Madeiras - Exercícios Resolvidos de Materiais de Construção Civil 2

Só foi possivel essa postagem graças a uma amiga e internauta do nosso blog, obrigado Samanta Rodrigues.

1ª) O que são os defeitos na madeira? O que eles causam em termos de interferências nas suas propriedades? É toda anomalia em sua integridade e constituição que altera seu desempenho e suas propriedades físicas e mecânicas; todas as irregularidades ou desvios na madeira diminuem a sua capacidade de utilização

2ª) Sobre os quatro grupos de defeitos na madeira, responda:

a) O que são os defeitos de crescimento? Alterações no crescimento e na estrutura fibrosa

ocorrem durante a formação do lenho podendo ser de responsabilidade genética, edafoclimática, cultural, acidental e biótica.

São eles: nós, desvios de veio, fibras torcidas, ventos, bolsas de resinas

 b) O que são os defeitos de secagem? provenientes da má realização das operações de secagem do lenho, resultam fendas de secagem entre as quais rachas e fendimento superficial, empenos, em forma de arco, meia-cana, aduela e hélice, em colapsos e queimado de estufa

 c) O que são os defeitos de produção? Resultam da deficiente condução das operações de abate, extração, conservação na mata e de transporte, podendo surgir na forma de falha de abate, fraturas de abate, cavidade de abate, fendilhamentos, equívocos no desdobro e no aparelhamento das peças, deixar casca nas peças.

Resultam também da má utilização das máquinas e ferramentas ou da sua deficiente manutenção, em conjunto com a falta de preparação e desatenção dos operários. Os possíveis defeitos são: a falha, o descaio, o desvio de dimensões, o desvio de corte, o fio diagonal, os ressaltos, os riscos de serra e rugosidade

d) O que são os defeitos de alteração? Gerados por agentes de deterioração do material, como fungos, insetos – cupins, térmitas,etc.

Reduzem muito a seção transversal e agravam outros defeitos se existirem.

e) O que são os nós da madeira?  são os defeitos mais comuns e os que podem gerar maior prejuízo estrutural, dependendo do tipo de nó, seu posicionamento na peça, seu tamanho e do esforço mecânico no local de uso. Os nós são as bases dos galhos. Madeira sem nós, só na parte inferior do tronco onde já não há mais galhos

3ª) A presença dos nós influenciam em que aspectos na resistência da madeira? Em que situações eles não são favoráveis?

Compressão: se o nó for vivo, são , seco e aderente não traz influência na peça a sua Resistência

Qualquer tipo de nó, mesmo os sãos, reduzem a Resistência à Tração

Para a Flexão Estática os nós só podem estar posicionados na zona de compressão;

Ao Cisalhamento: os nós não interferem, até podem favorecer porque geram uma descontinuidade das peças;

4ª) O que são os desvios de veios e as fibras torcidas?

Nas madeiras caso seu desenvolvimento longitudinal seja paralelo ao eixo vertical do tronco, gera um crescimento acelerado das fibras periféricas, e o crescimento interno fica estacionário;

•      acentuam a anisotropia;

•      Seu efeito é mais acentuado se as peças forem estruturais;

•      Variam se aumenta a umidade.

5ª) Quais efeitos ao uso da madeira causam os desvios de veios e as fibras torcidas?

Em peças estruturais o desvio é avaliado pelo afastamento angular das fibras em relação a uma linha paralela ao eixo ou as arestas da peça.

Fibras Torcidas são uma orientação anormal das células que ao invés de se disporem paralelamente à medula, fazem nela uma espiral

6ª) O que são os ventos na madeira e qual sua restrição ao uso da madeira na construção?

São deslocamentos, separações com descontinuidades entre fibras e anéis de crescimento- devido paralisações no crescimento, gerados por golpes, vento. Não usar se as peças forem para estruturas.

7ª) O que são e como acontecem os defeitos de produção na madeira?

Resultam da deficiente condução das operações de abate, extração, conservação na mata e de transporte, podendo surgir na forma de falha de abate, fraturas de abate, cavidade de abate, fendilhamentos, equívocos no desdobro e no aparelhamento das peças, deixar casca nas peças. Resultam também da má utilização das máquinas e ferramentas ou da sua deficiente manutenção, em conjunto com a falta de preparação e desatenção dos operários. Os possíveis defeitos são: a falha, o descaio, o desvio de dimensões, o desvio de corte, o fio diagonal, os ressaltos, os riscos de serra e rugosidade

8ª) Os defeitos de secagem são provenientes da má realização das operações de secagem do lenho. Quais são eles? Diferencie-as.

•      RACHADURAS:  aberturas radiais extensas começam no topo das peças – por agentes mecânicos ou secagem;

•      FENDAS: pequenas aberturas radiais no topo das peças- por movimentação e secagem;

•      FENDILHAMENTOS: pequenas aberturas no sentido longitudinal da peça;

•      ABAULAMENTO: empenamento no sentido da largura da peça;

•      CURVATURA: encurvamento longitudinal – por serragem ou secagem;

•      CURVATURA LATERAL:  encurvamento lateral da peça

9ª)  Sobre o uso de madeiras com fendas, qual é a restrição da norma da ABNT?

•      NORMA PROÍBE uso de peças com fendas próximas dos apoios.

10ª) O que são os defeitos de alteração? Como são gerados?

Gerados por agentes de deterioração do material, como fungos, insetos – cupins, térmitas,etc.

Reduzem muito a seção transversal e agravam outros defeitos se existirem. Há um dificuldade de sua identificação visual, tendo em vista que quando se detecta, geralmente já está instalado há muito tempo, pois a peça já está em trabalho e então é difícil abrir para verificar sua seção

11ª) Quais são os principais agentes biológicos degradadores da madeira – os xilófagos? (ver também slide 28)

•      Microorganismos: bactérias e fungos

•      Insetos: Coleópteros (brocas e besouros) e Isópteros (cupins)

•      Perfuradores marinhos: moluscos e crustáceos

12ª) É possível classificar a madeira, pelos tipos de defeitos permissíveis, pela localização e tamanho dos defeitos presentes, em função da redução da resistência que irá causar na madeira e por comparação com a resistência de peças idênticas e sem defeitos. Diferencie a madeira de 1 ª e a de 2ª categoria.

Madeira de 1ª categoria: peças altamente selecionadas. Seus defeitos máximos são fixados de forma que suas propriedades mecânicas sejam > = 85% dos valores correspondentes às peças sem defeito

Madeira de 2ª categoria: defeitos máximos são fixados de forma que suas propriedades mecânicas sejam = 60% dos valores correspondentes às peças sem defeito;

13ª) Quais fatores favorecem o ataque de agentes biológicos à madeira?

-          condições ambientais favoráveis como temperatura, oxigênio e umidade;

-          teor de umidade da madeira;

-          aptidão de cada organismo à cada tipo de madeira e à situação ambiental;

-          pode ocorrer o ataque isolado ou com vários tipos de organismos ao mesmo tempo.

14ª) Os mofos são prejudiciais à madeira? Explique.

•      Mofos: tanto o mofo como algumas outras classes de microorganismos não afetam a resistência da madeira já que se alimentam dos conteúdos das cavidades celulares, e não das paredes das células.

15ª) Um observação visual pode detectar manchas presentes na madeira. Elas são prejudiciais? Explique.

Manchas: podem ser ocasionadas por fungos cromógenos, tendo efeitos  adversos  sobre  a  Madeira.  Também  podem  ser  originadas  por mudanças químicas, devido aos distintos materiais que se infiltram nas cavidades celulares, mas não afetam as características da madeira. As manchas  têm  uma  penetração  tal  que  não  podem  ser  retiradas  da superfície.

17ª) Preservar a madeira é proporcionar o aumento da sua resistência frente aos organismos  deterioradores,  através  de  aplicação  de preservantes  químicos. Quais requisitos um produto químico precisa ter para ser utilizado como preservativo de madeira e ser eficiente?

a)  Eficiência:  deve  apresentar-se  tóxico  à  gama  mais  ampla  possível  de organismos xilófagos e ser eficiente, permitir penetração profunda e uniforme na madeira.

b) Segurança: deve apresentar toxidez baixa em relação a seres humanos e  animais  domésticos,  além  de  não  aumentar  as  características  de combustibilidade inerentes à madeira.

c) Permanência ou resistência à lixiviação: deve ser insolúvel em água ou formar complexos insolúveis por meio de reação química com os componentes da parede celular da madeira.

d)  Custo:  a  madeira  tem  que  apresentar  competitividade  com  outros materiais, dessa formas os preservativos devem ser eficientes e de baixo custo.

21ª) Sobre os tipos de secagem da madeira, responda:

a)      O que é secagem natural? conduzida em locais cobertos, muito bem ventilados, em épocas de maior calor e pouca umidade, com as peças voltadas para a direção dos ventos, e devidamente espaçadas umas das outras, pode-se conseguir um bom resultado: a maioria das peças perde água livre com 20 a 30 dias, e o resto da umidade num tempo de 4 a 5 vezes maior

b)      O que é secagem em estufa? Temperaturas crescentes, com adição de vapor subseqüente, em vários ciclos de crescente aumento de temperatura, segundo as curvas de secagem da espécie em questão.

A umidade do lote deve ser previamente conhecida pois a estufa será regulada em temperatura e grau higrométrico inferior ao do lote, devido à tendência de equilíbrio com a umidade do ambiente.

c)      Todo equipamento de secagem em estufa deve possuir quais componentes obrigatórios?

d)     Todo equipamento de secagem deve ter pelo menos:

e)      1- uma fonte de aquecimento;

f)       2 – dispositivos de umidificação: borrifadores ou dispersores de água;

g)      3 – circuladores de ar;

h)      4 – aparelhos de controle de temperatura: termômetros e psicômetros

i)        Observação: aquecedores tipo serpentina ou solar

22ª) Diante do possível ataque de agentes biológicos é necessário realizar ações de manutenção nas peças de madeira em uso, e assim avaliar o seu estado de conservação. Quais aspectos deo edifício podem ser analisados numa inspeção visual?

. Deformações (telhado, ou outros locais)

2. Madeira exposta em mau estado

3. Telhas partidas ou em falta

4. Calhas e saídas de água de drenagem danificados /entupidos

5. Telhado pouco saliente

6. Arremates ineficazes

7. Crescimento de vegetação

8. Manchas de umidade

9. Fendas em paredes

10. Rebocos desagregados ou fissurados

11. Caixilharia deteriorada

12. Falta de faixa impermeabilizante

13. Canteiros adjacentes

23ª) Ainda sobre o assunto da pergunta 22ª) O que seria analisado se esta inspeção for a nível de avaliação estrutural da madeira?

•      contabilização da seção residual (útil) dos elementos que sofreram ataque por insetos e fungos, ou perda de estabilidade e resistência;

24ª) Se foi constatado o ataque por agentes biológicos na madeira, o que podemos fazer a nível curativo? Interromper a progressão da degradação (ação curativa)

Impedir a recorrência dos problemas (ação preventiva).

25ª) Os tratamentos mais eficientes na madeira são na verdade os preventivos. Quais são as principais ações preventivas da madeira, para evitar ou dificultar o ataque por agentes biológicos?

Diminuir a ação do sol por meio de medidas arquitetônicas; 
• Isolar a construção das fontes de umidade ou, no mínimo, limitar a permanência da água sobre a madeira;
• Limitar o uso de aberturas e furos por onde a água possa penetrar e infiltrar;
• Criar barreiras que impeçam a absorção de água por capilaridade;
• Usar madeiras com teores de umidade compatíveis com o meio em que serão aplicadas;
• Usar madeira que apresente durabilidade natural compatível com a classe de risco requerida, ou que tenha recebido tratamento químico adequado;
• Evitar o represamento e facilitar a drenagem de água; 

26ª) O que as normas consideram como ações preservativas da madeira aquelas que realmente podem ser denominadas de tratamento? Quais práticas ficaram excluídas deste conceito da madeira?

Considera-se tratamento de preservação da madeira os processos que comprovadamente gerem impregnação nos tecidos lenhosos com um produto preservativo sem ocasionar lesões na estrutura lenhosa e nem alterações sensíveis na estrutura – características físicas e mecânicas do material.

Ficam excluídos então todos os processos que geram transformação do material, endurecimento por resinas e plásticos, simples pinturas com tintas comuns e envernizamentos superficiais.

27ª) Quais são os 3 principais processos de tratamento preventivo da madeira?

1- impregnação superficial

2- impregnação sob pressão reduzida

3 – impregnação sob pressão elevada

28ª) Qualquer um dos processos de tratamento depende de quais fatores para ser mais eficiente? Explique o porquê de cada fator citado.

Qualquer um deles terá maior eficiência se a madeira passar por um tratamento prévio:

1- remoção das cascas e cortiças

2-secagem a um teor adequado de umidade

3- desseivagem

4- se peças estruturais, todas ações de preparo que impliquem desbaste superficial, devem ser prévias: resseragem, furações, entalhes.

29ª) Explique o que é a prática de desseivagem na madeira?

A desseivagem é uma antiga prática de transportar madeira por meses pela água do ponto de corte até as serrarias. Isso gera uma impregnação de água que substitui a seiva, gerando melhor processo de secagem posterior.

30ª) Se as peças de madeira forem destinadas a aplicação em estruturas, quais ações precisam ser tomadas para uma boa preservação da madeira? Explique porquê.

Se peças estruturais, todas ações de preparo que impliquem desbaste superficial, devem ser prévias: resseragem, furações, entalhes. Já que o uso dela vai exigir mais esforço e resistência.

31ª) Sobre os 3 processos de tratamento, explique como funciona o processo de impregnação superficial.

Pinturas superficiais

Imersão das peças em preservativos

São mais econômicos

Atingem apenas de 2 a 3 mm de espessura

Só servem para peças secas, destinadas a ambientes cobertos, protegidos e sujeitos a pouca variação de umidade. Ex: telhados, madeiramento de entrepisos, forros.

Produtos: sal de Wolmann diluído em água a 4%

32ª) Diferencie explicando como funcionam o 3 processos de impregnação sob pressão reduzida.

A- Processos de 2 banhos ou banhos quente e frio- Processo Shelley: Imersão deve ser acima da linha onde o material ficará parcialmente submerso. Aquecimento do tonel com as toras por 4 horas leva-se rapidamente as toras para o banho frio por 20 a 30 min. Material penetra pela pressão atmosférica sobre o vácuo relativo gerado. Trata-se as 2 extremidades. Mais usado em: Topos de postes, cruzetas, moirões de cercas de arame

B- Processo de substituição de seiva: Indicado para postes, moirões, pontaletes roliços, quando ainda verdes. Imersão até a linha conveniente – depende da altura imersão do material no solo – em solução salina concentrada. O imunizante sobe por pressão capilar e por osmose, substituindo a seiva e a umidade natural do tecido- estas evaporam por secagem da outra ponta.

Processo lento e depende das condições de ambiente. No verão dura cerca de 6 semanas.

C – Processo de impregnação por Osmose: Também indicado para peças de madeira verde;

Aplicação de uma espessa camada gelatinosa de imunizante fortemente concentrado, acima e abaixo da linha de afloramento. A zona tratada recebe uma bandagem de plástico impermeável.

A osmose ocorre da solução mais concentrada de imunizante para a solução menos concentrada representada pela seiva + umidade, o tecido lenhoso é semipermeável através da qual a solução se difunde. A pressão osmótica nas células dos vegetais alcança de 2 a 3 Mpa.

33ª) O que é o processo de impregnação sob pressão elevada?

Impregnação em Autoclaves. São os mais eficientes

Ajustados a necessidade de produção industrial. Usos: postes para redes de transmissão e distribuição de energia elétrica, cruzetas, dormentes, pilares de madeira. Para peças totalmente imersas. As peças a tratar são depositadas em grandes autoclaves cilíndricas, muito vedadas, que possuem comandos de manutenção, admissão e retirada de imunizantes líquidos sob pressões variadas.

Há dois processos em autoclaves:

1 –Células Cheias

2 – Células Vazias

34ª) Diferencie os dois processos de impregnação sob pressão elevada.

1 –Células Cheias: Chamado de Processo Bethel

Enche-se a Autoclave com as peças

Cria-se um vácuo, por cerca de 2 horas, com 70 cm de mercúrio, para retirar o ar e a umidade do tecido lenhoso;

Banho preservativo, sob pressão de 10 atm, por cerca de 3 horas, com T ~90 a 100°C

Vácuo final, à pressão de 30 cm de mercúrio, por ~ 30 minutos para remover o excesso de imunizante;

2 – Células Vazias: Processo Ruepig. Pressão Inicial de 3 atm, a seco, por cerca de 90 minutos – esvaziamento das células. Banho preservativo, sob pressão de 10 atm, por cerca de 3 horas, com T ~90 a 100°C. Vácuo final para remover o excesso de imunizante por expulsão das células devido à expansão do ar ali introduzido no início do processo

Pode ser usado tanto para preservativos oleosos quanto aquosos, se aquosos usa-se a frio

35ª) Cite quais são os principais produtos químicos usados nos processos de preservação.

Os principais imunizantes são sempre tóxicos, de choque ou de contato – fungicidas, inseticidas ou anti-moluscos - diluídos em um solvente penetrante – água ou óleo de baixa viscosidade.

Podem ser adicionados produtos como imunizantes, retardadores de chamas e inibidores de retratilidade. Para tanto é preciso avaliar antes de aplicar a compatibilidade química entre eles

36ª) Quais fatores influem na durabilidade da madeira em uso?

forma como foi realizado o tratamento, além de fatores internos e ambientais.

A manutenção do tratamento, a ser realizada periodicamente é imprescindível para auxiliar na durabilidade.

Aliás qualquer peça em trabalho – aplicada na obra- merece ser fiscalizada de tempos em tempos para sua averiguação de qualidade, seja madeira, cerâmica, concreto, aço, qualquer material

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