A dureza de Janka divide as espécies de madeira em duras e macias e ajuda-nos a escolher a madeira que é resistente à impressão e ao desgaste

A dureza é a propriedade que divide as espécies de madeira em duras (rijas) e macias. Indica-nos se uma determinada espécie é fácil de trabalhar, se é resistente à indentação e ao desgaste, como se comporta quando é lixada, fresada ou quando os pregos e parafusos penetram/cortam nela. O método mais conhecido para determinar a dureza da madeira é o teste de Janka. A dureza Janka, tal como densidadesão valores relativos, determinados em determinadas condições. A madeira não é um material homogéneo, sendo as suas propriedades influenciadas pela sua estrutura, a forma como é cortada, a direção das fibras, o teor de água, etc. Mesmo relativa, a dureza Janka ajuda-nos a escolher a madeira certa para que possa suportar as tensões da melhor forma possível. É a propriedade mais importante aquando da escolha da madeira para pavimentos.

O teste Janka determina a resistência da madeira à impressão e ao desgaste

O teste Janka foi criado em 1906 pelo investigador americano de origem austríaca Gabriel Janka. Trata-se, na realidade, de uma adaptação para madeira do teste de dureza para metais desenvolvido em 1900 pelo engenheiro sueco Johan August Brinell. O teste Brinell consiste em empurrar uma esfera metálica com uma determinada força contra a superfície de uma amostra de metal. Depois de cessada a força, mede-se o rasto deixado pela bola na superfície. A dureza do material foi calculada em função do diâmetro da indentação, da força aplicada e do tempo de aplicação da força.

Gabriel Janka concebeu um teste especial para a madeira com menos variáveis. Utilizou uma esfera metálica com um diâmetro de 11,28 mm que foi empurrada até meio da madeira (metade da esfera). O diâmetro da bola foi escolhido de modo a que a indentação deixada na madeira após a penetração até meio fosse um círculo com uma área de 1 cm² (100 mm²), eliminando assim a indentação da bola como variável, que é a mesma independentemente da espécie. A dureza da madeira é dada pela força necessária para introduzir as esferas na madeira.

Em 1927, o método foi normalizado nos Estados Unidos e tornou-se o principal método de determinação da dureza da madeira (ASTM D1037). Entretanto, o método foi adotado em todo o mundo, com a especificação de que a unidade de medida em que é expresso difere de continente para continente, o que muitas vezes gera confusão. Nos EUA, a dureza Janka é expressa em libras-força (lbf), na Europa em quilogramas-força (kgf), na Austrália e na Nova Zelândia em Newton (N) ou kiloNewton (kN). Para as conversões, utilizam-se as seguintes equivalências: 1 kg=2,2 lb, e 1 kgf=9,81 N.

Por vezes, a dureza é também expressa em termos de dureza superficial (kgf/cm², lbf/cm²), uma vez que a dureza era originalmente expressa como a pressão exercida sobre a amostra de madeira e eram utilizadas as unidades de medida da pressão. Com a normalização, a expressão foi alterada de pressão para a força aplicada para conduzir a bola na madeira, sendo as unidades de medida as da força.

A escala de dureza Janka divide a madeira em macia, média e dura

Ao efetuar o ensaio em amostras semelhantes, foi determinada a dureza relativa das espécies. As amostras eram de igual tamanho, de grão reto e sem nós, retiradas do cerne e a força foi aplicada perpendicularmente à fibra. O teor de humidade das amostras de madeira foi escolhido 12%. Os ensaios efectuados em condições controladas fornecem medidas quantificáveis que permitem uma comparação precisa da dureza da madeira em função da espécie e mesmo da zona de cultivo. Os resultados deram origem a listas de dureza Janka para espécies de madeira de todo o mundo.

De acordo com esta classificação, a madeira mais macia é a balsa, com uma dureza relativa de 220 kgf, e a mais dura é o buloke australiano, um carvalho específico e raro com uma dureza de 11 200 kgf. Uma lista bastante rica de espécies de madeira e durezas expressas em lbf e N pode ser encontrada em aqui.

A escala de Janka é utilizada para classificar as espécies de madeira de acordo com a sua dureza. Quanto maior o número, mais dura é a espécie. Segue-se uma classificação bastante relativa e alguns exemplos de madeiras autóctones:

• madeira macia e muito macia - menos de 250 kgf (choupo, tília, brad, mólido)
• madeira macia média - entre 250 e 500 kgf (salgueiro, arintei, ulm, pinho preto, largueza)
• madeira de folhosas médias - entre 500 e 650 kgf (carvalho, gorun, cereja, nuc)
• madeira de lei - entre 650 e 1000 kgf (paneleiro, frasin, ameixa, maçã, cabelo, carpa, sorverteixo)
• madeira muito dura - mais de 1000 kgf (acácia)

A dureza da madeira diminui com o aumento da humidade. Quanto mais húmida for a madeira, menos resistente é à impressão e ao desgaste. A dureza é também influenciada por defeitos de crescimento, densidade, direção das fibras e modo de corte. O teste Janka pode ser determinado em amostras cortadas ao longo da fibra ou nas extremidades da fibra. Em geral, a dureza é mais elevada nas extremidades das fibras. No caso do corte ao longo da fibra, as determinações podem ser efectuadas em corte radial ou tangencial, mas a diferença entre os dois é insignificante.

O teste Janka, uma forma rápida de avaliar e comparar a dureza da madeira utilizada para pavimentos

A dureza da Janka é muito útil porque ajuda a escolher a espécie correta para utilizações ou processamentos difíceis. Quanto maior for a dureza da madeira, mais resistente será a pancadas, amolgadelas e desgaste. Numa madeira muito dura, os pregos e os parafusos são mais difíceis de cravar, mas também são muito difíceis de arrancar. A madeira dura também pode ser difícil de lixar e maquinar. Um carpinteiro pode dizer-lhe o quão difícil é trabalhar acácia. É tão duro que pode partir ferramentas.

Uma área em que conhecer a dureza da madeira é muito útil é a dos pavimentos. Saltos de sapatos, mobiliário pesado, tráfego intenso - todos estes são testes que um bom pavimento deve suportar. Quanto mais dura for a madeira, mais resistente será o pavimento. Os pavimentos ou degraus de escadas em faia ou freixo são muito mais resistentes do que em carvalho, nogueira ou abeto.

Os carpinteiros testam frequentemente a dureza da madeira com uma unha. Se a conseguirem arranhar, não é boa para pavimentos ou tampos de mesa.

Espero que as informações sejam úteis. Como sempre, as adições são bem-vindas. E se tiver quaisquer perguntas ou dúvidas, deixe-as abaixo no espaço dedicado. Não deixarei de responder.