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ANÁLISE COMPARATIVA DE REVESTIMENTOS DE PISO EM MADEIRA PARA INTERIORES

A. V. CRUZ P. M. SILVEIRA Eng. Téc. Civil Eq. Prof. Ajunto ISEL ISEL Lisboa; Portugal Lisboa; Portugal [email protected] [email protected] RESUMO A presente comunicação refere os tipos de peças que podem formar os revestimentos interiores de piso em madeira e os seus acabamentos. A fim de indicar caminhos de resposta para dúvidas que surgem entre projetistas e aplicadores, apresentam-se os resultados de um estudo comparativo, realizado no Laboratório de Materiais de Construção do ISEL, sobre seis espécies de madeira frequentemente aplicadas nos revestimentos de piso em Portugal. Escolheram-se três tipos nacionais: carvalho, faia e cerejeira, e três tipos exóticos originários da América do Sul: jatobá, sucupira e ipê. 1. INTRODUÇÃO A madeira é um material que sempre acompanhou o homem durante a sua evolução. As suas propriedades físicas, texturas, facilidade de manuseamento e abundância sempre foram grandes vantagens na sua utilização em elementos de construção. A madeira como material de revestimento de piso pode ser aplicada sob diversas formas tendo como objetivos principais conferir beleza estética e durabilidade. Existem inúmeros tipos de madeira que podem ser utilizados bem como várias dimensões para as peças a serem aplicadas nos revestimentos de piso. A comunicação apresenta um estudo sobre os pontos fulcrais da temática dos revestimentos de pisos em madeira para interiores. Efetuou-se uma pesquisa sobre quais seriam os tipos mais utilizadas como revestimento de piso em Portugal, e foram realizados ensaios laboratoriais para comparar as espécies selecionadas. 2. A MADEIRA EM REVESTIMENTOS DE PISO O presente estudo abarca seis tipos de madeiras, três de origem portuguesa e outros três de madeiras importadas. O carvalho português é mais comum no Centro e Sul do país, em pequenas zonas isoladas devido ao declínio que ocorreu no séc. XX. Desenvolve-se em climas suaves e quentes, porém algumas variedades também toleram climas continentais com grandes amplitudes térmicas e de humidade. Crescem em qualquer tipo de solo, entre o nível do mar e aos 1900 m de altitude [1]. A faia floresce por toda a Europa, particularmente na Europa do Norte e Central e em algumas zonas do Sudoeste europeu, entre os 40 e 60º de latitude Norte. Adapta-se facilmente a solos delgados, ligeiros, bem drenados, pouco calcários, ricos em minerais, húmidos e onde as temperaturas não são excessivamente elevadas.

A. V. Cruz, P. M. Silveira, Análise comparativa de revestimentos de piso em madeira para interiores

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Pode crescer em zonas desde o nível do mar até aos 1700 m de altitude [2]. A cerejeira floresce no Sul e no Oeste da Europa e em Portugal existe sobretudo no Norte e no Centro. Desenvolve-se em lugares frescos e profundos como sendo bosques e margens dos rios e prefere os solos calcários. Ocorre a uma altitude entre 200 e 1000 m, necessita de humidade constante para se desenvolver e tem um tempo de vida que pode chegar aos 100 anos [3]. O jatobá floresce na América do Sul e não requer um solo muito fértil para se desenvolver, sendo uma árvore ideal para reflorestações e combate à desertificação. É uma espécie que pode crescer de 0,5 a 1 m por ano. Pode manter-se desde o nível do mar até aos 900 m de altitude, suportando temperaturas desde -3º C e podendo chegar aos 500 anos de vida [4]. A sucupira-preta é uma árvore originária da América do Sul, subsiste em solos húmidos ou secos, e o seu desenvolvimento é tanto maior quanto mais rico for o solo em que se desenvolve. A altitude mais comum onde as sucupiras são plantadas é a cerca de 1400 m [5]. O ipê é uma espécie originária da América do Sul e prefere solos húmidos e profundos ou planos com drenagens lentas e de média a boa fertilidade. O ipê desenvolve-se em altitudes desde o nível do mar até aos 1200 m, em florestas com muita pluviosidade, com temperaturas entre 14 e 25 ºC [6] [7]. 3. REVESTIMENTOS DE PISO EM MADEIRA Os revestimentos de piso mais utilizados até ao início do séc. XX eram feitos de pinho, a madeira mais renovável e fácil de obter. Para a fazer imitar madeiras mais nobres era pintado ou manchado nos compartimentos principais. Em habitações de construção mais cuidada o carvalho e o mogno também eram utilizados. Os revestimentos de piso em madeira formam um sistema constituído por peças ligadas entre si e ao substrato, criando padrões bem definidos. Existem cinco tipos de peças para aplicar em revestimentos de madeira: soalho, taco, parquet, lamparquet e parquet industrial que diferem entre si pelas suas dimensões e pelo modo como são aplicados. O soalho é um tipo de solução muito utilizada tanto em edifícios antigos como recentes. As tábuas de madeira maciça têm entre 18 e 20 mm de espessura, largura entre 80 e 190 mm e comprimento entre 300 e 2400 mm. O soalho pode ser colado ao suporte ou pode ser pregado sobre barrotes de madeira espaçados de 30 a 40 cm [8]. O taco é uma opção mais económica que o soalho, e é constituída por pequenas peças coladas sobre um piso regularizado. Os tacos podem ser colados sobre alguns tipos de revestimentos previamente instalados, como seja a pedra ou o cerâmico [9]. O parquet diferencia-se do soalho e do taco pelas suas dimensões e é constituído por quatro ou cinco peças unidas, formando placas de 24 x 24 cm2 até 48,2 x 48,2 cm2. A espessura das peças varia entre 8 mm e 10 mm [10]. O lamparquet é uma solução mais recente e económica aplicada tanto em construções recentes como em reabilitação. Tem dimensões de 240 a 300 mm de comprimento, 50 a 70 mm de largura e 10 mm de espessura. Este tipo de revestimento é colado diretamente ao suporte. Devido à elevada esbelteza das peças há que ter cuidados especiais na sua aplicação, para que as peças não fiquem danificadas [11]. O parquet industrial é um revestimento de piso especialmente indicado para zonas de elevado tráfego pedonal. É o único revestimento de piso em que a espessura é superior à largura, para que durante o seu tempo de vida útil possa ser afagado várias vezes. É aplicado por colagem, e podem ser utilizadas madeiras diferentes, alternando entre claro e escuro para criar padrões. O comprimento das peças é cerca de 300 mm, a largura varia entre 10 e 15 mm e a espessura está entre 20 e 22 mm. Depois de as peças estarem fixas, o paramento de madeira é afagado, betumado, e afagado de novo para que seja retirado o excesso de betume e alguma irregularidade que persista, sendo por fim aplicado o acabamento. Este pode ser constituído por verniz ou uma velatura, que dará o aspeto final à superfície de madeira e será a primeira proteção contra os agentes de degradação. A aplicação do acabamento requer alguns cuidados prévios, nomeadamente em relação ao afagamento e processos de aplicação do verniz ou do óleo (velatura). No caso da aplicação de verniz, em uma ou várias camadas, é necessário um primário enquanto o óleo pode ser aplicado diretamente sobre a madeira. Por norma, os pisos requerem três fases de afagamento. O primeiro afagamento é realizado com uma lixa de graduação 36 (grãos por cm2) [12]. O segundo afagamento é realizado com uma lixa mais fina (graduação 60), para que o risco deixado pelo grão mais grosso desapareça. A serradura recolhida formará uma pasta de cor semelhante à da madeira, para cobrir juntas e fendas. A última fase de afagamento será feita com uma lixa ainda mais fina (graduação 100). 4. CAMPANHA EXPERIMENTAL A campanha experimental desenvolvida no Laboratório de Materiais de Construção do ISEL teve como objetivo o estudo das seguintes propriedades das madeiras: massa volúmica, flexão estática, dureza superficial e desgaste.


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4.1. Massa volúmica A massa volúmica é uma importante propriedade da madeira, pois dela dependem muitas outras propriedades que servem de referência para a classificação da madeira. Cada peça de madeira dentro da mesma espécie é única e exibe uma massa volúmica caraterística. Isto deve-se ao fato de a madeira ser um produto natural e não se desenvolver na natureza sempre da mesma forma. Este ensaio foi realizado segundo a norma NP 616:1973 [13]. Para que o teor em água não influenciasse os resultados, os provetes foram secos em estufa. Foram utilizadas três amostras de cada espécie. Esta grandeza é calculada pelo quociente entre a massa da amostra e o respetivo volume, expresso em g/cm³. Para o cálculo da massa volúmica de referência, segundo a NP 616:1973 é necessário recorrer à seguinte fórmula:

com: ρ12 – massa volúmica de referência com 12% de teor em água (g/cm³)

ρH – massa volúmica a H (% teor em água) H – teor em água do provete (%) α0 – coeficiente de retração volumétrica do provete (%) H’ – ponto de saturação das fibras do provete (%)

Indicam-se na figura 1 os valores médios e respetiva dispersão da massa volúmica de referência, obtida para cada grupo de provetes de cada tipo de madeira, sendo percetível que as madeiras exóticas são mais densas que as madeiras nacionais, com exceção do carvalho. A madeira de cerejeira é a madeira mais leve, enquanto a madeira de ipê é a mais densa, entre os seis tipos estudados. Para os três provetes de cada tipo de madeira ensaiada, a cerejeira foi a que apresentou menor dispersão de resultados. Por outro lado, a sucupira foi a que apresentou maior variabilidade de valores.

Figura 1: Massa volúmica de referência 4.2. Flexão estática A tensão de rotura de uma peça de madeira à flexão estática é uma propriedade mecânica importante para os revestimentos de piso aplicados sobre sarrafos, ou outro suporte que crie um vão sob a peça. O ensaio de resistência à flexão foi realizado segundo a norma EN 408:2003 [14]. A determinação da resistência à flexão foi realizada através de uma prensa, aplicando uma força no provete apoiado simetricamente. As amostras têm cerca de 160 mm de comprimento e cerca de 10 mm de espessura.


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O teor em água condiciona o valor resistente do provete à flexão, para tal, o valor obtido com o teor em água determinado anteriormente foi convertido para o valor de referência. Para o cálculo da resistência à flexão segundo a EN 408:2003, utiliza-se a seguinte fórmula:

sendo: fm – resistência à flexão (N/mm²)

a – distância entre a força e o apoio mais próximo (mm) Fmáx – força máxima de rotura (N) W – módulo de flexão da secção (mm³) b – largura da secção transversal do provete (mm) h – espessura da secção transversal do provete (mm)

Ilustra-se na figura 2 a disposição de uma amostra após o ensaio de flexão estática.

Figura 2: Disposição de amostra após o ensaio

Indicam-se na figura 3 os valores médios e respetiva dispersão, obtidos para cada madeira, da resistência à flexão.

Figura 3: Resistência à flexão de referência Através do gráfico da figura 3 pode-se concluir que a madeira de ipê é a mais resistente à flexão, enquanto a madeira de faia é a menos resistente. As madeiras de jatobá e de ipê apresentaram maior dispersão de resultados. A faia obteve, comparativamente com as restantes espécies ensaiadas, o menor valor médio de resistência à flexão, apesar de ser


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esperado que a cerejeira fosse a espécie com menor valor de resistência à flexão. A madeira de ipê obteve a média de resistência à flexão mais alta como era esperado. Normalmente quanto mais elevada for a massa volúmica da espécie maior será a sua resistência mecânica. 4.3. Dureza O ensaio de dureza realizado pretende determinar a resistência ao impacto superficial das várias espécies de madeiras. O ensaio foi adaptado da norma EN 1534: 2000 – Wood and parquet flooring (Determination of resistance to identation Brinell) [15]. O princípio do ensaio consiste em deixar cair uma esfera de aço com um determinado peso e diâmetro a uma determinada altura sobre o provete de madeira, medindo depois a mossa criada. Devido à falta de equipamento, nomeadamente uma prensa com cabeça cónica, este ensaio foi realizado com recurso a três tubos de diferentes alturas (fig. 4), para melhor aproximar os resultados do ensaio e garantir a queda vertical da esfera. As alturas de queda foram 1,0 m, 1,2 m e 1,5 m, com uma esfera de massa 400 g e diâmetro de 46 mm.

Figura 4: Queda de esfera metálica sobre provete

Para o cálculo da dureza superficial, segundo a EN 1534:2000 é necessário recorrer às seguintes fórmulas:

1. Dureza de Brinell (N/mm²):

sendo: HB – dureza de Brinell (N/mm²) F – força nominal de impacto (N)

D – diâmetro da esfera (mm) d – diâmetro médio da mossa (mm)

2. Força nominal de impacto (F):

sendo: F – força nominal de impacto (N) m – massa da esfera (kg)

g – aceleração da gravidade (m/s²) h – altura de queda (m) hm – altura da mossa (m)

3. Altura da mossa (m):

sendo: hm – altura da mossa (mm) D – diâmetro da esfera (mm) d – diâmetro médio da mossa (mm)


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Os resultados dos ensaios para as três alturas de queda foram muito semelhantes, com pequenas variações de valor, atendendo à pequena variação da altura de queda da esfera de aço. Indica-se na figura 5 os valores médios e respetiva dispersão da dureza de Brinell, para cada tipo de madeira, para a altura de queda de 1,2 m de altura.

Figura 5: Dureza Brinell a 1,2 m de altura

A dureza das espécies de madeira portuguesa é semelhante entre si, o mesmo acontecendo com as madeiras exóticas. As espécies exóticas apresentam uma dureza de quase o dobro das nacionais, o que é espectável pois estas madeiras são muito apreciadas pela sua dureza e pela sua elevada massa volúmica. Alguns dos valores obtidos nos ensaios podem diferir dos valores indicados por outros estudos realizados, devido às adaptações feitas para a realização do ensaio. Como foi referido atrás, o ensaio foi realizado com o auxílio de uma esfera de aço em queda livre, enquanto a norma refere que deve ser utilizada uma prensa mecânica com ponta esférica que deve ser penetrada na madeira até se atingir uma certa profundidade. 4.4. Desgaste O ensaio de desgaste foi realizado com o objetivo de avaliar a perda de material de cada espécie com vários tipos de acabamentos. Todas as espécies foram ensaiadas com três tipos de acabamento, nomeadamente verniz, velatura e ao natural (sem acabamento). Os óleos utilizados foram: OSMO 3062 mat para as madeiras claras e OSMO 3032 para as madeiras escuras. O verniz utilizado foi o Procor acetinado. As amostras foram ensaiadas utilizando dois tipos de superfícies abrasivas: lixa de grão grosso (graduação 80) e lixa de grão fino (graduação 120) e dois ciclos de desgaste: 450 (ciclo curto) simulando os compartimentos de uso doméstico e 900 (ciclo longo) simulando as zonas de utilização comum. O equipamento utilizado para a realização do ensaio foi um berbequim fixo a uma base com um número de rotações conhecido de modo a perfazer os ciclos pretendidos. Para o cálculo da percentagem de desgaste recorreu-se às seguintes fórmulas:

(equação 6)

com: % de perda – massa perdida do provete (%)

mp – massa perdida do provete (g) ma – massa do provete com o acabamento (g)

mp = ma - md (equação 7) com: mp – massa perdida do provete (g)


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ma – massa do provete com o acabamento (g) md – massa do provete depois de ensaiado (g)

Indicam-se nas figuras 6 a 8 os resultados comparativos para as seis espécies de madeira, para a lixa de grão grosso e para o ciclo longo de desgaste. Pela figura 6 observa-se que para peças sem acabamento superficial a faia é a que tem melhor comportamento. Por outro lado, a cerejeira apresenta os maiores valores de desgaste.

Figura 6: Peças sem acabamento

Na figura 7 pode-se observar que a faia é a que apresenta o melhor comportamento ao desgaste quando se pretende um revestimento envernizado. A cerejeira e a sucupira registaram os piores valores, muito semelhantes entre si.

Figura 7: Peças com acabamento envernizado

Pela figura 8 pode-se concluir que a faia é a espécie que apresenta o melhor comportamento quando se pretende um revestimento com velatura. A cerejeira é a espécie que apresenta o pior comportamento entre as espécies em estudo.

Figura 8: Peças com acabamento por velatura


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Os valores das amostras sem acabamento apresentam desgastes inferiores aos dos provetes com acabamento. Ao aplicar um acabamento numa peça de madeira, este reveste-a e desgasta-se no lugar desta. Este resultado poderá ser explicado por algum incremento de resistência à abrasão da madeira sem acabamento, devido a porosidade colmatada pelo serrim originado pelo processo de usura. Após o seu desgaste, o material de acabamento que persista no interior da madeira poderá de algum modo dificultar a resistência à abrasão da própria madeira. A espécie cerejeira é a que sofre mais desgaste em todos os ensaios realizados, isto não quererá dizer que não deva ser utilizada, mas apenas que o seu tempo de vida útil é inferior ao das outras espécies. 5. CONCLUSÕES O acabamento é uma etapa importante na aplicação do revestimento de madeira pois poderá condicionar a vida útil do sistema. Um revestimento de piso danificado é em geral substituído na íntegra, ficando o custo da substituição do revestimento muito acima do custo de um bom acabamento e da sua manutenção. As seis espécies de madeira analisadas mostraram-se muito duras e bastante resistentes. A cerejeira é a madeira mais leve, menos resistente e que se desgasta mais, pelo que necessita de maiores cuidados quando prescrita. O carvalho é a madeira nacional que apresenta maior valor de massa volúmica, enquanto a cerejeira apresenta o menor valor. Nas madeiras exóticas o ipê é a que apresenta maior valor. No ensaio da resistência à flexão o ipê obteve o melhor resultado e a faia o pior. O ensaio de dureza está diretamente relacionado com a massa volúmica e quanto maior for esta caraterística maior será a sua dureza. A madeira com maior dureza é o ipê, e a que detêm o menor valor é a cerejeira. No ensaio ao desgaste a cerejeira obteve o pior resultado e a faia teve o melhor comportamento. Por a faia apresentar menor massa volúmica e uma menor dureza que as outras espécies analisadas, nomeadamente as exóticas, este resultado será um pouco inesperado. Tal poderá dever-se a uma maior consolidação em profundidade da madeira devido aos acabamentos conferidos, pois para a situação de sem acabamento superficial, a melhoria de resultados não é tão evidente. 6. REFERÊNCIAS

[1] Cruz António, Nuno; “Ficha do carvalho português”, Naturlink, http://naturlink.sapo.pt/Natureza-e-Ambiente/Fichas-de-Especies/content/Ficha-do-Carvalho-portugues?bl=1&viewall=true#Go_1, (maio de 2014).

[2] A. M., “Ficha da Faia”, Naturlink, http://naturlink.sapo.pt/Natureza-e-Ambiente/Fichas-de-Especies/content/Ficha-da-Faia?bl=1&viewall=true, (maio de 2014).

[3] “Cerejeira”, Florestar, http://www.florestar.net/cerejeira/cerejeira.html, (maio de 2014). [4] “Espécies florestais: Jatobá, conhecendo a madeira”,

http://www.ecoecompanhia.com/conhecendoamadeira/jatoba, (maio de 2014). [5] “Sucupira, promap madeiras”, http://www.promapmadeiras.com.br/sucupira.htm, (maio de 2014). [6] Ferreira, L; Chalub, D; Mauxfeldt, R., “Informativo técnico rede de sementes da Amazónia, Ipê-Amarelo”, n.º 5,

2004, ISSN 1679- 8058. [7] Vainsencher, Semira Adler, “Ipê (árvore)”, Fundação Joaquim Nabuco, Recife, Brasil, 2009. [8] “Técnicas de aplicação de soalho”, catálogo técnico, Jular, 2010. [9] “Taco”, Jular, http://www.jular.pt/conteudos.php?lang=pt&id_menu=233, (maio de 2014). [10] “Parquet”, catálogo técnico, Sincol, 2003. [11] “Lamparquet”, Jular, http://www.jular.pt/conteudos.php?lang=pt&id_menu=232, (maio de 2014). [12] “Instalação de pavimentos em madeira maciça”, catálogo técnico Jular, 2010. [13] NP 616:1973 – “Madeiras – Determinação da massa volúmica” [14] EN 408:2003 – “Structural timber and glued laminated timber – Determination of some physical and mechanical

properties – Determination of bending strength” [15] EN 1534: 2000 – “Wood and parquet flooring – Determination of resistance to identation (Brinell) – Test method”

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