X Salão de Iniciação Científica – PUCRS, 2009

X Salão de

Iniciação Científica PUCRS

Determinação do Teor de Umidade e Densidade Aparente em

Amostra de Madeira

William S. Oliveira1, Rafael C. Abruzzi1, Jocarli Alencastro2, Berenice Dedavid2, Marçal Pires1-2 (orientador)

1Faculdade de Química, PUCRS ,

2PGETEMA, PUCRS

Introdução Os postes de madeira têm um papel essencial para construção das linhas de

transmissão e redes de distribuição de energia elétrica. Estender a vida útil dos postes em

serviço é fundamental para reduzir os custos e melhorar a qualidade do serviço prestado pela

companhia de energia elétrica AES Sul. O objetivo do presente trabalho foi realizar medidas

de umidade e densidade de corpos de prova (CPs) de madeira seguindo as orientações da

NBR 7190, assim como, testes mecânicos que exigem o conhecimento do teor de umidade da

madeira para serem válidos, pois a umidade interfere diretamente na resistência mecânica.

Metodologia Para a determinação da umidade os CPs foram pesados e sofreram secagem em uma

estufa com exaustão, a uma temperatura de 103ºC. O peso dos CPs foi medido a cada

intervalo de 1h, até atingirem o equilíbrio (variação inferior a 5% em relação à última medida)

que ocorreu após 6h de secagem. O teor de umidade em porcentagem é dado diferença entre o

peso do CP úmido e o peso do CP seco divide pelo peso do CP seco multiplicado por cem.Por

outro lado, o valor da densidade aparente de cada CP corresponde ao valor do peso úmido

dividido pelo volume.

O teor de umidade in situ nos postes de eucalipto foi obtido com o aparelho (DL2000,

Digisystem), específico para medição de umidade em madeira. Este aparelho possui duas

ponteiras metálicas que são cravadas na madeira, quando uma corrente elétrica fecha o

circuito entre as ponteiras, o valor da umidade é determinado.

Para realização dos testes de compressão, umidade e densidade foram coletadas

amostras de dois tipos: mourões de 2,5 m, com 4 anos em área de teste controlada e postes

de 9 m, com 17 anos em serviço. De cada mourão foram retirados dois CPs de 15cm x 5cm x

5cm um da parte inferior CP A e outro da parte superior CP B, conforme figura 1a. De cada

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poste foi retirada uma secção da qual foram feitos 4 CPs de 15cm x 5cm x 5cm, conforme

figura 1b. Os dois CPs dos mourões assim como dois CPs de cada poste foram ensaiados em

compressão na máquina EMIC modelo PC 200i, de acordo com a norma NBR 7190. Para

realização desses ensaios os CPs foram manipulados à temperatura ambiente (22±2ºC) e

umidade ambiente (50±5%) . Foram utilizados dois CP A e B de cada amostra tanto para os

postes como para os mourões (figura1). Os CPs A foram ensaiados para obtenção da tensão

máxima de ruptura. Os CPs B foram ensaiados para obtenção do módulo de elasticidade.

a) Mourão

b) Poste Figura 1 - Representação de madeira, nas regiões onde foram coletadas as amostras.

Resultados

Na Tabela 1 são mostrados os valores de umidade e densidade obtidos para CPs de

postes e mourões. Verificou-se que a umidade dos quatro CPs ensaiados estava abaixo de 12

%, ou seja, dentro dos valores de referencia exigidos.

Tabela 1- Resultados dos testes de determinação da densidade aparente e umidade na madeira tratada.

*Dp (desvio padrão)

Na tabela 2 são mostrados os valores de densidade aparente dos CPs que sofreram

ensaios de compressão. Nesta tabela, os CPs de maior densidade, que correspondem aos

mourões e ao poste identificado pelo número 1709, são da espécie Eucalyptus citriodora. Já o

poste 2075 de menor densidade corresponde à espécie Eucalyptus grandis. Observa-se

diferença entre a tensão de ruptura entre as espécies estudadas, com o Eucalyptus citriodora

apresentando valores (62 MPa) quase duas vezes superior ao do Eucalyptus grandis (37 MPa)

CPs Mourões Densidade (kg m-3) *Dp % Umidade % *Dp %

4A 976 27 6,3 0,2

10A 921 27 5,8 0,2

CPs Postes Densidade ( kg m-3) *Dp% Umidade % *Dp%

1709C 922 4 7,2 ──

2075C 572 20 11,9 ──

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o qual apresenta a menor densidade. Os resultados obtidos sugerem que a menor resistência

do poste está relacionada à menor densidade da madeira.

Tabela 2 – Resultados dos testes mecânicos e densidade de CPs de postes e mourões.

*Dp(desvio padrão)

Conclusão Através dos ensaios realizados pode-se verificar que a densidade e umidade da

madeira são parâmetros importantes na seleção de espécies para a utilização na fabricação de

postes para a rede de distribuição de energia elétrica. Constatou-se que a umidade e a

densidade interferem na resistência da madeira. O conhecimento adquirido influenciará na

tomada de decisão para o gerenciamento da rede elétrica.

Referências Bibliográficas ãARRUDA, R.P. Melhorias nos métodos de identificação e controle de postes de madeira por meio da rádio freqüência e do estudo de suas propriedades mecânicas. 2006. 113p. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais)- Faculdade de Engenharia, Física e Química, PUCRS, Porto Alegre , Julho de 2006. PIRES, M.J.R. Otimização de Processos de Inspeção e Retratamento de Postes de Madeira Utilizados em Redes de Energia Elétrica- Fase III. Relatório de Pesquisa. 140p. PUCRS, AES-SUL. Porto Alegre 2009. ABNT- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas da Madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997.107p.

CPs Mourões Densidade

( kg m-3)

*Dp Densidade % Força

Máxima (kgf)

Tensão

Máxima (MPa)

Módulo de

Elasticidade (MPa)

identificação Mourões

3A 949 12 15.946 62,55

3B 958 17 36.660

8A 902 15 15.110 59,27

8B 903 14 26.249

identificação Postes Retirados de Serviço

1709A 931 2 16.549 64,92

1709B 932 3 22.060

2075A 534 7,0 9.420 36,88

2075B 526 13 13.851

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