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AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE OITO ESPÉCIES
USADAS EM SERRARIAS DE RIO BRANCO, ACRE.
Cássia da Silva Alves1, Keiti Roseane Mendes Pereira2, Thayna Tamara Souza da Silva3, Valéria Baima Frota1,
Isaura Antonia Torres de Souza1
Resumo
O conhecimento das propriedades físicas da madeira é importante para determinar o seu emprego correto. O
estudo teve por objetivo determinar as propriedades físicas de oito espécies madeireiras consideradas de grande
utilização no Estado do Acre. As amostras foram obtidas de serrarias de Rio Branco, Acre. Determinou-se a
densidade básica, as contrações lineares, e volumétrica e o fator anisotrópico (FA) de acordo com a Norma NBR
7190 (1997). O Cedro foi a única espécie que se enquadrou na classe de madeira leve com densidade básica de
0,37 g/cm³. O Tauari, Cerejeira, Castanharana e Guariúba apresentaram densidades entre 0,56 e 0,66 g/cm³,
obtendo classificação de madeira com densidade média. Já o Cumarú-ferro, Bálsamo e a Maçaranduba estão
classificados aaaaaacomo madeiras pesadas. Com relação à retratibilidade, as maiores variações dimensionais
ocorreram no plano tangencial. No plano longitudinal, as variações foram menores que 1%. A Castanharana,
Tauari, Guariúba, Bálsamo e Cerejeira tiveram maiores variações volumétricas. Analisando o Fator de
Anisotropia as espécies estudadas o Cedro, Maçaranduba e Tauari podem ser classificadas como espécies de
qualidade de madeira excelente por apresentarem FA entre 1,18 e 1,48. As demais espécies são classificadas com
qualidade de madeira normal, pois possuem fatores entre 1,52 e 1,89.
Palavras-chave: Densidade básica, Contrações e Fator Anisotrópico.
EVALUATION OF PHYSICAL PROPERTIES OF EIGHT SPECIES USED IN
BRANCO OF RIO SAWMILLS, ACRE.
Abstract
Knowledge of the physical properties of wood is important in determining their job right. The study aimed to
determine the physical properties of eight timber species considered of great use in the state of Acre. Samples
were obtained from sawmills in Rio Branco, Acre. It was determined the density, the linear shrinkage,
volumetric and anisotropic factor according to NBR 7190 (1997). Cedar was the only species that is framed in
the class of light wood with basic density of 0.37 g / cm ³. The Tauari, Cherry, and Castanharana Guariúba had
densities between 0.56 and 0.66 g / cm ³, obtaining classification of wood and medium density. Already the
Cumarú-iron, and Balm Maçaranduba are classified as heavy timbers. With respect to shrinkage, higher
dimensional variations occurred in the plane tangential. In the longitudinal plane, the variations were less than
1%. The Castanharana, Tauari, Guariúba, Balsam and Cherry had higher volumetric changes. Analyzing the
anisotropy factor of the species studied the cedar, and Maçaranduba Tauari can be classified as species of wood
quality for presenting excellent anisotropy factor between 1.18 and 1.48. The other species are classified with
normal wood quality, as have factors between 1.52 and 1.89.
Keywords: Basic density, Contractions and Anisotropic Factor.
1
Graduada em Engenharia Florestal, Universidade Federal do Acre, Rio Branco - Acre.
- E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]
2
Profa. Msc., Centro de Ciências Biológicas e da Natureza. Universidade Federal do Acre. Rio Branco-Acre.
- E-mail: [email protected]
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Graduanda em Engenharia Florestal, Universidade Federal do Acre, Rio Branco - Acre.
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INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, observa-se uma preocupação maior com o manejo florestal onde se tenta conciliar a
utilização econômica dos recursos naturais com a conservação dos ecossistemas e das espécies existentes, em
benefício das sociedades regionais. O desconhecimento das espécies, suas características tecnológicas,
fisiológicas e morfológicas torna-se um impecílio para utilização e aproveitamento das madeiras amazônicas
(FERREIRA et. al. 2004).
Em 1999 no Estado do Acre 607 espécies florestais apresentavam potencial para uso no setor
madeireiro, sendo que grande parte do volume processado pelas indústrias que corresponde a 84%, eram gerados
pela utilização de apenas 10 espécies, basicamente as mesmas da década de 80 (ACRE, 1999).
A recomendação do emprego adequado da madeira é feito através do conhecimento da sua resistência
natural e suas propriedades tecnológicas, assim evitam-se gastos desnecessários com a reposição de peças,
reduzindo os impactos sobre as florestas remanescentes, pois o emprego da madeira mais apropriada às
condições de risco de deterioração reduz o corte de árvores (PAES et. al.,2000).
A caracterização é um passo importante na definição da utilização final da madeira e, esse uso depende
de suas propriedades físicas, mecânicas e estéticas (MELO; SIQUEIRA,1992).
A retratibilidade e a densidade são as características físicas fundamentais para definir adequadamente
suas aplicações, onde combinadas a outros fatores permitem que as madeiras sejam classificadas em usos que
mostram ser mais apropriados.
O conhecimento das propriedades físicas da madeira é importante para determinar o seu emprego
correto. Sendo assim o estudo teve por objetivo caracterizar fisicamente oito espécies madeireiras consideradas
de grande ocorrência no Estado do Acre, determinando sua densidade básica, retratibilidade volumétrica e linear
e o fator de anisotropia.
MATERIAL E MÉTODOS
Amostragem
As amostras para realização do estudo foram obtidas de madeiras serradas provenientes de serrarias do
Distrito Industrial do município de Rio Branco, Acre.
Para a realização do trabalho foram escolhidas oito espécies mais utilizadas pelas serrarias de Rio
Branco, sendo essas: Cumarú-ferro - Dipteryx odorata (Aubl.) Willd; Maçaranduba - Manilkara spp.; Guariúba Clarisia racemosa Ruiz & Pav.; Tauari -Couratari spp.; Castanharana - Eschweilera odorata (Poepp.) Miers;
Cerejeira - Amburana acreana (Ducke) A. C. Smith; Bálsamo - Myroxylon balsamum (L.) Harms e Cedro Cedrela fissilis Ducke.
Confecção do material
As amostras para o estudo das propriedades físicas foram confeccionadas na marcenaria da UFAC.
Apresentando dimensões 5 x 3 x 2 cm nas direções longitudinal, tangencial e radial, respectivamente (Figura 1).
Essas foram de acordo com as normas da ABNT (NBR 7190).
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Figura 1- Corpos de prova.
Figure 1 - Samples.
Foram confeccionados 20 corpos de prova de cada espécie, obtendo um total 160 corpos de prova. Cada
espécie recebeu uma identificação específica, onde na parte superior continha o número da espécie e na parte
inferior o número de repetição do corpo de prova.
Determinação das propriedades físicas
Para a determinação dos dados de volume foram realizadas medições das dimensões dos corpos de
prova, utilizando paquímetro digital com precisão de 0,01 mm e para o peso utilizou-se balança analítica com
precisão de 0,001 g (Figura 2 – A e B).
A
B
Figura 2 – (A) Paquímetro eletrônico, (B) Balança analítica.
Figure 2 – (A) Electronic Caliper, (B) Analytical Balance
Cada corpo de prova foi mensurado em seus três planos em pontos marcados (Figura 3), sendo que nos
planos radial e tangencial eram feitas medidas em duas posições, e posteriormente obtida à média, para maior
precisão dos dados. Já o plano longitudinal era medido apenas uma vez.
Figura 3 - Marcação nos corpos de prova para mensuração com paquímetro.
Figure 3 - Marking the samples for measurement using a caliper.
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Para obtenção dos dados do estudo foi determinado o peso seco e úmido e dimensões úmidas e secas.
Apresentando os seguintes procedimentos: inicialmente foram pesados todos os corpos de prova e em seguida
foram mergulhados em uma bandeja com água destilada. Pesagens e medições periódicas foram feitas duas
vezes por semana até atingirem a estabilidade com variação máxima de 5%.
Após a saturação completa das amostras as mesmas foram pesadas e mensuradas, obtendo o peso
saturado e as dimensões verdes. Para o processo de secagem natural, as amostras permaneceram no Laboratório
até atingirem a umidade de equilíbrio.
Essas foram postas em estufa para realização da secagem artificial, tendo temperatura inicial de 60 °C
sendo gradualmente aumentada até a temperatura final de 100 °C (Figura 4). Durante o processo de secagem
foram feitas duas pesagens até as amostras atingirem estabilidade com variação máxima de 5%, onde se obteve o
peso seco e dimensões secas.
Figura 4 - Estufa de ventilação forçada.
Figure 4 - Greenhouse forced ventilation.
Densidade básica
A determinação da densidade básica da madeira foi realizada de acordo com a Norma NBR 7190
(1997), utilizando o método estereométrico conforme a EQUAÇÃO 1:
ρbas =
ms
Vsat
(EQUAÇÃO 1)
em que:
ρbas = Densidade básica (g/cm3)
ms = Massa seca (g)
Vsat= Volume saturado (cm3)
Retratibilidade da madeira
Foram determinadas as retratibilidades volumétrica, tangencial, radial e longitudinal de acordo com a
NBR 7190/1997.
Para determinação da retratibilidade volumétrica máxima utilizou-se a EQUAÇÃO 2:
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Rv =
Vv -V0
. 100
Vv
(EQUAÇÃO 2)
em que:
Rv = Retratibilidade volumétrica máxima (%);
Vv = Volume verde ou saturado da amostra, em centímetros cúbicos (cm3);
V0 = Volume da amostra a 0% de umidade, em centímetros cúbicos (cm3).
A retratibilidade linear (tangencial, radial e longitudinal) foi determinada por meio da EQUAÇÃO 3.
R=
Dv - D0
.100
Dv
(EQUAÇÃO 3)
em que:
R = Retratibilidade linear (%);
Dv = Dimensão verde ou saturada da amostra, em centímetros (cm);
D0 = Dimensão da amostra a 0% de umidade, em centímetros (cm).
Fator de anisotropia (FA)
O fator de anisotropia é o resultado das variações tangencial e radial sendo calculado pela EQUAÇÃO
4:
FA= T/R
(EQUAÇÃO 4)
Em que:
FA= Fator de Anisotropia
T= Retratibilidade Tangencial
A= Retratibilidade Radial
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Densidade básica
Na Tabela 1 encontram-se as densidades médias para cada espécie florestal estudada.
Tabela 1 - Densidade Básica das espécies estudadas.
Table 1 - Basic density of the species.
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Espécies
Densidade básica média (g/cm3)
Cedro
Guariúba
Tauari
Cerejeira
Castanharana
Bálsamo
Maçaranduba
Cumarú-ferro
0,37
0,56
0,57
0,57
0,66
0,75
0,78
0,99
Marques et. al., (1997) classificam a madeira conforme sua densidade básica, sendo: leve –
apresentando densidade básica menor que 0,50 g/cm3; média – quando a densidade básica situa-se entre 0,50
g/cm3 e 0,72 g/cm3; e pesadas – quando a densidade básica encontra-se acima de 0,72 g/cm3.
De acordo com a classificação da madeira conforme sua densidade básica, o cedro foi a única espécie
que se enquadrou na classe de madeira leve com densidade básica de 0,37 g/cm³. Jankowsky et. al., (1990)
encontraram densidade básica na madeira de cedro de 0,44 g/cm³, ligeiramente superior ao obtido neste trabalho,
porém, pertencendo ainda à mesma classe.
O Tauari, Cerejeira, Castanharana e Guariúba apresentaram densidades entre 0,56 e 0,66 g/cm³,
enquadrando-os na classe de madeiras com densidade média.
Resultado semelhante do Tauari foi encontrado por Andrade et. al., (2001) entre 0,59 g/cm³ de
densidade. Para a Cerejeira, Carvalho (2007) e Chimelo et al. (1976) encontraram resultados semelhantes entre
0,60 e 0,62 g/cm³. Para a espécie Guariúba, foi encontrado o valor de densidade média igual a 0,59 g/cm3, sendo
o valor encontrado similar ao resultado fornecido por Moraes et. al., (1998) que foi de 0,59 g/cm3, porém a
densidade encontrada no estudo foi inferior àquela obtida de uma espécie da mesma família, Bagassa guianensis
Aubl de 0,82 g/cm3 (FERRAZ, 2004). Segundo o IBAMA (Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos
Naturais Renováveis), a Castanharana apresentou densidade básica de 0,84 g/cm3 diferindo da apresentada neste
trabalho se enquadrando na classe das madeiras pesadas, essa diferença pode ser explicada pela região em que a
madeira foi coleta, no Estado do Pará, pois as características das madeiras podem mudar de acordo com cada
região.
De acordo com os resultados, o Cumarú-ferro, Bálsamo e a Maçaranduba estão classificadas como
madeira pesada.
A densidade obtida no cumaru-ferro foi 0,99 g/cm3 o que confirmou os resultados obtidos por
Carvalho, (2009). O IPT (1956) encontrou uma densidade básica de 0,78 g/cm3 para o bálsamo, semelhante ao
obtido no trabalho e 0,83 g/cm3 para a Maçaranduba, resultado não muito distante fazendo com que essa madeira
permaneça na classe das pesadas.
Retratibilidade da madeira
A Tabela 2 mostra os valores médios das contrações tangencial, radial, longitudinal e volumétrica das
espécies estudadas.
Tabela 2 – Espécies madeireiras e suas respectivas contrações.
Table 2 - timber species and their contractions.
Contrações (%)
Espécies
1
Radial
Longitudinal
Tangencial
Castanharana
Volumétrica
11,10
4,00
0,45
6,98
Tauari
10,80
3,93
0,72
5,83
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7
Cerejeira
5,90
2,52
0,34
4,02
Cumarú-ferro
12,52
4,32
0,74
7,48
Bálsamo
9,36
3,73
0,47
5,67
Maçaranduba
12,98
5,85
0,36
7,07
Cedro
8,66
3,76
0,57
4,42
Guariúba
9,40
2,85
0,54
5,39
De acordo com Moreira (1999) e Mattos et al. (2009), esperam-se maiores variações dimensionais no
plano que tangencia os anéis de crescimento, seguida pela alteração no plano radial e por último, e praticamente
desprezível, no plano longitudinal. Observando os resultados nota-se que as maiores variações dimensionais
ocorreram no plano tangencial, variando de 4,02% a 7,48% entre as espécies.
No plano longitudinal, as variações foram menores que 1,00%. A pequena alteração no sentido
longitudinal explica-se por estar à maioria dos elementos estruturais constituintes da madeira organizados
verticalmente, o que faz com que o número de paredes por cm² seja bem menor nesse sentido (KLITZKE, 2002).
Segundo o IPT (1956), os resultados das contrações radial, tangencial e volumétrica para a
Castaranhana foram iguais a 3,9 %, 8,6 % e 14,1 %, respectivamente. Para o Tauari os valores encontrados
foram de 4,2 %, 6,6 % e 10,9 % para as contrações radial, tangencial e volumétrica, respectivamente; Já para a
Guariúba os valores foram de radial 2,2 %, tangencial 4,4 % e volumétrica 7,3 %; O Bálsamo alcançou os
valores de contração radial 4,0 %, tangencial 6,7 % e volumétrica 11,0 %. Estes resultados não diferiram dos
encontrados neste trabalho, apenas as contrações volumétricas tiveram uma variação maior.
A Cerejeira apresentou coeficientes de contração radial igual a 2,9 %, tangencial igual a 6,2 % e
volumétrica igual a 9,3 %. Os valores das contrações tangencial e volumétrica foram diferentes no trabalho,
apresentando um menor percentual que o descrito pelo IPT. Já o Cumarú-ferro que no trabalho teve contrações
de: radial 4,32 %, tangencial 7,48 % e volumétrica 12,52 % apresentou resultados semelhantes aos do mesmo
Instituto.
Ainda segundo o IPT, a espécie Maçaranduba apresentou contração radial de 6,8 %, tangencial de 11,0
% e volumétrica de 19,0 %, diferindo de todas as contrações aqui encontradas que foram menores. O Cedro
também diferiu em todas as contrações. Talvez essa diferença se dê ao fato de tratar-se de espécies diferentes das
trabalhadas.
As variações nos resultados podem ser esclarecidas por Tarcisio e Castro (2003) que explica que a
madeira é originária de um sistema biológico complexo, tornando-se um material de extrema variabilidade. Sua
ultra-estrutura e composição química, bem como suas propriedades físicas e mecânicas, variam
significativamente entre espécies, entre árvores de uma mesma espécie e, mesmo, entre diferentes partes de uma
mesma árvore.
Segundo Tsoumis (1991), a magnitude da variação dimensional é normalmente maior na madeira de
maior densidade devido à maior quantidade de madeira por unidade de volume, o que foi observado neste
trabalho. Além disso, madeiras de maior densidade para um mesmo teor de umidade contêm mais água na parede
celular.
Fator de Anisotropia (FA)
A Tabela 3 apresenta os valores médios dos Fatores de Anisotropia encontrados para cada espécie.
Tabela 3 – Fator de Anisotropia das espécies estudadas.
Table 3 - Factor Anisotropy of the studied species.
Espécies
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FA
8
Cedro
1,18
Maçaranduba
1,21
Tauari
1,48
Bálsamo
1,52
Cerejeira
1,60
Cumarú-ferro
1,73
Castanharana
1,75
Guariúba
1,89
O FA é um índice muito importante no estudo das contrações, pois quanto maior esse fator, maior é a
tendência ao fendilhamento e empenamento da madeira, determinando dessa forma a qualidade da madeira, e
varia geralmente entre 1,5 e 2,5 (LOBÃO; PEREIRA, 2005).
De acordo o FA, Nock et. al., (1975) classificam a madeira como excelente, normal ou ruim. Sendo
assim, o Cedro, Maçaranduba e Tauari podem ser classificadas como espécies de qualidade de madeira excelente
por apresentarem FA entre 1,18 e 1,48. As demais espécies são classificadas com qualidade de madeira normal,
pois possuem fatores entre 1,52 e 1,89. O Cedro por apresentar o menor FA possui menor tendência ao
fendilhamento ou empenamento durante os trabalhos de secagem. Já a Guariúba apresentou o maior FA e,
portanto, possui maior tendência ao fendilhamento ou empenamento.
CONCLUSÕES
De acordo com os resultados obtidos pelo estudo, pode-se concluir que o cedro foi a única espécie que
se enquadrou na classe de madeira leve com densidade básica de 0,37 g/cm³. O Tauari, Cerejeira, Castanharana e
Guariúba apresentaram densidades entre 0,56 e 0,66 g/cm³, enquadrando-os na classe de madeiras com
densidade média. Já o Cumarú-ferro, Bálsamo e a Maçaranduba estão classificados como madeiras pesadas.
Com relação à retratibilidade, as maiores variações dimensionais ocorreram no plano tangencial,
variando de 4,02% a 7,48% entre as espécies. No plano longitudinal, as variações foram menores que 1%. A
Castanharana, Tauari, Guariúba, Bálsamo e Cerejeira tiveram maiores variações volumétricas.
Analisando o FA as espécies estudadas o Cedro, Maçaranduba e Tauari podem ser classificadas como
espécies de qualidade de madeira excelente por apresentarem FA entre 1,18 e 1,48. As demais espécies são
classificadas com qualidade de madeira normal, pois possuem fatores entre 1,52 e 1,89.
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