Avaliação do impacto de caruncho pequeno em estruturas antigas de madeira

• Autor(a) principal: Parracha, João Luís Carreiras Ribeiro
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/56309
• topic: degradação da madeira; infestação por caruncho pequeno; avaliação de dano; avaliação in situ; resistência residual; micro tomografia computadorizada; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

A madeira foi um dos primeiros materiais de construção a ser utilizado pelo Homem, devido não só à sua relativa abundância na natureza, como também por possuir excelentes características mecânicas, físicas e de durabilidade. No entanto, por se tratar de um material orgânico de origem biológica, é suscetível a degradação, que é frequentemente causada por agentes biológicos, nomeadamente fungos e insetos. Enquanto a ação dos fungos de podridão tende a ser localizada, a ação dos insetos pode ser extensa e a infestação, geralmente, leva a uma deterioração mais generalizada na estrutura de madeira. Em Portugal, os insetos que mais problemas causam às estruturas de madeira são as térmitas subterrâneas e os insetos de madeira seca, de onde se destacam os carunchos. Os danos causados por estes agentes são justificação frequente para uma substituição total ou parcial das estruturas afetadas, uma vez que a avaliação da integridade estrutural existente se torna difícil. Esta remoção ou substituição de elementos degradados pode não ser necessária, uma vez que a segurança estrutural pode continuar garantida. Além disso, este tipo de operações é, geralmente, difícil de realizar e dispendioso. Torna-se necessária, então, uma avaliação estrutural rigorosa e devem ser tomadas medidas apropriadas para que se garanta um nível de segurança adequado, racionalizando a intervenção. No caso de ataque por carunchos pequenos, uma das grandes dificuldades que existe prende-se com a necessidade de quantificar a resistência das secções transversais da madeira com danos devido à ação destes agentes. Os efeitos desta ação podem ser considerados, de forma geral, assumindo uma redução da secção transversal ou propriedades mecânicas inferiores para essas secções transversais. No entanto, desconhece-se o impacto real da ação do inseto em estruturas de madeira, desconhecendo-se, portanto, o nível de intervenção necessário na estrutura. Assim, o objetivo principal deste trabalho é avaliar o impacto da ação de caruncho pequeno em estruturas antigas de madeira. Numa primeira fase, realizaram-se ensaios de compressão paralela às fibras e de arrancamento perpendicular às fibras em provetes de madeira antiga (Pinus pinaster Ait.) degradados por caruncho (PN), em provetes com tentativa de simulação da degradação (PA) e em provetes de controlo de madeira sã (PS). Os resultados são apresentados e discutidos. Numa segunda fase, recorreu-se à técnica de micro tomografia computadorizada (micro-CT) para a determinação da percentagem de material perdido (consumido pelos carunchos). Conhecendo-se este valor, é possível determinar-se a perda de massa volúmica decorrente da degradação. O conhecimento deste parâmetro é de extrema importância para a avaliação do estado da madeira, uma vez que é altamente correlacionável com a maioria dos parâmetros de avaliação mecânica. Foram submetidos a micro-CT 18 provetes. Estabeleceram-se correlações entre a percentagem de material perdido e as massas volúmicas (original e residual). Concluiu-se sobre os resultados obtidos e refletiu-se sobre a aplicação da técnica de micro-CT ao estudo. Apresentou-se um modelo de avaliação in situ para madeira degradada por caruncho pequeno, com base na realização de um ensaio semidestrutivo de arrancamento de um parafuso. Realizaram-se ensaios mecânicos de arrancamento perpendicular às fibras e de corte paralelo às fibras. A possibilidade de prever as propriedades da madeira através da aplicação da técnica foi discutida com base em modelos simples de regressão linear. Correlacionou-se a perda das propriedades mecânicas do elemento com a perda de massa volúmica existente e, consequentemente, a perda de massa volúmica com a resistência ao corte paralelo do elemento. Finalmente, propõe-se uma ferramenta de avaliação in situ do estado e qualidade da madeira existente.