A produção de painéis de cimento-madeira no Brasil, ainda inexiste em escala industrial, apesar de ser um produto já consolidado em diversos países. Estes painéis comparados a outros tipos de chapas, como compensados e sarrafeados, apresentam menores exigências em relação à matéria-prima (madeira), quanto a sua forma, dimensões, defeitos naturais, etc.
Os painéis de cimento-madeira possuem uma longa história de aplicação e aceitação no setor de construção civil, principalmente na Europa e Ásia, com uma produção de 2,5 milhões de m3 em 1996. A produção em larga escala de chapas de cimento-madeira, surgiu em 1976 na Alemanha e atualmente estes painéis são bastante utilizados além da Alemanha, no Japão, na Rússia, dentre outros. Possivelmente, este quadro já tenha se modificado uma vez que nas últimas décadas ocorreram uma expansão da produção de chapas de fibro-cimento (Wood fibre cement) nos Estados Unidos e de chapas de cimento-madeira (Cement-bonded particleboard) no México.
As razões para sua boa aceitação se deve, entre outros fatores, às propriedades apresentadas, tais como: resistência ao ataque de fungos e cupins, bom isolante térmico e acústico, virtualmente incombustível e de fácil trabalhabilidade.
O uso de resinas sintéticas, como a fenol-formaldeído, tem seu uso limitado devido principalmente a sua durabilidade e a uma alta combustibilidade, além do que, são produtos derivados do petróleo, o que contribuem para a elevação dos custos. Estes fatores contribuem para que a utilização dos painéis de cimento-madeira, ganhem uma posição de destaque entre os produtos florestais. Porém algumas limitações, como a incompatibilidade de várias espécies podem, de certa forma, restringir o emprego desses painéis. Isto ocorre devido a presença de algumas substâncias químicas da madeira que retardam a pega e endurecimento do compósito, prejudicando as propriedades finais da chapa. Apesar desta adversidade, várias pesquisas, ainda poucas realizadas no Brasil, têm mostrado que tratamentos adequados são capazes de tornar essas espécies aceitáveis, minimizando assim seus efeitos inibidores.
O emprego dessas chapas são promissoras, considerando a possibilidade e a necessidade de melhor utilização dos resíduos gerados tanto na exploração florestal, bem como no processamento industrial, onde estes ainda são altamente desprezados. Esta prática, resultaria por aumentar o valor agregado da madeira, minimizaria os depósitos de resíduos, e criaria a possibilidade de instalação de novas empresas gerando receitas e novos empregos.
As linhas de produção industrial dos painéis de cimento-madeira podem ser adequadas às necessidades da qual um determinado produto possa exigir, podendo-se implementar sistemas de módulos pré-fabricados. Desta maneira, processos de construções simples podem ser desenvolvidos, resultando em maior produtividade da construção, podendo viabilizar a implementação de projetos de interesse social na construção de escolas, postos de saúde, casas populares, construções rurais.
Composição Das Chapas
A tecnologia de produção dos painéis de cimento-madeira é muito similar ao processo de produção de aglomerados com resina sintética. Esse tipo de painel (cimento-madeira) apresenta uma composição relativamente simples. Ele é composto basicamente de partículas ou fibras de madeira (Agregado), cimento Portland (Aglomerante) e água, numa proporção de 1:3:1,5 (com base no peso). Aditivos químicos têm sido empregados com o propósito de reduzir o tempo de endurecimento do cimento, acelerando o desenvolvimento da resistência.
Em geral a maioria dos produtos lignocelulósicos podem, teoricamente, ser empregados como matéria-prima para, junto com o cimento, compor as chapas minerais. A exigência maior se refere quanto a composição química desse material, a qual pode afetar a solidificação do cimento.
As essências florestais são geralmente as mais utilizadas nas indústrias de painéis, apesar de que estudos tem sido realizados, visando o aproveitamento de resíduos vegetais, tais como, casca do coco, bagaço da cana, casca de arroz, etc.
Pesquisas mostram que a capacidade de solidificação do cimento na presença da madeira, é determinada pela composição química da mesma. Os extrativos da madeira são os de inibição da solidificação do cimento. Seus princípios ativos são os compostos fenólicos e os carboidratos livres. Assim, a limitação intrínseca ao uso de uma determinada matéria-prima, está relacionada, principalmente a garantia do seu suprimento contínuo e das suas propriedades químicas .
Tratamentos têm sido empregados, com sucesso, visando eliminar ou minimizar os efeitos inibidores de substâncias químicas presentes na madeira. Estes se baseiam essencialmente na redução destas por meio físico, químico ou biológico.
A madeira, matéria-prima mais utilizada como agregado, é utilizada sob duas formas, ou seja, na forma de pequenas partículas que compõe os painéis chamados de cimento-madeira, ou na forma de fibras que compõe os painéis conhecidos como fibro-cimento. Os aglomerantes inorgânicos empregados na manufatura das chapas minerais são a gipsita (gesso natural) e o cimento Portland, sendo este último um dos mais empregados.
A combinação entre a madeira nas suas duas diferentes formas e os tipos de aglomerante, gesso e cimento Portland, geram as principais categorias de produtos que são destinados a vários e diferentes usos.Estes produtos são os mais difundidos e utilizados em vários países e apresentam as principais características que fazem com que as chapas de cimento-madeira sejam um material ideal para uso tanto em exterior como interior em construções civis.
Os aditivos podem ser orgânicos e inorgânicos quanto a sua composição. Em chapas de cimento-madeira tem sido empregados com o propósito de se reduzir o tempo de endurecimento do cimento, acelerando a pega e encurtando a cura. Os aceleradores, como são chamados, tem a função de eliminar os efeitos desfavoráveis das substâncias da madeira solúveis em água, sobre o endurecimento, além de reduzir o longo período de tempo de cura dos painéis. Os sais, cloreto de cálcio e cloreto de magnésio são alguns dos aditivos utilizados.
O aditivo acelerador cloreto de cálcio é o que vem sendo, destacadamente, o mais utilizado durante décadas, provavelmente, porque este aditivo acelera eficientemente a hidratação dos silicatos de cálcio, principalmente o C3S, além de ser muito barato.
Aditivos minerais, como a sílica fume, também são empregados em chapas minerais. A substituição do cimento Portland por várias porções de sílica fume tem um efeito surpreendente sobre as propriedades de resistência das chapas feitas com espécies de baixa compatibilidade. A efetiva proporção de sílica fume para substituir o cimento na mistura vai depender da espécie.
Processo De Produção
Os painéis de cimento-madeira, são produzidos em plantas relativamente pequenas, quando comparadas às plantas de aglomerado convencional. Essa pequena capacidade é devido à lenta velocidade de cura dos painéis.
Um número desses colchões, são depositados sob aparatos (placas) onde serão prensados e grampeados por meio de um dispositivo especialmente desenhado. A formação do colchão na estação formadora, que varia de planta para planta, é realizada sobre aparatos de aço em uma linha que se movimenta ininterruptamente. Uma mistura contendo partículas finas são depositadas para formar as camadas superficiais das chapas e outra, com partículas maiores, formam o miolo.
Logo após serem grampeadas, as chapas são transferidas para uma câmara de cura para o endurecimento e o desenvolvimento da resistência e, as mesmas ficam ali por um período de 6 a 8 h a uma temperatura de 600 C. O objetivo das chapas permanecerem nessas câmaras, é obter uma boa hidratação do cimento e não deixar que ocorra perda de calor. Com a elevação da temperatura de cura aumenta-se a velocidade do endurecimento e resistência. À pressão atmosférica o processo pode ser considerado como um caso especial de cura úmida.
Ao completar o processo de cura, as chapas retornam a prensa onde os grampos são abertos e os aparatos de prensagem retornam para linha de produção. As chapas são esquadrejadas e estocadas em pátio, por 10 a 14 dias. Pesquisas no Japão indicam que, com a inclusão de um autoclave na linha de produção e com modificações na formulação dos materiais dos painéis, pode ser eliminada a necessidade de curar as chapas em pátio.
Após a maturação, os painéis são transportados através de uma estufa de secagem, que assegurará que os mesmos ficarão com o teor de umidade entre 9 a 10%. Já condicionadas, as chapas recebem o acabamento final para que então possam estar disponíveis para comercialização.
Sua provada versatilidade permite, que os painéis de cimento-madeira sejam utilizados em uma vasta gama de aplicações, superior a qualquer outro tipo de painel. Desde o início dos anos sessenta, os painéis de cimento-madeira, têm sido utilizados sucessivamente em ambientes com variações climáticas, tais como, quente e frio e seco e úmido.
A aplicação dos painéis de cimento-madeira vai além dos usos indicados para o aglomerado convencional, especialmente em ambientes úmidos e com riscos de incêndios, onde o emprego de aglomerados convencionais se torna inadequado
Os painéis de cimento-madeira são muito versáteis. Esse painel é relativamente resistente, de peso leve, resistente ao fogo e umidade. Esse painel já foi comparado com uma grande variedade de produtos. Destes podem se destacar, painéis à base de madeira, tais como, compensados, chapas de média densidade e o aglomerado à base de uréia-formaldeído. Dados sobre propriedades mecânicas, resistência à umidade, resistência à abrasão, trabalhabilidade, estabilidade dimensional, etc., foram comparados entre esses produtos e os resultados indicam que os painéis de cimento-madeira apresentam grandes potencialidades de mercado.
O uso é destacado para paredes de casas pré-fabricadas, bancadas (para-peito), pisos, revestimento de túneis, paredes divisórias, paredes isolantes térmico e acústico, portas corta fogo, forros de casas, etc. A sua utilização não abrange somente residências , mas também pavilhões, estádios e edifícios públicos, estando presentes em banheiros, lavanderias, cozinhas, etc.
João Vicente de Figueiredo Latorraca
Maio/2003 |
