Avaliação da qualidade de colagem de elementos de MLC produzidos com diferentes combinações espécie-adesivo e diferentes acabamentos superficiais para as lamelas

Abstract

A Madeira Lamelada Colada (MLC) é um produto estrutural engenheirado utilizado na construção civil no Brasil e no mundo. Esse produto requer um alto controle de qualidade na sua produção, além da escolha correta da combinação espécie/adesivo. Nesta pesquisa realizou-se o estudo de diferentes combinações espécie-adesivo-acabamento para elementos de MLC produzidos com madeiras de reflorestamento (Cedro australiano e Cedro indiano), adesivos estruturais (poliuretano bicomponente e resorcinol-formaldeído) e diferentes níveis de acabamentos da superfície das lamelas (aplainamento e lixamentos com gramatura 80, 120 e 220) com o objetivo de avaliar a influência da rugosidade superficial das lamelas na resposta de ensaios de delaminação e de resistência ao cisalhamento das linhas de cola. Para tanto, a avaliação da qualidade de colagem dos elementos de MLC produzidos foi realizada de acordo com a ABNT NBR 7190-6 (2022) que tem como base a EN 14080 (2013). Foi realizada a caracterização físico-mecânica das madeiras e determinada a rigidez (MOE) e a resistência (MOR) à flexão das vigas produzidas. Todas as combinações espécie-adesivo-acabamento apresentaram porcentagem de delaminação abaixo do limite de 6% permitido para folhosas com predominância de maior porcentagem de ruptura na madeira, indicando boa qualidade de colagem. O acabamento superficial com lixamento das lamelas não foi considerado um fator de influência nos resultados segundo a ANOVA. Para ambas as madeiras, os melhores resultados de rigidez (MOE) e de resistência à flexão (MOR) foram obtidos para os elementos com acabamento superficial gerado por aplainamento somente, sendo que para o Cedro australiano foram obtidos os valores de MOE e MOR iguais a 7315 MPa e 49,78 MPa, respectivamente para o adesivo poliuretano, e de 7955 MPa e 53,43 MPa para o adesivo resorcinol-formaldeído. Para o Cedro indiano os valores de MOE e MOR obtidos foram 7951 MPa e 60,44 MPa, respectivamente, para o adesivo poliuretano, e 7959 MPa e 59,18 MPa para o adesivo resorcinol-formaldeído. Para a rigidez e resistência à flexão, a ANOVA não considerou significativa a interação dos fatores tipo de adesivo e acabamento para nenhuma das combinações estudadas, sendo que para o MOE E MOR apenas o tipo de acabamento superficial das lamelas influenciou nos resultados obtidos.

Glued Laminated Timber (Glulam) is an engineered structural product used in construction worldwide, including in Brazil. This product requires high-quality control in its production, as well as the correct choice of species/adhesive combination. In this research, different speciesadhesive-finish combinations were studied for Glulam elements made from reforestation woods (Australian cedar and Indian cedar), structural adhesives (two-component polyurethane and resorcinol-formaldehyde), and different levels of surface finishes (with thicknessing plane and with 80, 120 and 220 grit sandpaper) to evaluate the influence of surface roughness on delamination tests and shear strength of glue lines. For this purpose, the evaluation of the bonding quality of the produced Glulam elements was performed according to ABNT NBR 7190-6 (2022), which is based on EN 14080 (2013). The physical and mechanical characterization of the woods was conducted, and the modulus of elasticity (MOE) and bending strength (MOR) of the produced beams were determined. All species-adhesive-finish combinations exhibited delamination percentages below the 6% limit allowed for hardwoods, with a predominance of wood failure, indicating good bonding quality. According to the ANOVA analysis, the surface finish with the sanding of the lamellas was not considered an influencing factor in the results. For both types of wood, the best stiffness (MOE) and flexural strength (MOR) were obtained for elements with surface finish generated only by thicknessing plane. For Australian cedar, the values of MOE and MOR were found to be 7315 MPa and 49.78 MPa, respectively, for the combination AP, 7955 MPa, and 53.43 MPa for the combination AF. For Indian Cedar, the obtained values for MOE and MOR were 7951 MPa and 60.44 MPa, respectively, for the combination IP, and 7959 MPa, and 59.18 MPa for the combination IF. For stiffness and flexural strength, the ANOVA did not consider the interaction between adhesive type and surface finish significant for any of the studied combinations. Only the type of surface finish of the lamellas influenced the results obtained for MOE and MOR. In the flexural tests of the Glulam beams produced with both cedar kinds of wood, there was a predominance of tensile failure in the tension region (lower lamella).