ESTUDO DAS PROPRIEDADES FISICO-MECANICAS DA MADEIRA DE Eucalyptusgrandis EM DIFERENTES IDADES.

JOSE VAI,MIR CALORI*IVONE SATSUKI NAMIKAWA FIER•PAULO KIKUTI**

RESUMO

A Klabin Fahricadora de Pape/ e ( .elulase desenvalve o trabalhode divulgacaa da madeira de eucalipto para use mtiltiplo. Imo érealizado cam a ()bleat .° de fornecer aos profissionats da areamadeireira, uma makria prima de qualidade, que armada derellarestam •nta, (ilia a vantagem de reduzir as pressOes sabre asflorestas trvicais e attanticas a garantia de urn ahastecimentosustentada Para a utihzacao carrel(' e eficiente da madeira deeucaltpta pelos diversos segmentos (mavektria, estruturas,embalagens, etc.), ha a necessidade de se canhecer sunscaracteristicas tecnolOgicas. 0 objetiva deste trabalha a apresentaraos temicas do scum-, as caracteristicas fisicas e meet:Micas domadeira de eucalipta em dikrentes idades, para sua utilizacao noprojew e construcaa de estruturas, em mavelaria, no fabricacao deembalagens, malduras, etc. •aram amostradas 5 arvares par idade,para 10, 13, 16, 19 e 23 (MOS. de Eucalyptus frandis plantada.s. na

azenda Monte Alegre, municipio de li.kma •o Borba, PR. Aspropriedades fisicas e mecanicas do E.grandis em diferentes idadesjaram determinadas pelo Labor-alit' ria de A ladeiras e de Estruturas deMaderra(LaMEM), cEt Escola de Engenharut de Selo Carlos-11SP.

I -INTRODUGA00 Eucalyptus é a genera mais empregado em reflorestamentos no Brasil, ocupando papelsocio-econamico de destaquc ao gerar uma ampla gama de produtos como celulose, papel,chapas, carvAo, madeira para energia, scrraria, construc6es, posses, dormentes, alem de Oleosessenciais e resinas

Atualmente a sua utilizacAo para fins de madeira serrada e laminar* tern sido incrementada,pelas suas caracteristicas de alta qualidade e viabilidade econOmica aliados a necessidadecrescente de se encontrar alternativas para a madeira de especies nativas das florestas tropicaise atlAnticas, cada vez mais escassas e sujeitas is fortes presshes ecolOgicas de entidadesambientalistas.

A conducAo das florestas de eucalipto para use multiplo requer a utilizacAo de um ciclo maislongo, corn a pratica de deshastes, o que propicia boas condicOes para o descnvolvimento desub-bosqucs, aumentando a biodiversidade

Engenheiros Florestais da Klabin Fabricadora de Papel e Celulose S.A.•• Gerente de Pesquisa Florestal da Klabin Fabricadora de Papel e Celulose S.A

Considerando estesutilizacäo da sua madeiraatualizados a respeitovariacoes em funcäo

A ausencia destes dadosresultando em desperdicios

A caracterizacAo fisico-mecinicaprofissionais usuiriosbeleza e economicidade

0 objetivo deste trabalhograndis em diferentes

fatores e dispondo de florestas de eucalipto, a Klabin desenvolve apara serraria e laminacao, tendo sido constatada a falta de dados

das propriedades fisicas e mecinicas da madeira de eucalipto e as suasde especie, idade, espacamento, etc.

implica muitas vezes, na utilizacäo inadequada da madeira,

da madeira de eucalipto fornece subsidios tecnicos aosdesta madeira, para a otimizacão dos projetos em termos de resisténcia,

foi determinar as caracteristicas fisicas e mecânicas da madeira de Eidades.

METODOS

materials de Eucalyptus grandis de plantios estabelecidos na Fazenda

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2 - MATERIALS E2.1. MaterialsForam selecionadosMonte Alegre, municipio

MADE

de Telémaco Borba, PR, conforme descrito a seguir

LOCAL PROCEDENCIA10 Colenia 122b Mogi-Guacu - SP13 Invemadinha 143 Mogi-Guacu - SP ca""

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Vila Preta 98/99Recanto 106

Mogi-Guacu - SPRio Claro - SP

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0.2 2. MetodologiaForam coletadas 5 arvores por idade, sendo retiradas I tora por irvore e 2 vigas por tora, corndimensdes de 7,5 cm x 12,5 cm x 320 cm. Os corpos de prova foram enviados ao LaMEMLaborathrio de Madeira e Estruturas de Madeira, da Escola de Engenharia de Mc/ Carlos - n.

USP, para execuclio dos ensaios fisicos e mecinicos, que foram realizados de acordo corn ametodologia descrita em "Madeira - Determinageo de St/as Caracteristicas"(I.aMEM,1988),cujo texto preliminar foi proposto pelo LaMEM para a revisdo e atualizacäo dos"Metodos"adotados pelo IPT/ABNT para o estudo das madeiras nacionais.

3. RESULTADOS E DISCUSSOESOs valores medios e respectivos coeficientes de variacao para as propriedades fisicas emecinicas da madeira de Eucalyptus grandis nas idades de 10, 13, 16, 19 e 23 anos sit°apresentadas nas tabelas 01 e 02, para a madeira seca e verde, respectivamente.

Nas tabelas 03 e 04 silo apresentados os coeficientes de correlacão de Pearson paracomparacào entre as propriedades fisicas e mecanicas da madeira e as diferentes idades emE.,erandis, para madeira seca e verde, respectivamente

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Tabela 02. Resultados de media e coeficientes de variacAo para propriedades fisicas e mecinicas da madeira de Eucalyptus grandis emdiferentes idades - madeira verde.

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10 13 16 19 23media cv % media cv % media cv % media cv % media cv

Propriedades Densidade verde g/cm' 0.912 11.97 0.828 17.61 0.906 11.90 0.948 7.69 0.858 7.88fisicas basica g/cm' 0.404 13.17 0.482 16.94 0.450 14.40 0.480 16.73 0.516 8.73

ContracOes radial % 3.936 27.27 4.786 18.70 4.600 14.85 5.066 18.93 5.712 17.50tangencial % 7.906 13.60 7.638 15.91 8.772 22.75 9.777 15.01 8.254 15.65axial % 0.296 48.05 0.260 42.04 0.308 31.60 0.162 84.01 0.140 54.63volumetrica % 12.136 14 47 12.686 16.19 13 678 19 10 15 002 13.07 14 100 11.65

Propriedades Flexão estatica MOd. Resistencia(fM) kgf/cm2 555 4 24.92 676.4 11.47 691.0 17.83 664.8 22.70 671.6 28.56mecinicas Mod. Elasticidade(EM) kgf/cm2 92141 19.46 130288 14.04 128807 15.49 124134 13.26 13.0447 35.75

Compressào Mod. Resistacia(fc,0) kgf/cm2 235.0 15.94 255.2 13.70 303.4 10.56 348.0 20.70 327.2 17.21Paralela Mod Elasticidade(Ec,0) kgf/cm 2 91641 23.45 91725 21.47 125107 21.44 140464 15.34 135331 32.36Compressäo Mod. Resistência(fc,90) kgf/cm 2 30.4 15.00 37.0 17.09 312 23.70 36.8 34.87 36.6 30.22Normal M6d. Elasticidade(Ec,90) kgf/cm2 3072.40 11.07 4412.00 19.97 3876.00 31.06 4371.80 39.87 4563.80 31 96Tractio paralela MOd. Resisténcia(R,O) kgf/cm2 780.4 23.85 740.80 44.02 750.60 15.87 995.00 26.93 461.00 53.43

MOd. Elasticidade(Et,0) kgf/cm' 121004 18.79 150699 27.85 133170 14.81 162936 12.77 129181 12.15Track' normal MOd. Resistencia(11,90) kecni" 31.6 20.70 23.0 41.13 31.4 13.62 34.00 32.08 24.80 14.08Dureza Janka (Do) kgf/cm" 310.6 11.92 327.6 11.16 356.0 5.65 425.00 25.26 411.6 21.72Cisalhamento (fv) kgf/cm' 50.60 22.52 31.40 66.45 67.00 14 78 48.80 26.66 39.00 34.45Fendilhamento (ffen) kgf/cm' 5.20 25.07 5.40 16.56 5.80 14.43 6 00 16.67 4.60 19 44Tenacidade (ften) kgf/cm 149 00 12.33 155.80 40.96 188.00 21.37 165.40 13.98 160.40 29.19

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A andlise dos coeficientes de correlacao para madeira seca permite visualizar que algumascaracteristicas correlacionam-se positivamente corn a idade, into é aumentam corn a idade.

A densidade basica apresenta correlacao positiva, sistnificativa ao nivel de 95% deprobabilidade, corn a idade, variando de 0,404 g/cm' aos 10 anos de idade ate 0,516 g/cm' aos

23 anos de idade

A resisténcia da madeira a compressao paralela is fibras tern correlaeao positiva significativaao nivel de 99 % de probabilidade, corn o aumento da idade, elevando-se de 327,6 kgf/cm' aos10 anos de idade para 603,0 kgecm 2 aos 23 anos de idade A resistincia da madeira a tracaoparalela apresenta a mesma tendencia, aumentando de 605,8 kgf/cm' aos 10 anos de idade para

1180,0 kgecm 2 aos 23 anos de idade

A tenacidade tambem apresenta correlacao positiva significativa ao nivel de 99% deprobabilidade corn a idade, aumentando de 99,38 kgecm aos 10 anos de idade, para 187,12kgf/cm aos 23 anos de idade. Esta caracteristica determina a capacidade da madeira de resistirao choque e tern importancia em aplicacdes como carrocerias, cabos de ferramentas, eixos,

entre outros

O fendilhamento e outra propriedade que aumenta corn a idade De 5 kgf/cm ? aos 10 anos de

idade aumenta para 8,20 kgf/cm 2 aos 23 anos A alta resistacia ao fendilhamento é qualidadeessential para a boa pregacao e, ou parafusamento adequado e resistente, sendo importante nainthistria de mOveis, construeao, etc

A dureza Janka tambem aumenta corn a idade, corn correlacao positiva significativa ao nivel de99% de probabilidade, porém os valores encontrados nos limites inferior e superior classificama madeira de eucalipto, dentro de uma mesma classe de dureza media

A flexao estatica, a compressao normal, a tracao normal e o cisalhamento nao apresentamcorrelacao corn a idade

As contracaes radials e volumetricas apresentam tendancia crescente corn a idade, enquanto acontracao axial tende a diminuir com a idade A contracao tangencial nä() apresentou

correlacao com a idade.

De uma maneira eeral, os resultados encontrados nester ensaios, que necessitam serconfirmados corn novos testes e outros niveis de amostragem, permitem inferir que o aumentoda idade contribui para a melhoria de algumas propriedades mecinicas da madeira,aumentando algumas resisténcias.

No anexo 01 sac) apresentadas as propriedades fisicas e mecanicas da madeira de Eprandis,determinadas pelo IPT e publicadas por ANDRADE(1961) Para comparacbes, deve seressaltar que nests tabela Fla() se conhece a idade do material estudado

4. CONCLUS0ESPara os materiais analisados neste experiment° pode-se concluir que:

A densidade basica da madeira aumenta corn a idade

As propriedades compressao paralela, tracao paralela, dureza Janka, tenacidade efendilhamento apresentam correlacao positiva com a idade

A flexao estatica, a compressio normal, a tracao normal e o cisalhamento nao estaocorrelacionados corn a idade

As contracfies radial e volumetrica correlacionam-se positivamente corn a idade, enquantoque a contracao axial diminui A contracao tangencial nao apresenta correlacao corn a idade.

ABSTRACT

Klabin • abricadora de Papel e Cebdose S.A. is developing a strategy10 introduce Eucalyptus wood as an alternative source to the sawmilland veneer market. This project aim is to provide to the sawmillers,high quality raw material produced from planted forests that certainlyIs one of the best choice to reduce pressure on native tropicalrainforests ;mod. The first step to use correctly Eucalyptus wood is todetermine its wood properties. This paper presents the woodcharacteristics of trees from 5 different ages of Eucalyptus zrandis,cultivated in Telemaco Borba, PR. 77:e laboratory trials wereconducted at LizAIEM-P.:scala de Engenharia de Sao Carlos-11SP.

LITERATURA CITADA

ANDRADE, E. N. de 0 Eucalipto. 2'. ed. Sao Paulo: CPEF. 1961.

LABORATORIO DE MADEIRAS E DE ESTRUTURAS DE MADEIRA Madeira:Determinacao de suas caracteristicas. Sao Carlos: EESC/USP 1988(apostila).