Parceiros responsáveis: SerQ (Portugal) e Cesefor (Spain)
Parceiro colaborador: Ademan (Spain)
Description:
A experiência número 7 procura promover o uso de espécies folhosas locais na produção de madeira lamelada colada (glulam) (Apresentação da experiência nº 7). Para atingir um bom desempenho, diversos fatores foram considerados durante o trabalho experimental, tendo-se dividido a atividade em três tarefas principais:
- Caracterização não destrutiva da matéria-prima;
- Caracterização mecânica das vigas de madeira lamelada colada (ensaios de flexão);
- Avaliação do desempenho de colagem.
A caracterização não destrutiva da matéria-prima é um aspeto chave na classificação de madeira em serração e também na produção de produtos desenvolvidos de base madeira (EWP’s – Engineered Wood Products), permitindo a fabricação de elementos homogéneos e heterogéneos com conhecimento que lhes transmita confiança. Foram produzidas diversas vigas com cinco lamelas cada, caracterizadas previamente ao nível do módulo de elasticidade dinâmico. Com esta informação é possível definir as secções transversais e estimar as propriedades mecânicas (módulo de elasticidade estático) através do Método da Secção Transformada (TSM).
Nas instalações do SerQ foram produzidas e testadas mais de 35 vigas (sem finger-joints nas lamelas) coladas com colas do tipo PRF e com diferentes configurações, tais como uma única espécie (9 de choupo – PTP; 17 de faia de 2ª qualidade – SB com configuração homogénea e heterogénea) e elementos híbridos (7 de choupo + eucalipto – HBGBP; 5 de choupo + faia de 2ª qualidade – HSBBP). Por outro lado, nas instalações do CESEFOR, o foco foi a produção de vigas de faia com incorporação de finger-joints (Fig. 1). As vigas já foram produzidas estando a decorrer os ensaios das mesmas.
Figura 1 – Vigas de faia de 2ª qualidade com finger-joints
A avaliação do desempenho mecânico foi realizado com ensaios de flexão de 4 pontos, determinando-se o módulo de elasticidade estático e a resistência à flexão (Fig. 2). A caracterização não destrutiva também foi aplicada às vigas. Após cada ensaio de rotura, foram retirados provetes da secção transversal completa para determinar o teor de água e também avaliar o desempenho da colagem através de ensaios de delaminação e resistência ao corte das linhas de cola. Também foram realizados ensaios para caracterização à tração de finger-joints de faia (Fig. 3).
Figura 2 – Viga de choupo durante ensaio de resistência à flexão
Figura 3 – Ensaios de tração em finger-joints produzidos com faia de 2ª qualidade
Os principais resultados obtidos até ao momento encontram-se listados de seguida (alguns ainda estão a ser analisados):
- O choupo e a faia (2ª qualidade) apresentam um potencial significativo para produção de EWP’s;
- Ambos os métodos (TSM e vibração longitudinal) permitem estimar com rigor o módulo de elasticidade estático das vigas, sendo que o TSM foi mais adequado (coeficientes de correlação entre 0,93 – SB e 0,99 – PTP);
- O método de vibração longitudinal apresentou coeficientes de correlação entre 0,72 – SB e 0,96 – HSBBP, sendo um método crucial para fornecer dados de entrada ao TSM;
- As vigas hibridas demonstraram um elevado potencial no desempenho mecânico, combinando espécies de propriedades superiores com espécies de massa volúmica bastante inferior, como é o caso do choupo;
- Os ensaios de finger-joints em faia (2ª qualidade) revelaram um valor característico de 51 MPa;
- No geral, o desempenho de colagem foi adequado tendo em consideração os requisitos normativos para resinosas, tendo-se registado alguns problemas de delaminação na interface eucalipto-choupo (Fig. 4).
Figura 4 – Delaminação após o 3º ciclo – Método A da EN 14080: choupo (esquerda) e elemento hibrido choupo com eucalipto (direita)
Os resultados da Experiência nº 7 encontram-se parcialmente publicados numa Tese de Mestrado desenvolvida por Cláudio Ferreira na Universidade de Coimbra em colaboração com o SerQ. Foi também apresentado um artigo na Conferência Sustainable and Digital Buildings (Leiria, Portugal) onde fica demonstrado o potencial do uso do choupo para elementos estruturais de madeira.
