A madeira é um material de grande versatilidade, que atende a demanda de importantes setores da nossa economia. Além de ser uma matéria-prima natural e renovável, o consumo energético envolvido em sua manufatura é bem menor quando comparado com outros materiais de origem mineral. Porém, características intrínsecas da madeira resultam na sua capacidade de troca higroscópica com o ambiente, que se manifesta durante sua vida útil e causa a movimentação dimensional dos produtos. Visando reduzir esse efeito indesejável, o presente estudo buscou melhorar a estabilidade dimensional da madeira de folhosas, a partir da aplicação de tratamentos térmicos adicionais, em madeiras submetidas à secagem ao ar e convencional. As madeiras selecionadas foram as espécies comercialmente conhecidas como Jatobá e Muiracatiara, das quais foram coletadas 5 tábuas radiais e 5 tábuas tangenciais de cada espécie, tanto secas ao ar e como em estufa, escolhidas do estoque de uma indústria de pisos de madeira maciça. Dessas tábuas foram cortadas amostras para a aplicação dos tratamentos térmicos, que consistiram da exposição da madeira a temperaturas de 60°C, 75°C e 90°C por períodos de 24, 48, 72 e 96 horas. Após os tratamentos as amostras foram expostas a um ambiente de baixa umidade relativa (Condicionamento 1) e, após estabilização, foram expostas a um ambiente de alta umidade relativa (Condicionamento 2). Ao final dos tratamentos térmicos e dos condicionamentos foram medidos os teores de umidade e as dimensões das amostras. Os resultados obtidos permitiram verificar que a umidade de equilíbrio da madeira de Jatobá foi menor do que a da Muiracatiara, comportamento similar ao das amostras tangenciais em relação às radiais e da madeira seca em estufa em relação à madeira seca ao ar; mas que essas diferenças não são importantes na industrialização da madeira. Dentre os tratamentos térmicos, o mais eficiente foi a exposição à temperatura de 90ºC, independente do tempo de exposição. Esse tratamento reduziu a higroscopicidade da madeira e a movimentação dimensional decorrente das variações no teor de umidade, sendo que esse efeito foi mais pronunciado na madeira seca em estufa do que na madeira seca ao ar. A principal conclusão é que o tratamento térmico adicional, utilizando temperatura de 90ºC, apresenta potencial para aplicação industrial visando reduzir a movimentação dimensional da madeira e seus derivados. / Lumber is a material of great versatility, which meets the demand of important sectors of our economy. In addition, lumber is a natural and renewable raw material; consuming less energy in its production when compared with other materials of mineral origin. However, hygroscopicity is an intrinsic characteristic of the wood, which remains active during the life cycle and cause dimensional movement of lumber and its products. To reduce this undesirable effect, the present study aimed to improve the dimensional stability of hardwood lumber through the application of additional heat treatments to conventional and air-dried timber. The selected species were those commercially known as Jatobá and Muiracatiara, of which were collected 5 quarter sawn and 5 flat sawn boards of each species, both air dried and kiln dried, chosen from the stock of a flooring mill. These boards were cut to samples for the application of heat treatment, which consist in lumber exposure to temperatures of 60ºC, 75ºC and 90ºC during periods of 24, 48, 72 and 96 hours. After heat treatment the samples were exposed to a dry environment (low relative humidity, Condition 1) and, after to reach equilibrium moisture content, exposed to a wet environment (high relative humidity, Condition 2). Samples dimensions and moisture content were measured after the heat treatment and both two conditioning. The obtained results allowed to verify that equilibrium moisture content of Jatobá lumber was smaller than Muiracatiara lumber, similar behavior found for flat sawn samples compared to quarter sawn and for kiln-dried in relation to air dried lumber; but these differences are not important in lumber industrialization processes. Among the heat treatments, the most effective was the exposure at a temperature of 90°C, regardless of time of exposure. This treatment reduced the wood hygroscopicity and its dimensional movement caused by the variation in its moisture content, and this effect was more pronounced in the kiln dried wood than in air dried wood. The main conclusion is that additional heat treatment, using a temperature of 90°C, have potential for industrial application aiming to reduce the dimensional movement of lumber and its products.

Este trabalho teve como objetivo estudar o desempenho das madeiras de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii para a produção de celulose kraft pelos processos convencional e Lo-Solids® e avaliar a influência de dois níveis de deslignificação no desempenho dos processos de polpação e branqueamento e nas propriedades das polpas branqueadas. Amostras de cavacos de ambas as espécies, com 6 anos de idade, foram analisadas quanto a densidade básica, composição química e morfologia das fibras. Após isso, os materiais foram submetidos a polpação kraft pelos processos convencional e Lo-Solids®, objetivando a obtenção de polpa celulósica com dois níveis de deslignificação para cada amostra em cada processo: números kappa de 18 e 15. As polpas celulósicas foram branqueadas na sequência Pré-O2 A/D Eop D P, visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas e morfológicas avaliadas. Os resultados mostram que a madeira de A. mearnsii é mais densa, possui menor proporção de lignina e maior teor de extrativos totais que a madeira de E. grandis x E. urophylla. As fibras da madeira de eucalipto possuem maior comprimento, largura e diâmetro do lúmen, além de menor espessura de parede. No processo de polpação, a madeira de A. mearnsii é aquela que demanda maior carga alcalina e fator H para atingir determinado grau de deslignificação, apresentando maior consumo alcalino. Apesar disso, essa espécie é a que resulta em maiores rendimentos. A comparação entre os processos de polpação mostra que o Lo-Solids® demanda menor carga alcalina e fator H que o processo convencional, resultando em menor consumo alcalino, maiores rendimentos e polpas com maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. Porém, a pré-deslignificação com oxigênio é mais eficiente para polpas do processo convencional. Já o consumo de reagentes no processo de branqueamento é maior em polpas de acácia e naquelas com menor grau de deslignificação. As polpas branqueadas de A. mearnsii e do processo Lo-Solids® demandam menor energia de refino, apresentam características físico-mecânicas superiores, maior população fibrosa e menor área ocupada por vasos se comparadas às polpas de E. grandis x E. urophylla e do processo convencional, respectivamente. / The objective of this work was to evaluate the performance of the woods of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii for the kraft pulp production on conventional and Lo-Solids® processes and to verify the impact of two delignification levels on the bleaching process and on the characteristics of bleached pulps. Samples of wood chips of both species, with 6 years-old, had their basic density, chemical composition and fibers morphology evaluated. After that, the materials were submitted to kraft pulping on conventional and Lo-Solids® processes, with the objective of achieve two delignification levels for each sample on each process: kappa numbers 18 and 15. The pulps were bleached on Pre-O2 A/D Eop D P sequence to 89,5 ± 0,5% ISO final brightness and had their physical-mechanical and morphological characteristics evaluated. The results shows that the wood of Acacia mearnsii is denser, presents lower proportion of lignin and higher content of extractives than the wood of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. The fibers of eucalyptus wood have higher length, width, thickness and lumen diameter, and lower wall thickness than acacias fibers. On the pulping process the wood of Acacia mearnsii demands higher alkali charge and H Factor to achieve some delignification degree, presenting higher alkali consumption. Nevertheless, this species presents the highest yields. The comparison between the pulping processes shows that the Lo-Solids® demands lower alkaline charge and H Factor than the conventional process, which results in lower alkaline consumption, higher yields and pulps with better viscosity and lower hexenuronic acids content. However, the oxygen delignification is more efficient for pulps from conventional process. The reagents consumption through the bleaching is higher on Acacias pulps and pulps with lower initial delignification degree. The bleached pulps of Acacia mearnsii and pulps from Lo-Solids® process demand lower refining energy to achieve the same drainability, presents better physical-mechanical characteristics, higher fiber population and lower area occupied for vessels than Eucalyptus pulps and pulps from conventional process, respectively.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 432912.pdf: 2813510 bytes, checksum: 27b10f4f1f0b16b235f92d08fc568d03 (MD5) Previous issue date: 2011-05-23 / Este trabalho tem por objetivo avaliar um equipamento comercial para a inspe??o instrumental de postes de madeira em servi?o na rede de distribui??o de energia el?trica, baseado em medidas de propriedades f?sicas (umidade e densidade). Os resultados obtidos foram comparados com o m?todo tradicional de inspe??o (n?o instrumental), baseado na verifica??o visual, ac?stica e de res?duos s?lidos retirados do interior do poste; e com os testes destrutivos de flex?o executados segundo a norma NBR 6231 para postes previamente inspecionados e retirados de servi?o. Atrav?s da an?lise dos dados foi poss?vel avaliar o grau de assertividade do m?todo instrumental, bem como indicar a viabilidade t?cnica de seu uso na rotina de manuten??o dessas estruturas pelas empresas do setor el?trico.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 438591.pdf: 14141223 bytes, checksum: 39eb1c71b3230f28ddcc9dc1ae6526c5 (MD5) Previous issue date: 2012-03-23 / This paper presents results of tests on poles of wood of different species of Eucalyptus, new and removed from the network of distribution of electric energy in southern Brazil. Are presented correlations between mechanical properties, density, state of deterioration and lumen diameter of Eucalyptus poles. The state of deterioration was determined by field inspections. Poles in various states of deterioration were removed from the network for static bending tests and density measurements. Analysis of the lumen diameter were performed by scanning electron microscopy to correlate the density with the wood anatomy and identification of the treatment used as a preservative. The mechanical tests indicated that the average values of bending strength and stiffness decline with the deteriorating state of Eucalyptus. But, there was a large variation in these measures influenced by the density of the wood. Less dense woods presented low residual mechanical strength even though not presenting signs of deterioration. This study indicated that the state of deterioration measured by field inspection alone is not a good indicator for predicting the durability of eucalyptus structures, making necessary a preliminary analysis of the density. The data obtained from SEM/EDX about chemical treatment and morphological characterization of wood structures come to complement the data obtained through inspection that allowed a real evaluation of the deterioration of these poles on the network. / O presente trabalho apresenta resultados de testes realizados em postes de madeira, de diferentes esp?cies de eucalipto, novos e retirados da rede de distribui??o de energia el?trica no Sul do Brasil. S?o apresentadas correla??es obtidas entre propriedades mec?nicas, densidade, estado de deteriora??o e di?metro do l?men das fibras de postes de eucalipto. O estado de deteriora??o foi determinado por inspe??es em campo. Postes em diferentes estados de deteriora??o foram retirados da rede para ensaios de flex?o est?tica, medidas de densidade. An?lises do di?metro do l?men foram realizadas por Microscopia Eletr?nica de Varredura para correlacionar a densidade com a estrutura anat?mica da madeira e para identifica??o do tratamento empregado como preservante. Os testes mec?nicos indicaram que os valores m?dios da resist?ncia a flex?o e da rigidez decrescem com o estado de deteriora??o do eucalipto. Entretanto, verificou-se uma grande varia??o nessas medidas influenciada pela densidade da madeira. Madeiras menos densas apresentaram baixa resist?ncia mec?nica residual mesmo sem apresentar sinais de deteriora??o. Esse estudo indicou que o estado de deteriora??o avaliado pela inspe??o em campo, por si s? n?o ? um bom indicativo para prever a durabilidade das estruturas de eucalipto, fazendo-se necess?ria uma an?lise preliminar da densidade da mesma. Os dados obtidos com MEV/EDS, sobre o tratamento qu?mico e a caracteriza??o morfol?gica das estruturas de madeira v?m a complementar os dados obtidos com a inspe??o que possibilitaram uma avalia??o real da deteriora??o desses postes na rede.

A presente pesquisa teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento no plano de cola de corpos de prova especiais e avaliar o seu impacto na geometria do dente, na resistência à tração de emendas dentadas e nas propriedades oriundas da flexão de vigas simples e compostas. A resistência ao cisalhamento no plano de cola foi estudada segundo o seu ângulo de inclinação em relação às fibras, desde 0 até 90o na madeira de Eucalyptus grandis e Pinus elliottii. O Eucalyptus grandis foi favorecido por pequenos ângulos de inclinação do plano de cola contrariamente ao que aconteceu com o Pinus elliottii e, portanto, apresentou maior eficiência na colagem, o que é desejável para viga laminada colada. Os valores obtidos foram divididos pela resistência ao cisalhamento da madeira maciça para encontrarem-se as eficiências das ligações coladas com vários adesivos. O valor da resistência ao cisalhamento no ângulo de 5° foi utilizado conjuntamente com a resistência à tração da madeira maciça de Eucalyptus grandis para calcular o comprimento do dente a partir de uma teoria simples que o relaciona aos demais parâmetros já conhecidos ou simulados da emenda dentada. Essa teoria, resumida numa única identidade, foi desenvolvida para otimizar a emenda em termos de seus esforços solicitantes majoritários.A emenda dentada foi testada à tração paralela em lâminas emendadas com dentes verticais e horizontais. O perfil vertical apresentou maior resistência à tração e a diferença foi explicada pela área de colagem individual do dente. No caso do dente vertical essa área era menor e, portanto, penalizava menos quando havia algum defeito no dente. Na análise dos tipos de ruptura apresentados verificou-se que a ruptura do tipo 1 que denota má colagem por causa intrínseca do adesivo ou falta de pressão na colagem e ruptura do tipo 5 ou 6 que evidenciam pontos excessivamente fracos da barra ligada ou pontos de concentração de tensões imposta pelas garras da máquina no ensaio de tração contribuíam significativamente para redução da resistência à tração da emenda dentada. Essa resistência deve ser caracterizada por ocorrência alternada de rupturas por cisalhamento misto na superfície do dente e ruptura por tração na seção reduzida da barra ou na raiz do dente como acontece na ruptura do tipo 3. Na flexão foram ensaiadas lâminas emendadas trabalhando como viga sujeita a tensões normais de tração e de compressão e lâminas emendadas trabalhando como componente de viga laminada posicionada na borda tracionada. Não houve diferença entre esses dois casos em qualquer dos estados limites. A eficiência da viga laminada colada com emenda no meio do vão foi muito baixa em relação à viga maciça, mas somente para o módulo de ruptura à flexão. Essa eficiência foi expressa como a relação entre o momento de inércia real e o teórico. A emenda dentada não influenciou a elástica da viga laminada que apresentou o mesmo módulo de elasticidade da viga maciça. / The objective of the present study was to determine the shear strength in the bonding surface of special samples and to evaluate their impact on the geometric parameters of the finger, the tensile strength of the finger joints and the intrinsic flexural properties of simple and composed beams. The shear strength on the bonding surface was studied as a function of the inclination angle related to the wood fibers direction, from 0 to 90o in Eucalyptus grandis and Pinus elliottii species. Small inclination angles of the bonding surface performed very well in E. grandis samples and therefore it showed higher bonding efficiency when compared to P. Elliottii. The efficiency of the glued joints with different adhesives was determined by dividing the measured values by the shear strength of the solid wood. A simple theory relates the other known or simulated parameters of finger joints to the length of the finger. Using the values of the shear strength obtained experimentally with an inclination angle of 5o and the tensile strength of the solid wood of E. grandis finger length was calculated. Such theory, summarized in a unique equality, was developed to optimize the finger joints in terms of major acting efforts. The finger joints which had vertical and horizontal finger were tested in parallel traction to evaluate the maximum carrying load. The vertical profile had higher tensile strength and the difference was explained by the area of the glued joints in the finger. In the case of the vertical finger the area of glued joints was smaller and therefore had less impact when there was a defect in the finger or problem with the adhesion. Analyses of the modules of rupture revealed that rupture type 1 and type 5 or 6 contributed significantly to the reduction in the tensile strength of the finger joints. Rupture type 1 refers to failure due to causes intrinsic to the adhesive or to lack of pressure in the bonding process. Rupture type 5 or 6 refers to the presence of excessively weak points in the bar or to points of concentration of stress imposed by the clamps of the machine during the test. Such tensile strength must be characterized by the alternate presence of ruptures by mixed shear strength in the surface of the finger tip and the rupture by traction in the reduced section of the bar or in the base of the finger tip similar to a type 3 rupture. In flexural tests laminas which had a finger joint in the middle of the span ware tested as a beam subjected to tensile and compression normal stresses and also as a component of the laminated beam located in the traction edge. There were no significant differences between these two cases in any of the limiting states. The efficiency of the glued laminated beam with the finger joints located in the middle of the distance among points of support was very low in relationship to the efficiency of the solid wood, but only for the modulus of rupture in the flexure. This efficiency was expressed as the ratio of the moment of inertia to the theoretical moment. The finger joint did not influence the elasticity of the laminated beam since it had the same modulus of elasticity as the one found for solid wood.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-09T13:09:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 640397 bytes, checksum: f236b298f8d2d17b6e27e4c07efff7fa (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-09T13:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 640397 bytes, checksum: f236b298f8d2d17b6e27e4c07efff7fa (MD5) Previous issue date: 2015-10-08 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento hidrotérmico de flocos (partículas do tipo strand) de pinus e eucalipto, nas propriedades físico-mecânicas de painéis OSB. Partículas strands de pinus e eucalipto, com 23 x 90 x 0,30 mm de largura, comprimento e espessura, respectivamente; foram pré-hidrolisadas a 130, 150 e 170oC por 7 e 21 minutos. Foram determinados os teores de extrativos, de lignina e de carboidratos dos flocos, assim como o pH, a umidade de equilíbrio, o ângulo de contato dos flocos com o adesivo fenol formaldeído e as propriedades colorimétricas. Em seguida foram confeccionados painéis do tipo OSB, com uma densidade nominal de 0,7 g/cm3 e um ciclo de prensagem com a temperatura de 170°C, pressão de 32 kgf/cm2 por 8 minutos. O adesivo utilizado foi o fenol-formaldeído no teor de 8% (base massa seca das partículas). Posteriormente os painéis foram mantidos em câmara climática a temperatura de 20 ± 2oC e umidade relativa de 65 ± 3%, até estabilização e em seguida determinou-se as propriedades físicas e mecânicas. A temperatura foi mais efetiva para alterar a composição química da madeira que o tempo de exposição ao tratamento. A temperatura do tratamento hidrotérmico de 170°C provocou maiores modificações químicas. O comportamento colorimétrico da madeira com a pré-hidrólise variou com o tratamento, sendo que a madeira de pinus foi mais resistente ao escurecimento que a de eucalipto. Os tratamentos hidrotérmicos a 170°C foram os mais eficientes na redução da umidade de equilíbrio higroscópico dos flocos de pinus e consequentemente aumentou a estabilidade dimensional dos painéis. O ângulo de contato do adesivo fenol-formaldeído com as superfícies dos flocos de pinus tratados apresentou uma leve diminuição, favorecendo a adesão do adesivo com a madeira, contudo a ligação interna dos painéis não foi afetada. Para a madeira de pinus o tratamento hidrotérmico causou degradação de alguns constituintes químicos principalmente de mananas, xilanas e arabinanas, o que causou uma acidificação e também perda de massa nos flocos, isso consequentemente diminuiu o inchamento em espessura e não influenciou negativamente nas propriedades mecânicas dos painéis OSB. O tratamento hidrotérmico a 170°C durante 7 minutos permitiu que o painel OSB de pinus, além da categoria 1, também se enquadre na categoria 2 da norma européia, ampliando sua gama de utilização. Para os flocos de eucalipto o tratamento hidrotérmico, principalmente com a temperatura de 170°C, causou degradação de alguns constituintes químicos principalmente galactanas, xilanas e arabinanas e diminuiu a umidade de equilíbrio higroscópico e também causou uma acidificação e perda de massa dos flocos. Os tratamentos hidrotérmicos com a temperatura de 170°C foram os mais eficientes para melhorar a estabilidade dimensional dos painéis OSB de eucalipto, uma vez que reduziu os valores de UEH (umidade de equilíbrio higroscópico), AA24h (absorção de água) e IE24h (inchamento em espessura). O tratamento hidrotérmico a 170°C durante 7 minutos, assim como a 130°C por 7 minutos e a 150°C por 21 minutos, permitiu que o painel OSB de eucalipto além da categoria 1, também se enquadre na categoria 2 da norma européia, ampliando sua gama de utilização. Além de indicados para uso geral, ou seja, quando não são submetidos a suporte de carga e painéis para uso interior em condições de ambiente seco ele passa a ser indicado também para utilização que suporte cargas. Os painéis de eucalipto apresentaram menores valores de inchamento em espessura e absorção de água quando comparados com os painéis de pinus, devido a menor taxa de compactação desses painéis. Os valores do módulo de elasticidade e de ruptura, dos painéis de pinus e eucalipto, foram próximos, contudo os painéis de pinus apresentaram maiores valores de ligação interna. / The aim of this study was to evaluate the effect of hydrothermal treatment in strands particles of pine and eucalyptus, on physical and mechanical properties of OSB. Eucalyptus and pine strands particles with 23 x 90 x 0.30 mm width, length and thickness, respectively; it was pre-hydrolysed at 130, 150 and 170°C for 7 and 21 minutes. The contents of extractives, lignin and carbohydrates of strands particles, as well as pH, moisture balance, the contact angle of the particles with phenol formaldehyde adhesive and colorimetric properties were detemined. OSB panels were prepared with a nominal density of 0.7 g/cm3, with a temperature of 170°C, pressure of 32 kgf/cm2 for 8 minutes. The phenol-formaldehyde adhesive was uded in 8% content (based on dry weight of the particles). Subsequently the panels were exposed to conditioning under ambient conditions of 20 ± 2°C and 65 ± 3% relative humidity, and then were determined physical and mechanical properties. The temperature was more effective to change the chemical composition of wood than the time. The prehydrolysis temperature of 170°C resulted in higher chemical modifications. The colorimetric behavior with the prehydrolysis varied with the treatment. Pine wood was more resistant to darkening than eucalyptus. The hydrothermal treatment at 170 ° C was the most efficient in reducing the moisture equilibrium moisture content of pine strand particles and consequently improving dimensional stability of the panels. The contact angle of the adhesive phenol formaldehyde with the surfaces of the treated pine strand particles showed a slight decrease in this case favoring the adhesion of the adhesive with the wood, however, the internal connection of the panels was not affected. For pinus wood the hydrothermal treatment caused degradation of some chemical constituents mainly mannans, xylans and arabinans, causing acidification as well as mass loss in the strand particles, this consequently decreased swelling in thickness and not showed negative effect on the mechanical properties of OSB. The hydrothermal treatment at 170°C for 7 minutes allowed the pine OSB panel beyond Category 1 and also met the requirements in Category 2 of the European standard, expanding its range of use. For eucalyptus strand particles the hydrothermal treatment, especially the temperature of 170°C caused degradation of some chemical constituents mainly galactans, xylans and arabinans, it decreased moisture equilibrium moisture content and also resulted in acidification as well as the loss of mass of the strand particles. The hydrothermal treatment at a temperature of 170°C was the most efficient in improving the dimensional stability of OSB from eucalyptus particles, since reduced amounts of EMC (equilibrium moisture content), and WA24h (water absorption), TS24h (thickness swelling). The hydrothermal treatment at 170°C for 7 minutes, at 150°C for 21 minutes and at 130°C for 7 minutes allowed eucalyptus OSB beyond category 1 also fits the category 2 of European standard, expanding its range of use. Besides indicated for non load-bearing boards, general purpose boards and boards for the interior fitments for use in dry conditions it is now also indicated load-bearing boards. The eucalyptus panels showed lower values of thickness swelling and water absorption when compared with pine panels, it was because of lower compression ratio of such panels. The values of elastic and rupture modulus of pine and eucalyptus panels were close, however pine panel showed higher internal bond values.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-20Bitstream added on 2014-06-13T19:41:56Z : No. of bitstreams: 1 benjamin_ca_dr_botfca.pdf: 2270789 bytes, checksum: 0185827c92bfd1b8cd104393ac6a4a02 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este trabalho teve por objetivo estudar as correlações existentes entre as propriedades físicas e mecânicas da madeira de eucalipto proveniente de árvores com presença de madeira juvenil e adulta. O estudo foi conduzido com a caracterização complementar da estrutura anatômica da madeira sob análise, a partir de análises microscópicas do lenho. Estudaram-se 12 árvores, sendo seis de E. grandis com 28 anos de idade e seis de Corymbia (Eucalyptus) citriodora com 29 anos de idade. As árvores foram disponibilizadas pela Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF - LCF/ESALQUSP), localizada no município de Anhembi-SP. A partir do DAP, no sentido da base da árvore, foi retirada uma tora de 70 cm de comprimento. Da tora, foram retirados um disco para determinação da densidade básica da madeira da árvore e uma prancha central, para obtenção dos corpos-de-prova utilizados para os ensaios de propriedades físico-mecânicas e análises anatômicas da madeira. Nas 12 árvores amostradas foram mensuradas (ao longo do sentido medula-casca, lados direito e esquerdo) a densidade aparente da madeira, utilizando-se da técnica da densitometria de raios X e a densidade básica por mensuração e pesagem de corpos-de-prova. Ainda nesse sentido, em intervalos aproximadamente regulares de 35 mm, foram mensuradas as retratibilidades lineares e volumétricas. As resistências à compressão e à dureza paralela às fibras também foram medidas com a mesma regularidade ao longo do raio, com a madeira verde (na umidade de abate da árvore) e na umidade de equilíbrio ao ar ao longo de todo o raio. Para seis das 12 árvores (três árvores por espécie) foram mensuradas, 2 em três posições distintas na direção radial, algumas importantes características anatômicas do lenho, em regiões coincidentes com aquelas... / This paper had the objective of studying the correlation between physical and mechanical properties of Eucalyptus wood from trees with expressive presence of both juvenile and mature wood. The study was carried out with complementary characterization of the anatomical structure of wood, using microscopic analyses. It were sampled 12 trees, six from Eucalytpus grandis 28 years old and six from Corymbia (Eucalyptus) citriodora 29 years old. Trees were obtained from Forestal Science Experimental Station of ESALQ-USP - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiróz at Anhembi-São Paulo State - Brazil. From DBH to the base of each tree it was sawed a log, 70cm long, from which it was cut a disc, 7 cm thick, for specific gravity determination and, in the remaining log was cut a central board (approximately 63cm long) to produce specimens for physical and mechanical properties determination. On all the trees (from pith to bark, right and left sides) it were evaluated the radial variation of specific gravity and density (12% MC) using X-ray densitometry and conventional methods. On regular intervals of 35mm from pith to bark, using specimens, it were measured radial, tangential, longitudinal and volumetric shrinkage and compression and hardness parallel to grain strength (green wood and wood at EMC for mechanical tests). For three of the 12 trees, in three different position along one of the radius of the tree, it were also measured several anatomical characteristics, on region coincident with those of the specimens for physical and mechanical tests. With the obtained results it were established patterns of variation of all measured properties on radial direction, taking in account the effects of specie, side (right and 4 left) and important features of xylem (heart wood/sapwood and juvenile wood/mature wood). It were... (Complete abstract, click electronic access below)

Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Banca: Hernando Alfonso Lara Palma / Banca: Carlos Roberto Padovani / Banca: Mário Tomazello Filho / Banca: Takashi Yojo / Resumo: Este trabalho teve por objetivo estudar as correlações existentes entre as propriedades físicas e mecânicas da madeira de eucalipto proveniente de árvores com presença de madeira juvenil e adulta. O estudo foi conduzido com a caracterização complementar da estrutura anatômica da madeira sob análise, a partir de análises microscópicas do lenho. Estudaram-se 12 árvores, sendo seis de E. grandis com 28 anos de idade e seis de Corymbia (Eucalyptus) citriodora com 29 anos de idade. As árvores foram disponibilizadas pela Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF - LCF/ESALQUSP), localizada no município de Anhembi-SP. A partir do DAP, no sentido da base da árvore, foi retirada uma tora de 70 cm de comprimento. Da tora, foram retirados um disco para determinação da densidade básica da madeira da árvore e uma prancha central, para obtenção dos corpos-de-prova utilizados para os ensaios de propriedades físico-mecânicas e análises anatômicas da madeira. Nas 12 árvores amostradas foram mensuradas (ao longo do sentido medula-casca, lados direito e esquerdo) a densidade aparente da madeira, utilizando-se da técnica da densitometria de raios X e a densidade básica por mensuração e pesagem de corpos-de-prova. Ainda nesse sentido, em intervalos aproximadamente regulares de 35 mm, foram mensuradas as retratibilidades lineares e volumétricas. As resistências à compressão e à dureza paralela às fibras também foram medidas com a mesma regularidade ao longo do raio, com a madeira verde (na umidade de abate da árvore) e na umidade de equilíbrio ao ar ao longo de todo o raio. Para seis das 12 árvores (três árvores por espécie) foram mensuradas, 2 em três posições distintas na direção radial, algumas importantes características anatômicas do lenho, em regiões coincidentes com aquelas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper had the objective of studying the correlation between physical and mechanical properties of Eucalyptus wood from trees with expressive presence of both juvenile and mature wood. The study was carried out with complementary characterization of the anatomical structure of wood, using microscopic analyses. It were sampled 12 trees, six from Eucalytpus grandis 28 years old and six from Corymbia (Eucalyptus) citriodora 29 years old. Trees were obtained from Forestal Science Experimental Station of ESALQ-USP - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiróz at Anhembi-São Paulo State - Brazil. From DBH to the base of each tree it was sawed a log, 70cm long, from which it was cut a disc, 7 cm thick, for specific gravity determination and, in the remaining log was cut a central board (approximately 63cm long) to produce specimens for physical and mechanical properties determination. On all the trees (from pith to bark, right and left sides) it were evaluated the radial variation of specific gravity and density (12% MC) using X-ray densitometry and conventional methods. On regular intervals of 35mm from pith to bark, using specimens, it were measured radial, tangential, longitudinal and volumetric shrinkage and compression and hardness parallel to grain strength (green wood and wood at EMC for mechanical tests). For three of the 12 trees, in three different position along one of the radius of the tree, it were also measured several anatomical characteristics, on region coincident with those of the specimens for physical and mechanical tests. With the obtained results it were established patterns of variation of all measured properties on radial direction, taking in account the effects of specie, side (right and 4 left) and important features of xylem (heart wood/sapwood and juvenile wood/mature wood). It were... (Complete abstract, click electronic access below) / Doutor

Este estudo teve por objetivo analisar os aspectos estéticos, físicos, mecânicos e de qualidade da superfície usinada da madeira de árvores de Eucalyptus grandis, Eucalyptus urophylla e Eucalyptus dunnii aos 18 anos, tendo como objetivo a sua aplicação na indústria moveleira. Para tanto, foram coletadas três árvores de cada espécie da Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF) da ESALQ/USP, localizada em Anhembi-SP. Os ensaios de massa específica aparente, densidade básica, variação dimensional e módulos de ruptura e elasticidade foram realizados de acordo com a NBR 7190/96. Para a análise de qualidade da superfície usinada foram avaliados 48 corpos de prova de cada espécie, aplainados em 7 diferentes velocidades de avanço. Em cada corpo de prova foram feitas 3 leituras, em diferentes posições, com rugosímetro. Foram realizadas análise de variância e testes de médias para cada parâmetro avaliado. Posteriormente, executaram-se as correlações de Pearson entre resultados dos diferentes ensaios. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que as três espécies estudadas apresentam características compatíveis para uso na indústria moveleira, com diferentes aplicações; a madeira de Eucalyptus urophylla apresentou o melhor desempenho em relação à maioria dos parâmetros analisados, o que indica a possibilidade de sua aplicação em grande parte dos componentes de um móvel; o Eucalyptus grandis foi a espécie que apresentou melhor desempenho nos ensaios de variação dimensional, porém apresentou restrições quanto ao uso estrutural e altos valores de coeficiente de variação nos resultados; o Eucalyptus dunnii apresentou maior retratibilidade e pior desempenho em relação à qualidade da superfície usinada, qualificando-se dentre as três espécies estudadas, como a menos indicada para uso em movelaria; as três espécies apresentaram importantes variações das características físicas ao longo do raio; os melhores resultados em relação à qualidade da superfície usinada foram obtidos com baixa velocidade de avanço; pela análise descritiva, os parâmetros de densidade e massa específica aparente são bons indicadores de estabilidade dimensional, desempenho mecânico e qualidade de superfície usinada; os resultados obtidos nas análises e os da bibliografia apontam uma alta variabilidade tecnológica da madeira das três espécies de eucalipto, recomendando a seleção e usos da madeira de clones. / The objective of this work was to analyze the aesthetics aspects, surface quality, physical and mechanical properties of Eucalyptus grandis, Eucalyptus dunnii and Eucalyptus urophylla wood with 18 years-old, aiming to give technical information its best application in furniture production. The material for the tests were three trees of each species, collected at Experimental Campus of Forestry Science from ESALQ/USP at Anhembi/SP. For the physical and mechanical tests the NBR 7190/96 was used. For the surface quality, 48 samples of each species were processed in 7 different forward velocities. In each sample, 3 tests in different positions were done using reliefmeter. Data were evaluated through analysis of variance, tests of comparison of means and Pearson correlation test between the different tests. It was concluded that the three studied species are suitable for furniture production, in different applications; the Eucalyptus urophylla had the best results for most of the realized tests, being suitable for most of the furniture components; the Eucalyptus grandis had the best results on shrinkage test, suitable for rigid joints or the ones with glued pieces and big dimension components, although it had the higher variation coefficient values and the species is not suitable for structure components, due to the low values on the mechanical tests; the Eucalyptus dunnii had the worst results for furniture production, comparing to the other studied, due to it\'s low performance at the shrinkage tests and at the surface quality test;. the three species had important variation trend of physical characteristics for the values on the radial direction, from the pith to the sapwood; the best results for the quality surface were due to the low forward velocity; the basic density and specific gravity parameters have good correlation with the studied characteristics: shrinkage, mechanical performance and surface quality; the results obtained on the analysis and the ones on the references show high technological variability on wood of the three species studied, so it is recommended the selection and use of wood from clones.

A presente pesquisa teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento no plano de cola de corpos de prova especiais e avaliar o seu impacto na geometria do dente, na resistência à tração de emendas dentadas e nas propriedades oriundas da flexão de vigas simples e compostas. A resistência ao cisalhamento no plano de cola foi estudada segundo o seu ângulo de inclinação em relação às fibras, desde 0 até 90o na madeira de Eucalyptus grandis e Pinus elliottii. O Eucalyptus grandis foi favorecido por pequenos ângulos de inclinação do plano de cola contrariamente ao que aconteceu com o Pinus elliottii e, portanto, apresentou maior eficiência na colagem, o que é desejável para viga laminada colada. Os valores obtidos foram divididos pela resistência ao cisalhamento da madeira maciça para encontrarem-se as eficiências das ligações coladas com vários adesivos. O valor da resistência ao cisalhamento no ângulo de 5° foi utilizado conjuntamente com a resistência à tração da madeira maciça de Eucalyptus grandis para calcular o comprimento do dente a partir de uma teoria simples que o relaciona aos demais parâmetros já conhecidos ou simulados da emenda dentada. Essa teoria, resumida numa única identidade, foi desenvolvida para otimizar a emenda em termos de seus esforços solicitantes majoritários.A emenda dentada foi testada à tração paralela em lâminas emendadas com dentes verticais e horizontais. O perfil vertical apresentou maior resistência à tração e a diferença foi explicada pela área de colagem individual do dente. No caso do dente vertical essa área era menor e, portanto, penalizava menos quando havia algum defeito no dente. Na análise dos tipos de ruptura apresentados verificou-se que a ruptura do tipo 1 que denota má colagem por causa intrínseca do adesivo ou falta de pressão na colagem e ruptura do tipo 5 ou 6 que evidenciam pontos excessivamente fracos da barra ligada ou pontos de concentração de tensões imposta pelas garras da máquina no ensaio de tração contribuíam significativamente para redução da resistência à tração da emenda dentada. Essa resistência deve ser caracterizada por ocorrência alternada de rupturas por cisalhamento misto na superfície do dente e ruptura por tração na seção reduzida da barra ou na raiz do dente como acontece na ruptura do tipo 3. Na flexão foram ensaiadas lâminas emendadas trabalhando como viga sujeita a tensões normais de tração e de compressão e lâminas emendadas trabalhando como componente de viga laminada posicionada na borda tracionada. Não houve diferença entre esses dois casos em qualquer dos estados limites. A eficiência da viga laminada colada com emenda no meio do vão foi muito baixa em relação à viga maciça, mas somente para o módulo de ruptura à flexão. Essa eficiência foi expressa como a relação entre o momento de inércia real e o teórico. A emenda dentada não influenciou a elástica da viga laminada que apresentou o mesmo módulo de elasticidade da viga maciça. / The objective of the present study was to determine the shear strength in the bonding surface of special samples and to evaluate their impact on the geometric parameters of the finger, the tensile strength of the finger joints and the intrinsic flexural properties of simple and composed beams. The shear strength on the bonding surface was studied as a function of the inclination angle related to the wood fibers direction, from 0 to 90o in Eucalyptus grandis and Pinus elliottii species. Small inclination angles of the bonding surface performed very well in E. grandis samples and therefore it showed higher bonding efficiency when compared to P. Elliottii. The efficiency of the glued joints with different adhesives was determined by dividing the measured values by the shear strength of the solid wood. A simple theory relates the other known or simulated parameters of finger joints to the length of the finger. Using the values of the shear strength obtained experimentally with an inclination angle of 5o and the tensile strength of the solid wood of E. grandis finger length was calculated. Such theory, summarized in a unique equality, was developed to optimize the finger joints in terms of major acting efforts. The finger joints which had vertical and horizontal finger were tested in parallel traction to evaluate the maximum carrying load. The vertical profile had higher tensile strength and the difference was explained by the area of the glued joints in the finger. In the case of the vertical finger the area of glued joints was smaller and therefore had less impact when there was a defect in the finger or problem with the adhesion. Analyses of the modules of rupture revealed that rupture type 1 and type 5 or 6 contributed significantly to the reduction in the tensile strength of the finger joints. Rupture type 1 refers to failure due to causes intrinsic to the adhesive or to lack of pressure in the bonding process. Rupture type 5 or 6 refers to the presence of excessively weak points in the bar or to points of concentration of stress imposed by the clamps of the machine during the test. Such tensile strength must be characterized by the alternate presence of ruptures by mixed shear strength in the surface of the finger tip and the rupture by traction in the reduced section of the bar or in the base of the finger tip similar to a type 3 rupture. In flexural tests laminas which had a finger joint in the middle of the span ware tested as a beam subjected to tensile and compression normal stresses and also as a component of the laminated beam located in the traction edge. There were no significant differences between these two cases in any of the limiting states. The efficiency of the glued laminated beam with the finger joints located in the middle of the distance among points of support was very low in relationship to the efficiency of the solid wood, but only for the modulus of rupture in the flexure. This efficiency was expressed as the ratio of the moment of inertia to the theoretical moment. The finger joint did not influence the elasticity of the laminated beam since it had the same modulus of elasticity as the one found for solid wood.