Com o intuito de interferir para que as florestas sejam usadas de forma sustentável na construção civil, uma equipe de pesquisadores elaborou uma manual que facilita o processo de escolha e especificação da madeira mais adequada a cada tipo de uso nas atividades do setor da construção.
O Brasil é reconhecido mundialmente pela riqueza da biodiversidade de suas florestas e, no entanto, boa parte dos consumidores de madeiras dessas florestas pouco ou nenhum conhecimento tem a respeito da origem deste insumo e do tipo de pressão que o uso intensivo e constante de umas poucas espécies causa ao ambiente.
O manual tem como objetivo melhorar a informação dada ao setor da construção sobre este importante assunto. Ele é o resultado da ação conjunta da Secretaria do Verde e Meio Ambiente, da Prefeitura Municipal de São Paulo e do Comitê de Meio Ambiente, Segurança e Produtividade do SindusCon-SP - Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo, que trabalharam em cooperação e sob a coordenação dos profissionais da Divisão de Produtos Florestais do Instituto de Pesquisas Tecnológicas. Contribuíram também, com informações, outros profissionais de importantes entidades e empresas, como: Ibama, FSC-Brasil, Esalq, Preservam, Imaflora, SBS, Abimci, CPTI, ABPM.
Na construção civil, a madeira é utilizada de diversas formas em usos temporários, como: fôrmas para concreto, andaimes e escoramentos. De forma definitiva, é utilizada nas estruturas de cobertura, nas esquadrias (portas e janelas), nos forros e pisos.
Consumo de madeira serrada amazônica em SP
Uso na construção civil Consumo 1000 m3 %
Estruturas de cobertura 891,7 50
Andaimes e fôrmas para concreto 594,4 33
Forros, pisos e esquadrias 233,5 13
Casas pré-fabricadas 63,7 4
Total 1783,3 100
Fonte: Sobral et al. )
O uso em estruturas de cobertura representa metade da madeira consumida no Estado de São Paulo. Neste uso, são empregadas peças simplesmente serradas, como vigas, caibros, pranchas e tábuas. Tais produtos são comercializados em lojas especializadas, conhecidas como depósitos de madeira, e destinam-se principalmente à construção horizontal, ou seja, casas e pequenas edificações.
A madeira usada em andaimes e fôrmas para concreto representa 33% da madeira consumida no Estado de São Paulo. Neste tipo de uso, a construção verticalizada é a principal demandante, com aproximadamente 485 mil metros cúbicos anuais. Esta quantidade representa 80% da madeira consumida nesse segmento da construção civil.
O quadro completa-se com a madeira utilizada em forros, pisos e esquadrias, partes da obra em que a madeira sofre forte concorrência de outros materiais, e em casas pré-fabricadas. Para atender a esses usos na construção civil os principais centros demandantes de madeira serrada, localizados nas Regiões Sul e Sudeste, se abasteceram durante décadas com o pinho-do-paraná ( Araucaria angustifolia) e a peroba-rosa ( Aspidosperma polyneuron), explorados nas florestas nativas dessas regiões.
Com a exaustão dessas florestas, o suprimento de madeiras nativas passou a ser realizado, em parte, a partir de países limítrofes, como o Paraguai, porém, de forma mais significativa a partir da Região Amazônica. As madeiras de pinus ( Pinus spp.) e eucalipto ( Eucalyptus spp.), geradas nos reflorestamentos implantados nas Regiões Sul e Sudeste, também passaram a suprir a construção habitacional.
Tais mudanças têm provocado a substituição do pinho-do-paraná e da peroba-rosa por outras madeiras desconhecidas dos usuários e, às vezes, inadequadas ao uso pretendido. A implantação de medidas visando ao uso racional e sustentado do material madeira devem considerar desde a minoração dos impactos ambientais da exploração florestal centrada em poucos tipos de madeira, passam pelas medidas para diminuição de geração de resíduos e reciclagem dos mesmos, até a ampliação do ciclo de vida do material pela escolha correta do tipo de madeira e pelos procedimentos do seu condicionamento (secagem e preservação).
Construção civil pesada interna
Engloba as peças de madeira serrada na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturas de cobertura, onde tradicionalmente era empregada a madeira de peroba-rosa ( Aspidosperma polyneuron).
Construção civil leve externa e leve interna
Reúne as peças de madeira serrada na forma de tábuas e pontaletes empregados em usos temporários (andaimes, escoramento e fôrmas para concreto) e as ripas e caibros utilizadas em partes secundárias de estruturas de cobertura. A madeira de pinho-do-paraná ( Araucaria angustifolia) foi a mais utilizada, durante décadas, neste grupo.
Construção civil leve interna decorativa
Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como forros, painéis, lambris e guarnições, onde a madeira apresenta cor e desenhos considerados decorativos.
Construção civil leve interna de utilidade geral
São os mesmos usos descritos acima, porém para madeiras não decorativas.
Construção civil leve, em esquadrias
Abrange as peças de madeira serrada e beneficiada, como portas, venezianas, caixilhos. A referência é a madeira de pinho-do-paraná ( Araucaria angustifolia).
Construção civil assoalhos domésticos
Compreende os diversos tipos de peças de madeira serrada e beneficiada (tábuas corridas, tacos, tacões e parquetes).
Produtos de madeira
Os produtos de madeiras utilizados na construção variam desde peças com pouco ou nenhum processamento – madeira roliça – até peças com vários graus de beneficiamento, como madeira serrada e beneficiada, lâminas, painéis de madeira e madeira tratada com produtos preservativos.
A madeira roliça é o produto com menor grau de processamento da madeira. Consiste de um segmento do fuste da árvore, obtido por cortes transversais (traçamento) ou mesmo sem esses cortes (varas: peças longas de pequeno diâmetro).
Na maior parte dos casos, sequer a casca é retirada. Tais produtos são empregados, de forma temporária, em escoramentos de lajes (pontaletes) e construção de andaimes. Em construções rurais, é freqüente o seu uso em estruturas de telhado.
Neste tipo de produto também se enquadra a madeira roliça derivada dos postes de distribuição de energia elétrica, em geral tratados com produtos preservativos de madeira, que é empregada em estruturas de edificações, assim como a madeira roliça empregada na pré-fabricação das chamadas log homes.
A madeira roliça na região centro-sul do País é proveniente de reflorestamentos, principalmente daqueles realizados com as diversas espécies de eucalipto ( Eucalyptus spp.).
Madeiras nativas na forma roliça são empregadas somente nas regiões produtoras, como na Amazônia, onde se destaca a acariquara ( Minquartia guianensis), pela sua resistência mecânica e alta durabilidade natural.
A madeira serrada é produzida em unidades industriais (serrarias), onde as toras são processadas mecanicamente, transformando a peça originalmente cilíndrica em peças quadrangulares ou retangulares, de menor dimensão. A sua produção está diretamente relacionada com o número e as características dos equipamentos utilizados e o rendimento baseado no aproveitamento da tora (volume serrado em relação ao volume da tora), sendo este função do diâmetro da tora (maiores diâmetros resultam em maiores rendimentos).
As diversas operações pelas quais a tora passa são determinadas pelos produtos que serão fabricados. Na maioria das serrarias, as principais operações realizadas incluem o desdobro, o esquadrejamento, o destopo das peças e o pré-tratamento.
O pré-tratamento possui caráter profilático e tem por objetivo proteger a madeira recém-serrada, contra fungos e insetos xilófagos, apenas durante o período de secagem natural. É realizado, normalmente, por meio da imersão das pranchas em um tanque com uma solução contendo um produto preservativo de ação fungicida e outro de ação inseticida.
Devido ao método de tratamento e à natureza dos produtos preservativos utilizados, o pré-tratamento confere uma proteção superficial à madeira, pois atinge somente suas camadas mais externas. O pré-tratamento pode ser dispensado pela indústria quando a secagem da madeira é feita em estufas, imediatamente após desdobro das toras, e não deve ser considerado, pelo consumidor, como um tratamento definitivo da madeira que vai garantir sua proteção quando seca e em uso.
As serrarias produzem a maior diversidade de produtos: pranchas, pranchões, blocos, tábuas, caibros, vigas, vigotas, sarrafos, pontaletes, ripas e outros.
Pranchas e pranchões
No desdobro, a tora sofre cortes longitudinais resultando em peça com duas faces paralelas entre si, mas com os cantos irregulares (mortos) e com casca.
A prancha deve apresentar espessura de 40 mm a 70 mm e largura superior a 200 mm. O comprimento é variável. O pranchão caracteriza-se por espessura superior a 70 mm e largura superior a 200 mm. O comprimento também é variável.
As vigas são peças de madeira serrada utilizadas na construção civil. Apresentam-se na forma retangular, com espessura maior do que 40 mm, largura entre 110 e 200 mm e comprimento variável, de acordo com o pedido do solicitante.
As vigotas ou vigotes são uma variação de vigas, de menores dimensões, apresentando espessura de 40 mm a 80 mm e largura entre 80 e 110 mm.
As tábuas dão origem a quase todas as outras peças de madeira serrada por redução de tamanho. Apresentam-se na forma retangular, com espessura entre 10 e 40 mm, largura superior a 100 mm e comprimento variável, de acordo com o pedido do solicitante. Estes produtos são gerados a partir de toras, pranchas e pranchões.
Os caibros, ripas e sarrafos têm múltiplas aplicações tanto na construção civil como na fabricação de móveis. Os quadradinhos são variações do sarrafo, com menores dimensões, utilizadas normalmente para confecção de cabos de vassoura e pincéis.
Madeira beneficiada
A madeira beneficiada é obtida pela usinagem das peças serradas, agregando valor às mesmas. As operações são realizadas por equipamentos com cabeças rotatórias providas de facas, fresas ou serras, que usinam a madeira dando a espessura, largura e comprimento definitivos, forma e acabamento superficial da madeira. Podem incluir as seguintes operações: aplainamento, molduramento e torneamento e ainda desengrosso, desempeno, destopamento, recorte, furação, respigado, ranhurado, entre outras. Para cada uma destas operações existem máquinas específicas, manuais ou não, simples ou complexas, que executam vários trabalhos na mesma peça.
No aplainamento, as sobremedidas e as irregularidades são retiradas deixando a superfície mais lisa. O molduramento faz os cortes de encaixes – tipo macho-fêmea, por exemplo, – no comprimento para peças destinadas a forros, lambris, peças para assoalhos, batentes de portas, entre outros. No torneamento, as peças tomam a forma arredondada, como balaustres de escadas.
Dimensões das principais peças de madeira beneficiada
Peça Dimensões da secção transversal (mm)
Assoalho 20 x 100
Forro 10 x 100
Batente 45 x 145
Rodapé 15 x 150 ou 15 x 100
Taco 20 x 21
Fonte: NBR 7203 (1982).
As lâminas de madeira são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento das toras de madeira e seu posterior corte em lâminas. Existem dois métodos para a produção de lâminas: o torneamento e o faqueamento. No primeiro, a tora já descascada e cozida é colocada em torno rotativo. As lâminas assim obtidas são destinadas à produção de compensados. Por outro lado, a lâmina faqueada é obtida a partir de uma tora inteira, da metade ou de um quarto da tora, presa pelas laterais, para que uma faca do mesmo comprimento seja aplicada sob pressão, produzindo fatias únicas. Normalmente, essas lâminas são originadas de madeiras decorativas de boa qualidade, com maior valor comercial, prestando-se para revestimento de divisórias, com fins decorativos.
Os painéis de madeira surgiram da necessidade de amenizar as variações dimensionais da madeira maciça, diminuir seu peso e custo e manter as propriedades isolantes, térmicas e acústicas. Adicionalmente, suprem uma necessidade reconhecida no uso da madeira serrada e ampliam a sua superfície útil, através da expansão de uma de suas dimensões (a largura), para, assim, otimizar a sua aplicação.
O desenvolvimento tecnológico verificado no setor dos painéis à base de madeira tem ocasionado o aparecimento de novos produtos no mercado internacional e nacional, que vêm preencher os requisitos de uma demanda cada vez mais especializada e exigente.
Compensado
Os compensados surgiram no início do século XX como um grande avanço, ao transformar toras em painéis de grandes dimensões, possibilitando um melhor aproveitamento e, conseqüente, redução de custos.
O painel compensado é composto de várias lâminas desenroladas, unidas cada uma, perpendicularmente à outra, através de adesivo ou cola, sempre em número ímpar, de forma que uma compense a outra, fornecendo maior estabilidade e possibilitando que algumas propriedades físicas e mecânicas sejam superiores às da madeira original. A espessura do compensado pode variar de 3 a 35 mm, com dimensões planas de 2,10 m x 1,60 m, 2,75 m x 1,22 m e 2,20 m x 1,10 m, sendo esta a mais comum.
Extensamente utilizado na indústria de móveis e construção civil, seu preço varia conforme as espécies e a cola utilizadas, com a qualidade das faces e com o número de lâminas que o compõe. Há compensados tanto para uso interno quanto externo. Chapas finas de compensado apresentam vantagens sobre as demais madeiras industrializadas, pois são maleáveis e podem ser encurvadas.
São encontrados no mercado três tipos: laminados, sarrafeados e multissarrafeados. Os primeiros são produzidos com finas lâminas de madeira prensada. No compensado sarrafeado, o miolo é formado por vários sarrafos de madeira, colados lado a lado. O multissarrafeado é considerado o mais estável. Seu miolo compõe-se de lâminas prensadas e coladas na vertical, fazendo um “sanduíche”.
Os compensados podem ou não ser comercializados com aplicação de lâminas de madeira de uso mais nobre ou mesmo laminado plástico. Nesses casos há sempre a necessidade de revestimento das bordas.
Painéis
As chapas duras ou hardboards são obtidas pelo processamento da madeira de eucalipto, de cor natural marrom, apresentando a face superior lisa e a inferior corrugada. As fibras de eucalipto aglutinadas com a própria lignina da madeira são prensadas a quente, por um processo úmido que reativa esse aglutinante, não necessitando a adição de resinas, formando chapas rígidas de alta densidade de massa, com espessuras que variam de 2,5mm a 3,0 mm.
As chapas MDF (medium density fiberboard), com densidade de massa entre 500 e 800 kg/m³, são produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina sintética termofixa, que se consolidam sob ação conjunta de temperatura e pressão resultando numa chapa maciça de composição homogênea, de alta qualidade. Estas chapas apresentam superfície plana e lisa, adequada a diferentes acabamentos, como pintura, envernizamento, impressão, revestimento e outros. Estes painéis possuem bordas densas e de textura fina, apropriados para trabalhos de usinagem e acabamento.
As chapas MDF vêm preencher grande parte dos requisitos técnicos que eram demandados mas, não supridos pelas chapas de fibras em diversos usos (densidade média e maiores espessuras) e pelo aglomerado, boas característicasde usinabilidade e de acabamento, tanto com equipamentos industriais quanto com ferramentas convencionais.
Este tipo de painel pode ser serrado, torneado, lixado, furado, trabalhado em encaixes, malhetes e espigas e recebe bem pregos, parafusos e colas, desde que seguidas as recomendações do fabricantes quanto ao uso dos elementos corretos de fixação. Pode ser usado em móveis e na construção civil, com destaque para portas de armário, frentes de gavetas, tampos de mesa, molduras, pisos e outras aplicações.
No mercado essas chapas são encontradas em três versões: natural, revestida com laminado melamínico de baixa pressão (BP), de acabamento liso ou texturizado em distintos padrões, e revestida com película celulósica do tipo Finish Foil (FF), apresentando superfícies lisas ou texturizadas em vários padrões madeirados.
Devido ao uso relativamente especializado e nobre que se prevê para as chapas MDF, a matéria-prima preferida para sua fabricação é a madeira de florestas plantadas, com características uniformes e preferencialmente, de baixa densidade de massa e cor clara, sendo favorecido o pinus.
Ainda dentro deste tipo de painel, já são produzidas e utilizadas as HDF (high density fiberboards) que são chapas produzidas pelo mesmo processo a seco, como as MDF, exceto que em um valor mais alto de densidade de massa – acima de 800 kg/m³. Este tipo de painel, revestido com materiais apropriados, destina-se à fabricação de pisos, por exemplo.
O aglomerado é uma chapa de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamento. Essas partículas aglutinadas com resina sintética termofixa se consolidam sob a ação de alta temperatura e pressão. As chapas aglomeradas são encontradas no mercado, na sua aparência natural, revestidas com película celulósica do tipo Finish Foil – FF em padrões madeirados, unicolores ou fantasias, ou ainda, revestidas com laminado melamínico de baixa pressão – BP, que, por efeito de prensagem a quente, funde o laminado à madeira aglomerada formando um corpo único e inseparável.
São chapas estáveis, podendo ser cortadas em qualquer direção, o que permite o seu maior aproveitamento. O aglomerado deve ser revestido, sendo indicado na aplicação de lâminas de madeira natural e laminados plásticos.
É amplamente utilizado pela indústria de móveis, construção civil, embalagens, entre outros.
Algumas operações como fresagem, fixações, encabeçamentos, molduras, post forming, entre outras, requerem cuidados especiais com ferramentas e equipamentos. Normas e recomendações devem ser observadas para se obter maior uniformidade e acabamento na instalação do produto final. Os dispositivos de fixação utilizados devem ser aqueles indicados para este tipo de material, sob pena de serem obtidos resultados finais negativos caso estas recomendações não sejam seguidas.
Por não apresentar resistência à umidade ou à água, o aglomerado deve ser utilizado em ambientes internos e secos, para que suas propriedades originais não se alterem.
Os painéis de partículas orientadas ou oriented strand boards, mais conhecidos como OSB, foram dimensionados para suprir uma característica demandada, e não encontrada, tanto na madeira aglomerada tradicional quanto nas chapas MDF – a resistência mecânica exigida para fins estruturais.
Os painéis são formados por camadas de partículas ou de feixes de fibras com resinas fenólicas, que são orientados em uma mesma direção e então, prensados para sua consolidação. Cada painel consiste de três a cinco camadas, orientadas em ângulo de 90 graus umas com as outras.
A resistência destes painéis à flexão estática é alta, não tanto quanto a da madeira sólida original, mas tão alta quanto a dos compensados estruturais, aos quais substituem perfeitamente. O seu custo é mais baixo devido ao emprego de matéria-prima menos nobre, mas não admitem incorporar resíduos ou “finos”, como no caso dos aglomerados.
Os OSB têm a elasticidade da madeira aglomerada convencional mas, são mais resistentes mecanicamente. Os painéis OSB têm tido utilização no exterior, principalmente na construção habitacional. Nos EUA, a construção de casas apresenta características de uso intenso de madeira serrada e de painéis, especialmente em paredes internas e externas, pisos e forros e, nestes usos, os painéis OSB têm tido bom desempenho. Mais recentemente, estes produtos estão encontrando nichos de uso também em aplicações industriais, onde a resistência mecânica, trabalhabilidade, versatilidade e valor fazem deles alternativas atrativas em relação à madeira sólida. Entre estes usos, estão mobiliário industrial, incluindo estruturas de móveis, embalagens, contêineres e vagões.
No Brasil, a produção de OSB é recente e a demanda pelo uso deste produto está aumentando. Na construção civil, já é possível ver sua aplicação em pisos, divisórias (paredes), coberturas (telhados) e obras temporárias (tapumes e alojamentos). O produto nacional é certificado de acordo com as normas americanas, o que permite os usos citados.
Madeira estrutural composta
A madeira “engenheirada” inclui produtos já comuns em outros países, especialmente do Hemisfério Norte, mas ainda relativamente desconhecidos entre nós ou, no máximo, familiares apenas a uns poucos especialistas.
A madeira serrada classificada eletromecanicamente vem a ser madeira serrada, geralmente de coníferas, ensaiada não-destrutivamente (em máquinas de alta velocidade) quanto à flexão estática e identificada quanto à sua classe de resistência mecânica. Este produto é conhecido como machine evaluated lumber - MEL ou machine stress rated -MSR.
Este produto não é encontrado neste País por várias razões, entre as quais se inclui a falta de normatização das seções transversais das peças usadas em estruturas, o alto custo do equipamento e da operação, além da falta de tradição no uso de madeira de coníferas para fins estruturais.
Pode compor também este grupo a madeira laminada e colada, na qual as tábuas são dispostas e coladas, com as suas fibras na mesma direção, ampliando o comprimento ou a espessura. Vigas laminadas e coladas, fabricadas com madeiras de reflorestamento – pinus e eucalipto – preservadas contra ataque de insetos e fungos, além de protegidas contra fogo e umidade, são um produto já encontrado no setor da construção civil neste País.
Entretanto, outros produtos, manufaturados em maior ou menor grau de sofisticação, estão incluídos no grupo das madeiras estruturais compostas., como: LVL – laminated veneer lumber, PSL – parallel strand lumber e OSL – oriented strand lumber.
A tecnologia tem ampliado a gama de novos produtos derivados da madeira, seja em diferentes formas, seja em combinação com outros materiais, visando sempre ao melhor desempenho do produto no fim a que se destina, a otimização do uso da matéria-prima e a redução dos custos de processamento.
Muitos dos processos desenvolvidos baseiam-se no emprego de matéria-prima produzida em florestas de rápido crescimento especialmente para um determinado fim. Isto é reflexo de uma demanda especializada, exigente não só em relação ao desempenho do produto, mas também em relação à sua aparência. Exemplos podem ser facilmente apontados, como é o caso dos painéis MDF produzidos com misturas de espécies, resultando em painéis de cor mais escura, logo recusados pelo mercado mais sofisticado.
Contudo, uma vertente de interesse crescente tem sido a utilização de resíduos de processamento mecânico ou químico de madeiras na produção de painéis, dentro do princípio de reuso ou mesmo de reciclagem de materiais
Exemplo recente é o desenvolvimento de painéis produzidos com madeira sólida e com partículas de madeira tratada com CCA, um preservante de madeira à base de cobre, cromo e arsênio. Este material, proveniente de descarte, passaria a constituir-se em potencial contaminante ambiental. Com o reaproveitamento destes produtos na forma de painéis, um potencial agente contaminante passou a constituir-se matéria-prima, gerando outros produtos de alta durabilidade.
O mercado requer produtos de bom desempenho, menor custo, esteticamente agradáveis e, crescentemente, sadios do ponto de vista ambiental.
Fonte: Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT / Secretaria da Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico - SCTDE |
