Peso da madeira
O peso da madeira depende da sua densidade e da quantidade de umidade que contém. Existem a gravidade específica da matéria lenhosa e o peso volumétrico da madeira.
O peso específico da madeira não depende do tipo de madeira. Expressa o peso do material de madeira compactado em uma unidade de volume, sem umidade e ar, e é 1,5.
Na prática, utiliza-se o peso volumétrico da massa de madeira, ou seja, o peso da massa de madeira 1 cm³ expresso em gramas. Com base no peso volumétrico, estima-se o peso da madeira e suas propriedades técnicas. Com o aumento da umidade, o peso volumétrico da madeira também aumenta. Quanto maior a densidade, mais densa e menos porosa é a madeira.
Umidade da madeira
Tipos de água em madeira
A água encontrada na madeira é dividida em:
- capilar (grátis) — preenche cavidades celulares;
- higroscópico — encontrado nas paredes celulares;
- químico — entra na composição química das substâncias que compõem a madeira.
A quantidade de água na madeira, expressa em porcentagem em peso, é chamada de umidade da madeira. Existem umidade absoluta e relativa.
Umidade relativa e absoluta
Se o peso da madeira em seu estado original estiver marcado com a letra A, o peso da madeira absolutamente seca com a letra A₁, a umidade relativa em porcentagem com a letra B e a umidade absoluta em porcentagem com a letra B₁, a umidade relativa pode ser determinada de acordo com a seguinte fórmula:
Formulário para umidade relativa da madeira.
A umidade absoluta é determinada de acordo com a seguinte fórmula:
Formulário para umidade absoluta da madeira.
Determinação da umidade da madeira
Um prisma é cortado do meio da placa e medido em uma escala com precisão de 0,01 g. O valor resultante representa o tamanho de A. O prisma, cujo peso não deve ser inferior a 20 g, é então seco a uma temperatura de 105° até atingir um peso constante A₁.
O peso constante é considerado alcançado se a diferença entre duas medições consecutivas não for maior que 0,3% peso seco. Ao inserir os valores A e A₁, obtidos por medição, nas formas especificadas, determina-se a umidade relativa ou absoluta da madeira.
Se o peso original do prisma cortado do meio da placa fosse 240 ge o peso da madeira seca 160 g, a umidade absoluta da amostra testada é:
Exemplo de cálculo da umidade absoluta da amostra testada.
A umidade assim obtida é considerada a umidade de todo o lote de madeira.
Ponto de saturação da fibra
Ao secar a madeira, a água livre evapora primeiro. O momento em que toda a água livre evapora é denominado limite higroscópico ou ponto de saturação da fibra. Durante este período de secagem, as dimensões da madeira a ser seca não mudam.
A umidade correspondente ao limite higroscópico para diferentes tipos de madeira está listada na tabela a seguir:
| Tipo de madeira | Umidade |
|---|---|
| Pinheiro comum | 29% |
| Pinheiro Weymouth | 25% |
| Abeto | 29% |
| Lariço | 30% |
| Abeto | 30% |
| Faia | 31% |
| tília | 29% |
| Cinza | 23% |
| Castanha | 25% |
Influência da umidade no processamento e durabilidade da madeira
Madeira com alta umidade é boa condutora de calor, é pior processada por máquinas, é mal colada, pintada, envernizada e polida. Na superfície da madeira pintada úmida, a tinta e o verniz se desintegram rapidamente. Madeira úmida causa ferrugem em pregos e parafusos.
Dimensões de produtos de carpintaria feitos de madeira bruta – portas, janelas, pisos de tábuas, parquet e outros produtos – encolhem durante a secagem. Com isso, aparecem fissuras e perde-se a rigidez da ligação entre os elementos.
Assim, a qualidade da madeira na construção, a sua durabilidade e resistência ao apodrecimento são determinadas principalmente pela sua humidade, e depois pelo tipo de madeira e pelas condições de exploração. Em condições normais de exploração, a madeira seca pode servir em edifícios durante dezenas de anos.
Pesagem da madeira durante a secagem
Durante a secagem, a madeira muda suas dimensões: na direção longitudinal por 0,10%, na direção radial por 3–6%, e na direção tangencial por 6–12%. Essa mudança é chamada de ponderação.
O espessamento começa quando a umidade atinge o ponto de saturação da fibra, de 23% a 31%. Os elementos anatômicos que compõem a madeira no processo de secagem encolhem de forma desigual, fazendo com que o peso da madeira seja diferente nas diferentes direções.
Madeira com alta densidade, como carvalho, pesa mais do que madeira com densidade mais baixa, como tília. Nas espécies coníferas, o tamanho da ponderação também depende da participação da madeira tardia. Com o aumento da percentagem de madeira tardia no pinheiro, o peso aumenta, porque a madeira tardia das espécies coníferas pesa significativamente mais na secagem do que a madeira precoce.
Ponderação de madeira precoce e tardia de espécies coníferas
| VRSTA DRVETA | Parte da Árvore | PONDERAÇÃO % | ||
|---|---|---|---|---|
| Na direção tangente | Na direção radial | Capacidade | ||
| Jela | Anteriormente | 5.68 | 2.89 | 8.77 |
| Tarde | 10.92 | 9.85 | 19.97 | |
| Bor | Anteriormente | 8.05 | 2.91 | 10.86 |
| Tarde | 11.26 | 8.22 | 10.87 | |
| Arish | Anteriormente | 7.11 | 3.23 | 10.34 |
| Tarde | 12.25 | 10.19 | 20.96 | |
Pesando diferentes tipos de madeira
| VRSTA DRVETA | PONDERAÇÃO % | ||
|---|---|---|---|
| Na direção radial | Na direção tangente | Capacidade | |
| Bor | 3.4 | 8.1 | 12.5 |
| Abeto | 4.1 | 9.3 | 14.1 |
| Larch | 5.3 | 10.4 | 15.1 |
| Jasen | 4.8 | 8.2 | 13.5 |
| Carvalho | 4.7 | 8.4 | 12.7 |
| Bukva | 4.8 | 10.8 | 15.3 |
Intemperismo e rachaduras
A alteração desigual de dimensões no processo de pesagem devido à secagem, bem como a aplicação de regimes de secagem inadequados, provoca tensões internas e externas na madeira. Eles levam ao desgaste e ao aparecimento de fissuras externas e às vezes internas.
Placas cortadas tangencialmente são mais propensas ao desgaste do que placas cortadas radialmente. Quanto mais próximos estiverem da periferia, maior será o cisalhamento do vento.
Imagem 3. Enrolamento das tábuas de acordo com a posição no tronco.
Rachaduras externas são causadas pela secagem irregular das camadas externas e internas da madeira. Devido à grande diferença entre a umidade, surgem tensões de tração na superfície da madeira, que levam a fissuras externas.
Para evitar o aparecimento de fissuras externas, o processo de secagem deve ser realizado de forma lenta e uniforme. Então a mudança nas dimensões ocorre gradualmente, de modo que as forças que causam respingos são pequenas.
A madeira seca mais rápido pela frente, e é por isso que as frentes das tábuas, tarugos e madeira redonda racham mais cedo do que outras superfícies. Para evitar fissuras, as testas devem ser protegidas dos efeitos permanentes dos raios solares, revestindo-as com agentes protetores ou colocando-as à sombra.
Inchaço da árvore
O inchaço da madeira é o processo inverso de secagem e pesagem. A madeira seca é capaz de absorver umidade e aumentar seu tamanho. Este recurso é usado para umedecer barris secos, canos de madeira, tanques e outros objetos, fazendo-os inchar.