Influência de diferentes combinações de lâminas de Eucalyptus saligna e Pinus taeda em painéis estruturais LVL

Abstract

Investigou-se a influência do posicionamento de lâminas de madeira de Eucalyptus saligna e Pinus taeda nas camadas componentes de painéis estruturais Laminated Veneer Lumber (LVL). Os painéis foram manufaturados em seis diferentes combinações de cinco lâminas de 3,2 mm de espessura, coladas com adesivo fenol- formaldeído, resultando em tratamentos constituídos de madeira de uma mesma espécie e outros com mistura de madeira das duas espécies. A avaliação das combinações propostas foi realizada mediante a caracterização de propriedades físicas (teor de umidade, massa específica, absorção de água, inchamento em espessura e expansão volumétrica) e propriedades mecânicas, verificadas em ensaios de flexão estática flatwise e edgewise (módulo de elasticidade, tensão no limite proporcional e módulo de ruptura). A qualidade da colagem foi avaliada por meio da resistência ao cisalhamento na linha de cola por ensaio de compressão e do percentual de falha na madeira. Foram testadas colagens de madeira de mesma espécie e entre madeiras das duas espécies estudadas. Os resultados obtidos indicaram que, na maior parte das vezes, os diferentes posicionamentos das lâminas de maior massa específica (nas camadas externas, intermediárias e de miolo) influíram nas propriedades mecânicas dos painéis. A influência constatada mostrou- se variada, em especial para MOE e MOR, quando comparados os valores para as posições de ensaio flatwise e edgewise. Em determinadas posições, nas camadas das composições LVL, a presença de lâminas de eucalipto resultou em aumentos de rigidez e resistência. Em cisalhamento a seco, as resistências das juntas se mostraram equivalentes; entretanto, após fervura, as juntas entre lâminas de eucalipto apresentaram maior resistência. Os percentuais de falha na madeira foram superiores a 80% (entre lâminas de eucalipto) e a 90% (entre lâminas de pinus e em juntas mistas) e se mantiveram estáveis após a fervura, indicando boa qualidade de adesão para todas as colagens testadas. Entretanto, a colagem entre eucalipto e pinus mostrou-se mais confiável que a colagem entre lâminas de eucalipto. Contudo, os tratamentos formados por lâminas intercaladas de eucalipto e pinus apresentaram uma melhor combinação de performance e confiabilidade para as propriedades de rigidez, resistência e aderência.

This research aimed at investigating the influence of the positioning of Eucalyptus saligna and Pinus taeda wood veneers on the layers composing the Laminated Veneer Lumber (LVL) structural panels. The panels were manufactured in six different combinations of five veneers of 3,2 mm, glued with phenol-formaldehyde, resulting in treatments constituted of wood of the same species or with a composition of the two wood types. The evaluation of the proposed combinations was performed under the characterization of physical properties (moisture content, density, water absortion, thickness swelling and volumetric expansion) and mechanical properties verified in flatwise and edgewise static bending (modulus of elasticity, stress at the proportional limit and modulus of rupture). The quality of the adhesive wood bonding was evaluated through the glue line shear strength by compression loading and the percentage of wood failure. Wood bonding tests were done with wood of the same species and wood of two studied types. The results obtained indicated that, in most situations, the different positionings of the veneers with larger density (in the outer, intermediate and inner layers) influenced the mechanical properties of the panels. The influence detected was varied, especially for MOE and MOR when comparing the flatwise and edgewise experimented positions. In certain positions, in the layers of the LVL compositions, the presence of eucalypt veneers resulted in stiffness and strength increases. In dry shear the resistances of the joints were shown to be equivalent; after boiling, the joints in eucalypt veneers presented larger strength. The percentage of wood failure was above 80% (in eucalypt veneers) and above 90% (in pine and mixed veneers) and maintained stable after boiling, indicating good gluing quality for all the tested wood bondings. However, it was verified that the adhesive wood bonding of eucalypt and pine was shown more reliable than the bonding between eucalypt veneers. Therefore, the treatments formed by interposed veneers of eucalypt and pine presented a better combination of performance and reliability for the properties of stiffness, strength and adherence.