Propriedades de resistência e rigidez da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L.

Article (PDF Available)inRevista Árvore 27(3) · June 2003with64 Reads
DOI: 10.1590/S0100-67622003000300014 · Source: DOAJ
Abstract
O objetivo do presente trabalho foi o estudo da variabilidade das propriedades de resistência e rigidez à flexão estática e à densidade aparente (12%) entre a madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos de idade, procedente do Horto Florestal de Manduri, Estado de São Paulo. Na primeira parte do trabalho foram determinadas a região de madeira juvenil, a região de transição e a região de madeira adulta, por meio de estudos anatômicos (comprimento dos traqueídes axiais), segundo as recomendações das normas ABNT e IAWA. Os resultados mostraram que a região de madeira juvenil dessa espécie ocorre aproximadamente até o 18º anel de crescimento. Na segunda parte do trabalho foram analisados a resistência (módulo de ruptura - MOR) à flexão, o módulo de elasticidade (MOE) nessa mesma solicitação e a densidade aparente (12%) para as madeiras juvenil e adulta. Os resultados mostraram que o MOE e o MOR da madeira juvenil foram menores e mais variáveis que aqueles obtidos para madeira adulta. A densidade apresentou a mesma tendência observada nas propriedades avaliadas no ensaio de flexão estática.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
371
Propriedades de Resistência e Rigidez da Madeira ...
1
Recebido para publicação em 25.4.2002.
Aceito para publicação em 12.5.2003.
2
Dep. de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista – UNESP, Fazenda Lageado s/n, Caixa Postal 237, 18603-970
Botucatu-SP, <awballarin@fca.unesp.br>.
3
Dep. de Recursos Naturais da UNESP, <larapalma@fca.unesp.br>.
Sociedade de Investigações Florestais
PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIA E RIGIDEZ DA MADEIRA JUVENIL E
ADULTA DE Pinus taeda L.
1
Adriano Wagner Ballarin
2
e Hernando Alfonso Lara Palma
3
RESUMO - O objetivo do presente trabalho foi o estudo da variabilidade das propriedades de resistência e rigidez
à flexão estática e à densidade aparente (12%) entre a madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos de
idade, procedente do Horto Florestal de Manduri, Estado de São Paulo. Na primeira parte do trabalho foram
determinadas a região de madeira juvenil, a região de transição e a região de madeira adulta, por meio de estudos
anatômicos (comprimento dos traqueídes axiais), segundo as recomendações das normas ABNT e IAWA. Os
resultados mostraram que a região de madeira juvenil dessa espécie ocorre aproximadamente até o 18
o
anel de
crescimento. Na segunda parte do trabalho foram analisados a resistência (módulo de ruptura – MOR) à flexão,
o módulo de elasticidade (MOE) nessa mesma solicitação e a densidade aparente (12%) para as madeiras juvenil
e adulta. Os resultados mostraram que o MOE e o MOR da madeira juvenil foram menores e mais variáveis que
aqueles obtidos para madeira adulta. A densidade apresentou a mesma tendência observada nas propriedades
avaliadas no ensaio de flexão estática.
Palavras-chave: Madeira juvenil, madeira adulta, módulo de ruptura, módulo de elasticidade e Pinus taeda L.
RIGIDITY AND STRENGTH PROPERTIES OF Pinus taeda L. JUVENILE AND MATURE
TIMBER
ABSTRACT - This paper aimed to study the variability on rigidity (MOE) and strength (MOR) properties in static
bending and density (12 %) between juvenile and mature wood of 37-year-old Pinus taeda L. trees from Horto
Florestal, Manduri, Sao Paulo, Brazil. In the first part of the experimental program, the juvenile, transition and
mature wood zones were determined using anatomical analysis (tracheids length) according to the ABNT and
IAWA codes. Results showed that juvenile wood zone occurs approximately up to the 18
th
growth ring. In the
second part of the experimental setup, bending tests were performed with both juvenile and mature wood samples
gathered in two distinct groups to obtain their modulus of rupture – MOR, modulus of elasticity –MOE and
density (12%). Results showed that MOE and MOR of juvenile wood were always smaller and presented more
variability, when compared to mature wood. Density at 12% showed the same tendency observed in the mechanical
tests.
Key words: Juvenile wood, mature wood, modulus of rupture, modulus of elasticity and Pinus taeda L.
1. INTRODUÇÃO
No passado, a maior parte da madeira provinha de
árvores adultas de florestas naturais. Portanto, pouca
importância era dada à madeira central das árvores.
Atualmente, com o decréscimo constante do suprimento
de árvores adultas com grandes diâmetros, provenientes
de florestas naturais, tornou-se comum a produção de
madeira em ciclos curtos, através da adoção de espécies
de rápido crescimento.
BALLARIN, A.W. & PALMA, H.A.L.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
372
Existem várias referências na literatura internacional
que ressaltam que as propriedades químicas, físicas,
anatômicas e mecânicas da madeira formada nos pri-
meiros anos de vida das árvores são diferentes e muitas
vezes inferiores às da madeira formada na fase adulta da
árvore.
No Brasil, a utilização de Pinus (de refloresta-
mentos) na indústria madeireira tem sido crescente nos
últimos anos. As estimativas indicam que do volume de
madeira serrada produzida no País, estimada em apro-
ximadamente 18 milhões de m
3
, mais de 35% é formado
de madeira de Pinus. Atualmente, no Brasil, existe
aproximadamente 1,8 milhão de hectares de plantações
constituídas por espécies de Pinus, das quais 46% são
de Pinus taeda (Tomaselli, 1998). Portanto, trata-se de
uma espécie importante para o fornecimento de matéria-
prima, especialmente nas Regiões Sul e Sudeste do País.
O objetivo do presente trabalho foi o estudo da
variabilidade das propriedades de resistência e rigidez à
flexão estática e da densidade aparente (12%) entre a
madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos
de idade, procedente do Horto Florestal de Manduri,
Estado de São Paulo.
2. REVISÃO DE LITERATURA
A madeira juvenil corresponde a uma região central
na árvore de forma cilíndrica, com diâmetro mais ou
menos uniforme, estendendo-se desde a base até o topo
da árvore, podendo formar parte do alburno ou do cerne
no tronco, se este último já estiver presente na árvore
(Krahmer, 1986; Zobel & Buijtenen, 1989; Cown, 1992;
Evans et al., 2000).
Segundo Ramsay & Briggs (1986), a madeira juvenil
é o xilema secundário, formado durante a fase jovem do
câmbio vascular da árvore (estádios iniciais da vida da
árvore). Este período varia conforme a espécie e pode
ser afetado pelas condições ambientais. A madeira carac-
teriza-se anatomicamente por um progressivo acréscimo
nas dimensões das células e por correspondentes altera-
ções na sua forma, estrutura e disposição em sucessivos
anéis de crescimento.
De modo geral, a maioria dos trabalhos sobre
madeira juvenil enfatiza que o crescimento rápido nas
plantações origina a formação de madeira de qualidade
inferior e que, atualmente, é grande a proporção de ma-
deira juvenil comercializada nos mercados, trazendo
como resultado problemas de qualidade nos produtos
obtidos deste tipo de matéria-prima (Brown &
Mcwilliams, 1989).
De acordo com Zobel (1981) e Mcalister et al.
(1997), nas florestas naturais de climas temperados a
madeira juvenil normalmente fica restrita a uma pequena
região do volume total da árvore, e nas plantações a quan-
tidade de madeira juvenil é maior, especialmente naquelas
árvores provenientes dos primeiros desbastes ou de
plantações cortadas mais cedo. Este fenômeno é muito
mais acentuado nas plantações das regiões tropicais.
Zobel (1980) ressaltou que não há uma mudança
absoluta da madeira juvenil para madeira adulta em um
ano, mas sim em vários anos. Quase todas as propriedades
físicas e químicas da madeira, dentro da zona juvenil,
são muito variáveis e praticamente constantes na madeira
adulta.
Muitos estudos têm sido conduzidos para determinar
o ponto ou a idade de transição entre a madeira juvenil e
a adulta em várias espécies, como: Loo et al. (1985) em
Pinus sp., Bendtsen & Senft (1986) em Pinus taeda e
Populus deltoides, Yang et al. (1986) em Larix laricina,
Clark & Saucier (1989) em Pinus taeda e Pinus elliottii,
Roos et al. (1990) em Populus tremuloides, Abdel-Gadir
& Krahmer (1993) em Pseudotsuga menziesii, Yang &
Hazenberg (1994) em Picea mariana e Tasissa &
Burkhart (1998) em Pinus taeda.
Segundo Zobel (1980) e Krahmer (1986), o compri-
mento dos traqueídes ou das fibras constitui a principal
variável na definição do limite entre a madeira adulta e
juvenil. Os traqueídes são mais curtos na região de
madeira juvenil que na madeira adulta, e muito mais
curtos perto da medula, aumentando rapidamente na zona
de madeira juvenil em direção à casca. Mudanças no
comprimento dos traqueídes na zona adulta da árvore
são muito pequenas.
Segundo Zobel & Buijtenen (1989), a mudança de
madeira juvenil para madeira adulta não se processa da
mesma forma para as diferentes características e pro-
priedades da madeira. Por exemplo, a estabilização e a
mudança se dão de maneira mais rápida para a densidade
do que para o comprimento dos traqueídes.
A demarcação entre lenho juvenil e adulto não é
clara, devido às mudanças graduais nas células. De fato,
o número real de anéis do lenho juvenil depende de como
ele é definido anatomicamente, por exemplo, o compri-
mento dos traqueídes pode atingir uma estabilidade antes
da espessura da parede celular (Bendtsen & Senft, 1986).
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
373
Propriedades de Resistência e Rigidez da Madeira ...
Loo et al. (1985) reportaram que a idade de transição
da madeira juvenil para adulta, mensurada através das
variações de densidade ou do comprimento das fibras, é
diferente de acordo com as espécies. Por exemplo, essa
transição, avaliada pela variação de densidade, ocorre
entre 5 e 6 anos em Pinus elliottii, Pinus caribaea e Pinus
radiata, aproximadamente aos 10 anos em Pinus taeda
e 20 anos em Pinus ponderosa.
Zobel (1971) e Kramher (1986) caracterizaram a
madeira juvenil e adulta com base na evolução dos
elementos anatômicos que as constituem; neste caso a
madeira adulta refere-se ao lenho que apresenta tra-
queídes estabilizados em crescimento. Para o Pinus taeda
com 30 anos de idade, essa estabilização foi encontrada
a partir do 11 ao 13
o
anel de crescimento.
Pesquisadores têm reportado a dificuldade na deter-
minação precisa e consistente do limite entre a madeira
juvenil e adulta, principalmente devido à transição gra-
dual desta mudança e às variações existentes entre as
espécies e a localização geográfica (Bendtsen & Senft,
1986; Clark & Saucier, 1989; Roos et al., 1990; Abdel-
Gadir & Krahmer, 1993; Evans et al., 2000).
A madeira juvenil, de modo geral, caracteriza-se por
menor densidade, maior ângulo das microfibrilas na
camada S
2
, traqueídes mais curtos, contração transversal
menor, maior contração longitudinal, maior proporção
de lenho de reação, menor porcentagem de lenho
tardio, paredes celulares mais finas, maior conteúdo de
lignina e hemicelulose, menor conteúdo de celulose e
menor resistência, em relação à madeira mais adulta
(Bendtsen, 1978; Zobel, 1984; Senft et al., 1985; Rowell
et al., 2000).
Peças estruturais que contenham uma determinada
quantidade de lenho juvenil apresentam classes de
resistência inferiores, sendo este o motivo pelo qual as
diferenças entre as propriedades do lenho juvenil e adulto
são importantes para a utilização da madeira (McAlister
& Clark, 1991; Geimer et al., 1997).
Segundo Larson et al. (2001), os módulos de
elasticidade (MOE) e de ruptura (MOR) da madeira são
altamente correlacionados com a densidade, portanto
são influenciados pela qualidade da madeira juvenil. Os
autores relataram que existem poucos estudos
comparativos entre estas propriedades nos dois tipos de
lenho. Os trabalhos encontrados na literatura apresentam
valores baixos para a madeira juvenil, nestas duas
propriedades.
As pesquisas encontradas neste sentido têm
reportado que o módulo de elasticidade e a resistência à
compressão paralela e normal, a flexão estática e a tração
paralela são seriamente afetadas pela presença de madeira
juvenil (Person & Ross, 1984; Bentdsen & Senf, 1986;
Pearson, 1988; Kretschmann & Bendtsen, 1992;
Kretschmann, 1997; McAlister et al., 1997; Evans et al.,
2000).
Outros estudos demonstram diferenças significativas
entre a densidade da madeira juvenil e adulta em coní-
feras. Bendtsen (1978), em Pinus caribaea, encontrou
densidades em torno de 0,36 e 0,68 g/cm
3
para os lenhos
juvenil e adulto; Clark et al. (1989), em Pinus taeda,
com 28 anos e em diferentes localidades geográficas,
encontraram uma diferença que foi de 14 a 21% menor
na madeira juvenil; McAlister & Clark (1991), em Pinus
taeda com 36 anos de idade e três localidades distintas,
encontraram uma diferença de 22 a 28% menor entre as
densidades da madeira juvenil; Yang & Hazengerg
(1994), em Picea mariana com 38 anos de idade, deter-
minaram uma diferença 8% maior na densidade da
madeira juvenil, em árvores com espaçamento inicial
de 1,8 x 1,8 m em relação a espaçamentos maiores; e
Kretschmann (1997), em Pinus taeda com 28 anos de
idade, encontrou uma diferença 15% menor na madeira
juvenil.
A produção de um tipo de madeira juvenil é o resul-
tado do processo de crescimento fisiológico normal da
árvore, portanto não há muitas alternativas para os
silvicultores. A quantidade de madeira juvenil, que pode
ser reduzida pela mudança no modelo de crescimento
das árvores, é muito pequena. Quase todas as alternativas
para conseguir maior crescimento nas árvores resultam
em maiores quantidades de madeira juvenil. Por exemplo,
quando as árvores de Pinus resinosa são fertilizadas com
nitrogênio, a região de madeira juvenil aumenta no tronco
(Zobel & Buijtenen, 1989).
3. MATERIAL E MÉTODOS
A madeira utilizada neste trabalho foi obtida de
árvores de Pinus taeda L., provenientes de plantios de
37 anos de idade, localizados no Horto Florestal de
Manduri-SP (latitude 23
o
00’ sul, longitude 40
o
19’ oeste
e altitude de 700 m).
Foram selecionadas, aleatoriamente, seis árvores de
um talhão de 1,6 ha, plantadas com um espaçamento
inicial de 1,50 x 1,50 m, tendo sido realizados cinco
BALLARIN, A.W. & PALMA, H.A.L.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
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desbastes até o corte final. A altura comercial e o DAP
médio avaliados foram de 18,2 m e 40,4 cm, respecti-
vamente.
De cada árvore foi coletado um disco, retirado à
altura do peito, para obtenção de material macerado
utilizado na determinação do comprimento dos traqueídes
axiais. A finalidade foi demarcar previamente a madeira
juvenil e adulta. Para o estudo anatômico foram seguidas
as recomendações do método modificado de Franklin
(citado por Taylor, 1975) e da norma ABNT–IAWA
(1994).
As observações e medições dos traqueídes foram
realizadas através do analisador de imagens e microcom-
putador Videoplan, no Laboratório de Anatomia da
Madeira da Universidade Federal do Paraná.
Para o estudo das propriedades mecânicas foram
coletados dois toretes de cada árvore, com 2,20 m de
comprimento cada, tomados dos primeiros 12 m do
tronco. De cada torete foi retirado um pranchão central
de 8,0 cm de espessura por 2,20 m de comprimento.
Com os resultados da análise anatômica do lenho,
foram demarcadas e separadas três regiões de cada pran-
chão central e de cada posição, na direção radial da árvore
(MJ - madeira juvenil, MA - madeira adulta e RT – região
de transição). A região de transição (RT) e a região da
medula foram eliminadas, evitando-se interferências nos
resultados. Por fim, de cada pranchão foram confeccio-
nados os corpos-de-prova, previamente classificados em
dois grupos, de acordo com o tipo de madeira (juvenil
ou adulta), considerando-se as duas posições (I e II) de
1,0 m de comprimento, conforme indicado na Figura 1.
Com isso, os corpos-de-prova para os ensaios de
flexão (2 x 2 x 46 cm) foram retirados do pranchão central
de forma sistemática, respeitando-se as regiões prede-
finidas anteriormente, totalizando 96 corpos-de-prova
(quatro corpos-de-prova de madeira juvenil e quatro
corpos-de-prova de madeira adulta por torete), resultando
em 48 corpos-de-prova de madeira juvenil e 48 de ma-
deira adulta. No geral, foram obedecidas as prescrições
normativas da NBR 7190 (ABNT, 1997) e o preconizado
por Rocco (1983), que fixa a relação vão-altura do corpo-
de-prova igual a 21.
Os corpos-de-prova foram climatizados em um
ambiente normalizado (20
o
C ± 3
o
C de temperatura e
65% ± 1% de umidade relativa), até atingirem a umidade
de aproximadamente 12%. Nessa situação, foram deter-
minadas as densidades e, posteriormente, realizados os
ensaios de flexão, com o uso de máquina universal de
ensaios EMIC DL-10000-MF, servo-controlada, com
capacidade de 10 toneladas, pertencente ao Laboratório
de Ensaio de Materiais – FCA/UNESP.
Figura 1 – Esquema da retirada do material para o estudo.
Figure 1 – Outline of the removal of the material for the study.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
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Propriedades de Resistência e Rigidez da Madeira ...
Foram utilizados 96 corpos-de-prova para os ensaios
de flexão estática (48 para madeira juvenil e 48 para
madeira adulta).
Para as análises dos resultados das propriedades
mecânicas, da densidade e do comprimento dos tra-
queídes da madeira juvenil e adulta, foram calculados os
valores máximos, mínimos e médios, o desvio-padrão e
o coeficiente de variação. Para avaliar a tendência do
MOE e MOR na madeira, nos dois tipos de lenho, foram
elaborados diagramas, cujos resultados foram plotados
em ordem crescente em relação aos corpos-de-prova.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Comprimento dos Traqueídes Axiais e
Demarcação da Madeira Juvenil
Na Figura 2 está apresentada a curva resultante do
comprimento médio dos traqueídes axiais na direção
radial, no diâmetro à altura do peito das árvores.
O comprimento dos traqueídes mostra um aumento
acentuado e praticamente linear, da ordem de 66,5%, até
o 18
o
anel de crescimento. A partir do 18
o
anel até o
último, a taxa de aumento no comprimento diminui,
tendendo para um valor mais estável e quase constante.
Na Figura 2 observa-se também a regressão linear resul-
tante com maior coeficiente de determinação (R
2
=0,96),
entre o 1 e 18
o
anel, complementando assim a análise
visual da tendência dos dados como um modo de encon-
trar, em forma aproximada, o limite entre a madeira
juvenil e a adulta.
Essa tendência é característica na formação de
madeira juvenil nos primeiros anos da árvore, compor-
tamento este semelhante ao observado por vários autores
em madeira de Pinus de crescimento rápido, tais como
Senft et al. (1986), Jackson & Megraw (1986), Bendtsen
& Senft (1986) e Muñiz (1993). Os autores afirmam que
a taxa de incremento no comprimento dos traqueídes é
bastante rápida até os primeiros 10 a 15 anéis, diminuindo
gradativamente nos anéis subseqüentes.
De acordo com este comportamento e utilizando a
inspeção visual da tendência do comprimento dos
traqueídes, a região compreendida entre o 14 e o 18
o
anel
de crescimento foi considerada de transição, ficando
definidas para este estudo a região de madeira juvenil
desde o centro da árvore até o 14
o
anel e a região de
madeira adulta, desde o anel 18 até o anel 37, como
mostra a Figura 3.
Os valores médios do comprimento dos traqueídes
axiais verificados neste trabalho para as madeiras juvenil
e adulta da espécie encontram-se no Quadro 1. Compa-
rados com outros estudos apresentados na literatura para
a espécie do gênero Pinus, estes foram maiores, prova-
velmente devido a fatores genéticos, ambientais,
silviculturais.
y = - 2,17x
2
+ 143,76x + 3.075,33
R
2
= 0,95
y = 109,18x + 3161,50
R
2
= 0,96
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Número de anéis
Comprimento (
µ
µm)
18
Figura 2 – Variação do comprimento dos traqueídes da madeira juvenil e adulta.
Figure 2 – Variation of tracheid length on juvenile and mature wood.
BALLARIN, A.W. & PALMA, H.A.L.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
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4.2. Propriedades Mecânicas e Densidade
Procurando avaliar a tendência no comportamento
do módulo de elasticidade e de ruptura nos dois tipos de
madeira (juvenil e adulta), foram elaborados os diagramas
das Figuras 4 e 5, nos quais os resultados foram plotados
em relação aos corpos-de-prova. No Quadro 2 estão
apresentados os resultados médios dos ensaios de flexão
estática, na forma de módulo de elasticidade (MOE),
módulo de ruptura (MOR) e densidade aparente a 12 %,
obtidos dos valores individuais dos corpos-de-prova de
madeira juvenil, adulta e os valores médios da espécie.
Os resultados mostram que os valores médios do
MOE e MOR da madeira mais externa (adulta) foram
sensivelmente maiores que os da madeira interna
(juvenil). As diferenças observadas nos valores médios
do MOE e do MOR na madeira adulta, em relação à
juvenil, foram maiores em aproximadamente 54 e 47%,
respectivamente.
Segundo Cave & Wakker (1994), a grande diferença
de resistência e rigidez entre a madeira adulta e juvenil
não ocorre exclusivamente pelas diferenças de densidade,
sendo o maior ângulo fibrilar dos traqueídes da madeira
juvenil o maior responsável por estas propriedades.
Nas Figuras 6 e 7 estão as equações de regressões,
ajustadas para estimar o MOE e o MOR, em função da
densidade nos dois tipos de madeira. Os modelos repre-
sentam valores significativos a 5% de probabilidade.
Observa-se que as regressões foram significativas, com
coeficiente de correlação de 0,75 para o MOE e de 0,66
para o MOR na madeira adulta, valores estes superiores
aos encontrados na madeira juvenil, que foram de 0,52 e
0,53, respectivamente. A diferença nas regressões obtidas
para as duas madeiras, associada aos coeficientes de
variação (Quadro 2), evidencia a grande variabilidade
que as propriedades analisadas têm na região da madeira
juvenil.
No Quadro 2 constata-se, ainda, que os valores
médios de densidade obtidos para a madeira mais externa
(adulta) foram sensivelmente maiores que os obtidos para
a madeira interna (juvenil). As diferenças observadas nos
valores médios da densidade aparente da madeira adulta
em relação à juvenil foram da ordem de 26%.
MA
MJ
MT
Figura 3 – Região da madeira juvenil, adulta e transição e esquema da retirada dos corpos-de-provas de flexão estática.
Figure 3 – Region of juvenile, mature and transition wood and outline of the samples for static bending tests.
Quadro 1
– Comprimento dos traqueídes de
Pinus taeda
Table 1
Pinus taeda
tracheid length
Tipo de Madeira
Madeira
Juvenil
Madeira
Adulta
Espécie
Comprimento máximo (µm) 7.375 8.325 8.250
Comprimento mínimo (µm) 1.650 1.750 1.625
Comprimento médio (µm) 4.200 5.322 4.746
Desvio-padrão (µm) 1.042 981 1.158
Coeficiente de variação (%) 24,82 18,43 24,40
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
377
Propriedades de Resistência e Rigidez da Madeira ...
3.000
7.000
11.000
15.000
19.000
23.000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Corpos-de-prova
MOE (MPa)
Madeira adulta
Madeira juvenil
16.730
10.894
Figura 4 – Módulo de elasticidade da madeira adulta e juvenil.
Figure 4 – Modulus of elasticity of mature and juvenile wood.
30
50
70
90
110
130
150
170
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Corpos-de-prova
MOR (MPa)
Madeira adulta
Madeira juvenil
127,62
87,03
Figura 5 – Módulo de ruptura da madeira adulta e juvenil.
Figure 5 – Modulus of rupture of mature and juvenile wood.
BALLARIN, A.W. & PALMA, H.A.L.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
378
Quadro 2
– Valores médios do MOE, MOR e densidade da madeira
Table 2
Average values of MOE, MOR and density of wood
Madeira Adulta Madeira Juvenil Espécie
MOE
(MPa)
MOR
(MPa)
Dens. 12%
(g/cm
3
)
MOE
(MPa)
MOR
(MPa)
Dens. 12%
(g/cm
3
)
MOE
(MPa)
MOR
(MPa)
Dens. 12%
(g/cm
3
)
Mínimo 11.820 77,12 0,586 5.112 43,45 0,439 5.112 43,45 0,420
Máximo 21.139 164,22 0,776 16.641 125,08 0,699 21.139 43,45 0,787
Média 16.730 127,62 0,674 10.894 87,03 0,536 13.812 107,02 0,605
CV (%) 12,7 16,6 7,99 22,3 21,5 10,7 26,8 26,6 14,63
s 2.117 21,2 0,054 2.426 18.71 0,058 3706 28,49 0,089
y = 29234,38x - 2964,50
R
2
= 0,55
y = 22497,79x - 1170,98
R
2
= 0,28
3.000
7.000
11.000
15.000
19.000
23.000
0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Densidade (g/cm
3
)
MOE (MPa)
Madeira adulta
Madeira juvenil
Figura 6 – Relação entre o módulo de elasticidade e a densidade.
Figure 6 – Relationship between modulus of elasticity and density.
y = 261,47x - 48,52
R
2
= 0,44
y = 164,97x - 1,44
R
2
= 0,26
30
50
70
90
110
130
150
170
0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Densidade (g/cm
3
)
MOR (MPa)
Madeira adulta
Madeira juvenil
Figura 7 – Relação entre o módulo de ruptura e a densidade.
Figure 7 – Relationship between modulus of rupture and density.
R. Árvore, Viçosa-MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003
379
Propriedades de Resistência e Rigidez da Madeira ...
A variação da densidade apresentada para a espécie
(CV=14,63%) foi superior à apresentada pelas madeiras
juvenil e adulta. Em geral, a alta variação da densidade
na árvore e entre árvores é característica do gênero
Pinus, e se deve a vários fatores (ambientais, genéticos,
silviculturais, madeira juvenil etc.), podendo chegar a
aproximadamente 30% da média da espécie, segundo
Trendelenburg, citado por Muñiz(1993).
5. CONCLUSÕES
Com base nos resultados apresentados para as
propriedades da madeira de Pinus taeda L. estudadas,
pode-se concluir:
O comprimento dos traqueídes aumentou na
direção radial da árvore, no sentido medula-
casca.
Os traqueídes tiveram maior aumento no
comprimento, nos primeiros 18 anéis.
Do 20
o
anel em diante, os comprimentos dos
traqueídes apresentaram pouca variação.
A tendência apresentada no comprimento dos
traqueídes axiais confirmou o padrão de varia-
ção no sentido transversal ao tronco, em espé-
cies de rápido crescimento do gênero Pinus.
As propriedades de resistência e rigidez à flexão
estática foram superiores e menos variáveis na
madeira adulta do que na madeira juvenil.
Os valores dos módulos de elasticidade e de
ruptura da flexão estática mostraram correla-
ções mais significativas na madeira adulta do
que na madeira juvenil.
Os módulos de elasticidade e de ruptura
sofreram maior influência da densidade na
madeira adulta.
A densidade aparente da madeira adulta foi
maior do que na madeira juvenil.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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    • "A utilização de madeira oriunda de florestas nativas resultou em um decréscimo do suprimento de árvores com grandes diâmetros. A produção de madeira em ciclos curtos intensificou-se por meio da adoção de espécies de rápido crescimento (Ballarin & Palma, 2003). Dessa forma, o gênero Pinus apareceu como uma alternativa promissora devido ao avanço nas áreas de melhoramento genético e nutrição florestal, o que resulta em plantios de alta produtividade (Prado Júnior, 2008). "
    [Show abstract] [Hide abstract] ABSTRACT: Este estudo teve como objetivo avaliar modelos tradicionais e genéricos na estimativa da relação hipsométrica de Pinus caribaea var. hondurensis. Os dados são oriundos de árvores em diferentes idades, sítios e densidade de plantio. Foram avaliados dez modelos para estimativa da altura total das árvores. Os modelos foram avaliados de acordo com o coeficiente de determinação ajustado, erro padrão da estimativa, erro padrão relativo, viés, média das diferenças e desvio padrão das diferenças. Além dessas estatísticas, os modelos foram avaliados por meio da representação gráfica da altura total observada versus altura total estimada. Verificou-se uma maior precisão dos modelos genéricos.
    Full-text · Article · Jan 2015
    • "MATERIAL E MÉTODOS Extraíram-se, para o desenvolvimento desta pesquisa, corpos de prova de uma tora de eucalipto da espécie saligna, procedente da região de Itatiba, SP, com diâmetro médio de 70 cm e 490 cm de comprimento, sendo a idade estimada da árvore abatida de 60 anos. As características e dimensões da tora selecionada possibilitaram a extração da madeira da porção de lenho adulto para a confecção dos corpos de prova excluindose , desta forma, as regiões medular e de alburno as quais, em função da madeira juvenil, apresentariam maior heterogeneidade de propriedades (Ballarin & Palma, 2003). Os ensaios esclerométricos e de ultrassom foram realizados nas mesmas peças cúbicas, das quais foram extraídos os corpos de prova padronizados para se realizarem os ensaios de compressão paralela e compressão normal às fibras. "
    [Show abstract] [Hide abstract] ABSTRACT: In this paper the trend of correlations between compressive strength parallel and perpendicular to fibers is studied, obtained by standard destructive tests, and parameters of the esclerometer tests. For purposes of comparison with other non-destructive ultrasound tests were also carried out. Three series of specimens were taken from a log of Eucalyptus saligna and tested in wood saturated condition. Results of the esclerometer impacts for the three directions evaluated (parallel to fiber, radial and tangential) coefficients of variation less than 9% were observed. From the analysis of trend of correlations of compressive strength with the results of esclerometer and ultrasound, better adjustments for the direction parallel to the fibers were observed. Considering the results, it can be concluded that the esclerometer technique was able to identify the homogeneity of the batch tested, justifying to have possibilities of applications to the timber.
    Full-text · Article · Mar 2011
    • "Comparativamente, o comportamento da madeira juvenil em folhosas foi pouco estudado. Artigos que abordam o tema em madeira de folhosas mencionam a necessidade de se conhecerem as diferenças nas propriedades desses dois tipos de madeira presentes em uma mesma árvore (Gatto et al., 2008; Lara Palma & Ballarin, 2003; Bhat et al., 2001; Silva, 2002). O eucalipto se destaca como uma madeira de elevado potencial tecnológico para suprir as necessidades do mercado de madeira sólida. "
    Article · Jan 2011
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