O que seria do mundo sem madeira? Quase tudo feito pelo homem, desde o fogo protetor dos homens das cavernas até os elegantes pisos de parquet, nos lembra nossa antiga dependência desse elemento natural. É por isso que neste trabalho vamos esquadrinhar além dos anéis de seu tempo, para saber tudo sobre ela.
Conceito e descrição da madeira
Claro que você já se perguntou o que é madeira. De tal forma que iniciaremos este post tentando esclarecer essa dúvida. Para ser bem preciso, podemos definir madeira como um recurso que é extraído da madeira das árvores. Um recurso que é utilizado em inúmeros elementos de construção, além de ser o mais antigo de todos os combustíveis.
Enquanto podemos descrever a madeira como um elemento composto por um intrincado conjunto de tecidos que por sua vez compõem a massa dos caules das árvores, ignorando sua casca.
Para se ter uma ideia clara do seu valor histórico, é útil a descrição que lhe é habitualmente dada como o elemento construtivo mais leve, dúctil e resistente, utilizado pelo homem desde tempos imemoriais.
história da madeira
Como antecipamos em nossa introdução, a história da humanidade está intimamente ligada ao uso da madeira.
Acontece que a madeira foi o primeiro elemento de construção que estava disponível para o homem. Além de ser usado como combustível e arma de caça, também foi de grande valia na busca de nossos ancestrais para encontrar abrigo.
Foi assim que a cabana com suportes de madeira e um telhado de galhos serviu de abrigo contra os elementos. Mas isso era só o começo, séculos depois seria usado na construção de pontes e navios.
Tão antiga é nossa relação com a madeira que a arte da laminação relacionada ao uso ornamental desse elemento era conhecida pelos egípcios no ano 3000 aC. claro
Isso se originou devido à ausência na área de madeiras com atributos para construção, o que os levou a criar técnicas de folheados e embutidos.
Uma arte aperfeiçoada
Desde esses remotos primórdios e até o século XNUMX, esta arte egípcia de folheados manteve sua condição artesanal. Isso se deveu ao fato de exigir um alto conhecimento dos benefícios da madeira, além de um trabalho meticuloso de corte e colagem.
Assim, no século XNUMX, surgiram as técnicas modernas de corte de chapas. Mais tarde, no início do próximo século, esse comércio dará outro salto importante com a chegada de novos obstáculos. É então que conhecemos a chapa de compensado, com as características que permanecem até hoje.
Esta folha é tão dúctil que pode ser facilmente dobrada, aceitando praticamente qualquer forma, o que agrega valor à habilidade da construção.
Por fim, neste ponto podemos acrescentar que a madeira, compacta ou laminada, era utilizada na fabricação de automóveis e aeronaves. Assim como na fábrica de barcos.
Os novos conservantes e adesivos, filhos do desenvolvimento industrial do final do século XIX e do seguinte em sua totalidade, impulsionaram a aplicações de madeira, transformando-o em elementos duráveis, fortes e dúcteis, que agora podemos ver fazendo parte de quase tudo em nosso ambiente. Mas, apesar de todos os seus usos, é preciso ter muita Consciência ambiental para não esgotar completamente esse suprimento natural.
Estrutura ou composição da madeira
Para avançar neste artigo, é necessário falar sobre o estrutura de madeira. Uma questão fundamental para entender esse elemento necessário.
A primeira coisa a notar é que a madeira é composta de células que se juntam e se entrelaçam. São células de aspecto tubular e de diferentes comprimentos.
De tal forma, que ao fazer um corte transversal podem ser observadas as seguintes partes:
Medula e raios medulares
Representa a área central, que também é a mais antiga.
Esta parte da madeira é formada pelos efeitos da secagem e resinificação. Adota a forma de um cilindro no eixo da planta. É composto por células circulares que apresentam poros óbvios em seus ângulos de ligação.
Cerne
É um termo botânico que se refere à área do tronco que integra parte do tecido lenhoso, que é a parte mais dura da madeira.
Localiza-se na parte central do caule e ramos, sendo constituído por células mortas, como a camada externa que o envolve.
Mais precisamente, é a área imediatamente ao centro da árvore, feita de madeira de lei. É banhado em alguns compostos próprios da planta, como o tanino, que lhe confere a sua peculiar cor rosada.
A principal função desta parte da madeira é fornecer à planta uma estrutura bastante sólida para que ela possa suportar o peso do tronco e sua folhagem.
É também a origem da capacidade da madeira de atuar como elemento estrutural na arquitetura, algo que muitas vezes é comparado a essa mesma característica do aço.
Alburno
O termo refere-se à parte mais nova da madeira. Nesse sentido, localiza-se nos últimos anéis de crescimento da planta, algo que é produzido pela ação do câmbio vascular no tronco da árvore.
É a área do tronco da planta que está localizada sob a casca, onde são contados os anéis de crescimento mais recentes.
Difere do cerne por ser de cor mais clara e forma mais suave. Também é mais permeável e mais úmido que seu vizinho.
Colabora na sustentação da estrutura, bem como no escoamento da seiva e na coleta de elementos de reserva.
Câmbio
Este é o manto gerador, que se encontra sob a concha formada por cavidades com painéis muito estreitos, capazes de mudar de forma graças às sucessivas multiplicações celulares. Isso forma as faces internas da nova madeira, que também se torna a camada externa do floema.
As camadas desta nova madeira são compostas de madeira de primavera, que é de cor clara. Mas também apresenta uma textura macia, fruto da maior atividade vegetativa no período da primavera e parte do verão.
Córtex
Também conhecido como ritidoma. É a camada que cobre externamente os caules e raízes das árvores lenhosas.
Por sua vez, é constituído por três subcamadas: o floema, o floema e o câmbio vascular.
Apesar de ser apenas uma camada externa, pode representar até 15% do peso total da planta.
Sua principal função é o isolamento e proteção dos tecidos vegetais dos elementos atmosféricos.
Propriedades físicas e usos da madeira
Este é um dos aspectos mais importantes a ter em conta, se quisermos compreender como a madeira pode ser utilizada da melhor forma na construção civil ou na produção de artesanato.
Tampouco devemos confundir essas propriedades físicas e estruturais com as de origem medicinal, alimentícia, ornamental ou muitas outras. Para ser mais preciso, nos casos que abordaremos a seguir, mencionaremos os imóveis que dizem respeito, especialmente, à construção civil.
Sobre isso é necessário que você saiba que as propriedades da madeira serão sempre em função do seu progresso, longevidade e teor de umidade, bem como dos diferentes tipos de solo em que ela se encontra e das diferentes partes da tora.
Mas vamos ver quais são as propriedades físicas mais importantes da madeira.
anisotropia
Observe que as propriedades físicas da madeira nem sempre são as mesmas para todos os caminhos através de um determinado vértice. De tal forma que podemos definir três direções fundamentais nas quais essas propriedades podem ser definidas e medidas, a saber:
- axial: ocorre paralelamente à direção de crescimento da planta, que também é conhecida como direção da fibra.
- Radial: Este corre perpendicular ao axial, cortando o eixo do tronco.
- desviar: Pode ocorrer na forma das duas anteriores.
Umidade
Como a madeira possui condições higroscópicas, ela pode absorver ou liberar umidade, dependendo das condições ambientais.
A água que é liberada escoa completamente em um determinado tempo. Mas resta uma parte – junto com a água da constituição. Esta é a água saturada, que corresponde à umidade do ambiente que envolve a madeira, até que se atinja um equilíbrio.
Sobre o que dizer que a madeira é seca ao ar livre.
Você também deve saber que a umidade deste elemento natural pode variar em parâmetros muito amplos. Por exemplo, madeira recém cortada tem uma umidade que pode variar entre 50 e 60%.
Isso é importante, pois as variações de umidade permitem que a madeira se expanda ou contraia, alterando seu volume e densidade.
faixa de tensão
O volume da madeira costuma mudar conforme variam seus níveis de umidade, o que gera, como já dissemos, a expiação e a contração, o que significa um grau de deformidade.
Lembremos que a madeira é um material absorvente, o que significa que a variação da umidade na direção das fibras é quase imperceptível. Embora isso mude no sentido transversal.
O segredo dessas mudanças nas proporções está na capacidade de captar a água nas paredes da estrutura lenhosa, onde o líquido se acumula entre as células, com o efeito de separá-las ou atraí-las.
Onde o ponto de saturação dessa série de nervos corresponde ao teor de umidade, no momento em que as paredes desses nervos lenhosos absorvem toda a água que podem absorver. Este é o ponto de maior expansão celular, de modo que a madeira obtém o volume máximo, que é o mesmo que 30% de umidade.
Mas, curiosamente, a madeira é capaz de continuar aumentando seu nível de água retida, embora isso não se reflita em um aumento de seu volume, já que o líquido neste caso ocupa a área capilar e os traqueídes do sistema lenhoso. Isto é o que é conhecido como água livre.
Além disso, as deformações que ocorrem devido a mudanças na umidade da madeira serão regidas pela posição que a seção em questão ocupa na planta. De tal forma que podem ser observadas diferentes deformações, tanto radiais como tangenciais.
Densidade
Em relação a esta propriedade da madeira, podemos dizer que o que se conhece como densidade real, é ostensivamente o mesmo para todas as espécies. De tal forma que um termo comum de 1,56 pode ser definido.
Enquanto densidade aparente muda de acordo com a espécie, embora isso também possa ocorrer na mesma espécie. Este fenômeno é determinado pelo nível de umidade e sua localização na planta.
Agora vamos ver quais são essas variações de acordo com a espécie:
- Pinheiro Selvagem: entre 0.32 e 0.76Kg/dm3
- Pinheiro Negro: 0.38 – 0.74Kg/dm3
- Chá Madeira de Pinheiro: 0.83 – 0.85Kg/dm3
- Abeto: 0.32 – 0.6Kg/dm3
- Larício: 0.44 – 0.80Kg/dm3
- Carvalho: 0.71 – 1.07Kg/dm3
- Carvalho: 0.95 – 1.20Kg/dm3
- Faia: 0.60 – 0.90Kg/dm3
- Olmo: 0.56 – 0.82 Kg/dm3
- Noz: 0.60 – 0.81 Kg/dm3
Para fechar este ponto, você deve ter em mente que todas as madeiras são classificadas de acordo com sua densidade aparente, da seguinte maneira:
- madeiras pesadas
- Light
- Muito leve
Propriedades térmicas da madeira
Como todos os materiais, a madeira se expande no calor e se contrai na presença do frio. No entanto, tal fenômeno não costuma ser observado a olho nu, pois o aumento da temperatura anda de mãos dadas com a redução da umidade.
Então com a redução da umidade o outro fica imperceptível.
Mas os movimentos na direção perpendicular dos nervos lenhosos também aumentam. Em seguida, a troca de calor será relacionada à umidade, ao peso específico e à espécie da planta.
No entanto, uma transmissão mais eficiente será registrada quando correr na direção das fibras, em vez de seguir as direções perpendiculares.
propriedades elétricas
Um aspecto importante que você deve saber sobre a madeira é que, quando seca, é um excelente isolante de eletricidade.
Sabe-se que o nível de resistividade da umidade dependerá da direção, que é menor quando está na direção das fibras. Mas vai depender da espécie de madeira, que é superior naquelas toras que possuem óleos e resinas.
Outro fator que influencia essa variação é a peso específico, pois sendo maior aumenta a capacidade de alistamento de madeira.
dureza da madeira
A dureza desta importante matéria-prima pode ser definida como a tenacidade que se opõe tanto ao desgaste quanto ao arranhões, pregos e um longo etc.
Essa dureza pode ser classificada da seguinte forma:
o muito difícil
- ébano
- Rowan
- Azinheira
- Tejo
o semi-rígido
- carvalho
- bordo
- cinza
- Álamo
- Acácia
- cerejeira
- Amêndoa
- Castanho
- Haya
- noz
- Amieiro
- Peral
- Manzano
os macios
- abeto
- Alerta
- Tempero
as próprias terras
- Tilo
- álamo branco
peso de madeira
Este é outro elemento a considerar ao selecionar a madeira certa para um edifício. Isso irá variar de acordo com diferentes fatores:
- Umidade: Toda madeira recém cortada pesa mais do que aquela que teve tempo de secar.
- Resina: a madeira resinosa tem um peso maior do que a que não possui este composto.
- idade da árvore: O cerne das plantas maduras é mais espesso e pesado que o das plantas jovens.
- Taxa de crescimento: A prancha da planta que se desenvolve mais lentamente é sempre mais forte e mais pesada do que a que se desenvolve rapidamente.
- existência de alburno: é mais leve que o cerne, de modo que uma peça com alburno pesará menos que a mesma peça composta apenas de cerne.
- Densidade: Quanto mais sólida a madeira, mais sistema lenhoso e menos ar a amostra seca mostrará. Por isso, um pedaço de alfarroba pesará muito mais do que um de proporções idênticas, mas feito de uma variedade de madeiras que mantenha grandes espaços entre os dutos, pois estes são preenchidos com ar na madeira seca. Para um exemplo melhor: a madeira balsa é extremamente leve, pois mais de 90% do seu volume seco é ar.
estabilidade da madeira
A madeira recém-cortada perde umidade para se equilibrar nesse aspecto com o meio ambiente.
O processo de secagem ao ar pode levar semanas ou até meses. Isso vai depender do nível de densidade da madeira, além de sua espessura, umidade média do ambiente e da velocidade do ar que circula entre as tábuas.
No caso de madeiras mais estáveis, como teca e mogno, o encolhimento é menor durante a secagem, de modo que mantêm sua melhor forma. Enquanto os que não são tão estáveis, dentre estes os mamey se contraem mais, por isso tendem a arquear e torcer, além de apresentarem as temidas rachaduras.
Para evitar danos, a madeira recém-cortada deve ser colocada em paletes e em local sombreado, onde não seja afetada pela chuva ou correntes de ar excessivas.
Em madeiras menos estáveis
No caso de madeiras menos estáveis, o processo de secagem é mais lento, exigindo que sejam serradas em tiras finas e protegidas do vento.
Tenha em mente que a estabilidade da madeira também dependerá do crescimento da planta, bem como da posição de quaisquer tábuas dentro da tora.
Isso significa que, se as tábuas forem cortadas de galhos ou de um tronco que cresceu inclinado, a madeira em ambos os lados do centro terá densidade diferente. Tal fenômeno irá gerar uma tensão interna que pode levar ao arqueamento e desgaste das tábuas.
Outro fator que afetará a estabilidade da madeira é o corte que a tábua recebeu. Estas devem ser serradas no sentido radial, tendo em conta que as madeiras cujos anéis de crescimento se mostram perpendiculares à superfície da tábua são mais estáveis do que aquelas cortadas no sentido tangencial. Nestes casos os anéis são mais ou menos paralelos à superfície.
cheiro de madeira
Alguns troncos exalam um aroma especial quando cortados. Esse cheiro pode variar de intensidade dependendo do local onde a árvore cresceu.
Assim como no caso da cor, o cheiro da madeira se deve aos elementos químicos que ela armazena, principalmente no cerne.
Para muitos conhecedores do assunto, a madeira de cedro é aquela que exala o maior e melhor aroma quando recém selada. Seu aroma é derivado das essências da seiva. Isso se tornou tão famoso que serve de base para algumas das mais renomadas empresas de perfumes do mundo.
Alguns até combinam com canela ou cravo, para aumentar seu valor exótico.
Sabe-se também que o cheiro do cedro é usado como descongestionante, quando ocorrem problemas nasais.
Isolamento térmico e acústico
Os furos na madeira interrompem o movimento do calor através dela. Isto confere-lhe qualidades de isolamento térmico extraordinário.
Além disso, apesar de sua indiscutível capacidade de combustão, sabe-se que pode retardar a passagem do fogo, no caso de vigas mais grossas.
Enquanto em termos de som, suas propriedades de isolamento não são muito altas, especialmente quando comparadas a outros materiais mais eficientes.
Propriedades mecânicas da madeira
Aqui agrupam-se os elementos mais importantes do ponto de vista construtivo. O seu devido estudo e a sua aplicação rigorosa resultarão numa maior estabilidade dos edifícios, ou seja, serão mais seguros para o homem.
força compressiva
Nesse caso, atuam diversos fatores, como a umidade, que deve estar localizada abaixo do nível de saturação das fibras, que é de 30%.
Vale ressaltar que a resistência à compressão se tornará maior quando o nível de umidade cair. Porém, a partir desses 30% a resistência se torna constante.
Também influencia a direção do esforço. A resistência máxima estará relacionada ao esforço exercido na mesma direção das fibras, mas que diminuirá à medida que se afasta dessa direção.
Neste ponto, o mais importante é saber que a fratura em compressão é verificada pela distância das colunas de madeira e seu arqueamento individual.
Resistência à tracção
A madeira é um dos materiais mais adequados para trabalhos de tração. A sua utilização em elementos expostos a esta força só é minimizada pela dificuldade de transferência da energia de tração para os mesmos.
A natureza anisotrópica deste recurso natural madeireiro também tem a ver com esta particularidade. De tal forma que a resistência na direção paralela será muito maior do que na direção perpendicular.
A fratura por tensão geralmente ocorre de repente. Assim, neste aspecto pode-se dizer que a madeira é um material frágil.
Resistência à flexão
Também pode ser assegurado que a madeira não é de todo resistente à tensão de flexão, tanto radial como tangencialmente. Embora o mesmo não aconteça se esse esforço for aplicado perpendicularmente às fibras.
É assim que um elemento submetido a uma força de flexão se deforma, gerando uma redução nas dimensões das fibras superiores, enquanto há um alongamento das inferiores.
Ao projetarmos qualquer elemento de madeira que será exposto à flexão, além de considerarmos que ele resiste às cargas que atuarão sobre ele, será necessário evitar deformações excessivas que possam gerar fissuração do revestimento.
Para isso bastaria levantar a borda ou comprimento da peça, o que aumenta a rigidez.
Tipos de madeira
Para terminar, veremos como as árvores são agrupadas de acordo com a classificação dada de acordo com os diferentes tipos de madeira:
madeiras resinosas
- pinho
- abeto
- Alerta
- cipreste
- Cedro
madeiras duras
- carvalho
- Azinheira
- Haya
- olmo
- Castanho
- Amieiro
- cinza
- Acácia
- álamo
- Tempero
- Eucalipto
- Árvores frutíferas
- noz
- cerejeira
- Oliveira
Florestas tropicais ou africanas
- Caoba
- ébano
- Sapele
- teca
- embero
- Iroko