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Efeito inibidor da madeira de candeia em misturas com aglutinantes minerais Inhibitory effect of candeia wood blended with mineral binders

Authors:
S
cientia
ForeStaliS
113
Sci. For., Piracicaba, v. 40, n. 93, p. 113-119, mar. 2012
Efeito inibidor da madeira de candeia em misturas com aglutinantes minerais
Inhibitory effect of candeia wood blended with mineral binders
Rosimeire Cavalcante dos Santos¹, Angélica de Cássia Oliveira Carneiro²,
Ana Flávia Neves Mendes Castro³, Renato Vinícius Oliveira Castro³,
Alexandre Santos Pimenta4, Solange de Oliveira Araújo³ e Glauciana da Mata Ataíde³
Resumo
Os painéis cimento-madeira utilizam o cimento como material aglutinante e são de boa aceitação em diver-
sas partes do mundo, pois, por meio dessa mistura, se reúnem as propriedades desejáveis da madeira e do
cimento. Em geral, a principal matéria-prima no Brasil para esse tipo de painel são as madeiras do gênero
Eucalyptus e Pinus. A utilização de outras madeiras também deve ser avaliada, e uma boa estratégia é o
uso de espécies que a partir do seu uso principal geram muitos resíduos, a exemplo da madeira de candeia
(Eremanthus erythropappus) que é muito utilizada para extração de seu óleo e que gera elevados volumes
de resíduos madeireiros. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito inibidor da madeira de candeia
em associação às madeiras de Eucalyptus e Pinus na cura do cimento durante testes de compatibilidade
e em qual dessas associações a inibição foi mais pronunciada. Foram utilizadas partículas das madeiras
de Eucalyptus spp. e Pinus spp. e resíduos da madeira de candeia. O aglutinante utilizado foi o cimento
Portland CPV – ARI/Plus. Foram avaliadas sete misturas, analisadas em um sistema de aquisição de da-
dos de temperatura por 18 horas. O experimento foi analisado em delineamento inteiramente casualizado.
Como resultado observou-se que todas as misturas apresentaram baixa inibição. Para baixas proporções
de candeia, a inclusão tanto do Pinus quanto do Eucalyptus na mistura ocasionou tendências próximas, de
baixa inibição. Em altas proporções da madeira de candeia na produção dos compósitos, recomenda-se
associá-la apenas à madeira de Pinus, devido ao signicativo aumento da inibição observado durante a
cura do cimento quando essa foi associada à madeira de Eucalyptus.
Palavras-chave: resíduos de madeira, inibição, função weibull, identidade de modelos.
Abstract
The wood-cement board using cement as binding material is well accepted in various parts of the world be-
cause it meets the desirable properties of both wood and cement. The main raw material for this panel type
is usually the wood of Eucalyptus and Pinus in Brazil. The use of other woods should also be evaluated,
and a good strategy is to use species which generate much waste, as candeia wood (Eremanthus erythro-
pappus), which is widely used to extract oil and which generates high volumes of waste wood. This work
evaluated the inhibitory effect of candeia wood in association with Eucalyptus and Pinus on the cement
curing during compatibility testing, and associations in which the inhibition was more pronounced. Used
were Eucalyptus spp. and Pinus spp. particles and candeia wood waste. The binder used was Portland
cement CPV - ARI / Plus. Seven mixtures were evaluated and analyzed in a temperature data acquisition
system for 18 hours. The experiment was analyzed using an experimental design. All mixtures showed low
inhibition. For low proportions of candeia wood, the inclusion of both Pinus and Eucalyptus in the mix had
similar trends and resulted in low inhibition. At higher proportions of candeia wood in the composite, it is
recommended to associate it only with Pinus wood, due to signicant growth inhibition observed during the
cement curing when it was associated with Eucalyptus wood.
Keywords: Wood waste, inhibition, Weibull function, identity models.
¹Engenheira Florestal, Dsc. em Ciência e Tecnologia da Madeira, Professora e Pesquisadora do Instituto de Ciências Agrárias
da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, CEP: 59072 970, Natal-RN. - E-mail: meire_caico@yahoo.com.br
²Engenheira Florestal, Dsc. em Ciência Florestal. Professora do Dep. Eng. Florestal – Universidade Federal de Viçosa - UFV,
CEP:36570-000, Viçosa-MG. - E-mail: cassiacarneiro@ufv.br
³Pós Graduandos em Ciência Florestal Universidade Federal de Viçosa - UFV, CEP:36570-000, Viçosa-MG. - E-mail:
mendesafn@hotmail.com, castrorvo@ymail.com, solangeeoa@yahoo.com.br, glaucianadamata@yahoo.com.br
4Engenheiro Florestal, Pós-Doutor em Ciência Florestal. Professor e pesquisador do Instituto de Ciências Agrárias da Uni-
versidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN, CEP: 59072 970, Natal-RN - E-mail: aspimenta@ufrnet.br
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candeia em misturas com aglutinantes minerais
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INTRODUÇÃO
Os painéis de cimento-madeira são consi-
derados tipos especiais de painéis aglomera-
dos, constituídos basicamente de partículas de
madeira com um aglutinante de origem mine-
ral, no lugar de uma resina sintética, sendo o
cimento o produto mais utilizado (IWAKIRI;
PRATA, 2008; LATORRACA; IWAKIRI, 2001).
Nesse caso, o processo de endurecimento é
decorrente de reações exotérmicas resultantes
da hidratação do cimento na presença de água
(IWAKIRI; PRATA, 2008).
A produção de chapas de cimento-madeira
no Brasil é ainda inexistente em escala indus-
trial, e isso se deve, principalmente, ao fato de a
cultura local priorizar as construções de alvena-
ria. Entretanto esse é um produto consolidado
em diversos países, principalmente na Europa e
Japão (LATORRACA et al., 1999; LATORRACA;
IWAKIRI, 2000; IWAKIRI; PRATA, 2008), e de
acordo com Lopes et al. (2005) a utilização des-
te tipo de painel em outros países não é recente,
estando no mercado há mais de 70 anos.
A boa aceitação dos painéis cimento-madeira
se deve principalmente à sua resistência ao fogo,
ao ataque de fungos e cupins, por ser bom iso-
lante acústico (LATORRACA et al., 1999), rela-
tivamente resistentes à umidade (SILVA et al.,
2006), menor exigência em relação à matéria
prima (madeira), quanto a sua forma, dimen-
sões, defeitos naturais e não utilização de adesi-
vo sintético como aglutinante, sendo o cimento
Portland de custo bastante reduzido em relação
aos demais (MORI et al., 2007). Porém, alguns
fatores podem influenciar negativamente a pro-
dução de painéis cimento-madeira sendo eles o
elevado peso, a lenta velocidade de cura das cha-
pas e principalmente a seleção de espécies ina-
dequadas para a produção (LOPES et al., 2005).
A composição química da madeira é de gran-
de importância na cura e endurecimento do
cimento quando misturada com esse agente
aglutinante (IWAKIRI; PRATA, 2008). Os açú-
cares e extrativos solúveis em água ou álcali são
responsáveis pelas diferenças nas reações com
o cimento, e tendem a prolongar o tempo de
“pega” (LOPES et al., 2005). As madeiras mais
utilizadas na manufatura desses painéis são de
coníferas, exatamente por apresentarem proprie-
dades, principalmente químicas, que as tornam
mais compatíveis para serem combinadas com
o cimento, não causando inibição da “pega” e
endurecimento (LATORRACA; IWAKIRI, 2001).
Algumas pesquisas, como é o caso do traba-
lho realizado por Iwakiri e Prata (2008), uti-
lizam as madeiras de Pinus sp. e Eucalyptus sp.
como testemunhas, com a finalidade de compa-
rar com outras espécies e testar a aptidão destas
na produção de painéis cimento-madeira. Ain-
da segundo esses autores, a utilização de Pinus
como testemunha deve-se ao fato dessa espécie
apresentar baixo índice de inibição na cura do
cimento, mesmo sem tratamento prévio das
partículas da madeira.
Estudos também foram desenvolvidos com a
madeira de Eucalyptus a exemplo da pesquisa de-
senvolvida por Mori et al. (2007) na qual a ma-
deira de Eucalyptus grandis apresentou aptidão
com o cimento, mostrando que é uma espécie
indicada para a produção de painéis cimento-
madeira. Existe, entretanto, a necessidade de tes-
tar outras espécies para a produção de painéis
cimento-madeira, principalmente àquelas que
geram grandes quantidades de resíduos após o
uso principal. Um exemplo seria a madeira da
candeia (Eremanthus erythropappus), que gera um
grande volume de resíduo após a extração de
óleos, largamente utilizado na indústria farma-
cêutica e de cosméticos.
A candeia é uma espécie da família Astera-
ceae, pertence ao grupo ecológico das pionei-
ras, sendo considerada precursora na invasão
de campos. Ela se desenvolve rapidamente em
campos abertos, e em solos pouco férteis, ra-
sos, predominantemente em áreas de campos
de altitude, variando entre 900 e 1.700 m. Os
principais usos para esta espécie se restringem a
moirão de cerca, pela sua durabilidade natural,
e para a produção de óleo essencial, por possuir
propriedades antiflogísticas, antibacterianas, an-
timicóticas, dermatológica e espasmódica (TO-
NETTI et al., 2006).
No entanto, a madeira de candeia, por apre-
sentar grande quantidade de extrativos que
podem inibir a cura do cimento durante a fa-
bricação de painéis cimento-madeira, deve ser
avaliada de modo especial, mesmo ao ser asso-
ciada com outras madeiras como o Eucalyptus e
o Pinus, para a produção dos painéis.
O emprego da madeira de candeia na pro-
dução dos painéis cimento-madeira pode ser
promissor, considerando a possibilidade e a
necessidade de melhor utilização dos resíduos
gerados nos processos que utilizam esta madei-
ra. Portanto, esse trabalho teve como objetivos
avaliar o efeito inibidor da madeira de candeia
em associação às madeiras de Eucalyptus e Pinus
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na cura do cimento durante testes de compati-
bilidade e em qual dessas associações a inibição
foi mais pronunciada.
MATERIAL E MÉTODOS
Para avaliação dos níveis de inibição duran-
te as análises foram utilizadas partículas das
madeira de Eucalyptus spp. e Pinus spp. origi-
nadas de pesquisas desenvolvidas com painéis
aglomerados e resíduos da madeira de candeia
procedentes de uma indústria de óleo de can-
deia localizada no estado de Minas Gerais. O
aglutinante utilizado foi o cimento Portland
CPV – ARI/Plus. Utilizou-se também água des-
tilada e cloreto de cálcio (CaCl2) comercial
como aditivo químico.
As partículas foram submetidas a peneira-
mento mecânico, sendo utilizadas àquelas que
passaram pela peneira de 10 mesh e ficaram re-
tidas na de 30 mesh. Em seguida, as partículas
foram colocadas em recipientes distintos e imer-
sas em água fria por seis horas. Após a imersão,
as partículas foram lavadas em água corrente até
que a água se apresentasse incolor, indicando a
retirada dos extrativos. Posteriormente, as mes-
mas foram secas ao ar livre e ao atingirem umi-
dade final de 11% foram utilizadas na confecção
das misturas para então serem avaliadas durante
a cura do cimento.
Para os cálculos dos componentes de cada mis-
tura (madeira, cimento, água e aditivo), utilizou-
se a metodologia sugerida por Souza (1994).
Foram avaliadas sete misturas visando iden-
tificar a compatibilidade das madeiras com o
cimento, sendo três diferentes proporções de
madeira de candeia em mistura com madeira de
Eucalyptus spp. e três proporções de madeira de
candeia em mistura com madeira de Pinus spp.,
além da que utilizava apenas a madeira de can-
deia (Tabela 1).
Nas misturas, utilizou-se 200 g de cimento
Portland CPV – ARI/Plus, 15 g de partículas se-
cas ao ar conforme a proporção predefinida e 90
mL de água. Sem exceder 5 minutos, o material
foi misturado e colocado em saco plástico (4 x
20 cm). Nesses sacos contendo a mistura foi co-
locado um cabo termopar tipo “J” acoplado a
um sistema de aquisição de dados de fabricação
da YOCOGAWA, modelo DC100 –12–11–1D
–Data Collector, no qual os dados foram gera-
dos e armazenados em intervalos de um minuto
(Figura 1). Os sacos foram colocados em caixas
térmicas, cada uma contendo quatro sacos, sen-
do cada saco uma repetição. O monitoramento
da temperatura e do tempo de reação foi reali-
zado durante 18 horas, a cada minuto. Latorraca
(1996) descreve que o estudo do calor de hidra-
tação do cimento é muito utilizado para identi-
ficar o nível de inibição da cura do cimento que
determinadas espécies causam na mistura.
O experimento foi analisado em delinea-
mento inteiramente casualizado, disposto no
esquema fatorial (3 x 2). Os tratamentos foram
constituídos por três proporções de madeira de
candeia (25%, 50% e 75%) misturadas a duas
outras espécies (Eucalyptus spp. e Pinus spp.).
A testemunha (100%) de candeia foi utilizada
apenas para avaliar a inibição quando utilizada
sozinha na mistura com o cimento, para avaliar
o efeito destes fatores nas variáveis ponto de
Tratamento Candeia
(%)
Eucalyptus
spp. (%)
Pinus spp.
(%)
1 25 75 -
2 50 50 -
3 75 25 -
4 25 - 75
5 50 - 50
6 75 - 25
7 100% - -
Tabela 1. Tratamentos utilizados para a avaliação da
inibição.
Table 1. Treatments used for inhibition evaluation.
Figura 1. Sistema utilizado na análise de aptidão da mistura cimento-madeira.
Figure 1. System used in the aptitude analysis of the cement-wood mix.
Santos et al. – Efeito inibidor da madeira de
candeia em misturas com aglutinantes minerais
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máxima temperatura (TTm); e tempo que este
levou para ser atingido (TP) os quais são refe-
rências durante a referida análise.
Para a avaliação destas variáveis, foram utili-
zados os testes de Lilliefors e Cochran para testar
a normalidade e homogeneidade das variâncias,
respectivamente. Em seguida, procedeu-se à análi-
se de variância pelo teste F, sendo as médias com-
paradas pelo teste Tukey. Considerou-se sempre
o nível de significância de 5%. As análises estatís-
ticas foram realizadas com o auxílio do programa
STATISTICA 8.0 (STATSOFT INC, 2009).
Em seguida, ajustou-se a função Weibull, con-
forme descrito por Araujo Júnior et al. (2010),
para determinar a tendência média da reação,
para cada tratamento, de acordo com seguinte
equação:
f(x) = (β/γ)(x/β)γ-1 e -(x/β)γ (1)
Em que x é o tempo, em horas, γ é o parâmetro
de forma, β é o parâmetro de escala e e é expo-
nencial.
O método empregado para a estimação dos
parâmetros da função Weibull foi o da máxi-
ma verossimilhança, como definido por Gove
e Fairweather (1989).
No ponto de máximo da função Weibull,
para cada tratamento, obteve-se a temperatura
máxima média pela leitura do eixo y e também,
o tempo que levou para ser atingido, pela lei-
tura do eixo x.
A compatibilidade das misturas com o ci-
mento foi realizada ao comparar a tendência
média dos índices de inibição encontradas nas
diferentes proporções de madeira de candeia
nas misturas com eucalipto e Pinus. Os índices
de inibição (In) foram calculados conforme
Hofstrand et al. (1984) e classificados segundo
Okino et al. (2004), em que In < 10, é classifica-
do como baixa inibição; 10 < In 50, inibição
moderada; 50 < In 100, alta inibição e In >
100, extrema inibição.
Ajustou-se um modelo linear simples para es-
tudar o comportamento dos índices de inibição
variando a porcentagem de madeira de candeia
para os tratamentos que utilizam a madeira de
eucalipto na mistura e outro para aqueles que
utilizam a madeira de Pinus, definidos por: In=
β0+ β1.(MC)+ε, em que: In é o Índice de inibi-
ção da cura do cimento; MC é a proporção de
madeira de candeia utilizada na mistura; β0 e β1,
os parâmetros do modelo; e ε o erro aleatório.
As equações estimadas foram comparadas por
teste de identidade de modelos, segundo Rega-
zzi (1993), para avaliar se existia igualdade das
tendências de inibição, a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As duas variáveis analisadas (TTm e TP)
apresentaram normalidade (p>0,20) e homo-
geneidade das variâncias (p<0,05). Verificou-se,
através do teste F que não houve interação entre
os fatores (porcentagem de madeira de candeia
e a espécie utilizada na mistura) para a variável
temperatura (p=0,2541).
O tipo de madeira na mistura (eucalipto e Pi-
nus) com a candeia, analisada isoladamente, não
influenciou a variável TTm (p=0,3661). Com o
aumento da porcentagem de candeia ocorreu
uma diminuição da temperatura máxima de re-
ação, sendo que a diferença entre as porcenta-
gens foi significativa (p<0,05) (Figura 2).
Médias seguidas de letras iguais não diferem entre si pelo teste de
Tukey, a 5% de probabilidade.
Figura 2. Comparação entre as médias de porcenta-
gem de candeia, em mistura com eucalipto e
pinus para avaliação da temperatura máxima
de reação.
Figure 2. Comparison between the percentage means
of candeia wood when mixed with eucalyptus
and pine for maximum reaction temperature
evaluation.
Através do teste F, verificou-se que houve inte-
ração entre os fatores (porcentagem de madeira
de candeia e a espécie utilizada na mistura) para
a variável TP (p<0,05). Com a proporção de 25%
de candeia em mistura com a madeira de eucalip-
to ou com a madeira de Pinus, os tempos de re-
ação foram estatisticamente iguais. A proporção
de 50% de candeia, em mistura com a madeira
de Pinus, proporcionou um menor tempo para
atingir a máxima temperatura. Já com 75% de
madeira de candeia, a utilização da madeira de
eucalipto obteve melhor resultado (Figura 3).
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Médias seguidas da mesma letra minúscula entre as espécies (eucalipto
e pinus) e maiúscula entre a porcentagem de candeia não diferem entre
si, a 5% de probabilidade, pelo teste Tukey.
Figura 3. Comparação entre as médias de porcenta-
gem de candeia, em mistura com eucalipto e
pinus para avaliação do tempo para se atingir
a temperatura máxima de reação.
Figure 3. Comparison between candeia wood percen-
tage means in the mix with eucalyptus and
pine for the evaluation of the time to reach
maximum reaction temperature.
De maneira geral, o aumento da proporção
de madeira de candeia influenciou de forma ne-
gativa a variável tempo de reação, uma vez que
proporcionou o aumento desta variável.
Beraldo et al. (2002), Moslemi et al. (1983) e
Simatupang et al. (1978) deduziram que a ele-
vada concentração de extrativos é prejudicial à
cura do cimento. Assim, infere-se que devido
à grande quantidade de extrativos presentes na
madeira de candeia, a sua utilização em grandes
proporções na fabricação de compósitos cimen-
to-madeira promoverá o aumento no nível de
inibição durante a cura do cimento. Lopes et al.
(2005) estudaram a influência da utilização de
casca de Eucalyptus grandis na confecção de pai-
néis cimento-madeira e verificaram que o uso
de casca sem remoção de extrativo prejudicou
as propriedades dos painéis, ou seja, extrativos
das cascas inibem as reações de hidratação do
cimento na interação cimento-casca-madeira.
Todos os parâmetros da função Weibull fo-
ram significativos (p<0,05) e a tendência média
estimada por tratamento para determinar a tem-
peratura de reação é apresentada na Figura 4.
Com base nos resultados dos índices de ini-
bição, os tratamentos T1 a T6 apresentaram bai-
xa inibição (0,31; 2,4; 3,01; 0,2; 2,5; 1,14 respec-
tivamente), e o tratamento T7 (47,8), moderada
inibição. Os índices dos tratamentos T1 a T6 são
considerados satisfatórios, pois elevadas tempe-
raturas foram alcançadas em um menor interva-
lo de tempo, o que indica aptidão das espécies
com o cimento. O uso somente da madeira de
candeia é incompatível com o cimento, apre-
sentando significativa inibição, o que sugere o
uso desta madeira em mistura. Neste sentido,
realizou-se um teste de identidade de modelos
para verificar se inibição causada pelas misturas
de candeia com eucalipto durante a cura do ci-
mento diferiam estatisticamente em relação às
misturas de candeia e Pinus. A tendência de ini-
bição é ilustrada na Figura 5.
Figura 4. Efeito das proporções de madeira estudadas sobre reação exotérmica com o cimento.
Figure 4. Effect of the studied wood proportions on the exothermic reaction with cement.
Santos et al. – Efeito inibidor da madeira de
candeia em misturas com aglutinantes minerais
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A partir dos resultados do teste de identida-
de de modelos, constatou-se que as tendências
de inibição causada pelas misturas de candeia
e eucalipto foram estatisticamente diferentes da
inibição causada pelas misturas de candeia e Pi-
nus (p<0,05).
Misturas com até 31,5% de candeia e Pinus
apresentaram tendência maiores de inibição em
relação às misturas com madeira de eucalipto,
mas esta diferença foi pequena. Entretanto, aci-
ma deste valor de porcentagem de candeia na
mistura, houve uma inversão da tendência, sen-
do que misturas com eucalipto apresentaram
tendências maiores de inibição.
De acordo com os resultados estatísticos ob-
tidos, recomenda-se uma menor proporção de
candeia para produção de painéis cimento-ma-
deira, podendo ser utilizada tanto com madeira
de eucalipto quanto Pinus. Em altas proporções
de candeia, recomenda-se misturá-la apenas
com madeira de Pinus, devido ao significativo
aumento na inibição.
A utilização de altas proporções de madeira
de candeia não é indicada. Os extrativos con-
tribuem sobremaneira para a inibição da mis-
tura (HOFSTRAND et al., 1984; SAVASTANO
JUNIOR et al.,1994). Cabe-se destacar que essa
inibição pode ser evitada ou minimizada com o
tratamento das partículas mais eficiente, consi-
derando que, neste estudo, foi realizado apenas
com água fria.
Iwakiri e Prata (2008) verificaram que as pro-
priedades mecânicas e de estabilidade dimen-
sional dos painéis produzidos com madeira de
Eucalyptus grandis sem tratamento de partículas,
foram estatisticamente iguais em comparação
aos painéis testemunhas produzidos com ma-
deira de Pinus taeda. Porém, os painéis produ-
zidos com madeira de Eucalyptus dunnii apre-
sentaram valores de propriedades mecânicas
expressivamente inferiores em comparação aos
painéis testemunhas de Pinus taeda. Os mesmos
resultados foram encontrados quando realizado
o tratamento das partículas.
No sentido de aproveitar o grande volume
de resíduos obtidos após a extração de óleos da
madeira de candeia, vê-se um grande potencial
de utilização destas misturas, preferencialmen-
te, com baixa proporção de candeia.
CONCLUSÕES
• Todas as misturas apresentaram baixa inibição;
Inclusão de menores proporções de candeia
nas misturas resultou em menor inibição na
cura do cimento;
• A inibição foi superior nas misturas com maio-
res proporções de candeia associadas à madeira
de eucalipto;
• Em baixas proporções de inclusão da madeira
de candeia nas misturas, não foi observada gran-
des diferenças entre a associação com eucalipto
ou Pinus;
• Não se recomenda a utilização da madeira
de candeia sem associá-la ao Pinus ou eucalip-
to quando essa for empregada em compósitos
cimento-madeira.
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Figura 5. Tendência dos índices de inibição ao variar a
porcentagem de madeira de candeia para os
tratamentos que utilizam a madeira de euca-
lipto na mistura e para aqueles que utilizam a
madeira de pinus.
Figure 5. Inhibition rates trend by varying the percen-
tage of candeia wood for treatments that use
eucalyptus wood in the mix and for those
which use the wood of pine.
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Recebido em 09/06/2011
Aceito para publicação em 02/02/2012
... ISSN eletrônico 1982-4688 DOI: 10.5380/rf.v47i1.51636 Devido aos extrativos presentes na madeira, algumas espécies podem apresentar alta inibição ao endurecimento do cimento durante o processo de produção de painéis cimento-madeira (SANTOS et al., 2012). Para minimizar estes efeitos negativos e não retardar o endurecimento do cimento podem ser empregados aditivos químicos como o Cloreto de cálcio, Silicato de sódio e Hidróxido de sódio, em mistura com o cimento e madeira na produção de painéis (LATORRACA, 2000). ...
... Na comparação com os dados apresentados na literatura, os resultados obtidos para Hevea brasiliensis foram satisfatórios aos valores médios obtidos por Iwakiri e Prata (2008) para painéis cimento-madeira de E. grandis na faixa de 0,24 MPa a 0,47 MPa e, aos resultados apresentados por Santos et al. (2012) para painéis produzidos com Pinus taeda com misturas de 25, 50 e 75% de Eremanthus erythropappus, de 0,60 MPa, 0,68 MPa e 0,54 MPa, respectivamente. Todos os resultados de ligação interna obtidos para os painéis produzidos com cloreto de cálcio como acelerador de endurecimento atenderam ao requisito mínimo de 0,40 MPa estabelecido pelo Processo BISON. ...
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A Hevea brasiliensis (seringueira) é uma espécie nativa da Amazônia e apresenta elevada importância econômica no Brasil, por ser amplamente utilizada na obtenção de latéx para produção de borracha. Os plantios comerciais da Hevea brasiliensis estão localizados principalmente no interior do estado de São Paulo e se encontram ainda na fase de extração de látex, tendo a necessidade de estudos tecnológicos para a utilização da sua madeira ao final do seu ciclo. Na busca por alternativas para uso industrial da sua madeira, esta pesquisa teve como objetivo avaliar o seu potencial para produção de painéis cimento-madeira. Para a produção de painéis experimentais foram empregadas partículas de madeira tratadas por imersão em água fria por 24h, água quente por 6h e hidróxido de sódio (NaOH) por 2 horas; e Cloreto de cálcio (CaCl2) e Silicato de Sódio (Na2SiO3) como aceleradores de endurecimento do cimento. Os painéis foram produzidos com densidade nominal de 1,10 g/cm³, relação madeira cimento de 1:2,75, fator água cimento de 0,4 e 3% de aceleradores de cura. Os ensaios físicos e mecânicos dos painéis indicaram melhores resultados para os painéis produzidos com partículas tratadas em água quente por 6 horas e uso do cloreto de cálcio como acelerador de endurecimento. Os resultados permitem concluir que a madeira de Hevea brasiliensis (RRIM 600) apresenta potencial para a produção de painéis cimento-madeira.
... After oil extraction, the wood wasted could be reused to produce wood-cement panels or articulated panels, being a viable commercial option (Santos et al., 2008). This option should be chosen when the wood residues are mixed with residues from other species (Santos et al., 2012). Another option for the timber residuals after oil extraction is production of wood panels (Santos et al., 2009). ...
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We reviewed key studies published so far regarding Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish (Candeia), in order to approach the sustainable management of this species. The objective of this study was to discuss what is already known by the scientific community, presenting the current scenario and outlining the main challenges that still need to be addressed. Candeia is a tree species found in some Brazilian states, being used in the production of fence posts, and essential oils. It aids in the preservation and restoration of natural areas when properly managed, promoting social development through the creation of jobs and economic growth, due to the current high demand and market value for its products. Due to the high value of its timber, there is a strong anthropic pressure on this species, and it has consequently been exploited in an unsustainable manner. However, already published research suggests that well-managed stands of Eremanthus erythropappus can be economically feasible.
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Para o conhecimento do volume total das árvores de um povoamento, as técnicas de modelagem aplicadas ao estudo dessa variável são de fundamental importância para reduzir tempo e custos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade na estimação do volume total de árvores de Pinus caribaea var. hondurensis e Pinus oocarpa. Os dados utilizados foram obtidos de árvores-amostra com cinco, seis e sete anos para Pinus caribaea var. hondurensis, e com cinco e seis anos para Pinus oocarpa, provenientes de uma área localizada no Município de Nova Ponte, Minas Gerais, Brasil. Foi utilizado o modelo de Spurr para estimar o volume total das árvores, posteriormente, as equações geradas e ajustadas foram submetidas ao teste de identidade de modelos. Esses modelos foram avaliados por meio do erro padrão relativo [Syx (%)]. Houve influência da idade na estimação do volume de árvores de Pinus caribaea var hondurensis e não houve diferença para Pinus oocarpa nas idades avaliadas.
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RESUMO – O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de dois tipos de aditivos minerais (microssílica e metacaulim) sobre as propriedades de chapas de cimento-madeira, aplicando-se diferentes teores aditivos (0, 20 e 30%). O aglomerante empregado na produção dos painéis foi o cimento Portland tipo ARI, juntamente com partículas de madeira de Eucalyptus urophylla. Os resultados indicaram que a adição dos aditivos minerais não causou melhorias significativas nas propriedades mecânicas avaliadas. Já, em relação às propriedades físicas, o efeito positivo da adição de 20% de microssílica pôde ser observado no ensaio de absorção em água após a imersão em 2 e 24 horas. O aditivo metacaulim não apresentou tendência clara, porém, de forma geral, a sua adição causou redução na qualidade das chapas. Palavras-chave: Aditivos minerais, painéis cimento-madeira e Eucalyptus urophylla.
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EFFECT OF THE STEAM CURE ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF CEMENT-WOOD BONDED BOARDS The effect of the steam cure on the mechanical properties of the boards was carried out with boards produced with Eucalyptus urophylla S. T. Blake wood particles combined with chloride calcium additive (4%) and ARI Portland cement (Portland cement initial high resistance). The boards were submitted to 3 periods of cure (7, 14 and 28 days) combining steam cure (60 0 C) and cure in a climated room (20 ± 3 o C e 65 ± 1%). It was evaluated the mechanical properties of the boards, in which it was observed if such periods of exposure caused equivalent resistance. It can be concluded that: the variation of time the exposure of the boards in a climated steam caused satsfactory effects, especially in the mechanical properties elasticity modulus and parallel compression of boards, but it hasn't affected the rupture modulus and the internal bonding.
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The objective of the work was to evaluate the technical viability of utilizing wood and barks (without and with chemical treatment) of Eucalyptus grandis in the production of Eucalyptus grandis in the production of Eucalyptus grandis cement-bonded particleboards. It was used seven treatments with different percentages of wood and barks for the production of the cement-bonded particleboards. The treatment solely with Eucalyptus wood particles showed good results to all properties evaluated and higher Eucalyptus wood particles showed good results to all properties evaluated and higher Eucalyptus than those normally found in the literature. The treatments with incorporation of the chemically treated barks showed also good results in the evaluated properties indicating the effect of the chemical treatment in the quality of the particleboards. The treatment with untreated barks presented unsatisfactory results.
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This research evaluated the potential use of Eucalyptus grandis and Eucalyptus dunnii wood for wood-cement panels manufacturing. The boards were manufactured at the density of 1,20 g/cm³, using portland cement as mineral bonding and wood furnish without treatment, treated in cold water and hot water. The wood furnish of Pinus taeda was used as control. The results indicated that it is not necessary to treat E. grandis and E. dunni wood for wood-cement board manufacturing. In relation to wood species, the board manufactured with E. dunnii showed lower values of mechanical properties. However, boards manufactured of E. grandis wood showed satisfactory results in comparison to boards of P. taeda and the referenced values of BISON process and other products cited in the pertnent literature, indicating the high potential for wood-cement board manufacture of this tree species
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The characteristics of cement bonded particleboards can be jeopardized by chemical incompatibility between some lignocellulosic materials and cement, which can inhibit the glue of this cement; however, this effect can be minimized with chemicals treatments of the materials. The different species of Eucalyptus can be promising as raw material in the production of these panels, mainly residues produced in form of barks. The objective of the work was to evaluate chemical compatibility of wood and barks (without and with chemical treatment) of Eucalyptus grandis with cement. The chemical treatment of barks was carried out with sodium hydroxide. Results showed that the Eucalyptus grandis wood presented a moderate aptitude with cement, the treated barks presented high aptitude and the untreated bark presented extremely low aptitude. It was verified positive influence of the chemical treatment in the barks, making possible, in the future, the incorporation of these elements in the manufacturing of cement-bonded particleboard.
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A technique for characterizing the inhibitory effect of wood on the setting of portland cement in a wood-cement-water mixture is presented. An equation was developed from hydration temperature data which quantified nine timber species from northern Idaho as to their inhibitory influence on the setting of portland cement. Results indicated that wood-cement-water systems are highly species sensitive. Lodgepole pine, western white pine, and grand fir had the least effect on cement hydration, while Engelmann spruce, western redcedar, and ponderosa pine were moderately inhibitory. Douglas-fir and hemlock were judged to be highly inhibitory and larch proved to have the greatest effect on cement hydration.
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This research assesed the technical feasibility of the production of mineral boards, through the utilization of Eucalyptus dunnii particles, and evaluated the particles treatments efficiency, the influence of the wood:cement ratio variation and the use of chemical additive. The used cement was the commercialy available Portland type. Three particles treatments were analized: particles without treatment; particles treated with hot water for 1 hour at 80 ºC; and particles treated with NaOH 1% for 24 hours; two wood:cement ratios (1:2.5 and 1:3.0), two chemical additives (CaCl2 and MgCl2) and their effects over physical and mechanical properties of boards. The assessed physical and mechanical properties were: static bending; parallel compression; internal bond; and dimensional stability (water absorption and thickness swelling after immersion in water). The results were statistically analyzed through factorial analysis of covariance. Among the analyzed factors, particles treatments caused a more pronounced effect on the boards properties, with a negative contribution to the results. The increment of the wood:cement ratio did not showed higher average values for the mechanical properties, except for the internal bond. In general, MgCl2 was the chemical additive with better performance.
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Six eucalypts species Eucalyptus camaldulensis Dehnh., E. citriodora Hook, E. cloeziana F. Muell, E. grandis Hill ex. Maiden, E. pilularis Sm., and E. urophylla S. T. Blake) and two clones of rubberwood (Hevea brasiliensis (Willd ex Adr. de Juss) Muell. Arg.), planted in Brazil, were used to manufacture wood cement-bonded particleboard (CBWP). Boards measuring 450 × 450 × 13 mm were manufactured in a wood/cement/water ratio of 1:4:1, by weight; nominal density of 1.4 g/cm3 and 4% of additive (CaCl2·H2O) using a mixture of each eucalypts species (50%) and the two clones of rubberwood (25% of each). Three replications were fabricated for each treatment and the physical and mechanical properties of the boards evaluated according to ASTM D 1037-96a [Standard test methods for evaluating properties of wood-base fiber and particle panel materials. ASTM D 1037-96a, vol. 04.09. ASTM, 1998]. The results of modulus of elasticity ranged from 4090 to 4771 MPa. The results of modulus of rupture ranged from 5.8 to 6.4 MPa. Internal bond were similar to those found in the literature. Screw withdrawal values were up to 2020 N. The panels showed very good dimensional stability. The mixture of species and also the addition of calcium chloride have improved the physical and mechanical properties of the panels. Decay fungi tests were conducted according to the ASTM D 2017-81 [Standard test method for accelerated laboratory test of natural decay resistance of woods. ASTM D 2017-81, vol. 04.09. ASTM, 1994-e1. p. 324] for two representative wood-attacking fungi, a brown-rot fungus Gloeophyllum trabeum (Persoon ex Fries) Murrill and a white-rot fungus Trametes versicolor (Linnaeus ex Fries) Pilát. Twelve samples were tested and after 12 weeks of exposure the average weight loss was determined. The test indicated that CBWP was classified as “highly resistant” and the samples gained weight.
Piracicaba, v. 40, n. 93, p. 113-119, mar
  • Sci
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Sci. For., Piracicaba, v. 40, n. 93, p. 113-119, mar. 2012 HOFSTRAND, A.D.; MOLESMI, A.A.; GARCIA, J.F. Curing characteristics of particles from nine northern Rocky Mountain species mixed with portland cement.