Rendimiento de paneles de madera laminada encolada cruzada de eucalipto, árbol del caucho y bambú
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i8.17181Palabras clave:
Producto de ingeniería; Resorcinol-formaldehído; Sustentabilidad.Resumen
El objetivo de esta investigación fue evaluar las propiedades físicas y mecánicas de los paneles de madera laminada encolada cruzada (MLCC) y de bambú laminado encolado cruzado (BLCC). Para el pegado de chapas de madera (Eucalyptus grandis y Hevea brasiliensis) y bambú (Dendrocalamus giganteus) se utilizó un adhesivo a base de resorcinol-formaldehído (RF) usó en proporción de 350 g.cm-2 por doble línea de cola. Los portaobjetos se prensaron en frío a una presión de 1 MPa a temperatura ambiente durante un período de 24 horas. Se adoptaron tres tratamientos basados en especies: 1) laminillas de eucalipto; 2) laminillas árbol del caucho; 3) laminillas bambú. Se evaluó la densidad aparente, el contenido de humedad, la absorción de agua, el módulo de elasticidad de flexión estática (MOE) y el módulo de ruptura (MOR) en paralelo y perpendicular y la resistencia al corte en la línea de cola. Los resultados del análisis químico indicaron un mayor contenido de extractos y lignina para eucalipto. El bambú fue el de mayor densidad, diferenciándose significativamente de los demás. Los paneles MLCC de árbol de caucho mostraron un menor contenido de humedad y una mayor tasa de absorción de agua. Para la propiedad MOE paralelo, los paneles MLCC del árbol de caucho mostraron un valor medio más alto mientras que el MOR perpendicular de los paneles de bambú mostró un valor medio más alto. Para la resistencia al corte en la línea de cola, todos los tratamientos evaluados cumplieron con los requisitos normativos de EN-314-2: 1993. Entre las especies analizadas se recomienda el bambú, que ha mostrado un gran potencial para la fabricación de MLCC, además de representar una opción sostenible para el futuro.
Citas
Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2003). ABNT. NBR 11941 - Madeira: determinação da densidade básica. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2010). ABNT. NBR 7989 - Pasta celulósica e madeira: determinação de lignina insolúvel em ácido. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2012). ABNT. NBR ISO 12466-1 - Madeira compensada: qualidade de colagem - Parte 1 - Métodos de ensaio. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2017). ABNT. NBR 13999 - Papel, cartão, pastas celulósicas e madeira: determinação do resíduo (cinza) após a incineração a 525 °C. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2010). ABNT. NBR 14853: Madeira: determinação do material solúvel em etanol-tolueno e em diclorometano e em acetona. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT. (1997). NBR 7190 - Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, Brasil.
Associação Brasileira De Normas Técnicas. ABNT. (2011). NBR 9486 - Compensado: determinação de absorção de água. Rio de Janeiro, Brasil.
Alencar, J. B. M. & Moura, J. D. M. (2014). Qualidade da adesão da madeira de pinus e eucalipto para produção de painéis estruturais cross laminated timber (CLT). In Anais, 15 Encontro Nacional De Tecnologia Do Ambiente Construído (pp. 3388-3397). Maceió, ENTAC. https://doi.org/10.17012/entac2014.385
American Society for Testing and Materials. ASTM. (1995). D 143-94 - Standard methods of testing small clear specimens of timber. Philadelphia, EUA. https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D143-94.htm
American Society for Testing and Materials. ASTM. (2012). ANSI/APA PRG 320 - Standard for performance-rated cross-laminated timber. New York, EUA.
Baño, V., Godoy, D. & Vega, A. (2016). Experimental and numerical evaluation of cross-laminated timber (CLT) panels produced with pine timber from thinnings in Uruguay. In Anais, 8 World Conference on Timber Engineering. Vienna, WCTE. file:///D:/Downloads/WCTE_2016_BaoGodoyandVega.pdf.
Barbosa, J. C., Michelon, A. L. S., Araujo, V. A., Gava, M., Morales, E. A. M., Garcia, J. N., Lahr, F. A. R. & Christoforo, A. L. (2015). Medium density particleboard reinforced with bamboo laminas. BioResouces, 10 (1), 330-335. https://doi.org/DOI:10.15376/biores.10.1.330-335
Batista, D. C., Klitzke, R. J. & Santos, C. V. T. (2010). Densidade básica e retratibilidade da madeira de clones de três espécies de Eucalyptus. Ciências Florestais, 20 (4), 667-674. https://doi.org/10.5902/198050982425
Borges, L. M., Quirino, W. F. (2004). Higroscopicidade da madeira de Pinus caribaea var. hondurensis tratado termicamente. Revista Biomassa & Energia 1(2), 173-182.
Brito, F. M. S., Paes, J. B., Oliveira, J. T. D., Arantes, M. D. C. & Fantuzzi Neto, H. (2015). Caracterização anatômica e física do bambu gigante (Dendrocalamus giganteus Munro). Floresta & Ambiente, 22 (4), 559-566. https://doi.org/10.1590/2179-8087.033913
Brito, F. M. S., Paes, J. B., Oliveira, J. T. D., Arantes, M. D. C., Dudecki, L. (2018). Chemical characterization and biological resistance of thermally treated bamboo. Construction and Building Materials, 262, 120033. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120033
European Committee for Standardization. CEN (1993). EN 314-2 - Plywood - Bonding quality - Part 2: Requirements. Brussels, Belgium. https://apawood-europe.org/official-guidelines/european-standards/individual-standards/en-314-2/
Centro de Gestão e Estudos Estratégicos - CGEE. (2018). Economia do Bambu no Brasil: Tecnologia e Inovação na Cadeia Produtiva – Perspectivas e Desafios. Documento contendo o relatório técnico e analítico do seminário e da oficina de trabalho. Brasília, Brasil. Recuperado maio 10, 2018, de https://www.cgee.org.br/documents/10195/734063/3368_Nota+T%C3%A9cnica+Cadeia+Produtiva+do+Bambu.pdf/2118fc55-dd2e-4a0c-994c-55525879fd2b?version=1.0
Coradin, V. T. R., Camargos, J. A. A., Pastore, T. C. M. & Christo, A. G. (2010). Madeiras comerciais do Brasil: chave interativa de identificação baseada em caracteres gerais e macroscópicos = Brazilian commercial timbers: interactive identification key based on general and macroscopic features. Serviço Florestal Brasileiro, Laboratório de Produtos Florestais: Brasília.
Drumond, P. M. & Wiedman, G. (2017). Bambus no Brasil: da biologia à tecnologia. Rio de Janeiro: ICH.
Deutsches Institut Für Normung DIN. (1981). DIN 68705-3: Plywood: building-veneer plywood. (DIN). Berlin, Alemanha. https://infostore.saiglobal.com/en-us/Standards/DIN-68705-3-1981-456327_SAIG_DIN_DIN_1028106/
Ecker, T. W. P., Miotto, J. L. & Turmina, G. (2017). Painéis de madeira laminada colada cruzada para lajes: avaliação experimental mecânica sob diferentes níveis de consumo de adesivo. Ciência & Engenharia 26(1), 17-25. https://doi.org/10.14393/19834071.2017.38569
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. EMBRAPA. (2019). Transferência de tecnologia florestal. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Colombo, PR. Recuperado fevereiro 22, 2019, de https://www.embrapa.br/florestas/transferencia-de-tecnologia/eucalipto/perguntas-e-respostas
Eufrade Júnior, H. J., Ohto, J. M., Silva, L. L., Palma, H. A. L. & Ballarin, A.W. B. (2015). Potential of rubberwood (Hevea brasiliensis) for structural use after the period of latex extraction: a case study in Brazil. Journal of Wood Science, 61(4), 384-390. https://doi.org/10.1007/s10086-015-1478-7
Faria, D. L., Santos, C. A.; Furtini, A. C. C., Mendes, L. M. & Guimarães Júnior, J. B. (2019a). Qualidade da madeira de Hevea brasiliensis visando a produção de celulose e papel. Agrarian Academy, 6(11), 303-314. https://doi.org/10.18677/Agrarian_Academy_2019a29
Faria, D. L., Ribeiro, L. P., Oliveira, K. M. & Guimarães Júnior, J. B. (2019b). Propriedades físicas e mecânicas de painéis de lâminas paralelas (PLP) produzidos com madeira de Hevea brasiliensis. Ciência da Madeira, 10(3), 247 254. https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v10n3p237-254
Forest Products Laboratory. (2010). Wood handbook – Wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. Madison, WI: U.S. https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fpl_gtr190.pdf
Gallio, E., Schulz, H. R., Guerreiro, L., Cruz, N. D., Zanatta, P., Silva Júnior, M. A. P. & Gatto, D. A. (2020). Thermochemical behavior of Eucalyptus grandis wood exposed to termite attack. Maderas Ciencia y Tecnologia, 22(2), 157-166. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2020005000202
Giorgi, R. S. N., Quirino, V. A. & Meirelles, C. R. M. (2020). Contexto para a utilização da madeira como sistema estrutural em edifícios habitacionais/Context for the use of wood as a structural system in housing buildings. Brazilian Journal of Development, 6(3), 9760-9775. https://doi.org/10.34117/bjdv6n3-014
Huang, X., Li, F., Hoop, C., Jiang, Y., Xie, J. & Qi, J. (2018). Analysis of Bambusa rigida bamboo culms between internodes and nodes: Anatomical characteristics and physical–mechanical properties. Forest Products Journal, 68(2), 157-162. https://doi.org/10.13073/FPJ-D-17-00035
Indústria Brasileira de Árvores (IBÁ). (2019). Relatório Anual 2019. https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/iba-relatorioanual2019.pdf
Indústria Brasileira de Árvores (IBÁ). (2020). Relatório Anual 2020. https://iba.org/datafiles/publicacoes/relatorios/relatorio-iba-2020.pdf
Iwakiri, S. (2005). Painéis de Madeira Reconstituída. Curitiba: FUPEF.
Iwakiri, S., Matos, J. L. M., Ferreira, E. S., Prata, J. G., Trianoski, R. 2012. Produção de Painéis Compensados Estruturais com Diferentes Composições de Lâminas de Eucalyptus Saligna e Pinus caribaea. Revista Árvore, 36(3). https://doi.org/10.1590/s0100-67622012000300019
Iwakiri, S., Trianoski, R., Weber, A. M., Bonfatti Jr, E. A., Pereira, G. F., Bueno, J. A., Cechin, L. & Raia, R. Z. (2017). Efeitos do tratamento de partículas e aceleradores de endurecimento na produção de painéis cimento-madeira de Hevea brasiliensis. Floresta, 47(3), 289-296. http://dx.doi.org/10.5380/rf.v47i3.51636
Kaboli, H., Clouston, P. L. & Lawrence, S. (2020). Feasibility of two northeastern species in three-layer ANSI-approved cross-laminated timber. Journal of Materials in Civil Engineering, 32(3), e04020006. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003058
Kazmierczak, S., Hillig, E. & Iwakiri, S. (2017). Painéis compensados fabricados com lâminas de três espécies de eucaliptos. Floresta e Ambiente, 24, e00111614. http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.111614
Lima, A. L., Shirasuna, R. T., Mena, L. E. H., Lipschhits, D. L., Pécora, A. A. B. & Bizzo, W. A. (2017). Potencial de produção sustentável a partir de bambus brasileiros: energia, biocombustíveis e matérias-primas. In: P. M. Drumond, G. Wiedman (Ed), Bambus no Brasil: da biologia à tecnologia (pp. 601-625). Rio de Janeiro: ICH.
Liu, Z., Fei, B., Jiang, Z., Cai, Z. & Liu, X. (2014). Important properties of bamboo pellets to be used as commercial solid fuel in China. Wood Science Technology, 48(5), 903–917. https://doi.org/10.1007/s00226-014-0648-x
Logsdon, N. B. & Calil Junior, C. (2002). Influência da umidade nas propriedades de resistência e rigidez da madeira. Cadernos de Engenharia de Estruturas 4(18), 77-107.
Lucena, R. C. (2017). Análise teórica de rigidez e resistência à flexão de painéis de madeira lamelada colada cruzada. 2017, 74p. (Trabalho de conclusão de curso). Engenharia Civil. Universidade de Santa Catarina. Florianópolis, SC. Brasil. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/182249
Mallo, M. F. L. & Espinoza, O. (2015). Conscientização, percepções e vontade de adotar a madeira laminada cruzada pela comunidade de arquitetura nos Estados Unidos. Journal of Cleaner Production, 94, 198-210. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.01.090
Marinho, N. P., Nisgoski, S., Klock, U., Andrade, A. S. & Muñiz, G. I. B. (2012). Análise química do bambu-gigante (Dendrocalamus giganteus wall. ex munro) em diferentes idades. Ciência Florestal, 22(2), 417-422. http://dx.doi.org/10.5902/198050985749
Melo, R. R., Stangerlin, D. M., Sousa, A. P., Cademartori, P. H. G. & Schneid, E. (2015). Propriedades físico-mecânicas de painéis aglomerados madeira-bambu. Ciência Rural, 45(1), 35-42. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20120970
Morais, W. W. C., Haselein, C. R., Susin, F., Vivian, M. A. & Souza, J. T. (2018). Uso de Bambusa tuldoides e Eucalyptus grandis para confecção de painéis aglomerados. Ciência Florestal, 28(2), 746-757. http://dx.doi.org/10.5902/1980509832088
Nascimento, A. M., Garcia, R. A., Della Lucia, R. M. (2013). Qualidade de adesão de juntas coladas de diferentes espécies comerciais de madeira. Cerne 19(4), 593-601. https://doi.org/10.1590/S0104-77602013000400009
Paes, J. B., Oliveira, A. K. F., Oliveira, E., Lima, C. R. (2009). Caracterização físico-mecânica do laminado colado de bambu (Dendrocalamus giganteus). Ciência Florestal, 19(1), 41-51. https://doi.org/10.5902/19805098418
Parra-Serrano, L. J., Piva, M. E. M., Cerchiari, A. M. F., Lima, I. L. & Garcia, J. N. (2018). Use of Hevea brasiliensis Rubberwood for Glulam Beam Production. Floresta e Ambiente, 25(2), e038616. https://doi.org/10.1590/2179-8087.038616
Pereira, M. C. M. (2014). Metodologia para estudo da caracterização estrutural de painéis de madeira laminada colada cruzada. 2014, 107p. (Dissertação de Mestrado). Ciência e engenharia de materiais. Universidade de São Paulo, São Paulo, SP. Brasil. https://doi.org/10.11606/D.18.2015.tde-07052015-084252
Pinto, E. M., Machado, G.O., Felipetto, R. P. F., Christoforo, A. L., Lahr, F. A. R. & Calil Júnior, C. (2016). Thermal Degradation and Charring Rate of Corymbia Citriodora and Eucalyptus Grandis Wood Species. The Open Construction and Building Technology Journal, 10 (Suppl 3), 450-456. http://dx.doi.org/10.2174/1874836801610010450
Ramos, L. M. A., Latorraca, J. V. F., Castor Neto, T. C., Martins, L. S. & Severo, E. T. D. (2016). Anatomical characterization of tension wood in Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Mull. Arg. Revista Árvore, 40(6), 1099-1107. http://dx.doi.org/10.1590/0100-67622016000600016
Riyaphan, J., Phumichai, T., Neimsuwan, T., Witayakran, S., Sungsing, K., Kaveeta, R. & Phumichai, C. (2015). Variability in chemical and mechanical properties of Pará rubber (Hevea brasiliensis) trees. Science Asia, 41(4), 251-258. http://dx.doi.org/10.2306/scienceasia1513-1874.2015.41.251
Rosa, R. A., Paes, J. B., Segundinho, P. G. A., Vidaurre, G. B. & Oliveira, A. K. F. (2016). Influências da espécie, tratamento preservativo e adesivos nas propriedades físicas do bambu laminado colado. Ciência Florestal, 26(3), 913-924. https://doi.org/10.5902/1980509824220
Segundinho, P. G. A., Silva, A. C., Gonçalves, F. G. & Regazzi, A. J. (2018). Caracterização da madeira laminada colada de Eucalyptus sp. produzida com adesivos resorcinol-fenol-formaldeído e poliuretano. Ciência da Madeira, 9(2), 123-133. https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v9n2p123-133
Silva, A. G., Costa, E., Binotti, F. F. S. & Scaloppi Júnior, E. J. (2018). A profundidade da semeadura afeta a velocidade da emergência de Hevea brasiliensis. Revista Ciência Agrícola, 6(3), 51-55. https://doi.org/10.28998/rca.v16i3.4146
Silveira, L. H. C., Rezende, A.V. & Vale, A. T. (2013). Teor de umidade e densidade básica da madeira de nove espécies comerciais amazônicas. Acta Amazonica, 43(2), 79-184. https://doi.org/10.1590/S0044-59672013000200007
Soares, S. S., Guimarães Júnior, J. B., Mendes, L. M., Mendes, R. F., Protásio, T. P. & Lisboa, F. J. N. (2017). Valorização do bagaço de cana-de-açúcar na produção de painéis aglomerados de baixa densidade. Ciência da Madeira, 8(2), 64-73. https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v8n2p64-73
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Hudson Venâncio Silva Garcia; Ana Carolina Corrêa Furtini ; Flávia Maria Silva Brito; Carolina Aparecida dos Santos; David Augusto Ribeiro; José Benedito Guimarães Júnior ; Lourival Marin Mendes
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
