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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Tiago Hendrigo de Almeida
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2019
Supervisor
Committee
Lahr, Francisco Antonio Rocco (President)
Bertolini, Marilia da Silva
Cavalheiro, Carla Cristina Schmitt
Chahud, Eduardo
Sardela Junior, Mauro Roberto
Title in Portuguese
Efeito do intemperismo sobre propriedades da madeira
Keywords in Portuguese
Artificial
Intemperismo
Madeira
Natural
Propriedades
Abstract in Portuguese
A utilização da madeira em ambiente externo faz com que peças estruturais estejam expostas aos intemperismos, que causam degradação de materiais. Esta investigação objetivou avaliar os efeitos dos intemperismos artificial e natural sobre as propriedades físicas, químicas e mecânicas de madeiras, abrangendo todas classes de resistência preconizadas pela ABNT NBR 7190/1997, bem como a comparação dos dois processos de envelhecimento com base no desempenho mecânico deste material. Amostras de oito classes de resistência foram expostas ao intemperismo natural durante 360 dias em três níveis de tratamento, comparando seus efeitos com amostras das mesmas madeiras expostas ao intemperismo artificial durante 384 horas em três níveis de tratamento. As propriedades avaliadas foram: Módulo de elasticidade na flexão estática, Valor convencional de resistência na flexão estática, Resistência à compressão paralela às fibras, Dureza Janka perpendicular às fibras, Limite elástico em flexão estática, Densidade aparente e cor. A miscroestrutura do material foi avaliada utilizando técnicas de Difração de Raio-X e Espalhamento de Raio-X em baixo ângulo. As porções mais envelhecidas das amostras foram analisadas quimicamente. A sistemática de amostragem utilizada possibilitou o estudo do desempenho de amostras de controle, realizando assim uma abordagem relativa e generalizada de resultados. De acordo com os resultados, constatou-se queda de desempenho mecânico das madeiras em torno de 15%, com aumento do Limite elástico em 18%, para 360 dias envelhecimento natural. Um ciclo de envelhecimento artificial (nas condições adotadas nesta investigação), conforme correlação realizada, corresponde a aproximadamente 6 dias de exposição ao intemperismo natural. As técnicas para avaliação da microestrutura e análises químicas da madeira foram eficazes, produzindo resultados importantes para a compreensão dos fenômenos retratados neste trabalho.
Title in English
Effect of weathering on the wood properties
Keywords in English
Artificial
Natural
Properties
Weathering
Wood
Abstract in English
Outdoor utilization of wood makes structural pieces being exposed to the weathering, causing the material degradation. This investigation aimed to evaluate the effects of artificial and natural weathering on the physical, chemical and mechanical properties of wood, covering all strength classes preconized by ABNT NBR 7190/1997, as well as to compare both aging processes based on the material mechanical performance. Samples of eight strength classes were exposed to natural weathering for 360 days in three treatment levels, comparing its effects with samples exposed to artificial weathering for 384 hours in thee treatment levels. Woods were evaluated in Modulus of elasticity in static bending, Conventional value of strength in static bending, strength in compression parallel to grain, Janka hardness perpendicular to grain, Elastic limit in static bending, Density and Color. The microstructure was evaluated by X ray Diffraction and Small angle X ray scattering. The more aged fractions of samples were chemically analyzed. Sampling strategy made possible the study of the control samples performances, carrying out a relative and more general results approach. According to results, there is decreasing of wood mechanical performance about 15%, and increasing of Elastic limit about 18%, in 360 days of natural aging. One cycle of artificial weathering (with conditions here considered), based on correlation analysis performed, corresponds to about 6 days of natural weathering exposure. The techniques of microstructure evaluation and chemical analyzes were effective, providing important results for the comprehension of the phenomena portrayed here.
 
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Publishing Date
2019-10-08
 
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