Estudo analítico da estabilidade dimensional longitudinal das espécies de madeira tropicais brasileiras

Brazil owns a large vegetal covering and the best utilization of these materials requires physical and mechanical characterization procedures. Equations found in the literature make easier the wood properties determination. At this context, well known authors developed the equation βl = βt/23, being βl and βt the longitudinal and tangential shrinkage percentages, for βl estimation based on the βt value specially for wood species from the Northern hemisphere. This paper aims to investigate the accuracy of this equation for fifteen tropical Brazilian wood species covering the entire range of hardwood strength classes according to the Brazilian Normative ABNT NBR7190. The average experimental values of βl and βt were 7.71% (CV = 26,71%) and 0.73% (CV = 38,76%), respectively. The non-parametric Kruskal-Wallis ANOVA refuted the hypothesis of equivalence between theoretical and experimental βl values (p-value = 0.0000). A linear regression model fitted to experimental values provided βl = βt/9,84 as optimal solution (p-value = 0.0000, R2 = 47,23%). According to results it is possible to conclude that the value of longitudinal shrinkage percentage of tropical Brazilian wood species is statistically 2,34 times greater than the value found in the literature, which impacts the design of timber structures procedures increasing the internal stresses in timber structural elements.O Brasil possui grande cobertura vegetal e o melhor aproveitamento desses materiais requer procedimentos de caracterização física e mecânica. Equações encontradas na literatura facilitam a determinação das propriedades da madeira. Nesse contexto, autores conhecidos desenvolveram a equação βl = βt/23, sendo βl e βt as porcentagens de retração longitudinal e tangencial, para estimativa de βl com base no valor de βl especialmente para espécies de madeira do hemisfério Norte. Este trabalho tem como objetivo investigar a precisão desta equação para quinze espécies de madeiras tropicais brasileiras cobrindo toda a faixa de classes de resistência da madeira de lei de acordo com o Norma Brasileira ABNT NBR 7190. Os valores experimentais médios de βl e βt foram 7,71% (CV = 26,71 %) e 0,73% (CV = 38,76%), respectivamente. A ANOVA não paramétrica de Kruskal-Wallis refutou a hipótese de equivalência entre os valores de βl  teórico e experimental (p-valor = 0,0000). Um modelo de regressão linear ajustado aos valores experimentais forneceu βl  =βt/9,84 como solução ótima (p-valor = 0,0000, R² = 47,23%). De acordo com os resultados, é possível concluir que o valor da porcentagem de retração longitudinal das espécies de madeira tropical brasileira é estatisticamente 2,34 vezes maior que o valor encontrado na literatura, o que impacta nos procedimentos de dimensionamento de estruturas de madeira aumentando as tensões internas nas estruturas de madeira

Propriedades físicas e mecânicas da madeira Tatajuba (Bagassa guianensis) proveniente de duas diferentes regiões brasileiras

Como consequência dos fatores edafoclimáticos, as propriedades da madeira podem ser influenciadas deacordo com a região de desenvolvimento da árvore. O objetivo do presente trabalho consistiu em verificar ainfluência da região de extração de lotes da madeira de Tatajuba (Bagassa guianensis), provenientes de duasdiferentes regiões do Brasil (Alta Floresta e Bonfim do Sul, municípios dos estados de Mato Grosso e Roraima,respectivamente), ao teor de umidade de 12%, em algumas de suas propriedades físicas e mecânicas.Para cada um dos lotes foram determinadas duas propriedades físicas e cinco propriedades mecânicas, deacordo com a norma ABNT NBR 7190:1997. Para avaliar a influência da região de extração nas propriedades,foi realizada a análise de variância de Kruskal-Wallis, considerando resultados significativos (valoresnão equivalentes) aqueles que atendiam à condição P-valor 0,05. De acordo com os resultados da análiseestatística, os diferentes lotes da mesma espécie de madeira apresentaram valores médios das propriedadesestudadas equivalentes em relação ao conjunto composto por todas as madeiras, porém, os valores médios daresistência na compressão paralela (fc0) e da densidade aparente não foram significativos entre as duas regiões.Os valores característicos da fc0 foram diferentes para os lotes das duas regiões, ao teor de umidade de12%, implicando em classes de resistência diferentes (D50 – Alta Floresta e D60 – Bonfim do Sul).Palavras-chave: Caracterização; Classes de resistência; Estruturas de madeira; Floresta Amazônica

Comparative Study Between Theoretical and Experimental Values of Dimensional Quantities for Tropical Brazilian Wood

Brazil presents many wood species that are very useful in several sectors such as civil construction and furniture industry. Rational use of wood resources depends on the wood characterizations process, that can become easier using equations involving properties of interest. Some theoretical equations found in the literature were developed for primarily softwood from the northern hemisphere, but not checked regarding of their accuracy for tropical Brazilian wood species. This paper aims to confront four theoretical equations with the dimensional stability quantities of fifteen tropical Brazilian woods and test the accuracy of them for these wood species. Results showed that experimental values present greater variability than the ones provided by the theoretical equations. Kruskal-Wallis ANOVA performed showed that one of the four equations cannot be accurately used for tropical Brazilian wood species at 5% significance level. Keywords: Accuracy. Material. Physical properties. Wood.

Avaliação das estruturas de cobertura em madeira de um galpão de estoque de produtos químicos

Este trabalho tem com objetivo avaliar a integridade das estruturas que fazem parte da cobertura de um galpão de 70 anos, destinado ao estoque de produtos químicos, localizada no Estado de São Paulo (Brasil), e apontar possíveis soluções para os problemas identificados. Buscou-se estimar a influência dos resíduos dos produtos químicos depositados nas superfícies dos elementos estruturais e identificar a espécie de madeira utilizada no projeto, por meio de ensaios físicos (densidade aparente) e mecânicos (compressão e cisalhamento paralelo às fibras. Os problemas identificados foram: (a) umidade devido a telhas quebradas; (b) deterioração superficial da madeira em função de reação química entre os produtos armazenados e a estrutura; (c) cavilhas de madeira com instalação incompleta; (d) falta de mãos-francesas em algumas terças; (e) travamento inadequado das treliças; e (f) deterioração de pregos de fixação por oxidação. Pelas observações realizadas, as soluções indicadas são de fácil execução, pois as estruturas não foram severamente prejudicadas. Com relação à espécie de madeira, os resultados das propriedades mecânicas obtidas associadas à densidade aparente apontaram para a espécie Peroba-Rosa (Aspidosperma polyneuron). A análise estatística de resultados apontou para a não influência do produto químico no desempenho da estrutura do telhado

Effect of weathering on the wood properties

A utilização da madeira em ambiente externo faz com que peças estruturais estejam expostas aos intemperismos, que causam degradação de materiais. Esta investigação objetivou avaliar os efeitos dos intemperismos artificial e natural sobre as propriedades físicas, químicas e mecânicas de madeiras, abrangendo todas classes de resistência preconizadas pela ABNT NBR 7190/1997, bem como a comparação dos dois processos de envelhecimento com base no desempenho mecânico deste material. Amostras de oito classes de resistência foram expostas ao intemperismo natural durante 360 dias em três níveis de tratamento, comparando seus efeitos com amostras das mesmas madeiras expostas ao intemperismo artificial durante 384 horas em três níveis de tratamento. As propriedades avaliadas foram: Módulo de elasticidade na flexão estática, Valor convencional de resistência na flexão estática, Resistência à compressão paralela às fibras, Dureza Janka perpendicular às fibras, Limite elástico em flexão estática, Densidade aparente e cor. A miscroestrutura do material foi avaliada utilizando técnicas de Difração de Raio-X e Espalhamento de Raio-X em baixo ângulo. As porções mais envelhecidas das amostras foram analisadas quimicamente. A sistemática de amostragem utilizada possibilitou o estudo do desempenho de amostras de controle, realizando assim uma abordagem relativa e generalizada de resultados. De acordo com os resultados, constatou-se queda de desempenho mecânico das madeiras em torno de 15%, com aumento do Limite elástico em 18%, para 360 dias envelhecimento natural. Um ciclo de envelhecimento artificial (nas condições adotadas nesta investigação), conforme correlação realizada, corresponde a aproximadamente 6 dias de exposição ao intemperismo natural. As técnicas para avaliação da microestrutura e análises químicas da madeira foram eficazes, produzindo resultados importantes para a compreensão dos fenômenos retratados neste trabalho.Outdoor utilization of wood makes structural pieces being exposed to the weathering, causing the material degradation. This investigation aimed to evaluate the effects of artificial and natural weathering on the physical, chemical and mechanical properties of wood, covering all strength classes preconized by ABNT NBR 7190/1997, as well as to compare both aging processes based on the material mechanical performance. Samples of eight strength classes were exposed to natural weathering for 360 days in three treatment levels, comparing its effects with samples exposed to artificial weathering for 384 hours in thee treatment levels. Woods were evaluated in Modulus of elasticity in static bending, Conventional value of strength in static bending, strength in compression parallel to grain, Janka hardness perpendicular to grain, Elastic limit in static bending, Density and Color. The microstructure was evaluated by X ray Diffraction and Small angle X ray scattering. The more aged fractions of samples were chemically analyzed. Sampling strategy made possible the study of the control samples performances, carrying out a relative and more general results approach. According to results, there is decreasing of wood mechanical performance about 15%, and increasing of Elastic limit about 18%, in 360 days of natural aging. One cycle of artificial weathering (with conditions here considered), based on correlation analysis performed, corresponds to about 6 days of natural weathering exposure. The techniques of microstructure evaluation and chemical analyzes were effective, providing important results for the comprehension of the phenomena portrayed here

Study of dimensional stability of tropical timber

A madeira é um material de origem biológica, renovável, com papel importante no ciclo do carbono, que contribui para o desenvolvimento sustentável. As madeiras tropicais brasileiras são apreciadas na indústria da construção civil em peças estruturais, componentes de edificação e mobiliário. A melhor utilização da matéria-prima nos diversos processos depende do conhecimento das suas propriedades, e nesse aspecto, os estudos sobre estabilidade dimensional são escassos, em sua maioria, desenvolvidos para coníferas do hemisfério Norte. Este trabalho tem como objetivo geral aprofundar o estudo da estabilidade dimensional, trabalhando com propriedades físicas de madeiras tropicais brasileiras, com ênfase nas densidades, ponto de saturação das fibras, retratibilidade e inchamento. Utilizando madeira de quinze espécies tropicais brasileiras, foram realizados ensaios, de acordo com a NBR 7190/97 para determinar: densidade aparente 0% e 12% de umidade, densidade básica, ponto de saturação das fibras, retração, inchamento, coeficiente de anisotropia, coeficiente de retratibilidade volumétrica e coeficiente de inchamento volumétrico. Investigaram-se as relações entre as propriedades determinadas de modo a poder inferir sobre: a estabilidade dimensional baseando-se nas densidades; as precisões de relações desenvolvidas em pesquisas correlatas. Além disso, foi desenvolvida (e investigada sua precisão, ao nível de significância 5%) uma relação entre densidade básica e densidade aparente via retratibilidade/inchamento. De acordo com os resultados, o melhor coeficiente de determinação ajustado atingido na tentativa de relacionar densidades com os parâmetros da estabilidade dimensional foi 19,58% indicando que a densidade não é um bom estimador da estabilidade dimensional da madeira. Algumas das relações desenvolvidas em pesquisas correlatas não foram consideradas válidas, de acordo com a análise estatística. Para a relação desenvolvida no presente trabalho, embora a mesma apresente média e coeficiente de variação próximos aos dos resultados experimentais, a análise de representatividade não confirmou sua significância.Wood is an organic and renewable material, with important role in carbon cycle, which contributes to sustainable development. Brazilian tropical woods are considered in building industry in structural ant other components and in furniture. The better use of raw materials in different processes depends on knowledge of their properties and, in this respect, studies of dimensional stability are scarce, mostly developed for Northern Hemisphere conifers. This work aims to extend the study of dimensional stability, now working with physical properties of Brazilian tropical woods, emphasizing densities, fiber saturation point; shrinkage and swelling. Using wood of fifteen Brazilian tropical species, tests were carried out, according to NBR 7190/97 to determine: density (0% and 12% moisture content); basic density; fiber saturation point; shrinkage; swelling; anisotropy coefficient; volumetric shrinkage coefficient; and volumetric swelling coefficient. Correlations between certain properties were investigated in order to be able to infer: dimensional stability based on densities; precision of relationships developed in related research. Furthermore, it was developed (and investigated their accuracy, 5% significance level) a relationship between specific gravity and bulk density via shrinkage/ swelling. According to results, the best determination coefficient, obtained in attempt to correlate density with parameters of dimensional stability, was 19.58%. This indicates that density is not a good estimator of dimensional stability for tropical wood. Based on statistical analysis, some of the relationships developed in related researches were not considered valid. For the relationship developed in this research, although it presents average and coefficient of variation close to experimental results, analysis of accuracy did not confirm its significance

Effect of weathering on the wood properties

A utilização da madeira em ambiente externo faz com que peças estruturais estejam expostas aos intemperismos, que causam degradação de materiais. Esta investigação objetivou avaliar os efeitos dos intemperismos artificial e natural sobre as propriedades físicas, químicas e mecânicas de madeiras, abrangendo todas classes de resistência preconizadas pela ABNT NBR 7190/1997, bem como a comparação dos dois processos de envelhecimento com base no desempenho mecânico deste material. Amostras de oito classes de resistência foram expostas ao intemperismo natural durante 360 dias em três níveis de tratamento, comparando seus efeitos com amostras das mesmas madeiras expostas ao intemperismo artificial durante 384 horas em três níveis de tratamento. As propriedades avaliadas foram: Módulo de elasticidade na flexão estática, Valor convencional de resistência na flexão estática, Resistência à compressão paralela às fibras, Dureza Janka perpendicular às fibras, Limite elástico em flexão estática, Densidade aparente e cor. A miscroestrutura do material foi avaliada utilizando técnicas de Difração de Raio-X e Espalhamento de Raio-X em baixo ângulo. As porções mais envelhecidas das amostras foram analisadas quimicamente. A sistemática de amostragem utilizada possibilitou o estudo do desempenho de amostras de controle, realizando assim uma abordagem relativa e generalizada de resultados. De acordo com os resultados, constatou-se queda de desempenho mecânico das madeiras em torno de 15%, com aumento do Limite elástico em 18%, para 360 dias envelhecimento natural. Um ciclo de envelhecimento artificial (nas condições adotadas nesta investigação), conforme correlação realizada, corresponde a aproximadamente 6 dias de exposição ao intemperismo natural. As técnicas para avaliação da microestrutura e análises químicas da madeira foram eficazes, produzindo resultados importantes para a compreensão dos fenômenos retratados neste trabalho.Outdoor utilization of wood makes structural pieces being exposed to the weathering, causing the material degradation. This investigation aimed to evaluate the effects of artificial and natural weathering on the physical, chemical and mechanical properties of wood, covering all strength classes preconized by ABNT NBR 7190/1997, as well as to compare both aging processes based on the material mechanical performance. Samples of eight strength classes were exposed to natural weathering for 360 days in three treatment levels, comparing its effects with samples exposed to artificial weathering for 384 hours in thee treatment levels. Woods were evaluated in Modulus of elasticity in static bending, Conventional value of strength in static bending, strength in compression parallel to grain, Janka hardness perpendicular to grain, Elastic limit in static bending, Density and Color. The microstructure was evaluated by X ray Diffraction and Small angle X ray scattering. The more aged fractions of samples were chemically analyzed. Sampling strategy made possible the study of the control samples performances, carrying out a relative and more general results approach. According to results, there is decreasing of wood mechanical performance about 15%, and increasing of Elastic limit about 18%, in 360 days of natural aging. One cycle of artificial weathering (with conditions here considered), based on correlation analysis performed, corresponds to about 6 days of natural weathering exposure. The techniques of microstructure evaluation and chemical analyzes were effective, providing important results for the comprehension of the phenomena portrayed here

Criação e implantação de procedimentos logísticos em uma indústria de móveis: estudo de caso

The Brazilian construction is with high production which resulted in many service industries and also for businesses that work in conjunction with it. For the furniture industries would not be different, since they are intimately involved with the construction. To meet the demand for furnishings in Brazil, some clusters of industries have developed in recent years, as in the case of Uba (MG), Arapongas (PR) and Bento Gonçalves (RS). For industries sector can always increase its production combining quality and customer satisfaction, is necessary for their production procedures are studied and improved every day. The aim of this research is to propose a solution for simple information system involving the issue of tracking parts of the furniture produced in an industry custom furniture that depend on outsourced services. The research occurred during four months of the year 2013 for the observation of the production of the industry, where possible observing interference could be carried out with the aim of obtaining improvements in the production line. It is concluded that control of the finished product in a custom furniture industry is a very complex work, because the information system must transmit information faithful, which has not happened formerly, but after the implementation of the identification system was significant improvement the transfer of information between sectors mounts internal and external furnitureA construção civil brasileira atualmente está aquecida gerando com isso demanda para indústrias e empresas que trabalham relacionadas. Para as indústrias moveleiras isso não é diferente, pois, estão intimamente relacionadas com a construção civil. Para suprir a demanda de móveis no Brasil, alguns pólos de indústrias se desenvolveram ao longo dos anos, como são os casos de Ubá (MG), Arapongas (PR) e Bento Gonçalves (RS). Para que as indústrias do setor possam sempre aumentar sua produção aliando qualidade e satisfação dos clientes é necessário que seus procedimentos de produção sejam estudados e melhorados a cada dia. O objetivo deste trabalho é propor uma solução em sistema de informação simples que envolva a questão do rastreamento de partes dos móveis produzidos em uma indústria de móveis sob encomenda, que dependem de serviços terceirizados. O trabalho de pesquisa ocorreu durante quatro meses do ano de 2013 para observação dos processos de produção dessa indústria, observando onde possíveis interferências poderiam ser realizadas com a finalidade da obtenção de melhorias na linha de produção. Conclui-se que o controle do produto acabado em uma indústria de móveis sob encomenda é uma tarefa muito complexa, pois, o sistema de informação deve repassar informações fiéis, o que não ocorria antigamente, porém, após a implantação do sistema de identificação houve melhoria significativa na transferência de informações entre os setores de montagens interna e externa de móvei

Usage of glulam waste for particleboard production

Glulam are long engineered wood beams (or columns) composed by graded lumbers bounded together with the use of appropriate adhesives under pre-established pressure. The greater the industrialization the greater will be the production of wood waste a matter that deserves attention and development of technologies in terms of its waste management. This paper aimed to investigate the technical feasibility of Brazilian industrial glulam waste usage as raw material for particleboard production industries using a castor oil-based polyurethane adhesive. Particleboards were manufactured using glulam (produced with Eucalyptus urograndis) waste particles and castor oil-based polyurethane adhesive at 8, 10, 12 and 14% mass proportions and characterized based on NBR 14810-2:2006 procedures. Analysis of variance was performed for the comparison of mechanical and physical performances of the panels. The increase of adhesive content caused and increase of the MOR (Rupture Modulus), but the MOE (Elasticity Modulus) and the physical properties remained unaltered above 12% of adhesive content. The adhesive content greater than 8% provided panel performances that met the standardized specifications. Based on these findings, it was possible to conclude that the waste of glulam produced with Eucalyptus urograndis can be used as raw material for particleboard production

Painel híbrido OSB/MDP de madeira Pinus taeda e resina poliuretana à base de óleo de mamona

Os painéis reconstituídos à base de madeira são uma alternativa para utilização na construção civil e na indústria do mobiliário. Dentre os tipos de painéis, destacam-se o OSB (Oriented Strand Board) e o MDP (Medium Density Particleboard). O objetivo desta pesquisa foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas de painéis híbridos OSB/MDP, visando uma alternativa de uso em novo sistema fabril com o reaproveitamento de partículas de madeira. Foram fabricados painéis OSB, híbridos e MDP em escala laboratorial e determinadas suas respectivas propriedades físicas e mecânicas de acordo com as normas EN 300:2006 e ABNT NBR 14.810-2:2013. A influência dos tipos de painéis nas propriedades foi investigada pela análise de variância (ANOVA), os testes de normalidade de Anderson-Darling (AD) e de homogeneidade de variâncias de Bartlett (Bt) foram utilizados na verificação da validade das hipóteses da ANOVA. O teste de comparações múltiplas de Tukey foi utilizado para o agrupamento dos níveis do fator (tipo de painel) nas propriedades avaliadas. Os valores obtidos para as propriedades físicas e mecânicas dos painéis híbridos OSB/MDP alcançaram os valores mínimos determinados pelas normas vigentes. Os painéis híbridos apresentaram propriedades que permitem sua aplicação estrutural e em ambientes úmidos