nbr 7190 - durabilidade da madeira e classes de usos - revisão

10.7 Durabilidade da madeira e Classes de Uso A madeira é um material orgânico sujeito à biodeterioração. No desenvolvimento do projeto de uma estrutura de madeira, é preciso assegurar uma durabilidade mínima compatível com sua finalidade e com o investimento a ser realizado. Os componentes de uma construção de madeira podem estar expostos a diferentes classes de risco de biodeterioração em função dos organismos xilófagos presentes no local e das condições ambientais que possam favorecer o ataque. Na execução das estruturas de madeira, devem ser empregadas espécies que apresentem boa resistência natural à biodeterioração ou que apresentem boa permeabilidade aos líquidos preservativos e que sejam submetidas a tratamentos preservativos adequados e seguros para as estruturas. 10.7.1 Preservação de madeiras O propósito do Sistema de Classes de Uso é oferecer uma ferramenta simplificada para a tomada de decisões quanto ao uso racional e inteligente da madeira na construção civil, fornecendo uma abordagem sistêmica ao produtor e usuário que garanta maior durabilidade das construções e consiste no estabelecimento de 6 classes de uso baseadas nas condições de exposição ou uso da madeira, na expectativa de desempenho do componente e nos possíveis agentes biodeterioradores presentes. Ao se utilizar madeira como material de engenharia na construção civil, as seguintes etapas devem ser consideradas obrigatórias: � Elaboração do projeto com foco para diminuição dos processos de instalação e

desenvolvimento de organismos xilófagos. � Definição do nível de desempenho necessário para o componente ou estrutura de

madeira, tais como: vida útil, responsabilidade estrutural, garantias comerciais e legais, entre outras.

� Avaliação dos riscos biológicos aos quais a madeira será submetida durante a sua vida útil – ataque de fungos e insetos xilófagos e perfuradores marinhos. Conceito de classe de uso.

� Determinação da necessidade de tratamento preservativo, em função da durabilidade natural e tratabilidade do cerne e alburno das espécies botânicas que serão utilizadas.

� Definição do(s) tratamento(s) preservativos, em função das seguintes escolhas:

• Espécie botânica que deve permitir este tratamento (tratabilidade). • Umidade da madeira no momento do tratamento. • Processo de aplicação do produto de preservação; • Parâmetros de qualidade necessários: retenção e penetração do

produto preservativo na madeira; • Produto preservativo que satisfaça à classe de uso determinada.

10.7.2 Projeto e construção A durabilidade das construções de madeira, enfocada pelo ângulo do projeto e da construção, deve incluir projetistas e construtores no grupo dos seus responsáveis e obedecer aos seguintes princípios:

• Diminuir a ação do sol através de medidas construtivas. • Isolar a construção das fontes de umidade ou, minimamente, limitar a

permanência da água sobre a madeira. • Limitar o uso de aberturas e furos por onde a água possa penetrar e infiltrar. • Criar barreiras que impeçam a absorção de água por capilaridade. • Usar madeiras com teores de umidade compatíveis com o meio em que serão

aplicadas. • Diminuir a variação do teor de umidade da madeira por meio da proteção de

suas superfícies. Durante a construção, o armazenamento deve ser tal que não ocorram variações nos teores de umidade.

• Usar madeira que apresente durabilidade natural compatível com a classe de uso requerida, ou que tenha recebido tratamento químico adequado.

• Utilizar peças de madeira cujas faces superiores sejam inclinadas. • Criar pingadeiras naturais. • Evitar o represamento e facilitar a drenagem da água. • Elaborar medidas diferenciadas para locais que favorecem a condensação da

água (por exemplo, vidros em esquadrias de madeira). • Facilitar a limpeza e a ventilação das peças de madeira. • Dificultar a ocorrência de sujeira e lixo sobre a construção de madeira. • Dimensionar adequadamente as peças de madeira para o alojamento dos

elementos de ligação evitando o aparecimento de fissuras, que são comprometedoras da vida útil.

• Proteger os topos das peças de madeira. • Preferir as peças cujas dimensões transversais sejam as menores possíveis,

porque os problemas de secagem, que comprometem a durabilidade da madeira, crescem na medida em que estas dimensões aumentam.

• Tratar contra a corrosão, quando necessário, os elementos metálicos em contato com a madeira, dependendo da classe de uso em que a construção estiver enquadrada. A presença da água contribui para a corrosão. A possibilidade de ocorrência de corrosão galvânica e por tensão deve ser considerada. Locais destinados a armazenamento de produtos químicos (sais, fertilizantes, etc.) oferecem particularmente riscos significativos de corrosão.

Deve-se exigir, para cada classe de uso, um programa de manutenção, que considere as particularidades de determinada situação, cotejando os fatores responsáveis pela vida útil da construção. Além disso, deve-se atribuir aos usuários e aos responsáveis pelos programas de manutenção, responsabilidade pela durabilidade, ampliando o espectro de participantes no processo. 10.7.3 Sistema de classes de uso Na etapa de projeto deve-se, na medida do possível, conceber a obra de tal maneira que a umidade da madeira seja sempre a menor possível, a fim de limitar os riscos de biodeterioração. A seguir, deve-se determinar a classe biológica de uso a que a madeira será submetida. Esta Norma define seis classes biológicas de uso que representam, nas condições brasileiras, seis diferentes situações de exposição da madeira e de produtos derivados da madeira, em serviço. O objetivo desta classificação é auxiliar na escolha das espécies botânicas, dos produtos preservativos e dos métodos de tratamento mais adequados a cada situação. A tabela 23 mostra as classes de usoo propostas. As tabelas 24 e 25 relacionam as possíveis aplicações da madeira serrada (laminada colada, roliça e painéis) como material de engenharia para uso na construção civil com

as classes de usoo prováveis. No caso dos painéis, foram considerados apenas os seguintes produtos: painel aglomerado, painel de madeira compensada, MDF (“Medium Density Fiberboard”), HDF (“Hard density fiberboard”) e OSB (“Oriented Strand Board”). 10.7.3.1 Seleção da espécie da madeira A escolha da(s) espécie(s) de madeira(s) para um determinado uso é uma das etapas mais importantes a serem cumpridas. Para que haja um bom desempenho do material é necessário definir os requisitos de qualidade da madeira, necessários ao uso pretendido (propriedades físicas e mecânicas, durabilidade natural, tratabilidade com produtos preservativos, fixação mecânica, etc). Ao identificar a espécie de madeira, podemos buscar essas informações na bibliografia. As definições dadas a seguir norteiam os critérios essenciais para a escolha correta da espécie de madeira para evitar sua biodeterioração. 10.7.3.1.a Durabilidade natural do cerne Diz-se da durabilidade intrínseca da espécie botânica de madeira, ou seja, de sua resistência ao ataque de organismos xilófagos (insetos, fungos e perfuradores marinhos). De modo geral, o conceito de durabilidade natural está sempre associado ao cerne da espécie de madeira, na medida em que, na prática, o alburno de todas as espécies de madeira é considerado não durável ou perecível. O tratamento preservativo faz-se necessário se a espécie escolhida não é naturalmente durável para a classe biológica de uso considerada e/ou se a madeira contém porções de alburno.

Tabela 23 – Classes de uso para madeira, na construção civil

CLASSE DE USO

(CR) CONDIÇÃO DE USO ORGANISMO XILÓFAGO

1

Interior de construções, fora de contato com o solo, fundações ou alvenaria, protegidos das intempéries,

das fontes internas de umidade. Locais livres do acesso de cupins-subterrâneos ou arborícolas.

Cupins-de-madeira-seca Brocas-de-madeira

2 Interior de construções, em contato com a alvenaria,

sem contato com o solo ou fundações, protegidos das intempéries e das fontes internas de umidade.


Cupins-subterrâneos Cupins-arborícolas

3 Interior de construções, fora de contato com o solo e

continuamente protegidos das intempéries, que podem, ocasionalmente, ser expostos a fontes de umidade.



Fungos emboloradores/ manchadores

Fungos apodrecedores

4 Uso exterior, fora de contato com o solo e sujeitos a intempéries.



Fungos emboloradores/ manchadores


5 Contato com o solo, água doce e outras situações

favoráveis à deterioração, como engaste em concreto e alvenaria.



Fungos emboloradores/manchadores


6 Exposição à água salgada ou salobra.

Perfuradores marinhos Fungos

emboloradores/manchadores Fungos apodrecedores

10.7.3.1.b Tratabilidade Quando o tratamento se faz necessário, a sua execução depende da tratabilidade (impregnabilidade) da madeira, que, da mesma forma que a durabilidade natural, é uma característica intrínseca da espécie botânica. Na medida em que a espécie proposta não é suficientemente tratável ou impregnável, não é possível ter-se certeza quanto ao seu tempo de vida útil. Mais vale, nestes casos, optar pela utilização de outra espécie, mais adequada.

10.7.3.2 Escolha do método de tratamento e do produto preservativo As técnicas de preservação química consistem basicamente, em introduzir, através de processos adequados, produtos químicos dentro da estrutura das madeiras, visando torná-la tóxica aos organismos que a utilizam como fonte de alimentos.

Tabela 24 – Madeira serrada

APLICAÇÃO CLASSE DE RISCO

APLICAÇÃO CLASSE DE RISCO

Assoalho 2 e 3 Forro 2 e 3

Bandeira (porta e janela) 2, 3 e 4 Fundação 5 e 6

Barrote 2 e 3 Guarda-corpo 2, 3 e 4

Batentes 2, 3, 4 e 5 Guarda-roda, guarda-trilho

4 e 5

Carretel/Bobinas 1, 2, 3 e 4 Guarnições 2, 3 e 4

Cercas 4 e 5 Janela 1, 2, 3 e 4

Colunas 2, 3, 4, 5 e 6 Lambri 2 e 3

Corrimão 2, 3 e 4 Montante 2 e 3

Cruzeta 4 Móveis 1, 2, 3 e 4

Defensa 5 e 6 Ornamentos 2, 3 e 4

Deque 3 e 4 Pérgola 4 e 5

Dormente 5 Playground 4 e 5

Embalagens (não-descartáveis)

1, 2, 3 e 4 Ponte/passarela (**) 4, 5 e 6

Escada 2, 3, 4 e 5 Porta 1,2 e 3

Estacas 5 Parede (***) 2, 3 e 4

Estrutura de telhado (*) 2, 3 e 4 Rodapé 2, 3 e 4

Tabela 25 – Outros tipos de madeira

Roliça Laminada Colada

APLICAÇÃO CLASSE DE RISCO APLICAÇÃO CLASSE DE

RISCO Cerca 4 e 5 Arco 2, 3 e 5

Coluna 2, 3, 4 e 5 Coluna 2, 3, 4, 5 e 6

Cruzeta 4 Ponte/passarela (**) 4, 5 e 6

Defensa 5 e 6 Poste (energia e telefonia)

5

Dormente 5 Viga 2, 3 e 4

Estrutura de telhado (*)

2, 3 e 4 Painéis Fundação 5 e 6 APLICAÇÃO CLASSE DE

RISCO Guarda-roda; guarda-trilho

4 e 5 Assoalho 2, 3, 4 e 5

Moirões/Lasca 5 Embalagens (não-descartáveis)

1, 2, 3, e 4

Móveis 1, 2, 3, 4 e 5 Móveis 1, 2, 3 e 4

Playground 4 e 5 Parede (***) 2, 3 e 4

Ponte/passarela (**) 4, 5 e 6 Telha (shingles) 4

Poste (energia e telefonia)

5 Telhado (subcobertura) 2 e 3

Tabuleiro 4 Viga-caixão 2, 3 e 4

Notas das tabelas 24, e 25

(*) cumeeira, frechal, ripa, terça, tesoura, tirante, travamento e/ou caibro.

(**) tabuleiro, fundação, peças estrutural, guarda-corpo e/ou corrimão. (***) contraventamento, montante, revestimento (siding). (****) parede divisória, colunas, vigas e/ou ripas do eliminador de respingos e do enchimento.

A escolha do processo e do produto preservativo dependerá, principalmente, do tipo de madeira e das condições de utilização das mesmas. O valor de um tratamento preservativo depende da harmonização de cinco fatores:

1 - da tratabilidade ou impregnabilidade da madeira, característica da essência escolhida.

2 - de sua umidade no momento do tratamento. 3 - das características e possibilidade de emprego do produto preservativo de

madeira. 4 - do método de tratamento. 5 - da retenção e penetração do produto preservativo na madeira.

10.7.3.2.a Produtos preservativos Os produtos preservativos são definidos como sendo substâncias ou formulações químicas, de composição e características definidas, que devem apresentar as seguintes propriedades:

- Eficiência na prevenção ou controle de organismos xilófagos; - Segurança em relação ao homem e ao meio ambiente; - Permanência na madeira (não deve perder-se na madeira por decomposição,

evaporação, lixiviação, exsudação ou outros); - Não corrosivo; - De custo acessível (competitivo); - Disponível no mercado; - Não deve alterar as propriedades físicas e mecânicas da madeira.

Outras características, além das mencionadas, poderão ser essenciais, o que poderá ser determinado pelas particularidades de uso da madeira. A seleção adequada de um produto preservativo é a primeira condição para conferir proteção a uma madeira de baixa durabilidade natural. Os preservativos de madeira podem ser agrupados em três categorias: Oleosos: produtos essencialmente representados pelos derivados do alcatrão de hulha; Oleossolúveis: produtos contendo misturas complexas de agentes fungicidas e/ou inseticidas, a base de compostos de natureza orgânica e/ou organometálica e os Hidrossolúveis: produtos contendo misturas mais ou menos complexas de sais metálicos. Deve-se considerar a busca de produtos preservativos de menor impacto ao meio ambiente e à higiene e segurança, a disponibilidade de produtos no mercado brasileiro, os aspectos estéticos (alteração de cor da madeira, por exemplo), aceitação de acabamento, e a necessidade de monitoramento contínuo. Nesta norma, estão citados apenas os princípios ativos registrados devidamente no IBAMA/ANVISA para uso como preservativo de madeira e tratamento preventivo superficial, sob pressão e para adição à cola de painéis.

10.7.3.2.b Métodos de tratamento Igualmente importante é a seleção do método de aplicação. Produto algum poderá conferir proteção satisfatória à madeira se não for corretamente aplicado. Dependendo da classe de risco à qual o componente de madeira estará sujeito na edificação, a

aplicação dos produtos preservativos poderá ser efetuada com base nos seguintes processos:

� sem pressão, isto é, impregnação superficial da madeira, ou � com pressão, isto é, impregnação profunda da madeira, por aplicação do

preservativo em autoclave, disponível em usinas de preservação de madeiras.

Os processos sem pressão, ou superficiais, proporcionam baixa retenção e penetração do produto preservativo na madeira. Conferem à madeira uma proteção limitada contra os organismos xilófagos, sendo recomendados para a preservação de peças que estarão sujeitas a baixos riscos de deterioração biológica (Classes de Uso 1, 2 e 3, principalmente). Essas considerações referem-se ao uso de produtos preservativos oleosos, oleossolúveis ou emulsionáveis aplicados às madeiras secas (teor de umidade abaixo de 30% na base seca), pelos processos de aspersão, imersão e pincelamento; e preservativos hidrossolúveis com propriedades difusíveis, aplicados às madeiras úmidas (acima de 30%) por estes processos. O pré-tratamento de toras e madeira recém-serrada para controle de fungos emboloradores e manchadores de madeira durante período de secagem natural e os tratamentos curativos de peças de madeira atacadas por organismos xilófagos requerem definições e condições de serviço especiais de uso e, portanto, não foram inseridos nesta Norma. Os processos de impregnação que utilizam pressões efetivas para forçar a penetração do preservativo são os mais eficientes para a preservação da madeira. Eles promovem a distribuição e penetração mais uniforme do produto preservativo em todas partes permeáveis da madeira. com teor de umidade abaixo do ponto de saturação das fibras (~30%), além de favorecer o controle da quantidade de preservativo absorvido (nível de retenção) para uma proteção ampla da madeira, mesmo em condições de alto risco de deterioração biológica. Estes processos são realizados em instalações industriais, denominadas usinas de preservação de madeiras. De um modo geral, pode-se dividir os processos sob pressão em duas categorias: Célula Cheia e Célula Vazia.

10.7.3.2.c Retenção e penetração do produto preservativo Os principais parâmetros de qualidade para a madeira preservada são a penetração e a retenção do preservativo absorvido no processo de tratamento. A penetração é definida como sendo a profundidade alcançada pelo preservativo ou pelo(s) seu(s) ingrediente(s) ativo(s) na madeira, expressa em milímetros (mm). Já a retenção é a quantidade do preservativo ou do seu(s) ingrediente(s) ativo(s), contida de maneira uniforme num determinado volume da madeira, expressa em quilogramas de ingrediente ativo por metro cúbico de madeira tratável (kg/m³). As tabelas 26, 27, 28, e 29 apresentam as combinações entre os produtos preservativos e os processos de impregnação preconizados para a preservação da madeira em função das Classes de Uso de deterioração biológica.

Tabela 26 – Classes de Uso 1 e 2

APLICAÇÃO MÉTODO DE TRATAMENTO

NATUREZA DO PRESERVATIVO

PRESERVATIVO (Inseticida)

RETENÇÃO MÍNIMA

kg/m3

(i.a.) PENETRAÇÃO

Madeira serrada, roliça,

laminada e Painéis

Pincelamento (d)

Inseticida resistente a perdas por evaporação

Clorpirifós Cipermetrina Deltametrina

Não disponível (b)

Superficial Imersão (d)

Clorpirifós Lindane

Cipermetrina Deltametrina

Aspersão (d) Clorpirifós Deltametrina

Injeção (d) Deltametrina Cipermetrina

Imersão Prolongada /

Difusão (a) (d) CCB Não disponível

(a) (b)

Sob pressão

CCA - C 4,0 kg/m3

6,5 kg/m3 (g)

100 % do alburno e

porção permeável do

cerne

CCB Óleo creosoto

(e) (f) 130 kg/m3

Painéis Adição à cola

(d)

Lindane 0,2 (b) (c)

Incorporado à cola

Cipermetrina 0,1 (b) (c) Deltametrina 0,02 (b) (c) Heptacloro


Clorpirifós Endossulflan

Fipronil Ciflutrin

Tabela 27 – Classes de Uso 3 e 4

(h)

APLICAÇÃO MÉTODO DE TRATAMENTO

NATUREZA DO PRESERVATIVO

PRESERVATIVO RETENÇÃO MÍNIMA

kg/m3

(i.a.) PENETRAÇÃO

Inseticida Fungicida


laminada e Painéis

Pincelamento (d) (h)

Inseticida e fungicida pouco ou

não lixiviável e resistente a perdas

por evaporação

Clorpirifós Cipermetrina Deltametrina

Tribromofenol IPBC


Superficial Imersão (d) (h)

Clorpirifós Lindane

Cipermetrina Deltametrina

Tribromofenol IPBC

Aspersão (d) (h)

Clorpirifós Deltametrina Tribromofenol

Injeção (d) (h) Deltametrina Cipermetrina –

Imersão Prolongada /

Difusão (a) (d) CCB Não disponível

(a) (b)

Sob pressão

CCA - C 4,0 kg/m3

6,5 kg/m3 (g) 100 % do alburno e

porção permeável do cerne

CCB

Óleo creosoto (e) (f) 130 kg/m3

Painéis Adição à cola (d) (h)

Inseticida resistente a perdas por evaporação

Lindane

–

0,2 (b) (c)

Incorporado à cola

Cipermetrina 0,1 (b) (c) Deltametrina 0,02 (b) (c) Heptacloro


Clorpirifós Endossulflan

Fipronil Ciflutrin

Tabela 28 – Classe de Uso 5

MÉTODO DE TRATAMENTO APLICAÇÃO NATUREZA DO

PRESERVATIVO PRESERVATIVO RETENÇÃO

MÍNIMA

kg/m3

(i.a.) PENETRAÇÃO

Sob pressão


laminada e Painel

compensado

inseticida e fungicida não

lixiviável e resistente a perdas por evaporação

CCA - C 6,5 kg/m3

9,6 kg/m3

(g) 13,6 kg/m3 (i)

100 % do alburno e porção

permeável do cerne

CCB (j)

Óleo creosoto (e) (f) (k)

130 kg/m3

160 kg/m3

(g) 192 kg/m3 (i)

Tabela 29 – Classe de Uso 6

MÉTODO DE TRATAMENT

O

APLICAÇÃO

NATUREZA DO PRESERVATIV

O

PRESERVATIVO

RETENÇÃO MÍNIMA

kg/m3

(i.a.)

PENETRAÇÃO

Sob pressão Madeira serrada, Madeira roliça e Painel

compensado

inseticida e fungicida não

lixiviável e resistente a perdas por evaporação

CCA 40,0 kg/m3

100 % do alburno e

porção permeável do

cerne

Óleo creosoto 400,0 kg/m3

ou “refusal”

Sob pressão tratamento

duplo (l)

CCA e Óleo creosoto

24 kg/m3

320 kg/m3

ou “refusal”

Notas das tabelas 26,27,28, e 29:

a) O processo de imersão prolongada com produtos preservativos hidrossolúveis com propriedades difusíveis devem ser aplicados às madeiras úmidas/verdes (acima de 30%). A penetração e retenção do produto na madeira dependem de fatores, tais como: permeabilidade, espécie e umidade da madeira, natureza e concentração do produto preservativo, tempo de imersão, temperatura ambiente entre outros.

b) Ensaios de eficiência do produto preservativo devem ser exigidos dos fabricantes.

c) Produtos preservativos e valores de retenção sugeridos pela Associação Brasileira de Preservadores de Madeira – ABPM para o Programa Nacional de Qualidade da Madeira – PNQM da ABIMCI.

d) Em locais de ocorrência de cupins-subterrâneos e/ou cupins arborícolas (Classe de Uso 2), recomenda-se a adoção de medidas complementares de controle, tais como, tratamento do solo, iscas, reaplicação periódica, quando pertinente, e/ou monitoramento continuado.

e) Não recomendado para uso em interior de residências. f) Para evitar o problema de exsudação do creosoto da madeira tratada, sugere-

se tratamento com retenção máxima de 200 kg/m3 ou uso do

conceito/produto creosoto limpo. g) Componentes estruturais de difícil manutenção, reparo ou substituição e

críticos para o desempenho e segurança do sistema construtivo, como, por exemplo, cruzetas, postes, colunas, entre outras.

h) Para a Classe de Uso 4, os tratamentos superficiais (pincelamento, imersão, aspersão, injeção e adição à cola) só podem ser adotados em estruturas com rápida drenagem superficial. Além disso, torna-se necessário o uso de produto preservativo com ação inseticida, fungicida e resinas

hidrorrepelentes na formulação e/ou a aplicação de um acabamento apropriado para madeira, como “stains”, para minimizar a lixiviação e evaporação do produto preservativo.

i) Componentes estruturais críticos, como estacas de fundações totalmente ou parcialmente enterrados no solo ou em contato com água doce, utilizados em locais de clima severo e ambiente com alto potencial de biodeterioração por fungos e insetos xilófagos.

j) O produto preservativo CCB não é recomendado para madeira em contato com água doce.

k) A norma NBR 9840/1986 – Moirões de madeira preservada para cercas,

estabelece a retenção mínima de 100 kg/m3.

l) O método de duplo-tratamento com os produtos preservativos CCA e creosoto deve ser adotado em regiões de ocorrência de Sphaeroma terebrans e Limnoria tripunctata, e na ausência de informações sobre estes organismos xilófagos no local de uso da madeira.

10.7.4 Precauções gerais

� Adotar a classe de uso mais agressiva quando diferentes partes de um mesmo componente apresentam diferentes classes de uso.

� Situações em que um componente fora de contato com o solo for submetido a intenso umedecimento, considerar uma situação equivalente ao contato com o solo ou água doce.

� Componentes inacessíveis quando em serviço ou quando sua falha apresente conseqüências sérias, é aconselhável considerar o uso de madeira de alta durabilidade natural ou um tratamento preservativo que proporcione maior retenção e penetração do produto preservativo na madeira.

� A diferente durabilidade natural e tratabilidade do alburno e cerne devem ser sempre consideradas.

� Se o risco de lixiviação do produto preservativo existe, considerar a proteção dos componentes durante construção e/ou transporte.

� Fatores como manuseio das peças tratadas, práticas durante a construção, integridade de acabamentos, ou compatibilidade do produto preservativo com o acabamento, podem afetar o desempenho da madeira preservada.

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