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Determinação do Teor de Umidade e Densidade Aparente em
Amostra de Madeira
X Salão de
Iniciação Científica
PUCRS
William S. Oliveira1, Rafael C. Abruzzi1, Jocarli Alencastro2, Berenice Dedavid2, Marçal Pires1-2
(orientador)
1
Faculdade de Química, PUCRS , 2PGETEMA, PUCRS
Introdução
Os postes de madeira têm um papel essencial para construção das linhas de
transmissão e redes de distribuição de energia elétrica. Estender a vida útil dos postes em
serviço é fundamental para reduzir os custos e melhorar a qualidade do serviço prestado pela
companhia de energia elétrica AES Sul. O objetivo do presente trabalho foi realizar medidas
de umidade e densidade de corpos de prova (CPs) de madeira seguindo as orientações da
NBR 7190, assim como, testes mecânicos que exigem o conhecimento do teor de umidade da
madeira para serem válidos, pois a umidade interfere diretamente na resistência mecânica.
Metodologia
Para a determinação da umidade os CPs foram pesados e sofreram secagem em uma
estufa com exaustão, a uma temperatura de 103ºC. O peso dos CPs foi medido a cada
intervalo de 1h, até atingirem o equilíbrio (variação inferior a 5% em relação à última medida)
que ocorreu após 6h de secagem. O teor de umidade em porcentagem é dado diferença entre o
peso do CP úmido e o peso do CP seco divide pelo peso do CP seco multiplicado por cem.Por
outro lado, o valor da densidade aparente de cada CP corresponde ao valor do peso úmido
dividido pelo volume.
O teor de umidade in situ nos postes de eucalipto foi obtido com o aparelho (DL2000,
Digisystem), específico para medição de umidade em madeira. Este aparelho possui duas
ponteiras metálicas que são cravadas na madeira, quando uma corrente elétrica fecha o
circuito entre as ponteiras, o valor da umidade é determinado.
Para realização dos testes de compressão, umidade e densidade foram coletadas
amostras de dois tipos: mourões de 2,5 m, com 4 anos em área de teste controlada e postes
de 9 m, com 17 anos em serviço. De cada mourão foram retirados dois CPs de 15cm x 5cm x
5cm um da parte inferior CP A e outro da parte superior CP B, conforme figura 1a. De cada
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poste foi retirada uma secção da qual foram feitos 4 CPs de 15cm x 5cm x 5cm, conforme
figura 1b. Os dois CPs dos mourões assim como dois CPs de cada poste foram ensaiados em
compressão na máquina EMIC modelo PC 200i, de acordo com a norma NBR 7190. Para
realização desses ensaios os CPs foram manipulados à temperatura ambiente (22±2ºC) e
umidade ambiente (50±5%) . Foram utilizados dois CP A e B de cada amostra tanto para os
postes como para os mourões (figura1). Os CPs A foram ensaiados para obtenção da tensão
máxima de ruptura. Os CPs B foram ensaiados para obtenção do módulo de elasticidade.
a) Mourão
b) Poste
Figura 1 - Representação de madeira, nas regiões onde foram coletadas as amostras.
Resultados
Na Tabela 1 são mostrados os valores de umidade e densidade obtidos para CPs de
postes e mourões. Verificou-se que a umidade dos quatro CPs ensaiados estava abaixo de 12
%, ou seja, dentro dos valores de referencia exigidos.
Tabela 1- Resultados dos testes de determinação da densidade aparente e umidade na madeira tratada.
CPs Mourões
4A
Densidade (kg m-3)
976
*Dp %
27
Umidade %
6,3
*Dp %
0,2
10A
921
27
5,8
0,2
CPs Postes
Densidade ( kg m-3)
*Dp%
Umidade %
*Dp%
1709C
922
4
7,2
──
2075C
572
20
11,9
──
*Dp (desvio padrão)
Na tabela 2 são mostrados os valores de densidade aparente dos CPs que sofreram
ensaios de compressão. Nesta tabela, os CPs de maior densidade, que correspondem aos
mourões e ao poste identificado pelo número 1709, são da espécie Eucalyptus citriodora. Já o
poste 2075 de menor densidade corresponde à espécie Eucalyptus grandis. Observa-se
diferença entre a tensão de ruptura entre as espécies estudadas, com o Eucalyptus citriodora
apresentando valores (62 MPa) quase duas vezes superior ao do Eucalyptus grandis (37 MPa)
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o qual apresenta a menor densidade. Os resultados obtidos sugerem que a menor resistência
do poste está relacionada à menor densidade da madeira.
Tabela 2 – Resultados dos testes mecânicos e densidade de CPs de postes e mourões.
CPs Mourões
Densidade
*Dp Densidade %
-3
( kg m )
identificação
Força
Tensão
Módulo de
Máxima (kgf)
Máxima (MPa)
Elasticidade (MPa)
Mourões
3A
949
12
3B
958
17
8A
902
15
8B
903
14
15.946
62,55
15.110
59,27
36.660
26.249
identificação
Postes Retirados de Serviço
1709A
931
2
1709B
932
3
2075A
534
7,0
2075B
526
13
16.549
64,92
22.060
9.420
36,88
13.851
*Dp(desvio padrão)
Conclusão
Através dos ensaios realizados pode-se verificar que a densidade e umidade da
madeira são parâmetros importantes na seleção de espécies para a utilização na fabricação de
postes para a rede de distribuição de energia elétrica. Constatou-se que a umidade e a
densidade interferem na resistência da madeira. O conhecimento adquirido influenciará na
tomada de decisão para o gerenciamento da rede elétrica.
Referências Bibliográficas
ãARRUDA, R.P. Melhorias nos métodos de identificação e controle de postes de madeira por meio da
rádio freqüência e do estudo de suas propriedades mecânicas. 2006. 113p. Dissertação (Mestrado em
Engenharia e Tecnologia de Materiais)- Faculdade de Engenharia, Física e Química, PUCRS, Porto Alegre ,
Julho de 2006.
PIRES, M.J.R. Otimização de Processos de Inspeção e Retratamento de Postes de Madeira Utilizados em
Redes de Energia Elétrica- Fase III. Relatório de Pesquisa. 140p. PUCRS, AES-SUL. Porto Alegre 2009.
ABNT- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas da
Madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997.107p.
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