Madeira: Características, Estrutura, Defeitos e Tipos

MADEIRA

Introdução: A madeira vem das árvores, que são elementos naturais. Portanto, a madeira, como matéria-prima orgânica para o homem, está sujeita às variações climáticas, apresentando diferentes consistências, densidades e espessuras.

Veias e Estrutura

As veias correspondem aos desenhos que mostram todas as variedades de madeira e mantêm uma relação com sua própria estrutura.

A madeira é formada por pequenos tubos que transportam água e sais minerais dissolvidos desde a raiz até as folhas. Esses vasos condutores estão dispostos verticalmente no tronco. Quando cortamos uma árvore paralelamente ao eixo, a madeira tem grão reta, mas em algumas árvores os condutores estão dispostos em espiral, enrolando-se em torno do eixo do tronco.

Câmbio

Nas zonas temperadas, o crescimento não é constante. A madeira produzida pelo câmbio na primavera e no verão é mais porosa e de cor mais clara do que a produzida no inverno. Assim, o tronco é composto de um par de anéis concêntricos a cada ano, um mais claro que o outro. Por isso, são chamados de anéis anuais.

Crescimento, Decadência e Decomposição

Ao longo dos anos, as árvores se tornam cada vez mais altas e volumosas. O câmbio é o tecido que permite o crescimento em espessura dos caules e ramos, sendo uma fina camada de células vivas que formam um anel. Como dito no início, esta estrutura produz dois tipos de células que formam tubos condutores: xilema e floema, para dentro e para fora, respectivamente. O xilema conduz a seiva bruta (água, sais e minerais) para as folhas, enquanto o floema distribui a seiva elaborada (água, amido de alimentos e outras substâncias) das folhas para o resto do indivíduo. Quando as células do floema alcançam a superfície, formando a casca, elas morrem.

As árvores resolvem o problema do peso da sua própria madeira através das formas adotadas nos tipos de apoio, permitindo-lhes absorver e compensar o crescimento elevado.

Sua espessura não é sempre com a mesma intensidade, dependendo da espécie e das condições climáticas. Seu crescimento anual em espessura é observado nos chamados anéis de crescimento, visíveis em um coto.

Os Anéis como Indicadores de Tempo

Os anéis de crescimento das árvores são sobrepostos uns aos outros. Assim, pode-se determinar sua idade, olhando para um registro na diminuição do número de seus anéis e sua largura, dependendo se o crescimento foi favorável ou desfavorável.

Estágios do Ciclo das Árvores

São distinguidos os seguintes estágios no ciclo das árvores:

• _Estágio de Desenvolvimento
• _Fase de Equilíbrio
• _Decomposição

O estágio de desenvolvimento é geralmente o mais longo, durante o qual a árvore cresce de forma uniforme e aumenta a madeira produzida. No final do ciclo de crescimento, este começa a retardar e impedir o aumento da massa, levando a árvore a entrar em uma segunda fase, ou fase de equilíbrio.

A fase de equilíbrio pode durar muitos anos, renovando as perdas anuais de crescimento. Caso contrário, com o aumento da idade e das perdas crescentes, ocorre a eliminação de madeira (como resultado de fenômenos de decomposição), que não pode ser substituída.

Assim, a árvore começa a apodrecer e ficar oca por dentro, pois os fungos penetram e destroem a madeira do tronco.

A fase final, de decomposição, é quando os minerais que a árvore acumulou ao longo de sua vida começam a se libertar, contribuindo para a formação de húmus.

Algumas Árvores da Floresta do Chile

Araucária: Seu nome científico é Araucaria araucana. Ela cresce nas montanhas, incluindo vulcões como Antuco e Llaima. Também pode ser encontrada nas montanhas de Nahuelbuta.

Cipreste das Guaitecas: Nome científico é Pilgerodendron uvifera. Cresce desde Valdivia até a Terra do Fogo e é especialmente comum nas ilhas da província de Chiloé, Aysén e Magallanes.

Cipreste da Cordilheira: Nome científico é Austrocedrus chilensis. Cresce entre o Rio Maipo e o Rio Palena, principalmente no sopé das montanhas dos Andes e da costa.

Mirtáceas: São três espécies conhecidas com este nome: Saxegothea conspicua, Podocarpus nubigena e Podocarpus saligna. Crescem nos bosques do Sul e sua madeira é altamente valorizada.

Carvalho: Seu nome científico é Nothofagus obliqua. Cresce entre Curicó e Puerto Montt.

Raulí: Seu nome científico é Nothofagus alpina. Ela cresce nas montanhas dos Andes, desde Curicó até Valdivia.

Patologias e Defeitos da Madeira

A madeira pode ser definida, em termos gerais, como uma substância dura e resistente de importância comercial, que forma os troncos das árvores e tem sido usada por milhares de anos como combustível e material de construção.

É um material familiar, mas não de alta tecnologia, que contribui para a fabricação de vários objetos da casa e na construção, devido à sua grande variedade e beleza. Devido à sua força e leveza, predomina em muitos países na indústria da construção, e se tem se esforçado para melhorar suas propriedades e proteger suas fraquezas.

A madeira pode ser considerada como um complexo de fibra reforçada de materiais compósitos, constituídos por longas células tubulares rica e polimórfica, unidirecionalmente alinhadas em uma matriz rica polimórfica. Além dos tubos polimórficos, existem feixes e compostos ricos em fibras de celulose cristalina parcialmente, alinhados com ângulos diferentes em relação aos eixos dos tubos.

A madeira é composta de quatro componentes principais:

As fibras de celulose: Representam aproximadamente 40% a 50% da madeira.

Celulose: É um polímero termoplástico natural, com um grau de polimerização de cerca de 10.000.

Os extrativos: São impurezas orgânicas, tais como óleos, que fornecem a cor à madeira ou que atuam como conservantes contra o meio ambiente e insetos.

Minerais inorgânicos: Tais como sílica, que causam deterioração das serras ou machados ao serrar madeira.

Estrutura fibrosa: O componente básico da madeira são cadeias de polímeros de celulose configuradas para formar fibras longas. Grande parte de cada fibra está no estado cristalino, e as regiões cristalinas são separadas por pequenos trechos de celulose amorfa.

Estrutura celular: A árvore é composta de células alongadas, que muitas vezes têm uma relação de 100 ou mais, e constituem aproximadamente 95% do material sólido na madeira.

As células vazias são formadas por várias camadas construídas a partir de microfibras. A primeira parede da célula contém microfibras orientadas aleatoriamente. Com o espessamento da parede celular, são formadas três camadas distintas.

Ambas as paredes externas e internas contêm microfibras orientadas em duas direções, que são paralelas às da célula.

Propriedades da Madeira

UMIDADE

A madeira contém água de constituição, de natureza orgânica inerte, água de saturação, que permeia as paredes dos elementos lenhosos, e água livre absorvida por vasos capilares e traqueídes (células condutoras do xilema que circulam a seiva bruta). A umidade da madeira pode ser medida, além do procedimento de pesagem de espécimes úmidos e secos, por colorimetria e por condutividade elétrica, utilizando higrômetros elétricos.

Essas variações na umidade da madeira causam inchaço ou encolhimento, mudando seu volume e, portanto, sua densidade.

DENSIDADE

A densidade da madeira é aproximadamente igual para todas as espécies, cerca de 1,56 kg/dm³. A densidade varia não só de uma espécie para outra, mas também com o teor de umidade e de árvore para árvore. Para encontrar a densidade média da árvore, devem ser retiradas amostras de espécimes em diversos locais.

Como a densidade aparente de uma madeira inclui o volume de vazios e aglomerados, quanto maior a densidade da madeira, maior a superfície dos elementos resistivos e os pequenos poros da mesma.

Encolhimento e Inchaço

O volume da madeira se altera com o teor de umidade. Quando perde ou ganha água, a madeira contrai ou expande, sendo a contração mínima na direção axial (ou das fibras que a compõem), não sendo maior que 0,8%, passando de 1% a 7,8% radialmente e de 5% a 11,5% tangencialmente.

A contração é maior no alburno do que no cerne, provocando tensões que racham e deformam a madeira durante a dessecação.

O edema ocorre quando a madeira absorve umidade. O volume da madeira submersa aumenta pouco axialmente (ou na fibra), de 2,5% a 6% perpendicularmente, mas o aumento de peso varia de 50% a 150%.

O aumento do volume da madeira para no ponto de saturação (20% a 25% de água) e, mesmo que continue a absorver água, o volume não aumenta mais.

Devemos levar em conta estas mudanças no volume de peças que estão sujeitas a flutuações de secura e umidade, permitindo o espaço necessário para que a expansão ocorra, sem comprometer a estabilidade da obra.

Fendibilidade

Também chamada de rachadura, é simplesmente a capacidade da madeira de se dividir no sentido longitudinal, sob a ação de uma cunha.

A separação é mais fácil na direção dos raios. Como madeira muito fendível, costuma-se citar a castanheira, como madeira fendível, o carvalho, e como pouco fendível, o carpa.

Condutividade

A madeira seca é um mau condutor de calor e eletricidade, ao contrário da madeira molhada. A condutividade é maior no sentido longitudinal do que no transversal, e maior no sentido radial do que no tangencial. Madeiras pesadas são menos condutivas que as leves e porosas, sendo usadas como isolantes térmicos em pisos e paredes.

Dilatação Térmica

O coeficiente de dilatação linear da madeira é muito pequeno, podendo ser negligenciado.

Durabilidade

A madeira é, por natureza, uma substância muito duradoura. Se não for atacada por organismos vivos, pode ser mantida por centenas ou mesmo milhares de anos.

Foram encontrados restos de madeira usada pelos romanos quase intactos, graças a uma combinação de circunstâncias que os protegeram contra ataques externos.

O organismo que mais ataca a madeira é um fungo que provoca o desacemiento, chamado de podridão, que acontece quando a madeira está úmida.

DEFEITOS DA MADEIRA

Os defeitos são anomalias que modificam a estrutura da madeira, e as alterações são as doenças que afetam sua composição química e reduzem sua resistência.

A seguir, os defeitos mais comuns.

Defeitos e Doenças da Madeira

Consideram-se como defeitos da madeira todas as anomalias das estruturas, texturas e preconceitos de cor.

Os defeitos que a madeira pode ter podem ter origem em:

1. Deformação da estrutura fibrosa durante o crescimento da árvore.
2. Infecções por doenças parasitárias, ataques de insetos e vertebrados.