Francisco Antonio Rocco Lahr.

Com base em parâmetros anatômicos da madeira oriundos de ensaios como porosimetria por intrusão de mercúrio e tomografia computadorizada, procura-se investigar a correlação desses com as demais propriedades físicas e mecânicas de espécies de madeiras de florestas nativas. Esse projeto conta também com a participação do prof. Carlos Thomas Garcia da Universidade de Cantabria (UC - Espanha)

Projeto de Pesquisa Institucionalizado pela Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa (PROPESQ) da Universidade Federal de Rondônia

A crescente disponibilização de madeira de baixa e média densidade, oriundas de áreas certificadas da Floresta Amazônica aumenta o interesse pela sua aplicação em estruturas. Entretanto, a durabilidade natural de tais espécies deve ser aumentada para que a aplicação estrutural seja viável. Assim, a impregnação com soluções salinas de CCA (cromo, cobre e arsênico) ou de CCB (cromo, cobre e boro) passa a ser obrigatória para garantir a vida útil das estruturas construídas com as mencionadas espécies. Neste contexto, este projeto de pesquisa está sendo desenvolvido para avaliar a influência da impregnação nos valores das propriedades de resistência e de rigidez. Caso se confirme esta influência, será necessária a adoção de um novo coeficiente de modificação das resistências no dimensionamento de elementos estruturais de madeira tendo como base os requisitos da NBR 7190 - Projeto de Estruturas de Madeira.
Este projeto de pesquisa está sendo desenvolvido em parceria com o Prof. Dr. André Luis Christoforo, docente do Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de São Carlos.

O conhecimento de algumas propriedades físicas da madeira se constitui em valiosa fundamentação para o adequado desenvolvimento de projetos de estruturas de madeira. Neste contexto, a partir da consideração dos resultados de ensaios de sessenta espécies tropicais de madeira, objetiva-se a estimativa mais consistente da porcentagem de umidade correspondente ao Ponto de Saturação das Fibras e dos parâmetros relacionados à retração total nas direções tangencial, radial e axial da madeira. Com as conclusões da pesquisa espera-se contribuir com futuras revisões do texto normativo brasileiro ABNT NBR 7190 - Projeto de Estruturas de Madeira.

Com a crescente inserção no mercado madeireiro de espécies oriundas de áreas certificadas da Floresta Amazônica, até aqui não caracterizadas, a determinação de suas propriedades físicas e mecânicas se constitui em atividade de pesquisa altamente relevante para possibilitar as melhores indicações para a aplicação das citadas espécies.

A extrusão é um processo de conformação que consiste em forçar uma mistura altamente viscosa através de uma boquilha. É um candidato em potencial para a produção industrial de compósitos cimentícios, como telhas, placas e tubos, entre outros produtos. Exibe versatilidade na produção de elementos construtivos de diversas geometrias, inclusive estruturas alveolares, não se limitando a placas, como em muitos processos convencionais. Estudos recentes apresentam o processo de extrusão como alternativa economicamente viável de manufatura de elementos construtivos elaborados com matrizes cimentícias. O sucesso da extrudabilidade em materiais cimentícios requer controle das propriedades reológicas das formulações e parâmetros de processo, por meio de uma mistura homogênea, modificadores reológicos, empacotamento das matérias primas e características da extrusora. Com isso, viabilizar a extrusão não tem se mostrado tarefa trivial, dificultando a implantação do processo na indústria nacional de fibrocimento. A proposta deste trabalho será avaliar o comportamento reológico de formulações de fibrocimento por meio dos métodos de Benbow e squeeze flow e correlacionar com os parâmetros de mistura da extrusora. A implantação dessa metodologia para avaliar o comportamento reológico do fibrocimento durante a extrusão e aplicá-las para definir parâmetros de mistura e da extrusora facilitará a futura transferência dessa tecnologia ao setor produtivo, com produtos potencialmente melhores e diversificados.

Com a gradativa disseminação do uso de estruturas de madeira, inclusive das pré-fabricadas, vêm aumentando as necessidades de informações tecnologias referentes ao comportamento do material sob as mais diferentes situações de projeto. Nestas circunstâncias, emergem as diversas lacunas da área do conhecimento que se refletem no documento normativo NBR 7190 ? Projeto de Estruturas de Madeira, da Associação Brasileira de Normas Técnicas. Entre elas, cabe destacar a necessidade de se conhecer o comportamento da madeira quando aplicada em coberturas nas quais se empregam telhas metálicas ou de fibrocimento e que, em condições de uso, podem atingir temperaturas de até 70oC, em várias horas do dia e em diversos meses ao longo do ano. A literatura nacional a respeito da madeira e de sua aplicação em estruturas trata do tema apenas em níveis de temperatura em que as edificações passam a ficar sujeitas a incêndio. A literatura internacional concentra sua atenção em níveis de temperatura compatíveis com as que ocorrem nos países mais avançados do Hemisfério Norte (entre -20oC e 30oC) e destaca o efeito acumulativo do tempo de exposição. Assim, no contexto descrito, constitui-se objetivo do presente trabalho quantificar a influência da temperatura (na faixa até 70oC) nas propriedades de resistência e de rigidez da madeira quando solicitada: à compressão paralela às fibras, à tração paralela às fibras, ao cisalhamento paralelo às fibras e à flexão estática. Além disto, espera-se determinar as possíveis mudanças nos modos de ruptura da madeira, nas condições referidas e, com isto, estabelecer parâmetros mais seguros para o dimensionamento estrutural. Mais ainda, espera-se minorar o déficit de conhecimento sobre o assunto e, em época oportuna, contribuir para a atualização da norma brasileira NBR 7190.

As Habitações de Interesse Social - HIS quando consideradas de forma conceitual e objetiva são destinadas às camadas da população de baixo poder aquisitivo e somente os piores terrenos são disponibilizados para elas. Lamentavelmente, nas grandes cidades brasileiras prevalece a improvisação, convivendo com uma falta de responsabilidade da sociedade, ao contrário do que deveria ser, isto é, por meio de um processo de análise, envolvendo áreas multidisciplinares. O tema precisa ser permeado por um novo modo de pensar que combina o progresso tecnológico e as questões de cidadania, ou em outras palavras, chamar a atenção para os direitos das pessoas para viver com dignidade e ter, ao mesmo tempo, qualidade de vida. Este é o propósito do SETA apresentar de forma concreta uma alternativa singular de concepção projetual e construtiva. O SETA tem esta pretensão, pondo à questão para discussão, mostrando uma resolução possível para projetar e construir artefatos arquitetônicos, dotados com características diferenciadas projetuais e construtivas, empregando madeira roliça, selo verde de forma ecológica e sustentável. Este sistema estrutural modular e pré-fabricado necessita de apenas três pontos de apoio no solo, causando um mínimo impacto ao ambiente. O objetivo é sua aplicação com a finalidade de construir artefatos arquitetônicos de interesse social em terrenos difíceis, como habitações multifamiliares, pensando com atenção especial para a questão da erradicação de favelas.

Materiais compósitos ou nanocompósitos são materiais que combinam em sua estrutura ou microestrutura, diferentes materiais ou fases cristalinas ou amorfas, a fim de funcionarem como uma unidade, que apresenta propriedades que os componentes não apresentam individualmente. O Brasil tem uma economia com forte componente agroindustrial, tanto pela produção direta quanto na forma de subprodutos da produção agrícola ou da agroindústria, apresentando grandes potencialidades de fornecer fibras para obtenção dos compósitos e/ou nanocompósitos. O desenvolvimento de materiais compósitos com fibras naturais ou resíduos agroindustriais desperta interesse nos meios acadêmicos e tecnológicos pelas possibilidades associadas de serem materiais ecologicamente favoráveis e de propriedades mecânicas competitivas comparadas com a de outros compósitos reforçados com fibras sintéticas. Os materiais não convencionais em consideração podem apresentar vantagens sobre os compósitos comumente utilizados, por possuírem custos de produção mais baixos, leveza e maior tenacidade. Além disso, esses materiais podem contribuir para o desenvolvimento sustentável, podendo ser utilizados especialmente em obras civis, instalações para animais confinados, obras de infraestrutura agropecuária, equipamentos, máquinas agrícolas, móveis e utensílios domésticos, embalagens, indústria automobilística, entre outras, como alternativa aos materiais convencionais oriundos de fontes não renováveis. Dentro desse escopo, por meio da conjunção de diversos pesquisadores da Universidade de São Paulo e de outras Instituições de Pesquisa, que trabalham com a temática de desenvolvimento de novos materiais, a presente proposta tem como objetivo a obtenção, o processamento e a caracterização de compósitos cimentícios reforçados com fibras, compósitos particulados ligno-celulósicos e nanocompósitos de matriz polimérica reforçados com fibras naturais e resíduos agroindustriais. Tal conjunção de competências possibilita o conhe

A madeira é um dos materiais mais usuais para a construção de estruturas. Os
projetos estruturais devem ser elaborados levando-se em consideração todos os
parâmetros que irão influenciar o desempenho dos materiais e do conjunto
estrutural projetado. No caso das pontes de madeira é necessário avaliar a
influência das ações cíclicas sobre os elementos estruturais. No Brasil, isto não
tem sido possível em decorrência de a NBR 7190 (1997) ? Projeto de Estruturas
de Madeira não fazer menção a tal circunstância. Entretanto, situações
semelhantes também ocorrem com outros documentos normativos internacionais.
Assim sendo, tem-se como objetivo deste trabalho a definição dos critérios para a
quantificação do efeito fadiga em peças estruturais de madeira em geral e, em
especial, as destinadas ao uso em estruturas de pontes/passarelas para
pedestres. O mencionado efeito deve ser estudado não somente para
propriedades de resistência (aí se incluindo a compressão e a tração paralela às
fibras, o cisalhamento paralelo às fibras, por exemplo), mas também para as
propriedades de rigidez, como os módulos de elasticidade longitudinal e normal
em relação às fibras.

A carência de tecnologia nacional em dispositivos para a detecção de picos de correntes impulsivas e sobrensões faz dos sensores de eletretos uma opção muito interessante, em particular pelo seu baixo preço em relação às tecnologias convencionais. A tecnologia dos sensores de eletretos já é dominada pelo GATM (Grupo de Alta Tensão de Medidas, da Escola de Engenharia de São Carlos). No entanto, apesar do GATM dispor de infra-estrutura física na área de medição, a mesma já não se mostra suficiente para abrigar os equipamentos dedicados à medição de pequenas resistências e à produção de sensores de eletretos.As condições dos laboratórios permitem o desenvolvimento de protótipos mas não é compatível para os chamados testes de campo. A infra-estrutura a ser instalada significa um grande passo para a disponibilização de área de estudos de descargas atmosféricas, de grande significado para finalidades de pesquisa.
O coordenador geral do projeto é o Prof. Dr. Ruy Alberto Corrêa Altafim.
Valor outorgado: R$ 756.000,00.

Os painéis de madeira aglomerada são muito utilizados na construção civil, na indústria moveleira e na indústria de embalagens. Estes painéis são produzidos com partículas de madeira e resina, usualmente à base de uréia-formaldeído e/ou fenol-formaldeído. Tais adesivos, porém por serem consideravelmente tóxicos e ambientalmente perigosos, motivam a pesquisa por matérias-primas alternativas para a produção de painéis de diferentes densidades. Como resina alternativa, a poliuretana à base de mamona, desenvolvida no Instituto de Química de São Carlos, da USP, representa uma tecnologia nacional. Também foi considerado expressivo volume de resíduos de madeira tratada gerado no país (cerca de 150 mil metros cúbicos anuais). O reaproveitamento destes resíduos agrega valor a um material usualmente descartado ou estocado nas empresas com possibilidade de contaminação do solo e do lençol freático. Neste projeto se discute a produção de painéis particulados de alta densidade a partir da resina poliuretana à base de mamona e resíduos de Pinus sp tratados com CCA e CCB. O estudo avalia, segundo o documento normativo da ABNT (NBR14810-3 de 2003), o desempenho físico e mecânico dos painéis produzidos com os citados materiais em duas diferentes granulometrias de partículas. O desempenho ao longo do tempo será viabilizado com o auxílio de equipamento de envelhecimento acelerado. Espera-se que os resultados a obter confirmem a viabilidade do emprego de resíduos de madeira tratada na produção dos referidos painéis.

Projeto de pesquisa desenvolvido em colaboração entre Votorantim Celulose e Papel (VCP, Unidade Jacareí), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e Universidade de São Paulo. O objetivo da parceria é viabilizar, por meio da utilização de técnicas e tratamentos relativamente simples, a aplicação das fibras celulósicas curtas, não só como fibra de processo, mas também como reforço, em compósitos cimentícios oriundos do processo Hatscheck. Além disso, espera-se, com os resultados obtidos, a abertura de novas possibilidades para esse tipo de polpa celulósica nacional na produção de componentes de fibrocimento sem amianto, de tal forma que apresente custo compatível com a elevada demanda por materiais construtivos de baixo valor, especialmente para populações de baixa renda. A proposta inclui igualmente a formação de pesquisadores capacitados. Trata-se assim de investimento em tecnologia por parte da indústria, acompanhado de apoio estratégico e complementar concedido pela Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP.

Os resíduos lignocelulósicos se constituem em interessante fonte alternativa para a obtenção de matéria prima para a produção de painéis particulados, com ampla aplicação na construção civil, na indústria do mobiliário e na indústria das embalagens.
Neste trabalho tem sido avaliada a utlização de:
- resíduos provenientes de indústrias de base florestal, incluindo as de processamento da madeira (espécies tropicais nativas e espécies oriundas de florestas plantadas);
- resíduos do processamento da cana-de-açúcar;
- resíduos do processamento do bambu;
- resíduos do processamento para obtenção de papel.
Também tem sido considerado o emprego, como adesivo, da resina poliuretana à base de óleo de mamona. Entre as fontes para a obtenção de tal adesivo, destacam-se as renováveis. Os resultados até obtidos têm se constituído em expressivas contribuições para reduzir a demanda por insumos de primeira utilização.

Desenvolvimento com apoio financeiro da FAPESP, Processo 01/04668-9.
Valor total: R$ 75.545,00 (cerca de US$ 38.000).
Neste projeto objetivou-se o desenvolvimento de tecnologia nacional para projeto e construção de passarelas estaiadas em madeira. Iniciado pela revisão bibliográfica, sua seqüência se deu com a elaboração do projeto completo de uma passarela estaiada, com tabuleiro construído em madeira laminada protendida transversalmente, usando madeira de reflorestamento, impregnada contra a demanda biológica. Esta passarela foi composta por módulos (retos e curvos), previamente ensaiados não destrutivamente para: determinação de suas constantes elásticas ortotrópicas; estudo do efeito do esforço normal nestas placas; pesquisa da redução de rigidez na região da emenda e avaliação da eficiência das conexões. Os resultados dos ensaios foram confrontados com os resultados de uma simulação computacional. Na continuação foi construído, no Campus USP de São Carlos, um protótipo dessa passarela estaiada, com 36 metros de comprimento, ligando dois edifícios do Departamento de Engenharia de Estruturas. O protótipo foi instrumentado para determinação de deformações e deslocamentos em diversos pontos importantes, para subseqüente comparação com os modelos teórico e numérico. Também foi estudado o comportamento dinâmico da passarela, tendo em vista o conforto dos usuários e a performance da estrutura. O resultado destas análises conduziu a proposição de critérios para o dimensionamento dos elementos estruturais integrantes de tais passarelas e pontes, assim como proporcionou a possibilidade de se elencarem sugestões e alternativas para novos projetos de pontes estaiadas em madeira.

Desenvolvimento previsto para o período de maio de 2001 a abril de 2003, com apoio financeiro da FAPESP, Processo 00/10713-4.
Valor: aproximadamente US$ 38.000
Neste trabalho foram estudados painéis estruturais de lâminas paralelas (PLP), as chapas de madeira compensada (PW), as chapas de madeiras aglomeradas (PB) e as chapas de fibra de média densidade (MDF). Tais derivados apresentam consumo ascendente em todo o mundo, inclusive no Brasil. Quanto à matéria prima utilizaram-se: madeira na forma processada (peças para PLP), resíduos (para PW, PB e MDF) e adição de adesivos (para todas as chapas). Aspectos referentes à matéria prima foram tratados de modo a se alcançar sua melhor utilização, seja no caso da madeira, seja no caso dos adesivos (definição de alternativas que possam contribuir para a redução dos custos de produção sem perda de qualidade do produto). O aproveitamento de nossas matérias primas disponíveis representa um aumento potencial em termos de tecnologia nacional. Assim, este projeto objetivou o estudo da aplicação de matérias primas alternativas na fabricação dos produtos derivados da madeira. Para cada derivado da madeira citado se desenvolveu trabalho de pesquisa no Laboratório de Madeiras e Estruturas de Madeira, do Departamento de Engenharia das Estruturas, EESC. Esses projetos se relacionaram à Área de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, USP ? São Carlos. Os PLP?s foram fabricados a partir de lâminas da madeira de eucalipto implantada no estado de São Paulo, de espécies que passaram por programas de melhoramento genético. As chapas PW e PB foram fabricadas utilizando o adesivo poliuretano à base de resina de mamona, desenvolvido no Instituto de Química de São Carlos, e madeira de espécies de reflorestamenteo (Pinus e Eucaliptus).

Coordenador: Prof. Dr. Carlito Calil Junior, Docente da Escola de Engenharia de São Carlos, USP

Processo FAPESP: 99/12583-1

Valor: aproximadamente US$ 300.000

A maioria das pontes de madeira no Brasil não é projetada e construída por técnicos e construtores especializados em madeiras. Isto resulta em estruturas caras, inseguras e de baixa durabilidade. O estado atual de degradação destas pontes reflete um quadro negativo no uso da madeira como um material estrutural. Constata-se assim a urgente necessidade de se implantar nas estradas municipais e estaduais os avanços tecnológicos atuais para a construção e recuperação das pontes de madeira. Considerando que o sistema rodoviário estadual conta com cerca de 220.000 km de estradas vicinais, e estimando-se a existência de 0.5 % de pontes, tem-se 1100 km de pontes. Estimando-se também o vão médio das pontes em 10 metros, tem-se 110.000 pontes. Recente pesquisa realizada pelo LaMEM em várias prefeituras do estado mostra de mil pontes e passarelas de madeira construídas 30 % precisam ser refeitas ou reformadas. No Estado de São Paulo não existem espécies de madeira tropicais. O uso estrutural da madeira de reflorestamento como uma alternativa as espécies tropicais é uma solução natural. Dos reflorestamentos atuais existentes, os pinus, os pinhos e os eucaliptos são os mais importantes para a construção civil. As peças estruturais são normalmente utilizadas roliças ou serradas com tratamento preservativo. Atualmente existe uma grande disponibilidade destas espécies no Estado. Assim, o desenvolvimento de novas tecnologias para a construção de pontes de madeira, avaliação e aprimoramento das tecnologias já existentes; e adaptação das tecnologias atualmente em desenvolvimento no exterior para as condições nacionais, são apresentadas com o intuito de alcançar a tecnologia para a construção de pontes seguras em madeira, com técnicas construtivas simples e durabilidade compatível com a oos atuais conceitos de sustentab

Desenvolvido no período de março de 1994 a fevereiro de 1995, com apoio financeiro do CNPq, Processo 403504/91.
Valor: R$ 3.300,00 (cerca de US$ 3.800).
Neste projeto foram caracterizadas dez espécies de madeira, de uso ainda restrito, porém de suficiente disponibilidade, custo compatível e excelente potencial de utilização em estruturas, em substituição às espécies tradicionais.
Espécies estudadas: Angelim Ferro (Hymenolobium sp), Angelim Pedra Verdadeiro (Dinizia excelsa), Cedro Amargo (Cedrela odorata), Cedro Doce (Cedrela sp), Louro Preto (Ocotea sp), Mandioqueira (Qualea sp), Sucupira (Diplotropis sp), Tatajuba (Bagassa guianensis), Umirana (Qualea retusa).

Desenvolvido no período de abril de 1992 a outubro de 1992, com apoio financeiro da FAPESP, Processo 91/2073-4.
Neste projeto foram caracterizadas cinco espécies de madeira, de uso ainda restrito, porém de suficiente disponibilidade, custo compatível e excelente potencial de utilização em estruturas, em substituição às espécies tradicionais
Espécies estudadas: Angico Preto (Piptadenia macrocarpa), Branquilho (Terminalia sp), Catanudo (Centrolobium sp), Guarucaia (Peltophorum vogelianum) e Garapa (Apuleia leiocarpa).

Desenvolvido no período de setembro de 1992 a fevereiro de 1994, com apoio financeiro da Secretaria da Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico do Estado de São Paulo.
Valor: Cr$ 38.720.000,00 (cerca de US$ 40.000).
Neste projeto foram determinadas propriedades de seis espécies e variedades de madeira do gênero Pinus, crescidas em áreas de reflorestamento do Estado de São Paulo. A proposta se fundamentou na necessidade de caracterização do material à vista de sua considerável disponibilidade na região, do seu custo acessível, do potencial de sua aplicação na construção civil, em especial na construção de estruturas, desde que adequadamente preservadas em relação à demanda biológica.
Espécies e variedades estudadas: Pinus Caribaea, variedade bahamensis; Pinus Caribaea, variedade caribaea; Pinus Caribaea, variedade hondurensis; Pinus Elliottii; Pinus Oocarpa e Pinus Taeda.

Desenvolvido no período de janeiro de 1991 a dezembro de 1991, com apoio financeiro do CNPq, Processo 403173/90-6/EC/FV/PQ.
Valor: Cr$ 234.750,00 (cerca de US$ 2.200).
Neste projeto foi confirmada a adequação da expressão de Hankinson para a estimativa da resistência da madeira à compressão inclinada em relação às fibras, no caso de coníferas. Paralelamente, à vista da não adequação da referida expressão para as dicotiledôneas, foi proposto um novo modelo matemático para aquela finalidade.

Desenvolvido no período de agosto de 1989 a julho de 1990, com apoio financeiro do CNPq, Processo 403294/89-4/EC/FC/PQ.
Valor: Cr$ 53.553,43 (cerca de US$ 4.000).
Neste projeto foram analisados diversos aspectos referentes à montagem de vigas retas de madeira laminada colada, sendo a distribuição das lâminas realizada em função da estimativa de sua resistência e da variação das solicitações ao longo da altura da seção transversal.

Desenvolvido no período de dezembro de 1988 a junho de 1989, com apoio financeiro da FAPESP, Processo 88/3435-4.
Valor: Cr$ 479.088,00 (cerca de US$ 2.200).
Neste projeto foram caracterizadas três espécies de madeira, de uso ainda restrito, porém de suficiente disponibilidade, custo compatível e excelente potencial de utilização em estruturas, em substituição às espécies tradicionais.
Espécies estudadas: Cupiúba (Goupia glabra), Goiabão (Planchonella pachycarpa) e Maçaranduba (Manilkara sp).

A solicitação do signatário se verificou na condição de responsável substituto pela pesquisa, durante período de ausência do país do Professor Carlito Calil Júnior, do Departamento de Engenharia de Estruturas, EESC-USP.
Processo: 87/2514-5. Período: setembro de 1988 a junho de 1989.
Valor: Cr$ 378.000,00 (cerca de US$ 1.500).