Alternative vibro-dynamic compression processing of wood-cement composites using Amazonian wood

Wood-cement composite (WCC) is a potential construction material for tropical regions, due to its physico-mechanical properties and resistance to decay and fungi attack. However it is important to test alternative production methods and wood materials that are easier and cheaper than those traditionally used, in order to create a higher demand for this product. The aim of this work was to evaluate the use of wood from four Amazonian species (Eschweilera coriaceae, Swartzia recurva, Manilkara amazonica and Pouteria guianensis) in the production of wood-cement composites through a vibro-dynamic compression process, an alternative method to the use of a hydraulic press. The inhibition degree caused by the wood to the cement cure, measured by the factor CA, indicated that all species were compatible with Portland cement (CP II-Z). WCC with densities higher than 1,100 kg m-3 (produced with E. coriaceae and S. recurva particles) showed compressive strength values higher than 10 MPa, which fulfills the minimum requirement for lightweitgh reinforced concrete blocks for structural use. (AU)

Compósito madeira-cimento é um potencial material de construção para regiões tropicais, devido a suas propriedades físico-mecânicas e resistência ao ataque de fungos e podridão. Contudo, é importante testar métodos alternativos de produção e madeiras que sejam mais simples e baratos do que os tradicionalmente usados, para que se alcance uma maior demanda para esse produto. O objetivo deste estudo foi avaliar o uso de madeira de quatro espécies amazônicas (Eschweilera coriaceae, Swartzia recurva, Manilkara amazonica e Pouteria guianensis) na produção de compósitos de madeira-cimento (WCC) pelo processo de compactação vibro-dinâmica, um método alternativo que dispensa o uso de prensas hidráulicas. O grau de inibição à pega do cimento causado pela presença da madeira foi medido pelo fator CA e indicou que todas as quatro espécies foram compatíveis com o cimento Portland (CP II-Z). Compósitos com massa específica superior a 1.100 kg m-3 (produzidas com partículas de E. coriaceae e S. recurva) apresentaram valores de compressão axial acima de 10 MPa, requisito mínimo para classificar como blocos de concreto reforçados leves de uso estrutural.(AU)

Particle size and lime addiction on properties of wood-cement composites produced by the method of densification by vibro compaction / Granulometria das partículas e da adição de cal nas propriedades de compósitos madeira-cimento produzidos pelo método de adensamento por vibro compactação

ABSTRACT: This paper aimed to evaluate the effects of particle size and the use of lime as a pretreatment of Pinus spp wood particles on the production of wood-cement composites by vibro-compaction densification. Specimens for internal bond and static bending were produced with two different particle sizes: G1, particles that pass through a 4mm screen and were retained at 2mm screen, and G2, particles that pass through a 2mm screen and were retained at 0.84mm screen. The use of lime was also tested in two different methods as pretreatment of wood particles: carbonatation of wood particles before being used in the composite mixture; and addition of hydrated lime directly to the composite mixture. Use of larger particles (G1) presented higher values of internal bond and MOR than composites produced with smaller particles (G2). About the pretreatments, the use of hydrated lime resulted in composites with higher density and better internal bond.

RESUMO: O presente trabalho visou avaliar o efeito da granulometria e do pré-tratamento com cal das partículas de madeira de Pinus spp na confecção de compósitos madeira-cimento moldados pelo método de adensamento por vibro compactação. Foram produzidos corpos-de-prova para teste de ligação interna e flexão estática com duas diferentes granulometrias de partículas: G1, partículas passantes em uma peneira de 4mm e retidas em uma de 2mm, e G2, partículas passantes em peneira de 2mm e retidas em 0,84mm. Também foram testados o uso da cal por dois diferentes métodos como pré tratamento das partículas de madeira: a carbonatação prévia das partículas antes da confecção dos compósitos e o uso da solução de cal hidratada durante o processo de mistura dos ingredientes. O uso de partículas maiores (G1) apresentou maiores valores de ligação interna e modulo de ruptura quando comparados com compósitos produzidos com partículas menores (G2). Quanto ao pré-tratamento, o uso da cal hidratada resultou em compósitos mais densos e com melhores resultados de ligação interna em relação aos demais tratamentos.

Avaliação das propriedades de painéis aglomerados produzidos com resíduos de serrarias de nove espécies de madeiras tropicais da Amazônia / Evaluation of the properties of particleboard made from sawmill waste of nine tropical wood species of Amazon

Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade de painéis aglomerados produzidos com resíduos de processamento em serraria de nove espécies de madeiras tropicais da Amazônia. As espécies estudadas foram: Scleronema micranthum Ducke (Cardeiro), Ecclinusa guianensis Eyma (Caucho), Scleronema sp. (Castanha-de-paca), Copaifera multijuga Hayne (Copaíba), Ocotea sp. (Louro), Ocotea guianensis Aubl (Louro-espinho), Caryocar villosum Pers. (Piquiarana), Couratari oblongifolia Ducke & R. Knuth (Tauari) e Virola surinamensis Rol. Warb (Virola). Foram produzidos painéis experimentais com densidade nominal de 0,75 g.cm-3, utilizando a resina uréia-formaldeído na proporção de 8 por cento de sólidos - base peso seco das partículas. Os painéis foram prensados com pressão específica de 4,0 MPa, temperatura de 160 ºC e tempo de prensagem de oito minutos. As avaliações dos resultados de ensaios obtidos nesta pesquisa indicam a viabilidade técnica de utilização das nove espécies provenientes de florestas tropicais da Amazônia na produção de painéis de madeira aglomerada, com destaque para Ecclinusa guianensis Eyma (Caucho) que, de uma forma geral, apresentou melhores resultados de propriedades físico-mecânicas.

This research was developed to evaluate the quality of particleboards manufactured from sawmill waste of nine tropical wood species of Amazônia. The following species were studied: Scleronema micranthum Ducke (Cardeiro), Ecclinusa guianensis Eyma (Caucho), Scleronema sp. (Castanha-de-paca), Copaifera multijuga Hayne (Copaíba), Ocotea sp. (Louro), Ocotea guianensis Aubl (Louro-espinho), Caryocar villosum Pers. (Piquiarana), Couratari oblongifolia (Tauari) e Virola surinamensis Rol. Warb (Virola). The experimental boards were manufactured with the nominal density of 0.75 g.cm-3, using the urea-formaldehyde resin in the proportion of 8 percent of solid content based on oven dried wood particles. The boards were pressed at the specific pressure of 40 kgf/cm², temperature of 160 ºC and press time of eight minutes. The evaluations of test results obtained in this study indicate the potential use of the nine species from Amazon rainforest in the production of particleboard, highlighting Ecclinusa guianensis (Caucho) that, in general, showed better results of physical and mechanical properties.

Avaliação de defeitos no processo de fabricação de lamelas para pisos de madeira engenheirados com uso de ferramentas de controle de qualidade / Evaluation of the production process of lamella for engineered wood floor using quality control instruments

Os defeitos das lamelas são responsáveis em grande parte pelo retrabalho, perdas e diminuição da qualidade do piso acabado. Esses defeitos geram aumento de custos de produção sendo um fator muito importante para o processo de fabricação de pisos de madeira. Este trabalho tem por objetivos classificar e quantificar os defeitos ocorrentes na produção de lamelas, buscar causas, propor soluções e melhorias através da aplicação de ferramentas de qualidade como: "Brainstorming", " Diagrama de Pareto", "Diagrama de Ishikawa" e 5W2H . Foram amostrados 1598,47 m² de lamelas das seguintes espécies: Muiracatiara (Astronium lecointei Ducke), amendoim (Pterogyne nitens Tul), cabreúva (Myroxylon Balsamum Harms) e timborana (Pseudopiptadenia suaveolens Miq) com as seguintes dimensões: espessuras (2,5mm e 3,5mm), larguras (76,2mm, 82,5mm e 127mm), comprimentos (450mm a 1.200mm). O defeito mais freqüente encontrado na produção de lamelas foi a marca de serra (31%), seguido de corte da madeira feito pelo fornecedor (23%) e falta de instrução de trabalho (15%). As principais causas dos defeitos de marca de serra são devidas aos problemas de manutenção de serras da empresa fornecedora de madeira.

Lamella defects are responsible in large part for rework losses and decrease in the quality of the finished floor. These defects increase costs, a very important factor in the process wood floor production. This work aimed to quantify and classify the common defects occurring in the lamella production, find out causes and propose solutions and improvements using the tools "Brainstorming", "Pareto Diagram", "Ishibawa Diagram", and 5W2H. 1598,47 square meters of lamella of the species Muiracatiara (Astronium lecointei Ducke), Amendoim (Pterogyne nitens Tul), Cabreúva (Myroxylon Balsamum Harms) and Timborana (Pseudopiptadenia suaveolens Miq) were sampled with the following dimensions: thickness (2.5mm and 3.5mm), width (76,2mm, 82,5mm and 127mm), lenght (450mm to 1.200mm). The most frequent defect found at the lamella production was the mark of the saw (31%), followed by the wood cut done by the supplier (23%) and the lack of work instructions (15%). The main causes to the mark of the saw were the defects caused by saw maintenance problems of the wood suppliers.

Avaliação do potencial de utilização da madeira de Schizolobium amazonicum "Paricá" e Cecropia hololeuca "Embaúba" para produção de painéis aglomerados / Evaluation of potential use of the wood of Schizolobium amazonicum "Paricá" and Cecropia hololeuca "Embaúba" to particleboard manufacture

Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o potencial de utilização de madeira de Schizolobium amazonicum (Paricá) e Cecropia hololeuca (Embaúba) para produção de painéis aglomerados. Foram produzidos painéis experimentais com densidade nominal de 0,70 g/cm³, utilizando a resina uréia-formaldeído e partículas de madeira de Paricá e Embaúba, e mistura destas, em proporções de 75, 50 e 25%. A madeira de Pinus taeda foi utilizada como testemunha. Os painéis foram prensados com pressão específica de 40 kgf/cm², temperatura de 160ºC e tempo de prensagem de 8 minutos. Os resultados das avaliações de propriedades de absorção de água, inchamento em espessura, ligação interna, módulo de elasticidade e módulo de ruptura, indicaram que as madeiras de Schizolobium amazonicum (Paricá) e Cecropia hololeuca (Embaúba) são tecnicamente viáveis para produção de painéis aglomerados.

This research was developed to evaluate the potential use of the woods Schizolobium amazonicum (Paricá) and Cecropia hololeuca (Embaúba) for manufacturing particleboard. Were made panels with the densities of 0.70 g/cm³, using mixtures of urea-formaldehyde resin and wood particles of Paricá and Embaúba, in proportions of 75, 50 and 25%. The Pinus taeda wood was used as the reference. The panels were pressed at the temperature of 160ºC, pressure of 40 kgf/cm², for 8 minutes. The evaluations of the properties of water absorption, thickness swelling, internal bond, modulus of elasticity and modulus of ruptures, showed that the woods of Schizolobium amazonicum (Paricá) e Cecropia hololeuca (Embaúba) are technically feasible for particleboard manufacture.

Rendimento e condições de desdobro de 20 espécies de madeiras da Amazônia

This study was condcted to evaluate the yield and the log breaks down methods of 20 tropical hardwood species from the construction area of the Balbina Hidroeletric and forest reserve ZF-2. A minimum of 5 logs per species were analysed to obtain th date abot the subject of this study. The average yield of the species varied between 41, 9% and 61,6%. Six of these species showed average yield higher than usually estimated range of 45% to 55% considerate for tropical hardwoods. Among the analysed species, logs of Brasimum rubescens (Pau rainha) and Manilkara huberi(Maçaranduba), showed the highest degree of difficult to saw. The medium diameter , the conicity degree of the logs and the basic density when individually analyzed had great influence on the degree of difficult to saw logs of different species. The mathamatical equations presented in this study allow the volume estimation of sawn wood produced from logs of any of the species studied.

Neste trabalho, procedeu-se à avaliação do rendimento e condições de desdobro de espécies de madeiras tropicais provenientes da área de construção da UHE-Balbina e da reserva florestal ZF-2. Utilizou-se o mínimo de 5 toras por espécie para a coleta das informações sobre diâmetro médio das toras, grau de conicidade das toras, grau de dificuldade corte, índice de durabilidade do fio, rendimento e densidade básica. O rendimento médio das espécies estudadas variou entre 41,9 e 61,8%, sendo que 6 espécies (caroXXX, cedrorana, cupiúba, louro aritu, madioqueira e quarubarana), apresentaram rendimento médio acima da faixa normal de 45 a 55%, considerada para madeiras tropicais. Entre as espécies estudadas, as toras de Brasimum rubescens (pau rainha) e as Manilkara huberi (maçarandba), foram as que apresentaram maior grau de dificuldade de corte das toras entre as diferentes espécies. As fórmulas apresentadas neste trabalho permitem estimar o volume de madeira serrada produzido a partir das toras de uma determinada espécie.

Classificação mecânica não destrutiva em vigas de madeiras tropicais

The correlation coefficient between the destructives parameter-Modulus of Rupture (MOR) and the non-destruvtive parameters -Modulus of Elasticity (MOE) and Specific Gravity (SG) was verified for three tropical hardwood species - Parkia sp.(Pinho Culabano , Paricã), Vochysia sp.(Cambara, Quaruba), and Hymenaeja sp. (Jatobá), cubing the linear regression technique. The primary objective of this study was the development of an equation of the strength (MOR) related to the non-destructive parameters (MOE, SG) .Such an equation of stress grades ion the classification of structural timbers. The mathematical equation with the best correlation coefficient was one which combined the independent variables - MOE and SG. Nevertheless, for a pratical purpose, the chosen equation as an strength estimate model was MOR = 0,0061 Mb (P) - 11,43816, with a correlationcoefficient of 0,79. Mb (P) Is the Modulus of Elasticity for different loads perspecles applied on the central part of the widest face of the beam. For each species, stress grades were developed according to the average and standard deviation values of the Modulus of Elasticity of the defect-free samples.

Neste trabalho, verificou-se o nível de correlação entre o parâmetro destrutivo -módulo de ruptura (MOR) e osnão destrutivos - módulo de elasticidade e massa específica aparente (MOE, ME) para tres espécies de madeiras tropicais - Parklia sp. (Pinho Cuiabano, Parícã) ,Vochysua sp. (Cambara, Quaruba) e Hgmenaea sp.(Jatobá), através da técnica de regressão linear. 0 objetivo principal deste trabalho foi a determinação de uma equação de prognose da resistência (MOR), com base nos parâmetros não destrutivos (MOE, ME), que possibilitasse a elaboração de classes de esforços para classificação de madeiras para fins estruturais. Entre as equações testadas, a que apresentou melhor correlacão foi aquela combinando as variáveis independentes - MOE e ME. No entanto, face à sua praticidade, a equação escolhida como modelo estimador da resistência foi: MOR = 0,0061 Mb (P) - 11,43816, com o coeficiente de correlação de 0,79 sendo Mb (P), módulo de elasticidade a diferentes cargas por espécies aplicadas no ponto central de uma das faces maiores da viga. foram elaboradas para cada espécie, classes de esforços com base nos valores médio e desvio padrão dos módulos de elasticidade das amostras livres de defeitos. O resultado da distribuição das vigas com defeitos dentro das classes estabelecidas foi considerado satisfatório.