Publicação
Fendas de secagem em vigas de madeira: causas, efeitos na capacidade resistente e métodos de reparação
| Resumo: | A madeira é um material higroscópico, e por isso, está em constante troca com o ambiente circundante. Sob condições de humidade relativa e temperatura constantes, a madeira tende a atingir um teor em água de equilíbrio constante. Além de higroscópica, a madeira é heterogénea, anisotrópica e retrátil. No entanto, o comportamento retrátil da madeira só se verifica, quando esta varia de teor em água para patamares inferiores ao seu ponto de saturação das fibras, ponto a partir do qual a madeira começa a perder água higroscópica contida nas paredes celulares. A heterogeneidade e a anisotropia da madeira, fazem com que a retração da madeira seja distinta para as três direções fundamentais de crescimento. A retração tangencial é cerca de 1.5 a 2 vezes superior à radial. Este diferencial nas retrações transversais da madeira, são a principal causa da ocorrência de fendas longitudinais às fibras da madeira. Estas ocorrem normalmente devido a processos de secagem não controlados, que resultam em tensões de tração internas transversais às fibras superiores às resistentes, sendo esta uma das propriedades fracas do material lenhoso. Estas fendas desenvolvem-se segundo planos radiais. Uma madeira com um coeficiente de anisotropia (relação entre a retração tangencial e radial) próximo da unidade, considera-se como sendo estável dimensionalmente, e menos propensa ao surgimento de fendas e empenos. No entanto, as condições higrotérmicas do ambiente circundante de uma peça de madeira não são constantes, fazendo com que a madeira perca e ganhe humidade em função da variação do clima circundante, sempre em busca do teor em água de equilibro. Como o transporte de humidade no interior da madeira é lento, as camadas externas de uma dada secção atingem mais rapidamente o teor em água de equilibro que as camadas internas. Esta diferente entre teores em água entre camadas adjacentes, designado como gradiente de humidade, resulta num diferencial de extensões de retração, e por conseguinte em tensões internas, que quando ultrapassam a capacidade resistente à tração transversal às fibras se libertam em forma de fenda. São vários os fatores que estão na génese do aparecimento de fendas e do modo como estas afetam a resistência dos elementos estruturais de madeira. Contudo existem métodos e técnicas de reparação especialmente desenvolvidos, para minimizar ou anular o seu efeito negativo na capacidade portante dos elementos estruturais de madeira. |
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| Autores principais: | Costa, Luís António Veiga da |
| Assunto: | Tensões induzidas pela humidade Gradientes de humidade Retração Higroscopicidade Anisotropia Fendas Tensões internas Capacidade resistente Moisture induced stresses Moisture gradients Shrinkage Hygroscopicity Anisotropy Cracks Internal stresses Load-bearing capacity |
| Ano: | 2015 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A madeira é um material higroscópico, e por isso, está em constante troca com o ambiente circundante. Sob condições de humidade relativa e temperatura constantes, a madeira tende a atingir um teor em água de equilíbrio constante. Além de higroscópica, a madeira é heterogénea, anisotrópica e retrátil. No entanto, o comportamento retrátil da madeira só se verifica, quando esta varia de teor em água para patamares inferiores ao seu ponto de saturação das fibras, ponto a partir do qual a madeira começa a perder água higroscópica contida nas paredes celulares. A heterogeneidade e a anisotropia da madeira, fazem com que a retração da madeira seja distinta para as três direções fundamentais de crescimento. A retração tangencial é cerca de 1.5 a 2 vezes superior à radial. Este diferencial nas retrações transversais da madeira, são a principal causa da ocorrência de fendas longitudinais às fibras da madeira. Estas ocorrem normalmente devido a processos de secagem não controlados, que resultam em tensões de tração internas transversais às fibras superiores às resistentes, sendo esta uma das propriedades fracas do material lenhoso. Estas fendas desenvolvem-se segundo planos radiais. Uma madeira com um coeficiente de anisotropia (relação entre a retração tangencial e radial) próximo da unidade, considera-se como sendo estável dimensionalmente, e menos propensa ao surgimento de fendas e empenos. No entanto, as condições higrotérmicas do ambiente circundante de uma peça de madeira não são constantes, fazendo com que a madeira perca e ganhe humidade em função da variação do clima circundante, sempre em busca do teor em água de equilibro. Como o transporte de humidade no interior da madeira é lento, as camadas externas de uma dada secção atingem mais rapidamente o teor em água de equilibro que as camadas internas. Esta diferente entre teores em água entre camadas adjacentes, designado como gradiente de humidade, resulta num diferencial de extensões de retração, e por conseguinte em tensões internas, que quando ultrapassam a capacidade resistente à tração transversal às fibras se libertam em forma de fenda. São vários os fatores que estão na génese do aparecimento de fendas e do modo como estas afetam a resistência dos elementos estruturais de madeira. Contudo existem métodos e técnicas de reparação especialmente desenvolvidos, para minimizar ou anular o seu efeito negativo na capacidade portante dos elementos estruturais de madeira. |
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