UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
ÁREA DE CONSTRUÇÕES RURAIS E AMBIÊNCIA
MARIA VERÔNICA SILVA PINTO
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-MECÂNICA DO LAMINADO COLADO DE
BAMBU (Bambusa vulgaris) PARA PRODUÇÃO DE MÓVEIS PARA USO
EXTERIOR
Campina Grande - PB
Setembro / 2009
MARIA VERÔNICA SILVA PINTO
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-MECÂNICA DO LAMINADO COLADO DE BAMBU
(Bambusa vulgaris) PARA PRODUÇÃO DE MÓVEIS PARA USO EXTERIOR
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Engenharia Agrícola, da
Universidade Federal de Campina Grande,
como parte dos requisitos necessários para a
obtenção do título de Mestre em Engenharia
Agrícola.
Área de Concentração: Construções Rurais e Ambiência
Orientador: Dr. Juarez Benigno Paes
Campina Grande - PB
Setembro / 2009
CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-MECÂNICA DO LAMINADO COLADO DE BAMBU
(Bambusa vulgaris) PARA PRODUÇÃO DE MÓVEIS PARA USO EXTERIOR
MARIA VERÔNICA SILVA PINTO
DISSERTAÇÃO APROVADA EM:
/
/ 2009.
BANCA EXAMINADORA
PARECER
Dr. Juarez Benigno Paes – Orientador
Dr. José Augusto de Lira Filho
Dr. Luiz Eduardo Cid Guimarães
SETEMBRO / 2009
DEDICATÓRIA
À Deus, a quem eu recorro em todos os dias da minha vida, a minha
família, mãe e irmãs, em especial ao meu esposo Rodrigo Gama,
sempre presente e me apoiando em todos os momentos.
AGRADECIMENTOS
A todos que participaram diretamente desta proposta, em especial ao meu orientador Prof.
Dr. Juarez Benigno Paes, pela compreensão e profissionalismo, em toda orientação.
Aos amigos e alunos que ingressaram comigo no mestrado na área de Construções Rurais e
Ambiência: Jeane Karla, Christiane Cirilo, Nerandi Camerini, Catarina Catão, Galba Falcão, Orlando
Cavalcanti e Uyara Travassos, agradeço a todos pelas horas de estudos realizados em grupo.
A coordenadora da Pós-Graduação de Engenharia Agrícola, Josivanda Palmeira Gomes pela
ajuda providencial, aos professores e funcionários dessa mesma Pós-Graduação, pela atenção
necessária para a elaboração deste trabalho em todas as etapas.
Ao laboratório de madeiras do Curso de Desenho Industrial da UFCG (Universidade Federal
de Campina Grande), pela confecção dos corpos de prova.
À banca examinadora.
Aos meus amigos e à minha família, pela compreensão, força, amor e dedicação.
SUMÁRIO
Página
1.
2.
LISTA DE FIGURAS
vii
LISTA DE TABELAS
x
RESUMO
xi
ABSTRACT
xii
INTRODUÇÃO
REVISÃO DE LITERATURA
2.1.
Histórico
2.2.
Potencialidade do bambu
2.3.
O bambu
2.3.1.
Os colmos
2.3.2.
O rizoma
2.3.2.1. Os bambus alastrantes
2.3.2.2. Os bambus entouceirantes
2.3.3.
2.3.4.
O cultivo
2.3.5.
O corte
2.4.
Tratamentos Naturais
2.5.
Tratamentos Químicos
2.6.
Madeira Laminada Colada (MLD)
2.6.1.
Histórico de Madeira Laminada Colada (MLD)
2.6.2.
Definição de Madeira Laminada Colada (MLD)
2.6.3.
Teor de umidade
2.7.
Bambu Laminado Colado (BLC)
2.8.
3.
Composição química
Utilidades do bambu
2.8.1.
Uso do bambu no meio rural
2.8.2
Uso do bambu na indústria de móveis
MATERIAIS E MÉTODOS
3.1.
Espécie de bambu utilizado
3.2.
Local de coleta do material
3.3.
Retirada dos colmos
3.4.
Tratamento preservativo do bambu
3.4.1.
Tratamento em água
3.5.
Secagem das peças de bambu
3.6.
Usinagem
3.7.
Adesivos
3.7.1
Características dos adesivos
3.7.2
Preparo dos adesivos
3.8
Bambu laminado e colado (BLC)
3.8.1
Prensagem
3.9
Procedimentos para confecção do BLC
3.10
Ensaios realizados
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.4.1.
4.4.2.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
5. CONCLUSÕES
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LISTA DE FIGURAS
Página
FIGURA 01
Partes do bambu
FIGURA 02
Anatomia de um colmo de bambu
FIGURA 03
Rizoma leptomorfo ou alastrante
FIGURA 04
Rizoma paquimorfo ou entouceirante
FIGURA 05
Dinoderus minutus ou Broca de bambu
FIGURA 06
Método boucherie
FIGURA 07
FIGURA 08
FIGURA 09
Cadeira de trançados de cipó e bambu, do artesão Gercino Lima,
de Miracatu.
Exemplo de mobiliário produzido na China.
FIGURA 10
Formas usuais de junção das peças para amarração de bambu
FIGURA 11
Cadeira de bambu de Michael McDonough Designer americano
FIGURA 12
Dormitório e cozinhas revestidos com laminados de bambu
FIGURA 13
FIGURA 14
Detalhe do colmo
FIGURA 15
Corte dos colmos do Bambu com serra elétrica
FIGURA 16
Colmos de bambu imersos em água
FIGURA 17
Serra circular de bancada usinando a lâmina de bambu
FIGURA 18
Lâminas de Bambu
FIGURA 19
Resina sintética à base de Resorcinol-formaldeído
FIGURA 20
Preparado endurecedor FM-60-M
FIGURA 21
Resinas poliuretana à base de óleo de mamona
FIGURA 22
Aplicação de adesivo
FIGURA 23
Montagem do BLC
FIGURA 24
FIGURA 25
Máquina universal de ensaios de 1t
FIGURA 26
FIGURA 27
FIGURA 28
FIGURA 29
Corpos-de-prova utilizados no ensaio de cisalhamento
FIGURA 30
Ensaio de cisalhamento na lâmina de cola
LISTA DE TABELAS
Página
TABELA 01
Componentes químicos
TABELA 02
Características do Adesivo “Cascophen RS-216-M”
TABELA 03
TABELA 04
TABELA 05
TABELA 06
TABELA 07
TABELA 08
TABELA 09
TABELA 10
TABELA 11
TABELA 12
RESUMO
O objetivo principal da pesquisa foi estudar as propriedades físico-mecânicas do laminado
colado de bambu utilizando a espécie Bambusa Vulgaris para confecção de móveis e projetar uma
cadeira para área externa de habitação rural. Para atender aos objetivos propostos, os colmos de
bambu foram tratados pelo método de imersão em água, durante 15 dias. Ao fim do processo de
tratamento preservativo dos colmos, retirou-se a parte externa, casca, como também, a parte interna,
obtendo-se lâminas aplainadas com espessura de 3 mm, comprimento de 30 cm e largura de 4 cm.
Utilizou-se para colagem das lâminas o adesivo da marca CASCOPHEN RS à base de Resorcinolformoldeído e o adesivo poliuretano à base de óleo de mamona. O adesivo à base de Resorsinolformaldeído e a resina de poliuretano a base de mamona mostram-se muito eficiente, porém o mais
recomendado para confeccção do BLC, a ser utilizado para mobiliários é o Resorsinol-formaldeído.
Os ensaios físico-mecânicos realizados seguem as recomendações da NBR 7190 (ABNT, 1997).
Palavras-chave: Bambu, BLC, ensaios físico-mecânicos, mobiliário.
ABSTRACT
The main objective of the research was to study the physical and mechanical properties of
the laminated agglutinated of bamboo using the species Bambusa Vulgaris to make furniture and to
project a chair for external area of rural house. To assist the proposed objectives, the bamboo stems
were treated by water immersion method during 15 days. To the end of the preservative treatment
process of the stems, the external part was left, peel, as well as the internal part, being obtained flat
blades with thickness of 3 mm, 30 cm length and 4 cm width. It was used for the sticker sheets
collage, CASCOPHEN RS trademark, based of Resorcinol-formoldehyde and the poliuretano sticker
based of castor plant oil. The sticker based of Resorsinol-formaldehyde and the poliuretano resin
based on castor oil plant is shown very efficient, however the more recommended for making of BLC
to be used for furnitures it is the Resorsinol-formaldehyde. The physical-mechanics experiments were
accomplished following the recommendations of NBR 7190 (ABNT, 1997).
Keywords: Bamboo, BLC, physical-mechanics experiments, furniture.
1. INTRODUÇÃO
Nos dias atuais, com o desmatamento das florestas tropicais e a carência dos
recursos naturais, existe uma crescente preocupação com a preservação do meio
ambiente, vez que as reservas de espécies arbóreas (madeiras) vêm apresentando
escassez, motivando o incentivo para novas pesquisas com materiais alternativos,
visando suprir com eficácia a demanda da produção industrial.
Nesse contexto, o bambu é um material que apresenta grande potencial
econômico de utilização, pois tem boas características físico-mecânicas, baixo custo e
facilidade de obtenção, sendo muito utilizado, como material de construção em vários
países nos quais cresce com abundância, principalmente nas zonas tropicais e
subtropicais da Ásia e em alguns países da América Latina, substituindo com eficácia
algumas espécies de madeiras em diversas construções.
Destaque-se que, devido a sua excelente resistência físico-mecânica e
facilidade de prosperação do plantio é muito grande, onde o bambu pode ser utilizado
para diversas finalidades de modo bastante satisfatório, principalmente em alguns
setores industriais, como podemos destacar a fabricação de papel, fabricação de
mobiliários, diversos usos na construção civil (materiais de engenharia e construção),
produtos, como pisos e elementos estruturais, além da fabricação de utensílios
domésticos e musicais (PEREIRA et al. 2003).
O uso do bambu em produtos laminados colado tem sido mais explorado no
setor da indústria de construção civil, como por exemplo, pisos, painéis e vigas, onde
estes passam a serem otimizados pelo material, porém, o setor da indústria moveleira
tem dado pouca atenção. O bambu mossô, por exemplo, é uma planta com elevado
potencial econômico e industrial, podendo ser considerado uma alternativa viável ao uso
de madeiras reflorestadas como o pinus e o eucaliptus, NOMURA et al., (1986).
Algumas limitações são apresentadas pelo bambu quando empregado em
algumas construções é o caso da sua forma geométrica apresentada ao longo dos
colmos, pois estes se assemelham a longos troncos de cone, de pequena espessura e com
muitos nós, representando-o pontos de menos resistência (RIVERO, 2003). A coleta de
material para confecção de algum produto deve ser retirada na posição mais adequada
do colmo, pois é necessário saber qual é a melhor posição das lâminas, tanto em relação
à altura, quanto em relação à parede do bambu, em decorrência das variações de suas
características anatômicas que influenciam nas propriedades físicas e mecânicas dentro
do colmo (NOGUEIRA, 2008).
Uma possível aplicação desta madeira é a fabricação de “móveis”, produtos
simples,
extremamente úteis na residência e no paisagismo. Além disso, os aspectos
físicos e mecânicos dos colmos possibilitam o processo produtivo de forma simples.
Quando se desdobram os colmos em ripas, com o corte longitudinal do mesmo, são
obtidas peças similares às réguas beneficiadas de madeiras de árvores.
É de fundamental importância obter um conhecimento aprofundado dos
aspectos físicos e mecânicos dos colmos do bambu, desta forma pode-se ter uma melhor
maximização para sua utilização (LEE et al., 1994)
O Bambusa Vulgaris é uma espécie que apresenta boa resistência mecânica
para vários fins, dentre eles, a confecção de laminados colados.
No Brasil o laminado colado de bambu ainda se desenvolve a passos lentos,
fato este, que muitas vezes, conduz a busca de novas pesquisas tecnológicas nas
universidades, ficando na ausência desta, a busca pela tecnologia do Continente
Asiático, onde desenvolvem muito bem estruturas executadas utilizando esta técnica
(GONÇALVES et al., 2002).
As madeiras que se utilizam na confecção de mobiliários, em geral são de
espécies nativas que apresentam boas propriedades de resistência mecânica,
caracterizadas por apresentarem densidade aparente de média a alta (KOGA et al.,
2001).
O estudo com o bambu laminado colado (BLC) utilizado para a fabricação de
móveis é uma importante contribuição para a pesquisa científica, pois a escassez de
madeiras nativas, tão largamente empregadas no passado, hoje se reflete em altos
custos, viável somente para fins mais nobres no setor da indústria moveleira, podendo
desta forma o bambu vir a substituí-las.
Para se fabricar um produto utilizando o bambu laminado colado lateralmente
(BLC) é necessário a confecção de lâminas de comprimentos, espessuras e larguras
iguais. Estes podem ser obtidos da exploração de touceiras de bambu. A união das
taliscas ou lâminas de bambu se dá topo a topo e lateralmente através da ação de
adesivos. Os adesivos são produtos de diferentes bases químicas que apresentam
características próprias que devem estar em concordância com a utilização do produto
final.
No contexto do segmento de móveis, o design tornou-se ferramenta
fundamental para a inserção do produto no mercado consumidor visando atender às
necessidades materiais, simbólicas, estéticas, e econômicas de uma sociedade. O design
está presente em todo o processo de desenvolvimento do produto, partindo da
concepção até sua execução, passando pelo estudo da matéria-prima e seu uso potencial,
e desempenhando a função de adicionar e/ou agregar valor ao produto.
O design pode ser, portanto, responsável pela aceitação do consumidor para um
produto, mesmo que este não seja fabricado pela matéria-prima usual, é preciso quebrar
paradigmas.
Neste trabalho o bambu foi pesquisado como material passível de fabricação de
móveis para áreas externas de habitações rurais, para tanto, o laminado colado de
bambu (BLC), confeccionado do Bambusa Vulgaris foi caracterizado por meio dos
aspectos físicos e mecânicos apresentados através de ensaios realizados em laboratório.
Posteriormente a fase de ensaios, realizou-se o trabalho de inserção do designer ao
projetar uma cadeira para área externa podendo ser utilizada em habitações do meio
rural.
O objetivo principal deste trabalho consiste em avaliar as potencialidades do
laminado colado de bambu (BLC), utilizando a espécie Bambusa Vulgaris por meios de
ensaios, como também, comparar qual o melhor tipo de resina que se adéquem as
propriedades físicas e mecânicas dos colmos da espécie de bambu estudado. Como
objetivo adicional, projetar um móvel (poltrona) a partir do material estudado,
promovendo interatividade entre teoria e prática.
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Histórico
A história do bambu coincide com o início da civilização asiática, no qual se
crê que ele teve sua origem no Cretáceo, antes da era Terciária na qual surgiu o ser
humano. A origem da palavra bambu é difícil de ser explicada pelos etimologistas, da
mesma forma que suas diversas espécies são ainda desconhecidas para os botânicos.
Desde os primórdios, o bambu acompanha o homem na sua evolução
oferecendo múltiplas utilidades. Na china ele foi uma das primeiras ideologias que
existiu, foi um desenho de bambu constituído por dois talos com folhas e ramos que se
denomina CHU, onde é um dos mais antigos caracteres chineses. A utilização do
bambu foi identificada entre os anos 1600 a 1100 a.C. (HIDALGO LOPEZ, 1974).
O bambu é uma planta usada desde os antepassados e representa alguma
importância para a humanidade, sendo conhecido com “madeira dos pobres” na Índia,
“o amigo das pessoas” na China e “o irmão” no Vietnã (FARRELY, 1984).
2.2. Potencialidade do bambu
O bambu é um material de grande potencialidade, pode ser utilizado em grande
quantidade, encontra-se em qualquer lugar e de fácil produção. É um material
estruturalmente eficiente e de boa resistência ao tempo quando tratado de forma correta.
Por apresentar boa flexibilidade, é difícil tombar com o vento. Tem uma grande
importância no combate à erosão em terrenos acidentados.
Países vizinhos do Brasil como Equador, Colômbia e Peru possuem o bambu
presente em sua cultura. A Costa Rica introduziu em sua cultura a exploração do
bambu, através do Projeto Nacional de Bambu, que tem como objetivo: o
desenvolvimento de uma tecnologia de construção de moradias que permita atender os
setores mais necessitados do país; elaboração de cartilhas que ensinem à construção de
residências e painéis de vedação; instalação de fábricas de painéis que permitam
baratear e desenvolver o processo construtivo e fábrica de móveis de bambu.
O bambu se dá em toda superfície do Vietnã, e vem sendo considerado como
um grande potencial para o desenvolvimento sócio – econômico das zonas rurais e
montanhosas deste país.
A utilização do bambu na construção no Brasil é pouco e precária, por causa da
falta de tecnologia apropriada e da falta de pesquisa e informação. Apesar da
abundância e da grande variedade, o material tem sido explorado de forma irracional.
O bambu é o recurso natural e florestal que menos tempo leva para ser
renovado. É um ótimo captador de carbono, podendo ser utilizado em reflorestamento e
como regenerador ambiental (PEREIRA, 2001).
2.3.
O bambu
O bambu é uma planta que tem sua origem marcada desde os tempos pré-
históricos. É bastante conhecida e muita usada pelo homem, seja como fonte
alimentícia, vestimenta, instrumentos musicais, armas, construção civil, na fabricação
de mobiliários, papéis, dentre outros (SOUSA, 2004). Trata-se de uma planta da família
das Gramíneas que por suas características é considerada uma planta lenhosa e
monocotiledônea, pertencente ao grupo das angiospermas (PEREIRA, 1997). Podem ser
encontradas cerca de 1300 espécies espalhadas por quase todo o planeta, especialmente
na parte correspondente as trópicos, principalmente nas regiões que compreendem a
Ásia, África do Sul e América do Sul.
Sua estrutura é semelhante as demais árvores. Apresenta uma parte aérea, na
qual podemos ver o colmo, folhas e ramificações, e uma parte subterrânea, onde
encontramos os rizomas e as raízes. Na Figura 1, podemos observar um esquema onde
apresenta cada parte.
Figura 1 - Partes do bambu (Fonte: SILVA, 2005).
2.3.1. Os colmos
O colmo é a parte que dá sustentação as folhas e ramificações. Apresenta uma forma
cilíndrica e oca, onde é segmentado por nós, sendo internamente chamados diafragmas, ver
figura 2. O espaço que corresponde entre dois nós, chama-se entrenó. As ramificações e
folhagens surgem a partir dos nós. A principal função do colmo é a armazenar e conduzir a
seiva bruta, que serve como alimento à planta. As folhas também apresentam função de
alimentação, principalmente através da fotossíntese. Tem grande importância na fase inicial da
planta, pois são elas protegem os colmos (SILVA, 2005).
Dentre as partes subterrâneas, o rizoma, muitas vezes é confundido como sendo raízes,
porém é um caule constituído por nós e entrenós. Pode apresentar-se de dois tipos: entouceirante
e alastrante. O primeiro apresenta rizomas mais curtos, espessos e grossos, e se caracterizam por
apresentarem o mais rápido crescimento entre as espécies, se desenvolvendo melhor em climas
temperados (PEREIRA, 1997). O segundo tipo tem resistência maior ao frio, apresentando
colmos com diâmetros menores. As raízes partem dos rizomas de forma fasciculadas, não
apresentando raiz principal, possui a função de extrair água e nutrientes do solo (SILVA, 2005).
Trata-se de uma planta de crescimento rápido. Sua altura e diâmetro variam de acordo
com a espécie. Segundo SOUZA (2004), os bambus podem atingir sua altura máxima em torno
de 40 dias. Após 3 anos de existência já apresentam um processo de silificação e lignificação,
porém sua vida útil pode chegar a 50 anos. Crescem apenas verticalmente ao longo dos anos, já
nascem com diâmetro final definido.
Entre as espécies mais comuns podemos destacar o Bambu Gigante (Dendrocalamus
giganteus). Esta espécie pode atingir alturas de até 40 metros e diâmetro de 0,20 metros. Além
de ser a espécie que mais se adapta aos mais diversos tipos de usos.
a – cavidade
b – diafragma
c – nó
d – ramo
e – interno
f - parede
Figura 2 - Anatomia de um colmo de bambu (PEREIRA, 2001).
2.3.2. O rizoma
O rizoma é um caule de forma semelhante à de uma raiz, que no bambu se
desenvolve no subterrâneo entre o colmo e esta. Como ocorrem todas as
monocotiledôneas, o rizoma do bambu tem um papel de grande importância no seu
desenvolvimento, não só como um armazenador de nutrientes para distribuição, mas
também como órgão responsável pela propagação da planta. Como afirma LÓPEZ
(2003), o nascimento de novos colmos anualmente se efetua assexuadamente por
multiplicação destes rizomas. Esta multiplicação ocorre de duas maneiras distintas,
dando origem aos dois principais grupos de bambu: o grupo entouceirante ou tipo
moita, onde os colmos nascem e se desenvolvem agrupados uns aos outros e o grupo de
bambu tipo alastrante, onde os colmos nascem e se desenvolvem separados entre si a
uma distância que varia entre um e um metro e meio.
2.3.2.1. Os bambus alastrantes
Segundo LÓPEZ (2003), os bambus alastrantes são os que se alastram
ocupando grandes áreas, tendo uma distância aproximada de um metro entre os colmos,
formando grandes bosques. Conhecido como leptomorfo ou monopodial, os bambus
deste grupo são resistentes às temperaturas frias motivo pelo qual se encontram mais em
zonas temperadas. Seus rizomas são longos, delgados e de formato cilíndrico. O rizoma
pode crescer entre 1 e 6 metros por ano formando uma teia que pode atingir entre 50 a
100 mil metros lineares por hectare. Este tipo de bambu apresenta ramos e folhas nas
partes altas do colmo mesmo antes que este atinja sua altura final. O período de
brotação dos colmos ocorre no início de uma estação chuvosa. A Figura 3 mostra o
sistema de rizoma leptomorfo ou alastrante.
Figura 3 - Rizoma leptoformo ou alastrante (Fonte: LÓPEZ, 2003)
2.3.2.2. Os bambus entouceirantes
Segundo PEREIRA (2001) estes tipos de bambus se caracterizam por seus colmos
se desenvolverem muito próximos uns dos outros, gerando um agrupamento em forma
de touceiras ou moitas. Conhecidos também como simpodial, os bambus deste grupo
estão largamente distribuídos nas regiões quentes e tropicais. Os rizomas dos bambus
deste grupo são curtos, grossos e sólidos, com entrenós assimétricos e raízes na parte
inferior. Os rizomas possuem gemas laterais de onde se desenvolvem novos rizomas e
novos colmos. Logo, quando os novos rizomas nascem seus ápices volta-se para cima
para dar origem a um novo colmo. Assim, sucessivamente, novos rizomas vão se
desenvolvendo perifericamente e se agrupando na forma de moitas que podem conter
entre 30 a 100 colmos, ver Figura 4.
Figura 4 - Rizoma paquimorfo ou entouceirante (Fonte: LÓPEZ, 2003).
2.3.3. Composição química
Os colmos de bambu constituem-se de feixes fibrovasculares circundados por um
tecido parenquimatoso rico em amido. Os feixes que dão resistência aos colmos
concentram-se na parte externa desses colmos, fazendo um contraste com o tecido
parenquimatoso predominante na parte interna. Conforme (AZZINI et al. 1977), o número
de feixes fibrovasculares por unidade de área varia de acordo com a espécie e com a
posição desses feixes ao longo do comprimento dos colmos.
A principal característica dos colmos do bambu é a presença do amido. Segundo
AZZINI e GONDIM-TOMAZ (1996), além do amido há outros componentes como a
holocelulose ( 65%) e a lignina ( 18%). A Tabela 1 ilustra a composição química do
bambu.
Componentes Químicos
% em massa
Carbono
50,00
Hidrogênio
6,10
Oxigênio
43,00
Nitrogênio
0,04 – 0,26
Cinzas
0,20 – 0,60
Tabela 1: Componentes químicos - Fonte: BARBOSA (1999)
2.3.4.
O cultivo
Uma das vantagens da cultura do bambu é a sua pouca exigência com relação
ao solo, uma vez que produz bem em quase todos os tipos, porém, os solos férteis,
soltos e bem drenados, com ph entre 5,0 e 6,5 são os mais adequados para o seu
desenvolvimento, como afirma Pereira (2001). Solos muito úmidos ou com lençol
freático alto podem inibir o seu bom desenvolvimento, enquanto solos salinos não são
adequados ao seu cultivo.
Quanto à necessidade de chuvas, de uma maneira geral, os bambus se
desenvolvem bem com precipitações de 1000 ou mais milímetros anuais.
Segundo SALGADO (2001), o bambu, apresenta melhor desenvolvimento em
regiões de altas temperaturas, livres de mudanças climas e frios prolongados. No
entanto, esses fatores naturais não impedem o seu cultivo, apenas inibem ou promovem
o seu desenvolvimento. Já PEREIRA (2001) afirma que alguns bambus do gênero
Phyllostachys se desenvolvem bem em climas frios, suportando temperaturas de até 15°C. De uma maneira geral, porém, a maioria das espécies se adapta bem ao clima
tropical com bom desenvolvimento entre 8 e 36°C de temperatura.
2.3.5. Corte
Os bambus devem ser cortados no inverno, quando se encontram com baixa
quantidade de seiva elaborada e os insetos estão em hibernação. No Brasil, a melhor
época para o corte do bambu situa-se entre os meses de maio a agosto.
A idade do corte é um fator importante e depende da destinação de uso e da
espécie que irá se utilizar. Para elementos estruturais, deve-se utilizar somente colmos
maduros e completamente lignificados. Os bambus das espécies comuns (B. vulgaris),
fino (B. tuldoides) e o imperial (B. vulgaris), devem ser colhidos com idade superior a 3
anos. Para as espécies bambu gigante (D. giganteus) e guadua (G. angustifolia), o corte
é indicado em torno de 6 anos. Após tomar os devidos cuidados durante a colheita, os
colmos devem ser submetidos a tratamentos químicos a serem escolhidos pelo usuário
(AZZINI e BERALDO, 2001).
2.4. Tratamentos Naturais
O bambu está sujeito à ação de predadores tais como fungos e insetos
xilófagos, podendo, segundo alguns autores, terem uma vida útil de até quatro anos
quando não tratados e de 20 a 50 anos quando submetidos a tratamentos adequados e
utilizados corretamente.
O ataque mais radical que colmos de bambu podem sofrer deriva-se da ação de
um inseto xilófago que alimenta do amido do bambu, chamado Dinoderus minutus,
conhecido vulgarmente como broca do bambu ou caruncho, como pode ser visto na
Figura 5.
Figura 5 - Dinoderus minutus ou. Broca do bambu (Fonte: LÓPEZ, 2003).
Os métodos de tratamento mais eficientes consistem nos meios naturais de
redução do teor de amido e açúcares, reduzindo a disponibilidade de alimento para os
insetos.
Os procedimentos sendo obedecidos corretamente para uma boa colheita,
vários métodos de tratamento tradicionais ou cientificamente são testados para
imunização e utilização do bambu.
Os mais comuns são:
Cura na mata, para o qual PEREIRA (2001) afirma que, depois de cortado o
bambu deve ser deixado na moita na posição vertical com suas ramas e folhas por cerca
de 30 dias, tomando cuidado de proteger a base do colmo do contato com o solo. A
transpiração da água pelas folhas continua em andamento, diminuindo a quantidade de
seiva dos colmos e reduzindo a concentração de amido, aumentando a resistência contra
o ataque das brocas e diminuindo a incidência de rachaduras nas peças.
Cura pelo fogo ocorre após a colheita, quando a umidade das peças está
reduzida em cerca de 50%, onde submete os colmos ao calor através de um braseiro,
muito utilizado nas culturas tradicionais, provocando desta forma a evaporação da seiva
por transpiração na superfície. Nesse processo tradicional, é recomendado que se devam
limpar os colmos, imediatamente após a retirada do fogo, com um pano umedecido com
óleo diesel, para que se possam retirar os cristais de açúcar ainda em ebulição na
superfície das peças. Os colmos devem ser colocados a uma distância de cerca de 50 cm
da fonte de calor e serem girados constantemente para que a secagem seja uniforme.
Este processo confere rapidamente a coloração amarelada característica do bambu e um
brilho natural à superfície, todavia, para o tratamento de grandes quantidades de bambu
de comprimento e diâmetros avantajados, próprios para o uso na arquitetura, se
apresenta de pouca produtividade e muito trabalhoso, sendo eficaz para aplicação com
bambus de pequenos diâmetros como o utilizado em varas de pescar.
Cura pela água consiste em se deixar os colmos submersos em água por pelo
menos quatro semanas (LÓPEZ, 2003). As substâncias hidrossolúveis como os
carboidratos e os açúcares têm suas concentrações significativamente reduzidas,
promovendo-se assim, um método natural de tratamento e preservação do bambu. Este
processo, muito utilizado pelos chineses, mostra-se mais eficiente quando se
submergem os colmos em água corrente como de um rio, podendo também ser feito em
tanques com bombeamento mecânico e reuso da água. Segundo MÓRAN (2002),
comunidades que culturalmente utilizam o bambu na Colômbia e Equador aplicando
este método de tratamento ao mesmo tempo em que fazem o transporte de grandes
quantidades de colmos por flutuação através dos rios entre regiões distantes nas
províncias desses países.
2.5.
Tratamentos Químicos
Os colmos quando são curados através de um ou mais métodos pelo tratamento
natural, observa-se uma significativa redução do amido e açúcares, porém, por mais
eficazes que esses processos se mostrem, não são suficientes para a retirada total dessas
substâncias que continuam presentes na estrutura dos colmos, tornando-os ainda, em
menor escala, vulneráveis ao ataque dos insetos e fungos. A utilização do bambu na
arquitetura e engenharia, onde se requer durabilidade e estabilidade de suas
propriedades físicas e mecânicas, torna necessária a utilização de agentes químicos
preservativos e conservantes das peças. Vários pesquisadores através de experiências
concluiram que produtos a base de boro como o bórax, ácido bórico e o octaborato,
associados ao sulfato de cobre é um eficiente fungicida, demonstrando bons resultados
como imunizantes do bambu. São produtos de baixa toxidade para humanos e que não
apresentam riscos ao meio ambiente se manejados de acordo com as recomendações
técnicas.
O tratamento por imersão é um tipo de tratamento que consiste em mergulhar os
colmos de bambu em uma solução preservativa por um período de 5 a 7 dias para que os
agentes químicos se impregnem nas suas paredes internas exercendo um efeito residual
que irá defender o bambu do ataque de insetos e fungos por um longo período.LÓPEZ
(2003) afirma que, para maior eficácia desse processo, deve-se verificar que os bambus
tenham o seu teor de umidade reduzido abaixo de 20%. Recomenda ainda que, antes da
imersão das peças, estas tenham os seus diafragmas rompidos em toda a extensão do
colmo para que a solução possa preencher todo o seu interior. Todas as peças devem ser
completamente submersas no tanque de tratamento durante todo o período de
tratamento.
Empregando-se a mesma solução preservativa utilizada no método acima e
obedecendo ao mesmo critério de seleção dos colmos a serem tratados, o processo de
tratamento por injeção tem se mostrado muito eficaz para o tratamento de bambus para
uso em construção estrutural. Consiste em se injetar a solução através de um pequeno
furo em cada entrenó das peças, tapando-se em seguida o furo para manter o líquido
estanque no interior do colmo.
Uma das vantagens apresentada por este método sobre o tratamento por imersão, é
que os bambus só entram em contato com a solução em sua parte interna, que é a área
vulnerável ao ataque de predadores, ficando sua superfície, que por sua dureza não sofre
ataque das brocas, livre de solução química, podendo ser manuseados sem que haja
contato humano com a solução química. Ressalta-se o fato de que toda a solução
preparada para aplicação será absorvida pelo bambu, enquanto que no processo de
imersão, grandes quantidades de preservativos precisam ser descartadas no final do
processo, tornando-o assim, economicamente menos vantajoso.
O método Boucherie é outro tipo de tratamento que segundo SALGADO (1994), é
aplicado em bambus recém-cortados onde à seiva esteja em movimento, idealizado pelo
agrônomo francês Pierre Boucherie (1873-1948), consiste em fazer penetrar pela
extremidade do bambu, o conservante que, por pressão hidrodinâmica, empurra adiante
a seiva, ocupando seu lugar. Para se aplicar esse método conecta-se à extremidade basal
do colmo de bambu uma mangueira de borracha. E esta mangueira, por sua vez, está
conectada a um tambor que contém a solução preservativa sob pressão. Quando o
conteúdo do tambor é liberado, a pressão hidrodinâmica empurrará a seiva do interior
do colmo para fora, substituindo-a pela solução. Dependendo do diâmetro e
comprimento do colmo, o processo se completa em um período de 10 a 30 minutos. É
considerado um processo muito eficiente. A Figura 6 mostra o processo para execução
deste método.
Figura 6 - Método boucherie (Fonte: PEREIRA, 2001).
2.6.
Madeira Laminada Colada (MLC)
2.6.1. Histórico da MCL
No século XIX, precisamente por volta de 1840, o austríaco Michel Thonet já
realizava os primeiros ensaios de confecção e utilização da madeira laminada e colada
(MLC) para a fabricação de mobiliário. Sua técnica consistia na utilização de pequenas
ripas de madeira cortadas e coladas umas às outras com o auxílio de cola de origem
animal, até obter a espessura desejada; geralmente ele as utilizava de forma curva, efeito
este conseguido por meio da ação do calor, em função do design específico do móvel.
Segundo SOBRAL FILHO (1982), a introdução às técnicas do laminado
colado começou no século XIX, mas não atingiu o potencial desejado até que adesivos
duráveis fossem produzidos durante a Segunda Guerra Mundial.
No caso de eventuais envergaduras e presença de outros defeitos na madeira,
tais imperfeições podem ser distribuídas ao longo da peça, de tal forma que a resistência
do conjunto pode vir a se tornar maior do que a da soma das suas partes.
Um dos primeiros exemplos do uso de MLC nos EUA ocorreu em 1934, na
construção de um edifício para o Forest Products Laboratory (FPL) em Madison,
Wisconsin. A estrutura era composta por arcos triarticulados com vão de 14 m. Segundo
FREAS e SELBO (1954), vários testes de unidades estruturais foram realizados para
verificar alguns fatores como fórmulas de projeto, tensões atuantes na estrutura, etc. Os
resultados dessa pesquisa foram apresentados no United States Department of
Agriculture Technical Bulletin 691, The Laminated Wooden Arch. O uso da MLC
permite a obtenção de seções estruturais econômicas nas dimensões desejadas e seu uso
está se expandindo devido às suas facilidades e vantagens, quando confrontada com a
madeira em sua forma natural.
No século XX, a MLC passou a ser objeto de pesquisa de vários estudiosos no
mundo, sendo esse material atualmente muito empregado no ramo da construção civil,
conforme alguns exemplos apresentados nas figuras 7.
A
B
C
Figura 7 - Exemplos de aplicação da madeira laminada colada (MLC)
Fonte: Madeiras e em estruturas de madeira. EBRAMEM, 1988.
2.6.2. Definição da Madeira Laminada Colada (MLC)
A madeira é um material ideal para fabricação dos elementos construtivos,
tanto in loco quanto em fábrica. A madeira é leve e fácil de ser acabada. O transporte
dos componentes é simplificado e, uma vez no local da obra, não há outro material que
seja mais fácil de ser cortado e ligado.
A madeira laminada colada (MLC) pode ser definida como sendo um elemento
constituído de pequenas peças de madeira, inferiores em tamanho ao lenho original,
unidas por meio de cola em toda a sua extensão, posicionando-se as fibras das lâminas
aproximadamente paralelas ao comprimento da peça. O elemento estrutural pode ser
reto ou curvo, com seção transversal variada, permitindo uma infinidade de opções em
projeto. Para a madeira laminada colada a espessura das lâminas varia de 10 mm a 50
mm (CARRASCO, 1984). Entre as inúmeras vantagens apresentadas pela MLC
destacam-se as seguintes:
- estruturas de MLC podem ser fabricadas com qualquer seção, forma e
comprimento, tendo como limitação apenas o transporte das peças;
- a espessura das tábuas permite secagem mais regular, com melhor controle da
umidade desejada;
- a seção transversal das peças pode variar de acordo com as tensões
solicitantes na seção, evitando gastos excessivos de material;
- o método de fabricação permite o uso de lâminas de qualidade inferior nas
zonas de baixa solicitação, minimizando o custo, e o uso de lâminas de qualidade
superior nas zonas de maior solicitação, podendo ser possível a combinação de duas
espécies de madeiras distintas;
- apresenta um efeito estético excelente, não sendo necessário ocultar a
estrutura, como no caso de outros materiais;
- com grandes dimensões na seção transversal, apresenta maior resistência ao
fogo do que estruturas de aço projetadas para suportar a mesma carga, pois as estruturas
de MLC se queimam mais lentamente e resistem à penetração do calor. O aço
submetido à ação do fogo entra em colapso rapidamente, enquanto que o avanço da
combustão na MLC é muito lento, em torno de 0,6 mm min-1;
- os elementos laminados têm uma baixa razão peso/resistência, podendo ser
facilmente instalados;
- apresenta baixa condutibilidade térmica, sendo considerado um dos melhores
isolantes dentre os materiais.
2.6.3. Teor de Umidade
Tanto a madeira quanto o bambu contêm quantidades variáveis de água, porém
logo depois do corte, a porcentagem de água é bastante elevada. Em alguns casos essa
água ou umidade apresenta-se em tão grande porcentagem que pode exceder o próprio
peso da madeira ou do bambu. A umidade tende sempre a diminuir até certo limite,
quando se estabelece o equilíbrio entre aquela existente na madeira e o grau
higrométrico do meio ambiente. Essa perda de água é denominada secagem. Além da
perda de umidade, a secagem proporciona a fixação e a transformação de substâncias
orgânicas e inorgânicas existentes na madeira e, aparentemente, até uma oxidação.
A secagem apresenta as seguintes vantagens:
a) Evita o ataque de insetos e fungos;
b) Aumenta a durabilidade em serviço;
c) Evita contrações e fendas;
d) Aumenta a resistência mecânica;
e) Diminui a massa do material a ser transportado;
f) Prepara a madeira para tratamentos preservativos e outros usos industriais.
A secagem artificial da madeira e do bambu aumenta sua durabilidade, em
relação aos materiais não tratados. O bambu, perdendo a umidade quando verde, não só
se contrai como também se deforma e fendilha, dando fácil acesso ao ataque de fungos e
insetos. Porém, esse fato não acontece com a madeira secada artificialmente, a não ser
em casos excepcionais. Pela secagem natural ou artificial, a água de embebição é a
primeira que evapora, e o faz sem que as propriedades da madeira sejam afetadas. O
mesmo não se dá com a água de impregnação.
Logo que a água começa a se evaporar a madeira fica mais rija, sua dureza
aumenta e, conseqüentemente, aparecem fendas e rachaduras. O limite entre estas duas
fases chama-se
"ponto de saturação das fibras ao ar". Quando a água de embebição evapora a madeira
fica apta a receber as substâncias preservativas.
A secagem natural consiste em empilhar as madeiras, onde haja perfeita
circulação de ar. É mais econômica, tem facilidade de ser feita e apresenta relativa
eficiência. As desvantagens são: a demora na secagem e grandes riscos de incêndio.
2.7. Bambu Laminado Colado (BLC)
A origem do Bambu Laminado Colado se deu quando iniciou o processo de
abertura política na China, ocorrido há vinte anos, a partir desse período houve então
uma grande demanda no uso de madeiras para construção, como é um país abundante de
espécies de bambus, os quais ocorrem em grandes áreas, iniciou-se um processo de
incentivo à pesquisa com a finalidade de desenvolvimento de painéis utilizando o
bambu (RIVERO, 2003).
Os painéis mais utilizados e fabricados são as lâminas de bambu trançadas e
sobrepostas, painéis de partículas de bambu e painéis com lâminas de bambu serradas,
aplainadas e coladas, o laminado colado de bambu, mais conhecido na China como LBL
(Laminated Bamboo Lumber). Esse material pode ser utilizado na fabricação de painéis
divisórios, forros, pisos, molduras, esquadrias, móveis e revestimento.
O painel de bambu laminado colado (BLC) pode ser considerado um
substituto para o aço, o concreto, nos usos como viga mestra e coluna, como porta,
corrimão e paredes na construção pré-fabricada (NOGUEIRA, 2008).
Segundo MOIZÉS (2007) o processo de fabricação dos painéis do Bambu
Laminado Colado são os mesmos utilizados para fabricação dos compensados de
madeira, seguindo também a mesma tecnologia, com distribuição e colagem lateral de
ripas na direção longitudinal, utilizando adesivos à base de água. O BLC segundo
QISHENG e SHENXUE (2001), através dos seus estudos ressalta que este possui boas
características como resistência, facilidade de processamento, de ser cortado ou lascado.
De acordo com BERALDO e RIVERO (2003), no Brasil realizou-se pouco estudo sobre
o Bambu Laminado Colado.
3. Utilidades do bambu
O bambu tem sido alvo de muitas pesquisas em todo o mundo, devido a sua
variedade de uso, pois é um material que, apesar de ser uma gramínea, pode vir
substituir a madeira (CALEGARI et al. 2007).
Segundo SILVA (2005), o primeiro uso do bambu foi na fabricação de arcos e
flechas, vindo posteriormente a construção de habitações e fabricação de utensílios
domésticos. É nos países asiáticos que encontramos a maior concentração de espécies
de bambu, e é também nesta região que se dá a maior diversidade de usos. Sendo o
principal e mais difundido uso na construção civil. Além de existir uma grande
produção de painéis, móveis, papel e tecido.
Uma causa desta grande utilidade está no fato do bambu possuir excelentes
propriedades físicas e mecânicas de leveza, dureza e força, além de apresentar facilidade
de se trabalhar, ou seja, não se faz necessário grandes conhecimentos técnicos para se
utilizar o bambu (PEREIRA, 2001). É considerada uma planta “amiga da natureza”,
sendo bastante utilizada em projetos paisagísticos de recuperação de áreas degradadas,
pelo simples fato de possuir um vigoroso sistema radicular (PEREIRA, 1997).
No Brasil, a grande utilização do bambu está na indústria de papel, havendo
uma produção de cerca de 17 500 toneladas de celulose, como citou (CALEGARI et al.
2007). As espécies dos gêneros Eucalyptus e Pinus são as mais utilizadas para este fim.
Outra grande utilização do bambu está no artesanato, conforme Figura 8.
Figura 8 - Cadeira de trançados de cipó e bambu,
do artesão Gercino Lima, de Miracatu. Fonte: Sutaco
Principalmente, pelo fato de ser uma matéria-prima de fácil cultivo. Também
apresenta grande plasticidade, aceita colagem, acabamentos com lixa e verniz, além de
poder ser usado em conjunto com outras matérias-primas.
Como alimento, é pouco explorado no Brasil. Apenas no continente asiático este
tipo de utilização é difundido, principalmente em Taiwan (CALEGARI et al. 2007).
Na indústria de mobiliários, os asiáticos são os povos que melhor dominam a
técnica de uso do bambu na fabricação de móveis. Temos um exemplo dessa produção
na Figura 9. No Brasil, essa técnica é ainda muito pouco explorada, sendo a espécie
Phyllostachys aurea a mais utilizada para este fim, pelo fato de ser bastante resistente a
ataques de carunchos de bambu (SILVA, 2005). Deve-se acrescentar que o bambu é
uma planta que exige que se faça um tratamento curativo antes de sua utilização.
Figura 9: Exemplo de mobiliário produzido na
China. Fonte: Red Latinoamericana de Diseño.
O bambu é considerado também como uma matéria-prima para a construção
civil. Apresentam propriedades físicas e mecânicas que se assemelham ao aço (Silva
2005). Pode ser usado tanto na estrutura de uma edificação, quanto como piso e painéis,
porém, vale salientar que, como qualquer tipo de madeira, não devemos deixar em
contato direto com o solo, para evitar, assim, ataques por insetos, como carunchos e
cupins.
Partindo para o meio rural, as possibilidades de aplicações do bambu
aumentam consideravelmente. Trata-se de uma matéria-prima de fácil manuseio por
parte dos produtores rurais. Suas utilidades vão desde a construção de habitações,
mobiliários e acessórios domésticos, elementos paisagísticos, e construção da
arquitetura rural, como estábulos, galpões, pontes, entre outros.
3.1. Uso do bambu no meio rural
A potencialidade do bambu no meio rural é muito abundante, porém, no Brasil
é utilizada de forma bastante rudimentar. No meio rural sua utilização se dá na sua
grande maioria para confecção de artesanatos, como balaios para transporte de milho,
que é muito empregado pelo homem do campo, além da confecção de varas de bambu,
usada para o tutoramento (técnica utilizada na agricultura que consiste na colocação de
peças de bambu) da cultura de algumas regiões de tomate.
Segundo SILVA (2005), o bambu é uma matéria-prima que tem um grande
potencial para melhorar a qualidade de moradia das construções rurais. Porém, na zona
rural as técnicas de construção com bambu ainda são bastante desconhecidas. Ainda cita
que é importante considerar que além de construções populares, pode haver também a
confecção de toda mobília de uma residência, além de vários utensílios domésticos.
Em outros países, o uso do bambu no meio rural é muito empregado, a
exemplo da Colômbia, onde se faz a utilização nas construções de galpões, estábulos,
pontes, cochos, galinheiros e outras necessidades desde que haja a capacitação do
homem do campo para esta finalidade.
PEREIRA(1997) desenvolveu um sistema de grande utilidade para o meio
rural, que consiste num sistema de irrigação por aspersão de boa funcionalidade. O
sistema é confeccionado através de tubos de bambus tratados, evitando assim à ação de
fungos e insetos xilófagos.
O bambu é um material natural e abundante que permite ao homem do campo
seu plantio e renovação para nova utilização, portanto sabendo ele como cultivá-lo e
manufaturá-lo, pode ser solução para se ter uma boa moradia, por exemplo.
OLIVEIRA (2006) explica que as tecnologias que são desenvolvidas em países
como Bolívia e Equador, empregam-se nos detalhes de manuseio do bambu em
construções populares. É imprescindível que antes da execução da construção, se faça
um tratamento preventivo das peças de bambu utilizando fungicidas, a fim de evitar a
propagação de insetos do tipo brocas, garantido uma maior durabilidade das peças.
Segundo LOPÉZ (2003) os sistemas de amarração do bambu não seguem o
mesmo processo que o utilizado para a madeira, pois o bambu pode rachar devido à sua
forma oca e cilíndrica, limitando assim o uso de cravos ou pregos, nos encaixes. Na
Figura 10 podemos ver alguns exemplos de encaixes, por meio de formas mais usuais
de junção das peças, onde é observado que as varas devem ser previamente furadas com
uma broca de diâmetro pequeno, diminuindo as chances de haver rachaduras.
A
C
B
D
Figura 10 - Formas usuais de junção das peças para amarração de bambu (LÓPEZ, 2003).
3.1.1. Uso do bambu no setor moveleiro
Para CARDOSO (2007) o setor moveleiro vem apresentando vantagens em
relação ao uso do bambu, pois essa matéria-prima tem possibilidades na confecção de
uso em painéis, ou seja, tudo o que se faz com qualquer outra madeira podem ser feito
também com o bambu. Além disso, empresários e pesquisadores que trabalham com o
bambu garantem que a matéria-prima é considerada como uma fonte sustentável para a
indústria moveleira, porque, apresentam boas características físicas e mecânicas.
Segundo Flávio Schuhmacher, diretor da indústria, Componentes Importação e
Exportação de materiais para móveis, com sede em São Bento do Sul (SC), trabalhar
com o bambu sem conhecimento prévio pode prejudicar o produto no sentido de
mercado, pois tudo o que é novidade no mercado acaba sendo comercializado sem o
devido valor da matéria-prima que é empregada na confecção de um móvel.
Segundo CARDOSO (2007), outro fator importante e vantajoso para o mercado
do setor moveleiro, é que o bambu é totalmente ecológico, pois se pode cortar 10% dele
e ainda ficam 90%, ou seja, corta-se somente o que está maduro e assim não há
desmatamento.
As formas imediatas que podem ser aplicadas ao setor moveleiro no Brasil, são
as seguintes: Painéis, taliscas moldadas, in natura, laminado ou em fibras para
fabricação de MDF e papel. De forma imediata, podem ser usadas as taliscas cujas
máquinas já são fabricadas no Brasil (empiricamente, mas com bom resultado). Há
pequenos ateliers que revestem painéis, constroem quiosques e outros objetos a partir de
espécies variadas de bambu.
O mercado brasileiro de designer já vê com bons olhos a aplicação de desenhos
em superfícies de móveis e objetos de decoração, bem como painéis e paredes, porém
há uma diferença estrutural na utilização dos painéis importados da China, cujos
fabricantes já forneceram informações para empreender no Brasil um trabalho de
importação de painéis e pisos acabados. Enquanto os painéis chineses são fervidos por
72 horas, autoclavados para tratamento contra xilófagos e fungos, e secos em estufa, e
só então montados e usinados, no Brasil ainda há um caminho a percorrer no tocante à
produção em larga escala das taliscas (lâminas que compõem os painéis).
A China é o maior produtor mundial de pisos e painéis de bambu, depois vem a
Indonésia, Nova Zelândia, e recentemente, a Guatemala e a Colômbia. Curiosamente, as
mesmas espécies de bambu que esses países utilizam para seus produtos, são as mesmas
encontradas em abundância no Brasil, com a diferença que lá, o bambu pode ser
extraído em cinco anos, enquanto aqui há lugares que pelo favorecimento do clima e
solo, podem ser colhidos em três anos, com maior espessura e maior teor de Sílica e
Legnina.
Atualmente a China produz cerca de 70% de todo o piso de bambu que abastece
a Europa e América do Norte, sendo a América do Sul ainda insignificante neste
cenário. Cerca de 600 mil metros quadrados mensais são exportados para a América
Latina, e disso nenhum para o Brasil, apesar de possuir mais terras livres e cultiváveis,
além de melhor clima do que a China.
Segundo CARDOSO (2007) o bambu cultivável no Brasil cresce mais rápido e
tem melhor qualidade. As madeiras têm variedade de matizes, desenhos e cores
desenhadas naturalmente, porém já existem alguns projetos de plantio e industrialização
de bambu para fabricação de papel, no estado do Maranhão.
O bambu produz, segundo os chineses, que sabem muito de bambu, mas de mil
produtos, inclusive móveis.
No Brasil o uso do bambu industrial aplicadas ao setor moveleiro no Brasil surge
de forma imediata na confecção de painéis, taliscas moldadas, in natura, laminado ou
em fibras para fabricação de MDF e papel
O mercado brasileiro da alta decoração já esta se aperfeiçoando na aplicação
bem dosada de desenhos em superfícies de móveis e objetos de decoração, bem como
painéis e paredes, interferindo nas formas estruturais na utilização dos painéis e pisos
acabados importados da China.
Figura 11: Cadeira de bambu de Michael McDonough
Designer americano (Fonte: Cardoso, 2007).
Figura 12. Dormitório e cozinhas revestidos com laminados de bambu.
(Fonte: http//:www.zenbamboo.com, 2006)
(A)
(B)
3. MATERIAL (C)
E MÉTODOS
Figura 13: a) e b) Bancos e buffet em bambu laminado colado plano (UKAO, 2006); c) Criado mudo
em bambu laminado colado plano. (Fonte: http//www.sustainableflooring.com, 2006).
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Espécie de bambu utilizado
Para a realização do trabalho, foram utilizados colmos de bambu da espécie
Bambusa Vulgaris também chamado de "bambu brasileiro", "imperial" ou "verde
amarelo", por ser cultivada no Nordeste brasileiro e possuir colmos grossos e de cor
verde. O gênero Bambusa possui apenas bambus de rizomas paquimorfos, ou seja, de
colmos bem juntos. Na Figura 14 observam-se os aspectos da touceira e dos colmos
dessa espécie.
Figura 14 - Detalhe do colmo
A Bambusa Vulgaris apresenta as seguintes características:
•
Origem - Sul da China
•
Máxima altura do colmo - 17 metros
•
Máximo diâmetro - 10 centímetros
•
Desenvolve-se sob a luz, necessitando de muito sol
•
Temperatura entre 9 e 15o C
•
Rizoma paquimorfo - cresce em moitas
•
Muito resistente à seca.
•
Produz brotos comestíveis e colmos lenhosos.
3.1.2. Local de coleta do material
As amostras de bambu foram coletadas no Campus I da Universidade Federal de
Campina Grande (UFCG), na cidade de Campina Grande, Paraíba, localizada a 7º 15’
de latitude sul, 34º 55’ de longitude oeste.
3.1.3. Retirada dos colmos
Utilizou-se ferramentas manuais, como serra e facão para o corte das “hastes”. O
processo para se fazer o corte ocorreu a pelo menos 30 cm acima do solo e logo acima
de um dos nós, para não permitir a entrada de águas das chuvas, pois causaria a morte
dos rizomas e assim, não haveria mais o desenvolvimento dos brotos do bambu. As
hastes retiradas apresentavam idade entre três a cincos anos e foram seccionados em
colmos, utilizando a serra elétrica, como mostra a figuras 15A e 15B, os quais foram
levados para o LACRA, Laboratório de Construções Rurais e Ambiência, localizado no
Campus citado. No local, os colmos foram divididos ao meio, com o uso de ferramentas
manuais, para facilitar o processo de solução para o tratamento preservativo do material,
a ser utilizado no trabalho.
A
B
Figura 15: Corte dos colmos do Bambu (A) e (B) com serra elétrica.
3.1.4. Tratamentos preservativos do bambu
Será realizado o tratamento por imersão prolongada em água e em uma solução
de “Osmose CCB” (produto a base de Borato de Cobre Cromatado - CCB) que é
empregado no bambu ainda verde. Cada seção do colmo será realizada um tratamento
diferente.
3.1.4.1. Tratamento em água
Esse tratamento é realizado colocando os colmos de bambu num recipiente de
500 litros, onde o mesmo deverá conter 200 litros de água, como mostra a figura 16. O
material ficou imerso durante 15 dias, havendo a renovação da água a cada dois dias.
Esse processo serve para prevenir o ataque de bactérias e a fermentação do material,
mais mesmo assim, devido o bambu ser rico em amido, ocorreu um odor desagradável
devido a sua fermentação. Em função disto recomenda-se que a água seja renovada
diariamente.
Figura 16: Colmos de bambu imersos em água
3.1.4.2. Tratamento químico
Realizou-se o tratamento químico utilizando a metodologia de AZZINI e
BERALDO (2001), onde é recomendado submergir as secções de bambu em uma
solução de 1% de ingredientes ativos de CCB.
O processo para realização do tratamento ocorreu por meio de recipiente com
capacidade de 500 litros o qual foi utilizado 200 litros deste para solução de
ingredientes ativos.
Ao atingir o tempo de tratamento, os colmos foram retirados do recipiente e o
excesso de produto químico, aderido às superfícies dos mesmos, lavou-se em água
corrente.
3.1.5. Secagem das peças de bambu
Realizado o tratamento preservativo dos colmos, os mesmos foram empilhados
em local sombreado e ventilado ficando armazenados por oito dias, para uma secagem
prévia.
Com a pré-secagem, as peças foram divididas ao meio e separadas para
realização do tratamento preservativo, umas foram utilizadas na aplicação do CCB e
outras na imersão de água. Posteriormente, conduziu-se para secagem final, onde
permaneceram 72 horas numa estufa de circulação de ar.
Havendo a secagem final, as peças foram selecionadas para serem usinadas. A
seleção ocorreu em função da espessura da parede do colmo e ausência de defeitos
desenvolvidos durante a secagem.
3.1.6. Processo de usinagem das lâminas
No processamento dos colmos de bambu, para produção das amostras, foram
adaptados e utilizados os processos de usinagem normalmente empregados em madeira.
Para realizar a usinagem, as lâminas tiveram que passar por uma plaina, para
serem removidas as camadas, externa e interna do colmo. Essa etapa é muito
importante, pois essas camadas são bastante impermeáveis e isso pode comprometer a
penetração dos adesivos empregados na colagem das lâminas.
Removida as camadas interna e externa do colmo, a espessura da lâmina de
bambu foi uniformizada com a utilização de uma serra circular de bancada (Figura 17).
Figura 17 - Serra circular de bancada usinando a lâmina de bambu
Com a realização do processo de usinagem das lâminas de bambu, foram obtidas
lâminas com espessuras de 3 mm, largura 3cm e comprimento de 30cm (Figura 18).
Figura 18: Lâminas de Bambu
3.2. Adesivos
Para confecção do bambu laminado colado (BLC) foram utilizados dois adesivos
“Cascophen RS-216-M”, com a adição do catalisador “FM-60-M” e “Poliuretano de
óleo de mamona”, o primeiro produzido pela Borden Química S.A. e o segundo pela
Kehl indústria e comércio LTDA., aplicados com o auxílio de um pincel, indicados para
colagem de laminados de madeira e prensagem a frio. Tais adesivos foram adquiridos
via sedex da cidade São Carlos estado de São Paulo.
3.1.1. Características dos adesivos
3.1.1.1. Cascophen RS-216-M
Muito utilizada nas indústrias naval e de madeira laminada colada (MLC), o
Cascophen RS-216-M é uma resina sintética à base de Resorcinol-formaldeído ver
Figura 19, que em solução de água e álcool, é recomendado para colagens resistentes à
água, solventes orgânicos, fungos, intemperismo, etc.
Figura 19: Resina sintética à base de Resorcinol-formaldeído
De acordo com o fabricante, suas características químicas são apresentadas na
Tabela 2.
Características
Aspecto do produto
Líquido de cor escura
Viscosidade (BrooKfield, 2/20/25o C)
530-65cP
Teor de sólidos (1g/3h/105 o C)
53-58%
“Gel time” a 21 o C,
3,5-6,0 horas
(Adesivo + Preparador)
pH (25 o C)
6,9-7,5
Tabela 2: Características do Adesivo “Cascophen RS-216-M” - FONTE: Borden
Química (2001/2002)
Na preparação do adesivo foram obedecidas as recomendações contidas na
embalagem do fabricante, para cada 100 partes de “Cascophen” foram utilizadas 20
partes de preparador endurecedor FM- 60-M (Figura 20) misturado à resina, até obter-se
uma mistura homogênea. Para a realização da colagem das lâminas foram utilizados 5
gramas de adesivo/cm2 de lâmina, através de linha simples em uma das partes a serem
unidas.
Figura 20: Preparado endurecedor FM-60-M
3.1.1.2. Adesivo Poliuretano a base de óleo de mamona
A resina poliuretana à base de óleo de mamona é um bicomposto formado por
dois óleos, poliol (Componente “A”) e um pré-polímero, Isocianato (Componente “B”),
conforme Figura 21, ambos obtidos do óleo vegetal (Ricinus communis). É um adesivo
de cura à frio produzido pela empresa KEHL e cedida pelo Instituto de Química da
Universidade de São Carlos/USP, ambas localizadas na cidade de São Carlos, São
Paulo.
Figura 21: Resinas poliuretana à base de óleo de mamona
Para o adesivo à base de óleo de mamona foi adotada a dosagem de 5 gramas de
adesivo/cm2 de lâmina.
3.1.2. Aplicação das composições adesívicas
A aplicação dos adesivos utilizados obedeceu às recomendações específicas do
fabricante, onde todo o processo necessitou de auxílio de um pincel para união das
lâminas como ilustrado na Figura 22.
Os componentes de todas as composições adesívicas, foram pesados e
combinados nas proporções 5/1, onde os adesivos, Cascophen e Poliuretano à base de
óleo de mamona necessitaram de 5,4g/m2 para o endurecedor e de 21,6 g/m2 para o
adesivo em linha simples (uma face por camada).
A montagem dos blocos foi executada de modo a não permitir que ficassem
justapostas camadas externa com externa ou camadas interna com interna do bambu,
como mostra a Figura 23, pois dessa forma poderia haver ruptura em região de menor
resistência.
Figura 20: Aplicação do abesivo
Figura 22: Aplicação de Adesivo
Figura 23: Montagem do BLC
Para a montagem do BLC foram utilizadas sete lâminas de bambu, que depois de
unidas, obtiveram-se blocos com 3 cm de largura, 2,1cm de espessura e 30cm de
comprimento. Os blocos foram identificados conforme adesivo utilizado (C –
Cascophen) e (M – Mamona) e prensados.
3.2. Prensagem dos blocos
Os blocos de BLC foram colocados em uma prensa hidráulica do Fabricante
“Somar” com capacidade de 30 toneladas visando promover a cura dos adesivos à
pressão indicada para colagem, onde foi aplicada uma carga de 3 toneladas, Figuras
24A, 24B e 24 C o que correspondeu a uma pressão de 5,5 kgf/cm2 (0,5MPa). Os blocos
permaneceram sob pressão por um período de três horas, conforme recomendado por
RIVERO (2003).
Figura 24A: Prensa hidráulica do
Fabricante
“Somar”
Figura 24B: Blocos de BLC sendo preparados
para aplicação de prensagem
Figura 24C: Carga de 3
toneladas “Somar”
Decorrido o tempo de prensagem, os blocos foram retirados da prensa
climatizados por um mês no LACRA e encaminhados para confecção dos corpos-deprova necessários à caracterização físico-mecânica do bambu laminado colado (BLC).
A confecção e acabamento dos corpos-de-prova foram realizados no Laboratório
de Madeiras do Departamento de Desenho Industrial da UFCG, em Campina Grande –
PB, onde foram seguidas as recomendações da Norma Brasileira Regulamentadora –
NBR 623(Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, 1985) e da NBR 7190
(ABNT, 1997).
As dimensões dos corpos-de-prova foram ajustadas, conforme as
particularidades dos ensaios físico-mecânico a serem realizados.
3.3. Ensaios físico-mecânicos realizados
Antes de dar início a realização dos ensaios físico-mecânicos, identificou-se cada
corpo de prova segundo os adesivos utilizados na colagem dos blocos (C – Cascophen e
M – Mamona), totalizando 12 amostras para cada ensaio.
Os ensaios do BLC fora conduzidos no Laboratório do Departamento de
Engenharia de Materiais da UFCG, em Campina Grande – PB, sendo utilizada uma
máquina universal de ensaios de 1t da marca SHIMADZU de fabricação japoneza,
figura 25. Nos ensaios adotou-se uma velocidade de deslocamento do cabeçote de
100kgf/min (aproximadamente 10 mm/min), conforme recomendações da NBR 7190
(ABNT, 1997).
Figura 25: Máquina universal de ensaios de 1 t
3.3.1. Estabilidade dimensional do BLC
Os corpos-de-prova que foram empregados neste ensaio tiveram as dimensões
nominais de 2 cm de largura, 3cm de espessura e 5 cm de comprimento, com maior
dimensão na direção das fibras do bambu. Demarcou-se 1,0 cm das extremidades das
amostras para a execução das medidas, onde as quais tinham duas linhas paralelas nas
faces, radial e tangencial. Precedeu-se do mesmo modo para as medições na direção
longitudinal dos corpos-de-prova.
As medições tiveram o auxílio de um paquímetro digital, com precisão de
0,01mm. Os corpos-de-prova foram pesados em uma balança com precisão de 0,01g,
secos em estufa, regulada para 103± 2⁰C, durante 72 horas e, depois de esfriados em um
dessecador, foram novamente medidos, pesados e postos para saturação em água.
A variação dimensional do BLC foi determinada através de medições executadas após
24, 48 e 72 horas de imersão das amostras em água, onde foi substituída a cada 24
horas. Estes procedimentos foram realizados no Departamento de Produtos Florestais,
da Universidade Federal Rural do Espírito Santo.
O ensaio foi seguido por meio dos procedimentos descritos na NBR 7190 (ABNT,
1997), onde esta Norma, diz que o inchamento é obtido pela diferença entre as
dimensões da amostra saturada e seca, dividida pela dimensão da amostra seca, expresso
em porcentagem.
As direções, radial e tangencial do BLC corresponderam, respectivamente, às
direções a normal e paralela à linha de cola. A variação volumétrica foi obtida pela
multiplicação dos valores das três direções analisadas.
3.3.2. Densidades do BLC
Para as determinações das densidades, foram utilizados os mesmos corpos-deprova empregados na determinação da estabilidade dimensional. Para a realização do
ensaio, foram seguidos os procedimentos descritos na NBR 7190 (ABNT, 1997).
3.3.3. Umidade das amostras
Em função do efeito da umidade nas características físico-mecânicas do BLC, esta
foi determinada ao empregar os mesmos corpos-de-prova submetidos a cada ensaio.
Assim, depois de ensaiados, eles foram pesados, em balança de 0,01 g de precisão,
secos em estufa à temperatura de 103 ± 2 ºC, durante 72 horas e novamente pesados.
O teor de umidade foi obtido pela diferença entre as massas da amostra úmida, na
primeira pesagem, e seca, dividida pela massa da amostra seca, expresso em
porcentagem. Para a realização do ensaio, foram seguidos os procedimentos descritos na
NBR 7190 (ABNT, 1997).
3.3.4. Ensaio de flexão estática
O BLC foi submetido ao ensaio de flexão estática que teve como finalidade
determinar a resistência e a rigidez à flexão do BLC, onde foi seguido para realização
do mesmo, procedimentos conforme descrita na NBR 7190 (ABNT, 1997).
Para realização deste teste foram empregados corpos-de-prova com dimensões de
2 cm de largura; 2,1 cm de espessura e 30cm de comprimento, com maior dimensão na
direção das fibras de bambu, Figura 26A.
Os corpos-de-prova foram ensaiados com um vão livre de 24 cm entre os apoios,
figura 26B, para permitir a determinação do MOE (Módulo de Elasticidade), que
caracteriza a rigidez do BLC à flexão onde expressa valores do trecho linear do gráfico
tensãoxdeflexão. As deflexões sofridas pelos corpos-de-prova foram medidas pela
maquina universal que possui um relógio digital comparador, com sensibilidade de
milésimos de milímetros, sendo anotadas a cada 2659,41N de força.
Figura 26A: Corpo-de-prova utilizado para o ensaio
de flexão estática
Figura 26 B: Ensaio de flexão estática
3.3.5. Ensaios de compressão
3.3.5.1. Compressão paralela às fibras
Para o ensaio de compressão paralela foram utilizados corpos-de-prova com
dimensões de 2x3x5 cm, sendo maior dimensão na direção das fibras, Figura 27 A.
Figura 27 A: Corpos-de-prova utilizados para ensaio de compressão paralela
Figura 27 B: Ensaio de compressão paralela
3.3.5.2. Compressão normal às fibras
O ensaio buscou-se avaliar o comportamento dos corpos-de-prova de BLC de
pequenas dimensões (2 cm x 3 cm x 5 cm) com maior dimensão na direção das fibras,
Figura 28 A.
O ensaio foi conduzido no Laboratório de Engenharia de Materiais pertencente ao
DEMa (Departamento de Engenharia de Materiais), Campus II, localizado em Campina
Grande, PB em um equipamento Autograph, com velocidade de deslocamento de 10
mm/min.
Avaliaram-se as tensões no limite de proporcionalidade e de ruptura, e buscou-se
obter o módulo de elasticidade do material mediante a aplicação de carga na direção
axial ao corpo-de-prova, conforme indica a norma NBR 7190/97 para ensaios com
madeiras. As deformações foram medidas em duas faces opostas de cada corpo-deprova por meio de relógios comparadores com sensibilidade de milésimos de
milímetros. Para este ensaio a carga foi aplicada até causar uma deformação permanente
no corpo-de-prova de 10% de espessura. A figura 28 B mostra o corpo-de-prova no
momento de ensaio.
Figura 28 A: Corpos-de-prova utilizados para ensaio de compressão normal
Figura 28 B: Ensaio de compressão paralela
3.3.6. Ensaio de cisalhamento na lâmina cola
Este ensaio teve como propósito verificar o comportamento do bambu à
resistência ao cisalhamento paralelo à direção das fibras, Figura 29, onde apresenta uma
característica mecânica de grande influência nas ligações adesivas, já que a transmissão
de carga nessas ligações ocorre por esse tipo de esforço.
Os corpos-de-prova que foram utilizados apresentaram dimensões nominais de 3
cm largura, 2 cm de espessura e 6 cm de comprimento, sendo maior dimensão na
direção das fibras, com área nominal dupla de cisalhamento de 2x4 cm. A confecção
dos corpos-de-prova seguiu a mesma metodologia adotada por Mantilla Carrasco et al.
(1995), ao unirem três amostras de 1x2x5 cm, Figura 30.
O ensaio de cisalhamento na superfície colada foi realizado utilizando-se uma
máquina de ensaio Autograph, do Laboratório de Engenharia de Materiais pertencente
ao Dema (Departamento de Engenharia de Materiais), Campus II, localizado em
Campina Grande, PB,adotando-se velocidade de deslocamento de 10 mm/min.
Figura 30: Ensaio de cisalhamento na lâmina de
cola
Figura 29: Corpos-de-prova utilizados no
ensaio de cisalhamento
3.4. Projeto de mobiliário para uso exterior de bambu laminado colado
Finalizado os ensaios da caracterização físico-mecânica do BLC, desenvolveu-se
um projeto de um mobiliário visando verificar aplicação do bambu laminado e colado
da espécie Bambusa vulgaris como matéria-prima alternativa no design industrial.
O desenvolvimento do produto em questão caracterizou-se por diversas fases,
desde a
verificação das necessidades projetuais, até a proposta de desenho final,
resultando numa poltrona para área externa.
A aplicação do bambu como matéria-prima esteve sendo considerada
concomitantemente ao desenvolvimento do produto, havendo um condicionamento do
conceito de produto às particularidades do processamento da matéria-prima e produção
dos elementos estruturais e morfológicos.
BONSIEPE (1983) define design como “atividade que se ocupa da definição das
características funcionais, estruturais e estético-formais de produtos industriais e
sistemas de produtos, considerando os fatores econômicos, produtivos e sócio-culturais”
(p.187). Portanto, o estudo aqui apresentado, não pretende apenas desenvolver um
produto a partir da sua estrutura estética, uma vez que a forma não é o ponto de partida
para elaboração de um bom design; e fatores econômicos, tecnológicos, culturais,
psicológicos e ecológicos estão intrinsecamente ligados ao design, assim como
problemas energéticos, problemas de poluição de limitação de recursos naturais não
renováveis.
O designer não se limita apenas na elaboração de um desenho para um
determinado objeto, mas também faz uma relação do todo, desde a escolha do material,
como seu processo de fabricação, suas limitações, obtenção de matéria-prima, usuário, o
produto que é descartado e deteriorado e seus resíduos no meio ambiente
4.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Variações dimensionais do BLC
Os valores médios das variações radial, tangencial, longitudinal e volumétrica obtidos para
os adesivos e tratamentos preservativos testados, em função do tempo de imersão BLC em água,
são apresentados na Tabela 3.
Tratamentos
Adesivos
Variações Dimensionais do BLC (%)
Imersão
(Horas)
1 – Mamona
Água
2 – Resorcinol
Radial
Tangencial
Longitudinal
Volumétrica
24
11,02
4,10
0,18
15,45
48
13,04
4,02
0,17
18,96
72
15,02
5,00
0,18
21,51
24
24,15
24,12
19,57
19,81
48
23,98
21,15
22,20
21,47
72
24,47
21,67
22,04
24,08
TABELA 3: Valores médios das variações dimensionais do bambu laminado colado (BLC) para os adesivos,
tratamento e tempos de imersão em água.
A variação dimensional do BLC, segundo o eixo longitudinal foi pequena (0,17 a 0,22%),
situação também encontrada por Beraldo (2003) e Rivero (2003). Já as variações volumétrica,
radial e tangencial apresentam valores mais expressivos, tendo a variação na direção radial
(11,02 a 24,47%) sendo superior a da direção tangencial (4,02 a 24,12%), sendo contrário a que
normalmente, ocorre em madeiras.
Esta situação, também foi encontrada por Rivero (2003). Os dados do inchamento máximo,
ocorrido após 72 horas de imersão (Tabela 3), apresentou melhor estabilidade dimensional ao
BLC .
4.2. Densidades do bambu laminado colado
Na Tabela 4 são apresentados os valores médios das densidades aparente e básica
do BLC, para as situações testadas.
A densidade aparente variou de 0,68 a 0,76 g/cm3 (Tabela 4). Estes valores estão
próximos aos encontrados por Rivero (2003), que foram de 0,58 a 0,79 g/cm3 e
Gonçalves et al. (2002), da ordem de 0,57 a 0,75 g/cm3. Porém, foram inferiores aos
obtidos por Rivero (2003) da ordem de 0,88 g/cm3.
A densidade aparente do BLC, além de ser afetada pela idade e posição nos
colmos, é muito influenciada pelo teor de umidade do material, que neste caso, situouse em torno de 12%, enquanto os autores citados não informaram a que umidade a
densidade aparente foi calculada.
A densidade básica, muito utilizada em trabalhos científicos, não é citada pelos
autores pesquisados, não permitindo, desse modo, a comparação dos valores
encontrados.
Tratamento
Adesivos
Densidade Aparente
(TU =12%) (g/cm3)
CV
(%)
Água
1- Mamona
2- Resorcinol
0,76
0,74
6,27
0,84
Densidade Básica
(g/cm3)
0,56
0,55
CV
(%)
13,93
6,67
TABELA 4: Densidades aparente e básica (g/cm³) do bambu laminado colado (BLC) para os tratamentos
testados.
Os valores médios do teor de umidade (base seca) para cada situação e teste
realizado situaram-se em torno de 12%. O teor de umidade de 12%, é considerado ideal
para a realização de testes físico-mecânicos em madeiras, NBR 7190 (ABNT, 1997), e
em outros materiais lignocelulósicos.
4.3. Teor de umidade do bambu laminado colado
A umidade é um fator que afeta bastante o comportamento da madeira e de outros
tipos de materiais lignocelulósicos. Deste modo, determinou-se a umidade logo após a
realização de cada ensaio a que foram submetidos os corpos-de-prova.
Na Tabela 5 são apresentados os valores médios do teor de umidade (base seca)
para cada situação e teste realizado.
Observa-se na Tabela 3 que, durante a realização do ensaio de flexão estática a
umidade das amostras situou-se em torno de 12%, enquanto que para os demais testes,
esteve ao redor de 10%. Isto ocorreu porque durante a realização do teste de flexão, os
corpos de prova ficaram expostos por maior período de tempo às condições de
temperatura e umidade relativa locais.
Tratamento
Adesivos
Teor de umidade (%) para cada ensaio
Flexão
Estática
Água
Compressão
Paralela
Normal
Cisalhamento
Resorcinol
12,19
10,13
10,22
9,92
Mamona
12,44
10,61
10,25
10,22
Tabela 5 – Valores médios, em porcentagem, do teor de umidade do BLC, para cada situação e ensaios
realizados.
4.4. Ensaio de flexão estática
Para o módulo de elasticidade (MOE), os valores médios dos corpos-de-prova
com tratamento em água utilizando adesivo Cascophen foi de 44,41MPa, já para
corpos-de-prova utilizando adesivo de óleo de mamona foi de 31,50 MPa. Segundo
RIVERO (2003) a forma de colagem das lâminas e o tipo de adesivo influenciam nos
resultados. Com lâminas retilíneas verifica-se uma melhor penetração do adesivo,
evitando-se o acúmulo do material entre as lâminas.
Os resultados encontrados por CARRASCO et al. (1995) e GONÇALVES et al.
(2002), para bambu laminado colado ressaltam que há diferenças de valores,
provavelmente, quando se utilizam peças com colagem diferente e com maior espessura
4.5.
Ensaios de compressão
4.5.1. Compressão paralela às fibras
Os valores médios da tensão dos corpos-de-prova (MPa) submetidos ao ensaio
de compressão paralela às fibras tratado em água, utilizando-se os adesivos Cascophen
foi de 53,04 MPa e o adesivo à base de óleo de mamona, 29,08 MPa, como mostra a
Tabela 6. Observa-se que a maior resistência foi apresentada pela amostra aderida com
o adesivo comercial Cascophen e a menor obtida unidas com o adesivo à base de óleo
de mamona.
Os resultados obtidos foram semelhantes aos encontrados por RIVERO (2003),
que analisou o comportamento do laminado de bambu gigante (Dendrocalamus
giganteus) e obteve média de 37,14 para o adesivo Cascophen tratado em água.
Tabela 6 – Resultados da compressão paralela às fibras para o BLC
CP
Bambu
Tratamento
Adesivo
Média
Média
BV
BV
Água
Água
Cascophen
Mamona
Tensão
(MPa)
53,04
29,08
Legenda:
BV – Bambusa Vulgaris
4.5.2. Compressão normal às fibras
Os valores médios da resistência à compressão normal às fibras do bambu
laminado colado (MPa), apresentados pelos corpos-de-prova confeccionado com o B.
vulgaris, tratado em água, utilizando-se os adesivos Cascophen foram de 36,25 MPa e
o adesivo à base de óleo de mamona, 22,20 MPa, como mostra a Tabela 7. Comparado
com o resultado de RIVERO (2003) utilizando B. Vulgaris tratado em água com o
adesivo Cascophen (média 46,25 MPa), mostrou um resultado bastante satisfatório,
superior ao resultado encontrado utilizando o adesivo à base de óleo de mamona.
Tabela 7 – Resultados da compressão paralela às fibras para o BLC
CP
Bambu
Tratamento
Adesivo
Média
Média
BV
BV
Água
Água
Cascophen
Mamona
Legenda:
BV – Bambusa Vulgaris
Tensão
(MPa)
36,25
22,20
4.6. Ensaio de cisalhamento na linha de cola
Analisando-se individualmente os corpos-de-prova observou-se que a menor
tensão obtida foi quando da utilização do B. vulgaris, com tensão média de
cisalhamento de 10,08 MPa para o adesivo comercial Resorcinol-formaldeído
(Cascophen), já para o adesivo unido por meio do óleo poliuretano à base de mamona,
obteve-se média de 4,55 MPa, como mostra a Tabela 8.
Esses resultados superou aqueles encontrados por CARRASCO et al. (1995), nos
quais os autores utilizaram o mesmo tipo de adesivo (Cascophen), porém com a espécie
D. giganteus, e com as mesmas quantidades de lâminas, tendo obtido uma média de
8,69 MPa. E quando comparados com os resultados da pesquisa realizada por
GONÇALVES et al. (2002), da ordem de 10,0 MPa, embora seja desconhecida a forma
de confecção do corpo-de-prova, observou-se que foi semelhante o valor médio
encontrado nesta pesquisa.
Tabela 8 – Resultados de compressão simples para o BLC
CP
Bambu
Tratamento
Adesivo
Média
Média
BV
BV
Água
Água
Cascophen
Mamona
Tensão
(MPa)
10,08
4,55
Legenda:
BV – Bambusa Vulgaris
4.7. Mobiliário de bambu laminado colado
O protótipo em escala real final do mobiliário utilizando o bambu laminado
colado (BLC) é apresentado na Figura 31. As peças de maiores dimensões, Figura 32,
denominada, assento e encosto foram confeccionadas com o processo do BLC. As
demais peças foram cortadas e resultaram em várias partes estruturais de encaixe para
apoiar o assento e encosto do mobiliário desenvolvido, com espessura média de 10 cm,
sendo utilizados para dar um reforço a sustentação da placa dos laminados colados.
O móvel não apresentou nenhum tipo de acabamento adicional, o que tornou a
apresentação do BLC fiel às suas principais características no produto final.
Figura 32 – Peças maiores para assento e
encosto aplicado no mobiliário utilizando
BLC.
Figura 31 - Protótipo em escala real final do
mobiliário utilizando BLC
5.
CONCLUSÕES
O adesivo à base de resorcinol-formol proporcionou maior resistência à umidade
ao BLC, quando comparado àquele à base de óleo poliuretano à base de mamona.
A resistência à flexão estática e à compressão normal às fibras do BLC não
sofreram a influência do tipo de adesivo nem do tratamento preservativo utilizado.
O tipo de adesivo influenciou significativamente os valores de cisalhamento na
linha de cola e o tratamento preservativo a rigidez na flexão estática. A combinação
entre adesivo e tratamento afetou significativamente a rigidez, a resistência à
compressão paralela e o cisalhamento na linha de cola.
As peças tratadas com água e aderidas com resorcinol-formol apresentaram
maiores valores na flexão estática e resistência à compressão paralela às fibras. As
tratadas com óleo poliuretano à base de mamona apresentaram maiores valores de
cisalhamento na linha de cola.
A ligação adesiva bambu-bambu (com resorcinol-formol) é uma ligação estrutural
forte, com ruptura no bambu e não na linha de cola. Já para o adesivo do tipo óleo
poliuretano à base de mamona, verificou-se o contrário.
O comportamento do bambu laminado colado nos ensaios de flexão, compressão e
cisalhamento na linha de cola apresentou resistência adequada para seu uso estrutural,
necessitando, no entanto de estudos que verifiquem a influencia da idade e da posição
(base ou topo) do colmo nas características do BLC produzido.
6.
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