Como escolher a madeira para a construção. Que propriedades são importantes

A madeira é um material a partir do qual podem ser fabricados os mais diversos objectos. Móveis, portas, janelas, portas, portas, janelas, cutelos, taças, objectos decorativos, estruturas de casas, cercas, pérgulas, gazebos, aglomerados de madeira, MDF ou OSB, vigas simples ou laminadas são apenas alguns deles. A variedade de espécies e propriedades da madeira permite-nos encontrar tanto aquele material de grande aparência para mobiliário de luxo como o material de resistência adequado para a estrutura de uma casa de 2-3 andares. Mas como é que sabemos qual escolher? Que propriedades são importantes na construção? Como é que a madeira se compara a outros materiais de construção? Estas e outras questões são respondidas de seguida.

A madeira, um material anisotrópico

A principal diferença entre a madeira e os materiais de construção como o tijolo ou o betão é que a madeira não é um material uniforme, mas sim anisotrópico. As propriedades diferem dentro da mesma peça de madeira de acordo com determinados critérios. A madeira também difere consoante a espécie na sua conceção natural, peso específico, resistência ou durabilidade. Mesmo quando provém da mesma espécie, as propriedades da madeira diferem de acordo com as condições de crescimento, a forma como foi cortada ou o teor de humidade.

Se observarmos um tronco em corte transversal, em muitas espécies, veremos duas zonas bem demarcadas: a zona do borne, para o exterior junto à casca, de cor mais clara, e a zona do cerne, para o centro, de cor mais escura. As duas zonas têm funções diferentes e a madeira proveniente destas zonas é também diferente. O cerne serve de suporte e a madeira é dura e forte. O borne alimenta a árvore e a madeira é mais macia, menos resistente e amante da água. Quando a árvore é jovem, a zona do borne é mais larga e a zona do cerne mais estreita, e a proporção muda à medida que a madeira amadurece. A madeira que contém muito alburno não é recomendada para a construção, assim como a madeira jovem.

As propriedades da madeira também diferem consoante o método de corte. A madeira cortada na direção radial deforma-se mais severamente do que a madeira cortada tangencialmente ao anel anual. As propriedades da madeira ao longo do eixo longitudinal são diferentes das propriedades ao longo do eixo radial.

A fibra é o que faz a diferença entre as espécies. A fibra é constituída por células, geralmente paralelas ao eixo longitudinal, que possuem no seu interior vasos por onde circula ou circulou o alimento. Por vezes, devido a condições ambientais (seca, vento forte), a fibra pode ficar torcida e, nesse caso, as propriedades da madeira são diferentes. A madeira com fibras torcidas deve ser evitada porque o seu comportamento é diferente do da madeira com fibras normais.

A madeira é um material mais leve do que a água e o seu peso específico pode variar, consoante a espécie, entre 300 e 900 kg/m³ (o peso específico da água é de 997 kg/m³). Há poucas espécies mais pesadas do que a água, e o ébano é uma delas. Quanto mais densa é a madeira, mais forte é, porque as paredes celulares são mais espessas, tornando a fibra mais resistente. A madeira de abeto, muito utilizada no nosso sector da construção devido à sua disponibilidade (20% do solo da floresta), tem uma densidade de 450 kg/m³ e a de carvalho 675 kg/m³. A madeira do borne tem um peso específico inferior ao do cerne, daí a sua falta de resistência.

Humidade da madeira

Um dos factores que influenciam as propriedades da madeira é o teor de humidade, que para a madeira de construção deve estar entre 12 e 18%. A madeira tem a capacidade de absorver muita água, mais de 2-2,5 vezes (250%) o seu peso seco (massa). Assim que é cortada, começa a perder água até atingir 25-301TP33T. Este processo demora 3-6 meses. A água perdida desta forma é a água dos vasos através dos quais os alimentos são normalmente transportados.

Quanto menor for a humidade, maior será a resistência da madeira. A água restante é a água que se encontra no interior da fibra, nas paredes dos vasos. Para a eliminar, a secagem natural é prolongada até 3-4 anos (ainda mais tempo para as espécies densas) ou é necessária uma secagem artificial.

Quando a água sai dos vasos, a madeira não muda de tamanho. Quando a água sai das paredes dos vasos, ocorre o encolhimento. A madeira é um material higroscópico que gosta de água. Quando a água entra na madeira seca, é absorvida primeiro pelas paredes dos vasos e ocorre o processo oposto ao encolhimento, o inchaço. Contração e inchaço são maiores na madeira densa, porque a parede celular é mais espessa. A retração também é diferente dentro de um mesmo tipo de madeira, sendo menor na direção longitudinal, ou seja, ao longo do grão (0,1-0,5%) e maior tangencialmente ao anel anual (7-15%), o que significa que, por exemplo, durante a secagem, um poste de madeira afina muito mais do que encurta. A contração é menor na madeira cortada radialmente do que na madeira cortada tangencialmente.

A secagem também pode provocar o empeno dos elementos de madeira. O modo de deformação também depende do corte. O corte tangencial apresenta a maior deformação. A deformação é tanto maior quanto mais próximo o corte for efectuado do exterior do tronco. O tipo de corte pode ser observado na extremidade da tábua. Se os anéis anuais forem vistos como linhas rectas, o corte é radial e as alterações são pequenas. Se o corte for tangencial, os anéis anuais parecem arcos e estão mais próximos uns dos outros quanto mais próximo o corte estiver do exterior do tronco.

Propriedades mecânicas importantes para o dimensionamento de elementos de resistência

A madeira é utilizada na construção de estruturas de suporte, pontes, pavimentos ou paredes pré-fabricadas de casas com estrutura de madeira. São colunas, vigas, vigas, postes, montantes, bases ou sapatas, e todos estes elementos devem ser dimensionados para suportar as forças que actuam na estrutura. Numa construção com estrutura de madeira, o engenheiro de estruturas faz o dimensionamento e os cálculos fazem parte do projeto de estrutura.

As principais forças que actuam sobre uma casa são a compressão, a flexão, o corte e a tração. A compressão é a mais importante, pois é a força que actua sobre tudo o que existe na casa - paredes, telhado, tectos, acabamentos, mobiliário, pessoas, neve no telhado, etc. - e sobre os elementos estruturais da estrutura. Os pilares e as paredes estruturais devem descarregar toda esta carga até à fundação e ao nível do solo sem cisalhamento ou encurvadura. Para que isso aconteça, a resistência à compressão do elemento deve ser superior à força de compressão exercida. A resistência à compressão da madeira é diferente ao longo de diferentes eixos, sendo a mais elevada na direção longitudinal (500-700 kg/cm²).

Outra força a que os elementos de resistência estão sujeitos é a força de flexão. Esta é exercida quando as forças laterais causadas pelo vento ou pelo terramoto actuam sobre vigas ou colunas que não estão em estruturas contraventadas e que estão rigidamente fixadas ao chão. Como resultado destas acções, o elemento deforma-se em relação ao seu eixo longitudinal. A madeira é um material elástico, capaz de voltar à sua forma original quando a força que actua sobre ela é inferior à sua resistência à flexão. A resistência à flexão da madeira é muito boa e varia de 300 a 900 kg/cm² consoante a espécie.

Durabilidade da madeira

A durabilidade é a capacidade da madeira de resistir ao teste do tempo sem se deteriorar. É a água que diminui a durabilidade da madeira porque sustenta os microrganismos que causam a deterioração. A madeira é mais durável quanto mais seca estiver. A durabilidade é muito importante para as madeiras exteriores, mas também para as madeiras utilizadas em estruturas de suporte de carga. A madeira com uma elevada capacidade de absorção, a madeira atacada por várias doenças (brancura da madeira) ou com baixa resistência ao apodrecimento e a factores ambientais. Mais informações sobre espécies de madeira sustentáveis aqui.

Madeira industrializada

A madeira industrializada é atualmente muito utilizada na construção. Glulam, madeira laminada, CLT, LVL são apenas algumas das opções. Alguns destes materiais já estão habituados, outros estão a tornar-se mais conhecidos e utilizados. O objetivo da madeira industrializada era aproveitar os pontos fortes da madeira, eliminando os seus pontos fracos. A madeira laminada e a madeira laminada colada são muito mais estáveis do ponto de vista dimensional e a transformação permitiu eliminar os defeitos que teriam enfraquecido a sua resistência (nós, fendas, defeitos). Vigas laminadas são altamente resistentes e fortes, permitindo construções impressionantes com vãos muito grandes. O CLT é um material com muito boa resistência e estabilidade, isento de defeitos e muito leve em comparação com o betão ou o tijolo.

Mesmo que os materiais contenham colas, conservantes ou outros aditivos, a matéria-prima é a madeira maciça numa percentagem muito elevada. A sua utilização facilita a vida aos construtores e permite que os beneficiários desfrutem da beleza e do calor da madeira durante um período de tempo mais longo.

Espero que este material vos seja útil. Trata-se de um tema vasto e haverá certamente aditamentos. Pode contribuir para a sua melhoria. E se tiver alguma dúvida, deixe-a no espaço abaixo. Responder-lhes-ei com certeza.