo e do ambiente.
  • Não prejudicar as características físico – mecânicas da madeira.

Condições preferenciais

  • Ausência de efeitos corrosivos sobre os metais.
  • Ausência de efeitos prejudiciais para o homem e para o ambiente.
  • Ausência de cheiro ou colocação na madeira tratada.
  • Compatibilidade com produtos de acabamento.
  • Serem menos inflamáveis que a madeira.
  • Não serem caros.

Tipos de Produtos

  • Produtos líquidos
  • Pastas
  • Pós
  • Gases

Produtos Oleosos

Obtêm-se por destilação dos alcatrões de hulha. Os principais componentes activos são os fenois, os naftenos e os antracenos.

Vantagens

  • Elevada toxidade contra fungos e insectos;
  • Elevado poder de permanência na madeira;
  • Praticamente insolúvel na água;
  • Baixa volaticidade;
  • Não provoca corrosão dos metais;
  • Diminui riscos de fendilhação.

Inconvenientes

  • Cheiro;
  • Incompatibilidade com materiais de acabamento;
  • Aplicação obrigatória a quente.

Aplicação / Método

  • Fundamentalmente, tratamento em profundidade;
  • Aplicação em autoclave, vácuo – pressão a quente.

Produtos Aquosos

São constituídos, essencialmente, por sais minerais, isolados ou em mistura, que se utilizam dissolvidos em água. Apresentam-se, geralmente, em pós ou em pastas.

  • ü  Compostos tipo CCA ( crómio )
  • ü  Compostos tipo CCB ( cobre, crómio, boro )
  • ü  Compostos de boro
  • ü  Compostos de flúor

Vantagens

  • ü  Solvente = água; fácil de obter e barata;
  • ü  A água penetra bem na madeira;
  • ü  Boa acção insecticida e fungicida, dependente do produto;
  • ü  Não aumentam a inflamabilidade da madeira;
  • ü  Compatíveis com produtos de acabamento;
  • ü  Transporte fácil na forma de concentrados.

Inconvenientes

  • ü  Provocar um humedecimento da madeira;
  • ü  Possibilidade de deslavagem;
  • ü  Efeito corrosivo, por vezes atenuado;
  • ü  Cor: amarelo, verde.

Aplicação / Método

Tratamento em profundidade:

1.       Vácuo e pressão

2.       Imersão prolongada

3.       Imersão a quente e frio

Tratamento em profundidade ( madeira verde ):

1.       Substituição de seiva

2.       Imersão / Difusão

Tratamento superficial:

1.       Imersão rápida

2.       Aspersão

Métodos de Tratamento Preventivo da Madeira

Madeira Seca

Com pressão

1.       Autoclave

2.       Por injecção localizada

Sem pressão

Métodos superficiais:

1.       Pincelagem

2.       Pulverização

3.       Imersão rápida

Métodos semi – profundos:

1.       Imersão a frio

2.       Imersão a quente

Métodos profundos:

1.       Imersão prolongada

2.       Imersão a quente e frio

Madeira Verde

Com pressão

Substituição de seiva

Sem pressão

Difusão

1.       Pulverização

2.       Imersão

Osmose

Métodos de tratamento da madeira

Pincelagem e aspersão da madeira

Métodos pouco eficazes. Só devem utilizar-se quando as peças têm pequenas dimensões e os riscos de ataque sejam diminutos ou não se pretenda longa duração da madeira. A penetração é sempre pequena, sobretudo quando as peças não estão secas, pelo que devem aplicar-se duas ou mais de mãos. As aspersões deve, de preferência realizar-se em túneis.

Imersão simples

As peças são mergulhadas em recipientes com o produto preservador, à temperatura ambiente o tratamento termina com a secagem da madeira por evaporação do solvente. A profundidade de penetração depende do tempo de imersão e da espécie da madeira.

Imersão a quente e frio

Consiste numa imersão a quente seguida de outra a frio. Na imersão a quente o ar contido nos espaços celulares expandem-se, saindo da madeira, acontecendo o mesmo a alguma água livre existente no lenho. Na imersão a frio, pela formação de vácuo parcial nos espaços celulares origina-se um fluxo de produto preservador para o interior da madeira. Em madeiras permeáveis e com elevada percentagem de borne obtêm-se bons resultados.

Produtos em solvente orgânico

São misturas de produtos químicos fungicidas e insecticidas solúveis em destilados do petróleo. As matérias activas pertencem aos grupos organo – clorados, organo – metálicos e organo – fosforados.

Vantagens

  • Boa acção insecticida e fungicida, variando com o produto;
  • Fixação definida na madeira;
  • Fácil penetração, sem humedecimento;
  • Sem efeito corrosivo;
  • Compatibilidade com produtos de acabamento.

Inconvenientes

  • Toxicidade;
  • Preço;
  • Dificuldade de transporte;
  • Aumento da inflamabilidade da madeira durante o período de evaporação do solvente.

Aplicação / Métodos

  • Duplo vácuo
  • Pincelagem
  • Aspersão
  • Imersão rápida

Difusão da madeira

Baseia-se no facto de alguns produtos aquosos se difundirem profundamente na madeira recentemente abatida. A madeira é submetida a uma aspersão em túnel ou uma imersão total. O material tratado é depois armazenado durante várias semanas em pilha compacta, fechada e coberta, em atmosfera saturada. Com este tratamento dispensa-se a 1ª operação de secagem e consegue-se a penetração completa do lenho.

Substituição da seiva da madeira

Neste processo substitui-se a seiva e a água livre contida no lenho, por uma solução aquosa do produto preservador. Utiliza-se no tratamento de postes, aos quais se aplicava ventosas ligadas por tubos a um depósito.

Impregnação da madeira por pressão

Em geral, a utilização destes processos envolve a instalações especiais capazes de suportar ciclos de vácuo e pressão elevados.

Processo da célula cheio

A madeira é submetida a um ciclo inicial de vácuo onde se vai introduzir o produto preservante na autoclave. A absorção é bastante elevada. O método é adaptado aos produtos solúveis em água, de rápida fixação ou para o creosote quando se pretendem elevadas retenções.

Processo de célula vazia

Processo particularmente adaptado à preservação com creosote. A madeira é submetida a uma sobre pressão inicial de ar antes da introdução do produto preservador na autoclave. O ar comprimido força uma parte do produto a sair. No final a madeira é submetida a vácuo para deixar a superfície o mais limpa possível. Consegue-se penetrações profundas com retenções relativamente baixas.

Derivados da madeira

Aglomerados de madeira

A industria dos aglomerados de madeira utiliza, em geral, os toros de diâmetro inferior a 12 cm, não utilizados na industria de serração, e desperdícios desta última. A madeira é destruída, obtendo-se estilhas, por destroçamento, ou aparas, por meio de plaina, e depois submetida a alguns tratamentos, conforme os tipos de aglomerado, sendo posteriormente prensada.

Aglomerados de partículas de madeira

Os aglomerados de partículas são os produtos derivados da madeira de maior utilização. Podem ter uma, três ou cinco camadas.

O aglomerado de uma camada é obtido a partir da prensagem de aparas ou estilhas de madeira aglutinadas em cola sintética. Quando se utilizem aparas estas dispõem-se paralelamente às faces dos painéis.

É um material homogéneo, de boa qualidade, vulgarmente conhecido pela designação comercial “tabopan”.

Os aglomerados de três e cinco camadas resultam da prensagem de camadas de partículas finas sobre uma camada interna de partículas mais grosseiras. Podem ser folhados nas faces com folhas de madeira, de papel ou plásticas.

São muito utilizadas em mobiliário e em divisórias.

Por acção da água incham e descolam com facilidade e por isso não devem aplicar-se no exterior ou em zonas húmidas.

Aglomerado de fibras de madeira

Obtém-se a partir de estilhas de madeira ( com ou sem casca ) submetidas a uma pré – prensagem em moldes constituídos por chapas e redes metálicas, permitindo a colocação de 25 placas. O conjunto é depois submetido a uma temperatura de cerca de 120 ºC e prensado.

Podem obter-se dois tipos de produtos ensoante se utilizam ou a casca do pinheiro ou cola sintética para a aglutinação das fibras de madeira. No primeiro caso obtém-se um material castanho escuro, devido ao tamino da casca, e no segundo o produto apresenta-se com cores claras. O produto de cor castanho escuro é mais resistente mecanicamente e mais barato. Ambos são pouco resistentes à acção da água, amolecendo e inchando com facilidade, pelo que não devem utilizar-se no exterior.

O aglomerado de fibras apresenta uma face rugosa e outra lisa que pode apresentar-se revestida com folha de papel, plástico ou outras.

Para utilização no exterior, mas necessitando de ser protegido, o produto deve ser mergulhado, à saída da prensa, em óleo mineral, ficando posteriormente mais denso e escuro, e repelente da água. Designa-se por aglomerado de fibras tipo “TPO”.

Aglomerado de madeira – cimento

Utiliza-se no seu fabrico apenas de madeira, mineralizadas por meio de um banho químico, que se depositam em moldes onde são ligadas com cimento portland, sendo prensadas até se verificar a presa do cimento.

É um material incombustível e imputrescível, fácil de trabalhar.

Contraplacados de Madeira

Obtém-se por colagem e prensagem de folhas de madeira, em geral em n.º ímpar, de modo a que as suas fibras se disponham perpendicularmente umas às outras. O produto obtido é muito resistente, sem fendilhação e um pouco sensível à acção da água.

As folhas podem obter-se por desenrolamento do toro de madeira, obtendo-se uma folha contínua, ou por cortes sucessivos de fatias. Para facilitar as operações de corte os toros são previamente tratados de modo a tornar a madeira mais branda.

As faces exteriores dos painéis são formados por folhas contínuas.

Os contraplacados normais utilizam-se no fabrico de mobiliário, portas, divisórias, etc, existindo, no entanto, outros tipos para aplicações especiais, como os contraplacados marítimos e de cofragens.