Modificação térmica nas propriedades físicas da madeira / Thermal modification on the physical properties of wood

O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da modificação térmica nas propriedades físicas da madeira de Corymbia citriodora e Eucalyptus saligna, comparando com a testemunha (madeira não tratada). Para isso, foram amostradas 3 árvores de cada espécie, com aproximadamente 40 anos de idade, das quais foram retiradas as duas primeiras toras de 3 metros de comprimento. A modificação térmica da madeira foi conduzida por meio do emprego de temperaturas finais de 140°C, 160°C e 180°C durante 2,5 horas, mais a testemunha (sem tratamento), utilizando estufa com circulação de ar forçada. Os ensaios das propriedades físicas foram realizados segundo os procedimentos estabelecidos na norma ASTM e adaptações (ASTM 143-94, 2000), e consistiram na avaliação da umidade de equilíbrio, perda de massa, coeficiente de inchamento total (linear e o volumétrico) e coeficiente de anisotropia. No geral, os resultados evidenciaram que a modificação térmica foi eficiente na redução da umidade de equilíbrio, na perda de massa, na diminuição do inchamento total e do coeficiente de anisotropia de ambas as espécies, sendo os valores mais expressivos observados nos tratamentos de maiores temperaturas.

The objective of this research was to evaluate the effect of thermal change in the physical properties of wood Corymbia citriodora and Eucalyptus saligna, compared with the control (untreated wood). For that were sampled three trees of each species, with approximately 40 years of age, which were taken the first two logs 3 feet long. The thermal modification of wood was conducted by employing final temperature of 140°C, 160°C and 180°C for 2.5 hours, over the control (no treatment) using an oven with forced air circulation. Tests of physical properties were performed according to established procedures in ASTM and adaptations (ASTM 143-94, 2000), and consisted in evaluating the equilibrium moisture content, weight loss, swelling coefficient of total (linear and volumetric) and coefficient anisotropy. Overall, the results showed that the thermal modification was effective in reducing the moisture balance, weight loss, decrease in swelling and total anisotropy coefficient of both species, with the higher values observed in the treatments of higher temperatures.

Método ultrassônico para estimativa do módulo de elasticidade de madeiras de Pinus taeda tratadas termicamente / Ultrasonic method for estimating the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally treated wood

O trabalho teve por objetivo estimar o módulo de elasticidade estático da madeira termorretificada de Pinus taeda por meio do método não destrutivo ultrassônico. Foram confeccionados 93 corpos de prova das pranchas de pinus com dimensões de 2,5x2,5x41,0cm (espessura, largura e comprimento). Avaliaram-se corpos de prova submetidos a dois tratamentos térmicos denominados Combinação e Estufa, além daqueles sem tratamento térmico. No tratamento de combinação, as peças foram termorretificadas em autoclave a 130ºC±3°C e pressão de 2kgf cm-², por 3 horas e, após um período de condicionamento, aquecidas em estufa elétrica a 160°C±1°C, pelo mesmo período. Já as peças destinadas apenas ao tratamento em estufa foram submetidas à última condição. Os modelos matemáticos criados apresentaram r2 entre 0,48 e 0,66, sendo significativos em 1% de probabilidade de erro. Dessa forma, com o aprimoramento de metodologias de ensaios não destrutivos ultrassônicos, a presente técnica pode ser útil e eficiente para estimar o módulo de elasticidade estático da madeira de Pinus taeda.

This study aimed to estimate the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally modified wood by ultrasonic nondestructive method. To achieve this, 93 samples with dimensions 2.5x2.5x41.0cm (thickness, width and length) from pine boards were prepared. The wood samples were thermally modified through two distinct treatments (Combination and Oven). The Combination treatment was performed in an autoclave at 130ºC±3°C and pressure of 2kgf cm-2 for 3 hours. After a period of conditioning, the wood samples were heated in an electric oven 160°C±1°C for the same time. On the other hand, wood samples of the Oven treatment was modified with only last condition. The mathematical models showed r2 between 0.48 and 0.66 and significance at 1% of probability of error. Thus, improvement of ultrasonic nondestructive tests shows that technique could be useful and efficient in order to estimate modulus of elasticity of Pinus taeda wood.

Resistência ao impacto da madeira de nogueira-pecã em diferentes condições de umidade / Impact strength of nogueira-pecã wood on different moisture conditions

Os estudos de resistência da madeira ao impacto referem-se à eficiência com que este material absorve energia de um impacto e dissipa-a sem danos a sua estrutura. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência do teor de umidade na resistência ao impacto da madeira de nogueira-pecã (Carya illinoinensis). Para tanto, foram utilizadas árvores procedentes de duas regiões fisiográficas do estado do Rio Grande do Sul. Os corpos de prova, em condições de equilíbrio a 12% de umidade e saturados, foram submetidos ao impacto utilizando-se pêndulo de CHARPY, e avaliados quanto à resistência oferecida com a aplicação da carga nos planos tangencial e radial e posições de retirada (medula - casca) nas toras, para as duas regiões fisiográficas em cada condição de umidade. Para auxiliar na interpretação dos dados, determinou-se a massa específica aparente a 12% e saturada, trabalho absorvido, coeficiente de resiliência e a cota dinâmica. Pôde-se verificar, por meio dos resultados, que a madeira de nogueira-pecã é mais resistente ao impacto na condição saturada.

The studies of wood impact strength refers to the efficiency of this material in absorb impact energy and dissipate it without structural damages. The present study aimed to evaluate the influence of moisture content on the impact strength of nogueira-pecã (Carya illinoinensis) wood. For this, trees from two physiographic regions of state of Rio Grande do Sul were used. The samples, stabilized at 12% of moisture content and in green conditions (saturated), were submitted to impact tests through a CHARPY pendulum, and were evaluated for the resistance to the application of loads in the tangential and radial sections, and in the positions of the log (pith-bark) for the two physiographic regions at each moisture condition. Moreover, the apparent specific gravity at 12% and in green conditions (saturated), the absorbed work, the resilience coefficient and the dynamic quote were determined. The main results showed that the nogueira-pecã wood is more resistant to the impact when it is in green conditions.

Idade de segregação do lenho juvenil e adulto pela variação da massa específica de açoita-cavalo / Estimating the age of demarcation of young and mature wood in açoita-cavalo

O presente trabalho teve como objetivo estimar a idade de segregação do lenho de Luehea divaricata Mart. (açoita-cavalo) por meio da variação radial da massa específica. Para o desenvolvimento do estudo, foram coletadas dez árvores de duas regiões do Estado do Rio Grande do Sul. Foi retirado um disco por árvore, com aproximadamente 2cm de espessura a 0,10m de altura do tronco. De cada disco, retirou-se, com auxílio de uma serra-fita, uma bagueta central de 2,0cm de largura, bem orientada no sentido radial, incluindo a medula no centro, dividiu-se então a bagueta em duas amostras "A" e "B". A massa específica foi obtida da relação entre peso seco e volume úmido. O volume úmido foi determinado de acordo com a norma ASTM D 2395 - 93, 1995. A segregação dos lenhos foi encontrada por regressão linear simples dos dados de variação da massa específica no sentido medula-casca. Foi feita uma regressão linear na faixa crescente dos dados e outra na faixa decrescente. A intersecção das retas extrapoladas foi adotada como idade de segregação. Os resultados obtidos mostraram que o lenho de açoita-cavalo segrega em aproximadamente 26 anos para a região da Depressão Central e 23 anos para a região da Encosta Superior do Nordeste. Nos dados de variação de massa específica, foi feita uma análise de variância multifatorial. Constatou-se que há diferença significativa entre lenhos e entre regiões. Por outro lado, as amostras A e B de cada árvore não foram estatisticamente diferentes entre si.

This study aims to estimate the age of segregation of young and mature wood of Luehea divaricata Mart., using the radial variation of specific gravity. To the development of this study were collected ten trees from two regions of the state of Rio Grande do Sul. Discs with thickness of 2cm at 0.1m of height from the base of the trunk were used. From each disk, with the aid of a band saw, a central ribbon 2.0cm wide, and oriented in the radial direction was taken, including the pith, then splitted into two samples "A" and "B". The specific gravity was calculated as ratio between dry weight and wet volume. The wet volume was determined according to ASTM D 2395 - 93, 1997. The age of segregation was found by simple linear regression of the data of variation of specific gravity from pith to bark. The intersection of extrapolated lines was adopted as the age of segregation. The results showed that the wood segregates in 26 year for the region of Central Depression and in 23 years for the Northeast Upper Hillside. Was made a multifactorial analysis of variance in the specific gravity data, showing that there are statistical difference between regions and woods. However, there are no statistical difference between samples.

Propriedades físico-mecânicas da madeira de canafístula aos 10 anos de idade / Physical and mechanical properties of 10 years old wood trees of canafístula

A presente pesquisa objetivou caracterizar as propriedades físico-mecânicas da madeira de canafístula (Peltophorum dubium (Spreng.) Taub.) proveniente de árvores com 10 anos, por meio da determinação da massa específica básica, da retratibilidade, do módulo de elasticidade e do módulo de ruptura em flexão estática, do módulo de elasticidade em compressão perpendicular, da resistência máxima à compressão paralela à grã, da dureza de Janka, da resistência máxima ao cisalhamento e da resistência ao choque. A determinação da massa específica básica e da retratibilidade seguiu as normas COPANT 30:1-004 (1971) e 30:1-005 (1971), respectivamente, e os ensaios mecânicos seguiram as normas ASTM D 143-94 (2000) e NF B 51-009 (1942). A massa específica básica e o coeficiente de anisotropia encontrado para a espécie permitiram classificar sua madeira como leve e medianamente estável, respectivamente; já os valores médios das propriedades mecânicas encontradas definem a madeira como de resistência fraca a média. As características tecnológicas determinadas indicam que sua madeira, quando proveniente de plantios jovens, deve ser utilizada com cautela em situações que exijam elevada estabilidade dimensional e resistência mecânica, sendo, portanto, aconselhável seu corte em idades mais avançadas.

This research aimed to characterize the physic-mechanical properties of the canafístula wood (Peltophorum dubium (Spreng.) Taub.) from 10 years' old trees. There was determined the specific gravity, shrinkage, modulus of elasticity and modulus of rupture in static bending, modulus of elasticity in compression perpendicular to the grain, compression strength parallel to the grain, hardness, shear and impact resistance. Specific gravity and shrinkage determination were conducted according to COPANT 30:1:004 (1971) and 30:1-005 (1971), respectively, and the mechanical tests followed ASTM D 143-94 (2000) and NF B51-009 (1942). The specific gravity and the ratio of tangential to radial shrinkage observed, ranked the wood as light and moderately stable, respectively, since the average values of mechanical properties classified the wood as weak to average strength. The technological characteristics observed indicate that when the wood is originated from short rotation plantation, it should be used with caution in situation which requires high dimensional stability and mechanical strength, suggesting the need of older trees.