Estudo da estrutura anatômica e das propriedades físicas e mecânicas da madeira de Corymbia (Eucalyptus) citriodora e Eucalyptus grandis

Abstract

Este trabalho teve por objetivo estudar as correlações existentes entre as propriedades físicas e mecânicas da madeira de eucalipto proveniente de árvores com presença de madeira juvenil e adulta. O estudo foi conduzido com a caracterização complementar da estrutura anatômica da madeira sob análise, a partir de análises microscópicas do lenho. Estudaram-se 12 árvores, sendo seis de E. grandis – com 28 anos de idade – e seis de Corymbia (Eucalyptus) citriodora – com 29 anos de idade. As árvores foram disponibilizadas pela Estação Experimental de Ciências Florestais (EECF – LCF/ESALQ- USP), localizada no município de Anhembi – SP. A partir do DAP, no sentido da base da árvore, foi retirada uma tora de 70 cm de comprimento. Da tora, foram retirados um disco para determinação da densidade básica da madeira da árvore e uma prancha central, para obtenção dos corpos-de-prova – utilizados para os ensaios de propriedades físico-mecânicas e análises anatômicas da madeira. Nas 12 árvores amostradas foram mensuradas (ao longo do sentido medula-casca, lados direito e esquerdo) a densidade aparente da madeira, utilizando-se da técnica da densitometria de raios X e a densidade básica por mensuração e pesagem de corpos-de-prova. Ainda nesse sentido, em intervalos aproximadamente regulares de 35 mm, foram mensuradas as retratibilidades lineares e volumétricas. As resistências à compressão e à dureza paralela às fibras também foram medidas com a mesma regularidade ao longo do raio, com a madeira verde (na umidade de abate da árvore) e na umidade de equilíbrio ao ar ao longo de todo o raio. Para seis das 12 árvores (três árvores por espécie) foram mensuradas, em três posições distintas na direção radial, algumas importantes características anatômicas do lenho, em regiões coincidentes com aquelas selecionadas para os ensaios de dureza paralela às fibras. Com os resultados foram estabelecidos os padrões de variação das propriedades na direção radial, contabilizando-se os efeitos da espécie, do lado (direito e esquerdo) e das características marcantes do lenho, como as regiões de cerne/alburno e madeira juvenil/madeira adulta. Foram estabelecidas correlações entre as propriedades físicas e mecânicas buscando, complementarmente, explicações para os componentes observados a partir da análise das características anatômicas identificadas. Os resultados mostraram que, dentre as características anatômicas estudadas nas árvores de Corymbia (Eucalyptus) citriodora, a fração parede foi a única a apresentar correlações elevadas com a densidade aparente, densidade básica e resistência à dureza paralela às fibras. Nas árvores de E. grandis a fração parede se correlacionou bem com a densidade aparente e com a resistência à dureza paralela às fibras. Os resultados apontaram ainda que os efeitos causados sobre as propriedades físicas e mecânicas decorrentes das diferenças entre madeira juvenil e madeira adulta são mais marcantes do que aqueles causados pelas diferenças entre cerne e alburno.

This paper had the objective of studying the correlation between physical and mechanical properties of Eucalyptus wood from trees with expressive presence of both juvenile and mature wood. The study was carried out with complementary characterization of the anatomical structure of wood, using microscopic analyses. It were sampled 12 trees, six from Eucalytpus grandis – 28 years old – and six from Corymbia (Eucalyptus) citriodora – 29 years old. Trees were obtained from Forestal Science Experimental Station of ESALQ-USP – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiróz” at Anhembi – Sao Paulo State – Brazil. From DBH to the base of each tree it was sawed a log, 70cm long, from which it was cut a disc, 7 cm thick, for specific gravity determination and, in the remaining log was cut a central board (approximately 63cm long) to produce specimens for physical and mechanical properties determination. On all the trees (from pith to bark, right and left sides) it were evaluated the radial variation of specific gravity and density (12% MC) using X-ray densitometry and conventional methods. On regular intervals of 35mm from pith to bark, using specimens, it were measured radial, tangential, longitudinal and volumetric shrinkage and compression and hardness parallel to grain strength (green wood and wood at EMC for mechanical tests). For three of the 12 trees, in three different position along one of the radius of the tree, it were also measured several anatomical characteristics, on region coincident with those of the specimens for physical and mechanical tests. With the obtained results it were established patterns of variation of all measured properties on radial direction, taking in account the effects of specie, side (right and left) and important features of xylem (heart wood/sapwood and juvenile wood/mature wood). It were established correlation between physical and mechanical properties, see kind additional explanation to the observed behavior on the results of the anatomical analyses. The results showed that, between the anatomic characteristics studied, of Corymbia (Eucalyptus) citriodora, the wall fraction was the only one which presented high correlation with density and hardness parallel to grain strength. In the other tree, Eucalyptus grandis, the wall fraction had a great correlation with density and with the hardness parallel to grain strength. The results also indicated that the effects caused in the physical and mechanical properties, which happened because of the difference between juvenile and mature wood, are more significant than those caused by the difference between heart wood and sapwood.