ÁREA: Materiais
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO DA MADEIRA E ADESIVIDADE MADEIRA-MADEIRA (JATOBÁ, Hymenaea courbaril) EM JUNTAS COLADAS: SUPERFÍCIE DE FRATURA
AUTORES: PASSOS, O. S. (UFPA) ; LOBO, J. B. A. (UFPA) ; VENTURA, O. S. P. (UFPA) ; FUJIYAMA, R. T. (UFPA)
RESUMO: RESUMO: O objetivo deste trabalho é apresentar resultados da adesividade madeira-madeira, mais especificamente a superfície de fratura, utilizando-se neste experimento a madeira regional da Amazônia jatobá (Hymenaea courbaril ). Sendo a madeira caracterizada através do ensaio de flexão dinâmica, descrito na norma PNBR 7190. Os tipos de juntas adesivas madeira-madeira foram confeccionados de acordo com a norma ASTM D1002/94, onde estas foram submetidas a ensaios de adesão por flexão e tração paralela as fibras. As superfícies de fraturas foram caracterizadas de acordo com a norma ASTM D5573-94 que trata da classificação dos modos de fratura de juntas de plásticos reforçados por fibras.
PALAVRAS CHAVES: juntas adesivas, polímero, colagem madeira-madeira
INTRODUÇÃO: A fabricação da madeira sob as diferentes condições de serviços incentivou a variada utilização e, posteriormente, através do uso de adesivos para colagem de peças de madeira, possibilitaram o processamento de produtos compostos de madeira para mais diversas aplicações. Isso tem motivado vários trabalhos de pesquisa visando a uma melhor caracterização de suas propriedades. Dentre as diversas propriedades que devem ser avaliadas, uma das mais importantes é a capacidade de adesão dessas madeiras, uma vez que mais de 70% de todos os produtos confeccionados a partir da madeira utilizam algum tipo de adesivo em sua fabricação (MARRA, 1980, p. 1-8).
As normas da ASTM 2000 versam sobre os procedimentos para determinação da capacidade de adesão da madeira e ambas exigem que entre os resultados dos testes sejam reportados a resistência das juntas coladas e o porcentual de falha na madeira, bem como a variabilidade destes resultados (ABRAHÃO; VARELLA; PINTO, 2003, p.10) .
Os modos de fratura dos corpos de prova colados podem ser classificados de acordo com a norma ASTM D 5573 . Os principais tipos de superfícies de fratura de acordo com a norma são: fratura coesiva, fratura adesiva e fratura por cisalhamento de camada fina da superfície, fratura por cisalhamento de camada profunda da superfície do substrato e fratura pela falha do corpo de prova do substrato.
Neste estudo vai-se dedicar especial atenção ao projeto de juntas coladas em madeira dos tipos biseladas e encaixadas. Neste tipo de estruturas é importante a consideração de duas possibilidades relativamente à propagação do dano: junta coesiva, caracterizada pela propagação do dano no interior do adesivo e junta adesiva, onde a propagação do dano ocorre na interface entre o adesivo e a madeira.
MATERIAL E MÉTODOS: A espécie de madeira usada nesta pesquisa é o jatobá (Hymenaea courbaril), e o adesivo, o epóxi com aplicação na colagem de madeira. Os ensaios foram realizados em 5 (cinco) corpos de prova para cada tipos diferentes de emendas da madeira, sendo de encaixe e biselada. Os dimensionamentos das amostras foram baseadas pela norma ASTM D 1002.
O adesivo escolhido, para este estudo, trata-se de um produto composto de dois componentes, sendo uma resina epóxi e um catalisador, fabricados pela ALPHA RESIQUALY Indústria e Comércio de Resinas LTDA. A razão epóxi/catalisador usada na fabricação do adesivo foi de 1/0,5.
Na determinação das propriedades mecânicas da madeira foi utilizado o ensaio de flexão dinâmica segundo as normas PNBR 7190. O equipamento a ser empregado no ensaio de impacto foi o Pêndulo de Charpy. Para a execução desse ensaio foram confeccionados 5(cinco) corpos de prova com dimensões de 2 x 2 x 30 cm, e posicionado na máquina num vão de 24 cm.
A caracterização microestrutural dos corpos de prova da madeira usada na colagem foram feitas pelo microscópio óptico (MO) com câmera digital LEICA DMR.
Antes da colagem os corpos de prova das emendas de encaixe e biselada, passaram por um processo de lixamento e limpeza com pincel, em seguida houve o espalhamento do adesivo na área de colagem, na seqüência se fez à junção das faces, tendo um tempo de cura de sete dias.
A área de colagem dos corpos de prova do tipo biselada foram de 625 mm2 e de encaixe foi de 687,5 mm2.
Nos ensaios mecânicos utilizaram-se os ensaios de flexão e tração paralela as fibras realizados em uma máquina de ensaio Universal.
Os corpos de prova após o ensaio de adesividade foram observados no microscópio óptico para serem analisados e estudados os mecanismos de falha.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Após o ensaio de impacto Charpy os corpos de prova da madeira jatobá devidamente dimensionados segundo a Norma NBR 7190, foram comparados com os resultados de MORESCHI (2007)através do ensaio dinâmico, onde o coeficiente de resiliência está relacionado com tipo de ruptura mostrado na Fig.1, sendo o coeficiente de 1,42. A Figura 2 caracteriza a microestrura da madeira jatobá, obtida no microscópio ótico com aumento de 50X, apresentando coloração róseo-pardacento ao pardo-avermelhado-claro, uniforme ou com veios longitudinais. Alburno espesso, branco-amarelado. Superfície pouco lustrosa, textura lisa a grossa, grã normalmente reversa.
Após o ensaio de flexão as superfícies de fratura foram fotografadas com máquina digital. O comportamento das superfícies de fratura do ensaio de flexão dos corpos de prova do tipo encaixe apresenta característica de fratura, onde uma camada fina da superfície do substrato foi arrancada durante o procedimento de ensaio, ver Fig. 3a. A Fig. 3b indica a junta biselada que apresenta um comportamento onde parte do adesivo ficou colado em ambas as superfície do substrato.
O comportamento das superfícies de fratura do ensaio de tração dos corpos de prova do tipo encaixado mostra característica de fratura, onde uma camada fina da superfície do substrato foi arrancada durante o procedimento de ensaio, ilutrada na Fig. 4a. Observa-se que a junta biselada teve parte do adesivo colado em ambas as superfícies do substrato,verificada na Fig. 4b.
CONCLUSÕES: A madeira jatobá apresenta uma característica de madeira pesada, com alta resistência ao choque pelo ensaio de flexão dinâmica. Todas as superfícies de fratura apresentaram comportamentos similares de acordo com o tipo de corpos de prova, de encaixe e biselada tanto para o ensaio de tração ou flexão. De acordo com a norma ASTM D 5573-94 os corpos de prova do tipo encaixe colados com adesivo epóxi, apresentam na superfície de colagem fratura do tipo cisalhante. Ainda baseado na norma ASTM D 5573-94 os corpos de prova do tipo biselada apresentaram características de fratura do tipo coesiva.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. ABRAHÃO, C. P., VARELLA, C. A. A., PINTO, F. A. C., JUNIOR, J. K. K. “Quantificação da falha na madeira em juntas coladas utilizando técnicas de visão artificial”, Revista Árvore,Viçosa. vol. 27, n. 1, 10 p. , 2003.
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