Avaliação não-destrutiva de madeiras para dormentes ferroviários

Abstract

O dormente de madeira é um elemento fundamental para a superestrutura das ferrovias nacionais, sendo utilizado em mais de 80% da malha ferroviária brasileira. A utilização de madeiras nobres para este fim está praticamente inviabilizada nos dias de atuais, devido ao alto custo de extração destas árvores e às restrições ambientais. Estas madeiras estão sendo substituídas por espécies nativas alternativas, além daquelas provenientes de programas de reflorestamento. A introdução de novas espécies de madeiras para esse uso específico necessitaria do estabelecimento de critérios mais rigorosos para avaliação de suas qualidades. Contudo, as ferramentas até agora disponíveis para essa avaliação ainda são limitadas. Na maioria dos casos, a avaliação das propriedades de desempenho dessas madeiras é feita com uma amostragem de lotes e pela realização sistemática de ensaios convencionais destrutivos de resistência, em laboratório. Estudos iniciais, realizados junto ao Laboratório de Ensaios de Materiais da FCA – Faculdade de Ciências Agronômicas / UNESP, indicaram a possibilidade da utilização de ensaios expeditos, como por exemplo a dureza, para inferência da qualidade da madeira para dormentes. Este trabalho procurou avaliar a sensibilidade dos métodos não-destrutivos das ondas de tensão (stress-wave method) e do ultra-som na caracterização elástica (módulo de elasticidade) e de resistência (resistência à compressão paralela às fibras) de algumas amostras de madeiras utilizadas atualmente na produção de dormentes. Os resultados evidenciaram essa sensibilidade para os dois métodos (ondas de tensão e ultra-som). Os coeficientes de determinação das regressões lineares obtidas entre as principais variáveis dos ensaios não-destrutivos (velocidades de propagação de ondas de ultra-som e módulo ou... .

Wood railway sleepers are fundamental element for the superstructure of the national railroads. They have been used on more than 80% of Brazilian railways. Nowdays the use of traditional native hardwoods for this purpose is practically unfeasible nowdays, due to the high cost of extraction of these trees, and to environmental restrictions and laws. These hardwoods are being substituted by alternative native species, and reforested exotic species. The introduction of new species of wood for this specific usage would induce the establishment of more rigorous quality evaluation criteria. However, conventional tool up to now available for that evaluation is still limited. In most cases, the evaluation of the structural performance of this elements is done measuring mechanical properties on Lab, using conventional destructive tests. Initial studies, developed at the Material Tests Laboratory – Department of Rural Engineering – FCA – UNESP, have indicated the possibility of the use of the expedite tests (hardness, for instance) done on field condition, for the inference of wood quality to railway sleepers. This paper had the objective of evaluating the sensibility of both stress wave method and ultrasonic method on the elastic (MOE) and mechanical (strength on compression parallel to grain) characterization of several alternative woods species with increasing usage for the production of railroad sleepers. Results had corroborated this hypothesis. Determination coefficient of linear regression between the main variables on non-destructive techniques and the destructive ones were almost all the times upper than 70%.