Composito Madeira-Cimento - Em que consiste?

O painel de cimento-madeira surgiu na Europa, como elemento construtivo, no final dos anos setenta do século XX. Os painéis cimento-madeira têm tido boa aceitação no mundo, pois busca-se através dessa mistura reunir propriedades desejáveis da madeira e do cimento. Os painéis de cimento-madeira possuem uma longa história de aplicação e aceitação no sector de construção civil, principalmente na Europa e Ásia, com uma produção de 2,5 milhões de m3 em 1996. A produção em larga escala de placas madeira-cimento, surgiu em 1976 na Alemanha e actualmente estes painéis são bastante utilizados além da Alemanha, no Japão, na Rússia, dentre outros. Possivelmente, este quadro já se tenha modificado uma vez que nas últimas décadas ocorreu uma expansão da produção de placas de fibro-cimento (Wood fibre cement) nos Estados Unidos e de placas de cimento-madeira (Cement-bonded particleboard) no México.

As razões que levaram a uma boa aceitação, entre outros fatores, devem-se às propriedades apresentadas, tais como: resistência ao ataque de fungos e insectos xilófagos, bom isolante térmico e acústico, virtualmente incombustível e de fácil utilização.

O uso de resinas sintéticas, como a fenol-formaldeído, tem o seu uso limitado devido, principalmente, à sua durabilidade e a uma alta combustibilidade, além do que, são produtos derivados do petróleo, o que contribuem para um aumento dos custos. Estes factores contribuem para que a utilização dos painéis de cimento-madeira, ganhem uma posição de destaque entre os produtos florestais. Porém algumas limitações, como a incompatibilidade de várias espécies podem, de certa forma, restringir o emprego desses painéis. Isto ocorre devido a presença de algumas substâncias químicas da madeira que retardam a adesão e endurecimento do compósito, prejudicando as propriedades finais da placa. Apesar desta adversidade, várias pesquisas, ainda poucas realizadas, têm mostrado que tratamentos adequados são capazes de tornar essas espécies aceitáveis, minimizando assim seus efeitos inibidores.

O emprego destas placas é promissor, considerando a possibilidade e a necessidade de melhor utilização dos resíduos gerados tanto na exploração florestal, bem como no processamento industrial, onde estes ainda são altamente desprezados. Esta prática, resultaria por aumentar o valor agregado da madeira, minimizaria os depósitos de resíduos, e criaria a possibilidade de instalação de novas empresas gerando receitas e novos empregos.

As linhas de produção industrial dos painéis de cimento-madeira podem ser adequadas às necessidades da qual um determinado produto possa exigir, podendo-se implementar sistemas de módulos pré-fabricados. Desta maneira, processos de construções simples podem ser desenvolvidos, resultando em maior produtividade da construção, podendo viabilizar a implementação de projectos de interesse social na construção de escolas, postos de saúde, casas populares, construções rurais.

O termo compósito pode ser definido como um material composto por dois ou mais constituintes, que possui uma fase reforçada, como por exemplo os painéis de cimento-madeira em que as partículas de madeira estão envolvidas por uma fase ligante, o cimento. A vantagem desse compósito está na resistência e na dureza relativamente maiores que a dos materiais separados, além de sua baixa densidade.

No compósito, na fase ligante, o cimento transmite o esforço entre as partículas de madeira, mantendo-as protegidas do meio e permitindo sua orientação apropriada. Por sua vez, a madeira, além de aumentar a resistência à tracção, contribui para redução da densidade e do custo.

Os compósitos de madeira-cimento apresentam vantagens, como a sua baixa densidade quando comparada à do betão, o seu melhor desempenho para resistir às intempéries, ao fogo, aos fungos e aos ataques de insectos, neste caso em relação à madeira. Alguns autores sugerem que podem até substituir o tijolo e o betão em determinadas situações.

Outro aspecto importante a ser considerado é a proporção cimento-madeira do compósito. Quantidades maiores de cimento elevam o custo final e uma maior proporção de madeira na mistura tem a vantagem de reduzir a densidade do painel.

As reacções que tornam o cimento um elemento ligante ocorrem na pasta de água e cimento, na qual os aluminatos e silicatos formam produtos hidratados, que com o passar do tempo dão origem a uma massa firme e resistente. As características físicas e químicas da madeira são aspectos fundamentais que têm grande influência no produto final, sobretudo porque nem todas as espécies reagem favoravelmente com o cimento Portland, devido ao tipo e à quantidade de extractivos presentes na madeira.

A densidade da madeira deve ser de média a baixa, para assegurar a razão de compactação da placa dentro de níveis adequados para a densificação e consolidação do material.

As dimensões das partículas exercem influência marcante sobre as propriedades das chapas, sobretudo quando se referem à flexão. As dimensões adequadas das partículas no processo industrial devem estar entre 2 e 20 mm de comprimento, 0,2 e 2,5 mm de largura e 0,3 e 0,9 mm de espessura. Outro factor no qual o tamanho da partícula exerce influência é o consumo de cimento, pois quanto maior a superfície específica das partículas maior deve ser a quantidade de pasta de cimento para envolvê-las e, consequentemente, maior a quantidade de água necessária para a formação dessa pasta.