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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°83 - AGOSTO DE 2004

Postes

Tratamento preservativo de madeira de pinus para uso como postes

O uso de postes de eucalipto tratados para redes de transmisso e distribuio de energia eltrica est bastante difundido. Porm, as madeiras de eucalpto apresentam, quando utilizadas em postes, algumas deficincias, tais como, certa tendncia ao fendilhamento e vulnerabilidade do cerne, ao ataque de cupins e outros insetos, uma vez que a regio central da madeira no impregnvel pelo preservativo.

A fcil deteriorao da madeira de pinus no tratada e a sua baixa resistncia mecnica, comparadas com a madeira de eucalpto, so fatores que, no Brasil, desabonam o seu uso como postes para redes de eletrificao. Entretanto, pases como Estados Unidos, Canad, Frana e outros, utilizam, em grande escala, esse tipo de poste.

Estudos da resistncia mecnica da madeira de pinus j foram realizados e comprovaram que seu uso como postes em redes de eletrificao perfeitamente vivel. Quanto deteriorao, no presente trabalho, estudou-se uma metodologia de tratamento preservativo de postes de Pinus oocarpa, de fcil execuo e economicamente vivel, objetivando prolongar sua vida til, tornando perfeitamente vivel seu uso em redes de transmisso e distribuio de energia eltrica.

Os mtodos de tratamentos preservativos de madeira subdividem-se em:

? Mtodos com presso ou industriais.

? Mtodos sem presso ou caseiros;

Os mtodos com presso ou industriais requerem equipamentos especiais de impregnao, trabalhando com presses superiores atmosfrica, sendo sem dvida alguma, os mais eficientes, em razo da distribuio e penetrao mais uniforme do preservativo na pea tratada, alm do maior controle do produto absorvido, garantindo proteo efetiva e economia de preservativo. Em contraposio, tais processos apresentam algumas desvantagens, como o custo do equipamento e de sua manuteno, mo-de-obra mais especializada e o transporte da madeira at a usina de tratamento.

Os mtodos de preservao sem presso ou caseiros, so simples e no requerem presso externa aplicada para forar a penetrao do preservativo na madeira. Esses processos caracterizam-se pelo baixo grau de sofisticao, dispensando investimentos iniciais em equipamentos e, em geral, so utilizados pelo prprio usurio da madeira preservada, de quem, em ltima anlise, depende a qualidade do produto final.

O tratamento de madeira rolia, para preparao de postes de Pinus oocarpa, foi desenvolvido com base nos princpios de substituio de seiva, pelo processo Boucherie modificado, com aplicao de uma presso hidrosttica, para facilitar o deslocamento da mesma durante a introduo do imunizante.

Avaliou-se a eficincia desse mtodo de tratamento, atravs de anlise qumica quantitativa de reteno do imunizante CCB, por processo de espectrofotometria de absoro atmica e anlise qualitativa da penetrao de imunizante, por processo colorimtrico.

As toras ensaiadas so de rvores oriundas de plantao de Pinus oocarpa , Distrito Areia

Branca, municpio de Agudos. Essas rvores so de procedncia Signatepeque (Honduras), plantadas em solo com textura arenosa, numa rea de 2.500 ha, espaadas de 2,50 m x 2,00 m, com 28 anos de idade, stimo desbaste, com DAP de 0,45 m (dimetro mdio na altura do peito) e altura mdia de 35,00 m.

Esta madeira possui massa especfica relativamente baixa, apresentando variaes dentro de uma mesma rvore, decrescendo no sentido base ao topo e da parte interna (medula) para a parte externa (prximo casca). Esta variao tambm sofre influncia do local do plantio e da idade da rvore. As densidades bsicas da madeira de Pinus oocarpa, com 28 anos de idade, apresentam os seguintes valores: 0,62 kg/cm3 a 1,6 m da base, 0,58 kg/cm 3 no meio do poste, e 0,55 kg/cm3 no topo do poste.

At a idade de quinze anos a madeira de pinus no apresenta cerne diferenciado, possui, em mdia, teores de holocelulose em torno de 65,8% e de 31,8% de lignina, alm de um teor de 2,0 a 3,0% de resina. uma madeira de baixa resistncia natural aos organismos xilfagos. bastante permevel e facilmente tratvel por processos de vcuo-presso adequados.

Os postes empregados na experimentao foram selecionados conforme Padronizao e

Especificao constante do Texto-Base da Norma Brasileira (NB), elaborada pelo Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo.

O preservativo utilizado nos ensaios foi o imunizante hidrossolvel, base de Cobre, Cromo e

Boro (CCB), cuja composio especificada pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas a seguinte:

? Cobre, calculado como CuO?26,0 %

? Cromo hexavalente, calculado como CrO3 63,5 %

? Boro, calculado como B?10,5 %

O imunizante CCB um preservativo para madeiras de ao fungicida e inseticida, hidrossolvel, apresentado na forma de pasta, acondicionado em tambor de 50 kg, contendo 50 % de ingrediente ativo e classificado quimicamente como Borato de Cobre Cromatado. fabricado exclusivamente com xidos puros, de acordo com especificao da Associao Brasileira de Normas Tcnicas . No contm eletrlitos fortes e por isso no aumenta a condutividade eltrica da madeira tratada nem sua corrosividade a metais. O produto xido apresenta tambm, quando diludo em gua, uma soluo mais estvel com pH menor e menor tendncia formao de precipitado durante o tratamento da madeira.

As rvores de Pinus oocarpa, foram selecionadas levando-se em conta a retido dos seus troncos e o nmero de defeitos. Foram abatidas quatro rvores para retirada das toras com 10,5 m de comprimento, dimetro mnimo de 0,28 m na base e 0,20 m no topo. Aps os corte foram transportadas diretamente para o Laboratrio da UNESP, Cmpus de Bauru.

Sobre o estaleiro ajustou-se o comprimento da tora, (10,0 m), seccionando-se os excessos da base e da ponta. Em seguida realizou-se o descascamento de uma faixa em torno de 0,50 m da base, para fazer o acoplamento do tampo de ajustamento, para introduo do imunizante.

Adotaram-se os seguintes procedimentos:

? A forma de se fazer atuar a presso para a penetrao da soluo imunizante na madeira, foi atravs de presso hidrosttica, obtida elevando-se o reservatrio da soluo a uma altura de 7,50 m acima da base do poste;

? Ajustou-se a concentrao da soluo de preservativo a um teor de 2,5 % (p/p) de i.a. ;

? O tempo de incio e fim da operao de substituio da seiva foi devidamente ajustado;

? Durante o processo de tratamento os postes sofreram uma rotao de 180 em torno do eixo longitudinal, visando obter uma reteno mais uniforme do produto em toda a seo transversal;

O mdulo de preservao foi construdo especialmente para o desenvolvimento do presente trabalho consistindo basicamente de:

? Estaleiro para acomodao dos postes,

? Torre, construda em estrutura de madeira, para elevar o reservatrio de imunizante a uma altura de 8,50 m, em relao ao nvel do piso,

? Reservatrio de cimento amianto com capacidade de 1000 litros,

? Tubulaes de PVC, mangueiras plsticas de alta presso e registros,

? Painel de controle, dotado de manmetro e registros para operao do sistema,

? Tampes de ajustamento para acoplamento na base dos postes.

O tubo de alimentao que liga o reservatrio elevado ao painel de controle em PVC rgido, dimetro de 40 mm. Nesse tubo, na sada do reservatrio, existe um registro de gaveta para garantir a segurana do sistema em caso de acidente. Na entrada do painel de controle foi instalado um registro de gaveta para manuteno e controle da operao e um manmetro para verificar a presso de trabalho.

Do painel de controle saem quatro alimentadores em mangueira plstica, de alta presso, dimetro de 25 mm, ligados aos tampes de ajustamento. Antes de cada mangueira, no painel de controle, foi colocado um registro de ao rpida para abrir e fechar a sada da soluo de imunizante.

Ainda do painel de controle saem quatro mangueiras plsticas, at o reservatrio de soluo excedente, para recolher a soluo de imunizante contida no sistema aps interrupo da operao.

O tratamento preservativo baseou-se no processo de deslocamento da seiva induzido por presso hidrosttica, obtida com a elevao do reservatrio contendo o produto preservativo a uma altura de 7,50 m em relao base dos postes.

O produto de preservao em soluo aquosa, neste processo, desloca-se ao longo do fuste, de uma extremidade a outra, expulsando a seiva. Por esse motivo a madeira foi tratada ainda verde, com incio da operao de tratamento nunca superior a cinco dias, contados a partir do abate da rvore. Ao final da operao, os tecidos, que anteriormente eram preenchidos por seiva, agora o so por soluo do produto imunizante. Porm, devido a idade da rvore (28 anos), os tecidos da medula, regio central do fuste, comportam-se fisicamente como cerne (material impermevel), no impregnados pelo imunizante.

A operao de tratamento s interrompida quando observa-se que o lquido, expulso pela extremidade do poste, apresenta uma colorao prxima do imunizante injetado.

Como a Associao Brasileira de Normas Tcnicas especifica que o valor de reteno de preservativo hidrossolvel, em postes de madeira tratada, no deve ser inferior 9,6 kg de i. a./ m de madeira, adotou-se para esta fase, uma reteno em torno de 15 kg de i.a./ m de madeira.

Para se estimar o volume de soluo a ser preparada neste ensaio, o teor da soluo imunizante tambm foi definido em 2,5% (p/p) de (i.a). A densidade da soluo foi avaliada com densmetro, apresentando um valor de 1,0 g/cm. A partir desses valores calculou-se a absoro da soluo atravs da equao 2.

No tratamento preservativo dos postes P1, P2, P3 e P4 consumiu-se 80 kg de CCB com 50% de ingrediente ativo, diludo em 1570 litros de gua, obtendo-se 1650 litros de soluo, com um teor (t) de concentrao de 2,4% (p/p) de ingrediente ativo.

A partir do instante em que o imunizante comeou a ser expelido juntamente com a seiva, aplicou-se uma rotao nos postes de 180 em torno de seu eixo longitudinal e a operao de tratamento s foi interrompida aps doze horas.

As anlises qumicas para determinao da reteno e penetrao do preservativo nos postes tratados foram efetuadas pelo Laboratrio de Preservantes e Madeira Preservada do Instituto de

Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo.

A determinao da reteno de CCB, em kg de ingrediente ativo por metro cbico, foi obtida pelo processo de espectrofotometria de absoro atmica, atravs de uma adaptao da especificao A11-93 .Retirou-se do poste 3 seis discos de amostragem com 5 cm de espessura, sendo dois a 1,60 m da base, dois no meio do poste e dois a 0,20 m do topo. De cada par de disco de amostragem, um foi utilizado para avaliar a distribuio qualitativa de boro e cobre, e o outro para a determinao dareteno de CCB em termos de ingrediente ativo por metro cbico.

A avaliao qualitativa de penetrao e distribuio de cobre e boro foi realizada atravs de reaes colorimtricas. A presena de boro foi detectada atravs de pulverizao da superfcie do disco de amostragem com lcool polivinlico e ido. A reao qumica desses produtos com o boro faz com que a superfcie fique azulada.

A presena de cobre foi detectada atravs da pulverizao da superfcie do disco de amostragem com cromo azurol S concentrado e acetato de sdio. A reao qumica desses produtos com o cobre faz com que a superfcie da madeira fique com uma colorao azul escuro.

Extraram-se quatro amostras de cada disco ao longo de seu eixo S-I para determinao da quantidade de ingrediente ativo (i.a), do Cobre (CuO), do Cromo (CrO3) e do Boro (B), em Kg de i.a. por metro cbico de madeira tratada.

No tratamento dos postes P1, P2, P3 e P4, cujo volume total de madeira de 2,26 m, consumiu-se 1650 litros de soluo de imunizante, com um teor de concentrao de 2,4%(p/p) de ingrediente ativo.

Como o tempo mdio de tratamento dos quatro poste foi de 81,5 horas, consumindo-se 1650 litros de imunizante, estima-se que em 12 horas (tempo decorrido do momento que iniciou a sada de imunizante no topo dos postes, at a interrupo da operao), a perda do produto seja da ordem de 15 %. Portanto, a absoro de soluo de imunizante, calculada atravs da equao 3, descontando-se a referida perda de 15%, foi de A=620,57 kg/ m. Atravs da equao 2 calculou-se a reteno nominal, encontrando o valor de R = 15,51 kg de i.a./m de madeira. A reteno mdia em todo volume do poste P3 foi de 18,34 kg de i.a./m3 de madeira, enquanto que a reteno nominal, estimada atravs da equao 2, foi de 15,51 kg de i.a./ m3 de madeira essa diferena perfeitamente vivel pelos seguintes motivos:

? A reteno nominal foi determinada levando-se em conta o volume real de madeira dos quatro postes ensaiados;

? No foi descontado o volume de madeira no impregnvel, referente ao cerne do pinus, correspondente aproximadamente 10% do volume total de um poste;

? A reteno de CCB, determinada atravs de anlise qumica, levou em considerao o volume efetivo de madeira da amostra ensaiada, enquanto que o valor de reteno nominal considerou o volume total dos quatro postes.

As fibras da madeira funcionam como se fossem um filtro que dificultam a percolao do imunizante ao longo do fuste do poste. A densidade bsica da madeira de Pinus oocarpa maior na base, diminuindo no sentido do topo. Essas caractersticas fsicas da madeira faz com que a reteno de imunizante seja maior prximo a base por onde inicia-se a injeo da soluo e onde a densidade tambm maior. A medida que se diminui a concentrao da soluo, haver menor acumulao de preservativo nas fibras de madeira e, com o aumenta do tempo de tratamento, haver sempre uma melhor distribuio do produto preservativo ao longo do fuste do poste.

A penetrao do preservativo foi determinada, de forma qualitativa, com auxlio de reaes colorimtricas. Analisou-se a penetrao de boro e cobre nos trs discos de amostragem (Discos B; M e P). Para determinao do boro, a reao foi feita com lcool polivinlico e iodo, e para determinao do cobre, a reao foi feita com cromo-azurol. Onde existe boro a madeira fica azulada, e onde existe cobre a madeira fica azul escuro.

Em ambos os casos, a penetrao de boro e cobre foi total em toda a seo dos discos. Esses resultados confirmam qualitativamente os resultados obtidos atravs de anlises qumicas de reteno de CCB.

O processo de preservao de madeiras rolias por deslocamento de seiva datam de cerca de um sculo. Entretanto, no se tem registro da aplicao desse processo para tratar postes de Pinus oocarpa com comprimento de 10,0 m e dimenses robustas.

O resgate desse processo de preservar madeiras rolias tem por objetivo fornecer ao produtor rural uma metodologia simples de tratamento de postes de pinus para seu prprio uso, utilizando-se dos recursos disponveis em sua propriedade rural. A simplicidade de montagem do mdulo de preservao, a facilidade de operao do sistema, o procedimento adotado e os resultados obtidos, permitem as seguintes consideraes finais:

? a metodologia adotada para produo de postes de Pinus oocarpa mostrou-se eficiente pelos resultados de reteno e penetrao de imunizante, obtidos no ensaio de tratamento dos quatro postes;

? a dispensa de mo de obra especializada e de equipamentos sofisticados tornam o sistema pouco oneroso;

? o mdulo de preservao sendo facilmente desmontvel possibilita, sem dificuldade, sua transferncia de um lugar para outro segundo as necessidades de madeiras tratadas e disponibilidade de matria-prima;

? o processo proposto para tratamento de peas rolias de madeira poder tambm ser usado na produo de moures de cerca, estacas e estruturas de madeiramentos de coberturas para uso rural.



Antonio Zeca Filho, aluno do Curso de PG Energia na Agricultura - FCA/UNESP - Botucatu/SP e docente do Departamento de

Engenharia Civil - FE/UNESP - Bauru/SP



Luiz Targa , Orientador e docente do Departamento de Engenharia Rural - FCA/UNESP - Botucatu/SP .