Determinação de módulos de elasticidade à compressão da madeira de Pinus taeda L. com o uso de ultra-som

Abstract

A avaliação não-destrutiva da madeira (NDE – Non-destructive evaluation) compreende o uso de um ou mais métodos para a quantificação de suas propriedades físicas e mecânicas, sem que haja qualquer comprometimento de seu uso final. Na madeira, torna-se, dia-a-dia, mais comum o uso dessa ferramenta na inferência dos característicos balizadores da qualidade do material. Dando prosseguimento a trabalho de maior amplitude com os ensaios não-destrutivos aplicados à madeira, iniciado junto ao Laboratório de Ensaios de Materiais da Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP – Botucatu, este trabalho se propõe analisar a sensibilidade do método não-destrutivo do ultra-som (AU – acostoultrasonic emission) na inferência de módulos de elasticidade à compressão da madeira. Adotou-se o Pinus taeda L. devido, principalmente, à disponibilidade de plantios conduzidos na região, e também pela fácil visualização dos anéis de crescimento e de outras particularidades dessa conífera, que podem interferir na transmissão das ondas ultrassonoras. A madeira a ser utilizada nos trabalhos experimentais era originária de árvores com idade aproximada de 34 anos de plantios tecnicamente controlados do Horto Florestal do município de Itapeva, S.P. Foram amostradas 6 árvores distintas, escolhidas ao acaso do talhão selecionado, dentre as que apresentaram maior retidão dos troncos. De cada árvore foram retiradas 4 toras, com cerca de 3,75 m de comprimento cada. Todo material foi submetido a secagem industrial até a umidade de equilíbrio em torno de 12%. Com esse material confeccionaram-se os corpos-de-prova para a determinação de módulos de elasticidade longitudinal, radial e tangencial utilizando o ultra-som e avaliação destrutiva, através de ensaios de compressão paralela e normal às fibras. Para os ensaios não-destrutivos... .

Non-destructive evaluation of wood (NDE) comprises the usage of one or more methods to quantify physical and mechanical properties of wood, without altering its end-use capabilities. On wood technology, the usage of this practical tool is increasing daily on the inference of wood quality. As a part of a broader study, this paper aims evaluating the sensitivity of non-destructive ultrasonic method on the determination of the three principal orthotropic moduli of elasticity of wood. Loblolly pine (P. taeda L.) was selected considering its regional disposability and the complete visualization of its growth ring patterns that may be useful on the analysis of wave transmission influences. Six trees of Pinus taeda L., 34 years old, from controlled plantations of the Horto Florestal de Itapeva – Sao Paulo State, Brazil were randomly chosen for the experimental program. Each tree resulted on four logs 3,75 m long. From each log, longitudinal, radial and tangential specimens were prepared for non-destructive and destructive tests. Ultrasonic waves were input on specimens using 45 kHz transducers. Mechanical destructive tests were done according to NBR 7190/97 (Wooden structures design code). Comparisons between results of both tests on the three principal orthotropic directions of wood may confirm that the ultrasonic non-destructive method had good sensitivity to evaluate longitudinal MOE (R2»0,90) of this wood. The method didn’t present good sensitivity on evaluating radial MOE (R2»0,60) and tangential MOE (R2»0,40).