AULA 01 MATERIAIS II

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Apresentações 
 Otacisio Gomes Teixeira 
• Técnico agropecuário - IFBAIANO 2007 
• Engenheiro civil - UFBA 2013 
• Esp. Engenharia de Produção – Uninter – 2015 
• Esp. Engenharia de Segurança - Ucam – 2016 
• Mestrando em Engenharia civil – UFBA(PPEC) 2018 
 Irmãos A.R Ltda 
OGQ Engenharia Ltda 
 
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PLANO DE ENSINO 
 
 
CRONOGRAMA 
Apresentação da disciplina 
- É permitido ao aluno parar a aula a qualquer momento a fim de prestar 
esclarecimento; 
 
- Não entendeu? Pergunte... 
 
- Proibido o uso de máquinas programáveis, celulares e smartphones 
durante as avaliações; 
 
- Slides serão enviados; 
 
- Utilizar livros e/ou apostilas; 
 
- Sempre consultar a norma. 
 
 
 
 
 
Madeira para construção civil 
Guanambi 
Dezembro, 2017 
 
Professor: Otacisio Gomes Teixeira 
otacisiogteixeira@hotmail.com 
 
Materiais de construção civil 
II 
Aula 1 
INTRODUÇÃO 
Consolidar a formação em 
ciência de materiais 
 
Introduzir conhecimentos 
básicos dos principais 
materiais de construção 
 
Enfoque científico 
 
 Entender o comportamento 
 Analisar novos materiais 
 Profissional capaz de: 
 
 Especificar materiais 
 
 Selecionar fornecedores 
 
 Especificar ensaios 
 
 Analisar resultados de ensaios 
 
 Aperfeiçoar materiais 
 
 Desenvolver novos produtos 
 
 Trabalhar na indústria de materiais 
Objetivos da Disciplina 
 Solo 
 Madeira 
 Rochas 
 Gesso 
 Cal 
 Cinzas 
vulcânicas 
 Vidro 
 Cobre 
 Aço 
 Concreto de cimento 
Portland 
 Concreto armado 
 Asfaltos naturais e 
artificiais 
Materiais de Construção 
Introdução 
 Alumínio 
 PVC 
 Poliéster 
 Colas 
 Epoxi 
 Acrílica 
 PVA 
 Fibras 
 Vegetais (sisal com gesso, cimento –celulose...) 
 Minerais (cimento amianto, cimento com fibra 
devidro, carbono...) 
 Metálicas (concreto com fibras de aço) 
 
Materiais de Construção 
Introdução 
• Generalidades 
• Um dos mais antigo materiais de construção (palafitas); 
 
 
 
• Facilidade de obtenção; 
• Facilidade de adaptação. 
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Relação resistência e densidade 
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Classificação das árvores 
•Madeiras duras 
• Provenientes de árvores frondosas (dicotiledôneas, da classe 
angiosperma). (Monocotiledôneas) 
• Crescimento lento – peroba, ipê, aroeira, carvalho 
• Melhores qualidades; 
• Madeira de lei. 
Jatobá Mogno Cedro 
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ANGIOSPERMA 
Classificação das árvores 
•Madeiras macias -moles 
• Proveniente de árvore conífera ( gimnosperma) 
• Crescimento rápido – Pinheiro do Paraná, pinheiro europeu, 
Araucária Pinheiro 
Pinus 
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GIMNOSPERMA 
Crescimento das árvores 
Crescimento das árvores 
• Casca 
• Camada morta; 
• Proteção da árvore; 
• Espessura variável com a idade 
Crescimento das árvores 
• Câmbio 
• Tecido merismático (em constante transformação) 
• Celulose e lignina (anéis de crescimento) 
• Alburno ou branco 
• Células vivas, conduz seiva das raízes para as folhas; 
• Espessura variável, conforme espécie, 3 a 5 cm; 
• Cerne 
• Com crescimento as células vivias do alburno tornam-se inativas e 
constituem o cerne; 
• Coloração escura; 
• Sustenta a árvore. 
Crescimento das árvores 
• Medula 
• Miolo central, mole 
• Vestígio do vegetal jovem 
• Raios medulares 
• Transportam e armazenam a seiva 
• São desenvolvimentos transversais e radiais 
• Realizam uma amarração transversal das fibras 
• Inibem em parte a retratilidade 
 
Composição química 
• Celulose  60% 
• Lignina  28% 
• Outras substâncias  12% 
 
• Carbono 50% 
• Oxigênio 44% 
• Hidrogênio 6% 
Produção 
• Corte 
• Realizado no inverno 
• Maior durabilidade 
• Secagem lenta 
• Paralisação vegetativa 
• Ferramentas 
• Machado 
• Traçador 
• Máquinas de derrubar 
Exploração racional de reservas florestais 
Produção 
• Toragem 
• Facilidade de transporte (5 a 6m) 
Exploração racional de reservas florestais 
Produção 
• Falquejo 
• Seção aproximadamente retangular 
Exploração racional de reservas florestais 
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Produção 
Produção 
• Desdobro 
• Obtenção de peças estruturais de madeira maciça 
Aparelhamento ou bitolagem 
Nomenclatura de peças de madeira serradas 
Nome Espessura (cm) Largura (cm) 
Pranchão > 7,0 > 20,0 
Prancha 4,0 - 7,0 > 20,0 
Viga >4,0 11,0 - 20,0 
Vigota 4,0 - 8,0 8,0 - 11,0 
Caibro 4,0 - 8,0 5,0 - 8,0 
Tábua 1,0 - 4,0 > 10,0 
Sarrafo 2,0 - 4,0 2,0 - 10,0 
Ripa < 2,0 < 10,0 
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Estrutura de telhado 
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a)“Água livre ou de capilaridade”, a água que preenche seus espaços 
capilares, formados pelos lumens e espaços intercelulares ---> (acima 
do ponto de saturação das fibras, ou seja, acima de aproximadamente 
28%U); 
 
b. “Água de impregnação adsorvida”, a água impregnada nos espaços 
submicroscópicos da parede celular ---> em camadas polimoleculares, 
ligadas por forças elétricas polares (entre 6% e 28%U) e; 
 
 
c. “Água de adsorção química”, a água aderida às interfaces existentes 
entre moléculas de celulose e moléculas de hemicelulose, por forças de 
valências secundárias monomoleculares ---> por forças de Van de Wall e 
pontes de hidrogênio, entre 0% e 6%U. 
Águas da madeira 
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A umidade na madeira 
Abaixo de 23% de umidade pode-se considerar que a 
madeira está ao abrigo do ataque dos agentes de 
destruição (fungos e bactérias) 
Denominação Teor de umidade 
Madeira verde h > 30% 
Madeira comercialmente 
seca 
18 < h < 23% 
Madeira seca ao ar 12 < h < 18% 
Madeira dessecada h < 12% 
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PROPRIEDADES ORGANOLÉTICAS DA MADEIRA 
 
As propriedades organoléticas da madeira são aquelas que impressionam os 
órgãos sensitivos, possuindo valores decorativos e ornamental: 
 
COR: A cor da madeira é originada por substâncias corantes depositadas no 
interior das células que constituem o material lenhoso, bem como impregnadas 
nas suas paredes celulares. 
 
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GOSTO OU SABOR: Gosto ou sabor é uma propriedade intimamente relacionada 
com o odor, por ambos serem originados das mesmas substâncias. 
TEXTURA: Ao termo textura refere-se o efeito produzido na madeira pelas 
dimensões, distribuição e porcentagem dos diversos elementos estruturais 
constituintes do lenho, no seu conjunto. 
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Propriedades físicas e mecânicas da madeira 
• Ensaios de laboratório 
Fatores que influenciam e determinam a variação de resultados 
– Material 
• Espécie botânica 
da madeira 
• Massa específica 
• Diferença entre 
alburno e cerne 
• Umidade 
• Defeitos 
– Condições de 
ensaio 
• Velocidade de 
aplicação da carga 
• Formatos e 
dimensões dos 
corpos de prova 
• Direção do esforço 
em relação às 
fibras -Anisotrópico 
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ANISOTROPIA - Propriedades mudam com a mudança da 
direção do esforço 
Classificação das madeiras pela 
massa específica 
Madeira Resinosas Frondosas 
Muito leves 0,4 t/m3 0,5 t/m3 
Leves 0,4 – 0,5 t/m3 0,5 – 0,65 t/m3 
Semi pesadas 0,5 – 0,6 t/m3 0,65 – 0,8 t/m3 
Pesadas 0,6 – 0,7 t/m3 0,8 – 1,0 t/m3 
Muito pesadas > 0,7 t/m3 > 1,0 t/m3 
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Massa específica aparente de algumas espécies 
nacionais, h = 15% 
Espécie t/m3 
Açoita-cavalo 0,62 
Cabriúva 0,89 
Canela-preta 0,63 
Cedro 0,49 
Eucalipto tereticornis 0,89 
Louro 0,69Peroba-rosa 0,76 
Pinho 0,56 
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Determinação do teor de umidade 
máxima 
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A estreita relação entre a massa específica e o teor de umidade da madeira, já 
mencionada, define teoricamente o máximo teor de água que uma madeira 
pode conter. 
onde: 
0,28 = Valor adotado como teor de umidade médio, aproximado para fins 
didáticos ao ponto de saturação fibras (PSF) para todas as espécies de madeira; 
 
1,50 = Valor médio aproximado à massa específica da matéria lenhosa que 
constitui a madeira (rH), utilizado para facilidade de cálculo; 
 
ro = Massa específica aparente da madeira, a 0%U (g/cm3). 
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Coeficiente de Inchamento Volumétrico Máximo 
O coeficiente de inchamento volumétrico máximo de uma madeira é dado pela 
diferença entre os volumes da madeira no estado saturado de umidade (≥PSF) e 
no estado absolutamente seco (0%U): 
onde: 
 
αVmax = coeficiente de inchamento volumétrico máximo 
 
Vu = Volume do corpo-de-prova no estado saturado de umidade 
 
Vo = Volume do corpo-de-prova no estado seco em estufa (0%). 
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Coeficiente de Contração Volumétrica Máxima 
 
Analogamente, o coeficiente da contração volumétrica máxima de uma madeira 
é dado pela diferença entre os volumes no estado saturado de umidade e no 
estado absolutamente seco, em relação ao volume da madeira no estado 
saturado de umidade. 
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a) Quanto maior for a massa específica (menor é a proporção de ar por 
unidade de volume e maior a proporção de material lenhoso), maior será a 
sua condutividade térmica; 
 
b) Quanto maior for o teor de umidade da madeira, maior será a 
condutividade térmica deste material (coeficiente de condutividade térmica 
da água = 0,5); 
 
c) Quanto maior for o teor de extrativos, maior será a condutividade térmica 
da madeira; 
 
e) Quanto maior for o aumento da temperatura, a partir da temperatura em 
que se determina um coeficiente de condutividade térmica de referência, 
maior será a o fluxo de temperatura através da madeira e maior será o seu 
coeficiente de condutividade. 
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PROPRIEDADES ACÚSTICAS 
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PROPRIEDADES MECÂNICAS 
 A) ELASTICIDADE E PLASTICIDADE 
É a propriedade da madeira de retomar à sua forma original, após a remoção da 
carga aplicada que causou certa deformação; 
 
As deformações plásticas ocorrem quando as deformações são irreversíveis, 
seguidas pela ruptura do material; 
 
Módulo de elasticidade. 
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Influência do módulo de elasticidade nas propriedades mecânicas: 
 
a) Quanto mais alto o E, mais alta é a resistência da madeira; 
 
b) Quanto mais alto o E, mais baixa será a deformabilidade da madeira; 
 
c) Quanto mais baixo o E, piores serão as qualidades da madeira para fins de 
construções civis. 
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B) COMPRESSÃO AXIAL OU PARALELA ÀS FIBRAS 
A compressão paralela às fibras ou compressão axial é avaliada com a aplicação de 
uma carga que efetua pressão na seção transversal axial do corpo-de-prova, ou no 
sentido paralelo das fibras da madeira, com velocidade controlada, até a sua 
ruptura. 
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C) COMPRESSÃO PERPERDICULAR ÀS FIBRAS 
A compressão perpendicular as fibras se dá com a aplicação da carga 
perpendicular as fibras de crescimento. 
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D) TRAÇÃO AXIAL OU PARALELA ÀS FIBRAS 
 
O esforço de tração se da paralelo as fibras de crescimento. Essa propriedade 
geralmente é requisitada em tesouras. 
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E) TRAÇÃO PERPENDICULAR 
 
Apresenta baixa resistência nesse sentido; 
 
Evita-se o uso de peças solicitadas nessas condições. 
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F) CISALHAMENTO 
 
Cisalhamento da madeira consiste na separação das suas fibras causada por 
esforços contrários, paralelos às mesmas 
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G) RESISTÊNCIA À DUREZA 
Dureza é definida como a resistência requerida para um corpo sólido penetrar 
em outro por meio de esforço. (Método Brinnell) 
 
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Defeitos 
1. De crescimento: 
• Nós vivos 
• Nós mortos 
• Desvio do veio; e 
• Vento 
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75 
Defeitos 
2. De produção: 
• Desdobro mal conduzido 
 
3. De secagem: 
• Rachaduras, fendas e fendilhamento; e 
• Abaulamento, arqueamento, curvatura e curvatura lateral 
Defeitos 
4. De deterioração: 
• Apodrecimento; 
• Bolor; e 
• Furo de inseto 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Marcore - África 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Deterioração e preservação das 
madeiras 
Marcore - África 
85 
86 
Estufas de secagem 
88 
89 
Derivados da madeira 
Madeira 
Madeira 
para fibra 
Madeira 
roliça 
Chapa 
de fibra 
Celulose 
e papel 
Árvore 
em pé 
Resinagem 
Breu Terebentina 
Laminação 
Serraria 
Obtenção de 
cavacos 
Compensado 
Madeira 
serrada 
Aglomerados 
Madeira transformada - 
Beneficiamento 
• Transformação na estrutura fibrosa 
• Correção de características negativas 
• Madeira reconstituída 
• Madeira aglomerada 
• Madeira compensada 
 
A madeira beneficiada é obtida pela usinagem das peças 
serradas, agregando valor às mesmas. 
Madeira transformada 
• Vantagens 
• Homogeneidade na composição e isotropia no 
comportamento físico e mecânico 
• Tratamentos de preservação e ignifugação mais eficientes 
• Melhoria de características físicas e mecânicas 
• Execução de chapas, blocos e formas moldadas para 
aplicação diversas 
• Aproveitamento integral do lenho 
Madeira aglomerada 
• Pequenos fragmentos de madeira 
• Lascas, virutas, maravalhas e flocos 
• Ligante 
• Mineral 
• Cimento Portland, gesso e magnésia Sorel 
• Orgânico 
• Uréia-formaldeido, uréia-melanina-formaldeido, fenol-
formaldeido, etc. 
• Prensagem 
• A quente 
• A frio 
Madeira aglomerada 
Madeira compensada 
• Patente de 1886  WITIKOWSKI 
• Finas folhas de madeira coladas entre si 
• Disposição perpendicular das fibras de uma folha em 
relação às fibras da outra folha 
• Número ímpar de folhas  3, 5, 7... 
• Extração da folha 
• Descascador  1 mm < e < 6 mm 
• Faqueadeira  e = 1 mm 
96 
Madeira compensada 
• Colagem 
• Cola de ossos 
• Caseína 
• Resina sintética 
• Prensagem  15 kgf/cm2 
• A frio 
• A quente  1500C 
Madeira compensada 
Pau Paraíso - Brasil 
99 
100 
101 
102 
Estruturas em madeira laminada 
Ponte de madeira roliça 
Ponte de madeira roliça 
Ponte de madeira roliça 
Ponte de madeira roliça 
Ponte de madeira roliça 
Estruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminadaEstruturas em madeira laminada 
Estruturas em madeira laminada 
Utilização de bambu em estruturas 
– Livro Prof Beraldo – “Bambu de corpo e alma”. 
Utilização de bambu em 
estruturas 
Utilização de bambu em 
estruturas 
Utilização de bambu em 
estruturas