Anais consolidado

ANAIS DO II SEMINÁRIO NACIONAL DO BAMBU: Consolidação da Rede Brasileira do Bambu - RBB Realização do Seminário: Universidade de Brasília - UnB Centro de Pesquisa e Aplicação de Bambu e Fibras Naturais - CPAB Promoção do Seminário: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq Ministério da Ciência e Tecnologia - MCT Parceria: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária do Acre - EMBRAPA ACRE Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas - SEBRAE Fundação de Tecnologia do Estado do Acre - FUNTAC Apoio: Prefeitura de Rio Branco Governo do Estado do Acre Universidade Federal do Acre Organizadores: Ana Cristina Tinôco V. de Magalhães Jaime Gonçalves de Almeida Revisão Ortográfica e Gramatical: Edna Francischetti (Apresentação, Carta de Rio Branco, Seções 1, 2, 7, 8 e Subseção 6.4) Luiz Alberto Guimarães Fernandes (Seções 3, 4, 5 e 6 - exceto Subseção 6.4) Programação Visual: Geraldo Benicio FICHA CATALOGRÁFICA

S471

Seminário Nacional do Bambu: Consolidação da Rede Brasileira do Bambu (2. : 2010 : Rio Branco, AC.) Anais do II Seminário Nacional do Bambu. / org. por Ana Cristina Tinôco V. de Magalhães e Jaime Gonçalves de Almeida. Brasília : CPAB, Universidade de Brasília, 2011.

314 p.

ISSN 2179-7722 1. Bambu – Seminário – Brasil. 2. Rede de Pesquisa. I. Magalhães, Ana Cristina Tinôco V. de. II. Almeida, Jaime Gonçalves de. III. Título.

CDU 691.12(81)

CEDIARTE/FAU/UnB/LOURDES ANTONIAZZI/CRB-01-640

Comissão Organizadora: Jaime Gonçalves de Almeida (Coordenador) Alejandro Luiz Pereira da Silva Ana Cristina Tinôco V. de Magalhães Dalva Graciano Ribeiro Edeijavá Rodrigues Lira Eleudo Esteves de Araújo Silva Júnior Gabriella Nepomuceno Cunha Lima Joyce Daiani Barbosa Laís de Moraes Wiziack Lanisson Araújo Gonçalves Marlúcia Almeida Felinto Sérgio Alberto de Oliveira Almeida

Comitê Científico: Khosrow Ghavami (Presidente) Anelizabete Alves Teixeira Antonio Ludovico Beraldo Antonio Luiz de Barros Salgado Conrado de Souza Rodrigues Dalva Graciano Ribeiro Eloy Fassi Casagrande Junior Julio Eustaquio de Melo Luís Eustáquio Moreira Marco Antonio dos Reis Pereira Marcos Silveira Marney Pascoli Cereda Normando Perazzo Barbosa Sérgio Alberto de Oliveira Almeida Severiano da Silva Lima Filho Tarciso de Sousa Filgueiras

Equipe Técnica: Ana Schramm Brunno Guilherme Barbosa de Sá Claudia Pereira de Melo Cleide Riva Valina Cotrim Dâmares Ferreira Vaz Jonatas Pereira da Silva Luciana Kaviski Peixoto Luciano Roitman Maria Betânia de Oliveira Bezerra Maria Nadje Moura Carvalho Costa Maurício Lima Cardoso Júnior Randal Oliveira de Andrade Wilde José Pereira

Os textos aqui apresentados passaram por uma revisão ortográfica e gramatical, entretanto, as idéias contidas nos trabalhos são de inteira responsabilidade de seus autores. A comissão organizadora estipulou Diretrizes para a submissão de trabalhos, de acordo com as NBR’s 6022/2003, 6023/2002, 6024/2003 e 10520/2002 da ABNT para os autores de Artigos e, as NBR’s 6028/2003 e 15437/2006 para os autores dos Pôsteres, cujos resumos, também, se encontram neste documento. Aqueles que desejam mais informações sobre os trabalhos devem entrar em contato direto com os autores.

APRESENTAÇÃO

A publicação destes Anais do II Seminário Nacional da Rede Brasileira do Bambu - RBB, evento ocorrido na cidade de Rio Branco – AC em 2010, inaugura uma nova etapa na difusão de conhecimentos e de práticas inovadoras do emprego deste importante recurso florestal no país. Além disto, o Seminário, evento previsto para acontecer de quatro em quatro anos, terá seus Anais editados em forma de periódico, recebendo assim o número de ISSN. Na publicação, além dos assuntos recorrentes como, por exemplo, o emprego do bambu na construção e a questão da durabilidade e proteção do material, há novas temáticas e, junto com elas, novos protagonistas. São pesquisadores, técnicos, profissionais e estudantes que, estimulados pelo Edital CT-Agro CNPq/MCT 25/2008, juntaram-se à RBB e abriram frentes de trabalho. Há temas voltados para cultivo e manejo, propagação da planta, caracterização anatômica, química e energética de diferentes partes do bambu, bem como para a proposição de desenhos inovadores de objetos com o emprego do bambu industrializado.

Comparativamente aos Anais de 2006, houve um aumento expressivo na quantidade de textos enviados e aprovados pelo Comitê Científico como, também, na qualidade e diversidade técnico-científica dos artigos publicados neste livro.

Entre os cinco objetivos previstos para o Seminário, quatro foram atingidos, a saber: (1) divulgação pública das pesquisas do Edital MCT/CNPq/CT-Agro 25/2008; (2) início do processo de articulação entre as pesquisas e a cadeia de valor social e a produtiva; (3) lançamento nacional da RBB; e (4) adoção de medidas para consolidação da RBB, a exemplo da criação do Conselho Gestor – CG, e do Conselho Consultivo – CC. Em relação ao quinto objetivo, contávamos com a avaliação da primeira etapa das pesquisas selecionadas com base nos critérios definidos no Edital, que seria feita pelo comitê científico do CNPq/MCT. No entanto, essa avaliação não ocorreu. Assim, os pesquisadores perderam a oportunidade de indicar ao CNPq aqueles trabalhos que mereceriam continuidade, com vistas ao estreitamento de laços entre as instituições de pesquisa e desenvolvimento técnico – P&D e os setores sociais.

Quanto à divulgação das pesquisas, dos 12 (doze) grupos de pesquisa que tiveram seus trabalhos selecionados com base no Edital, 11 (onze) compareceram ao evento e divulgaram o andamento de suas pesquisas. Os líderes e representantes dos grupos que apresentaram trabalhos no evento foram os seguintes: (1) Carlos Alberto Szücs, (2) Elias Melo de Miranda, (3) Jaime G. de Almeida com Dalva Graciano Ribeiro e Divino Eterno Teixeira, integrantes do Grupo liderado pelo primeiro, (4) Luís Eustáquio Moreira, (5) Wilhelm A. Kleinlein representando o Grupo liderado por Manoel F. M. Nogueira, (6) Maria Tereza Grombone Guaratini representando o Grupo liderado por Maria Cláudia Marx Young, (7) Marco Antonio dos Reis Pereira representando o Grupo liderado por Mário Tomazello Filho, (8) Marney P. Cereda, (9) Normando Perazzo Barbosa, (10) Raquel Peron representando o Grupo liderado por Siu Mui Tsai e (11) Walter F. Marques Correia.

O Seminário concretizou ainda outras proposições de trabalho que se somaram ao processo da consolidação da RBB. Entre elas, destacam-se a abertura de um espaço para a inclusão de trabalhos de estudantes de graduação e pós-graduação, bem como a criação de uma identidade visual e do sítio da RBB na internet. Durante o evento, não menos importante foi o anúncio do trâmite da Lei Nacional do Bambu no Congresso Nacional, e também a inclusão do bambu no Inventário Florestal Nacional – IFN, a cargo do Serviço Florestal Brasileiro – SFB/MMA. A medida de maior alcance discutida no Seminário foi talvez a constituição de um grupo técnico sob a coordenação do professor Normando Perazzo Barbosa para propor normas técnicas para o bambu como material de construção. Este trabalho está em andamento, e suas conclusões serão encaminhadas à ABNT.

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O Seminário de 2010 apresentou um crescimento significativo de inscrições e de participantes, alcançando-se, em números absolutos, 372 inscrições e 245 participantes. O percentual de estudantes chegou a 54% entre os inscritos, sendo os restantes 46% representados por empresários, lideranças administrativas, funcionários públicos, pesquisadores, profissionais, técnicos, e outros. Dos 26 estados e Distrito Federal, 12 foram representados por pesquisadores. No rol das instituições participantes, a grande maioria, 69,89%, foi do setor de ensino e pesquisa, seguida de 18,55% dos setores sociais (associações, cooperativas e empresas) e do sistema S, e de 11,56% do Governo. Estes números indicam que a decisão de realizarmos o Seminário no Acre foi acertada.

Do evento de 2006 ao evento de 2010, houve, por outro lado, um crescente interesse pelo bambu por parte da população e principalmente de pesquisadores vinculados às instituições de ensino e pesquisa do país, que foram facilmente incorporados à Rede.

Entretanto, a agregação de entidades e indivíduos vinculados à cadeia de valor social e à produtiva demandará da Rede medidas efetivas como, por exemplo, a constituição de uma associação com a aprovação de seu estatuto e regimento.

O apoio do CNPq/MCT, da Universidade de Brasília – UnB, e a colaboração da Embrapa/AC, Funtac/AC e Sebrae/AC foram decisivos para a execução do Seminário na cidade de Rio Branco/AC. Contudo, sem a dedicação da equipe técnica do Centro de Pesquisa e Aplicação de Bambu e Fibras Naturais – CPAB/UnB e do Comitê Científico, não teríamos atingido o elevado nível de conteúdo, organização e programação gráfica alcançado nesta publicação.

Nas edições dos próximos seminários da RBB, esperamos contar com a contribuição dos atuais autores e com o ingresso de outros, pois, no desafio da sustentabilidade socioambiental, o bambu poderá contribuir de forma decisiva para o desenvolvimento do país e, sobretudo, elevar a qualidade de vida de sua população.

Brasília, 04 de abril de 2011 (jga)

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SUM ÁRIO Apresentação

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Carta de Rio Branco

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1 Artigo sobre Biodiversidade

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1.1 CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA FOLIAR DE OLYRA (BAMBUSOIDEAE:OLYREAE) OCORRENTE NO CERRADO Dalva Graciano-Ribeiro; Vera T. Rauber Coradin; Tarciso S. Filgueiras; Raiana Quirino de Souza; Leiliane Saraiva da Silva; Jessika Paula Silva Vieira 13 2 Artigos sobre Cultivo e Manejo

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2.1 VIABILIDADE DO EMPREGO DO RESÍDUO INDUSTRIAL LAMA DE CAL COMO UMA ALTERNATIVA PARA A PRODUÇÃO DO BAMBU DA ESPÉCIE Bambusa vulgaris Schrad Eliza Rosário Gomes de Albuquerque; Egídio Bezerra Neto; German Hugo Gutiérrez-Céspedes 25 2.2 AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DE UM BAMBUZAL DE MOSSÔ (Phyllostachys pubescens) NO MUNICÍPIO DE FAZENDA RIO GRANDE – PARANÁ Fabiano Ostapiv; Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves 35 2.3 BANCO ATIVO DE GERMOPLASMA (BAG) DE BAMBU NA UPD DE TATUÍ DO PRDTA DO SUDOESTE PAULISTA/SAA Marcio Akira Ito; Antonio Fernando C. Tombolato; Edison Ulisses Ramos Jr.; Érika do Carmo Ota; Antonio Luiz de Barros Salgado 44 3 Artigos sobre a Química

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3.1 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ALELOPÁTICO DE CINCO ESPÉCIES NATIVAS DE BAMBU: IMPLICAÇÕES PARA A DOMINÂNCIA NA ESTRUTURA FLORESTAL Maria Tereza Grombone-Guaratini; Elaine Monteiro Cardoso-Lopes; Glauco Ryodi Fukuda; Celso Markowitsch José; Maria Cláudia Marx Young 50 3.2 AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE BAMBUS NATIVOS DO ESTADO DE SÃO PAULO Elaine Monteiro Cardoso-Lopes; Maria Tereza Grombone-Guaratini; Glauco Ryodi Fukuda; Celso Markowitsch José; Maria Cláudia Marx Young 57 3.3 PROSPECÇÃO FITOQUÍMICA DAS ESPÉCIES Bambusa vulgaris, Bambusa vulgaris var. vittata e Bambusa multiplex CULTIVADAS NO INSTITUTO DE PESQUISA SÃO VICENTE EM CAMPO GRANDE, MS Christopher Lucas Negrete; Ramaele Pereira da Silva; Bianca Sampaio Araújo; Marney Pascoli Cereda; Mami Yano 64 4 Artigos sobre o Potencial Energético 4.1 CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DE BAMBU Wilhelm Abud Kleinlein; Manoel F. M. Nogueira; Severiano da S. Lima Filho; Waldir F. Quirino

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72

4.2 IMPORTÂNCIA DO PROCESSO DE TORREFAÇÃO PARA CONDICIONAMENTO DA BIOMASSA DO BAMBU PARA GASEIFICAÇÃO Clarissa Maria de Aguiar; Patrick Louis Albert Rousset 83 8

5 Artigos sobre Preservação e Tratamento

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5.1 PRESERVAÇÃO DO BAMBU: PROCESSOS E TÉCNICAS CONVENCIONAIS (QUÍMICOS) DE TRATAMENTO DE COLMOS DO BAMBU PARA A CONSTRUÇÃO Jaime Gonçalves de Almeida; Sergio Alberto de Oliveira Almeida 97 5.2 PRESERVAÇÃO DE BAMBU: PROCESSOS E MEIOS TRADICIONAIS DE CURA DE COLMOS DO BAMBU PARA A CONSTRUÇÃO Jaime Gonçalves de Almeida 108 5.3 AVALIAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE TALISCAS DE BAMBU GIGANTE TRATADAS POR MEIO DO MÉTODO BOUCHERIE MODIFICADO Antonio Ludovico Beraldo; Marco Antonio dos Reis Pereira; Cristina Salvela; Jackson Vidal 119 6 Artigos sobre Bambu Laminado Colado

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6.1 O POTENCIAL CONSTRUTIVO DO BAMBU E AS VANTAGENS DO LAMINADO COLADO A PARTIR DESTE INSUMO Luciana Kaviski Peixoto 129 6.2 BAMBU LAMINADO COLADO PARA FABRICAÇÃO DE MOVÉIS EM SANTA CATARINA Carlos Alberto Szücs; Mariana Soares; Rodrigo Carlesso de Oliveira; João Filipe Porath 143 6.3 RESISTÊNCIA MECÂNICA DE BAMBU LAMINADO COLADO UTILIZADO EM EMPRESA MOVELEIRA DE SANTA CATARINA Carlos Alberto Szücs; Mariana Soares; Rodrigo Carlesso de Oliveira; João Filipe Porath 155 6.4 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE RIPAS LAMINADAS DO BAMBU Guadua angustifolia Kunth CULTIVADO NA UNESP- BAURU Thiago Machado Greco; Marco Antonio dos Reis Pereira 171 7 Artigos sobre Aplicações

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7.1 APLICAÇÃO DE BAMBU EM ESTRUTURAS: ESTUDO DE CASO SOBRE A ESTRUTURA DA EXPOSIÇÃO “O PAISAGISTA ROBERTO BURLE MARX” EM BRASÍLIA Frederico Rosalino da Silva; Deise Aparecida Silva Souza; Vitor Hugo Marçal 182 7.2 ELEMENTO ESTRUTURAL EM BAMBU: APLICABILIDADE DO USO DE MATERIAIS SUSTENTÁVEIS NA CONSTRUÇÃO DE UM EQUIPAMENTO URBANO Flávio Fabrino Negrão Azevedo; Pedro Costa Barbosa 193 7.3 DESIGN: DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MOBILIÁRIO EM BAMBU PARA ESCOLA Viviane Magalhães Gallindo; Walter Franklin M. Correia; Leonardo Augusto Gómez Castillo 211 7.4 ESTADO DA ARTE DE PAINÉIS DE BAMBU ARTESANAIS OU PRÉ-FABRICADOS Anelizabete Alves Teixeira; Jaime Gonçalves de Almeida

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7.5 COMPARAÇÃO DE COEFICIENTES E CUSTOS ENTRE VEDAÇÕES EM TAIPA DE BAMBU E VEDAÇÕES CONVENCIONAIS VISANDO CONSTRUÇÕES MAIS SUSTENTÁVEIS Deir Nazareth Andrade Costa da Silva; Sandro Fábio César 243 7.6 DOMO DE BAMBU DE BASE QUADRADA DERIVADO DA GEODÉSICA Daniel Malaguti Campos; João Victor Azevedo de Menezes Correia de Melo

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7.7 DESIGN E ANÁLISE DE GALPÕES COM PÓRTICOS TRELIÇADOS PLANOS APARAFUSADOS Luís Eustáquio Moreira; Maurício de Oliveira Moreira; Khosrow Ghavami 269 7.8 DEVELOPMENT OF NATURAL FIBER AND POLYMER COMPOSITE JOINTS FOR BAMBOO STRUCTURES Tina M. Meyer, Normando P. Barbosa; Sandro M. Torres 281 8 Resumos de Pôster

288

8.1 NOVAS TECNOLOGIAS DERIVADAS DO AGRONEGÓCIO: BIOCOMPÓSITOS SUPORTADOS EM FIBRAS DE BAMBU Antonio Eufrazio da Costa Junior; Silvestre Carvalho de Oliveira Junior; Enio Pontes de Deus; Selma Elaine Mazzetto 288 8.2 CURSO DE MANEJO E ARTESANATO EM BAMBU – INCENTIVO À CULTURA DO BAMBU EM BAEPENDI (MG) Edilson Sebastião de Almeida Faria; Andréa Pimenta Ambrozevicius 289 8.3 OTIMIZAÇÃO DE PROTOCOLO DE MICROPROPAGAÇÃO DE BAMBU (Dendrocalamus giganteus Munro) Enio T. Oliveira; Aline P. Costa; Tatiana B. Farinha; Luiz A. Gallo; Danielle G. G. Caldas; Siu Mui Tsai 290 8.4 IDENTIFICAÇÃO DE MICRORGANISMOS ENDOFÍTICOS DE EXPLANTES DE BAMBU CULTIVADOS IN VITRO Rafael Della Coletta; José Elias Gomes; Enio Tiago Oliveira; Siu Mui Tsai; Danielle Gregorio Gomes Caldas 291 8.5 DESENVOLVIMENTO PRELIMINAR DE MDF A PARTIR DE BAMBU Marco Antonio dos Reis Pereira; Gustavo Grecca Garcia

292

8.6 CADEIRABANA Mariana Pereira Bezerra; Caio Soares Gonçalo de Souza; Walter Franklin Marques Correia; Viviane Magalhães Gallindo; Fabio Ferreira da Costa Campos; Remo Alves Ferreira

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8.7 CICLO DE VIDA DE POPULAÇÕES DE Guadua spp DO SUDOESTE DA AMAZÔNIA Anelena Lima de Carvalho; Bruce Walker Nelson

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8.8 CARACTERÍSTICAS BIOMÉTRICAS DE ALGUMAS ESPÉCIES DE BAMBU Marcio Akira Ito; Ari Gardenal Berger; Raquel Peron

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8.9 CARACTERIZAÇÃO FOLIAR DE Bambusa vulgaris CULTIVADO IN VITRO E IN VIVO Raquel Peron; Rafael Della Coletta; Enio Tiago Oliveira; Mônica Lanzoni Rossi; Siu Mui Tsai; Adriana Pinheiro Martinelli; Danielle G. G. Caldas 296 10

8.10 CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA FOLIAR DE Dendrocalamus giganteus Munro (POACEAE:BAMBUSOIDEAE) Dalva Graciano-Ribeiro; Jessika Paula Silva Vieira 297 8.11 BACTÉRIAS PRESENTES EM CULTIVOS IN VITRO DE EXPLANTES DE BAMBU Guadua sp Janaína Medeiros Vasconcelos; Janiffe Peres de Oliveira; Renata Beltrão Teixeira; Andréa Raposo 298 8.12 AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE RESINA EPÓXI REFORÇADOS POR FIBRAS DE BAMBU Gabriel Norcia e Targa; Hazim Ali Al-Qureshi; Guilherme Mariz de Oliveira Barra 299 8.13 FERRAMENTA DE CORTE MANUAL DE BAMBU Mariana Pereira Bezerra; Caio Soares Gonçalo de Souza; Walter Franklin Marques Correia; Viviane Magalhães Gallindo; Fabio Ferreira da Costa Campos; Remo Alves Ferreira

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8.14 ELEMENTO DE LIGAÇÃO EM COMPÓSITO LAMINADO DE BAMBU PARA USO EM TRELIÇAS ESPACIAIS João Queiroz Krause; Khosrow Ghavami 301 8.15 DETERMINAÇÃO DE CURVA DE SECAGEM DE TRÊS ESPÉCIES DE BAMBUS SUBMETIDAS A TRÊS MÉTODOS DE SECAGEM Angelo de Sousa Santarlacci; Alexandre Florian da Costa 302 9 Composição da Mesa de Abertura do II Seminário

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10 Participantes das Mesas-Redondas e Palestras

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11 Grupos de Pesquisa que participaram do II Seminário

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12 Decisões do II Seminário

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13 Lista das Instituições Representadas

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14 Dados Estatísticos do II Seminário

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15 Lista dos Inscritos no II Seminário

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CARTA DE RIO BRANCO

Consolidação da Rede Brasileira do Bambu-RBB é o legado deste II Seminário, realizado entre 25 e 28 de agosto de 2010, na cidade de Rio Branco, estado do Acre. Neste evento, firmou-se, em definitivo, a necessidade de estabelecer uma interface dinâmica e duradoura entre as instituições de ensino e pesquisa e a cadeia produtiva e de valor social do bambu.

Com a Rede, abriu-se a inédita perspectiva da incorporação e agregação de novos pesquisadores, técnicos e profissionais, aumentando a massa crítica do setor e possibilitando a ampliação da atuação e dos temas abordados. O estabelecimento da RBB propiciou também melhores condições de articulação das atividades de pesquisa e de aproveitamento de infraestrutura disponível.

A realização deste Seminário fomentou a formação de redes regionais no País e o atendimento das temáticas regionais específicas e localizadas pertinentes a cada realidade socioeconômica e cultural. Estas redes facilitarão a tarefa de capilarizar os conhecimentos já acumulados pelos especialistas que conceberam a RBB. Durante o evento, algumas questões foram definidas como prioritárias pela maioria de seus participantes, dentre as quais destacamos: a) a dificuldade da produção de mudas em escala comercial para o plantio; b) a normatização pela ABNT de normas para a construção civil com o uso do bambu; c) a introdução de disciplinas conexas à temática do bambu nos currículos acadêmicos; e d) a necessidade urgente da capacitação de pessoal especializado, além do treinamento técnico de pessoas carentes visando sua profissionalização e valorização social.

Dentre os vários indicativos referenciais para a continuidade da RBB, destaca-se a instituição de dois conselhos. O primeiro, o Conselho Gestor, que teria um terço de seu corpo renovado a cada três anos, coincidindo a primeira eleição com a data do II Seminário. Como parte do Conselho Gestor, haverá um Conselho Consultivo, composto por pesquisadores e profissionais eméritos como membros natos.

Outro conselho será instituído para tratar das ações de seminários regionais a serem realizados no intervalo entre dois seminários nacionais. Este Conselho Científico Local será temporário e terá autonomia para bem conduzir os eventos.

Para que estas decisões sejam postas em prática, o primeiro seminário regional foi proposto para agosto de 2011, na cidade de Campo Grande, estado do Mato Grosso do Sul. Também está em curso a preparação do III Seminário Nacional da RBB, que deverá ocorrer em 2014.

Neste interstício de tempo, será proposto e instituído um regimento interno de funcionamento administrativo, jurídico e técnico da RBB, que incluirá os pontos oriundos das decisões do evento de Rio Branco.

Aproveitando as condições favoráveis estabelecidas pela Rede, foi discutida ainda a necessidade de haver um novo edital de pesquisa a ser proposto ao MCT/CNPq e que vai incorporar temas urgentes e necessários para consolidar os avanços obtidos, assim como absorver os novos participantes. Entre os assuntos urgentes, a produção de mudas, com o estabelecimento de um sistema de produção adequado, e a capacitação de recursos humanos no uso do bambu, alcançando desde a formação técnica até a formação de jovens pesquisadores.

Por fim, foi apresentada uma moção pela continuidade das pesquisas regionais e sua divulgação no site da RBB, bem como o estabelecimento de novas parcerias, como as que estão em desenvolvimento no estado do Acre e que envolvem diversas instituições estaduais de domínio público e privado.

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1 ARTIGO SOBRE BIODIVERSIDADE 1.1 CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA FOLIAR DE OLYRA (BAMBUSOIDEAE: OLYREAE) OCORRENTE NO CERRADO Dalva Graciano-Ribeiro1; Vera T. Rauber Coradin2; Tarciso S. Filgueiras3; Raiana Quirino de Souza4; Leiliane Saraiva da Silva4; Jessika Paula Silva Vieira5 RESUMO Dentro da família Poaceae, subfamília Bambusoideae, são encontradas plantas perenes herbáceas na Tribo Olyreae e lenhosas na tribo Bambuseae. A tribo Olyreae (Poaceae: Bambusoideae) possui cerca de 19 gêneros e aproximadamente 90 espécies nativas na América tropical, das quais quatro do gênero Olyra ocorrem no Distrito Federal e entorno: O. humilis, O. latifolia, O. taquara e O. ciliatifolia. O presente trabalho, que analisa a anatomia foliar das quatro espécies, tem como objetivo servir como subsídio para análises taxonômicas e ecológicas. A elaboração dos cortes anatômicos segue a metodologia comumente utilizada na anatomia vegetal. As espécies apresentam em comum: epiderme unisseriada constituída por diversos tipos celulares de formas e dimensões variadas organizada em zonas costais e intercostais; células longas com paredes sinuosas, células suberosas pareadas com as silicificadas, estômatos halteriformes com células subsidiárias triangulares, além de microtricomas (célula basal e a apical do mesmo tamanho). Diferem quanto ao formato da nervura principal, das células buliformes, das células silicificadas, macrotricomas pontiagudos, ganchos, tipo de células subsidiárias e papilas. As análises demonstram diferenças significativas entre as espécies, que podem ser úteis na sua delimitação.

Palavras-chave: Olyra. Poaceae. Anatomia. Bambu.

ABSTRACT Within the family Poaceae, subfamily Bambusoideae, are found herbaceous plants on the Olyreae tribe and woody on tribe Bambuseae. The tribe Olyreae (Poaceae: Bambusoideae) has about 19 genera and about 90 species native to tropical America, of which four belong to the genus Olyra occur in the Federal District and surroundings: O. humilis, O. latifolia, O. taquara and O. ciliatifolia. This paper aims at analyzing the leaf anatomy of four species that could serve as support for taxonomic and ecological analysis. The preparation of the slides and anatomical cuts follows the methodology commonly used in plant anatomy. The species have in common: uniseriate epidermis composed of several cell types of varying sizes and shapes arranged in costal and intercostal zones, long cells with sinuous walls, cork cells paired with silicified cells, dome-shaped stomata with subsidiary cells triangular, and bicellular microhairs (cell basal and apical same size). Differ in the shape of the midrib, bulliform cells, silicified cells, macrohairs sharp, hooks, type of subsidiary cells and papillae. The analysis showed significant differences between species that may be useful for its delimitation.

Keywords: Olyra. Poaceae. Anatomy. Bamboo.

1

Dra. em Botânica, Professora adjunto III, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Instituto de Biologia. Telefone: 3107-3091. E-mail: <graciano@unb.br>.

2 Dra. em Ecologia, LPF, Serviço Florestal Brasileiro (SFB).

3 Dr. em Botânica, Professor Associado, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Instituto de Biologia.

4 Engenheira Florestal.

5 Aluna de Biologia e ex-Bolsista do CNPq (UNIP/BIOL), Brasília/DF, Brasil.

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INTRODUÇÃO O bioma cerrado está localizado no Planalto Central brasileiro e é o segundo maior do país em área (SANO; ALMEIDA, 1998). Sua biodiversidade é apontada como uma das maiores do planeta, com ocorrência de espécies bastante heterogêneas habitando sua flora.

Parte desta biodiversidade deve-se à família Poaceae (gramínea), que é um dos principais componentes da categoria arbustivo-herbácea do cerrado, cujos indivíduos são facilmente reconhecíveis, podendo ser herbáceos (capins) ou lignificados de hábito arbóreo (bambus), anuais ou perenes (FILGUEIRAS, 1988; MENDONÇA et al., 1998).

A subfamília Bambusoideae é comumente dividida em duas tribos: Olyreae, que inclue os bambus herbáceos, e Bambuseae, que compreende os bambus lenhosos (DAHLGREN; CLIFFORD; YEO, 1985; SODERSTROM; ELLIS, 1987; LONDOÑO, 1992; BURMAN; FILGUEIRAS, 1993; ZHANG; CLARK, 2000). Os bambus lenhosos e herbáceos diferem quanto à altura, ramificação e especialmente quanto à floração, que, no caso dos bambus herbáceos, acontece frequentemente e sem a morte do vegetal, ao contrário dos bambus lenhosos (SODERSTROM, 1981).

De acordo com Filgueiras e Santos-Gonçalves (2004, 2006), no Brasil ocorrem 34 gêneros e 232 espécies de bambus nativos, dentre as quais 174 espécies são consideradas endêmicas. Dentre os 34 gêneros, 16 são considerados gêneros do tipo herbáceo (ornamental), e 18, do tipo lenhoso.

O interesse por produtos derivados de bambu tem crescido no País e exterior. Além de se destacarem pela sua beleza, os bambus herbáceos constituem um recurso natural renovável com enorme potencial para o desenvolvimento econômico e social sustentável, por ser um valioso instrumento para gerar trabalho e renda, pois, sendo fácil o manejo, exige pouco investimento de capital.

Segundo Londoño (1992), a lâmina foliar das Poaceae é um órgão complexo que exibe uma ampla variação de caracteres anatômicos, como também morfológicos, que fornecem informações taxonômicas adicionais valiosas, mostrando assim que a anatomia vegetal pode auxiliar na compreensão de vários fenômenos relacionados ao corpo vegetal.

No entanto, a família Poaceae, embora tão representativa e importante, não é alvo de muitas investigações, particularmente as Bambusoideae, cuja estrutura interna exibe características utilizadas para propostas taxonômicas há mais de 150 anos (JUDD et al., 1999).

A anatomia foliar da tribo Olyreae ainda possui poucas informações anatômicas, mas os caracteres presença de células fusoides e invaginantes as caracterizam como “tipo bambusoide” (CALDERÓN; SODERSTROM, 1967; RENVOIZE, 1985, 1987; OLIVEIRA; LONGHI-WAGNER; LEITE, 2008). E, como caracteres distintivos para a tribo, são citadas células silicificadas crenadas perpendiculares à lâmina foliar (ELLIS, 1987; SODERSTROM; ELLIS, 1987).

O presente trabalho tem como objetivo contribuir para o conhecimento da estrutura anatômica da tribo Olyreae, envolvendo as espécies Olyra ciliatifolia Raddi, Olyra humilis Nees, Olyra latifolia L., e Olyra taquara Swallen ocorrentes no Distrito Federal e entorno, enfocando caracteres de valor taxonômico e ecológico, além de incentivar a conservação do bioma cerrado.

1 MATERIAL E MÉTODOS O material utilizado de Olyra ciliatifolia, O. humilis, O. latifolia, e O. taquara foi previamente coletado no Distrito Federal e entorno, e, logo em seguida, dividido em duas partes: a primeira parte armazenada em álcool 70% (JOHANSEN, 1940), a fim de se evitar a desorganização morfológica das células, e a segunda parte foi devidamente tratada e incorporada ao acervo do herbário do IBGE para servir de base para averiguações.

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Para confecção dos cortes transversais, porções da região mediana da lâmina foliar do 2º e 3º entrenó foram cortadas a mão livre em micrótomo de mesa. Os cortes foram clarificados em hipoclorito de sódio a 20% e posteriormente a 50%, lavados em água destilada e corados com azul de alcian:safranina 1% (5:1), e a montagem final foi realizada com resina (PAIVA et al., 2006).

As preparações da epiderme foliar (vista paradérmica) foram obtidas com a mistura de Franklin (KRAUS; ARDUIN, 1997), coradas com azul de metileno com bórax 1% e montadas com resina (PAIVA et al., 2006), possibilitando assim uma excelente visualização da epiderme de cada uma das espécies.

As lâminas foram observadas em microscópio óptico Olympus e fotomicrografadas em câmera digital Olympus, acoplada ao microscópio. As descrições seguiram metodologia de Ellis (1976, 1979) e Graciano-Ribeiro, Filgueiras e Santos-Gonçalves (2006).

2 RESULTADOS Os caracteres anatômicos analisados na lâmina foliar das quatro espécies e que foram considerados mais representativos estão listados na Tabela 1.

Vista frontal da epiderme (corte paradérmico) – A lâmina foliar das espécies analisadas está dividida em zona costal e zona intercostal, e estas diferem entre si e entre as espécies, na face adaxial e abaxial. a) Zona intercostal adaxial (Figura 3) – O. ciliatifolia apresenta até 13 fileiras de células. Os tipos celulares presentes nessa região são: células longas, células silicificadas, células suberosas, estômatos, macrotricomas pontiagudos, ganchos, espinhos, microtricomas e células buliformes. Em O. taquara, com até 15 fileiras, ocorrem os mesmos tipos celulares. Em O. latifolia, com 8-17 fileiras, observam-se os mesmos tipos celulares, exceto os macrotricomas pontiagudos, espinhos e ganchos. Em O. humilis, com até 10 fileiras, macrotricomas pontiagudos, espinhos e estômatos estão ausentes. b) Zona costal adaxial (Figura 3) - O. ciliatifolia apresenta 2-4 fileiras de células. Os tipos celulares presentes nessa região são: células longas, microtricomas, células silicificadas, células suberosas e raros ganchos e espinhos. O. taquara, com 3 fileiras, apresenta os mesmos tipos. Em O. latifolia, com até 5 fileiras, observam-se os mesmos tipos, exceto espinhos e ganchos. Entretanto, em O. humilis, com até 3 fileiras, além desses tipos, encontramos macrotricomas pontiagudos. c) Zona intercostal abaxial (Figura 5) - O. ciliatifolia apresenta até 13 fileiras de células. Os tipos celulares presentes nessa região são: células longas, células silicificadas, células suberosas, estômatos, microtricomas e papilas. Em O. humilis, com 7 fileiras, ocorrem os mesmos tipos celulares. Em O. latifolia, com até 17 fileiras, além desses tipos, encontramos espinhos e ganchos e, em O. taquara, com 18 fileiras, além dos ganchos, temos macrotricomas pontiagudos. d) Zona costal abaxial (Figura 5) - O. ciliatifolia apresenta até 5 fileiras de células. Os tipos celulares presentes nessa região são: células longas, microtricomas, células silicificadas e células suberosas. Em O. latifolia, com 5 fileiras, e em O. taquara, com 7 fileiras, ocorrem os mesmos tipos, entretanto, em O. humilis com 5 fileiras, além desses tipos, encontramos ganchos e macrotricomas pontiagudos. e) Células longas intercostais (Figuras 1, 2 e 4) – estreitas e longas, com paredes profundamente sinuosas em todas as espécies analisadas. f) Células longas costais – mais estreitas que aquelas presentes na Zona intercostal. g) Células silicificadas adaxiais (Figuras 1 e 2) – Em O. ciliatifolia e O. taquara são altas, estreitas e crenadas, cruciformes e quadradas. O. humilis e O. latifolia, além destas, têm células nodulares e halteriformes. Entretanto, na zona intercostal, ocorrem apenas altas, estreitas e crenadas, em todas as espécies.

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h) Células silicificadas abaxiais (Figuras 6, 7 e 8) - Em O. ciliatifolia, ocorrem altas, estreitas e crenadas, quadradas, cruciformes e halteriformes, sendo o primeiro tipo abundante. O. humilis, além destas, apresenta nodulares. Em O. latifolia, somente quadradas, cruciformes, raras halteriformes. Em O. taquara, aparecem nos formatos crenadas, halteriformes e nodulares. Em todas, na zona intercostal, somente altas, estreitas e crenadas. i) Células buliformes (Figuras 1-4) – Em O. ciliatifolia, com 2-5 fileiras, são retangulares com paredes delgadas e sinuosas, em O. humilis, com 2-4 fileiras, retangulares com paredes levemente espessadas e sinuosas. Em O. latifolia, com 3-4 fileiras e em O. taquara, com até 5 fileiras, apresentam formatos e tamanhos variados de quadradas a retangulares, paredes levemente espessadas e bastante sinuosas. j) Células suberosas (Figuras 2 e 8) – Todas as espécies apresentam formato levemente sinuoso a estreitas e quadradas. k) Papilas (Figuras 5 e 6) - O. ciliatifolia, apenas na face abaxial em ambas as zonas, distribuição irregular com formato arredondado; O. humilis, em ambas as faces e zonas, distribuídas em uma única fileira, com 4-8 papilas de pequenas e de formato arredondado na face abaxial, e em duas fileiras na face adaxial, sendo estas maiores e com formato cônico; em O. latifolia, apenas na face abaxial, com distribuição irregular e formato cônico e, em O. taquara, apenas na face abaxial, com distribuição irregular e formato variando de arredondado a cônico. l) Estômatos (Figuras 1, 4-8) – Em O. ciliatifolia, O. latifolia e em O. taquara, ocorrem em ambas as faces, sendo abundantes na face abaxial em O. taquara e em O. latifolia; em O. humilis, estão presentes apenas na face abaxial. O número de fileiras é variável. Em O. ciliatifolia, varia de 1 a 2 fileiras de cada lado, próximas à zona costal na face adaxial, e 3 na face abaxial; em O. humilis, estão ausentes na face adaxial, e 1-2 fileiras na face abaxial; em O. latifolia, 1-2 fileiras na adaxial e 4 na abaxial e, em O. taquara, 1 fileira na face adaxial e 8 na abaxial.

Em todas as espécies, ocorrem células subsidiárias triangulares, e, além desse tipo, também ocorrem raras células subsidiárias em cúpula. m) Estômatos com papilas (Figura 5) – Em O. ciliatifolia, geralmente oito papilas bifurcadas, em O. humilis geralmente quatro simples e, em O. taquara, oito pequenas bifurcadas. n) Microtricomas – Bicelulares, estão presentes em todas as espécies e em ambas as faces. São longos, com célula distal do mesmo tamanho da célula basal, mais frequentes na zona intercostal. Em O. humilis, em O. latifolia e em O. taquara, são abundantes na face abaxial. o) Macrotricomas – Pontiagudos, estão presentes apenas na face adaxial em O. humilis, na face abaxial em O. latifolia e em O. taquara, e em ambas as faces em O. ciliatifolia. p) Ganchos (Figura 2) – Presentes em O. humilis em ambas as faces, sendo abundantes na face adaxial. Em O. ciliatifolia, ocorrem apenas na face adaxial junto à nervura principal e, em O. latifolia e O. taquara, são raros na face abaxial. q) Espinhos – Presentes em O. humilis em ambas as faces, sendo abundantes na face adaxial. Em O. ciliatifolia são raros e ocorrem apenas na face adaxial junto à nervura principal e, em O. latifolia e O. taquara, são raros na face abaxial.

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Secção transversal da lâmina foliar – As lâminas foliares são planas com sulcos superficiais em O. humilis e O. latifolia. Apresentam epiderme uniestratificada com diferentes tipos celulares e estruturas. Na região da Ala notamos: a) Cutícula (Figura 15) – Todas as espécies apresentam cutícula espessa, exceto O. latifolia, cuja cutícula é delgada. b) Células epidérmicas adaxiais/abaxiais (Figura 16) – formato retangular ligeiramente maior na face adaxial. Na região dos feixes vasculares estas células geralmente estão lignificadas em todas as espécies. c) Células buliformes (Figuras 9-15) – Somente na face adaxial. Em O. ciliatifolia são retangulares, com 2-3 células, formato em leque próximo à nervura principal, atingindo aproximadamente 40-50% do mesofilo. Em O. humilis, possui geralmente 3 células, têm formato irregular, de arredondado a leque, chegando até 40% do mesofilo. Em O. latifolia, com 3-7 células, em leque, com paredes espessas, atingindo até 30-40% do mesofilo. Em O. taquara, com 3-7 células, com formato em leque, são maiores, atingindo até 40% do mesofilo. d) Mesofilo (Figuras 12-15) – Não ocorre diferenciação em parênquima paliçádico e lacunoso, podendo ser chamado de homogêneo em todas as espécies. Entretanto, todas apresentam células invaginantes e células fusoides. e) Células invaginantes (Figuras 9-10 e 13-15) – Notam-se dois tipos de células invaginantes: 1. células largas e altas com invaginações profundas, geralmente adjacentes à face adaxial; 2. células baixas e curtas com invaginações pequenas, geralmente presentes na face abaxial. Em O. ciliatifolia e em O. humilis, ocorre uma camada em cada face (1:1), em O. latifolia (2-3:1) e, em O. taquara (2:1, chegando a 4:2). f) Células fusoides (Figuras 12-15) – Em O. ciliatifolia são estreitas e longas, entre dois feixes vasculares geralmente temos 2 células fusoides separadas por 1-3 células parenquimáticas retangulares. Em O. humilis são longas e muito estreitas, com 1-2 células parenquimáticas retangulares separando-as; em O. latifolia, também são longas e estreitas, com apenas 1 célula parenquimática quadrada com leves ondulações separando-as. Em O. taquara, apresentam o mesmo formato, com 1-3 células parenquimáticas. g) Células raquimorfas – ausentes em todas as espécies. h) Fibras intercostais – ausentes em todas as espécies. i) Distância intervenal – de até 6 células em O. ciliatifolia, de até 4 células em O. humilis, de até 3, raro 4, em O. latifolia, e de até 5 células em O. taquara. j) Sistema vascular (Figuras 12-16) – Em todas as espécies os feixes vasculares são colaterais, sendo de 1ª e de 3ª ordem, exceto em O. taquara, que são de 1ª e de 2ª ordem. Os feixes vasculares de 1ª ordem caracterizam-se por dois elementos de metaxilema conspícuos, raramente três, lacuna de protoxilema, e floema envolto por fibras. Os feixes vasculares de 3ª ordem são menores e possuem elementos de metaxilema pouco conspícuos. Em O. ciliatifolia, todos os feixes são equidistantes, em O. humilis, O. latifolia e O. taquara, os feixes vasculares de 2ª e de 3ª ordem estão mais próximos da face abaxial. k) Bainha dos feixes vasculares (Figura 9) – Todos os feixes vasculares apresentam bainha dupla. A interna é completa e densamente esclerificada nos feixes vasculares de 1ª ordem e ligeiramente espessada nos feixes vasculares de 3ª ordem. A externa é parenquimática, com células isodiamétricas, é completa nos feixes vasculares de 3ª e incompleta nos de 1ª ordem na face abaxial. l) Extensão da bainha de feixes vasculares (Figura 9) – É comum extensão esclerenquimática em todos os feixes. Na face adaxial, geralmente uma fileira de células, enquanto na face abaxial forma-se uma pequena calota. m) Células Distintivas/Incolores – Ausentes em todas as espécies.

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Na nervura principal ou quilha (Figuras 9-11) observa-se uma nervura mediana proeminente que, em O. ciliatifolia, convexa na face adaxial e reta na face abaxial; em O. latifolia e em O. taquara, é convexa em ambas as faces, sendo mais acentuada na face adaxial. O. humilis difere das demais por apresentar nervura principal pouco distinta.

Quanto ao sistema vascular, é simples em O. ciliatifolia e em O. humilis com apenas um feixe vascular de 1ª ordem semelhante aos que ocorrem na ala. Já em O. taquara e O. latifolia o sistema vascular é complexo, com um feixe vascular de 1ª ordem e dois ou três feixes vasculares de 3ª ordem; diferencia-se um parênquima incolor acima dos feixes vasculares, com 1-2 camadas em O. ciliatifolia, até 6 camadas em O. latifolia, e até 7 camadas em O. taquara; e, na face adaxial, formam-se camadas de fibras.

Bordo – As células que compõem a epiderme nessa região são menores e com paredes densamente lignificadas recobertas por cutícula espessa. No mesofilo ocorrem células invaginantes e a porção distal é preenchida por muitas fibras chegando a formar um casquete pontiagudo. Os bordos apresentam ganchos em O. humilis.

3 DISCUSSÃO As quatro espécies estudadas apresentam características típicas da família Poaceae, como células da epiderme dispostas em fileiras paralelas ao eixo da lâmina foliar, presença de células buliformes, corpos silicosos, aqui descritos como células silicificadas; e características comuns aos bambus, como células fusoides dispostas perpendicularmente aos feixes vasculares e células invaginantes no mesofilo, e metabolismo C3 (BROWN, 1958; METCALFE, 1960; RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2001; JUDZIEWICZ et al., 1999; GPWG, 2001).

As células curtas, suberosas e silicificadas foram observadas em todas as espécies confirmando estudos de Soderstrom e Ellis (1987) que citam a presença de células silicificadas como um importante aspecto para Bambusoideae.

As células silicificadas observadas estão de acordo com Piperno e Pearsall (1998), que indicam para Olyreae, além do tipo crenado-irregular, variações bilobadas e cruciformes.

Calderón e Soderstrom (1973) citam papilas como um dos três tipos de elementos epidérmicos ocorrentes em Bambusoideae. Entretanto, em O. latifolia, estas não foram observadas e, nas demais espécies, foram mais frequentes nas células longas e nos estômatos, e somente em uma espécie ocorrem nas células buliformes.

Os estômatos estão distribuídos em fileiras nas zonas intercostais, próximo às zonas costais. Três das espécies são anfiestomáticas, com exceção de O. humilis, que é hipoestomática. Os estômatos podem estar rodeados por papilas ou não, como em O. latifolia.

Quando ocorrem, as papilas podem ser simples, como em O. humilis, ou bifurcadas, que variam entre densamente agrupadas, em O. ciliatifolia, ou não, como em O. taquara - essa variação foi observada em Raddia (OLIVEIRA; LONGHI-WAGNER; LEITE, 2008).

Macrotricomas geralmente não são mencionados nos estudos de Bambusoideae.

Entretanto, Gomes e Neves (2009), estudando lâmina foliar de Merostachys, os encontraram em duas espécies. Dentre as Olyras estudadas, os macrotricomas estão presentes em três espécies, excetuando-se O. humilis; enquanto os ganchos e espinhos foram observados em todas as espécies.

Os microtricomas (“microhairs”) bicelulares estão presentes em todas as espécies e em ambas as faces da epiderme. São do tipo panicoide (TATEOKA; INOUE; KAWANO, 1959), em bastonete, longos, tendo a célula basal com o mesmo comprimento da célula apical.

Os feixes vasculares nas espécies de Olyra são semelhantes aos observados nas demais Olyreae. Apresentam duas bainhas de feixe: a interna completa e esclerenquimática, e a externa, parenquimática, geralmente interrompida na face abaxial. Os feixes vasculares de 1ª e de 3ª ordem se posicionam em um mesmo nível, com pequenas variações em relação às faces adaxial e abaxial da epiderme. Estão presentes cordões de esclerênquima subepidérmico na face adaxial em direção a todos os feixes vasculares, já na face abaxial as

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fibras interrompem apenas as bainhas dos feixes vasculares de 1ª ordem, fato também relatado para Raddia (OLIVEIRA; LONGHI-WAGNER; LEITE, 2008).

Em três das espécies de Olyra (O. ciliatifolia, O. latifolia, e O. taquara), a nervura central é mais proeminente na face adaxial corroborando os dados encontrados por Oliveira, LonghiWagner e Leite (2008). Os feixes vasculares adjacentes ao feixe mediano apresentaram variações quanto ao número e presença, o que foi observado pelos autores anteriormente citados.

Nas espécies que apresentam nervura central proeminente (O. ciliatifolia O. latifolia e em O. taquara), ocorrem camadas de células parenquimáticas incolores, posicionadas acima do feixe vascular mediano, variando de 1 a 7 camadas, e são elas que definem a maior ou menor concavidade.

Na nervura central, encontramos fibras em ambas as faces, na face abaxial estão associadas ao feixe mediano; na face adaxial estão isoladas pelas células parenquimáticas. A presença de fibras abaxiais associadas ao feixe vascular mediano também ocorre em outros gêneros da tribo Olyreae (OLIVEIRA; LONGHI-WAGNER; LEITE, 2008); Os caracteres anatômicos encontrados confirmam os já citados para a subfamília Bambusoideae (ELLIS, 1987; JUDZIEWICZ et al., 1999; LONDONO; CLARK, 2002) e aqueles para a tribo (ELLIS, 1987; SODERSTROM; ELLIS, 1987).

A análise anatômica da lâmina foliar mostra algumas características comuns a todas as espécies analisadas: presença de células fusoides e células invaginantes; microtricomas com célula basal do mesmo tamanho que a célula apical; células buliformes com paredes sinuosas; formato triangular das células subsidiárias; predomínio de células silicificadas do tipo alta, estreita e crenada, além dos tipos quadrada, cruciforme e halteriforme; e células suberosas variando de estreitas e crenadas a estreitas e quadradas.

Os caracteres distintivos são: a presença/ausência de nervura principal, sistema vascular da nervura principal, número de camadas de células invaginantes, número de camadas de parênquima incolor, presença/ausência de espinhos, ganchos, macrotricomas e papilas.

Olyra humilis diferencia-se das demais por apresentar grande quantidade de papilas na face abaxial e ausência de nervura central proeminente e de estômatos na face adaxial. Em Olyra latifolia, as papilas estão ausentes e há até seis camadas de parênquima incolor na nervura central. Olyra ciliatifolia apresenta papilas grandes bifurcadas nos estômatos e papilas com distribuição irregular nas células longas. E em Olyra taquara o feixe vascular mediano da nervura central apresenta mais de dois elementos de metaxilema e 2-3 feixes vasculares adjacentes, além de 4:2 camadas de células invaginantes e papilas pequenas nos estômatos.

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Tabela 1 - Caracteres anatômicos diferenciais observados em Olyra.

O. ciliatifolia Convexa na face adaxial, reta na face abaxial

O. humilis

Sistema vascular 1 da quilha

Um feixe vascular de 1ª ordem

Um feixe vascular de 1ª ordem

Um feixe vascular de 1ª ordem e 2-3 feixes vasculares de 3ª ordem.

Parênquima incolor na N.P.

1-2 camadas

ausente

Até 6 camadas

Até 7 camadas

Sistema vascular 1 da ala

Feixe vascular de 1ª e de 3ª ordem

Feixe vascular de 1ª e de 3ª ordem

Feixe vascular de 1ª, 2ª ordem e raros de 3ª ordem

Feixe vascular de 1ª e de 2ª ordem

Nº de camadas de células 1 invaginantes

1:1, raro 2:1

1:1

2:1

4:2

Forma das células silicificadas 2 adaxial

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas, quadradas e cruciformes.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas quadradas, cruciformes, nodulares e raras halteriformes.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas (abundantes), quadradas e cruciformes.

Forma das células silicificadas 2 abaxial

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas, quadradas, cruciformes e halteriformes.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas, quadradas, cruciformes, nodulares e halteriformes.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: altas, estreitas, crenadas, quadradas, cruciformes, halteriformes e nodulares.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: quadradas, cruciformes e raras halteriformes.

Z. intercostal: altas, estreitas e crenadas Z. costal: crenadas, halteriformes e nodulares.

Quilha

1

Não diferenciada

O. latifolia Convexa em ambas as faces, sobretudo na face adaxial

O. taquara Convexa em ambas as faces, sobretudo na face adaxial 1 feixe vascular de 1ª ordem com até 4 vasos de metaxilema e 2-3 feixes vasculares de 2ª ordem.

Em ambas as faces

Somente na face abaxial

Em ambas as faces; abundantes na face abaxial

Em ambas as faces; abundantes na face abaxial

Forma das cél. subsidiárias dos 2 estômatos

Triangular, raro em cúpula

Triangular, raro em cúpula

Triangular, raro em cúpula

Triangular, raro em cúpula

Estômatos com 2 papilas

Papilas bifurcadas geralmente 8

Papilas simples geralmente 4

Ausentes

Forma das cél.

1,2 buliformes Macrotricomas (médios e com extremidade 2 pontiaguda)

Em leque.

Retangulares.

Arredondado a leque.

Retangulares.

Em leque. Quadradas a retangulares.

Pequenas papilas bifurcadas geralmente 8 Em leque. Quadradas a retangulares.

Em ambas as faces.

Somente na face adaxial.

Somente na face abaxial.

Somente na face abaxial.

Raros, na face abaxial.

Raros, na face abaxial.

Raros, na face abaxial.

Raros, na face abaxial.

Somente na face abaxial.

Distribuição: irregular.

Formato: cônico

Somente na face abaxial.

Distribuição: irregular.

Formato: arredondado a cônico

Estômatos

2

Espinhos

2

Raros, na face adaxial e próximo à N.P.

Ganchos

2

Somente na face adaxial próximo à N.P.

Papilas

Nota:

22

2

Somente na face abaxial.

Distribuição: irregular.

Formato: arredondado

Em ambas as faces, abundantes na face adaxial.

Presentes em ambas as faces – abundantes na face adaxial Em ambas as faces.

Distr. e Form.: 1 fileira na face abaxial, peq. e arred.; 2 fileiras na face adaxial, maiores e cônicas

1

- Observações feitas em cortes transversais;

2

- Observações feitas em cortes paradérmicos.

Figuras 1–4 – Vista frontal da epiderme adaxial de Olyra ciliatifolia (1), Olyra humilis (2), Olyra latifolia (3), Olyra taquara (4) mostrando zona intercostal (ZI), zona costal (ZC), células longas (CL), células buliformes (CB), células suberosas (CSU), células silicificadas (CS), estômatos (ES), ganchos (GA).

Figuras 5–8 – Vista frontal da epiderme abaxial de Olyra ciliatifolia (5), Olyra humilis (6), Olyra latifolia (7), Olyra taquara (8) mostrando zona intercostal (ZI), zona costal (ZC), células longas com papilas (CLP), células longas sem papilas (CL), células suberosas: alta e estreita (CSU), células silicificadas quadradas (CS), células silicificadas: alta, estreita e crenada (CSA) e estômatos (ES).

23

Figuras 9-11 – Secção transversal da lâmina foliar na região da nervura principal de O. humilis, (9), O. latifolia (10), O. taquara (11), mostrando feixes vasculares de 1ª, 2ª e 3ª ordem (FV1, FV2 e FV3), bainha esclerenquimática interna (BI), bainha parenquimática externa (BE), extensão da bainha (EX), parênquima (PA), esclerênquima (ESC), células fusoides (CF), células invaginantes (CI), células buliformes (CB) e macrotricomas (MA).

Figuras 12-16 – Secção transversal da lâmina foliar na região da ala de O. ciliatifolia (12), O. humilis (13), O. latifolia (14), O. taquara (15), detalhe do feixe vascular de 2ª ordem em O. taquara (16). Observa-se mesofilo homogêno, cutícula espessa (seta), epiderme face adaxial (AD), epiderme face abaxial (AB), células buliformes (CB), células fusoides (CF), células invaginantes (CI), feixes vasculares de 1ª, 2ª e de 3ª ordem (FV1, FV2 e FV3), macrotricoma (MA), papilas (PAP) e gancho (GA).

24

2 ARTIGOS SOBRE CULTIVO E M ANEJO 2.1 VIABILIDADE DO EMPREGO DO RESÍDUO INDUSTRIAL LAMA DE CAL COMO UMA ALTERNATIVA PARA A PRODUÇÃO DO BAMBU DA ESPÉCIE Bambusa vulgaris Schrad Eliza Rosário Gomes de Albuquerque1; Egídio Bezerra Neto2; German Hugo Gutiérrez-Céspedes3 RESUMO No processo de fabricação de papel, sobra um subproduto chamado “lama de cal”, que se recomenda não seja abandonado indiscriminadamente, nem despejado nos rios, para evitar contaminação. Em virtude da sua riqueza em cálcio, estima-se que a lama de cal, em uma determinada dosagem, possa ser útil à agricultura, seja em substituição à calagem, ou como fonte de cálcio, macronutriente essencial a todas as plantas. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, constando de cinco tratamentos com seis repetições. Esses tratamentos -1 consistiram na aplicação de lama de cal nas dosagens equivalentes a zero, 1, 2, 4 e 8 t.ha .

Este estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica do emprego do resíduo industrial lama de cal como uma alternativa de redução do custo da produção do bambu da espécie Bambusa vulgaris Schrad.

Palavras-chave: Bambusa vulgaris. Correção. Lama de Cal. Resíduo.

ABSTRACT In the process of papermaking, a leftover byproduct called “lime sludge", which is not recommended that it be abandoned carelessly, or dumped into rivers, to prevent contamination.

Because of its richness in calcium, it is estimated that the lime mud in a certain dosage, may be useful to agriculture, either as a substitute for lime, or as a source of calcium, essential macronutrient for all plants. The experiment was conducted in greenhouse counting of five treatments with six replicates where treatments had been the starting of the application of lime -1 sludge at rates equivalent to zero, 1, 2, 4 and 8 t.ha . This study aimed to evaluate the technical feasibility of the use of industrial waste lime sludge as an alternative for the production of bamboo species Bambusa vulgaris Schrad.

Keywords: Bambusa vulgaris. Correction. Lime sludge. Residue.

INTRODUÇÃO O uso crescente de tecnologias tem originado uma preocupação, também crescente, com o reaproveitamento de rejeitos, resíduos ou detritos. Pawlowsky (1976) já fazia referência ao aproveitamento de resíduos, observando que os despejos podem ser considerados como matéria-prima de custo zero, e que sua recuperação proporcionaria um retorno razoável do investimento feito na aquisição dos equipamentos.

Na indústria de celulose e papel, há a geração de um resíduo descrito por Bergamin et al. (1994) como originário da etapa de caustificação, no processo de recuperação do licor de cozimento, onde é utilizada a cal hidratada.

1

Estudante de mestrado em Química da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife/PE. 2 Professor Associado do Departamento de Química – Área de Química Agrícola da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife/PE. CEP 52171-900.

3 Engenheiro Florestal da Empresa AGRIMEX – Agro Industrial Mercantil Excelsior S/A. BR 101 Norte, Goiana/PE. E-mail: <germangutierrez@joaosantos.com.br>.

25

Esporadicamente, o forno de cal sofre um descarte de uma "lama de cal", sólida e de coloração cinza claro, homogênea e sem odor característico. Este material, de reação alcalina, qualifica-se como possível sucedâneo do calcário na correção da acidez do solo, tão comum no Brasil.

Os bambus correspondem a um conjunto de plantas pertencentes à família Poaceae e sub-família Bambusoideae. Reúnem cerca de 1250 espécies divididas em mais de 75 gêneros (SHANMUGHAVEL; FRANCIS, 1996), e acredita-se que existam muitas outras ainda desconhecidas. Beraldo et al. (2003) mencionam que a maior diversidade de espécies é encontrada nos continentes asiático e americano. Os bambus, devido às características do seu colmo, são considerados por Pereira (2001) como plantas lenhosas, monocotiledôneas, pertencentes às angiospermas.

Ecologicamente, é uma planta de grande eficiência no sequestro de CO2 atmosférico, em virtude de sua elevada produtividade e velocidade de crescimento (RIBEIRO, 2005). O colmo pode se apresentar com variados tons de cores como preto, vermelho, azul, violeta, tendo os tons verde e o amarelo como os principais. Resistem a temperaturas abaixo de zero, principalmente os leptomorfos ou 'runners', e a temperaturas tropicais, principalmente os paquimorfos ou 'clumpers' (TOMAZELLO FILHO; AZZINI, 1987).

Os vários tipos de bambu compreendem desde espécies de pequeno porte, de 10 cm a 3 m de altura, com diâmetros de 0,5 a 5 cm, utilizadas principalmente em ornamentação, até espécies gigantes que podem atingir cerca de 40 metros de altura com diâmetros que variam de 10 a 30 cm (NUNES, 2005).

A planta de bambu é formada pelos sistemas subterrâneos de rizomas e raízes, e parte aérea de colmos, galhos e folhas. A planta pode apresentar flores ou frutos, por vez, ou ambos, simultaneamente. Os colmos são a parte que mais facilmente distingue uma espécie de bambu de outra, por terem tamanhos, diâmetros, cores e texturas diferenciadas. As folhas não crescem diretamente de uma gema dos galhos, sendo, na verdade, lâminas de folhas caulinares. Estas lâminas tornam-se bem mais alongadas nos galhos do que nos colmos, tomando a forma e a função fotossintética de uma folha. Nos galhos, estas folhas estão conectadas à bainha por uma projeção de sua veia principal, em forma de uma curta haste (FILGUEIRAS 1988; RIBEIRO, 2005).

A taxonomia botânica encontra dificuldades para uma classificação completa de algumas espécies de bambu, uma vez que para isso torna-se necessária a coleta e análise de flores e frutos da planta. Sabe-se que a maioria das espécies de bambu floresce uma única vez, ao final do seu ciclo de vida, fenômeno que ocorre em um período de cinquenta a cem anos, o que torna muito difícil o estudo completo das espécies, necessitando de continuidade das pesquisas a longo prazo.

Apesar do elevado potencial, são poucas as pesquisas no Brasil dirigidas para as áreas silvicultural e tecnológicas, bem como os estudos sobre a estrutura dos colmos de bambu (TOMAZELLO FILHO; AZZINI, 1987).

Segundo Londoño (1999 apud SILVA, 2007), o bambu (Bambusa vulgaris Schrad) possui os colmos eretos embaixo e arqueados no topo, altura entre 10 e 20 m e diâmetro de 4 a 10 cm. É muito usado para a construção de barcos, como estacas verticais, em construções temporárias, como matéria-prima para papel, etc. É cultivado em áreas com precipitação anual entre 1.300 a 3.800 mm. Quando em locais muito secos, perde a maioria de suas folhas, e, nessas áreas, é utilizado principalmente em cercas. Esta espécie não suporta longas inundações, cresce em solos de qualquer textura com pH entre 4,5 e 7,5, porém não suporta níveis elevados de sal no solo (FRANCIS, 1993).

Bambusa vulgaris variedade vulgaris floresce raramente. Quando isto ocorre, a maioria das sementes é estéril (FILGUEIRAS, 1988; FRANCIS, 1993). Após o florescimento, ocorre a morte de toda a touceira, inclusive do rizoma.

Quase toda área cultivada no Brasil é oriunda de reprodução vegetativa, que pode ser feita a partir do colmo, de pedaços do rizoma ou mesmo de um único nó. Em qualquer um dos casos, o material vegetal é enterrado e recoberto por uma camada de matéria orgânica (FRANCIS, 1993).

26

O Bambusa vulgaris é usado com vários propósitos, entre eles, a construção de pontes, andaimes, postes, podendo ainda ser usado como material de construção, na produção de móveis, e no artesanato. Na Ásia, aproximadamente 80% do uso desta variedade de bambu ocorre como material de construção (FRANCIS, 1993).

O bambu oferece seis vezes mais celulose que o pinheiro, até mesmo o de crescimento mais rápido. Suas fibras são muito resistentes e têm qualidade igual ou superior à fibra da madeira (BONILLA, 1992). O Brasil é o único país da América do Sul a ter uma indústria de papel de bambu (VASCONCELLOS, 2006).

O Brasil tem a maior plantação comercial de bambu das Américas, e pode se orgulhar de ter a única empresa de beneficiamento e produção de papel de bambu da América Latina: a CEPASA - Celulose e Papel de Pernambuco S.A. Para Ghavami (1996), o que diferencia de imediato o bambu de outros vegetais é a sua alta produtividade. Dois anos e meio após ter brotado do solo, o colmo de bambu já possui resistência estrutural, não havendo neste aspecto nenhum concorrente no reino vegetal. Os bambus são as plantas estruturais de mais rápido crescimento na Terra. O recorde de crescimento diário, medido nos limites de Kioto, em 1956, foi de 121 cm em 24 horas, verificado numa planta de Phyllostachys bambusoides (UEDA, 1981).

Um manejo adequado do bambual, com uma organização do plantio, controle de corte, extirpação de mazelas, condicionamento do solo e uso de fertilizantes, aumenta o rendimento e permite a obtenção de colmos de qualidade superior.

Na Índia, a vida das pessoas, sejam elas urbanas ou rurais, depende muito do bambu. O bambu é tão importante para este país a ponto de ser possível afirmar que é uma planta necessária do berço ao crematório de um indiano. “A utilização de bambu na Índia é de aproximadamente 9,5 milhões de toneladas por ano” (VARMAH; PANT, 1980).

Na Índia, por exemplo, segundo Varmah e Pant (1980), 4,9 milhões t/ano são usados para fabricar papel e, ainda assim, faltavam, para suprir a demanda interna, aproximadamente 3 milhões de toneladas. O bambu tem um impacto muito grande sobre a economia indiana, o que o torna uma planta indispensável àquela sociedade.

Segundo Kleinhenz e Midmore (2001), no continente asiático a taxa de consumo per capita é de 12 kg de bambu por ano, e autores como Sastry (1998) descreveram o consumo de 20 milhões de toneladas por ano de produtos advindos do bambu na China.

A produção total de bambu na China é de 8 milhões de toneladas por ano, o que equivale a economia de mais de 8 milhões de toneladas de madeira ano, pois o aproveitamento do bambu é maior que o das árvores. A exploração racional dos recursos de bambu tem um grande valor para o desenvolvimento econômico e para a proteção ambiental na China (QISHENG; SHENXUE; YONGYU, 2003).

O bambu é um importante recurso de biomassa, muito usado pelos povos asiáticos devido a sua versatilidade e estabilidade.

O bambu acompanha a evolução do homem, desde a pré-história, principalmente no Extremo Oriente. Foi utilizado, por exemplo, na construção da cúpula do Taj Mahal, no século 16, na Índia; no primeiro filamento utilizado em uma lâmpada por Thomas Edison, no século 19; e na construção da estrutura do 14-Bis, por Santos Dumont, no início do século 20 (REVISTA FATOR, 2009).

Como afirmam Beraldo et al. (2003), entre as matérias-primas lignocelulósicas, o bambu possui grandes possibilidades agronômicas e tecnológicas. Isto porque apresenta perenidade das touceiras, rápido desenvolvimento vegetativo, ciclos de colheita curtos e elevados níveis de produção. É viável em terrenos marginais e com elevada declividade, além de ser eficiente na proteção contra erosão.

“Rico em nutrientes, serve como alimento, pode ser transformado em vinagre; a matériaprima vira peça artesanal e pode contribuir para atividades ecologicamente corretas; quando orgânico, pode ser utilizado como adubo, carvão e repelente natural; se cultivado às margens dos rios, ajuda a conservar a limpeza da água e do solo. Esse é o bambu, uma planta com 27

inúmeras utilidades e que vem cada vez mais se transformado em alternativa de renda aos produtores” (GABRIELI, 2006).

1 GERAÇÃO DA LAMA DE CAL A PARTIR DA INDÚSTRIA DE PAPEL Desde a década de 50, a produção de polpa de celulose é um segmento industrial que vem crescendo, em média, 9% ao ano. Hoje, o Brasil é o sétimo produtor mundial contribuindo com 4% da produção e, além disso, é o maior produtor de celulose de eucalipto. A atividade de produção de celulose no Brasil atingiu em 2004 mais de 9,5 milhões de toneladas.

(BRACELPA, 2005). Para se ter uma idéia, somente o estado da Bahia possui três fábricas de celulose, uma localizada no Pólo Petroquímico de Camaçari e duas no sul do estado.

A madeira, que é um recurso renovável, é a principal fonte de celulose para a fabricação de polpa e papel. Ao processá-la, a indústria produz também uma grande quantidade de resíduos, tais como: cascas de madeira, cinzas de combustão de matéria vegetal, lama de cal e lodo biológico (BRACELPA, 2005).

Segundo Nolasco (2002), os resíduos da indústria de papel podem ser usados na produção de blocos cerâmicos, decorrendo um benefício para a sociedade devido a melhor destinação do resíduo que, em vez de permanecer em aterros industriais apresentando riscos de contaminação do solo e dos recursos hídricos, exigindo monitoramento constante pela decomposição do material, transforma-se em produtos que podem ser utilizados na construção civil.

A mesma pesquisadora (NOLASCO, 2002) incorporou de 10% a 30% de resíduos da fabricação de papel compostos de fibras de celulose e caulim na produção de blocos cerâmicos. O produto revelou-se excelente isolante termoacústico, podendo ser empregado na produção de blocos, tijolos, painéis-sanduíches, placas para forro, entre outros.

Em relação à lama de cal, e de acordo com o levantamento bibliográfico realizado, as destinações mais empregadas atualmente são: Aterro Industrial – procedimento adotado também na unidade industrial da Bahia Pulp, situada no Complexo Industrial de Camaçari Compostagem / Adubação, e Construção Civil / Materiais para Revestimentos Cerâmicos.

A Empresa Vida comercializa o resíduo com o rótulo de “Macro Cálcio”. Segundo essa empresa, a indústria de celulose gera um material rico em cal, praticamente puro carbonato de cálcio, o qual é amplamente utilizado como corretivo de acidez de solos, nos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná.

Segundo Oliveira (2000), a composição química típica do resíduo tem caráter alcalino devido à presença de carbonatos e eventualmente de hidróxidos. A lama de cal pode ser utilizada para tratamento e neutralização de efluentes ácidos.

Oliveira (2000), em seus estudos sobre reaproveitamento do resíduo de lama de cal, através de caracterização físico-química, observou em sua constituição SiO2 (0,37%), Al2O3 (0,66%), Fe2O3 (0,09%), CaO (51,01%), MgO (0,83%), Na2O (0,74%), K2O (0,04%), SO4 (3,61%).

Dos métodos de produção de pasta celulósica utilizando processos químicos alcalinos, o processo Kraft, ou "ao Sulfato", é o mais utilizado. No Brasil, cerca de 81% da produção de pasta química é feita pelo processo Kraft. O processo consiste de duas fases: a fabricação da polpa, seguida pela conversão a papel. Apesar da denominação, "ao sulfato", o processo utiliza o hidróxido de sódio (NaOH) e o sulfeto de sódio (Na2S) para digestão da madeira e posterior produção de pasta celulósica e papel (SHREVE; BRINK JÚNIOR, 1980).

Inicialmente, a madeira é partida e descortiçada até formar os cavacos que, em seguida, alimentam os digestores (reatores) juntamente com o licor branco de cozimento contendo os reagentes ativos (mistura aquosa de NaOH e Na2S). É durante o cozimento, a cerca de 170ºC, mantido por no máximo duas horas, que ocorre a hidrólise das ligninas da madeira que se transformam em álcoois, ácidos, mercaptanas, sulfetos e terebintina, que emanam um cheiro desagradável.

28

Após a etapa de cozimento, a mistura contendo o licor negro diluído e a pasta de celulose parda é lançada num tanque de descarga. Em seguida, passa pelos filtros onde a pasta é lavada e separada do licor negro diluído.

A pasta, depois da separação do licor negro, é encaminhada para o processo de branqueamento. A partir desta etapa, começa a fase de regeneração química, que consiste na recuperação dos reagentes do licor de cozimento.

O licor negro diluído contém aproximadamente 20% de sólidos, além de compostos orgânicos de enxofre, sulfeto de sódio, carbonato de sódio (Na2CO3), sulfato de sódio (Na2SO4), hidróxido de sódio, etc.

Este licor negro diluído é concentrado nos evaporadores alcançando até 70% de sólidos.

Adiciona-se Na2SO4 à massa negra resultante, que é queimada na caldeira, decompondo todos os compostos orgânicos remanescentes, liberando calor e dióxido de carbono (CO2). Os compostos de enxofre passam por uma série de reações: Redução do Sulfato a Sulfeto: Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2 ↑ Conversão dos compostos orgânicos de sódio em carbonato de sódio.

Assim, a massa fundida é composta, principalmente, de Na2CO3 e Na2S, formando o licor verde. Na unidade de causticação, o licor verde é tratado com hidróxido de cálcio [Ca(OH)2], produzindo o licor branco.

Na2CO3 + Ca(OH)2 →2NaOH + CaCO3↓ As impurezas são sedimentadas, e o carbonato de cálcio [CaCO3] precipita, formando uma lama chamada “Lama de Cal”. Esta lama é enviada a um forno cilíndrico rotativo, onde é calcinada a aproximadamente 900ºC, para regenerar o óxido de cálcio (CaO) que é reutilizado no processo.

CaCO3 → CaO + CO2↑ O CaO (cal virgem) assim formado é misturado com água para obter o Ca(OH)2, que é usado em seguida na causticação do licor verde.

CaO + H2O → Ca(OH)2 O hidróxido de sódio formado na causticação, mais o Sulfeto de Sódio formado na combustão da caldeira, são enviados aos digestores como licor branco de cozimento, completando, assim, o ciclo de recuperação.

Muitas vezes, o maior problema encontrado no processo de regeneração dos licores de digestão dentro da unidade de causticação é o subdimensionamento do forno de cal, que não consegue calcinar todo o CaCO3 formado, gerando deste modo o resíduo de “Lama de Cal”.

Nestas condições, a unidade fabril é obrigada a comprar e repor cal virgem nova para completar a recuperação dos reagentes.

Na indústria de celulose e papel, há a geração de um resíduo, descrito por Bergamin et al. (1994) como originário da etapa de causticação, no processo de recuperação do licor de cozimento, onde é utilizada a cal hidratada. Esporadicamente, o forno de cal sofre um descarte de uma "lama de cal" sólida e de coloração cinza clara, homogênea e sem odor característico.

Este material, de reação alcalina, qualifica-se como possível sucedâneo do calcário na correção da acidez do solo, tão comum no Brasil.

29

Para ocorrer a variação de pH de saturação por bases e a mobilidade de cátions básicos no perfil do solo é fundamental a ausência de cátions ácidos nas camadas mais superficiais; uma vez que a prioridade das ligações será com esses cátions ácidos, vale lembrar que a redução desses cátions ácidos ocorre quando o pH em água atinge valores de 5,2 e 5,5 (RHEINHEIMER et al., 2000). +

2+

2+

O deslocamento de cátions básicos (K , Ca e Mg ) é ainda dificultado com a adsorção pelas cargas negativas variáveis geradas com a elevação do pH (CAIRES et al., 2004).

Portanto, a mobilidade dos cátions básicos no perfil do solo pode ser favorecida quando eles formarem pares iônicos, e isto só ocorrerá quando a constante de estabilidade do cátion básico-ligante for maior que a do cátion básico-solo e a constante de estabilidade de cátions ácidos-ligantes for menor que a dos cátions ácidos-solo (AMARAL et al., 2004). A formação de pares iônicos entre os cátions do solo e os compostos inorgânicos pode ocorrer com os próprios produtos da dissolução do corretivo ou de ânions liberados pela exudação radicular na 332rizosfera como OH e HCO , além de outros ânions como nitrato (NO ),sulfato (SO4 ) e cloreto (Cl ), provenientes da mineralização de adubos ou da decomposição de resíduos vegetais do solo pelos microrganismos, na camada superficial (ROSOLEM; FOLONI; OLIVEIRA, 2003).

O resíduo lama de cal tem a capacidade de neutralizar a acidez e possibilitar o deslocamento de nutrientes no perfil do solo, e pode ser usado como material alternativo ao calcário, podendo ser comparado a um calcário calcítico (STAPPE; BALLONI, 1988; 2+ 2+ GUERRINI; VILLAS BÔAS, 1996), uma vez que disponibiliza Ca e Mg , e por existir em sua composição CaO, CaOH, SiCO3, NaOH, além de CaCO3 e MgCO3. É provável que a lama de cal tenha a vantagem de reduzir a acidez do solo mais rapidamente que o calcário, até mesmo em profundidade, uma vez que apresenta óxidos e hidróxidos de cálcio, compostos mais solúveis que os carbonatos contidos no calcário, permitindo que os produtos da reação de dissociação apresentem maior mobilidade no solo (ALCARDE, 1992; QUAGGIO, 2000).

2 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado na casa de vegetação do Departamento de Química da UFRPE e constou de seis tratamentos com seis repetições totalizando 36 parcelas representadas por vasos de plástico com capacidade para 8 dm³, sendo cultivada uma planta por vaso. Os tratamentos foram doses de lama de cal equivalentes a zero (testemunha), 1, 2, 4, -1 8 e 16 t.ha (Tabela 1). Foi coletado solo em área de cultivo comercial de bambu, na região norte do estado de Pernambuco. Na casa de vegetação, o solo foi destorroado, peneirado (malha de 2 mm) e seco ao ar. Amostras de solo foram conduzidas ao laboratório para as análises físicas e químicas (EMBRAPA, 1997). Em cada balde com capacidade para 8 dm³ foram adicionados 7 dm³ de solo e em seguida a dose de lama de cal equivalente a cada tratamento. A lama de cal foi incorporada ao solo e em seguida o solo foi irrigado com água potável até início da drenagem. Os baldes foram munidos de sistema de drenagem e o drenado foi reposto nos respectivos baldes, para evitar alterações nos tratamentos.

Mudas de bambu, com cerca de 10 cm de altura, obtidas por micropropagação, foram medidas e pesadas, e em seguida transplantadas para os vasos com o solo devidamente preparado. As plantas foram cultivadas por três meses, sendo realizadas três irrigações semanais até início da drenagem. Foi realizado um acompanhamento diário das plantas para verificar qualquer sintomatologia de deficiência nutricional ou toxidez, bem como problemas relacionados a pragas e doenças. Semanalmente foi feita a medição da altura das plantas e contagem do número de brotos emitidos. A coleta do material vegetal foi realizada no terceiro mês após o transplante, e foi avaliada a biomassa fresca das folhas, ramos e caule.

30

Tabela 1 - Especificações dos tratamentos do experimento em casa de vegetação.

(1)

T1 T2 T3 T4 T5 (1) (2)

(2)

DOSE -1 (t.ha ) 0 1 2 4 8

TRATAMENTO

DOSE -1 (g.vaso ) 0 3,5 7,0 14,0 28,0

-1

= Equivalente a t.ha de lama de cal em condições de campo; -1

= Quantidade de lama de cal em g.vaso no experimento em casa de vegetação;

O tecido vegetal colhido foi seco em estufa com circulação de ar a 65°C até peso constante, e em seguida determinada a biomassa seca. A matéria seca foi triturada em moinho de facas para posterior análise de teores dos macro e micronutrientes essenciais (BEZERRA NETO; BARRETO, 2004). Também foram feitas análises com relação ao comportamento do solo com relação a seu pH, pois o resíduo lama de cal tem como proposta inicial ser utilizado como corretivo da acidez do solo.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A utilização da lama de cal como possível fertilizante na adubação do bambu pode resultar num acréscimo de elementos disponíveis que contribuem para a fertilidade do solo tornando este mais rico, resultando em um aumento de sua biomassa, como se pode observar na Tabela 2. Apesar de não haver uma melhora no número de brotos, o aumento da dose de lama de cal proporcionou um aumento no peso do colmo e galho com média de 30,7 gramas para o tratamento com dosagem equivalente a 2 toneladas por hectare. Já a respeito da altura das plantas, o tratamento com a dosagem máxima (8 toneladas por hectare) proporcionou altura de 42,4 cm na haste principal.

Tabela 2 - Efeito da aplicação de lama de cal no número de brotos, número de folhas, altura, e biomassa fresca do bambu.

TRATAMENTO T1 T2 T3 T4 T5

Número de brotos 4,3 3,7 3,8 3,5 3,2

Número de folhas 114,6 117,0 134,5 112,5 126,8

Altura (cm) 41,8 36,2 39,5 40,1 42,4

Peso das Folhas (g) 22,7 22,1 25,4 20,0 21,7

Peso colmo e galho (g) 29,1 28,9 30,7 24,4 27,8

Com base nos resultados expressos na Tabela 3, pode-se observar o efeito de doses crescentes do resíduo no solo, sendo os maiores valores de pH do solo obtidos com a -1 aplicação da dose equivalente a 8 mg.ha . A adição da lama de cal apresentou um comportamento linear crescente com relação não só ao pH como também a elementos como fósforo e cálcio. A pequena baixa com relação ao elemento potássio provavelmente deve ser atribuída ao aumento do pH e à provável competição do elemento com o cálcio.

31

Tabela 3 - Efeito da aplicação de lama de cal na fertilidade do solo.

TRATAMENTO Testemunha 1 t/ha 2 t/ha 4 t/ha 8 t/ha

pH 5,72 5,76 5,76 5,9 6,02

P

(1)

2 2,6 6,6 6,6 5,2

K

(2)

77,6 75,8 62 72,4 58,4

Ca

(3)

3,8 3,92 4,12 3,88 4,02

Mg

(4)

0,584 0,628 0,982 0,782 0,75

S

(5)

4,752 4,876 5,414 5,034 5,078

CTC

(6)

6,76 6,934 7,304 7,12 7,0348

V

(7)

70,17 70,326 204,642 70,576 71,732

(1) Teor de fósforo (P); (2) Teor de potássio (K); (3) Teor de cálcio (Ca); (4) Teor de magnésio (Mg); (5) Soma de bases (S); (6) Capacidade de troca catiônica (CTC); (7) Saturação de bases (V); (8) Matéria orgânica (MO).

O resíduo lama de cal constitui-se predominantemente de carbonato de cálcio e hidróxido de sódio, podendo ser comparado a um calcário calcítico (STAPPE; BALLONI, 1988; GUERRINI; VILLAS BÔAS, 1996).

CONCLUSÃO Os resultados obtidos nos ensaios nos permitem concluir que o material testado é um possível corretivo agrícola de solo, além de apresentar elementos como o cálcio, podendo ser utilizado na adubação do solo para reposição deste elemento.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALCARDE, J. C. Corretivos da acidez dos solos: características e interpretações técnicas. São Paulo: ANDA, 1992. 26 p. Boletim Técnico nº 6.

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2.2 AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DE UM BAMBUZAL DE MOSSÔ (Phyllostachys pubescens) NO MUNICÍPIO DE FAZENDA RIO GRANDE – PARANÁ Fabiano Ostapiv1; Marcos Tadeu Tibúrcio Gonçalves2 RESUMO Este trabalho busca indicar, através da revisão de literatura, algumas boas práticas para o manejo de bambuzais alastrantes como é o caso do bambu mossô, espécie plantada no Sul do Brasil. Além disso, neste trabalho foi estudada a estrutura de um bambuzal de mossô, de 35 anos de idade, localizado na região metropolitana de Curitiba, Paraná. Através da contagem, medição de diâmetros e classificação das idades dos colmos através de indicadores visuais de idade existentes nos colmos, foi avaliada a produção de colmos do bambuzal. Apesar do manejo inadequado praticado no bambuzal, ainda assim a produção de colmos foi considerada boa.

Palavras-chave: Bambuzal. Mossô. Idade de Colmos. Manejo.

ABSTRACT This paper seeks to indicate, through literature review, some good practices for management of bamboo spreading such as mosso bamboo, specie planted in southern Brazil. In addition, this paper studied the structure of a mosso bamboo plantation with 35 years old, located in the metropolitan region of Curitiba city in Paraná state. Through counting, measuring diameters and classification of ages of the culms, through visual indicators that exist in the old culms, was evaluated the production of culms in bamboo plantation. Despite the inadequate management practiced in the bamboo plantation, the culms production was considered good.

Keywords: Bamboo Plantation. Mosso. Age of Culms. Management.

1 INTRODUÇÃO 1.1 O BAMBU MOSSÔ O Phyllostachys pubescens é uma espécie de bambu alastrante3, de clima subtropical, largamente utilizada em países asiáticos como alimento e como matéria-prima industrial, servindo desde a agricultura familiar à grande indústria. O bambu mossô é a principal espécie de bambu cultivada no Japão e na China. Neste país, que tem mais de 500 espécies de bambus diferentes, os bambuzais de mossô ocupam 70% da área total de bambuzais plantados e nativos, algo em torno de 3,1 milhões de hectares em 2000, conforme mostra Zhou (2003a). Em termos comparativos, a floresta de Pinus no Brasil ocupava aproximadamente 1,8 milhão de hectares em 2002, segundo a Sociedade Brasileira de Silvicultura (2003). Para Ueda (1981), Hsiung (1987) e Yu (2007), o mossô é uma das principais espécies de bambu destinadas à utilização econômica existentes no mundo. Xingcui (2004) explica que para os chineses o mossô é considerado o rei dos bambus.

1

Professor do Departamento de Mecânica – UTFPR Curitiba. Doutor em Eng. Mecânica, UNESP-FEG. E-mail: <fabianoostapiv@utfpr.edu.br>.

2 Prof. de Eng. Industrial Madeireira - UNESP ITAPEVA e da Pós-graduação em Eng. Mecânica da UNESP–FEG. E-mail: <tadeu@unesp.itapeva.com.br>.

3 As espécies de bambus são classificadas normalmente como alastrantes, entouceirantes ou mistas, segundo sua forma de propagação.

35

1.2 PRODUTIVIDADE Nomura, Tomazello Filho e Azzini (1986), levantam os parâmetros de produção florestal, apresentados na Tabela 1, para as espécies de pinus e eucaliptus sujeitas a boas práticas de manejo no Brasil. Zhou (2003b) apresenta valores possíveis de produção de biomassa de mossô por hectare ano na China.

Tabela 1 - Produção de biomassa.

Espécies Pinus Eucalyptus Mossô

Produção de lenho 3 (m / ha / ano) 30 60 -

Produção de lenho e colmos (ton / ha / ano) Condição verde 17 45 15 a 40

Fonte: Nomura; Tomazello Filho; Azzini, 1986; Zhou, 2003b.

Nomura, Tomazello Filho e Azzini (1986) explicam que o tempo de colheita do Pinus e do Eucalyptus é grande, ao passo que o tempo de rotação da cultura é pequeno, normalmente 7, 14 e 21 anos para o Eucalyptus, e 6, 12 ou 20 para o Pinus. Isto constitui um sistema perigoso que pode tornar o solo estéril exigindo muito fertilizante para garantir futuros reflorestamentos.

Já os bambus, apresentam ciclos de replantios de longa rotação que tornam esta espécie uma alternativa, diferente do Pinus e do eucalipto, capaz de preservar e conservar o solo brasileiro.

Além disso, segundo os autores, o incremento anual de biomassa nos bambus é muito alto, em média 11 toneladas secas / hectare / ano para o mossô, com a vantagem de a colheita ser anual.

1.3 MANEJO DE UM BAMBUZAL Segundo Ueda (1987), quando se cortam colmos de bambu muito jovens, haverá uma brotação maior, porém, os diâmetros serão pequenos. E quando se cortam os colmos muito velhos, os novos tenderão a ter grande diâmetro, porém em menor número. Para obter o máximo de rendimento em quantidade e qualidade de colmos em um bambuzal, é necessário estabelecer, segundo Deogun (1936), o ciclo de corte dos colmos, o número de colmos a serem cortados e o método de corte.

Maoyi (2003) e Zhou (2003b) mostram que existem pelo menos três formas de manejo distintas para um bambuzal de mossô, a saber: somente para a produção de colmos, para a produção de colmos e brotos comestíveis simultaneamente, e somente para a produção de brotos. Em cada um dos casos o tratamento do bambuzal tem características particulares.

Neste trabalho, serão discutidas apenas técnicas simples de manejo de um bambuzal do qual são retirados, sem muito controle, colmos e brotos, sem a preocupação em estudar todas as técnicas de elevada produtividade.

1.4 O BAMBUZAL E A IMPORTÂNCIA DOS COLMOS E DOS RIZOMAS JOVENS Os colmos novos são produzidos principalmente a partir de rizomas jovens com, no máximo, 3 anos de idade. Portanto, como explica Hidalgo-López (1974), podem e devem ser cortados os colmos mais velhos, com mais de 4 anos de idade, sem que isto afete a atividade vegetativa do bambuzal ou o tamanho e número dos novos colmos a serem produzidos pelo bambuzal. Os colmos jovens e saudáveis são muito importantes para o desenvolvimento do bambuzal e não devem ser cortados de maneira alguma. É necessário buscar um maior espaço para os colmos e para os rizomas jovens, eliminando do bambuzal colmos e rizomas velhos, debilitados e doentes, diminuindo assim o congestionamento e a superpopulação no bambuzal.

O manejo dos colmos é mais simples do que o manejo dos rizomas, pois estes podem ser visualizados e classificados mais facilmente. Já o manejo de rizomas é outra questão. Eles ficam abaixo do solo formando verdadeiras redes subterrâneas, o que dificulta sobremaneira o 36

seu manejo. No entanto, se o objetivo do cultivo do bambuzal é a alta produtividade, este aspecto também precisa ser levado em conta, e a eliminação de rizomas velhos, com mais de 4 anos de idade, e, portanto, com baixo poder de germinação, precisa ser feita (ZHOU, 2003b).

Para fazer um manejo adequado de um bambuzal de mossô, é necessário conhecer a forma como acontece o crescimento e a propagação desta gramínea alastrante, e acompanhar no bambuzal os ciclos anuais de propagação, através das direções de aparecimento dos brotos. Deste modo, e com alguma prática, é possível prever, com maiores chances de acerto, a localização de rizomas jovens e produtivos que devem ser preservados e de rizomas velhos e improdutivos que podem ser eliminados. Outro aspecto importante é o fato de que mudas para propagação só devem ser feitas a partir de rizomas jovens e nunca de rizomas velhos.

1.5 MÉTODO DE CORTE DOS COLMOS NO BAMBUZAL Segundo Hidalgo-López (1974), um corte apropriado demanda a manutenção de alguns colmos maduros junto com colmos jovens no bambuzal. Um método prático é deixar na mata 2 ou 3 colmos maduros para cada colmo jovem observado. Deogun (1936) propõe o seguinte método de corte: 1) Os colmos que não foram cortados devem estar distribuídos de forma homogênea; 2) Os colmos jovens só devem ser cortados se estiverem doentes ou atacados por insetos; 3) Devem ser removidos os colmos muito velhos ou deteriorados que não podem resistir até o próximo ciclo de corte; 4) Devem ser evitados os cortes na periferia do bambuzal, pois estes detêm o crescimento do bambuzal, uma vez que nesta região se concentram rizomas novos; 5) Os colmos devem ser cortados na altura de 15 a 30cm acima do solo, num ponto exatamente depois de um nó, para evitar o acúmulo posterior de água da chuva. Uma prática comum na China, no entanto, é o corte dos colmos na linha do solo (ZHOU, 2003c); 6) Cortes mais altos representam perda de material, e dificultam trabalhos futuros de manejo, movimentação de pessoas e materiais.

2 METODOLOGIA 2.1 AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA DO BAMBUZAL DE MOSSÔ DA FAZENDA RIO GRANDE O objetivo desta avaliação foi obter informações sobre a produção de colmos de mossô num bambuzal sem manejo adequado, buscando identificar a densidade de colmos por metro quadrado, classificando os colmos segundo a sua idade, 1, 2, 3 ou mais anos.

Este estudo é importante devido aos poucos dados existentes sobre o assunto no Brasil.

A densidade de colmos em um bambuzal e a classificação dos colmos pela idade, são informações fundamentais para o planejamento de atividades artesanais ou industriais que usem os colmos de bambu como matéria-prima.

O bambuzal estudado é localizado no município de Fazenda Rio Grande4, região metropolitana de Curitiba. É um bambuzal pequeno com área total de aproximadamente 2.400 m². Este bambuzal tem aproximadamente 35 anos de idade e é constituído unicamente pela espécie Phyllostachys pubescens.

____________ 4 Alguns

estudos sobre os bambuzais da região já foram desenvolvidos por Umezawa (2002), Casagrande e Umezawa (2005) e Ostapiv (2007), pesquisadores da Universidade Tecnológica (UTFPR).

37

Os instrumentos e materiais utilizados no experimento foram: • Trena com escala de 0 a 100 m e resolução de 0,5 cm; • Fita métrica com escala de 0 a 1,5 m e resolução de 2 mm; • Corda de sisal e estacas, usadas para delimitar áreas; • Esquadro de aço 90º; • Adesivos coloridos; • Máquina fotográfica; • Balança de mola com escala de 0 a 25 kg e resolução de 250 g.

2.2 PROCEDIMENTOS ADOTADOS PARA CONTAGEM E CLASSIFICAÇÃO DOS COLMOS Dentro do bambuzal, que tinha dimensões de 80 x 30 m, foram divididas 8 áreas de 10 x 30 m, contados um a um os caules de bambu existentes nas áreas, e identificados com etiquetas para evitar a recontagem. Em seguida, foram identificados os colmos conforme suas idades, segundo os indicadores visuais de idade presentes neles, uma vez que não foi feito um acompanhamento controlado da sua idade desses colmos, condição comum na maioria dos bambuzais familiares Brasil afora. Assim, os colmos do bambuzal foram classificados em cinco categorias possíveis: com 3 anos ou mais, de 2 a 3 anos, de 1 a 2 anos, até 1 ano, e colmos em processo de degradação, independente da idade; e foram todos identificados com etiquetas coloridas. Finalmente, foram medidos os perímetros da base de todos os colmos.

As cinco categorias foram escolhidas devido às limitações do método de classificação visual. É fácil identificar colmos jovens com menos de um ano, colmos com 2 anos e colmos que estão em processo de degradação por elevada idade, doença, desnutrição etc. No entanto, é muito difícil de afirmar algo sobre a idade de colmos com mais de 3 anos, que acabam ficando numa mesma categoria, a de 3 a 7 anos aproximadamente.

2.3 IDENTIFICAÇÃO DOS COLMOS DE BAMBU QUANTO À IDADE Sabe-se que a identificação ideal dos colmos em um bambuzal deve ser feita com o acompanhamento temporal de um lote experimental plantado. Porém, quando é feita a avaliação de um bambuzal antigo, isto não é possível. Uma maneira de classificar os colmos quanto à sua idade é de forma indireta, avaliando a presença de certos indicadores de idade como fungos, existência de bainhas, cor dos colmos, exposição das suas raízes, etc. Este método não é muito preciso, mas é uma forma rápida para aquisição de informações. A Tabela 2 mostra algumas das características dos colmos de bambu em função do tempo de vida dos mesmos.

Tabela 2 - Características identificadoras de idade dos colmos de bambu mossô Até 1 ano 1 a 2 anos 2 a 3 anos 3 a 7 anos Acima 7 anos

Apresentam coloração verde uniforme e brilhante, penugem e bainhas na base do colmo. Figura 1.

A cor verde fica menos brilhante e mais fosca. Ausência de penugem, ainda pode apresentar bainhas em fase de decomposição na base do colmo.

Mudança de cor do verde uniforme para um tom mais pálido tendendo ao cinza.

Iniciam-se as marcas de fungos e liquens.

Apresentam marcas evidentes de fungos no colmo, a coloração não é mais verde nem uniforme, o colmo apresenta cor cinzenta, às vezes apresenta as raízes bem visíveis acima do solo. Figura 2.

Inicia-se o processo de degradação. O colmo pode apresentar regiões secas. Há perda acentuada de resistência mecânica nesta fase.

Fonte: Ostapiv, 2007.

38

Figura 1 - Bainhas na base de colmos jovens, cor brilhante e penugens.

Figura 2 - Presença de fungos e liquens identificadores em colmos, e raízes aparentes.

3 RESULTADOS OBTIDOS 3.1 CONTAGEM DE COLMOS DO BAMBUZAL DE MOSSÔ Após a contagem dos colmos do bambuzal, foram obtidos os resultados mostrados na Tabela 3.

Tabela 3 - Densidade de colmos no bambuzal Total de colmos Área da amostra Densidade de colmos no bambuzal

2.592 2 2.400 m 2 1,08 colmo/m

A Tabela 4 mostra a distribuição dos colmos no bambuzal segundo a idade dos mesmos.

Tabela 4 - Distribuição dos colmos por idade no bambuzal.

Idade dos colmos Porcentagem Nº de colmos

3 anos ou mais 42% 1088

De 2 a 3 anos 10,5% 273

De 1 a 2 anos 18,3% 474

Até 1 ano 23% 595

Colmos em degradação 6,2% 162

39

3.2 IDENTIFICAÇÃO DE DIFERENTES REGIÕES DENTRO DO BAMBUZAL Durante o processo de medição do número de colmos, foi verificada a existência de áreas com características distintas dentro do bambuzal. O bambuzal pode assim ser dividido em 3 regiões que apresentavam diferenças significativas na densidade de colmos por metro quadrado.

• Região I – Explorada racionalmente, situada na sua maioria na face sul e leste do bambuzal. Apresentava uma maior densidade de colmos por unidade de área, uma elevada taxa de colmos jovens e maiores diâmetros dos colmos.

• Região II – Região do centro, muito explorada, apresentava uma baixa densidade de colmos por unidade de área com muitos espaços vazios. O centro é normalmente a região mais antiga do bambuzal, pois bambuzais alastrantes crescem do centro para a periferia. Esta região apresentava baixa taxa de colmos jovens, devido principalmente à ausência de manejo para retirada de rizomas velhos (Figura 3).

Figura 3 - Região central do bambuzal, baixa densidade de colmos.

• Região III - Região depredada, situada de frente para uma pequena estrada e limite da propriedade, face oeste. Esta área é sujeita a ação frequente de furtos e manejo inadequado, conforme mostra a Figura 4. Existe uma elevada taxa de colmos jovens com diâmetros menores que a média do bambuzal, um grande número de colmos cortados a mais de 1 m de altura do solo, além do abate frequente de colmos jovens.

Figura 4 - Manejo inadequado, colmos cortados muito acima do solo.

Na avaliação da densidade de colmos por metro quadrado nas diversas regiões do bambuzal, foram obtidos os resultados mostrados na Tabela 5.

40

Tabela 5 - Distribuição dos colmos nas diferentes regiões dentro do bambuzal.

2

Região I Região II Região III Total

Área no bambuzal (m ) 1.656 288 456 2.400

% na amostra 69% 12% 19% 100%

n° de colmos 1.918 240 434 2.592

Colmos / m 1,16 0,83 0,95 1,08

2

3.3 MEDIÇÃO DOS DIÂMETROS DA BASE DOS COLMOS Finalmente, depois de classificados quanto à idade, foram medidos os perímetros da base dos colmos e calculados os seus respectivos diâmetros. Foi verificado que, neste bambuzal, os diâmetros da base dos colmos variam numa faixa de 7,3 cm a 13,3 cm, com média de 10,5 cm, conforme mostra a Tabela 6.

Tabela 6 - Resultados da medição dos diâmetros da base dos colmos do bambuzal.

Diâmetro da base 7,3 cm 7,6 cm 7,9 cm 8,3 cm 8,6 cm 8,9 cm 9,2 cm 9,5 cm 9,9 cm 10,2 cm 10,5 cm 10,8 cm 11,1 cm 11,4 cm 11,8 cm 12,1 cm 12,4 cm 12,7 cm 13 cm 13,4 cm Somatório

3 anos ou mais 9 11 27 13 26 24 28 39 41 58 52 108 132 141 89 78 72 67 53 20 1.088

2a3 anos 2 8 14 20 17 22 19 25 35 21 11 13 15 15 10 9 7 5 4 1 273

1a2 anos 7 10 18 25 24 22 25 41 48 56 44 29 21 32 18 16 14 12 7 5 474

1 ano 9 19 25 33 30 27 23 40 44 36 47 38 34 26 27 23 22 35 31 26 595

Colmos em degradação 2 2 8 9 7 8 13 17 16 12 9 5 10 9 11 4 9 5 4 2 162

Total de eventos 29 50 92 100 104 103 108 162 184 183 163 193 212 223 155 130 124 124 99 54 2.592

Diâmetro médio = 10,5 cm

3.4 PROPOSTA DE MANEJO RACIONAL DO BAMBUZAL Como foi mostrado, o bambuzal estudado está em condições precárias devido ao manejo inadequado e aos constantes ataques a que está sujeito. Um possível plano de manejo racional para os 2.592 colmos do bambuzal seria: 1) Eliminação dos 162 colmos que estão doentes ou muito velhos e que somente atrapalham o desenvolvimento vegetativo do bambuzal.

2) Manutenção de todos os colmos jovens sadios com idade de 1 a 3 anos, que fazem um total de 1.342 colmos. Para isso, seria fundamental proteger a Região III, descrita anteriormente (Figura 4). A manutenção dos colmos jovens é extremamente necessária para que o bambuzal aumente a produtividade anual de biomassa.

3) Identificação dos colmos que têm idade entre 2 e 3 anos.

41

4) Os 1.088 colmos maduros restantes poderiam ser divididos em 3 lotes com 450, 350 e 288 colmos cada, para serem colhidos durante o outono dos três anos seguintes, respectivamente. No segundo e terceiro anos de colheita, deverá haver um incremento de aproximadamente 200 a 300 colmos maduros em cada lote de colmos a serem abatidos. Ou seja, seriam abatidos 450 colmos no primeiro ano e aproximadamente 550 colmos no segundo e no terceiro ano.

5) Estima-se que após os primeiros 3 anos de manejo, o bambuzal poderá produzir colmos novos numa taxa acima de 600 unidades por ano, já a colheita de colmos maduros poderia se estabilizar em torno de 500 colmos por ano, com a tendência de o bambuzal expandir-se. Um limite para retirada de colmos, para que o bambuzal não se retraia, fica em torno dos 600 colmos por ano.

6) É importante fazer a retirada de rizomas improdutivos do centro do bambuzal. Além disso, fazer uma adubação com nitrogênio, fósforo e potássio durante o verão.

3.5 ESTIMATIVA DA PRODUÇÃO DE COLMOS DO BAMBUZAL Foram abatidos na condição verde 12 colmos de bambu mossô com diâmetros de base de 10,5 ± 1 cm e tiveram sua massa medida, encontrando-se o seguinte resultado: • Média de 18,5 kg /colmo.

• Coeficiente de variação de 9%.

• Desvio padrão 1,7 kg /colmo.

A produção inicial do bambuzal (Pi) é: Pi = 1,08 (colmo/m2) x 18,5 (kg/colmo) = 20 kg de lenho verde de bambu por metro quadrado.

Com um manejo racional do bambuzal, retirada de rizomas improdutivos e colmos velhos além da aplicação de adubação, a produção de colmos por metro quadrado e sua massa tenderão a aumentar.

Para uma produção anual regular deste bambuzal, a partir do quarto ano, em torno de 2 500 colmos/ano, a produção de massa do mesmo será de 9,25 toneladas/2.400 m , ou seja, 38,5 toneladas/hectare/ano, na condição verde acima de 38% de teor de umidade. Para uma taxa de retirada de 600 colmos/ano, a produção será de 11,1 toneladas, ou seja, 46,2 toneladas/hectare/ano.

CONCLUSÃO A estrutura do bambuzal de mossô localizado na região metropolitana de Curitiba, Paraná, mostrou a existência de regiões bem distintas, em termos de quantidade de colmos, dentro do próprio bambuzal. Além disso, ficou visível que o crescimento do bambuzal acontece de forma mais vigorosa na periferia, região que concentra a maior quantidade de colmos jovens. No centro do bambuzal, devido ao uso dos colmos e ao congestionamento causado pelos rizomas antigos e pouco férteis, houve baixa ocorrência de colmos jovens indicando uma estagnação do crescimento do bambuzal nesta região.

O uso da metodologia de indicadores visuais de idade para os colmos, junto com a contagem, mostrou-se uma ferramenta útil ao levantamento rápido de informações necessárias para o estabelecimento de ciclos de corte sustentados, especialmente considerando que o bambuzal foi estabelecido sem controle.

A estimativa de produção de madeira de colmos de bambu mossô, mesmo de um bambuzal com problemas de manejo, mostrou-se boa e atrativa. Sugere-se, no entanto, repetir estudos desta natureza com outros bambuzais, com lotes maiores e mais bem controlados, com melhores metodologias para medir a massa dos colmos e, assim, avaliar a produtividade 42

desta e de outras espécies de bambu no Brasil. Fica registrado, porém, o potencial produtivo dos bambuzais de Fazenda Rio Grande, PR, que, apesar da situação encontrada, apresentou resultados próximos aos valores médios produzidos de madeira de eucalipto por ano.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CASAGRANDE JÚNIOR, E. F.; UMEZAWA, H. A. Arranjo produtivo local sustentável (APLS) em torno do bambu: inclusão social, geração de renda e benefício ambiental. Ministério da Educação. Cadernos Temáticos. Brasília: Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica, n. 3, p. 45-46, 2005.

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2.3 BANCO ATIVO DE GERMOPLASMA (BAG) DE BAMBU NA UPD DE TATUÍ DO PRDTA DO SUDOESTE PAULISTA/SAA Marcio Akira Ito1; Antonio Fernando C. Tombolato2; Edison Ulisses Ramos Jr.3; Érika do Carmo Ota4; Antonio Luiz de Barros Salgado5 RESUMO A maior contribuição dos estudos acerca do bambu vem do continente asiático, representado fortemente pela China e Japão, países detentores de tecnologias avançadas para utilização deste recurso na fabricação de papéis, manufatura de piso laminado e madeira compensada, entre outros. No Brasil poucas pesquisas têm sido realizadas com finalidade de exploração do bambu, apesar de este apresentar vantagens agronômicas, como rápido crescimento vegetativo, e ambientais, como redução da exploração dos recursos naturais. A maior diversidade de espécies de bambu da América Latina se encontra na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento (UPD) de Tatuí. Nesta Unidade mantém-se um Banco Ativo de Germoplasma (BAG) com o intuito de suprir a demanda por pesquisas acerca das diferentes espécies e contribuir para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis em prol da agricultura brasileira e do meio ambiente. O presente trabalho tem como objetivo evidenciar as ações da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios da Secretaria de Agricultura e Abastecimento com a cultura de bambu e apresentar as espécies constantes no BAG da UPD de Tatuí, assim como o seu potencial de uso, com intuito de difusão no meio científico e, possivelmente, estabelecimento de parcerias com outras instituições de pesquisa para trabalhos futuros.

Palavras-chave: Espécimes. Diversidade. Poaceae. Bambusoideae.

ABSTRACT The major contribution of studies about the bamboo comes from Asia, heavily represented by China and Japan. These countries possess advanced technologies for use in paper, laminate flooring and plywood manufacturing, among many others. In Brazil, recently a broad bamboo research program has been undertaken, despite the bamboo agronomic advantages such as rapid vegetative growth and environmental concerns such as reducing the natural forest resources exploitation. The largest Latin America diversity of bamboo species is maintained at the Development and Research Station (UPD) of Tatuí, State of São Paulo. This unit maintains an Active Germplasm Bank (BAG) in order to meet the demand for research on the different species and contribute to the development of sustainable technologies in agriculture and environment. This paper aims to highlight the São Paulo State Agency for Technology of the Agribusiness of the State Secretary of Agriculture actions regarding the bamboo cultivation and to introduce to the UPD-Tatuí Bamboo-BAG, as well. The potential uses of this germplasm turn to be an important source for scientific research projects throughout future partnerships with other research institutions.

Keywords: Species. Collection. Diversity. Poaceae. Bambusoideae.

1 Eng. Agrônomo, Doutorado em Fitotecnia - ESALQ/USP, Pesquisador da Embrapa Trigo, sediado na Embrapa Agropecuária Oeste, Caixa Postal 661, CEP 79804-970, Dourados/MS. E-mail: <marcio@cpao.embrapa.br>.

2 Eng. Agrônomo, PhD em Floricultura - Istituto Sperimentale Per La Floricoltura, PqC IV, IAC, Centro Experimental Central, Av. Barão de Itapura, 1481. Cx. Postal 28, Campinas. CEP 13020-432.

E-mail: <tombolat@iac.sp.gov.br>.

3 Eng. Agrônomo, Doutorado em Agronomia da UNESP, PqC III, APTA, Polo Regional do Sudoeste Paulista, Rodovia SP 250, Km 232, Cx. Postal 62, Capão Bonito. CEP 18300-970.

E-mail: <edison@apta.sp.gov.br>.

4 Bióloga, Mestrado em Tecnologia da Produção Agrícola – IAC, Docente, Faculdade Santa Bárbara (FAESB), Rua XI de agosto, 2900, Bairro Valinhos, Tatuí. CEP 18277-000.

E-mail: <erikafaesb@yahoo.com.br>.

5 Consultor técnico do Grupo João Santos. E-mail: <antoniosalgado@uol.com.br>.

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INTRODUÇÃO No mundo, segundo Londoño (2004), existiam cerca de 1.100 espécies de bambu, divididas em cerca de 90 gêneros, em altitudes que variam de zero até 4.800 metros.

Atualmente, este número já ultrapassa 1.350 espécies identificadas. Resistem a temperaturas abaixo de zero (principalmente os leptomorfos, alastrantes ou “runners”) e temperaturas tropicais (principalmente os paquimorfos, entouceirantes ou “clumpers”). Podem ser herbáceos (Olyreae) ou lenhosos (Bambuseae), e crescem como pequenas gramíneas ou chegam a extremos de 40 metros de altura (RECHT; WETTERWALD, 1992).

No Brasil existem muitas espécies nativas e exógenas e o maior Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de bambu é mantido na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento (UPD) de Tatuí, do Polo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios (PRDTA) do Sudoeste Paulista, da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA), da Secretaria da Agricultura e Abastecimento (SAA) do Estado de São Paulo.

O referido BAG constitui-se de aproximadamente 100 (cem) acessos de bambu, em uma área de 2 (dois) hectares. Os gêneros com maior número de espécies no referido BAG são Dendrocalamus, Bambusa, Guadua e Phyllostachys, os quais podem ser utilizados em diferentes fazeres, desde o artesanato a construções rurais e urbanas, gerando renda às diversas classes sociais.

No contexto do conhecimento sobre a potencialidade de uso das diferentes espécies de bambu, o BAG da UPD de Tatuí se torna essencial, pois constitui fonte primária de material já identificado, para estudos básicos e aplicados.

No entanto, as pesquisas no Brasil, ainda são pouco representativas em relação a este recurso natural frente ao seu potencial de uso. A pesquisa nacional envolvendo a cultura do bambu deve ser fortemente implementada, gerando conhecimento a ser aplicado em sua exploração de forma consciente, otimizada e voltada para o benefício da sociedade e do meio ambiente. Este panorama tende a se inverter desde a criação da REDE BAMBU em 2006, que obteve recursos financeiros gerenciados pelo CNPq para financiar 12 projetos pioneiros abrangendo diversas áreas, principalmente quanto à sua aplicação. Este trabalho visa evidenciar as ações da APTA/SAA na cultura de bambu, assim como difundir informações sobre o BAG instalado na UPD de Tatuí.

1 BANCO ATIVO DE GERMOPLASMA DE BAMBU Uma área de aproximadamente 2 hectares é ocupada pelo Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de Bambu, na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento (UPD) de Tatuí do Polo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios da APTA REGIONAL da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, que é constituído de mais de 120 touceiras (indivíduos) com 45 espécies identificadas, cerca de outras 17 ainda não identificadas, e 27 clones (Tabela 1).

O início do BAG no IAC deu-se pelas mãos do pesquisador científico do Instituto Agronômico Júlio César Medina, em 1958, que foi seguido pelos Pesquisadores Científicos Armando Pettinelli, Antonio Luiz de Barros Salgado, Armando Pettinelli Júnior, Antonio Fernando C. Tombolato e Marcio Akira Ito, que deram continuidade a esse trabalho, formando e mantendo este BAG até o presente.

Os gêneros Dendrocalamus, Bambusa, Guadua e Phyllostachys são os mais representativos do BAG, que foi formado com o objetivo de reunir os acessos de maior interesse para o uso agrícola e industrial. Por conseguinte, as espécies de bambu destes gêneros podem ser utilizadas para inúmeros propósitos: na engenharia civil e na arquitetura, desde construções rurais e urbanas à substituição do ferro em vigas de concreto; na indústria é empregado na produção de biomassa, celulose, carvão, fibras para tecidos, e compostos químicos para cosméticos; na produção de brotos para alimentação; até a aplicação no artesanato, gerando renda às mais diversas classes sociais no Brasil.

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Tabela 1 – Espécies de bambu constantes no BAG instalado na UPD de Tatuí.

Espécies Arundinaria amabilis McClure Arundo donax L. Bambusa beecheyana Munro Bambusa dissimulator McClure Bambusa longispiculata Gamble ex Brandis Bambusa malingensis McClure Bambusa mitis (Lour.) Steud.

Bambusa multiplex (Lour.) Räusch.

Bambusa nutans Wall. ex Munro Bambusa oldhamii Munro Bambusa stenostachya Hack Bambusa textilis McClure Bambusa tulda Roxb.

Bambusa tuldoides Munro Bambusa tuldoides Munro var. ventricosa Bambusa vulgaris Schrad. ex J.C. Wendl.

Bambusa vulgaris Schrad. ex J.C. Wendl. var. vittata Dendrocalamus asper (Schulter f.) Backer ex Heyne Dendrocalamus giganteus Munro Dendrocalamus latiflorus Munro Dendrocalamus strictus (Roxb.) Nees Gigantochloa apus (Schultes f.) Kurz ex Munro Gigantochloa verticillata (Willd.) Munro

(continuação...)

Guadua chacoensis (Rojas) Londoño & P.M. Peterson Guadua paniculata Munro Guadua angustifolia Kunth Guadua superba Huber Melocanna baccifera Kurz.

Oclandra travancorica Benth.

Chimonobambusa quadrangularis (Fenzi) Makino Phyllostachys angusta McClure Phyllostachys bambusoides Siebold & Zucc.

Phyllostachys castillonis Hort.

Phyllostachys edules Lehaie Phyllostachys bambusoides Siebold & Zucc.

Phyllostachys bissetii MacClure Phyllostachys heterocycla Matsum Phyllostachys nidularia Munro Phyllostachys nigra Munro Phyllostachys purpurata McClure Phyllostachys rubromarginata McClure Phyllostachys makinoi Hayata Phyllostachys aurea A. & C. Rivière Pleioblastus simonii Nakai Thyrsostachys siamensis Gamble

2 POTENCIAL DE USO DAS ESPÉCIES DO BAG O gênero Dendrocalamus, ao qual pertencem as espécies de bambus conhecidos como gigantes e que apresentam a característica de formarem touceiras e são por isso chamados de entouceirantes, faz parte do grupo dos bambus paquimorfos, assim como os bambus do gênero Bambusa. Os bambus do grupo dos paquimorfos são conhecidos também como cespitosos ou simpodiais e, em sua maioria, são espécies de bambus tropicais, não se desenvolvendo bem em locais com baixas temperaturas. Estes bambus formam touceiras devido ao crescimento de seus rizomas horizontalmente, a curtas distâncias, formando um novo colmo a cada ano (SALGADO; CIARAMELLO; AZZINI, 1987).

Os bambus pertencentes ao gênero Dendrocalamus podem ser utilizados em construções, devido ao seu tamanho e resistência. Estes bambus podem ultrapassar 30 m de altura e 25 cm de diâmetro, e a espessura da parede de seus colmos varia entre 4,5 cm na base e 1,5 cm próximo ao ápice, podendo ultrapassar estes valores de acordo com as condições de cultivo (PEREIRA; BERALDO, 2007).

Os bambus pertencentes ao gênero Bambusa podem ser utilizados em trabalhos de artesanato, inclusive cestaria; na alimentação; como cerca viva, uma vez que algumas das espécies possuem espinhos; e, de acordo com alguns estudiosos, para extração de amido (AZZINI; GONDIM-TOMAZ; ERISMANN, 1998) e álcool (VILLAVICENCIO; SANTOS, 1993).

O gênero Guadua é constituído de espécies de bambus com dimensões próximas às dos bambus gigantes, porém um pouco inferiores em relação à extensão e ao diâmetro. Em relação à espessura das paredes de seus colmos, estas têm menor variação ao longo do mesmo, ficando entre valores próximos a 3,5 cm em toda sua extensão. Esta característica lhe confere especial particularidade quanto à sua utilização em construções, devido à menor variação da resistência de seus colmos. Outra vantagem das espécies de bambu pertencentes a este gênero está relacionada à rapidez em seu desenvolvimento, como relatado para Guadua -1 paraguayana, com incremento de 18 cm.dia no colmo, em período de estiramento (GALVÃO 46

et al., 2009). As espécies de bambus do gênero Guadua podem ser utilizadas ainda na confecção de artesanato e na alimentação (OSTAPIV; SALAMON; GONÇALVES, 2008).

As espécies de bambu pertencentes ao gênero Phyllostachys, assim como aquelas pertencentes ao gênero Guadua, são, em geral, alastrantes, também conhecidas por monopodiais ou traçantes, e pertencem ao grupo de bambus leptomorfos. Os bambus pertencentes a este grupo resistem a baixas temperaturas (SALGADO; CIARAMELLO; AZZINI, 1987) e, por serem alastrantes, apresentam desenvolvimento tal, que favorecem o alastramento de seus colmos nas áreas adjacentes (PEREIRA; BERALDO, 2007).

Os bambus do gênero Phyllostachys podem ser utilizados em construções, no tutoramento de outras culturas, na confecção de artesanato, varas de pesca, na alimentação e na ornamentação (ALBERTINI, 1979; CÂNDIDO; RIBEIRO, 1991).

Estas plantas conhecidas como bambus podem ser amplamente utilizadas para a melhoria das condições de vida, das formas mais diversas, porém, no Brasil, ainda faltam estudos de suas aplicações no dia a dia da população. Desta forma, sugere-se a adoção ou adaptação de tecnologias voltadas a estas espécies, os bambus, de forma a possibilitar sua apropriada utilização pelos brasileiros, valorizando esta cultura que está presente em todas as regiões do País.

3 AÇÕES DA APTA/SAA PARA A MANUTENÇÃO, GERAÇÃO E DIFUSÃO DE TECNOLOGIA PARA A CULTURA DE BAMBU A cultura do bambu tem recebido especial atenção da APTA/SAA. A manutenção do BAG de bambu presente na UPD de Tatuí vem sendo realizada através da poda, limpeza e identificação das touceiras através de mapas e placas.

Além da manutenção do BAG de bambu na UPD de Tatuí, pesquisas têm sido realizadas, em parceria com pesquisadores do Instituto Agronômico (IAC), com intuito de verificar o potencial de diferentes espécies para utilização como planta ornamental. Pretendese também desenvolver trabalhos com foco em análise alimentícia, produção de mudas, fonte de recurso industrial (papel, carvão e construção civil) e formas de manejo. A longo prazo, espera-se desenvolver e difundir tecnologias relacionadas às espécies presentes no BAG. A análise de nutrientes deve compreender as espécies utilizadas com fins alimentícios.

Os brotos de bambu são muito apreciados na culinária asiática, constituindo fonte de riqueza no comércio para nações como a China, Hong Kong e Vietnã. No Japão, em 1990, o consumo de broto de bambu foi de 137.616 toneladas, tendo sido importadas aproximadamente 70.000 toneladas (WATANABE, 1991). Em 1995, foi relatado um aumento na quantidade da importação do produto em países como Japão e Taiwan, nos últimos cinco anos (VINNING, 1995 apud KLEINHENZ; MIDMORE, 2002).

Os bambus têm aspectos medicinais inerentes à sua rica composição: proteína vegetal, fibras, aminoácidos, cálcio, fósforo, vitaminas B1, B2 e C. O consumo regular de seus brotos auxilia na digestão, estimulando os movimentos peristálticos do estômago e intestino, previne e cura doenças cardiovasculares e cânceres e abaixa a gordura e a pressão sanguínea (SALAM, 2008). No Brasil, o chá de folhas de bambu é utilizado contra a tosse (VASCONCELLOS, 2010).

Com intuito de desenvolver pesquisas sobre a produção de mudas de bambu, pretendese construir um viveiro, provido de irrigação automatizada para a minimização de uso de mão de obra e a homogeneidade da água usada na irrigação das mudas. Como as espécies cultivadas e mantidas no BAG não florescem e nem frutificam, sua propagação será feita por processos vegetativos. Embora trabalhoso e de baixo rendimento, este método representa ainda uma forma eficiente de propagação. Além do conhecimento científico gerado, mudas de bambu das espécies presentes no BAG serão obtidas, como resíduo.

Em escala industrial, a fibra do bambu pode ser utilizada como fonte para fabricação de madeira a ser utilizada em construção civil e/ou fabricação de móveis, apresentando diversas vantagens em relação aos recursos comumente utilizados no Brasil. Sua madeira apresenta maior dureza e estabilidade dimensional quando comparada à madeira obtida de “black cherry, 47

teak, black walnut, oak red, oak white, hard maple, brazilian” (PROSPERITY INITIATIVE, 2010). Sua manufatura tem alto poder competitivo, assumindo alto valor de mercado no mundo inteiro. No Vietnã, a viga de bambu pressionado apresenta preço 100% mais vantajoso comparado ao de outras madeiras, sendo por isso conhecido como “madeira de ouro” (PROSPERITY INITIATIVE, 2010).

Como combustível e papel, o bambu pode substituir o uso tradicional e, muitas vezes, irresponsável de madeiras importantes para os ecossistemas. Seu carvão é de excelente qualidade, e seu rápido crescimento equilibra a relação entre o gás de carbono emitido e o gás de carbono absorvido. O papel de bambu tem a mesma qualidade do papel de madeira (VASCONCELLOS, 2010).

A potencialidade de uso do bambu é acrescida ainda pelo quesito bio-segurança, pois pode atuar na contenção de encostas ameaçadas de erosão. Sua distribuição subterrânea de rizomas forma uma malha resistente que reforça a estrutura natural do solo. Para obter bons resultados são utilizados os bambus de rizomas leptomorfos, que se espalham na área mais rapidamente.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS No Brasil, a falta de conhecimento sobre os diferentes genótipos de bambu, englobando suas diversas finalidades de uso, impede que este recurso seja explorado de forma eficiente e que colabore com a preservação das reservas florestais naturais. Em função disto, é importante que trabalhos sejam desenvolvidos com as diversas espécies do BAG da UPD de Tatuí com objetivo de selecionar genótipos elite, ou seja, aqueles mais promissores em relação a aspectos nutritivos (para fins alimentares), físicos, de produção (para fins industriais), e de durabilidade e beleza (para fins ornamentais), entre outros.

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3 ARTIGOS SOBRE A QUÍM ICA 3.1 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ALELOPÁTICO DE CINCO ESPÉCIES NATIVAS DE BAMBU: IMPLICAÇÕES PARA A DOMINÂNCIA NA ESTRUTURA FLORESTAL Maria Tereza Grombone-Guaratini1; Elaine Monteiro Cardoso-Lopes2; Glauco Ryodi Fukuda3; Celso Markowitsch José3; Maria Cláudia Marx Young2 RESUMO Com o objetivo de verificar o potencial alelopático de espécies nativas de bambu, foram avaliados os efeitos de extratos aquosos e etanólicos de folhas, colmos e rizoma de Chusquea meyeriana Rupr. ex Döll, Merostachys magellanica Sendulsky, Merostachys speciosa Spreng, Apoclada simplex McClure & L.B. e Chusquea heterophylla Nees usando o bioensaio de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa L.). Os extratos de folhas, colmos e rizomas de Chusquea meyeriana e Merostachys magellanica foram monitorados por análise em cromatografia de camada delgada usando flavonóides e compostos fenólicos como padrões.

Os extratos aquosos e etanólicos de folhas, colmos e rizomas de todas as espécies inibiram significativamente a germinação de sementes de alface. O estudo químico dos extratos em cromatografia mostrou manchas amareladas com Rf 0,2 e Rf 0,6 que sugerem a presença dos ácidos clorogênico, ferúlico e cafeico. Os resultados preliminares mostraram que esses compostos fenólicos fitotóxicos poderiam ajudar a explicar a dominância e o forte efeito do bambu sobre a estrutura e a composição de florestas tropicais.

Palavras-chave: Alelopatia. Bambu. Compostos Fenólicos. Floresta Tropical.

ABSTRACT This study aimed to assess the allelopathic potencial of bamboo native species. Aqueous and ethanolic extracts of leafs, culms and rhizomes of Chusquea meyeriana Rupr. ex Döll, Merostachys magellanica Sendulsky, Merostachys speciosa Spreng, Apoclada simplex McClure & L.B. e Chusquea heterophylla Nees were tested on lettuce germination bioassay.

Aqueous and ethanolic extracts of leafs, culms and rhizomes of Chusquea meyeriana and Merostachys magellanica were monitored by TLC analysis using flavonoids and phenolic compounds as standards. Aqueous and ethanolic extracts of leafs, culms and rhizomes of all species significantly inhibited the germination of lettuce. Chemical study by chromatography showed two orange spots with Rf 0.2 and Rf 0.6 suggesting the presence of chlorogenic, ferulic and cafeic acids. These preliminaries results showed that these phytotoxic phenolic compounds could help to explain the dominance and strong effects of bamboo on the structure and composition of tropical forests.

Keywods: Allelopathy. Bamboo. Phenolic Compounds. Tropical Forest.

1 Instituto de Botânica, Seção de Ecologia, Cx.Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970.

E-mail: <mgromboneguaratini@gmail.com>.

2 Instituto de Botânica, Seção de Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Cx. Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970.

3 Bolsista de Treinamento Técnico, CNPq. Instituto de Botânica, Seção de Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Cx. Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970. (Processo 574593/2008).

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INTRODUÇÃO Bambus apresentam uma grande amplitude ecológica em resposta às perturbações do dossel e podem tornar-se espécies dominantes no sub-bosque devido à sua abundância e potencial efeito sobre a taxa e a composição da regeneração florestal em clareiras (GONZÁLEZ et al., 2002). Algumas espécies de bambu dependem de grandes distúrbios para o recrutamento de novos indivíduos e subsequente persistência populacional, crescendo mais vigorosamente e produzindo mais biomassa em áreas abertas do que sob o dossel da floresta.

Outras espécies podem ser até tolerantes à sombra (WIDMER, 1998), ou mesmo depender de perturbações intermediárias originadas pela queda de uma ou poucas árvores para sua persistência (GRISCOM; ASHTON, 2003). Estudos prévios demonstraram que os bambus exercem uma forte influência sobre a dinâmica local por serem plantas de rápida expansão durante longos períodos de vida exclusivamente vegetativa (JANZEN, 1976). Merostachys spp e Chusquea spp são colonizadores agressivos de clareiras e podem interferir na regeneração natural por suprimir ou retardar o recrutamento e a colonização de espécies arbóreas, além de afetar a sobrevivência e crescimento de indivíduos adultos (OLIVEIRA-FILHO et al., 1994; TABARELLI; MANTOVANI, 2000; GONZÁLEZ et al., 2002; GRISCOM; ASHTON, 2003, 2006; MARTINS et al., 2004).

A capacidade de invasão e a dominância do sub-bosque por bambus, após perturbação antrópica, têm sido frequentemente descritas para espécies asiáticas (NARUKAWA; YAMAMOTO, 2002; NOMIYA et al., 2002; TAYLOR; JINYAN; SHIQIANG, 2004). Entretanto, existem poucos estudos em florestas neotropicais que analisem este processo (OLIVEIRAFILHO et al., 1994; TABARELLI; MANTOVANI, 2000; MARTINS et al., 2004). Embora a capacidade de produção de biomassa possa explicar a exclusão de árvores jovens da floresta, alguns estudos têm demonstrado que várias espécies de bambu exibem potencial alelopático (CHOU; HOU, 1981; TSAI; YOUNG, 1993; CHOU, 2010).

A alelopatia é definida como qualquer efeito direto ou indireto, benéfico ou prejudicial de uma planta sobre outra através da liberação de compostos químicos (aleloquímicos) para o ambiente (RICE, 1984). Estes compostos químicos, principalmente fenólicos, derivados do metabolismo secundário, podem estar presentes em várias partes das plantas (raízes, caule, folhas) (INDERJIT, 1996). A alelopatia atua na sucessão ecológica, estimulando ou inibindo os processos sucessionais (SHAO-LIN; JUN; QIN-FEN, 2004).

A dominância de bambus na Mata Atlântica muda a fisionomia da vegetação e altera a regeneração florestal. Em um estudo recente que investigou os fatores envolvidos na dominância e na supressão do crescimento de espécies arbóreas em uma área de Mata Atlântica dominada por bambu Grombone-Guaratini et al. (2009) foi sugerido que a dominância deve-se, provavelmente, à liberação de fenólicos, presentes nas folhas, como o ácido ferúlico, ácido hidroxibenzóico, ácido siríngico e ácido vanílico.

Haja vista que grande parte da diversidade de bambus do estado de São Paulo se concentra em áreas de Mata Atlântica, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos de folhas, colmos e rizoma de cinco espécies de bambus nativos na inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa L. Espera-se que os resultados obtidos possam subsidiar os estudos que avaliam o impacto da densa cobertura de bambus sobre o estabelecimento e a regeneração de espécies arbóreas em florestas tropicais.

1 MATERIAL E MÉTODOS 1.1 LOCAL DE COLETA Para a realização deste estudo foram selecionadas espécies de bambus lenhosos representativas da flora no estado de São Paulo. Chusquea meyeriana Rupr. ex Döll, Merostachys magellanica Sendulsky e Merostachys speciosa Spreng foram coletadas em área de Floresta Ombrófila Densa (Domínio da Mata Atlântica sensu VELOSO; RANGEL-FILHO; LIMA, 1991), no interior da Reserva de Mata Atlântica do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI) – (23°38’08’’ - 23°40’18” S e 46°36’48” - 46°38’00” W; 770-825 m de altitude) São Paulo, SP (BICUDO; FORTI; BICUDO, 2002). Apoclada simplex McClure & L.B. foi coletada em área de Mata Ciliar no município de Barra do Turvo,( 24º45’23” S e 48°30’17” W; 51

158 m de altitude), SP e Chusquea heterophylla Nees foi coletada em um campo de altitude no município de Campos do Jordão (22°42’22” S e 45°35’29” W; 2.400 m de altitude).

1.2 PREPARAÇÃO DOS EXTRATOS 1.2.1 Obtenção do Extrato Bruto O material vegetal seco foi triturado em liquidificador industrial (SIRE) para a obtenção do pó das folhas e em moinho de facas (Tecnal TE-625) para a obtenção do pó das partes subterrâneas e caules. O extrato aquoso foi obtido por maceração (15 g do pó para 300 mL de H2O) em banho-maria (Banho Ética), a uma temperatura de 60ºC por 3 horas. O extrato foi filtrado, concentrado, liofilizado e armazenado em freezer. O rendimento da extração foi realizado através de cálculo do peso seco. Alíquotas de 1 mL (n = 5) foram colocadas em eppendorff e secas em estufa (Blue M Mod. 490A-1) até peso constante e o cálculo foi realizado com base na média de cada extração e o resultado expresso em porcentagem (%). O resíduo da extração aquosa foi submetido à maceração com etanol 70% por 48 horas e o extrato obtido foi filtrado, concentrado e liofilizado.

1.3 BIOENSAIO DE GERMINAÇÃO O ensaio de germinação foi realizado com sementes de alface boston branca (50 sementes/placa, n = 4) em placas de Petri de 5,5 cm de diâmetro com dupla camada de papel filtro embebido com 2 mL do extrato bruto (folhas, colmo e rizoma) e água (controle). As concentrações foram determinadas para cada material testado em função do rendimento da partição. As placas montadas foram mantidas por 48 horas em câmara BOD. (Eletrolab Mod. 1006) à temperatura de 25°C e luz constante. O ensaio foi avaliado pela contagem de sementes germinadas a cada 24 horas e os resultados expressos em porcentagem de sementes germinadas (CHIAPUSIO et al., 1997).

1.4 DETECÇÃO DE FLAVONÓIDES E COMPOSTOS FENÓLICOS NOS EXTRATOS Alíquotas de 10 µL de extrato bruto (diluídas em 200 µg/mL de metanol) de folhas, colmos e rizomas de Chusquea meyeriana e Merostachys magellanica foram aplicadas em placas de sílica gel 60 Merck (F254) no tamanho de 10 x 20 cm diluídas em cuba com 60:35:5 de clorofórmio, metanol e água. Os padrões utilizados foram quercetina, rutina, ácido clorogênico, ácido cafeico, ácido vanílico, e ácido ferúlico na concentração de 5,0 µg/ml dissolvidos em metanol. A placa cromatográfica foi revelada com uma solução metanólica do radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazila (0,2%, DPPH, Sigma) para detecção de compostos fenólicos com o aparecimento de coloração azul sob luz UV e NP /PEG (difenilboriloxietilamina/ polyetilene glycol reagent). Os cromatogramas mostraram manchas fluorescentes de coloração azulada amarelada ou alaranjada, quando visualizados sob luz no comprimento de onda de 366nm, que caracterizaram a presença de flavonóides (WAGNER; BLADT, 2001).

1.5 ANÁLISE ESTATÍSTICA O efeito dos diferentes extratos na porcentagem de germinação foi comparado através de ANOVA de um fator, seguida de teste de Tukey para comparação entre médias. Quando as premissas estatísticas não foram satisfeitas, as comparações foram realizadas através do teste de Kruskal-Wallis seguida de teste de Dunn para comparação entre médias (ZAR, 1998). A presença de flavonóides foi avaliada em TLC mediante a comparação dos fatores de retenção (Rf) das substâncias presentes nos extratos comparativamente aos padrões utilizados.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os extratos aquosos dos colmos e rizomas de Chusquea meyeriana (Tabela 1), etanólico de folhas de Merostachys magellanica (Tabela 2), aquoso de folhas e colmos e etanólico de 52

folhas de Merostachys speciosa (Tabela 3), etanólico de colmos de Apoclada simplex (Tabela 4) e o extrato aquoso e etanólico de folhas de Chusquea heterophylla (Tabela 5) inibiram significativamente a germinação de sementes de alface. Embora os aleloquímicos possam ser encontrados em várias partes das plantas como raízes, caules, folhas (INDERJIT, 1996), a presença dos mesmos em espécies de bambu foi relatada principalmente nas folhas (CHOU; HOU, 1981; CHOU; YANG, 1982; GROMBONE-GUARATINI et al., 2009) e na rizosfera (TSAI; YOUNG, 1993).

Extratos aquosos e etanólicos de folhas de Chusquea meyeriana e Merostachys magellanica, quando avaliados por CCD, apresentaram manchas nos Rfs de 0,2 e 0,6 nos dois comprimentos de onda λ = 366 nm e λ = 254 nm que sugerem a presença dos fenólicos ácido clorogênico, ferúlico e cafeico. Compostos fenólicos como os ácidos p-hidroxibenzóico, siríngico, p-hidroxicinâmico e ferúlico foram isolados em solos abaixo de touceiras de bambu e foram considerados como fitotoxinas (TSAI; YOUNG, 1993). Além desses, outros sete fenólicos (ácidos o-hidroxifenilacético, cis-p-cinâmico, trans-p-hidroxicinâmico, vanílico, ohidroxifenilacético, ferúlico, siríngico) descritos como fitotóxicos foram isolados de folhas de espécies de bambu (CHOU; HOU, 1981; CHOU; YANG, 1982). Rutina, quercitina, ácido ferúlico, siríngico, ácido 4-hidroxibenzóico e o ácido vanílico foram encontrados na espécie nativa Aulonemia aristulata e descritos como inibidores da germinação e do crescimento (GROMBONE-GUARATINI et al., 2009). Embora a detecção destes compostos ainda não tenha sido realizada para as demais espécies, acredita-se que a intensa atividade fitotóxica encontrada em diferentes partes das plantas estudadas possa ser atribuída à presença de substâncias semelhantes.

A alelopatia tem sido investigada em diversos ecossistemas com o objetivo de esclarecer os mecanismos de invasão biológica por espécies exóticas (JARCHOW; COOK, 2009; BARBOSA; PIVELLO; MEIRELLES, 2008). Entretanto, os resultados preliminares obtidos neste estudo sugerem que espécies de bambus nativos liberam substâncias fitotóxicas que podem contribuir para a supressão de espécies arbóreas e alterações da estrutura das comunidades onde são encontradas.

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Tabela 1 - Efeito do extrato aquoso (folhas - 7,6 mg.mL , colmos - 5,3 mg.mL e rizoma - 4,0 mg.mL ), -1 -1 -1 etanólico (folhas - 2,0 mg.mL , colmos - 1,3 mg.mL e rizoma - 0,6 mg.mL ) de Chusquea meyeriana sobre a inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa. Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente a p < 0,05 (Kruska-Wallis).

Tratamento Controle Aquoso de Folha Aquoso de Colmo Aquoso de Rizoma Etanólico de Folha Etanólico de Colmo Etanólico de Rizoma

% de inibição 16.6 ± 3 a 50 ± 11a 81.3 ± 5 b 77 ± 3.4 b 55 ± 18 a 26 ± 2 a 22 ± 5.9 a

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Tabela 2 - Efeito do extrato aquoso (folhas - 5,9 mg.mL , colmos - 5,4 mg.mL e rizoma - 2,7 mg.mL ), -1 -1 -1 etanólico (folhas - 1,6 mg.mL , colmos - 1,3 mg.mL e rizoma - 0,5 mg.mL ) de Merostachys magellanica sobre a inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa. Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente a p < 0,05 (Kruska-Wallis).

Tratamento Controle Aquoso de Folha Aquoso de Colmo Aquoso de Rizoma Etanólico de Folha Etanólico de Colmo Etanólico de Rizoma

% de inibição 16± 3 a 32 ± 2 a 24± 8 a 27 ± 4.1 a 60 ± 5.5 b 47± 20 a 25 ± 1 a

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Tabela 3 - Efeito do extrato aquoso (folhas - 3,6 mg.mL , colmos - 3,0 mg.mL e rizoma - 2,64 mg.mL ), -1 -1 -1 etanólico (folhas - 0,58 mg.mL , colmos - 0,96 mg.mL e rizoma - 0,56 mg.mL ) de Merostachys speciosa sobre a inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa. Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente. * p < 0,01; ** p < 0,05 (ANOVA, seguida de teste de Tukey).

Tratamento Controle Aquoso de Folha Aquoso de Colmo Aquoso de Rizoma Etanólico de Folha Etanólico de Colmo Etanólico de Rizoma

Inibição da germinação (%) 12.6 ± 4.8 a* 92 ± 3.05 b* 72.6 ± 15.1 b* 8.6 ± 3 a* 77.5 ± 8.7 b* 57 ± 4.5 c** 24 ± 4 a*

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Tabela 4 - Efeito do extrato aquoso (folhas - 2,0 mg.mL , colmos - 2,3 mg.mL e rizoma - 1,975 mg.mL ), -1 -1 -1 etanólico (folhas - 1,25 mg.mL , colmos - 1,475 mg.mL e rizoma - 1,2 mg.mL ) de Apoclada simplex sobre a inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa. Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente. p < 0,05 (ANOVA, seguida de teste de Tukey).

Tratamento Controle Aquoso de Folha Aquoso de Colmo Aquoso de Rizoma Etanólico de Folha Etanólico de Colmo Etanólico de Rizoma

Inibição da germinação (%) 5,5 ± 1,7 a 29,8 ± 6,5 b 12,6± 0,9 a 16 ± 1,2 a 18 ± 10 a 66 ±5.2 b 22 ± 5,3 a

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Tabela 5 - Efeito do extrato aquoso (folhas - 3,8 mg.mL ), etanólico (folhas - 1,2 mg.mL ) de Chusquea heterophylla sobre a inibição da germinação de sementes de Lactuca sativa. Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente. p < 0,01 (ANOVA, seguida de teste de Tukey).

Tratamento Controle Aquoso de Folha Etanólico de Folha

Inibição da germinação (%) 16,5 ±3 a 97,5 ± 3 c 84,5 ± 4,4 b

AGRADECIMENTOS Este trabalho foi financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq (Processo 574593/2008).

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3.2 AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE BAMBUS NATIVOS DO ESTADO DE SÃO PAULO Elaine Monteiro Cardoso-Lopes1; Maria Tereza Grombone-Guaratini2; Glauco Ryodi Fukuda3; Celso Markowitsch José3; Maria Cláudia Marx Young1 RESUMO O objetivo da pesquisa foi avaliar a atividade antioxidante dos extratos de folhas, colmos e rizomas de quatro espécies de bambus nativos encontrados no estado de São Paulo. A atividade sequestradora de radical livre foi determinada pelo método 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl-hydrate (DPPH). A atividade antioxidante também foi quantificada usando método colorimétrico que se baseia na redução do radical DPPH adaptado para microplaca. Três espécies mostraram atividade antioxidante por inibirem DPPH, entretanto, os extratos aquosos de rizomas, colmos e folhas de Apoclada simplex foram os que apresentaram maiores valores de atividade, com AA de 73,3 ± 2,6%, 72,7 ± 0,8% e 72,2 ± 0,7%, respectivamente, comparáveis aos obtidos com o padrão Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL) de 53,6 (1,1%).

Os resultados obtidos aqui sugerem a alta atividade dos extratos de bambu e refletem a sua capacidade como uma importante fonte de substâncias com propriedades antioxidantes.

Palavras-chave: Atividade Antioxidante. Bambu. Método de DPPH. ABSTRACT This research aimed to assess the antioxidant activity of leafs, culms and rhizomes extracts of four bamboo native species of São Paulo state. The free radical scavenging activity was determined by the 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl hydrate (DPPH) method. The antioxidant activity was also quantified using a colorimetric method based on the reduction of DPPH radical adapted for its use with microplates. Three species showed antioxidant activity by inhibiting DPPH. However the aqueous extracts of leaves, culms and rhizome of Apoclada simplex presented the higher activity values, with AA as 73.3 ± 2.6%, 72.7% ± 0.8 and 72.2 ± 0.7%, respectively, similar to those obtained with the standard Ginkgo biloba® (EGB 761, 31.2 µg / mL) with AA 53.6 ± 1.1%. These results suggest the high activity of the bamboo extracts and indicate its capacity to be an important source of substances with antioxidant properties.

Keywords: Antioxidant Activity. Bamboo. DPPH Method.

INTRODUÇÃO A família Poaceae está entre os grupos de angiospermas que compõem a vasta flora nacional, dentro da qual inserem-se os bambus, como uma das mais importantes entre as angiospermas com cerca de 700 gêneros e aproximadamente 10 mil espécies (JUDZIEWICZ et al., 1999). O Brasil é o país com maior diversidade de espécies de bambus do Novo Mundo (JUDZIEWICZ et al., 1999). Filgueiras e Santos-Gonçalves (2004) apresentam uma lista de 34 gêneros e 232 espécies brasileiras de bambus distribuídas entre os biomas, com destaque para a Mata Atlântica, Amazônia e Cerrado. Boa parte das espécies típicas de bambus do estado de São Paulo se concentra em áreas de Mata Atlântica, onde a riqueza biológica é grande. Entre as espécies endêmicas, o destaque recai sobre um grupo de bambus lenhosos não registrados em nenhuma outra unidade da federação (Merostachys spp e Chusquea spp).

1 Instituto

de Botânica, Seção de Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Cx. Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970. E-mail: <elaine.mlopes@ig.com.br>.

2 Instituto de Botânica, Seção de Ecologia, Cx. Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970.

E-mail: <mgromboneguaratini@gmail.com>.

3 Bolsista de Treinamento Técnico, CNPq. Instituto de Botânica, Seção de Fisiologia e Bioquímica de Plantas, Cx. Postal 3005, São Paulo/SP, Brasil. CEP 01061-970. (Processo 574593/2008).

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Bambus são espécies ecologicamente ecléticas e podem ser encontradas colonizando tanto ambientes florestais como ambientes inóspitos como topos de montanhas tanto frios como úmidos (FILGUEIRAS; SANTOS-GONÇALVES, 2006). Por serem imensamente plásticos, os bambus têm uma ampla gama de usos que vão desde a vara de pescar, passam pelo paisagismo, construção civil e indústria farmacêutica e na indústria cosmética e dermatológica (patentes de Wada - JP 2008/174525-A, Maeda JP 2008/20742-A, Tecco WO 2008/051557-A2, 2008/051557-A9, 2008/051557-A3).

A bioprospecção de extratos de plantas nativas é a forma mais simples de avaliação do potencial de espécies oriundas da biodiversidade na busca de produtos de interesse socioeconômico (RIOS; RECIO; VILLAR, 1988).

No Brasil, a pesquisa que envolve a triagem química de espécies de bambus com vistas a futuras aplicações na indústria ainda é incipiente.

A atividade antioxidante vem sendo bastante explorada pelos cientistas por estar envolvida em processos fisiopatológicos do envelhecimento celular e de diversas doenças como o câncer e doenças neurodegenerativas. A triagem de extratos de plantas pelo método do sequestro do radical DPPH tem mostrado grande eficácia na seleção de espécies com atividade antioxidante. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos de folhas, colmos e rizomas de quatro bambus, Chusquea meyeriana Rupr. ex Döll, Merostachys magellanica Send., Merostachys speciosa Spreng., Apoclada simplex McClure, nativos do estado de São Paulo em atividade antioxidante. Espera-se que os resultados obtidos possibilitem selecionar espécies de bambus cuja utilização seja economicamente viável na indústria.

1 MATERIAL E MÉTODOS 1.1 LOCAL DE COLETA Para a realização deste estudo, foram selecionadas espécies de bambus lenhosos representativas da flora da família no estado de São Paulo. Três espécies foram coletadas em área de Floresta Ombrófila Densa (Domínio da Mata Atlântica sensu VELOSO; RANGELFILHO; LIMA, 1991), no interior da Reserva de Mata Atlântica do Parque Estadual das Fontes do Ipiranga (PEFI) – (23°38’08” - 23°40’18” S e 46°36’48” - 46°38’00” W; 770-825 m de altitude) São Paulo, SP (FERNANDES; REIS; CARVALHO, 2002). A outra espécie foi coletada em área de Mata Ciliar no município de Barra do Turvo, (24º45’23” S e 48º30’17” W; 158 m de altitude), SP. 1.2 PREPARAÇÃO DOS EXTRATOS 1.2.1 Obtenção do Extrato Bruto O material vegetal seco foi triturado em liquidificador industrial (SIRE) para a obtenção do pó das folhas e em moinho de facas (Tecnal TE-625) para a obtenção do pó das partes subterrâneas e caules. O extrato aquoso foi obtido por aquecimento (15 g do pó para 300 mL de H2O) em banho-maria (Banho Ética), a uma temperatura de 60ºC por 3 horas. O extrato foi filtrado, concentrado, liofilizado e armazenado em freezer. O rendimento da extração foi realizado através de cálculo do peso seco. Alíquotas de 1 mL (n = 5) foram colocadas em eppendorff e secas em estufa (Blue M Mod. 490A-1) até peso constante e o cálculo foi realizado com base na média de cada extração e o resultado expresso em porcentagem (%). O resíduo da extração aquosa foi submetido à maceração com etanol 70% por 48 horas e os extratos obtidos foram filtrados, concentrados e liofilizados.

58

1.3 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE EM CROMATOGRAFIA DE CAMADA DELGADA O bioensaio utilizado para a bioprospecção dos extratos vegetais foi com o DPPH (2,2diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate), método colorimétrico que se baseia na redução do radical DPPH descrito por Xiong et al. (1996).

Uma amostra de 200 µg de cada amostra de extrato foi analisada por CCD de sílica gel 60 F254 (0,2 mm, MERCK).

Alíquotas de 200 µg dos extratos aquosos e etanólicos brutos foram aplicadas em CCD de sílica gel usando como fase móvel Clorofórmio/Metanol (8:2). Logo após o desenvolvimento, a placa cromatográfica foi revelada com uma solução metanólica do radical 2,2-difenil-1picrilhidrazila (0,2% DPPH, Sigma). As manchas brancas ou amarelas apareceram em aproximadamente 30 minutos, sob um fundo de coloração roxa e são indicativas de atividade antioxidante (CUENDET et al., 1997). Os resultados foram observados, fotografados, os valores de Rf calculados e os cromatogramas registrados em sistema CAMAG. 1.4 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE EM MICROPLACA A atividade antioxidante também foi determinada usando método colorimétrico que se baseia na redução do radical DPPH descrito por Xiong et al. (1996) adaptado para microplaca.

Neste ensaio, os extratos ou frações que demonstraram atividade antioxidante por CCD foram submetidos à análise quantitativa em microplaca para a determinação da EC50%. Nas 96 cavidades da microplaca, foram adicionados 72 µL de solução metanólica de DPPH (0,3 mM) e 178 µL da amostra de extrato (100 µg/mL), no branco foram pipetados 72 µL de solução metanólica e 178 µL da amostra teste. Como controle negativo foram utilizados 72 µL de solução metanólica de DPPH (0,3 mM) e 178 µL de metanol. A microplaca foi mantida a temperatura ambiente no escuro durante 30 minutos e a absorbância medida a 518 nm em aparelho BIOTEK KC4.

A absorbância foi convertida em porcentagem de atividade antioxidante (AA) usando a fórmula AA% = 100-{[(Absamostra – Absbranco) x 100]/Abs controle}. Como padrões foram aplicados 5 µg dos compostos antioxidantes quercetina, rutina, ácido clorogênico, ácido caféico, ácido ferúlico e ácido vanílico.

Em seguida, os valores da atividade sequestradora do radical DPPH (AA%) foram avaliados no Programa Graph Pad Prism 3 e representados como médias ± erro padrão das médias (triplicata) de AA dos extratos aquosos e etanólicos de rizomas, colmos e folhas das espécies analisadas para a obtenção dos gráficos 2 a 5.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 2.1 ATIVIDADE SEQUESTRADORA DO RADICAL DPPH POR CROMATOGRAFIA DE CAMADA DELGADA A revelação da placa cromatográfica, com os extratos aquoso e etanólico (200 µg) de folhas, colmos e rizomas de Merostachys magellanica, com DPPH demonstrou que os extratos aquoso e etanólico de folhas foram os que apresentaram melhor atividade sequestradora do radical DPPH (Figura 1C), como pode ser observado também na Figura 3. Os padrões quercetina, rutina, ácido clorogênico, ácido caféico, ácido vanílico e ácido ferúlico (5 µg) apresentaram atividade nos Rfs 0,7; 0,35; 0,2; 0,47; 0,6; 0,6 e 0,45, respectivamente (Figura 1C).

59

A

B

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Figura 1 - Atividade sequestradora do radical DPPH de Merostachys magellanica. Placa A – Foto da cromatoplaca visualizada sob luz UV 360 nm; Placa B - Foto da cromatoplaca visualizada sob luz UV 254 nm; Placa C - Foto da cromatoplaca no visível. 1 - extrato aquoso e 2 - extrato etanólico de folhas (200 µg); 3 - extrato aquoso e 4 - extrato etanólico de colmos (200 µg); 5 - extrato aquoso e 6 - extrato etanólico de rizomas (200 µg), de sp2. Os padrões foram aplicados na concentração de 5 µg. 7 quercetina; 8 - rutina; 9 - ácido clorogênico; 10 - ácido caféico; 11 - ácido vanílico; e 12 - ácido ferúlico.

2.2 QUANTIFICAÇÃO DA ATIVIDADE SEQUESTRADORA DO RADICAL DPPH

Atividade Sequestradora do Radical DPPH (%)

Em ensaios realizados em microplaca, os extratos etanólicos (100 µg/mL) de rizomas e colmos de Chusquea meyeriana e do extrato de Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL) demonstraram atividade sequestradora do radical DPPH de 52,4 ± 1,5%, 58,2 ± 1,9% e 57,8 ± 2,1%, respectivamente (Figura 2). Os extratos aquoso e etanólico (100 µg/mL) de folhas de Merostachys magellanica apresentaram atividade sequestradora do radical DPPH de 68,9 ± 2,6% e 53,0 ± 1,8%, respectivamente (Figura 3).

100

Extrato aquoso-rizomas Extrato etanólico-rizomas

80

Extrato aquoso-colmos 60

Extrato etanólico-colmos Extrato aquoso-folhas

40

Extrato etanólico-folhas Ginkgo biloba 31,2 µg/mL

20 0

Rizomas

Colmos

Folhas

G. biloba

Extrato bruto de Chusquea meyeriana [100 µg/mL]

Figura 2 - Atividade sequestradora do radical DPPH dos extratos aquosos e etanólicos (100 µg/mL) de rizomas, colmos e folhas de Chusquea meyeriana e do extrato de Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL).

60

Atividade Sequestradora do Radical DPPH (%)

100

extrato aquoso - rizomas extrato etanólico - rizomas extrato aquoso - colmos extrato etanólico - colmos extrato aquoso - folhas extrato etanólico - folhas

80 60 40

Ginkgo biloba 31,2 µg/mL

20 0

Rizomas

Colmos

Folhas

G. biloba

Extrato bruto de Merostachys magellanica [100 mg/mL]

Figura 3 - Atividade sequestradora do radical DPPH dos extratos aquosos e etanólicos (100 µg/mL) de rizomas, colmos e folhas de Merostachys magellanica e do extrato de Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL).

Os resultados de atividade antioxidante com os extratos de folhas de Merostachys magellanica estão de acordo com os obtidos pelos japoneses com outras espécies de bambus.

No Japão, folhas de bambus são conhecidas há muitos séculos por possuírem atividade antibiótica e pelo uso na medicina. Um estudo do extrato de Sasa senanensis demonstrou que este bambu possui atividade antioxidante e pode ser uma importante fonte de ingredientes para ser usado em alimentos funcionais e para outras aplicações (KUROKAWA et al., 2006).

Park et al. (2007) demonstraram que folhas de Sasa borealis possuem os compostos isoorientina e isoorientina 2´´-O-α-L-ramnosídeo com potente atividade sequestradora do radical DPPH e forte atividade citoprotetora em ensaio de estresse oxidativo de células HepG2.

Atividade Sequestradora do Radical DPPH (%)

Os extratos aquosos e etanólicos de Merostachys speciosa não apresentaram atividade sequestradora do radical DPPH significativa (100 µg/mL) em comparação com o padrão Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL) (Figura 4). Por outro lado, os extratos aquosos de rizomas, colmos e folhas de Apoclada simplex foram os que apresentaram melhores valores de atividade antioxidante, com AA de 73,3 ± 2,6%, 72,7 ± 0,8% e 72,2 ± 0,7%, respectivamente, comparáveis aos obtidos com o padrão de 53,6 ± 1,1% (Figura 5).

100 Extrato aquoso-rizomas 80

Extrato etanólico-rizomas Extrato aquoso-colmos

60

Extrato etanólico-colmos Extrato aquoso-folhas

40

Extrato etanólico-folhas 20 0

Ginkgo biloba 31,2 µg/mL Rizomas

Colmos

Folhas

G. biloba

Extrato bruto de Merostachys speciosa [100 µg/mL]

Figura 4 - Atividade sequestradora do radical DPPH dos extratos aquosos e etanólicos (100 µg/mL) de rizomas, colmos e folhas de Merostachys speciosa e do extrato de Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL).

61

Atividade sequestradora radical DPPH (%)

100

extrato aquoso - rizomas extrato etanólico - rizomas extrato aquoso - colmos extrato etanólico - colmos extrato aquoso - folhas extrato etanólico - folhas

80 60 40

Ginkgo biloba 31,2 µg/mL

20 0

Rizomas

Colmos

Folhas

G. biloba

Extrato bruto de Apoclada simplex [100 µg/mL]

Figura 5 - Atividade sequestradora do radical DPPH dos extratos aquosos e etanólicos (100 µg/mL) de rizomas, colmos e folhas de Apoclada simplex e do extrato de Ginkgo biloba® (EGB 761; 31,2 µg/mL).

CONCLUSÃO Neste trabalho com 4 espécies de bambus verificou-se que a atividade antioxidante é melhor nas folhas, principalmente da espécie Merostachys magellanica. O estudo fitoquímico dos extratos aquosos de folhas de Merostachys magellanica e Apoclada simplex está sendo realizado para a identificação das substâncias presentes nestes extratos.

Além dos estudos químicos das espécies, a complementação deste trabalho envolverá ensaios de peroxidação de lipídios e ensaios in vivo para a caracterização destes extratos como antioxidantes biológicos. Entretanto, os resultados obtidos aqui sugerem a alta atividade dos extratos de bambus e refletem a sua capacidade como uma importante fonte de substâncias com propriedades antioxidantes.

AGRADECIMENTOS Este trabalho foi financiado pelo Conselho Nacional de Pesquisa CNPq (Processo 574593/2008).

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62

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63

3.3 PROSPECÇÃO FITOQUÍMICA DAS ESPÉCIES Bambusa vulgaris, Bambusa vulgaris var. vittata e Bambusa multiplex CULTIVADAS NO INSTITUTO DE PESQUISA SÃO VICENTE EM CAMPO GRANDE, MS Christopher Lucas Negrete1; Ramaele Pereira da Silva1; Bianca Sampaio Araújo1; Marney Pascoli Cereda2; Mami Yano3 RESUMO A ampla e a complexa versatilidade morfológica é um dos parâmetros que melhor definem as espécies do gênero Bambusa, que impressionam por sua incrível resistência e durabilidade, sendo hoje um recurso fecundo na engenharia civil. Sua vasta ocorrência em determinados territórios nacionais foi o motivo pelo qual o presente trabalho veio a esclarecer, por meio da investigação, a identificação química dos principais metabólitos secundários encontrados nos extratos etanólicos de colmos e folhas obtidos de três espécies do gênero: Bambusa vulgaris, B. vulgaris var. vittata e B. multiplex. Essa investigação se deu através do ensaio de prospecção fitoquímica, utilizando uma metodologia rápida e de fácil execução para a detecção. Os resultados obtidos mostraram que as folhas de B. vulgaris e B. vulgaris var. vittata possuem taninos condensados e triterpenos pentacíclicos livres e as folhas de B. multiplex, as catequinas enquanto que os colmos foram positivos para várias classes químicas testadas, exceto para o de B. multiplex.

Palavras-chave: Catequinas. Taninos Condensados. Triterpenos. Bambusa vulgaris.

Bambusa vulgaris var. vittata. Bambusa multiplex.

ABSTRACT The broad and complex morphological versatility is one of the parameters that best define the genus Bambusa, who impressed by his incredible strength and durability and it is today a fruitful use in civil engineering. His vast presence in certain territories, aimed to clarify that this work through research, the chemical identification of the major secondary metabolites found in ethanol extracts of stems and leaves obtained from three species: Bambusa vulgaris, B. vulgaris var. vittata and B. multiplex. The investigation was by testing phytochemical screening, using a quickly methodology and easily performed for detection. The results showed that the leaves of B. vulgaris and B. vulgaris var. vittata have tannins and free pentacyclic triterpenes and leaves of B. multiplex, the catechins while the stalks were positive for several chemical classes tested, except for B. multiplex.

Keywords: Catechins. Taninns. Triterpenes. Bambusa vulgaris. Bambusa vulgaris var. vittata.

Bambusa multiplex.

1 Graduandos do Curso de Farmácia - Universidade Católica Dom Bosco - UCDB. Av. Tamandaré, 6000, Jd. Seminário, CEP 79117-900, Bloco B, Campo Grande/MS. E-mail: <negreteapolo9@gmail.com>.

2 Pesquisadora do Centro de Tecnologias para o Agronegócio – Universidade Católica Dom Bosco – UCDB. Instituto de Pesquisa São Vicente. Av Tamandaré, s/n. Lagoa da Cruz. CEP 79117-900, Campo Grande/MS. 3 Docente do Programa de Pós Graduação – Mestrado em Biotecnologia – UCDB. Av. Tamandaré, 6000, Jd. Seminário, CEP 79117-900, Bloco L, Campo Grande/MS.

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INTRODUÇÃO As plantas continuam sendo usadas pela população e jamais foram completamente substituídas pelos fármacos sintéticos. Tal valorização ocasionou um crescimento na procura de informações cientificamente comprovadas sobre sua segurança e eficácia terapêutica (BRESOLIN; CHECHINEL-FILHO, 2003). Nesse contexto, os métodos de prospecção fitoquímica ainda são uma excelente opção na determinação qualitativa de metabólitos secundários, sendo eles os precursores de uma vasta gama de compostos distribuídos nos mais diferentes vegetais que despertam grande interesse para aplicações terapêuticas.

Através de relatos etnobotânicos, populações nativas descrevem o uso do recurso vegetal como uma fonte barata e abundante para abrandar e/ou solucionar doenças. A utilização da espécie Bambusa vulgaris, utilizada juntamente com outros vegetais no tratamento de desordens gástricas e respiratórias (CANO; VOLPATO, 2004), é um exemplo tradicional. Em países do continente africano, doenças venéreas causadas por agentes bacterianos são tratados com o uso do vegetal (GILL, 1992; CANO; VOLPATO, 2004), assim como os sintomas de doenças virais como a rubéola. Estudos recentes apontam que o extrato aquoso de B. vulgaris mostrou-se eficaz, como um poderoso agente abortivo, capaz de reduzir quase à metade, na menor concentração testada, os níveis de hormônios sexuais em coelhas holandesas gestantes. O estudo ainda revelou a presença de alcalóides, taninos, saponinas, antraquinonas, fenóis e flavonóides, prováveis responsáveis pela atividade observada (YAKUBU; BUKOYE, 2009).

Nessa perspectiva, o presente trabalho prioriza a utilização de extratos etanólicos de folhas e colmos das espécies B. vulgaris, B. vulgaris var. vittata e B. multiplex particularmente comuns no cerrado sul-matogrossense, para a avaliação dos seus metabólitos secundários, a fim de projetar possíveis potencialidades terapêuticas, através da identificação de seus constituintes fitoquímicos.

1 MATERIAIS E MÉTODOS 1.1 COLETA E IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL VEGETAL Amostras das espécies vegetais coletadas no outono de 2009 foram obtidas no Instituto de Pesquisas São Vicente, no município de Campo Grande, MS e submetidas à identificação e à catalogação, por meio de uma exsicata sendo identificados e registrados no Herbário da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul. 1.2 PREPARO DOS EXTRATOS VEGETAIS O processamento do vegetal ocorreu com a separação das diferentes partes da espécie (folhas e colmos), sendo esses, posteriormente acondicionados em estufa de circulação de ar a uma temperatura constante de 40ºC. Depois de secos, folhas e colmos foram triturados em moinho de facas tipo Willey e pesados. Os extratos etanólicos foram obtidos por adição de etanol nos recipientes contendo o material triturado, através de maceração estática.

Posteriormente, prosseguiu-se com a filtração e rotaevaporação, resultando no extrato etanólico de folhas (EEF) e no extrato etanólico de colmos (EEC). Com alíquotas de 5 g de cada um dos extratos etanólicos secos obtidos, foram realizados os testes de análise fitoquímica.

1.3 PROSPECÇÃO FITOQUÍMICA Os extratos etanólicos de B. vulgaris, B. vulgaris var. vittata e B. multiplex foram submetidos ao método de prospecção fitoquímica, descrito por Matos (1997). Os métodos utilizados são apenas qualitativos e esta metodologia teve como objetivo detectar a presença das principais classes químicas.

Para os testes, foram utilizados 5 g de cada um dos extratos, solubilizado em solução hidroalcoólica a 70%. Alíquotas de 3 mL de cada extrato foram adicionados em tubos de ensaio 65

(alíquota padrão), classificados de acordo com o constituinte químico a ser pesquisado. Assim, procedeu-se a pesquisa de fenóis e taninos (tubos A), antocianidinas, antocianinas e flavonóides (tubos B1, B2 e B3), leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas (tubos C1 e C2), flavanóis, flavanonas, flavanonóis e xantonas (tubos D), saponinas (tubos E), quinonas (tubos F) e triterpenóides e esteróides (tubos G). A marcha sistemática empregada para a análise está relacionada na Figura 1.

Cada uma das 6 amostras analisadas foram codificadas, como: EEF de B. vulgaris (EEF-B1); EEF de B. vulgaris var. vittata (EEF-B2); EEF de B. multiplex (EEF-B3); EEC de B. vulgaris (EEC-B1); EEC de B. vulgaris var. vittata (EEC-B2) e; EEC de B. multiplex (EEC-B3).

Teste para fenóis e taninos – Nos 6 tubos classificados como “A” foram adicionadas alíquota padrão dos extratos e mais três gotas da solução alcoólica de FeCl3 sob contínua agitação. Qualquer variação de cor ou formação de precipitado abundante escuro foi comparado com um teste em branco, utilizando apenas água e FeCl3.

Teste para antocianidinas, antocianinas e flavonóides – Nesta etapa foram utilizados os tubos de classificação “B” (B1, B2 e B3), que continham três valores diferentes de pH 3, 8,5 e 11 respectivamente para cada extrato. Para a acidulação dos tubos até o pH 3 foi utilizado HCl a 2% e para a alcalinização, NaOH 2%. A observação de qualquer mudança da coloração da solução foi interpretada de acordo com a Tabela 1.

Teste para leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas – Foram utilizados os tubos de classificação “C” (C1 e C2), que continham dois diferentes valores de pH: 3 e 11, extratos que, em seguida, foram submetidos ao aquecimento por 2 a 3 minutos. Qualquer modificação na cor foi comparada com os tubos correspondentes usados no item anterior (teste para antocianidinas, antocianinas e flavonóides), interpretando-os através do aparecimento ou intensificação da cor como descrito na Tabela 2.

Teste para flavanóis, flavanonas, flavanonóis e xantonas – Foram empregados os tubos de classificação “D” contendo as respectivas alíquotas padrão dos extratos, uma pequena quantidade de magnésio granulado e 0,5 mL de HCl concentrado. Foi observado se houve ou não a reação, indicado pelo fim da efervescência e então, observou-se por comparação a mudança na cor.

Teste para saponinas – Foram adicionados 5 mL de água destilada nos tubos “E” contendo alíquotas padrão dos extratos e, em seguida, foram agitados fortemente durante 2 a 3 minutos para observar a formação de espuma, sendo que a espuma persistente e abundante em forma de colarinho indica a presença de saponinas. Quando positivo, adicionou-se 2 mL de HCl concentrado ao conteúdo do tubo, deixando-o durante pelo menos 1 hora imerso em banho-maria para a reação. Após este procedimento, deixou-se esfriar e logo foi neutralizado com uma base (NaOH) e agitou-se o tubo novamente para que houvesse a reação.

Teste para quinonas – Com seis tubos contendo as quatro diferentes alíquotas padrão “F” foram adicionados 1 mL de NaOH diluído com posterior agitação e foram deixados para reagir por cerca de 5 minutos.

Teste para esteróides e triterpenóides – Em cada tubo “G” acrescentou-se 1 mL de anidrido acético sobre a alíquota padrão dos extratos e procedeu-se a suave agitação adicionando, cuidadosamente, 3 gotas de H2SO4 concentrado. Tornou-se a agitar, suavemente, e observou-se o desenvolvimento de cores.

66

Figura 1 - Marcha fitoquímica utilizada para análise de metabólitos secundários. Cada tubo de ensaio contém 3 mL de cada extrato testado. A acidulação dos tubos para pH 3 foi feita utilizando HCl 2% e a alcalinização com NaOH 2%.

Tabela 1 - Resultados das colorações para teste de antocianidinas, antocianinas e flavonóides.

CONSTITUINTES Antocianidinas e antocianinas Flavonas, flavonóis e xantonas Flavanonóis

pH = 3 (Ácido) Vermelho -

COR pH = 8,5 (Alcalino) Lilás -

pH = 11 (Alcalino) Azul púrpura Amarela Vermelho laranja

Tabela 2 - Resultados das colorações para teste para leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas.

CONSTITUINTES Leucoantocianidinas Catequinas Flavanonas

COR Ácido Alcalino (pH = 1 a 3) (pH = 8,5) Vermelho Pardo-amarelada Vermelho-laranja

2 RESULTADOS Teste para fenóis e taninos – Após a adição de 3 gotas da solução alcoólica de FeCl3 sob agitação contínua nos diferentes tubos A, observou-se a variação de cor entre azul e vermelho nos tubos que continham as amostras EEC-B1 e EEC-B2, indicando, assim, a presença de fenóis.

A formação de precipitado abundante e escuro de tonalidade azul na presença da alíquota de FeCl3, indicando a presença de taninos hidrolisáveis, não foi confirmada em nenhuma das amostras testadas, entretanto, os tubos que continham EEF-B1 e EEF-B2 apresentaram precipitado de cor verde, após a adição do reagente como indício da presença de taninos condensados, como ilustra a Figura 2.

67

Figura 2 - Desenvolvimento de coloração verde durante a reação com FeCl3 nos tubos contendo as amostras EBEF-B1 e EBEF-B2, indicando a presença de taninos condensados.

Teste para antocianidinas, antocianinas e flavonóides - Os tubos B1, que estão acidificados em pH 3 e os tubos B2, alcalinizados em pH 8,5, também não apresentaram quaisquer alterações em sua coloração. Os tubos B3, alcalinizados em pH 11, demonstraram coloração amarela para os tubos com as amostras EEC-B1 e EEC-B2, o que confirma a presença de flavonas, flavonóis e xantonas.

Teste para leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas - No teste para leucoantocianidinas, catequinas e flavanonas, o resultado foi interpretado com a intensificação da cor por comparação ao teste anterior. Verificou-se que, em pH ácido e alcalino, não houve alteração e surgimento de coloração visível em nenhuma das amostras quando comparados aos subsequentes controles, que continham apenas a alíquota padrão.

Teste para flavanóis, flavanonas, flavanonóis e xantonas – O resultado foi devido ao desenvolvimento da cor vermelha apenas para a amostra de EEC-B1, que reagiu com o magnésio granulado em HCl concentrado mostrando ser positiva.

Teste para saponinas - O teste para saponinas mostrou-se negativo para todos os extratos testados.

Teste para quinonas – O resultado foi o desenvolvimento de cor avermelhada que sugeriu a presença apenas para o EEC-B1.

Teste para esteróides e triterpenóides – A coloração parda desenvolvida nas amostras EEF-B1, EEF-B2 e EEC-B1 indica a provável existência de triterpenóides pentacíclicos livres.

3 DISCUSSÃO Fenóis e Taninos - Os taninos, por serem fenólicos, são muito reativos quimicamente, isto é, são compostos facilmente oxidáveis, tanto por enzimas vegetais específicas, quanto por íons metálicos, como por exemplo, o cloreto férrico, que ocasiona o escurecimento da solução (DÔRES, 2007).

Acredita-se que as atividades farmacológicas dos taninos são devidas, pelo menos em parte, a três características gerais que são comuns em maior ou menor grau aos dois grupos de taninos: condensados e hidrolisáveis: 1) complexação com íons metálicos, 2) atividade antioxidante e sequestradora de radicais livres e 3) habilidade de complexar com outras moléculas incluindo macromoléculas, tais como: proteínas e polissacarídeos.

Foi sugerido que os possíveis modos de ação dos taninos no tratamento de doenças estão intimamente ligados a essas três propriedades (MATOS, 1997).

Compostos flavônicos - A classe dos flavonóides é composta por mais de 4.000 diferentes compostos fenólicos descritos e incluem os subgrupos flavanóis, flavanonas, antocianidinas, flavonas e flavonóis (HARBORNE, 1988), assim como flavanas, leucoantocianidina e as protantocianidinas (SIMÕES et al., 2004). Sua distribuição no reino vegetal fica mais acentuada no grupo das angiospermas (YUNES; CALIXTO, 2001). A importância desta classe de constituintes químicos se deve principalmente ao seu amplo 68

espectro de ação, com evidenciadas atividades antimicrobiana (BEIL; BIRKHOLZ; SEWING, 1995), antiviral (MA et al., 2001), antioxidante (LARSON, 1988; ALVES et al., 2007; NUNES et al., 2007) anti-inflamatória (CHAN et al., 1998; LIMA et al., 1996) e antitumoral (MADJAROF, 2004).

A Figura 3 apresenta as regiões nas quais ocorre a atividade de sequestro de radicais livres, apontando que tal atividade se dá pela rápida doação de um átomo de hidrogênio aos radicais e depende da sua estrutura molecular, substituição feita nos grupos hidroxila e da possibilidade de estabilização dos radicais fenoxilas formados via ligações de hidrogênio ou pelo deslocamento expandido de elétrons (AMIC et al., 2003).

OH 3'

OH HO

7

8

2'

O 2 C

A 6

4

5

OH

B

OH 4' 5'

3

OH

O

Figura 3 - Regiões estruturais dos flavonóides com uma alta atividade de sequestro de radicais livres. Fonte: Amic et al., 2003.

As subclasses dos flavonóides apresentadas na Figura 4 sugerem que a natureza química e as atividades bioquímicas dos mesmos dependem de sua classe estrutural, grau de hidroxilação ou outras substituições e conjugações, além do grau de polimerização (EVANS, 1996; SHAHIDI, 1997).

O

O

+ O OH

O Flavona

Antocianidina

O

O Isoflavona

O

O OH

OH

O Flavanona

Flavanol

O Flavonol

Figura 4 - Estrutura química das subclasses dos flavonóides. Fontes: Rice-Evans et al., 1995; Martínez-Flóres et al., 2002.

Quinonas – As quinonas, positivas em EEC-B1, mostram-se tendo um papel na defesa da planta contra insetos de patógenos. Várias quinonas encontradas no lenho de espécies de Leguminosas apresentam toxicidade para cupins; dessa forma, a resistência da madeira aumenta seu valor comercial (SIMÕES et al., 2004).

69

CONCLUSÃO Esse estudo mostrou que os colmos de B. vulgaris foi a mais promissora em relação à existência de mais classes químicas testadas enquanto que o colmo de B. multiplex foi negativo para esses testes. Em relação às folhas, a B. vulgaris e a B. vulgaris var. vittata não demonstrou nenhuma diferença em relação à ocorrência elas foram positivas para taninos condensados e triterpenos pentacíclicos livres e para B. multiplex foi positiva para outra classe química diferente, a catequina.

Estudos futuros para isolar e quantificar os constituintes dos extratos encontrados nas espécies B. vulgaris, B. vulgaris var. vittata e B. multiplex, tornar-se-á imprescindível para que se possam determinar quais constituintes são bioativos e o seu potencial para o uso farmacológico.

A partir dos resultados obtidos, destaca-se também a importância de conhecer e preservar as espécies nativas, para que as mesmas possam ser utilizadas como plantas medicinais e tal uso seja racional preservando assim o meio ambiente e favorecendo o desenvolvimento de fármacos a partir de produtos naturais para o uso humano.

AGRADECIMENTOS PIBIC/UCDB/CNPq. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVES, C. Q.; BRANDÃO, H. N.; DAVID, J. M.; DAVID, J. P.; LIMA, L. S. Avaliação da Atividade Antioxidante de Flavonóides. Diálogos & Ciência. Feira de Santana: Faculdade de Tecnologia e Ciências de Feira de Santana, Ano V, n. 12, p. 1-8, 2007.

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4 ARTIGOS SOBRE O POTENCIAL ENERGÉTICO 4.1 CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DE BAMBU Wilhelm Abud Kleinlein 1; Manoel F. M. Nogueira2; Severiano da S. Lima Filho3; Waldir F. Quirino4 RESUMO Por motivos ambientais, a conversão de biomassa em produtos energéticos como substituição aos combustíveis fósseis tem dado ênfase na busca dos melhores combustíveis provenientes da biomassa. Esse combustível, além de possuir boas características energéticas, deverá ter um ciclo de produção rápido, ou seja, ter alta taxa de crescimento de maneira que vários cortes possam ser efetuados ao longo de um ano. O bambu atende esta ultima exigência, mas são raros os trabalhos com dados sobre suas características energéticas. Neste trabalho são apresentadas as características energéticas de quatro espécies de bambu, efetuadas com os resultados das análises imediata, elementar e termogravimétrica, bem como a determinação de poder calorífico superior e calculados seus poderes caloríficos inferiores. As quatro espécies de bambu são Dendrocalamus giganteus, Bambusa vulgaris vulgaris, Bambusa vulgaris vittata e Guadua sarcocarpa. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do bambu como combustível energético.

Palavras-chave: Bambu. Análise Imediata. Análise Elementar. PCS. ATG. ABSTRACT For environmental reasons, the biomass conversion into energy vectors as a replacement for fossil fuels has motivated researches seeking for better biomass fuels. Such biomass fuel, in addition to have good energy properties, also has to have a fast production cycle, what means high growing rate in such way that many harvest can be done during a year. Bamboo meets this latter requirement but there are few studies with data about their energy properties. This work presents energy properties for four bamboo species result from ultimate, proximate and thermo gravimetric analysis as well as their high heating value (HHV) quantification and performing the calculation to determine the lower heating value (LHV). The four bamboo species studied were Dendrocalamus giganteus, Bambusa vulgaris vulgaris, Bambusa vulgaris vittata and Guadua sarcocarpa. Results show that bamboo as good material to fuel energy.

Keywords: Bamboo as Fuel. Proximate Analysis. Ultimate Analysis. PCS. TGA. INTRODUÇÃO O bambu é uma gramínea e o interesse advém da sua característica como vegetal de rápido crescimento e fácil multiplicação vegetativa, com algumas espécies atingindo taxas de crescimento máximo em altura com cerca de 30 dias para as espécies de pequeno porte e no máximo 180 dias para as espécies gigantes, como o Dendrocalamus giganteus, desta forma pode-se programar o sistema de colheitas periódicas de modo que se possa efetuar múltiplos cortes por ano.

1

Eng. químico, mestrando. Telefone: (91) 8117-1466. E-mail: <engenheirowilhelm@yahoo.com.br>.

Eng. Mecânico. Dr. Telefone: (91) 3201-8343. E-mail: <mfmn@ufpa.br>.

3 Eng. Mecânico. PhD. Telefone: (91) 3201-8343. UFPA – Universidade Federal do Pará, Laboratório de Engenharia Mecânica. Rua Augusto Correa, 1, Guamá, CEP 66075-900, Belém/Pa. E-mail: <lima@ufpa.br>.

4 Engenheiro Florestal. Dr. Telefone: (61) 3316-1524 – Laboratório de Produtos Florestais. SAIN Av. L4 lote 4, Ed Sede do IBAMA, Asa Norte. CEP 70818-900 - Brasília/DF – Brasil.

2

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Na literatura são relatados vários trabalhos de caracterização de várias biomassas brasileiras, dentre estas, pode-se destacar o trabalho realizado por Feitosa Netto et al. (2006), que apresentou a caracterização energética de 43 biomassas sólidas produzidas na Amazônia, caracterização essa através da análise imediata da biomassa seca (teor de voláteis, teor de carbono fixo e teor de cinzas), da determinação do poder calorífico superior e da densidade a granel.

Dentre os poucos trabalhos que buscam caracterizar energeticamente o bambu, Brito et al. (1987) caracterizou as seguintes variedades de bambu: Bambusa vulgaris vittata, Bambusa vulgaris vulgaris, Bambusa tuldoides, Dendrocalamus giganteus e Guadua angustifolia quanto à densidade básica, teor de lignina, extrativos totais, holocelulose e poder calorífico superior de modo a avaliar os resultados da produção e caracterização do carvão vegetal de colmos destas espécies.

Neste trabalho foram caracterizadas energeticamente quatro espécies de bambu: Dendrocalamus giganteus, Bambusa vulgaris vulgaris, Bambusa vulgaris vittata e Guadua sarcocarpa. Para que estas biomassas possam vir a ser utilizadas como combustível, primeiro é necessário quantificar suas propriedades energéticas através dos seguintes ensaios: poder calorífico superior (kJ/kg), análise imediata (%), análise elementar (%) e análise termogravimétrica e calculado o poder calorífico inferior (PCI) dessas espécies. Os resultados apresentados ao final serão comparados ao trabalho realizado anteriormente por Brito et al.

(1987).

1 MATERIAIS E MÉTODOS Os equipamentos utilizados para preparação das amostras e para as análises (imediata e elementar) foram: moinho analítico (mod. A-11 Basic) da Ika Werke, balança analítica (mod.

AS200) da OHAUS, estufa (mod. EL-1.4) e mufla horizontal (mod. AAF 1100) da Carbolite, dessecador de vidro, cadinhos de porcelana e placas de petri.

1.1 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA A preparação da amostra foi feita de acordo com o “método A” da norma ASTM E 175701, para amostras com quantidades acima de 20 g. Foram utilizados: um triturador, peneiras (mesh 20 e mesh 80), placas de petri para armazenagem da amostra, e balança com precisão de quatro casas.

As amostras foram espalhadas antes da moagem de modo que não fosse ultrapassada a altura de 15 cm e deixadas a secar ao ambiente por pelo menos 24 horas. O material seco foi triturado no triturador e em seguida peneirado. As peneiras foram colocadas no agitador na seguinte ordem: tampa superior, mesh 20, mesh 80 e fundo, sendo agitadas por 15 ± 1 min. Ao fim do período, a fração retida na peneira mesh 20 foi descartada, a fração retida na peneira mesh 80 foi retirada para fazer a analise imediata (umidade, voláteis e carbono fixo) e os “finos” que ficaram no fundo da peneira foram separados para análise de cinzas.

1.2 ANÁLISE IMEDIATA A Análise Imediata é utilizada para mensurar a quantidade de umidade, voláteis, carbono fixo e cinzas na amostra. Neste trabalho foram utilizadas as normas ASTM E 871 – 82, E 872 – 82 e E 1755 – 01.

1.2.1 Teor de umidade (%) Após a preparação da amostra como especificado acima, a placa de petri foi colocada com 50 g de amostra na estufa por 30 min com temperatura de 103 ± 1ºC. Em seguida, o conjunto (placa-amostra) foi retirado da estufa e colocado no dessecador para equilibrar a temperatura com a da sala para depois ser pesado. O conjunto foi então colocado na estufa a 103 ± 1ºC por 16 horas, pesado e recolocado na estufa por mais 2 horas e pesado novamente.

73

O processo é repetido até que o peso final não tenha variação. O cálculo da porcentagem de umidade na amostra, base úmida, é feito com a Eq.(1):

(1) Onde: U = teor de umidade = massa inicial do conjunto, g; = massa final do conjunto, g; = massa da placa de petri, g.

1.2.2 Teor de voláteis (%) Este procedimento é usado para determinar, em ambiente controlado, a porcentagem de produtos gasosos que irão alimentar a combustão da biomassa, com exceção da umidade que foi retirada anteriormente. O cadinho tampado e tarado com amostra de aproximadamente 1 g foi colocado dentro da mufla à temperatura de 950 ± 20ºC por exatamente 7 min. Após este tempo, o cadinho com o resíduo da amostra foi retirado e colocado dentro do dessecador para resfriar. Quando sua temperatura está equilibrada com a do ambiente ele foi pesado novamente e o valor anotado. O cálculo da porcentagem de perda de massa na amostra é feito com a Eq.(2):

(2) Onde: = massa inicial do conjunto, g; = massa final do conjunto, g; = massa do cadinho com tampa, g.

1.2.3 Teor de cinzas (%) O teor de cinzas é uma medida do conteúdo mineral e outras matérias inorgânicas na biomassa. A amostra analisada foi seca a 105°C de acordo com a norma E 1757 e armazenada até a sua utilização. Foi adicionada a um cadinho tarado uma quantidade entre 0,5 e 1,0 g sendo a massa do conjunto (cadinho-amostra) a massa inicial.

O recipiente com conteúdo foi colocado no forno mufla a 575 ± 25°C durante um mínimo de 3 horas, ou até que todo o carbono tivesse sido eliminado. Tomando cuidado para evitar perda de amostra, retirou-se o cadinho com o seu conteúdo para um dessecador até que sua temperatura igualasse à temperatura ambiente. A massa foi então pesada e anotada. O aquecimento foi repetido por períodos de uma hora até que a massa após o resfriamento variasse menos de 0,3 mg. O cálculo da porcentagem de cinzas na amostra foi calculado com a Eq.(3):

(3)

74

Onde: = porcentagem de cinzas, em relação à massa uma amostra seca a 105ºC; = massa inicial do conjunto, g; = massa final do conjunto, g; = massa do cadinho, g.

1.2.4 Teor de carbono fixo (%) O teor de carbono fixo é obtido por diferença entre a totalidade (100%) e a porcentagem de voláteis e cinzas, conforme a Eq.(4)

(4) Onde: = Porcentagem de carbono fixo; = Porcentagem de voláteis; = Porcentagem de cinzas.

1.3 PODER CALORÍFICO SUPERIOR (PCS) O poder calorífico superior foi determinado pela quantificação da energia liberada pela queima de uma amostra pesada em uma bomba calorimétrica em atmosfera de oxigênio sob condições controladas medindo a temperatura do banho de água onde a câmara de combustão estava submersa antes e depois da combustão. A determinação do PCS foi realizada conforme a norma E 711-87 da ASTM. Utilizando-se de uma bomba calorimétrica Modelo C2000 Control, da empresa Ika Werke com erro médio informado pelo fabricante de <0,2% e o desvio padrão <0,4%. O ensaio teve tempo total de execução de 10 mim por amostra e foi realizado em triplicata para cada espécie. O valor apresentado neste trabalho é a média dos valores encontrados. O poder calorífico, ou o calor de combustão, é uma medida da energia disponível em um combustível.

1.4 PODER CALORÍFICO INFERIOR (PCI) PCI foi calculado subtraindo do PCS medido a energia de condensação do vapor de água contido nos produtos da combustão utilizando a Eq.(5) (BARRETO, 2008).

(5) Onde: = poder calorífico inferior da biomassa úmida (kJ/kg de biomassa úmida); PCS = poder calorífico superior (kJ/kg de biomassa seca); = fração de umidade da biomassa (massa base úmida); = fração de hidrogênio na biomassa (massa base seca); = entalpia de vaporização da água (kJ/kg) a 1 atm (2.442 kJ/kg).

75

1.5 ANÁLISE ELEMENTAR A análise elementar foi determinada com um analisador elementar (mod. 2400 Series II CHNS/O) com pesagem feita em ultra-micro-balança (mod. AD-6) ambos da Perkin Elmer e localizados no LACAT - Laboratório de Caracterização de Biomassa da Faculdade de Engenharia Mecânica da UFPA. A análise foi feita com 1,5 a 3 mg de amostra, que foi pirolisada a 975°C em um tubo de quartzo na presença de oxigênio um pouco acima da razão estequiométrica. A oxidação completa foi otimizada por um catalisador composto de óxido de tungstênio e óxido de zircônio (EA 6000). O fluxo de gás que deixa a área de combustão inclui o dióxido de carbono, água, óxidos de nitrogênio e um excesso de oxigênio. A mistura de gases resultantes da combustão flui através de um tubo de quartzo onde estão embalados os grânulos de cobre que retêm o excesso de oxigênio e o óxido de nitrogênio (NO2) sendo reduzido para nitrogênio gasoso (N2) e os óxidos de enxofre (SOx) são reduzidos para dióxido de enxofre (SO2). A mistura de gases é levada por hélio sob pressão para um reator de mistura e na sequência transferido para um sistema de cromatografia de fase gasosa. Os elementos N, C, H e S que estão no estado de gás, N2, CO2, H2O e SO2, são separados por uma coluna de GC empacotada associada a um detector de condutividade térmica. Oxigênio da amostra foi quantificado subtraindo a somatória dos teores medidos de 100%. Todo o processo é apresentado de forma simplificada na Figura 1. Os gases utilizados no processo foram oxigênio para a combustão e hélio para o arraste dos gases gerados na combustão.

Figura 1 – Esquema simplificado do funcionamento do analisador elementar 2400 da Perkin Elmer.

1.6 ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA Os experimentos termogravimétricos foram realizados no sub-laboratório de análises térmicas do laboratório de geociências da UFPA em uma balança de marca Thermal Science modelo PL-STA. As termobalanças são instrumentos que permitem a pesagem contínua de uma amostra em função da temperatura. Após a pesagem inicial, a análise termogravimétrica foi realizada medindo-se a massa da amostra no início, que em seguida foi colocada dentro de um forno onde foi definida a taxa de aquecimento em K/min. A medição foi realizada em uma atmosfera de nitrogênio, com vazões baixas para que não houvesse interferência na leitura do equipamento (IONASHIRO, 2005).

76

A balança termogravimétrica gera dois tipos de gráfico que permite tirar conclusões sobre a estabilidade térmica da amostra, sobre a composição e estabilidade dos compostos intermediários e sobre a composição do resíduo. O primeiro gráfico mostra a perda de massa em função da temperatura. O segundo é a diferenciação da curva de perda de massa na temperatura, também em função da temperatura, onde os picos identificam cada etapa da reação mostrando o inicio, o fim e o momento em que a velocidade da perda de massa é máxima.

1.6.1 Formulação matemática utilizada para análise termogravimétrica O procedimento matemático utilizado para a análise dos dados termogravimétricos que irão determinar os parâmetros cinéticos da etapa de pirólise da biomassa segue o método integral utilizado por Rousset (2004) e Seye, Cortez e Gómez (2003). A velocidade de reação ou taxa de conversão correspondente à decomposição térmica do sólido é descrita como o produto entre duas funções (Riegel et al., 2008).

(6) Onde α é a fração pirolisada, em cada instante de tempo, para diferentes temperaturas e é definida como:

(7) Onde: é a massa inicial da amostra (mg); é a massa da amostra num tempo t qualquer (mg); é a massa final da amostra (mg).

De acordo com a relação de Arrhenius, o termo dependente da temperatura, dado pela expressão:

, é

(8) Onde: é o fator de frequência pré-exponencial; é a energia de ativação e; é a constante universal dos gases.

Substituindo (8) em (6), temos:

(9) 77

Substitui-se o termo por , pois a taxa de aquecimento é constante com o tempo. Rearranjando, obtém-se a equação da variação do grau de transformação em função da temperatura.

(10) Foi assumido que a reação obedece a uma cinética de 1ª ordem para o tratamento dos dados isotérmicos, ficando a função na forma abaixo:

(11) Então, inserindo (11) em (10) a equação fica:

(12) Aplicando-se então o logaritmo neperiano nos dois lados da equação (12) tem-se:

(13) Utilizando os valores experimentais de α e dα/dT, o gráfico em função de 1/T dá uma reta cuja inclinação é igual à –Ea/R e o ponto onde a reta toca a ordenada é igual à ln(A).

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados do poder calorífico superior (PCS), poder calorífico inferior (PCI), análise imediata e análise elementar dos bambus estão apresentados abaixo na Tabela 1.

Tabela 1 - PCS, PCI, análise imediata e análise elementar realizadas no LACAT. B. vulgaris vulgaris PCS (kJ/kg) PCI (kJ/kg) UMIDADE % C. FIXO % VOLÁTEIS % CINZAS % C% H% N% S% O* %

18.853,62 15.160,85 11,91 18,47 80,13 1,39 45,41 5,01 2,95 0,69 45,95

*Oxigênio obtido por diferença.

78

B. vulgaris vittata 18.783,77 15.171,06 11,39 16,97 81,64 1,39 44,67 5,07 1,65 0,65 47,95

Guadua sarcocarpa 18.829,86 15.987,08 7,74 17,96 78,63 3,41 42,95 4,97 2,02 0,46 49,60

D. giganteus 19.591,06 16.101,61 10,34 19,09 79,73 1,18 47,33 5,39 1,66 0,67 44,95

Curvas típicas de TGA da pirólise das quatro espécies de bambu foram obtidas com taxa de aquecimento de 10ºC/min e apresentaram três etapas evidentes de volatilização (macro etapas). A primeira, a temperaturas mais baixas, que podem ser atribuída à perda de água. A segunda e a terceira mais intensas, a temperaturas mais altas, que podem ser atribuídas à degradação da biomassa, cujos componentes principais são a celulose, as hemiceluloses e a lignina (RIEGEL et al., 2008).

As curvas termogravimétricas das amostras de bambu podem ser vistas abaixo. A Figura 2 mostra a porcentagem da perda de massa em relação à massa inicial. A Figura 3 representa a derivada da perda de massa e observa-se que os picos indicam a temperatura que a reação ocorre com maior intensidade. O eixo das ordenadas foi normalizado para facilitar a comparação entre espécies e foi destacada a faixa de temperatura em que ocorre a maior degradação da biomassa.

Figura 2 – Curva da perda de massa com o aumento da temperatura, com destaque para as faixas de temperatura com maior perda de massa.

Figura 3 – Primeira derivada da perda de massa (Figura 2) com o aumento da temperatura demonstrando os picos de reação.

79

Os gráficos que relacionam os valores da velocidade de reação e as respectivas temperaturas são apresentados abaixo nas Figuras 4 e 5 para a primeira e segunda faixas de temperatura respectivamente.

Figura 4 – Gráfico que relaciona os valores das velocidades de reação e as respectivas temperaturas para obtenção do coeficiente angular da primeira faixa de temperatura.

Figura 5 – Gráfico que relaciona os valores das velocidades de reação e as respectivas temperaturas para obtenção do coeficiente angular da segunda faixa de temperatura.

Por meio do ajuste linear dos pontos apresentados nas Figuras 4 e 5, foi calculado o coeficiente angular das retas resultantes a partir dos quais foram obtidas as energias de ativação e o fator de frequência correspondente a cada intervalo de temperatura, de acordo com a equação 13. Na Tabela 2 bem como na Tabela 3 estão indicados a faixa de temperatura, a equação que descreve a curva de ajuste, o fator de ajuste da curva, a energia de ativação e o fator de frequência de cada espécie.

80

Tabela 2 – Faixa de temp. 1, equação que descreve a curva, fator explicativo, energia de ativação e fator de frequência.

Espécie Vulgaris vulgaris Dendrocalamus giganteus Vulgaris vittata Guadua sarcocarpa

Faixa de Temp 1 160-330ºC 195-330ºC 200-350ºC 208-320ºC

Tendência -9300,9x + 11,618 -7701,9x + 8,7669 -7283,1x + 7,899 -7044,8x + 7,7758

R² 0,9557 0,9661 0,9757 0,9798

Ea 77,33 64,04 60,55 58,57

A 1,11E+05 6,42E+03 2,69E+03 2,38E+03

Tabela 3 - Faixa de temp. 2, equação que descreve a curva, fator explicativo, energia de ativação e fator de frequência.

Espécie Dendrocalamus giganteus Vulgaris vittata Vulgaris vulgaris Guadua sarcocarpa

Faixa de Temp 2 390-534ºC 380-500ºC 370-500ºC 360-500ºC

Tendência -11290x + 11,368 -10596x + 10,759 -10125x + 10,203 -8212,1x + 7,0037

R² 0,8895 0,9624 0,9373 0,9769

Ea 93,87 88,10 84,18 68,28

A 8,65E+04 4,71E+04 2,70E+04 1,10E+03

Na Tabela 4 é apresentada uma comparação entre os resultados obtidos neste trabalho com os resultados de Brito et al. (1987). Destaca-se ainda que há discordância nos valores obtidos para o carbono fixo (carvão).

Tabela 4 - PCS, cinzas e carbono fixo obtidas no LACAT e o trabalho de referência.

Espécie B. vulgaris vittata B. vulgaris vulgaris D. giganteus G. sarcocarpa B. tuldoides G. angustifolia

Brito et al.

PCS (kJ/kg) Cinzas 19.902,50 5,1 17.677,61 3,5 18.695,78 5,0 18.741,87 18.381,53

3,0 12,3

CF 32,4 29,6 30,4

Trabalho Presente* PCS (kJ/kg) Cinzas 18.783,77 1,39 18.853,62 1,39 19.591,06 1,18 18.829,86 3,41

CF 18,47 16,97 19,09 17,96

28,5 32,7

*Médias de 03 repetições

CONCLUSÃO Por meio de ensaios dinâmicos, obtidos por análise termogravimétrica (TGA), observouse que o perfil de perda de massa do processo de pirólise das espécies de bambu envolveu duas macroetapas associadas à decomposição de celulose, hemicelulose e lignina, respectivamente.

Com base nos resultados do presente trabalho e os resultados obtidos na literatura pode-se concluir que os colmos de bambu apresentaram: • Valores próximos com relação ao poder calorífico superior; • Baixa quantidade de cinzas em comparação ao reportado por Brito et al. (1987), isto provavelmente deve-se ao fato de haver pedaços de amostras que foram retiradas próximas do solo.

• Grande quantidade de voláteis, o que indica um grande potencial para extração de gases de pirólise para queima direta.

Destaca-se a espécie Guadua sarcocarpa devido a sua baixa energia de ativação, pois desta maneira emprega-se menos energia para produzir os produtos de pirólise e o carvão.

81

Finalmente, pode-se concluir que o bambu tem potencial energético interessante pelo valor de PCS encontrado, ~19 MJ/kg, quando comparado com o PCS de madeiras de origem florestal, ~20 MJ/kg, e pelo alto teor de voláteis oriundos da sua pirólise. Deve-se, contudo, realizar estudos de viabilidade técnico-econômica ligada à produtividade, adequação de equipamentos e outros fatores relacionados.

AGRADECIMENTOS Ao CNPQ, que financiou este trabalho através do projeto Valorização Energético do Bambu, projeto submetido ao Edital MCT/CNPq/CT-Agro nº 25/2008 - Projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do Bambu e aprovado com o número 574535/2008-0. À CAPES, pela bolsa de mestrado concedida ao mestrando Wilhelm Abud Kleinlein, no contexto do Projeto Pró-Engenharia 109/28.

A todos os técnicos e alunos que ajudaram na execução deste trabalho.

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ROUSSET, P. Choix et validation experimentale d’un modele de pyrolyse pour le bois traite par haute temperature: de la micro-particule au bois massif. 2004. 203 p. Tese (Doctorat Sciences Forestières at du bois) - École Nationale du Génie Rural des Eaux et des Forêts, Paris, 2004.

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82

4.2 IMPORTÂNCIA DO PROCESSO DE TORREFAÇÃO PARA CONDICIONAMENTO DA BIOMASSA DO BAMBU PARA GASEIFICAÇÃO Clarissa Maria de Aguiar1; Patrick Louis Albert Rousset2 RESUMO O bambu é uma planta de rápido crescimento e baixas necessidades nutricionais sendo bastante utilizado em países asiáticos e africanos. O bambu se insere no contexto de sustentabilidade como uma alternativa de biomassa para geração de energia mais limpa.

Porém, a utilização da biomassa como combustível apresenta algumas dificuldades, sendo necessário o desenvolvimento de novas tecnologias que melhorem as propriedades energéticas da biomassa tornando-a mais competitiva no mercado energético. Desta forma, a torrefação surge como um pré-tratamento da biomassa que se utiliza de temperaturas relativamente baixas (200 - 300°C) e ausência parcial ou completa de oxigênio, gerando um produto homogêneo com poder calorífico mais elevado, hidrofóbico e mais friável, favorecendo o processo de moagem e concomitante com os processos de gaseificação e carbonização. A biomassa utilizada foi a espécie Bambusa vulgaris var. vulgaris dividida em regiões da base, do meio e do topo. O ensaio de torrefação foi realizado em três temperaturas (220, 250 e 280°C) com teor de oxigênio a 2% e patamar de 60 minutos. Foram avaliados os efeitos da torrefação nas principais propriedades energéticas (poder calorífico e análise imediata) e químicas (análise elementar e lignina total) com intuito de condicionar a biomassa para uso na gaseificação. Os resultados obtidos mostram que ocorrem alterações expressivas nas propriedades energéticas e químicas do bambu após os diferentes tratamentos térmicos realizados. É importante destacar que a utilização da torrefação gerou um ganho em poder calorífico e em carbono fixo o que favorece a sua utilização como pré-tratamento de biomassas para fins energéticos.

Palavras-chave: Bambu. Biomassa. Energia. Torrefação. Gaseificação.

ABSTRACT Bamboo is a plant of fast growth and low nutritional requirements, widely used in Asian and African countries. Bamboo is in the context of sustainability as an alternative biomass for power generation cleaner, but the use of biomass as a fuel presents some difficulties, so it is necessary to the emergence of new technologies that improve the properties of biomass energy by making it more competitive energy market. Thus, the torrefaction comes as a pre-treatment of biomass, which uses relatively low temperatures (200 - 300°C) and partial or complete absence of oxygen generating a homogeneous product with higher calorific value, hydrophobic and more friable, thus resulting in milling and concomitant processes of gasification and carbonization. The biomass used was the specie Bambusa vulgaris var. vulgaris divided into base, middle and top. The torrefaction test was conducted at three roasting temperatures (220, 250 and 280°C) with oxygen content of the 2% level and 60 minutes. The effects of torrefaction on the energetic properties (immediate analysis and calorific value) and chemical (elemental analysis and lignin content) were evaluated for use of biomass in gasification. The results show that significant changes occur in the energetic properties of bamboo submited to different thermal treatments. Thus it is important to emphasize that the use of torrefaction resulted in a gain in calorific value and fixed carbon which favors its use as a pretreatment of biomass for energy purposes.

Keywords: Bamboo. Biomass. Energy. Torrefaction. Gasification.

1

Graduanda em Engenharia Florestal pela Universidade de Brasília – Estagiária do Ministério do Meio Ambiente – MMA - Laboratório de Produtos Florestais – LPF. E-mail: <cla_aguiar@yahoo.com.br>.

2 Enhenheiro Bioquímico, Doutor em Ciências Florestais – Unidade de pesquisa em energia da Biomassa – Centro de Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento/CIRAD – Serviço Florestal Brasileiro/SFB – Brasília/DF. E-mail: <patrick.rousser@cirad.fr>.

83

INTRODUÇÃO O bambu está distribuído nas regiões tropicais e subtropicais do mundo, (GROSSER; LIESE, 1971 apud SARLO, 2000). Esta planta possui um rápido crescimento e baixas necessidades nutricionais sendo vastamente aproveitada nos países asiáticos e africanos, porém ainda pouco pesquisada e utilizada no Brasil.

O bambu pertence à família das gramíneas (Poaceae), sub-família Bambusoideae e apresenta cerca de 1.250 espécies distribuídas em 75 gêneros (SHANMUGHAVEL; FRANCIS, 1996 apud OLIVEIRA et al., 2008). As principais espécies encontradas em território brasileiro são: Bambusa tuldoides, Bambusa vulgaris, Bambusa vulgaris var. vittata, Dendrocalamus giganteus e algumas do gênero Phyllostachys (AZZINI et al., 1997 apud NASCIMENTO; STACHERA; XAVIER, 2002). Estas espécies são de origem asiática trazidas por colonizadores e encontram-se distribuídas em grande parte do território brasileiro (NASCIMENTO; STACHERA; XAVIER, 2002).

O bambu se insere no contexto de sustentabilidade como uma fonte de energia renovável e a combustão da sua biomassa gera um balanço neutro do carbono (ARIAS et al., 2008). Contudo, a utilização da biomassa como combustível apresenta algumas dificuldades, entre estas se destacam o baixo poder calorífico, a ocupação de grandes espaços elevando o custo com transporte, além da necessidade de uma grande quantidade de material para atingir a mesma eficiência obtida com os combustíveis fósseis (ARIAS et al., 2008). Desta forma, há uma necessidade em se buscar novas tecnologias que favoreçam a utilização da biomassa vegetal em processos de queima tornando-a mais competitiva no mercado energético (FELFLI; LUENGO; SOLER, 2003).

A carbonização é um dos mecanismos utilizados para conversão da biomassa em energia, porém pouco eficiente devido à forma que é realizada (FELFLI; LUENGO; SOLER, 2003). Assim, dentre vários métodos propostos para melhorar o rendimento e a produtividade, a torrefação surge como um tratamento que busca melhorar as características do material utilizando temperaturas moderadas (200 - 300°C) e ausência parcial ou completa de oxigênio, removendo a umidade e materiais voláteis de baixo peso molecular (BRIDGEMAN et al., 2008), gerando uma biomassa com poder calorífico mais elevado, hidrofóbica e mais friável facilitando o processo de moagem e reduzindo o consumo de energia (BERGMAN; KIEL, 2005). Outro fator importante é que a biomassa torrificada geralmente produz menos ácido em sua fumaça, além de queimar mais rápido do que o carvão (PRINS; PTASINSKI; JANSSEN, 2006).

Este tipo de tratamento térmico acarreta uma mudança na estrutura lignocelulósica da madeira gerando transformações irreversíveis. A partir de 180°C, a madeira começa a sofrer degradação térmica (RODRIGUES, 2009) ocorrendo a modificação da hemicelulose através da remoção de água, ácido acético, fenóis e outros compostos (FELFLI; LUENGO; SOLER, 2003).

A lignina e a celulose começam a sofrer degradação térmica a temperaturas mais elevadas, sendo pouco degradadas na faixa de temperatura utilizada na torrefação.

Algumas características da biomassa torrificada favorecem o processo de gaseificação, tais como a redução dos teores de voláteis e da umidade (MANI, 2009). O processo de gaseificação é uma alternativa para a geração de energia que ocorre por meio da queima parcial da biomassa, ou de qualquer combustível sólido a temperaturas elevadas, gerando um gás combustível (FERNANDES; SÁNCHEZ; ANGULO, 2003).

O presente estudo tem por objetivo avaliar o potencial energético da espécie Bambusa vulgaris var. vulgaris, por meio de um processo de pré-condicionamento (torrefação) da biomassa para uso na gaseificação, assim contribuindo para o aumento do conhecimento das matérias-primas para fins energéticos no Brasil.

1 METODOLOGIA 1.1 SELEÇÃO DA ESPÉCIE, COLETA E PREPARO DO MATERIAL Neste estudo, optou-se pela utilização da espécie Bambusa vulgaris var. vulgaris, por ser uma das espécies exóticas mais empregadas no Brasil para programas de reflorestamento com 84

bambu devido ao seu alto potencial de propagação. Foram coletados três colmos maduros provenientes da empresa Penha Papéis localizada em Santo Amaro da Purificação - BA. Os colmos foram divididos em base, meio e topo e encaminhados ao Laboratório de Produtos Florestais – Setor de Biomassa localizado na Sede do Ibama em Brasília-DF – para posteriores análises.

Os colmos (base, meio e topo) dos três bambus foram cortados na forma de tiras em serra circular com comprimento aproximado de 21 cm desconsiderando a parte dos nós. Cada colmo foi dividido em 12 tiras da base, 12 do meio e 12 do topo totalizando 36 tiras por colmo de bambu, conforme detalhado na Figura 1.

Figura 1 - Detalhamento do processo de elaboração do projeto.

1.2 ENSAIO DE TORREFAÇÃO O sistema de torrefação é composto por um reator com regulação de temperatura, onde -4 ocorre a torrefação propriamente dita, uma balança (precisão de 10 g) com controle da perda de massa, um analisador de oxigênio para controle do teor de oxigênio, um conversor entre computador e os outros componentes: um quadro de controle, uma fonte de nitrogênio e um computador para aquisição e processamento dos dados (Figura 2).

O ensaio de torrefação foi realizado em três temperaturas (220°C, 250°C e 280°C) com patamar de torrefação de 60 minutos e teor de oxigênio a 2%, que mantém a atmosfera inerte mantendo o teor de O2 abaixo do necessário para que ocorra combustão e prejudique o ensaio de torrefação. O teor de oxigênio é controlado a partir da injeção de nitrogênio dentro do reator de torrefação a partir de comandos gerados pelo programa de torrefação utilizado no laboratório. Para cada ensaio foram utilizadas três tiras da base, três do meio e três do topo, totalizando 9 ensaios de torrefação mais a testemunha (Tabela 1). A perda de massa do material foi observada a partir dos dados gerados pelo programa de torrefação existente no laboratório sendo posteriormente elaborados gráficos da perda de massa do material.

Para cada colmo de bambu, seccionado em tiras, foram utilizadas as três temperaturas.

Posteriormente, as tiras torrificadas na mesma temperatura e pertencentes à mesma região do colmo (base, meio e topo) foram reunidas, trituradas e peneiradas a 60 mesh para a realização das análises.

85

1. Reator de torrefação 2. Balança eletrônica 3. Analisador de gás 4. Conversor 5. Quadro de controle 6. Cilindro de N2 7. Computador

Figura 2 - Ilustração do sistema de torrefação utilizado no experimento. Fonte: Rodrigues, 2009.

Tabela 1 - Quadro explicativo dos tratamentos realizados no experimento.

Espécie

Tiras* Colmo 1

Bambusa vulgaris var. vulgaris

Colmo 2

Colmo 3

3 Base 3 Meio 3 Topo 3 Base 3 Meio 3 Topo 3 Base 3 Meio 3 Topo

Tratamento Testemunha 220°C 250°C 280°C Testemunha 220°C 250°C 280°C Testemunha 220°C 250°C 280°C

Tempo

Teor de O2

60 min.

< 2%

* Número de tiras utilizadas para cada tratamento.

1.3 TEOR DE UMIDADE Para obtenção do teor de umidade (TU) utilizou-se a norma COPANT 460 (1972). As tiras foram pesadas inicialmente para obtenção da massa inicial úmida (Mu), e em seguida colocadas em estufa a 103 ± 2°C até atingirem massa constante e posteriormente pesadas (Ms). Para o calculo do teor de umidade foi utilizada a seguinte equação (1): (1) Onde: TU = Teor de Umidade, em %; Mu = Massa úmida, em g; Ms = Massa seca, em g.

86

1.4 ANÁLISE ELEMENTAR A análise elementar é utilizada para obter o porcentual em massa de carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio (estimado por diferença) presentes em uma determinada molécula da amostra.

As análises elementares foram realizadas na Embrapa Sede - DF. Para esta análise, utilizou-se um analisador elementar PerkinElmer 2400 Series II CHNS/O. 1.5 ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA A análise química imediata é a caracterização energética do material de acordo com a porcentagem de matérias voláteis e cinzas, sendo possível a determinação da porcentagem de carbono fixo segundo a norma ABNT NBR 8112/86, que é a mesma utilizada para o carvão.

1.5.1 Cinzas O teor de cinzas foi obtido pela seguinte equação (2): (2) Onde: CZ = teor de cinza, em %; m0 = massa do cadinho, em g; m1= massa do cadinho + resíduo, em g; m = massa da amostra, em g.

1.5.2 Materiais voláteis O teor de materiais voláteis foi obtido pela seguinte equação (3):

(3) Onde: MV = teor de materiais voláteis, em %; m2 = massa do cadinho + amostra, em g; m3 = massa final do cadinho + amostra, em g; m = massa da amostra, em g.

1.5.3 Carbono fixo O teor de carbono fixo foi obtido a partir dos teores de cinza (CZ) e dos materiais voláteis (MV), conforme a equação (4): (4) Onde: CF = teor de carbono fixo, em %; CZ = teor de cinza, em %; MV = teor de materiais voláteis, em %.

87

1.6 TEOR DE LIGNINA TOTAL A lignina tem por finalidade conferir rigidez à estrutura vegetal. Os teores de ligninas insolúvel e solúvel foram determinados de acordo com as normas NREL LAP-003 e NREL LAP004, respectivamente.

1.6.1 Lignina insolúvel A lignina insolúvel foi obtida a partir da pesagem de 0,03 + 0,0001 g da amostra em um tubo de ensaio, onde estes foram submetidos à hidrolise com ácido sulfúrico a 30,0 + 1,0°C; posteriormente a amostra foi autoclavada e filtrada. O sólido retido no papel de filtro, depois de seco em estufa foi pesado e a massa obtida foi utilizada para o cálculo da lignina insolúvel.

A equação (5) utilizada para quantificar o teor de lignina insolúvel foi:

(5) Onde: W1 = massa inicial da amostra; W2 = massa do cadinho, lignina insolúvel e cinzas; W3 = massa do cadinho e cinzas; tu = teor de umidade em base seca.

1.6.2 Lignina solúvel A lignina solúvel foi obtida a partir do líquido remanescente da filtração da lignina insolúvel. Uma fração deste líquido foi analisada em espectrofotômetro UV, cuja absorbância foi medida a 205 nm, tendo o ácido sulfúrico a 4% como branco.

A equação (6) utilizada para quantificar o teor de lignina solúvel foi:

(6) Onde: A = absorbância a 205 nm; df = fator de diluição; W1 = massa inicial da amostra; tu = teor de umidade em base seca; O teor de lignina total foi obtido a partir da soma da lignina insolúvel e lignina solúvel conforme a equação (7): Lignina total % = Lignina insolúvel + Lignina solúvel

(7)

1.7 PODER CALORÍFICO A análise do poder calorífico superior e inferior tem por objetivo avaliar o potencial calorífico do material. O poder calorífico superior (PCS) representa a máxima quantidade de calor presente no material por unidade de massa, e o poder calorífico inferior (PCI), o valor do primeiro descontado o calor liberado pela condensação da água de constituição.

88

Para determinação do poder calorífico superior (PCS) foi utilizada uma bomba calorimétrica modelo PARR 1261, de acordo com a norma ABNT NBR 8633/84, sendo a mesma utilizada para carvão vegetal.

O valor do PCS é obtido a partir da liberação de calor gerada pela combustão do material no interior de uma câmara sob pressão, onde a injeção do oxigênio favorece a combustão completa do material. O valor é expresso em joules por grama ou quilojoules por quilo.

Para o cálculo do poder calorífico inferior (PCI) foram utilizadas duas fórmulas, uma para a amostra in natura (8) e outra para a amostra torrificada (9):

(8) (9) Onde: PCI= poder calorífico inferior, em kJ/kg; PCS= poder calorífico superior, em kJ/kg; T.U. = teor de Umidade, em %; H = teor de hidrogênio, em %.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados foram obtidos a partir da média das análises realizadas para os três colmos, divididos em base, meio e topo, nas três temperaturas (220, 250 e 280°C) além da testemunha. O objetivo é analisar a influência da temperatura em diferentes patamares sobre as propriedades químicas e energéticas da espécie Bambusa vulgaris var. vulgaris.

O teor de umidade encontrado para a espécie Bambusa vulgaris var. vulgaris situa-se em torno de 20,19%. Ao analisar as diferentes regiões do colmo, é possível observar que a região da base apresenta maior teor de umidade em comparação ao topo e ao meio (Figura 3).

Este fato pode estar relacionado com a espessura do bambu na parte basal e a maior concentração de tecido parenquimatoso (TOMAZELLO FILHO; AZZINI, 1987).

35,00 30,00

T. U. (%)

25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 B

M

T

Figura 3 - Variação do teor de umidade em função da média das diferentes regiões do colmo (base, meio e topo). Nota: B = Base; M = Meio; T = Topo.

89

2.1 ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA (ATG) A Figura 4 mostra a perda de massa da biomassa nas três temperaturas utilizadas no experimento, onde a perda de massa em função da temperatura é reportada no eixo das ordenadas. A partir da análise do gráfico, é possível observar duas perdas de massa, sendo a primeira em temperaturas pouco acima de 200°C referente à água e aos voláteis do bambu. A segunda perda de massa ocorre em temperaturas próximas a 250°C sendo referente às reações químicas das cadeias de polímeros menos estáveis (hemiceluloses) e, consequentemente, a deterioração destes (ROUSSET, 2004). É importante salientar que não houve estabilização da perda de massa em nenhum tratamento utilizando o patamar de 1 hora. Segundo Rousset (2004), a perda de massa não estabiliza mesmo após 10 horas de tratamento devido ao contínuo processo de decomposição da lignocelulose e formação de gases (CO e CO2).

Temperatura (°C)

250 200

2 0

Temperatura

-2 -4 -6 -8

150 100

Massa

50

-10 -12

100

50

0

0

Perda de massa (%)

220°C

Tempo (min.)

a) 250°C 0 -5

Temperatura

200

-10

150

-15

100

-20

Massa

-30

b)

Tempo (min.)

150

0

100

-25

50

50

0

Temperatura (°C)

250

Perda de massa (%)

300

280°C

-10

200

-20

150

-30

Massa

100

-50

150

0

100

-40

50

50

Perda de massa (%)

0 Temperatura

250

0

Temperatura (°C)

300

Tempo (min.)

c) Figura 4 - Gráficos da perda de massa x temperatura para as temperaturas (a) 220°C, (b) 250°C e (c) 280°C. 90

2.2 ANÁLISE ELEMENTAR A composição elementar da biomassa mostra-se diretamente relacionada com o seu poder calorífico. Assim, quanto maior a concentração dos elementos combustíveis C e H, maior será o poder calorífico daquela. Ao comparar a composição elementar da espécie Bambusa vulgaris in natura com a da madeira (Tabela 2) é possível observar que a primeira apresenta menor teor de C e maior de O, conferindo àquela um poder calorífico inferior ao da madeira.

Os valores encontrados para os teores de oxigênio, hidrogênio, carbono e nitrogênio não diferem muito entre as regiões do colmo in natura, cujos resultados são mostrados na Tabela 3.

Foi observado que, com a elevação da temperatura, o teor de carbono aumenta devido à redução dos teores de oxigênio e hidrogênio, tendo ganho percentual mais elevado a 280°C (Tabela 4); este fato está relacionado com a degradação de polissacarídeos (hemiceluloses), que possuem em sua estrutura radicais hidroxilas (-OH) onde estão fixadas moléculas de água (HAKKOU et al., 2006; MBURU et al., 2007 apud RODRIGUES, 2009), e pela queima de voláteis ricos nesses elementos. Desta forma, o material torna-se menos oxigenado e menos aromático favorecendo o processo de combustão (FELFLI; LUENGO; SOLER, 2003).

Com a perda de água, de dióxido de carbono e degradação das hemiceluloses ocorre uma redução na composição elementar da biomassa torrificada levando a uma diminuição na relação O/C e H/C (PRINS; PTASINSKI; JANSSEN, 2006) como pode ser observado no diagrama de Van Krevelen (Figura 5).

Tabela 2 - Comparação entre a composição elementar da madeira e do bambu in natura.

C% 50,8 46,8

Madeira* B.vulgaris

H% 6,4 6,4

O% 41,8 46,6

N% 0,4 0,2

(*) Brito & Barrichelo (1978).

Tabela 3 - Média dos valores encontrados para a análise elementar das diferentes regiões do colmo da espécie Bambusa vulgaris in natura.

Composição elementar * (%) C H O N

Base

Meio

Topo

46,92 6,36 46,54 0,18

47,04 6,42 46,36 0,18

46,47 6,33 46,92 0,27

* C = Carbono; H = Hidrogênio; O = Oxigênio; N = Nitrogênio.

Tabela 4 - Média dos valores encontrados (base, meio e topo) para a análise elementar após os diferentes tratamentos térmicos.

Composição elementar * (%) C H O N

Testemunha 46,80 6,38 46,60 0,22

Diferença porcentual (%) 5,97 -6,51 -5,20 19,39

220°C 49,60 5,96 44,18 0,26

Diferença porcentual (%) 7,81 -6,21 -8,04 18,95

250°C 53,47 5,59 40,63 0,31

Diferença porcentual (%) 9,26 -8,78 -11,06 8,97

280°C 58,43 5,10 36,13 0,34

* C = Carbono; H = Hidrogênio; O = Oxigênio; N = Nitrogênio.

91

0,160 0,140 0,120 Testemunha

H/C

0,100

220°C

0,080

250°C

0,060

280°C

0,040 0,020 0,000 0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

O/C

Figura 5 - Diagrama de Van Krevelen para os diferentes tratamentos térmicos.

2.3 TEOR DE LIGNINA TOTAL A lignina é o constituinte químico mais estável dos materiais lignocelulósicos sendo um polímero aromático de alto peso molecular, o qual degrada quando submetido a temperaturas entre 250 e 500°C, principalmente entre 310 e 420°C (MARTINS, 1980 apud RODRIGUES, 2009) gerando carvão e alcatrão (ROWELL, 2005 apud RODRIGUES, 2009).

O teor de lignina encontrado para o bambu in natura, cerca de 27%, se assemelha ao encontrado por Brito e Barrichelo (1977) para a espécie Eucalyptus grandis, cerca de 26,7%.

Em relação às diferentes regiões do colmo in natura não foi observada mudança no teor de lignina. Porém, em relação às diferentes temperaturas, foi observado que, com a elevação da temperatura, há um aumento relativo na porcentagem de lignina do material (Figura 6) devido à deterioração de açúcares menos estáveis (hemiceluloses), que degradam entre 225 e 325°C (RODRIGUES, 2009).

Teor de lignina total (%)

80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 Testemunha

220°C

250°C

280°C

Figura 6 - Análise do teor de lignina para as amostra de B. vulgaris nos diferentes tratamentos térmicos.

2.4 ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA Os valores encontrados para as análises de teor de cinzas, materiais voláteis e carbono fixo para as diferentes regiões do colmo in natura encontram-se na Tabela 5. Não foram observadas grandes variações entre esses valores sendo observado apenas um acréscimo no teor de cinzas no sentido base-topo. Segundo Vale et al. (2000), o teor de cinzas pode estar 92

relacionado com diferentes minerais presentes na biomassa como o cálcio, potássio, fósforo, magnésio, entre outros. Já Tamolang et al. (1979 apud BRITO; TOMAZELLO FILHO; SALGADO, 1987) explicam que o elevado teor de cinzas pode estar relacionado com a elevada porcentagem de sílica presente principalmente nas camadas mais externas do colmo.

Ao comparar o teor de cinzas do bambu e da cana-de-açúcar, ambos pertencentes à família Poaceae, é possível observar que a cana possui um teor mais elevado de cinzas (4,1%) (SEYE, 2003), porém ao comparar o bambu com Eucalyptus sp, pertencente à família Myrtaceae, observa-se que o primeiro possui um teor de cinzas mais elevado do que o segundo (0,29%) (RODRIGUES, 2009).

Em relação aos resultados obtidos da análise para os diferentes tratamentos térmicos foi observado que há um acréscimo no teor de carbono fixo e de cinzas e uma redução do teor de materiais voláteis conforme o aumento da temperatura (Tabela 6). O ganho em carbono fixo gera uma queima mais lenta da biomassa e a redução de materiais voláteis reduz a eliminação de gases durante a queima da biomassa torrificada (BRITO; BARRICHELO, 1978).

Em estudo realizado por Rodrigues (2009) para madeira torrificada foram obtidos teores de materiais voláteis e carbono fixo de 69,77% e 30,06%, respectivamente, para a madeira tratada a 280°C. Já para este estudo, verificou-se que, nessa temperatura, o teor de materiais voláteis foi inferior e o de carbono fixo foi superior, conforme a Tabela 6.

Tabela 5 - Análise química imediata das diferentes regiões do colmo bambu in natura.

Voláteis (%) Carbono Fixo (%) Cinzas (%)

Base 70,11 27,64 2,25

Meio 71,13 26,47 2,41

Topo 70,68 26,22 3,10

Tabela 6 - Média dos valores encontrados (base, meio e topo) para a análise química imediata para os diferentes tratamentos térmicos.

Voláteis (%) Carbono Fixo (%) Cinzas (%)

Testemunha 80,05 17,97 1,98

220°C 75,21 22,30 2,49

250°C 68,14 29,22 2,65

280°C 59,03 37,64 3,34

2.5 PODER CALORÍFICO As médias encontradas para o PCI e PCS do bambu in natura são 3.572,44 e 4.399,40 kcal/kg, respectivamente. Os valores de PCS apresentam-se próximos aos encontrados por Brito, Tomazello Filho e Salgado (1987), que obtiveram valores de PCS para B. vulgaris em torno de 4.219 kcal/kg.

Os valores do PCI nas diferentes regiões do colmo in natura (Tabela 7) são semelhantes para a região do topo e do meio, porém, para região da base, este valor se mostra inferior aos outros dois, provavelmente devido a esta região apresentar um maior teor de umidade. Já os valores do PCS não apresentam variações expressivas entre as diferentes regiões do colmo (Tabela 7) devido ao fato deste não levar em consideração em seu cálculo a perda energética com a evaporação da água.

Os valores encontrados para o PCS do bambu in natura estão próximos aos valores encontrados para madeira de eucalipto, conforme relatado por Vale et al. (2000) para Eucalyptus grandis, com valores em torno de 4.641 kcal/kg.

Em relação aos diferentes tratamentos térmicos, os valores de PCI e PCS aumentam de acordo com o aumento da temperatura (Figuras 7 e 8). Este acréscimo está relacionado com a composição química elementar, sendo possível observar na Tabela 4 (apresentada no item 93

referente à análise elementar do bambu) que o teor de oxigênio decai e o teor de carbono aumenta gerando uma biomassa com poder de combustão mais eficiente. Além disso, segundo Satanoka (1963, apud BRITO; BARRICHELO, 1977), quanto maior o teor de lignina na madeira mais elevado será o seu poder calorífico, pois este contém menor teor de oxigênio que os polissacarídeos presentes na holocelulose. Desta forma, é possível observar, na Figura 6, que há um aumento relativo da lignina em relação à massa conforme o aumento da temperatura.

O ganho percentual em PCI e em PCS para o bambu torrificado foi de 47,1% e 26,8%, respectivamente. Ao comparar estes resultados com os encontrados por Rodrigues (2009) para Eucalyptus grandis torrificado, é possível observar que o ganho percentual em PCS do bambu é superior ao encontrado para a madeira, situado em torno de 15,7%.

Tabela 7 - Média dos PCI e PCS para Bambusa vulgaris in natura para as diferentes regiões do colmo.

Base 3.246 4.383

PCI (kcal/kg) PCS (kcal/kg)

Meio 3.740 4.420

Topo 3.732 4.395

6000,00

5000,00

PCI (kcal/kg)

4000,00

3000,00

2000,00

1000,00

0,00 B

M

T

B

Testemunha

M

T

B

220°C

M

T

B

250°C

M

T

280°C

Figura 7 - Variação do PCI em função da temperatura de torrefação, sendo considerada a média das diferentes regiões do colmo (base, meio e topo). Nota: B = Base; M = Meio; T = Topo; Pontos interligados por linhas representam a média para cada tratamento.

7000,00 6000,00

PCS (kcal/kg)

5000,00 4000,00 3000,00 2000,00 1000,00 0,00 B

M Testemunha

T

B

M 220°C

T

B

M 250°C

T

B

M

T

280°C

Figura 8 - Variação do PCS em função da temperatura de torrefação, sendo considerada a média das diferentes regiões do colmo (base, meio e topo). Nota: B = Base; M = Meio; T = Topo; Pontos interligados por linhas representam a média para cada tratamento.

94

CONCLUSÕES Foi observado que não existem diferenças entre as diferentes regiões do colmo para a maioria das análises, sendo observado apenas um maior teor de umidade para a área basal resultando em um PCI menor e um teor de cinzas mais elevado para região do topo. Foi observado que os tratamentos térmicos realizados alteram as propriedades energéticas e químicas do bambu Em temperaturas próximas a 250°C, há uma elevada perda de massa, devido à desidratação da biomassa e à decomposição das cadeias de polímeros menos estáveis acarretando a formação de gases (CO e CO2). Assim há uma maior concentração dos elementos carbono e hidrogênio levando a uma diminuição na relação O/C e H/C gerando, consequentemente, uma biomassa com melhores características energéticas.

Foi observado um acréscimo no teor de carbono fixo e de cinzas e uma redução do teor de materiais voláteis conforme o aumento da temperatura, sendo importante destacar que o ganho em carbono fixo gera uma queima mais lenta da biomassa e a redução de materiais voláteis diminui a eliminação de gases durante a combustão. O teor de cinza encontrado para a testemunha foi de até 3%, sendo mais elevado que os teores encontrados para madeira devido à elevada porcentagem de sílica presente nas camadas mais externas do colmo além da presença de vários minerais na biomassa.

O teor de lignina encontrado para a testemunha se assemelha ao da madeira, ocorrendo um aumento relativo na porcentagem de lignina conforme a elevação da temperatura.

Com a elevação da temperatura, ocorre um acréscimo do poder calorífico tanto para o PCI quanto para o PCS, havendo um ganho percentual de 47,1% e 26,8%, respectivamente, além de possuir maiores ganhos percentuais em relação ao eucalipto torrificado.

A partir dos resultados encontrados é possível concluir que o bambu é uma alternativa viável como matéria-prima para geração de energia de maneira mais sustentável, onde a torrefação se insere como um pré-tratamento da biomassa, homogeneizando-a e favorecendo sua utilização na gaseificação e na combustão.

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96

5 ARTIGOS SOBRE PRES ERVAÇÃO E TRATAMENTO 5.1 PRESERVAÇÃO DO BAMBU: PROCESSOS E TÉCNICAS CONVENCIONAIS (QUÍMICOS) DE TRATAMENTO DE COLMOS DO BAMBU PARA A CONSTRUÇÃO Jaime Gonçalves de Almeida1; Sergio Alberto de Oliveira Almeida2 RESUMO Revisa e discute os principais métodos de tratamento do colmo do bambu para construção.

São processos convencionais que demandam produtos químicos, equipamentos industriais, procedimentos técnicos e especialistas. Na sua análise, diferentes aspectos são abordados a partir de uma bibliografia técnico-científica de origem nacional e internacional. O público-alvo são estudantes e interessados no emprego do bambu na construção. Consideram-se dois sistemas básicos de preservação do bambu: os não pressurizados e os pressurizados. Verificase a possibilidade de aplicação desses métodos pela população em geral. Ressalta-se a necessidade de programas de adaptação tecnológica. Cita entre as práticas bem sucedidas de tratamento do bambu a nível social, a imersão em tanque aberto e o “Boucherie modificado”.

Palavras-chave: Tecnologia. Indústria. Inclusão Social. Sustentabilidade.

ABSTRACT The work reviews and discusses the conventional methods for treatment of bamboo culms. It aims the students and people how are interested in employing bamboo as a building material.

The discussion takes into account a selected national and international literature focuses on bamboo. These methods require chemical products, industrial system, technicians, technical control and appropriated building. Two of them are examined: no pressure and pressure systems as well as its processing, equipments, preservatives and safety precautions. The paper considers the application of those methods in a social context. For that, it suggests the implementation of social programs and quotes two examples the open tank for immersion and “Boucherie modified” system.

Keywords: Technology. Industry. Social Inclusion. Sustainable.

INTRODUÇÃO A demanda internacional por bambu, seja na forma de matéria-prima ou de bens acabados, tem colocado esse recurso florestal ao lado de outras “commodities” a exemplo do sisal, junco, ratam e, particularmente, da madeira. A China e a Índia, entre outros países asiáticos, lideram a exportação de produtos industriais e artesanais de bambu para os países centrais.

1

Arquiteto, professor da FAUUnB, Diretor do Centro de Pesquisa e Aplicações de Bambu e Fibras Naturais, Universidade de Brasília – CPAB/UnB, Coordenador da Rede Brasileira do Bambu – RBB, PhD pela Architectural School of Architectura - AA, Graduate School, Londres,1994. Telefone: (61) 3340-3948.

E-mail: <cpab@unb.br>.

2 Engenheiro Florestal, pesquisador do Laboratório de Produtos Florestais - LPF/Servico Florestal brasileiro - Ministério do Meio Ambiente - SFB/MMA, PhD pela Universidade de Brasília - UnB, 1997.

Telefone: (61) 3340-3948. E-mail: <seralm44@hotmail.com>.

97

Em razão disso, surgiu um quadro de exigências técnicas dos produtos de bambu com desdobramentos no ciclo da produção, do plantio, da manufatura, da comercialização e do uso.

Essas exigências introduziram alterações no modus operandi da produção social do bambu especialmente o artesanato. Este se diferencia da produção industrial por ser uma arte, equivalente à “techne” no grego antigo. Segundo Gadamer (2006) a “techne” refere-se à arte prática, pois depende do fazer prático, da habilidade manual do artesão, de um conhecimento geral e, sobretudo, da consciência das causas. Segundo o INBAR (2005), a China vem utilizando padrões artesanais na fabricação de componentes construtivos a exemplo dos cortinados e das placas de divisórias, forros e pisos visando à demanda internacional. O País introduziu mudanças significativas na organização do trabalho artesanal do bambu. No entanto, os produtos artesanais e industriais do bambu ao serem exportados em grandes quantidades estão sujeitos à degradação no transporte, na comercialização e na utilização. Em decorrência disto, a preservação assumiu uma importância estratégica.

A durabilidade do bambu é um tema recorrente na literatura acerca do bambu. Por exemplo, Almeida (2009) revisa e discute os processos e as técnicas tradicionais da preservação do bambu. Entretanto, o tratamento convencional desta matéria-prima é muitas vezes apresentado pela literatura disponível de forma ligeira. A questão comparece em artigos ou capítulo de livros. Por exemplo, Hidalgo-López (2003) dedica-lhe dez páginas, o mesmo acontece com Janssen (2000). Liese (1980) se limita a quatro páginas. Dunkelberg (2000) trata o tema em uma só página. Azzini e Salgado (1994) e Pereira e Beraldo (2007) tecem respectivamente considerações acerca do tema em três e vinte páginas. Já Lessard e Chauinard (1980) dedicam-lhe poucas páginas. Enquanto uns explanam com mais detalhes o assunto, outros, entretanto, limitam-se às informações gerais. Mas aqueles que desejam colocar em prática os procedimentos e as técnicas do tratamento do bambu terão de recorrer ao importante compêndio de Walter Leise e Satish Kumar (2003). Esses autores dão indicações técnicas acerca dos sistemas e ingredientes químicos utilizados hoje em dia. Por isto, esse livro é a nossa principal fonte bibliográfica.

Este trabalho tem como objetivo principal resenhar e discutir os processos de imunização convencional do bambu, isto é, os que utilizam substâncias químicas e apoio industrial. Visa, sobretudo, disponibilizar informações aos interessados no emprego do bambu na construção.

Além disto, procura examinar a possibilidade de inserção desses processos de tratamento do bambu na cadeia de valor social.

Seu público-alvo são prioritariamente os estudantes e aqueles profissionais que trabalham com programas de habitação econômica.

O trabalho acha-se organizado nas seguintes seções: 1) Implicações do Tratamento Convencional do Bambu; 2) Tratamento do Bambu: condições e imunizantes; 3) Processos e Técnicas de Tratamento do Bambu; e, 4) Conclusões.

1 IMPLICAÇÕES DO TRATAMENTO CONVENCIONAL DE BAMBU A substituição do sistema tradicional da cura do bambu pelo sistema técnico e industrial dá origem a um modo diferente se não problemático nas relações entre a cultura e a natureza.

Gadamer (2006) observa que a compreensão da natureza como um ser mitológico, o mito capaz de ação, na qual o homem (curandeiro) desempenha um papel indutor foi substituída pelo domínio da “convenção social”, isto é, da técnica. Ao abandonar a tradição e o mito, o homem coloca em seu lugar os controles tecnocráticos e os procedimentos mensuráveis.

Gadamer (2006, p. 47) nota que neles sobressai a “experiência do fazer, não a experiência do equilíbrio, mas a construção planificada”. Segundo o autor, o processo instrumentalizado não mais pretende corrigir essa ou aquela carência da natureza, mas modificá-la. Referindo-se à cura da saúde, o autor ressalta que a humanidade, na sua história, substituiu, inicialmente, os mitos e seus rituais de cura pela ciência e, em seguida, pela tecnologia e, esta, pelo gerenciamento. Desde então, as funções burocráticas de controle passaram a ser exercidas por meios impessoais como os fichários, as tabelas, os padrões de referências, entre outros.

Entretanto, o emprego do bambu na construção está sujeito a vários escrutínios. As pessoas indagam constantemente sobre sua durabilidade tendo em vista seus custos 98

financeiros. Querem saber sobre as vantagens comparativas dele em relação a outros materiais de construção. Liese e Kumar (2003) observam que os custos sociais da construção vis-à-vis a manutenção e durabilidade dos produtos originados do bambu é compensador quando o material utilizado na edificação é tratado devidamente. Observam, no entanto, que ela aumenta de quatro a cinco vezes mais quando submetida ao tratamento convencional.

2 TRATAMENTO DO BAMBU: CONDIÇÕES E IMUNIZANTES Segundo Liese e Kumar (2003), a preservação convencional do bambu consiste na introdução de substâncias químicas o mais profundo e uniforme possível no colmo. Para o sucesso desta prática, os autores alertam para as seguintes questões: 2.1 tratabilidade do bambu; 2.2 percentual de água no colmo; 2.3 preservativos químicos; e, 2.4 cuidados no uso dos preservativos químicos.

Quanto à (2.1) tratabilidade do bambu, Liese (1980), Janssen (2000) e Hidalgo-López (2003) reconhecem que a resistência natural do bambu é muito baixa se comparada com a de muitas madeiras. Para Janssen (2000), o bambu não possui certas substâncias repelentes a insetos encontradas em muitas delas. Afora isso, o colmo do bambu é oco e por menor que seja o dano provocado por inseto ou fungo na sua parede ele perde muito da sua resistência.

Nos trópicos úmidos, a proliferação de insetos e fungos deve ser considerada.

Todavia, Hidalgo-López (2003) observa que certas espécies de bambu apresentam maior resistência natural que outras. O caso mais evidente é o colmo maduro da Guadua augustifolia. A despeito disto, Janssen (2000) argumenta que os estudos acerca da durabilidade natural das diferentes espécies de bambu são escassos. Entretanto, os autores notam que a durabilidade e resistência do bambu estão relacionadas com a estrutura anatômica do tecido do colmo. Em se tratando de sua constituição morfológica e biológica, há determinadas características que devem ser levadas em conta nos processos de preservação.

Por exemplo, com relação à penetração de substâncias químicas no colmo, percebem-se diferenças entre sua parte externa e interna. A interna oferece menos resistência que a externa.

Entretanto, a difusão de líquidos pelo tecido do colmo é facilitada. Em relação à madeira, ela ocorre mais tangencialmente do que transversalmente. Isso se deve às aberturas existentes nas células parênquimas. As fibras existentes no colmo facilitam a absorção de líquidos devido a sua capacidade higroscópica. Elas e os vasos são as partes do tecido do colmo mais facilmente atingidas pelos preservativos. Entretanto, isto não é suficiente para proteger o colmo, pois as demais partes do colmo não impregnadas ficam vulneráveis. O tímpano desempenha uma função resistente, isto é, bloqueia o fluxo e a difusão de líquido. Por outro lado, a difusão do líquido na base do colmo é mais difícil do que no topo. Um dos fatores que contribuem para isto é a pouca quantidade de água existente nele comparativamente às outras partes do colmo. A idade da peça também deve ser considerada. Em alguns casos, quanto mais jovem o colmo for submetido ao tratamento, melhores serão os resultados.

Outra variável a ser levada em conta é a reação do bambu ao corte onde a penetração do ar no seu interior causa-lhe embolia e, daí, sua falência. Segundo Liese e Kumar (2003), há bloqueio das partes atingidas por exsudação e, ao mesmo tempo, obstrução por balões de ar das células e dos vasos de alimentação e condução de seiva. No entanto, o bloqueio dos vasos condutores pode ser evitado com algumas medidas adotadas antes do tratamento, por exemplo: conservar o colmo na água ou tratá-lo logo após a colheita.

Com relação ao (2.2) percentual de água no colmo do bambu, os autores citados assinalam que a quantidade de água no colmo é determinante para escolha do tipo de tratamento a ser aplicado. O indicador de água no bambu é dado pelo FSP (fibre saturation point), sigla inglesa que designa o ponto de saturação da fibra. Para aqueles autores, o FSP padrão do bambu gira em torno de 15 a 20% enquanto que na madeira é de 28 a 30%. Com relação à presença de água no bambu, há três situações, a saber: a) o bambu fresco; b) o semi seco; e, c) o seco.

99

No (a) bambu fresco, a umidade situa-se entre 70 a 140%. Recomenda-se o uso do processo substituição de seiva. O (b) bambu semi seco apresenta um percentual de umidade entre 30 a 80%. Neste caso, cabe o tratamento por imersão.

Ao (c) bambu seco, com a umidade abaixo dos 20%, a imersão não traz vantagens significativas, pois o bambu já perdeu sua capacidade de absorção de líquido. Aconselha-se o tratamento pressurizado. Mas, se a imersão for empregada, autores observam que, após o tratamento, o bambu deve ser coberto e ficar em repouso por algum tempo para a finalização do processo de tratamento.

Sobre os (2.3) preservativos químicos, os autores citados lembram que essas substâncias tornam o bambu mais resistente aos fatores bióticos, especialmente aos insetos e fungos que concorrem para sua degradação biológica, pois uma das principais funções dos preservativos é prevenir e neutralizar a ação daqueles organismos.

Assinalam os autores que um tratamento adequado do bambu deve atingir os seguintes objetivos: completa penetração do líquido no tecido do colmo; segurança na manipulação e no descarte de resíduos; não alteração de suas propriedades resistentes; e redução de custos financeiros e operacionais da aplicação do tratamento.

Quanto aos preservativos químicos, há, por um lado, os denominados de biocidas. Neste grupo estão incluídos os fungicidas, empregados contra os fungos, e, contra os insetos, os inseticidas. Por outro lado, encontram-se os estabilizantes, que garantem a integridade física do material tratado, evitando-se a sudação. São as resinas e ceras que contribuem para a estabilidade do material em face da variação de temperatura ambiental. Somam-se a eles os que protegem o bambu da umidade como os vernizes e as tintas e, também, os retardantes que evitam a propagação do fogo no material.

Na escolha das formulações, de acordo com os autores, são determinantes os objetivos do tratamento, a quantidade de material a ser tratada, disponibilidade de equipamentos, de especialistas e de substâncias químicas bem como a legislação do país que regulamenta a utilização dos imunizantes.

Liese e Kumar (2003) classificam os preservativos em dois grandes grupos. No primeiro grupo estão os solúveis na água a exemplo dos sais, e, no segundo, os não solúveis em água a exemplo dos óleos. A partir desta classificação, os autores identificam quatro principais categorias de preservativos para o tratamento do bambu, a saber: na primeira categoria (A), estão os sais solúveis na água; na segunda (B), os óleos líquidos; na terceira (C), os componentes orgânicos com diluentes também orgânicos; e, na quarta (D), os especiais que têm como finalidade a proteção no curto prazo do bambu como as tintas, os vernizes e fumegantes.

Na primeira categoria (A), encontram-se os solúveis na água, os sais inorgânicos e orgânicos. Eles ficam depositados no bambu após a evaporação da água que lhe serviu de solvente. São eles substâncias claras e inodoras. Os autores distinguem duas modalidades de sais: (a) os não-fixadores e (b) os fixadores.

Entre os sais (a) não-fixadores utilizados no tratamento do bambu, os mais conhecidos são o boro, o cloreto de zinco e o sulfato de cobre. O boro (sal de boro) é usualmente utilizado numa mistura com ácido bórico que resulta no disódio octoborato na razão de 1:1/4, uma porção de boro e um quarto de ácido bórico. A concentração da solução é em torno de 5 a 10% do volume de água utilizado no tratamento. Mas a prática corrente é o uso de 9% de 3 octoborato. A retenção pelo bambu, segundo Liese e Kumar (2003) é de 1 a 4 Kg/m . A mistura dos dois elementos, o boro e ácido bórico, são altamente solúveis na água. Esta solução protege o bambu contra brocas e inúmeros tipos de fungos.

O cloreto de zinco e o sulfato de cobre são utilizados individualmente ou misturados com outras substâncias. No entanto, a combinação destes dois sais é ácida, o que provoca corrosão nos metais utilizados em estruturas de bambu. O cloreto de zinco é higroscópico podendo ser utilizado como retardante de fogo. A dosagem recomendada para o controle de 3 fungos é de 4 a 6 Kg/m . Mas eles têm ação limitada no combate às brocas e aos cupins. Na presença da umidade do ar, o bambu transpira o sal pelas extremidades e partes cortadas.

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Entretanto, o sulfato de cobre é recomendado para o tratamento de peças de bambu a serem colocadas em contato com o solo.

A aplicação de sais não-fixadores como mencionados anteriormente podem ocorrer tanto por imersão quanto por pressão. Eles são ainda aplicados ao bambu com qualquer teor de umidade. Mas em se tratando de bambu verde, o emprego desses sais, especialmente do octoborato, entre outras formulações, é feito exclusivamente por pressurização, especialmente o Boucherie. O emprego de octoborato em produtos artesanais, seja ele de bambu inteiro ou fatiado em ripas e fitas, não oferece nenhum perigo à saúde.

Com relação à segunda modalidade, (b) as formulações com sais fixadores, a exemplo do cromo, não há restrição de uso da peça quer seja em ambiente interno, coberto e seco quer seja externo, descoberto e úmido. Esses sais reagem com o tecido do bambu fixando-se de tal modo que o torna resistente à água.

Os sais utilizados nas formulações que incluem o cromo e cobre com o arsênico possuem restrições. O cromo funciona como fixador, o cobre previne certas espécies de fungo e o arsênico, outras espécies de fungos e principalmente as brocas. As restrições são as seguintes: a mistura aquecida precipita o cromo anulando-o; e o arsênico é contra indicado no interior das edificações.

As formulações mais empregadas no tratamento do bambu com sais fixadores, segundo os autores, são as seguintes: arseniato de cobre cromatado - CCA (cobre, cromo e arsênico); ácido de cobre cromatado - ACC (ácido acético, cobre e cromo); e borato de cobre cromatado CCB (cobre, cromo e boro).

O CCA, ainda os autores, foi desenvolvido na Índia na década de 1930 e patenteado sob o nome de ASCU. Sua fórmula contém o arsênico, cobre e potássio ou sódio. Quando aplicado em estruturas prediais, a vida útil do bambu alcança 50 anos, mas o uso do arsênico possui restrição de uso em inúmeros países e, em muitos deles, chegou a ser banido.

O ACC (acido acético, cobre e cromo) é resultado de uma mistura de cobre e sais de cromo. O ácido acético funciona como um acidulante, isto é, eleva o pH do meio tornando-o inapropriado aos fungos, mas não aos insetos. Entretanto, o ACA (amoníaco, cobre e arsênico) contém amônia no lugar do cromo para o tratamento de madeiras refratárias e, também, do bambu. E o CCB (cobre, cromo, boro) é uma formulação que tem propriedades fungicidas e inseticidas.

Sobre a retenção dessas substâncias no bambu, os autores citados recomendam que o material tratado, após a aplicação do produto, deve ficar em repouso por algumas semanas para a conclusão do processo de tratamento.

Eles recomendam, como regra geral, o seguinte: ao bambu fresco, a opção de tratamento é o processo de substituição de seiva com o emprego de boro e suas formulações, alternativamente pode ser aplicada a imersão; e, para o bambu seco, a imersão prolongada e a pressurização em autoclave são as mais indicadas. A alta pressão é sempre um problema para o bambu colhido. Algumas medidas preliminares devem ser tomadas como a perfuração dos tímpanos ou dos entrenós do colmo a fim de evitar sua explosão.

Na segunda categoria (B), estão os preservativos à base de óleos. Liese e Kumar (2003) observam que, entre eles, o creosoto é o mais utilizado no combate às brocas e aos cupins. É um líquido viscoso, de cheiro desagradável e cor escura (preto ou marrom escuro), mas outras tonalidades podem ser encontradas no mercado. É um betume proveniente do carvão ou da madeira.

O creosoto aquecido ou frio pode ser aplicado ao bambu por meio de pressão no seu estado puro ou misturado (50:50) a outros produtos a exemplo do óleo diesel. A mistura concorre para a diluição do produto e, sobretudo, sua difusão no interior do colmo. É usualmente empregado no tratamento de estacas e nas partes cortadas do bambu durante a armazenagem a fim de evitar sua infestação. Entretanto, ele não é recomendado para imunização de peças expostas ao sol ou ao calor, pois o líquido aflora à superfície.

Na terceira categoria (C), segundo os autores, estão os componentes orgânicos como os biocidas, especialmente as inseticidas, ceras e resinas. São conhecidos pela sigla LOSP que 101

significa em inglês “Light Organic Solvent Preservative” (preservativo solvente, orgânico e leve).

Usam-se diluídos aos solventes que se dissipam fixando-os ao bambu.

Podem, ainda, ser misturados a tintas e vernizes com baixo percentual de concentração 2 (350 ml/m ). Esses preservativos são incolores à exceção do pentaclorofenol (pó da China) que é encontrado na cor marrom claro, cobre e verde. Quando aplicados ao bambu, alteram levemente a sua cor natural. Apresentam odor característico. Com o passar do tempo, ele vai se abrandando até sua completa neutralização. São insolúveis na água, protege no longo prazo o material contra insetos e fungos, mas têm custos elevados. O pentaclorofenol é uma substância de alto risco à vida. Ele tem sido banido em vários países.

Entretanto, há um LOSP que é composto por dois componentes, o cobre com o zinco (Cu/Zn). Estes são, para Liese e Kumar (2003), um dos mais importantes preservativos químicos da madeira. Trata-se de um composto ambientalmente seguro. Sua aplicação é feita por imersão e, também, por aplicação direta, isto é, na forma de pintura. O bambu e seus produtos quando tratados com ele podem ser usados em quaisquer ambientes.

Quanto aos óleos e às substâncias extraídas de plantas, o tanino é um dos produtos naturais de baixa toxidez que tem merecido a atenção dos pesquisadores. Seu efeito no bambu é adstringente e ácido tornando o amido imputrescível. Previne o bambu do ataque de insetos e fungos. É solúvel na água e no álcool.

Na quarta categoria (D), os autores incluem os vernizes, as tintas e os desinfetantes. Os dois primeiros diferenciam-se do terceiro por serem empregados na proteção da superfície externa do bambu contra a penetração de insetos, fungos e também da água. As tintas e os vernizes incolores dão boa aparência ao bambu sem alterar sua cor natural. No entanto, os autores sugerem como desinfetantes para o bambu os vapores de amônia, dióxido de sulfato e bromato de metil. O uso desses desinfetantes visa eliminar possíveis focos de infestação de insetos e fungos como insetos além de suas larvas e seus ovos. A aplicação é realizada na origem do produto e, também, nos portos para controle fitossanitário.

Notam os autores que as pinturas sucedem à desinfecção. Esta, entretanto, é aplicada nos produtos in natura quando levados diretamente ao mercado. A sua duração é limitada, daí a necessidade de aplicações periódicas.

Quanto ao item (2.4), os autores citados assinalam as medidas de segurança que devem ser tomadas principalmente na aplicação, na estocagem e no descarte dos resíduos e das embalagens dos produtos químicos. Eles observam que o menos ofensivo deles pode causar dano quando manipulado inadequadamente, especialmente se utilizados em doses exageradas ou lançados em lugares inapropriados. Outro desafio, segundo os autores, compreende a adoção de medidas de prevenção individual e coletiva a acidentes de trabalho.

Os autores sugerem uma lista com duas colunas, uma do “sim” e outra do “não”, dos cuidados relativos à manipulação de produtos químicos no tratamento do bambu, a saber: na primeira coluna, a do “sim”, usar vestimentas e máscaras apropriadas; lavar por completo o corpo após a aplicação do produto; se houver algum dano à pele, procurar imediatamente auxílio médico; manter limpa a área de operação; e disponibilizar apoio e informações a respeito dos primeiros socorros de acordo com a legislação de segurança do trabalho.

E, na segunda, a do “não”, ingerir alimentos na operação; reutilizar vasilhames dos produtos; permitir o acesso ao local de trabalho de pessoas não autorizadas; movimentar o material tratado ou em tratamento sem que haja o escoamento completo do líquido; queimar material imunizado bem como as embalagens; e descartar sobras de material e embalagens nas vias públicas, na rede de esgoto e águas pluviais e nos cursos d’águas.

3 PROCESSOS E TÉCNICAS DE TRATAMENTO DO BAMBU Liese e Kumar (2003) classificam os sistemas de tratamento convencional do bambu em duas categorias principais, a saber: (3.1) os de curto prazo e (3.2) os de longo prazo. Os sistemas de curto prazo (3.1) têm funções profiláticas. A finalidade é manter, por curto espaço de tempo, o material imune aos fungos e insetos. São tratamentos superficiais com produtos químicos sem o consórcio de equipamentos sofisticados. Besuntar as superfícies cortadas do 102

colmo após a sua colheita é uma dessas práticas. Outra trata da imersão do colmo, da fita ou ripa do bambu em uma solução de água a 2% de octoborato (50:50 de ácido bórico e sal de boro) por um mês. E outra mais, borrifar com bomba de pressão (pulverizador costal) as superfícies cortadas externas do bambu.

Os autores sugerem também o banho rápido como uma das medidas para prevenir temporariamente o bambu. Esse processo é utilizado para quantidades médias de material inteiro ou fatiado. Nele, emprega-se de 4 a 5% de octoborato durante um minuto ou mais.

A proteção de longo prazo (3.2) se divide, segundo os autores, em dois principais processos, a saber: (A) os não pressurizados e (B) pressurizados.

Os processos não pressurizados (A) se subdividem em vários procedimentos dos quais os mais importantes são os seguintes: a) a impregnação por capilaridade; b) a difusão simples, a completa, dupla e vertical; c) o tratamento frio e quente; d) com o vapor; e a e) substituição de seiva.

Na (a) impregnação por capilaridade, utiliza-se o colmo verde, com até doze horas da colheita, e sem os galhos laterais. A base do colmo é colocada verticalmente no vasilhame, ficando ele imerso na substância química com no mínimo 25 cm de altura. A duração do tratamento é de 7 a 14 dias e a substância utilizada é usualmente o CCB a 10% ou o octoborato de 10 a 15%. Quanto mais curta a peça for, mais eficiente será o tratamento.

Os autores observam que este processo é acelerado quando se mantém no colmo a folhagem. No entanto, após a imunização, seu descarte torna-se um problema ambiental, pois elas conservam resquícios dos produtos químicos utilizados no tratamento. Este é um processo temporário de tratamento do bambu. Tem sido aplicado na preparação de tutores para olericultura a exemplo do tomateiro, entre outras. O tratamento atinge somente a base da estaca, a porção que ficará enterrada no solo.

A (b) difusão consiste na imersão ou no banho do colmo fresco sem os galhos laterais e as folhas numa solução com preservativo. A difusão simples consiste em um processo de fácil execução e, sobretudo, o que tem o menor custo. O colmo é colocado em uma solução de água com preservativos não fixadores como o boro, mas os autores advertem que a substância química a ser utilizada deve ser adequada à destinação do bambu. O material tratado deve ser armazenado em feixe disposto horizontalmente por uma semana para completa difusão no bambu do imunizante.

Alguns cuidados devem ser observados na utilização desse processo. Por exemplo, para facilitar a absorção do líquido pelo bambu com dimensões maiores como algumas espécies de Guadua, Phyllostachys e Dendrocalamus, os tímpanos do colmo devem ser rompidos ou perfurados lateralmente os entrenós. Contrapesos devem ser colocados sobre as peças, pois, 3 devido à massa específica (densidade) do bambu, que é igual a 1,0 g/cm , elas flutuam. O tempo de imersão do bambu inteiro é de 14 a 20 dias, enquanto que o da ripa de 7 a 10 dias.

Após o tratamento, os colmos deverão passar por um processo de decantação e drenagem completa do imunizante.

Os autores indicam este procedimento para o tratamento de ripas, fitas e produtos acabados de bambu. Sugerem o uso de soluções químicas de baixo impacto ambiental. É o caso do sulfato de cobre com cloreto de zinco de 4 a 5%.

A difusão completa consiste em um banho rápido com o uso de uma solução mais concentrada do que a anterior. É indicado para grandes quantidades de bambu, preferencialmente de ripas, esteiras e colmos planificados (“esterillas”). Utiliza-se o CCB de 15 a 20% por dez minutos ou um preservativo não fixador como o octoborato de 6 a 8% por 5 a 10 minutos. Alternativamente, a solução pode ser aquecida a 50ºC para acelerar o processo de difusão. Depois disto, o material deve ser colocado na posição vertical para a completa drenagem do excesso de líquido. Em seguida, armazenado horizontalmente para a completa impregnação do produto.

A difusão dupla é um processo de difusão indicado para o emprego de sais fixadores como o dicromato de sódio. Segundo os autores mencionados, o bambu tratado dessa forma poderá ser usado em ambientes externos. O sistema tem duas etapas, quais sejam: a primeira, 103

o material fresco é mergulhado numa solução de sal com 20% de sulfato de cobre ou cloreto de zinco, de dois a cinco dias. Em seguida, o material é novamente mergulhado na solução de dicromato de sódio a 20% por quatro dias. Depois, é sazonado sob cobertura no período de duas a quatro semanas.

A difusão vertical é uma variação dos processos anteriores que se resume no preenchimento com preservativo da câmara interna do bambu, os entrenós (gomos). É conhecido como “Método Vietnam” ou, também, pela sigla VSD, que significa “vertical soak and difusion” (enchimento vertical e difusão). O bambu deve ser preparado para receber o preservativo sendo os tímpanos perfurados menos o último da base.

O preservativo indicado é o octoborato a 10% na proporção de 60% de sal de boro, 40% de ácido bórico por aproximadamente duas semanas. Costuma-se adicionar corante ao preservativo para a verificação do grau de penetração no bambu. Para drenar o líquido, a peça é posta verticalmente com a parte aberta para baixo e guardada horizontalmente na sombra para a difusão completa do material.

O (c) tratamento quente e frio, segundo os autores, é um dos mais eficientes para grandes quantidades de material. O processo é simples e dispensa equipamentos sofisticados.

Consiste no aquecimento do bambu em um tanque metálico ou de alvenaria e, em seguida, no resfriamento. A variação de temperatura de alta para baixa, isto é, do quente para o frio, faz com que o preservativo seja absorvido pelas células do seguinte modo: a temperatura alta expande as células expulsando o ar interno e a fria mantém o vácuo no seu interior, facilitando a penetração do imunizante.

As substâncias químicas frequentemente utilizadas nesse processo são o creosoto, octoborato, CCA e CCB. Há quem utilize o óleo combustível (diesel). Do ponto de vista financeiro, o creosoto é, entre os preservativos, o de menor custo financeiro. O seu emprego, segundo os autores, é indicado para o bambu destinado à confecção de grade para receber argamassa ou barro (painel de taipa).

O processo consiste em um conjunto de operações simples. Vejamos o caso do creosoto. Em um tanque é aquecida a mistura de água com o creosoto na razão de 50:50.

Depois da mistura fervida, coloca-se o bambu, em seguida, a temperatura é elevada a 90ºC e mantida por duas a três horas. Posteriormente, a solução é resfriada. Após o material ser retirado do tanque, o líquido deve ser escoado do bambu. Utiliza-se o período noturno para proceder tal resfriamento.

Alternativamente, o tratamento poderá ser feito por choque. Neste caso, o material é pré aquecido em um tanque com água quente e o material, ainda quente, é colocado em outro tanque com o preparado químico frio ou à temperatura ambiente.

No (d) tratamento com a utilização do vapor, Liese e Kumar (2003) notam que é uma modificação do processo anterior, o quente e frio. O processo demanda equipamento especial como um gerador e uma câmara de vapor. Além disso, requer o acompanhamento de especialista para o controle do processo e dos equipamentos.

O processo se resume no seguinte: o bambu recém coletado é aquecido no vapor a uma temperatura de 100ºC de duas a três horas; em seguida, o material é mergulhado na água com preservativo à temperatura ambiente por dois dias; e finalmente, envolto em plástico por mais duas a três semanas para a completa difusão do preservativo no bambu. Antes do uso, o material terá que passar por um processo de secagem. Os autores sugerem o uso de substâncias químicas a 10% como, por exemplo, o octoborato, CCA ou CCB. A (e) substituição de seiva, de acordo com os autores, é o processo que apresenta melhor desempenho quanto à penetração do líquido no colmo e quanto ao uso seguro de preservativos químicos. É, ambientalmente, o mais seguro deles. O processo leva o sobrenome do inventor francês Auguste Boucherie. Foi criado em 1840 para imunizar postes de telefone.

Este método consistia no uso de um depósito com solução de água, cobre e zinco, colocado em uma torre a 10 m de altura. A pressão pneumática resultante da gravidade era de uma atmosfera (0,1 MPa). A operação se resumia na injeção do preservativo por meio de mangueiras colocadas na base do poste que, pela pressão hidrostática, ao penetrar nele expulsava a seiva pelo topo. Idêntico processo foi aplicado em 1954 ao bambu na Índia. Foi 104

utilizada a pressão de uma bomba de bicicleta. Este método foi denominado de “Boucherie modificado”. Entretanto, para Liese e Kumar (2003), deveria ser denominado de “tratamento por substituição de seiva”.

São dois requerimentos para o uso do “Boucherie modificado” quais sejam: o colmo a ser tratado deve ter de 3 a 4 anos, porém, o colmo muito jovem tende ao colapso e, acima daquela idade, a insuficiência de umidade dificulta a penetração do líquido; e a colheita deve ser realizada até 12 horas antes do tratamento.

Certas providências devem ser tomadas antes da realização do tratamento, a saber: planejar a operação a fim de evitar a interrupção do processo; calcular o tempo a ser despedido nele bem como a quantidade de preservativo a ser empregado; e, devido ao tempo despendido no transporte do local da colheita ao do tratamento, um entrenó a mais deve ser mantido e, antes do tratamento, ele deve ser descartado. Para seu corte, os autores não aconselham o uso de lâmina muito fina, pois a serragem pode bloquear os vasos e impedir a entrada do líquido. A incisão deve ser feita junto ao nó a fim de evitar o acúmulo de ar no entrenó que pode impedir a penetração do líquido no colmo.

O sal de boro é o imunizante mais indicado para este tratamento, pois custa menos e a sua aplicação é rápida e eficaz. Sua concentração varia de 5 a 10% do volume de água utilizada. Recomenda-se ainda o emprego do CCB de 6 a 10%, ou do CCA de 5 a 8% ou, ainda, do sulfato de cobre a 10%.

Os processos pressurizados (B) são, para Liese e Kumar (2003), os métodos mais eficientes de tratamento da madeira e também do bambu. Observam, no entanto, que o termo pressurização deve ser aplicado unicamente aos processos industriais de imunização do bambu. Mas advertem que a pressurização requer equipamentos industriais de boa qualidade, especialmente da autoclave, mão de obra especializada e instalações prediais adequadas. A planta tem custo elevado, o que incide na elevação dos custos financeiros do tratamento do bambu. A escala de produção é outra variável a ser considerada. Assim, os autores não aconselham a utilização de equipamentos industriais para pequenas quantidades de bambu.

No entanto, atestam a existência de equipamentos industriais de pequeno porte destinados a pequenas quantidades de material.

O processo de pressurização consiste na penetração do líquido por pressão no interior do tecido do colmo. Há dois modos de impregnação do bambu: um consiste na evacuação do ar interno da peça e posterior injeção do líquido e o outro utiliza operação inversa. Um pode ser combinado com outro e resultar em modalidades distintas de processo de tratamento. Eles são indicados para a imunização do colmo seco, isto é, com umidade abaixo do FSP do bambu.

Os autores citados apontam algumas medidas e condições para a pressurização do bambu, quais sejam: os diafragmas do colmo devem ser perfurados a fim de evitar seu colapso e fendilhamento; os bambus com parede muito finas devem ser evitados; a parte basal do colmo é mais difícil de ser tratada do que o topo, o mesmo acontece com a parte externa (córtex) em relação à parte interna do colmo; e as ripas, comparativamente ao colmo inteiro, apresentam melhores resultados.

Eles observam que, nas condições da Índia, o colmo do bambu autoclavado em contato com o solo, tem vida útil aproximada de 15 anos, e, por exemplo, em estrutura, vigamento e parede, de 50 anos.

As substâncias químicas mais empregadas no sistema pressurizado são o CCB e o creosoto. Este pode ser utilizado puro ou misturado com outros produtos como, por exemplo, o óleo diesel.

Para o controle da qualidade do processo de pressurização industrial, os autores indicam os seguintes comedimentos: controlar o coeficiente de umidade de acordo com o tratamento escolhido; trabalhar com material cortado no tamanho final de uso evitando cortes subsequentes; perfurar os diafragmas para equalização de pressão interna e externa e ao longo da peça; controlar a qualidade dos produtos químicos utilizados; acompanhar a absorção do produto pelo bambu; e manter os equipamentos em plenas condições de uso.

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Da mesma forma que nos tratamentos anteriores, os autores alertam para o risco ambiental das substâncias químicas utilizadas. Lembram ainda que seus operadores não devam perder de vista o emprego de substâncias químicas menos impactantes e, sobretudo, utilizá-las até o esgotamento de seu princípio ativo.

A seguir, descreveremos, seguindo os autores citados, os quatro principais processos de pressurização do bambu, quais sejam: o (a) tratamento por vácuo, que consiste, inicialmente, na redução do volume do ar existente no interior do colmo utilizando-se do vácuo por aproximadamente 30 minutos. Em seguida, o líquido é forçado por pressão para dentro do tecido do colmo.

Este procedimento pode ser repetido mais de uma vez, constituindo assim o que os autores chamam de “tratamento por duplo vácuo”. Os preservativos utilizados nele são os orgânicos solventes já comentados anteriormente.

O (b) tratamento de célula cheia conta com três operações combinadas. A primeira é a retirada do ar do interior do colmo, em seguida, enchimento do tanque com o líquido. Depois, o líquido é forçado para dentro da parede do colmo pela pressão de 05 a 15 atmosferas (0,5 a 1,5 MPa) durante algumas horas. Após isso, o tanque é esvaziado para, depois, o excesso de líquido ser retirado do interior da peça utilizando-se do vácuo.

O (c) tratamento de célula vazia consiste na impregnação das paredes das células do colmo com a solução química. Há quatro operações sequenciadas, quais sejam: na primeira, o ar existente no interior do colmo é comprimido com baixa pressão; a segunda, enquanto se mantém a pressão, o tanque é cheio com a solução sendo forçada para dentro do colmo utilizando-se de alta pressão entre 08 a 10 atmosferas (0,8 a 1,0 MPa) durante uma hora; depois de algumas horas, a pressão é suspensa; a terceira, espera-se que o ar represado no interior do colmo expulse para fora o excesso de líquido retido pelo colmo; e, finalmente, é dado um vácuo final de 10 a 15 minutos para evitar o gotejamento de líquido quando a peça estiver armazenada.

O (d) tratamento de pressões sucessivas ou pressurização alternativa, diferentemente dos anteriores, é aplicado ao bambu verde, isto é, o colmo recém colhido seja ele inteiro ou ripado. Neste processo, são utilizados preservativos solúveis na água cuja finalidade principal é a prevenção de insetos brocadores. Entre eles encontram-se o sal de boro de 5 a 6% e o CCA com uma concentração alta de 8 a 10%.

A sistemática utilizada neste processo é similar ao da célula cheia. No entanto, diferencia-se deste por utilizar ciclos de pressão ao invés de pressão contínua. São empregados de 15 a 20 ciclos por hora, sendo que cada ciclo de pressão é mantido por pouco tempo. Depois, ele é interrompido abruptamente e mantido em um nível de uma atmosfera (0,1 MPa). Utiliza-se um vácuo final para reduzir o gotejamento do colmo após o tratamento.

Este processo se confunde com a substituição de seiva, embora ele libere o ar retido nas células do colmo enquanto que naquele isto não acontece.

CONCLUSÕES Vimos que a opção pelo tratamento convencional do bambu é uma das consequências da inserção do bambu na economia globalizada. E vimos também que esta opção repercute nas relações do homem (cultura) com a natureza que, segundo Marcuse (apud HABERMAS, 1975), resume-se no “agir-racional-com-respeito-a-fins”. Pois, ao invés de considerar a natureza um ser autônomo dotado de vida, ela é reduzida a objeto aos caprichos do homem. A expansão do conhecimento técnico-científico do quadro de especialistas e dos equipamentos concorreu para o estabelecimento da tecnologia industrial na mediação daquelas relações.

Com a industrialização do bambu, grandes quantidades de produtos são fabricadas e comercializadas o que demanda volumes cada vez maior de substâncias químicas necessárias a sua imunização. O que é mais preocupante é o risco de contaminação do ambiente. Diante disto, os autores consultados sugerem o emprego de formulações menos impactantes. A grande maioria deles advoga pelo uso do boro e suas formulações no tratamento do bambu e de seus produtos.

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Os autores consultados estabelecem como prioridade a ampliação dos benefícios do desenvolvimento técnico-industrial ao maior número possível de pessoas, especialmente aquelas que não têm acesso a ele. Eles indicam dois processos principais para se atingir este fim, quais sejam: o de substituição de seiva, o sistema pressurizado como o “Boucherie modificado” e o tanque aberto para imersão do bambu inteiro ou fatiado (ripas e fitas). E, com relação ao emprego de substâncias de baixo impacto ambiental, os autores recomendam o boro, cobre e zinco, entre outras.

Entretanto, notamos que nas consultas bibliográficas que fizemos restavam dois tópicos que não foram contemplados pela literatura revista, mas que têm relação direta com o objetivo deste trabalho. O primeiro trata da propagação do uso do bambu. Vejamos. Historicamente, a industrialização no Brasil é levada a efeito por grandes empresas de natureza pública e privada que a monopolizam. Não há, em contrapartida, programas de industrialização assistida por políticas públicas voltadas para compensação regional. Uma dessas alternativas para a utilização do bambu imunizado seria um programa público de implantação no campo de fábricas de pequeno e médio porte, especialmente naquelas regiões com disponibilidade de matéria-prima.

O segundo se refere à divulgação do conteúdo dessa literatura de forma acessível a estudantes, técnicos e profissionais além da população em geral. Podemos mencionar duas das principais dificuldades neste quesito, quais sejam: a inexistência de veículos de comunicação, a exemplo de cartilhas, revistas populares, e de programas de capacitação profissional com apoio público.

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5.2 PRESERVAÇÃO DE BAMBU: PROCESSOS E MEIOS TRADICIONAIS DE CURA DE COLMOS DO BAMBU PARA A CONSTRUÇÃO Jaime Gonçalves de Almeida1 RESUMO Trata-se de uma revisão e discussão dos métodos utilizados na cura do colmo de bambu. São processos físicos, tradicionais e culturais relacionados com populações do campo. Eles utilizam práticas naturais e dispensam produtos químicos e meios industriais. O trabalho baseia-se em uma literatura técnico-científica nacional e internacional. O público-alvo são estudantes e demais interessados no uso do bambu como material de construção. O artigo ressalta a possibilidade de sua aplicação em outros contextos especialmente no da cidade. Entretanto, frisa a necessidade do desenvolvimento de programas de adaptação técnica. Ressalta, ainda, a importância das inovações tecnológicas e o estabelecimento de políticas públicas para viabilizar esses programas. Cita como uma das aplicações bem sucedidas da cura do bambu o caso colombiano que se utiliza de um forno exclusivo para fumigação.

Palavras-chave: Adaptação. Políticas Públicas. Tradição. Sustentabilidade.

ABSTRACT The work reviews and discusses the traditional methods for treatment of bamboo culms. They are physical processes that employ natural resources and not depend on chemical products.

Their techniques have environmental and cultural values. The review is based on a selected national and international literature. It addresses to students and also people how are interested in bamboo as a building material. The work considers the possibility in using these traditional methods in a different context as the urban milieu. It points out the requirement of having a public program for their development and adaptation. As a good example of the application of those methods is the Colombian oven for smoking-impregnating bamboo culms.

Keywords: Adaptation. Tradition. Sustainable. Public Political.

INTRODUÇÃO O termo “preservação” no contexto deste trabalho se refere às “medidas para se evitar a degradação material” (LIESE; KUMAR, 2003, p. 10). Já o termo proteção engloba os termos preservação, conservação, cura, imunização e tratamento. Estes termos se referem aos procedimentos e meios químicos ou recursos naturais visando à conservação do bambu, mas a palavra cura é reservada exclusivamente para a preservação do colmo do bambu empregandose unicamente meios físicos, tradicionais e culturais.

A cura do bambu se distingue, porém, da preservação convencional por não utilizar produtos químicos e industriais. Sabe-se, no entanto, que tanto a preservação tradicional como a não-tradicional do bambu partem do mesmo pressuposto, a saber: o material preservado de maneira adequada tem sua durabilidade prolongada.

A literatura internacional acerca da preservação do bambu é de difícil acesso e a nacional é escassa. Por um lado, soma-se a este quadro de dificuldades a falta, no Brasil, de oficinas, laboratórios e empresas especializados na preservação do bambu. Por outro lado, a própria constituição física e biológica do bambu caracteriza-se por ser um composto de fibras embebido num tecido celular rico em amido, propenso à absorção de água e, sobretudo, atrativo aos insetos e fungos.

1 Arquiteto, professor da FAUUnB, Diretor do Centro de Pesquisa e Aplicações de Bambu e Fibras Naturais, Universidade de Brasília – CPAB/UnB, PhD, Architectural School of Architectura, Graduate School, Londres, 1994. Telefone: (61) 3340-3948. E-mail: <cpab@unb.br>.

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A presença da água, isto é, da umidade no bambu, não somente oferece a ele condições adequadas para se alimentar do amido e açúcar nele depositados como, também, para a sua reprodução. Um dos desafios da preservação do bambu é, portanto, neutralizar ou, talvez, eliminar essa fonte de alimento e, mais importante, controlar a presença da umidade e, consequentemente, dos insetos e microorganismos no bambu.

O que motivou a elaboração dessa resenha e análise foram os questionamentos de pessoas e, em particular, de alunos e profissionais acerca da durabilidade do bambu como material de construção empregando procedimentos sustentáveis. Neste sentido, este trabalho é também um texto de apoio didático.

Vale notar que a secagem do bambu contribui para a sua preservação, pois o controle do percentual de umidade protege o material dos insetos e fungos. Ainda que a secagem se enquadre perfeitamente na questão central desta análise não a trataremos aqui, pois julgamos ser ela objeto de um trabalho específico.

Para o desenvolvimento da análise, consultamos algumas obras e artigos sobre o bambu em nível nacional e internacional. Alguns desses livros e artigos tratam somente da questão em foco, a preservação do bambu, como os de autoria de Liese e Kumar (2003), Ubidia (2002) e Azzini e Salgado (1994). Os demais lidam também com outras questões relativas ao bambu além da sua preservação. Entre as obras de caráter geral que revisamos estão as de autoria de Filgueiras (2008), Almeida (2004), Pereira e Beraldo (2007), Hidalgo-López (2003), Janssen (2000), Dunkelberg (2000), Vegesack e Kries (2000) e Lessard e Chauinard (1980).

Adicionamos à resenha, artigos sobre a problemática cultural subjacente àquelas práticas.

O objetivo desse trabalho é, por conseguinte, discutir essa questão no âmbito dos processos de cura do bambu e apresentar uma síntese dos diferentes métodos, técnicas e meios por eles utilizados. A análise visa à sistematização de informações que se encontram dispersas em diferentes obras. O público-alvo são os estudantes que frequentam cursos a esse respeito e, também, o público interessado nas aplicações do bambu.

Este trabalho está organizado em quatro seções, a saber: 1) apresenta resumidamente a constituição física, biológica e química do colmo do bambu entre outros assuntos; 2) fatores que concorrem para a redução da vida útil do bambu; 3) métodos de preservação tradicional do bambu; e, 4) conclusões.

1 CONSTITUIÇÃO FÍSICA, BIOLÓGICA E QUÍMICA DO COLMO DO BAMBU Para Hidalgo-López (2003) o bambu não é árvore, mas uma gramínea arborescente gigante, em outras palavras, uma herbácea lenhosa de grande porte. E, segundo Liese e Kumar (2003) e Dunkelberg (2000), o bambu é uma planta monocotiledônea pertencente à família das gramíneas (Poaceae) e sub-família Bambusoideae. Integra o grupo das angiospermas.

Com relação ao colmo, que é a parte do bambu de maior utilização pela construção, resumiremos a seguir suas principais características: a) o sistema de vasos condutores de líquidos e seiva do colmo encontra-se disperso na sua parede circular; b) o colmo se desenvolve em poucos meses e num período de três a quatro anos completa o seu amadurecimento, é quando ocorre a sua lignificação; possui seção transversal arredondada e não propriamente circular como nota Almeida (2004); c) ele é composto por nós e entrenós separados por diafragmas; d) a parede externa do colmo varia em espessura tendo a sua maior dimensão na base diminuindo em direção ao topo; em muitas espécies de bambu, o interior do colmo é vazio enquanto que em outras não; e) na parede do entrenó, as células responsáveis pelo armazenamento e transporte de líquidos e da seiva no interior da parede do colmo estão dispostos axialmente, não

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havendo células orientadas transversalmente, isto é, horizontalmente, entretanto, os nós e os diafragmas são responsáveis pelo movimento transversal de líquidos e nutrientes; f) a parte externa do colmo, denominada córtex, é a porção mais resistente do colmo.

Contribui para isto a concentração na sua parede de fibras e sílica, protege o bambu contra danos físicos e evita a evaporação da água presente no colmo; e, g) na porção interna da parede do colmo, encontra-se a parte substantiva de sua constituição biológica.

A parede do bambu é composta por um tecido de células parênquimas. Nela, estão ainda localizados os vasos condutores de água, minerais e seiva, respectivamente xilema e floema, e, também, os tubos de filtragem, as concavidades e células esclerênquimas. Estas, juntamente com as células parênquimas, armazenam o amido e os carboidratos solúveis essenciais à vida do colmo. Entretanto, os vasos estão circundados por feixes de fibras.

Segundo Janssen (2000), as células parênquimas são como a massa de concreto enquanto que as fibras, as barras de aço. Essas células têm grande poder osmótico e são facilmente saturadas de água. Algum tempo após a colheita do colmo, elas não perdem tal poder. Isto contribui positivamente para a absorção e a propagação no interior da parede do colmo de água e outros líquidos como os preservativos. O mesmo acontece com os vasos condutores de alimento que, pelo poder de sucção e transporte de líquidos, são também utilizados para a penetração de preservativos ao longo do colmo. Em contrapartida, as células parênquimas e esclerênquimas, depósitos naturais de alimento, atraem insetos e fungos.

Os feixes de fibras no interior da parede do colmo ocorrem de duas formas: distribuídas no tecido parenquimatoso, por um lado, e, por outro, concentradas em torno dos vasos condutores de alimento da planta. Constituem o que os autores chamam de esqueleto do colmo. Entretanto, como foi assinalado anteriormente, o feixe de fibras se concentra na parte externa do colmo rareando na parte interna. As fibras são um composto de moléculas de celulose e de lignina, uma substância adesiva. As fibras e a lignina são responsáveis pelas propriedades físicas e mecânicas do colmo. As primeiras respondem pelo comportamento tensional e elástico do material e, a segunda, pelas forças de compressão.

O tecido parenquimatoso é, em média, composto por 52% de células parênquimas, 40% de fibras e 8% de tecido vascular. Nota-se que em torno de 50% das fibras se concentram na terça parte externa do colmo contribuindo para a diferença de densidade entre a parte interna e a externa de sua parede. Assim, a difusão de líquidos é mais fácil pelo interior do que pelo exterior do colmo.

Com relação à composição química, o bambu não é diferente da madeira. Seus principais componentes são a celulose responsável pela estrutura de sustentação do colmo vindo a ocupar 40% de sua massa, e, pela matriz, a hermicelulose com 25% da massa e a lignina por outros 25%. Há, além disso, outros componentes no colmo, alguns deles são solúveis em água com menores proporções tais como o açúcar e amido. O amido é, sem dúvida, a principal fonte energética do bambu. As cinzas, relativas aos silicatos, representam 1-5%. Entretanto, o amido é alto na parte externa do colmo e baixo na sua parte interna. Sabese, no entanto, que a quantidade de amido no bambu varia com a região, o solo, a estação climática e a espécie. No entanto, ele é proporcionalmente baixo na base, comparativamente ao meio e topo do colmo. Sua variação é em torno de 2-6% chegando até a 10% no total. Entre as espécies com maior quantidade de amido se destaca a Bambusa vulgaris.

2 FATORES QUE REDUZEM A VIDA ÚTIL DO BAMBU Liese e Kumar (2003) os agruparam em dois tipos principais, quais sejam: 2.1 fatores Bióticos e 2.2 fatores Abióticos.

Quanto aos (2.1) fatores bióticos, estão incluídos os seguintes: (a) a água que, segundo Liese e Kumar (2003), contribui enormemente para a degradação do bambu. Os autores observam que a vulnerabilidade do colmo tem relação, entre outros fatores, com o seu percentual de umidade. Daí a necessidade de seu controle principalmente quando o colmo se destina à construção, pois é em função desse percentual que se define a modalidade do 110

processo de preservação da peça. O percentual de umidade existente no colmo do bambu verde é alto, gira em torno de 70 a 140%, mas a quantidade de água no bambu depende da espécie, idade da planta, da estação do ano e das condições do terreno. Os bambus jovens estão em torno de 100% enquanto que os mais velhos entre 60-90% de umidade. Observam os autores que a quantidade de água na base é maior do que no topo do colmo. Durante a estação seca, o bambu apresenta baixo percentual de umidade, enquanto que na chuvosa, alto. Entretanto, o indicador de umidade no bambu é o FSP (fibre saturation point), sigla inglesa que designa o ponto de saturação da fibra. Segundo os autores, o FSP do bambu é em torno de 15 a 20% enquanto o da madeira é de 28 a 30%.

O bambu possui uma característica marcante, não há transpiração ou evaporação pela parede externa. Verticalmente (peça em pé) o bambu seca mais rápido do que horizontalmente (peça deitada). Por outro lado, a sombra é indicada para uma secagem controlada, pois a perda súbita de água combinada com o calor pela exposição ao sol causam rachaduras na peça.

Segundo os autores, sob condições climáticas e massas iguais, o bambu requer mais tempo para secagem do que a madeira. Na secagem, o diâmetro do colmo diminui aproximadamente de 10 a 15% devido à redução da dimensão da parede em torno de 15-20%.

Já a diminuição do comprimento da peça é mínima, chega somente a 1%.

Com relação à (b) degradação biológica, os autores citados observam que o colmo em contato direto com a umidade do solo tem sua vida útil reduzida, estima-se de 1-2 anos, mas se ele estiver protegido, pode alcançar de 4-7 anos. Daí a necessidade de aprimorar os processos e técnicas de preservação.

O colmo também é atacado por microorganismos. Filgueiras (2008, p. 40) afirma que “são conhecidos atualmente cerca de 100 mil espécies fúngicas e estima-se que cerca de 100 mil novas espécies são descritas a cada ano”. O fungo é um organismo vivo que vive no meio aquático e terrestre. Alimenta-se de material vivo ou em decomposição.

Seguindo Liese e Kumar (2003) faremos a seguir um resumo brevíssimo dos principais fungos que atacam o bambu. Os fungos se multiplicam facilmente a partir de esporos, mas desde que as condições ambientáveis sejam propícias à multiplicação. A presença de umidade é, portanto, um fator chave. Assim que ela atinge de 40 a 80% em relação à massa seca do bambu, os fungos se desenvolvem. Um percentual de umidade em torno de 20% não é atrativo a eles. No entanto, a imersão do bambu na água é uma medida profilática, pois eles necessitam de oxigênio para sua respiração, o que não encontram na água. Por outro lado, os fungos requerem temperatura adequada para se desenvolverem, pois as altas ou baixas temperaturas inibem a sua proliferação. Observam os autores citados que o bambu é estabilizado com a temperatura acima dos 55º Celsius.

Segundo os autores, há dois tipos principais de fungo que proliferam no bambu: em primeiro lugar, os fungos do tipo bolor (mofo) de coloração preta, azul, verde e amarela e, em segundo lugar, os de coloração azulada e acinzentada escurecida ou esbranquiçada. Os primeiros, de aparência embolorada, ocorrem nas superfícies externas e também nas partes cortadas de colmos verdes com umidade acima dos 70%. Tais fungos não penetram no interior do colmo. Alimentam-se de açúcares e outras substâncias que afloram nas superfícies cortadas. Sua ocorrência é verificada também em produtos de bambu quando guardados em ambientes úmidos e escuros como em armários e contêineres de navios. Esse tipo de fungo é facilmente removível da superfície do bambu, entretanto, deixam manchas que afetam indelevelmente a aparência externa do bambu, mas não comprometem suas propriedades físicas e mecânicas.

Diferentemente do primeiro tipo de fungo, os de segundo tipo, aqueles de coloração azulada penetram no interior da parede do colmo a partir das partes cortadas do colmo principalmente a do topo e da base. Eles se alimentam do amido e dos carboidratos disponíveis no bambu. Sua presença é notada pela coloração azulada, acinzentada e escurecida dos tecidos interiores da parede do bambu. É visível também na sua superfície externa. Esses fungos são responsáveis pela degradação e a podridão do bambu. O mesmo sucede com os de coloração que varia de creme amarelado a amarronzado escurecido. Um bom indicador de ataque dessa espécie de fungo é a verificação do peso da peça 111

contaminada, pois a massa do bambu é sensivelmente reduzida. Há também outros indicadores da presença desses fungos no material como, por exemplo, a aparência macia e a presença de massa farinhenta na parede do colmo.

Entre esses fungos, os de maior poder de destruição do bambu estão aqueles de tonalidade marrom esbranquiçada. Eles necessitam de pouco oxigênio para sobreviverem e suportam acima dos 80% de umidade no interior do colmo. A presença deles no bambu é notada quando se umedece a peça. Ela fica mole e, quando seca, tem um aspecto envelhecido.

Além dos microorganismos, o bambu é atacado por insetos. Eles destróem o bambu quando encontram condições ambientais adequadas como as do trópico quente e úmido. Entre essas espécies se destacam os insetos perfuradores e os cupins. Os primeiros utilizam o colmo para completar o seu ciclo de vida e os segundos têm o bambu como fonte de alimento. São o Dinoderus minutos e o Dinoderus brevis e também os cupins (térmitas). Há ainda os insetos brocadores que vivem nos mares. Eles, da mesma forma que os cupins, destróem o bambu utilizado nos cercados dos reservatórios de criação de peixes e crustáceos.

Com relação aos (2.2) fatores abióticos, Liese e Kumar (2003), destacam-se os seguintes: a) O fendilhamento do bambu trata de uma denominação técnica para as trincas e rachaduras que ocorrem ao longo da peça de bambu; as fendas aparecem quando o colmo do bambu passa por uma secagem rápida e perde, subitamente, água; as diferenças de densidades da parede do colmo concorrem para agravá-lo; quando o colmo é aquecido desigualmente produzem tensão entre a parte externa (dura e densa) e a interna (mole e pouco densa) como também entre o topo e a base da peça; as fendas no colmo contribuem sobremaneira para penetração no seu interior de insetos e fungos. b) O clima; as principais variáveis climáticas que contribuem para a degradação do bambu são as seguintes: a luz solar, o vento e a amplitude térmica. Quanto à luz solar, os raios ultravioletas (UV) causam foto-degradação do bambu. As consequências disto vão desde a descoloração até a secagem do bambu abaixo do FSP. O bambu perde a elasticidade ficando sujeito ao fendilhamento. O vento, entretanto, quando se trata de tempestades de areia, especialmente das regiões desérticas e litorâneas, concorre para danificar estruturas construídas com bambu. E, por último, a amplitude térmica é responsável pelas alterações do percentual da umidade do bambu o que contribui para reduzir sua resistência.

Sabe-se, no entanto, que o bambu de parede grossa resiste melhor a essas tensões e, também, aos insetos do que o de parede fina. Daí a preferência para a construção de estrutura predial pelo Dendrocalamus giganteus, bambu de origem asiática, e, a Guadua angustifolia, bambu nativo da América do Sul. c) O fogo; sabe-se, porém, que a resistência do bambu ao fogo é similar a da madeira; a aplicação de produtos retardantes de fogo ao bambu apresenta dificuldades, por exemplo, esses produtos requerem alta concentração e absorção pelo material, mas o bambu é um material refratário, isto é, apresenta problema de absorção de líquidos, além disto, o emprego desses produtos no bambu é oneroso.

3 MÉTODOS TRADICIONAIS DE PRESERVAÇÃO DO BAMBU Segundo Liese e Kumar (2003), Ubidia (2002) e Liese (1980), os processos de proteção tradicional do bambu, denominados de cura do bambu, são de origem rural. Estão associados a um contexto social e, particularmente, às tradições culturais de povos tradicionais, moradores da floresta e populações étnicas. É um conjunto de práticas que dispensa soluções químicas industriais, não demanda equipamentos técnicos sofisticados, de pessoal qualificado e, sobretudo, é de baixo custo financeiro.

A finalidade principal dessas práticas, segundo Hidalgo-López (2003, p. 146), é “a remoção, a destruição e a redução do amido no colmo” o que concorre para a proteção do bambu contra os insetos brocadores. Ubidia (2002, p. 18), no entanto, completa observando 112

que “la capacidad de resistência del bambú se incrementa” quando “sus células parénquimas se transformam, reduzem su volumen y aumentan su densidad”.

Hidalgo-López (2003) é cético em relação à cura do bambu. Afirma que ela não evita os cupins nem os fungos. Observa que a resistência do colmo do bambu está correlacionada com as espécies de bambu que contém pouco amido. Nota ainda que alguns desses métodos devam ser mais bem avaliados quando se trata de peças (colmos) que se destinarem à estrutura predial.

Há um conjunto de medidas que acompanham os processos de cura. Em se tratando da coleta, Ubidia (2002) afirma que o período indicado para procedê-la é a estação chuvosa. A favor dessa tradição, Hidalgo-López (2003) argumenta com base em outros autores e pesquisas realizadas que, no período das águas após a brotação, os insetos estão menos ativos devido a sua hibernação ou morte. Há também menos quantidade de amido nos colmos.

Mas Ubidia (2002) nota que as células parênquimas ficam mais macias durante esse período predispondo o colmo à água. No entanto, tais condições favorecem a proliferação de microorganismos. No entanto, Londoño e Montes, citados por Ubidia (2002), afirmam que é preferível cortar o bambu no período seco do que no úmido (estação chuvosa), pois, segundo estes autores, no período chuvoso os bambus estão em plena atividade e armazenam no colmo maior quantidade de amido e água.

Acrescentaríamos outra dificuldade do corte do bambu no período chuvoso do ano: a colheita não cuidadosa de colmos durante sua retirada para fora do bambual e a movimentação de pessoas no seu interior pode ocasionar danos aos colmos jovens que brotaram na estação. No Brasil, em especial na região Centro-Oeste, a prática corrente entre os artesãos, técnicos e profissionais do bambu consiste na colheita de colmos no período seco, isto é, sem chuvas, e notadamente nos meses sem “r”.

Com relação ao período do dia para a colheita do colmo, Hidalgo-López (2003) e Ubidia (2002) notam que ela deve acontecer no período noturno, ou durante a madrugada, e não no diurno. Observa Ubidia (2002, p. 22) que “el bambú no es ajeno a los efetos de la fotossíntesis, y su actividad fisiológica es mayor durante el día que en horas de obscuridad”. Sobre a influência das fases da lua na suscetibilidade do colmo ao ataque de insetos, há controvérsias entre os autores. Hidalgo-López é descrente em relação a ela, enquanto que Ubidia não.

Segundo Ubidia (2002, p. 19): La siembra, el corte de cabelo, la poda de las plantas, la cosecha y otras actividades de la vida cotidiana en áreas rurales de Colômbia, Peru, Ecuador, Brasil y otros países se rigen por la diferentes fases de la luna. El corte de la guadua y los bambúes amaricanos, tampoco pudo escapar de la observación lunar.

Janssen (2000) é, no entanto, outro cético acerca da influência das fases da lua na durabilidade do bambu. Embora Ubidia (2002, p. 01) insista: são “conocimientos tradicionales de grupos étnicos o campensinos, baseados em la sabedoria popular que otorga la experiencia del tiempo”. Mas adiante o autor (2002, p. 07) nota que tal sabedoria “han desenrrollado a través de siglos y en todos los continentes, métodos y técnicas de preservatión de bambúes, de reconhecida eficácia” (grifo nosso). E arrola como argumento a seu favor que os autores Londoño e Montes (apud Ubidia, 2002) afirmam que o dia adequado da derrubada deve ocorrer na fase da lua minguante.

Há mais um preceito sem controvérsia, a idade do colmo para o corte. Hidalgo-López (2003) e Ubidia (2002) concordam que a durabilidade do colmo destinado à construção depende do amadurecimento do colmo. Para a maioria das espécies, a idade adequada é de 34 anos de idade ou um pouco mais. Ubidia (2002) discorre a respeito das técnicas visuais, isto é, da aparência do colmo para a determinação aproximada de sua idade.

Em suma, o processo tradicional de colheita do bambu tendo em vista sua durabilidade nos leva a dois aspectos culturais interligados segundo Ghiraldelli Júnior (2008): a da crença, por um lado, e, por outro, a do ritual, isto é, da ação. Duvidar da crença no processo implicaria no não cumprimento dos procedimentos de costume e, assim, não se obteria os resultados 113

almejados. Então, crença e ação fazem parte de um todo. Para aqueles que desejam se aprofundar nesta questão convém consultar as obras de Donald Davidson (1917-2003).

As medidas posteriores à colheita e cura do colmo de bambu são de natureza técnica, pois trata-se de cuidados práticos e construtivos segundo os autores citados. Por exemplo, em primeiro lugar, o material deve ser transportado com segurança e sem transtornos para o armazém ou para o pátio de secagem. Um planejamento inicial deve ser feito antes do transporte dos colmos grandes através de cidades. Por exemplo, acomodação dos colmos no veículo, a amarração adequada e o tamanho condizente com a sua carroceria ou seu reboque são medidas que devem ser observadas.

Em segundo lugar, o depósito do bambu. Como foi notado anteriormente, o bambu antes de ser estocado em galpão ou sob cobertura, deve passar por um processo de secagem. Se o colmo for colocado verticalmente a secagem é mais rápida do que posto horizontalmente. Os autores consultados observam que a secagem do bambu à sombra leva de seis a vinte semanas dependendo da estação e das condições climáticas. O colmo do bambu pode ser ainda armazenado por determinado período na água, especialmente quando se tratar de material destinado ao artesanato de fita. Os asiáticos costumam aspergir água sobre os colmos armazenados a fim de mantê-los frescos.

A estocagem adequada do bambu em armazém ou simples cobertura cumpre duas finalidades: evitar que o material entre em contato com as águas pluviais e a insolação. O depósito deve ser ventilado, ter piso lavável, prateleiras e estrados. Os colmos, quando guardados horizontalmente, devem ser dispostos em camadas separados umas das outras por espaçadores tal qual se faz com a madeira.

E, em terceiro lugar, estão as medidas relativas ao projeto de arquitetura e à construção.

O bom detalhe arquitetônico evita a degradação do bambu no tocante aos fatores climáticos.

Em depoimento a Vegesack e Kries (2000, p. 64), Vélez, referindo-se ao uso do bambu na construção, afirma: “the best protection, however, is a good design” (todavia, a melhor proteção é um bom projeto). Medidas adicionais de arquitetura e construção devem ser consideradas, por exemplo: corte da peça de bambu deve ser preferencialmente junto ao nó; utilização de beirais amplos; a projetação de cobertura com inclinação acentuada para a drenagem rápida das águas de chuva; proteção da base dos pilares de bambu contra as águas de lavagem e pluviais e, também, o acesso de cupins; e, utilização da ventilação cruzada nas peças estruturais.

Vejamos a seguir os principais processos de proteção tradicional do bambu: a) Cura na Mata; b) Imersão na Água; c) Pintura a base de Cal; d) Revestimento de Argamassa; e) Utilização da Fumaça (fumigação); f) Utilização do Calor; entre outros mais.

O primeiro é a (a) cura na mata que utiliza a própria mata ou a plantação como meio de preservação do colmo verde. Esse procedimento concorre, por um lado, para reduzir a água e a seiva do colmo. Com isso, evita-se a sua infestação. E, por outro lado, a manutenção do colmo por um período na mata, protegido do sol, com ventilação e umidade adequadas, alivia as tensões de secagem até mesmo as rachaduras. Esta técnica de cura do bambu é realizada com o colmo inteiro sem a retirada dos galhos e das folhas. O colmo deve ser posicionado verticalmente, escorado no bambual ou em árvores, sobre pedra ou distante do chão. Percebese o tempo da cura quando as folhas ficam ressecadas ou murchas. Azzini e Salgado (1994) prevêem o período de 4 a 8 semanas para a cura completa. Mas esse período depende das condições ambientais, especialmente da umidade relativa do ar. Segundo Ubidia (2002), a transpiração das folhas do bambu é responsável pela redução da água e da seiva. Em consequência disso, os açúcares fermentam-se, convertendo-se em álcool, o qual evita a infestação do colmo por insetos e microorganismos.

Os autores distinguem um ponto vulnerável da cura na mata: a exposição da parte cortada do colmo à infestação, pois, segundo Ubidia (2002), ela atrai insetos e outros vetores devido à umidade e o cheiro característico do bambu, equivalente ao da cana cortada. O autor recomenda besuntar as superfícies cortadas com repelente natural.

O segundo processo de cura compreende a (b) imersão na água. Este processo combate brocas e, sobretudo, o fungo do tipo azul. O método consiste na colocação do colmo 114

recém colhido sem galhos e folhas na água. Como a tendência do colmo é flutuar, recomendase a colocação de pesos sobre ele para mantê-lo submerso. Utiliza-se também a água corrente de rios. O colmo do bambu pode ficar imerso na água por um período de um a três meses.

Algumas providências são necessárias, por exemplo, a perfuração dos tímpanos, entrenós do colmo para facilitar a penetração da água no seu interior e, em consequência, a remoção do amido. A imersão do bambu na água facilita posteriormente seu tratamento por difusão e pressurização e, quando utilizada por um curto tempo, facilita o fatiamento do colmo para a retirada de fitas destinadas ao artesanato de esteiras e outros trançados. A imersão contribui ainda para a plasticidade do bambu, quesito de suma importância nos trançados (esteiras e cestos). O tempo indicado para isso é de duas a quatro semanas.

Reconhece Ubidia (2002) que esse método é um dos mais utilizados nas Américas do Sul e Central. Ele observa que, quando os camponeses transportam colmos de bambu pelos rios, como acontece na Colômbia e no Equador, o amido é lixiviado naturalmente, embora o autor reconheça que o prolongamento do tempo de imersão do colmo na água provoca manchas indeléveis no bambu e, também, altera suas propriedades físicas e mecânicas.

O terceiro processo consiste na (c) pintura à base de cal. É o recobrimento do colmo inteiro ou de suas ripas com uma solução de água e cal. Utiliza-se também no bambu aberto e planificado que, segundo Ubidia (2002, p. 42), é denominado no Equador de “cañas picadas” ou “tablas de caña” e, na Colômbia, de “esterillas de guadua”, o mesmo que o bambu planificado sem os tímpanos. É um processo de preservação tradicional que tem efeito ornamental.

Segundo Ubidia (2002), utiliza-se o hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, obtido a partir da extinção do óxido de cálcio, CaO, a cal virgem. Essa pintura confere ao material propriedade higroscópica. A cal absorve tanto a umidade da atmosfera quanto do bambu e, com isso, o material se mantém protegido. E, mais importante, a sua superfície externa se torna alcalina, inibindo assim a ação de microorganismos, especialmente de fungos. Usualmente, a superfície do colmo é preparada previamente com um fixador que pode ser a base de piche ou cola branca para, depois, receber uma camada de areia fina.

O quarto processo compreende o (d) revestimento de argamassa. Este revestimento é conhecido como reboco quando se utiliza argamassa de cal ou argamassa composta de cimento, saibro e areia. O barro (argila) se apresenta como mais uma alternativa.

Esse processo tem sido aplicado na Índia e Colômbia em paredes de bambu principalmente de edificações habitacionais. Esse processo está associado à planificação do bambu (“esterilla”) que deve ser disposta alternadamente na parede de modo que a superfície lisa (externa) de uma “tábua” se volta para fora e de outra para dentro. Teixeira (2006) examinou o processo de mineralização de painéis fabricados com colmo inteiro de bambu.

Constatou o bom desempenho quando à fixação nele de massa de reboco. Na Colômbia, utilizam-se ripas ao invés do colmo inteiro cujo processo é conhecido pelo nome de “bahareque”. Essa técnica de construção pode ser executada com uma camada ou duas camadas sendo uma interna e outra externa. Tanto a superfície interna como externa são igualmente rebocadas com argamassa.

O quinto processo utiliza (e) a fumaça (fumigação) proveniente da combustão de material orgânico, por exemplo, a lenha, visando à imunização do bambu. Segundo Ubidia (2002), esta técnica de cura é uma das mais antigas. Até hoje, ela vem sendo empregada por grupos étnicos e populações tradicionais da Ásia e América do Sul. Tal processo tem sido redescoberto e merecido atenção técnica dos colombianos. Sabe-se, no entanto, que um dos efeitos benéficos da fumaça no colmo do bambu é a redução da água no seu interior. O bambu fica com a aparência enegrecida, mas não altera seu desempenho físico e mecânico. Além disso, a fumaça deposita uma camada fina de carbono e outras substâncias no colmo protegendo-o fisicamente e quimicamente de insetos e fungos. A fumaça concorre ainda para a estabilização do material e, dessa forma, para redução do fissuramento. A fumigação do bambu visando a sua preservação é considerada uma das práticas ancestrais de cura do bambu. Sua difusão foi a partir do Japão.

Na Colômbia, esse processo foi desenvolvido em nível comercial para a preservação de colmos de Guadua angustifolia. Segundo Vegesack e Kries (2000), um dos sistemas lá 115

desenvolvido é de autoria de Antônio Giraldo. A câmara de fumigação proposta por ele consiste num compartimento metálico de 4,00 x 4,00 m de base e altura de 14,00 m com 3 volume igual a 224 m . A combustão de material orgânico acontece na base da câmara com a queima do material. Notam esses autores que o bambu a ser curado nessa câmara deve possuir em torno de 50% de umidade. O aquecimento de uma quantidade equivalente àquele volume por um período de 12 a 20 dias deve reduzir a umidade do bambu de 50% para 12%.

Eles recomendam a perfuração dos diafragmas.

O sexto processo utiliza o (f) calor como principal insumo da cura do bambu. O calor tem duplo efeito, combate os insetos e também os fungos. A técnica é aplicada ao bambu inteiro e à ripa. Há, pelo menos, dois processos correntes com a utilização do fogo. No primeiro deles, o bambu é fervido e, no segundo, simplesmente aquecido ou “queimado” diretamente pelo fogo.

No primeiro, o colmo e a ripa são submetidos ao aquecimento na água a 210ºC por duas horas.

O bambu pode ser ainda fervido numa solução de água com óleo mineral ou vegetal. O segundo, entretanto, utiliza fogueira ou maçarico a gás. Na queima do bambu, a pirólise o densifica. Mas a sua resistência à flexão é reduzida.

Os demais processos, segundo Hidalgo-López (2003), envolvem soluções e meios diversificados. Há, por exemplo, a imersão do colmo na lama durante um período de uma a oito semanas e, após isso, ele deve ser lavado e seco à sombra. Já a imersão do colmo na areia da praia e ainda na água salgada do mar são outras possibilidades. O álcool é empregado na preservação de pequenos objetos como instrumentos musicais de sopro fabricados com bambu. Ubidia (2002) cita, além dessa, as resinas como o tanino. Seu efeito é adstringente e ácido tornando o amido imputrescível. Previne o bambu de insetos e fungos. Devido à facilidade de se diluir na água e no álcool, o tanino pode ser aplicado ao bambu. É usualmente associado ao sal de boro que é um preservativo químico de baixa toxidez.

E, por último, Liese e Kumar (2003) indicam outra medida que concorre para a durabilidade do bambu. Trata-se da alteração interna da estrutura celular da parede do colmo com substâncias químicas não tóxicas. Esse processo de cura torna o colmo biologicamente não atrativo aos insetos e fungos. Entretanto, ela tem custo elevado em termos financeiros e requer instalações especiais.

CONCLUSÕES Vimos que o processo de cura do bambu divide a opinião de profissionais e pesquisadores. Por exemplo, Janssen (2000, p. 56) observa que “o real efeito desses métodos não é conhecido”. Embora Liese (1980, p. 172) concorde com essa opinião, contra-argumenta afirmando que, sendo o bambu uma matéria-prima de custo financeiro reduzido, seu “tratamento deve ter igualmente custo baixo, fácil de ser executado, e, sobretudo, acessível” tecnicamente, embora ele reconheça a necessidade da realização de estudos técnicos acerca dos processos tradicionais.

Nas discussões sobre a sustentabilidade ambiental e social, os métodos e as técnicas tradicionais da cura do bambu não podem ser excluídos simplesmente pelo fato deles não disporem de validação científica. Eles são praticados até hoje em países asiáticos e americanos, como atestam Hidalgo-López (2003) e Ubidia (2002), e vêm despertando o interesse de indivíduos e instituições.

A persistência desses processos ao longo do tempo é uma questão a ser considerada.

Não podemos, portanto, dissociar essas práticas do contexto cultural e do sistema de crença que os acompanha. A crença parte do princípio de que as forças da natureza são as únicas responsáveis pelas causas ou leis que regem a cura. As práticas nada mais são do que os meios da cura. Ghiraldelli Júnior (2008) observa que, a partir de Donald Davidson, a crença ou o desejo a que chama de razão e interesse produz ações e resultados.

Afora a atratividade que os processos de cura despertam nas pessoas crentes, há outros porquês práticos já comentados que os tornam populares, a saber: não oferecem perigo ao meio ambiente; não requerem instalações técnicas sofisticadas; não demandam pessoal especializado nem investimento financeiro de monta; e, sobretudo, oferecem facilidades de uso por populações que vivem no campo, na cidade e, também, por iniciantes na cultura do bambu.

116

A mudança de escala de produção e de contexto no uso daquelas técnicas culturais de preservação, por exemplo, na construção de casas populares nas periferias urbanas pobres, implicaria em adaptações físicas, ambientais e produtivas desses processos. Igualmente, Ubidia (2002, p. 52) ressalta sua dimensão pública ao afirmar que “los métodos de preservatión natural o tradicional, son expresiones de sabiduría popular de grupos étnicos, campesinos y por tanto, constituyen um valor cultural, necesario de conocer y preservar”. E o autor (UBIDIA, 2002, p. 53) reconhece que esse “conocimiento pragmático” necessita de conservação, investigação e difusão. Nesse sentido, há dois exemplos significativos.

O primeiro refere-se à China. Segundo o INBAR (2005), esse país realizou algumas mudanças na organização produtiva de trançados tradicionais de fitas de bambu para a confecção de artefatos de uso doméstico como cestos, esteiras e objetos decorativos. E, também, o país investiu na produção industrial de chapas e laminados trançados e colados visando à construção. Eles verificaram que a descentralização tradicional daquela produção e, sobretudo, a existência do artesão isolado estavam desaparecendo e com eles o ofício e arte tradicional do bambu. Anteviram, então, a produção numa escala maior visando à demanda interna. Incluíram em algumas etapas do ciclo tradicional dessa produção as máquinas.

Criaram novas formas de organização socioeconômica produtiva de valor agregado e incorporaram nela os modos tradicionais de confecção dos trançados finos de cunho artístico como as gravuras e os quadros. E, mais importante, tiraram partido dos processos tradicionais do bambu sem perder de vista outros processos de tratamento.

O segundo exemplo é da América do Sul. Os colombianos utilizam técnicas tradicionais para a preservação do bambu do gênero Guadua: a fumaça e o calor. O arquiteto colombiano Simon Vélez as utilizou na cura do bambu de um edifício de grande porte, o Pavilhão Zeri da Exposição de Hannover, Alemanha, em 2000. A estrutura do edifício é circular com 40,00 m de diâmetro, pilares de madeira com aproximadamente 14,00 m de altura. A cobertura é um 2 polígono de dez lados com beiral de 7,00 m. Sua área de construção totaliza 2.150,00 m de área coberta.

As peças de bambu foram curadas por fumigação numa usina compacta. O resultado dessa aplicação é bastante animador na medida em que o processo utilizado tem baixo impacto ambiental, apresenta facilidades técnicas para a sua realização e, também, o seu custo financeiro parece ser acessível às populações.

Há, além disto, a possibilidade do uso de outra técnica de cura de igual valor à da fumigação. É a imersão do bambu na água. No meio rural, como vimos, utiliza-se da água corrente dos rios ou parada das lagoas e represas para a preservação do bambu. Em seu lugar, pode ser empregado um tanque aberto de alvenaria ou metal e substituir periodicamente a água utilizada no tratamento. Como foi comentado anteriormente, o amido do bambu é reduzido por lixiviação. A peça preservada dessa forma fica imune ao caruncho. Liese (1980), o principal incentivador dessa iniciativa, julga ser esse processo um dos mais acessíveis à população de um modo geral. Argumenta que o processo é econômico e apresenta bons resultados do ponto de vista da proteção do bambu. Mas não descarta a possibilidade de uso de preservativos químicos de baixa toxidez. Para esse autor, um tratamento econômico do bambu deve assegurar uma vida útil do material num ambiente descoberto de 10-15 anos e coberto de 15-20 anos.

Liese (1980) propõe ainda políticas públicas para estender tal benefício às pessoas que desejam utilizar o bambu, mas não dispõem de meios técnicos e financeiros para tanto. O autor sugere as seguintes ações: a) realização de pesquisas comparativas entre o material tratado convencionalmente e tradicionalmente; b) elaboração de planos de assistência técnica especializada; c) proposição de processos e equipamentos adequados a essa finalidade; e d) a efetivação de campanha para a divulgação de informações a respeito da importância da preservação do bambu.

117

Acrescentaríamos a esta lista a realização de cursos de capacitação e, seguindo Ubidia (2002), com a inclusão dos processos de cura do bambu e, também, de um programa de plantação de bambu, pois no Brasil não há oferta comercial dessa matéria-prima para utilização plena do bambu pela construção.

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118

5.3 AVALIAÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE TALISCAS DE BAMBU GIGANTE TRATADAS POR MEIO DO MÉTODO BOUCHERIE MODIFICADO Antonio Ludovico Beraldo1; Marco Antonio dos Reis Pereira2; Cristina Salvela3; Jackson Vidal4 RESUMO Da mesma forma que ocorre com determinadas madeiras, algumas espécies de bambu mostram grande tendência a serem atacados por organismos xilófagos. Desse modo, quando o bambu se destina a aplicações sujeitas a sofrer tais ataques, tratamentos devem ser efetuados visando aumentar sua durabilidade. Dentre tais tratamentos, o de substituição de seiva, por meio de pressão (Método de Boucherie Modificado), é um dos mais recomendados para ser aplicado a colmos recém cortados. Neste trabalho, taliscas obtidas de colmos tratados por esse método foram avaliadas por meio de ensaios de campo e também por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos indicaram irregularidade na distribuição dos elementos químicos da solução empregada, nos elementos anatômicos do bambu. O curto período de exposição das taliscas (6 meses) ainda não permitiu evidenciar a influência da solução química utilizada (CCB – cromo, cobre e boro na forma óxida; e ABB – octaborato de sódio), de sua concentração (6,5% e 8,0%) e do tipo de exposição (protegida e não protegida) na degradação das taliscas de bambu.

Palavras-chave: Preservação. Substituição de Seiva. MEV. CCB. ABB. ABSTRACT Like certain woods, bamboo species are susceptible to be decayed by xylophage’s organisms.

Depending on the type of application, bamboo must be treated against these organisms aiming to enhance its durability. Among these treatments, sap replacement by pressure (Boucherie Modified Method) is one of the most suitable for freshly cut culms. In this work, bamboo strips from treated culms by this method were evaluated by field tests and by scanning electronic microscope (SEM). Results showed the irregular distribution of the chemical elements of the solutions in bamboo’s anatomical elements. The short period of the strips exposition (6 months) did not allow evaluate the influence of the chemical solution type (CCB – chromium, copper and bore as oxides; and ABB - sodium octaborate), their concentrations (6.5% and 8.0%) and the exposition type (indoor and outdoor) on bamboo strip decay.

Keywords: Preservation. Sap Replacement. SEM. CCB. ABB.

1

Doutor em Ciências da Madeira, Professor Associado, Faculdade de Engenharia Agrícola – UNICAMP. Telefone: (19) 3521-1085. E-mail: <beraldo@agr.unicamp.br>.

2 Doutor em Irrigação, Professor Doutor, Faculdade de Engenharia de Bauru, UNESP. Telefone: (16) 9791-4347. E-mail: <pereira@feb.unesp.br>.

3 Bióloga, Montana Química. Telefone: (11) 3201-0200. E-mail: <tecnind@montana.br>.

4 Químico, Montana Química. Telefone: (11) 3201-0200. E-mail: <tecnind@montana.br>.

119

INTRODUÇÃO Dentre os tratamentos aplicados ao bambu, o Método de Boucherie Modificado é um dos mais recomendados para colmos recém-cortados (HIDALGO-LÓPEZ, 2003). Mediante uma pequena pressão, a seiva é substituída por uma solução química, em um intervalo de tempo relativamente curto, se comparado ao método da imersão. No entanto, embora a penetração da solução seja rápida na direção longitudinal, ou seja, na direção paralela às fibras, e, principalmente nos vasos, para os demais tecidos do bambu (células parenquimáticas e feixe de fibras), a penetração às vezes se mostra muito reduzida, pois ela ocorre basicamente por difusão (KUMAR et al., 1994; LIESE, 2003). Além disso, a distribuição da solução química não é homogênea, havendo maior concentração dos elementos químicos nos vasos (BERALDO; FERREIRA, 2008).

1 MATERIAIS E MÉTODOS 1.1 CORTE, CONFECÇÃO E TRATAMENTO DE TALISCAS DE BAMBU PELO MÉTODO BOUCHERIE MODIFICADO Colmos de D. giganteus foram cortados na Fazenda Experimental da Universidade Estadual Júlio de Mesquita - UNESP – Campus de Bauru. Foram selecionados 32 colmos na coleção de bambus desse local, com 12 m de comprimento, adotando-se duas repetições para cada idade (5 e 7 anos). Dos colmos, foram desprezadas as regiões basal e apical, devido às suas irregularidades geométricas, o que dificultaria a conexão com os dispositivos do equipamento para efetuar o tratamento. Foram cortadas duas partes de 4 m da região intermediária do colmo (denominadas de “base” e “meio”). Os colmos recém cortados foram tratados com o auxílio de um equipamento especialmente concebido para essa finalidade. A duração do tratamento foi de 3 horas, conforme recomendação de Espelho e Beraldo (2008).

Eram tratados simultaneamente 4 colmos, para cada produto químico (CCB e ABB) e nas concentrações desejadas (6,5% e 8,0%).

1.2 ENSAIOS APLICADOS AOS BAMBUS TRATADOS PELO MÉTODO BOUCHERIE MODIFICADO Após o tratamento, os colmos de bambu foram secados ao ar livre durante cerca de 3 meses, após os quais foram obtidas as taliscas correspondentes a cada situação. Os colmos foram cortados em serra circular, apresentando 50 cm de comprimento e, depois, com o auxílio de um rachador metálico radial, foram obtidas as taliscas correspondentes (com largura de 3 cm). Para cada colmo, também foram selecionados três diafragmas da parte inferior, além de um pedaço de colmo, retirado próximo à base, contendo, neste caso, dois diafragmas, constituindo, portanto, num tubo. Esses dois tipos de corpos-de-prova (diafragmas e tubos) ficaram expostos apenas na UNESP, Campus de Bauru, em ambiente protegido das intempéries, com o intuito de servirem de alvo para o ataque de carunchos.

O conjunto de 1024 taliscas foi repartido, destinando-se metade delas à Fazenda Experimental da UNESP – Campus de Bauru e a outra metade ao Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP, onde se encontram os respectivos campos de apodrecimento.

Foram adotados os seguintes protocolos: - Produtos utilizados: CCB (cromo, cobre e boro) e ABB (Octaborato de sódio); - Concentrações das soluções de tratamento; 6,5% e 8,0%; - Idade dos colmos: 5 e 7 anos; - Regiões dos colmos: base e meio; - Tipos de exposição: protegidas em galpão (exposição apenas ao ataque de caruncho), totalmente expostas e amarradas em uma cerca de arame (exposição ao ataque de fungo manchador e/ou caruncho, parcialmente enterradas (50% da altura da talisca) e totalmente enterradas (para exposição aos ataques de fungos e cupins); 120

- Locais de exposição: Fazenda Experimental da UNESP – Campus de Bauru (solo arenoso) e Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP – Campinas (solo argiloso).

Cada grupo de taliscas foi subdividido aleatoriamente em 4 subgrupos, de acordo com o tipo de exposição; as taliscas de cada subgrupo, por sua vez, foram novamente distribuídas aleatoriamente em cada um dos 4 tipos de exposição, sendo realizadas 4 repetições para cada situação. Após 4 meses de exposição, efetuou-se a primeira avaliação da condição das taliscas, repetindo-se o procedimento aos 6 meses. As taliscas ainda se encontram nos mesmos locais para avaliações subsequentes.

Para as taliscas parcialmente enterradas, adotou-se o procedimento descrito nas normas ASTM D 1758-02 (2004) e AWPA E7-07 (2008), que orientam quanto à montagem do ensaio, espaçamento entre corpos-de-prova, profundidade de instalação, formas e períodos de avaliação. A avaliação do desempenho das taliscas inicia-se pela aplicação de um impacto com o pé (“chute”); se a talisca se rompe, a ela lhe é atribuída a avaliação “0”; caso contrário, retira-se a talisca, efetua-se a sua limpeza e pressiona-se com a unha a parte lateral do corpode-prova, buscando-se avaliar o efeito de um possível ataque de fungo apodrecedor. Observase, igualmente, a presença de possível ataque de cupins, avaliando-se o grau de desgaste por eles causado. Finalmente, um grupo de observadores (5 é o número ideal) atribui a nota da talisca, conforme uma tabela existente quando à importância do dano observado.

1.3 MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV) Devido à dificuldade para se obter uma seção transversal de boa qualidade, pois o corte e/ou polimento poderiam alterar a distribuição dos elementos químicos no bambu, optou-se por avaliar apenas a face longitudinal “radial” das amostras, ou seja, aquela que é obtida transversalmente à casca da talisca.

Adotando-se a ampliação de 50X, foram avaliadas três regiões horizontais aleatórias para cada amostra e, em alguns casos, também foram avaliadas as regiões específicas dos vasos, raios e das células parenquimáticas.

Por meio da análise de EDS (electronical diffratogram scanning) observou-se a presença de elementos químicos originários da solução preservativa ou que foram retirados do solo pelo bambu, depositados em seus elementos anatômicos.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 2.1 ENSAIO DE CAMPO 2.1.1 Fazenda Experimental da UNESP – Campus de Bauru 2.1.1.1 Diafragmas e tubos protegidos das intempéries Nas Figuras 1(a) e 1(b), apresentam-se os números de perfurações causadas pelo caruncho, após 4 meses de exposição, em diafragmas e tubos de bambus, respectivamente.

Essa forma de avaliar o grau de ataque do caruncho pode conduzir a resultados equivocados, pois não existe uma forma de saber se foi um mesmo indivíduo que ocasionou as perfurações, ou se as mesmas foram feitas de forma coletiva. Além disso, também se torna muito difícil detectar a quantidade de indivíduos que atacaram o bambu e que depois morreram, por causas naturais, devido ao seu curto ciclo de vida, ou devido à toxicidade do tratamento químico aplicado às taliscas. A forma mais adequada de avaliar o ataque de insetos seria pela porcentagem da peça atacada, como é apresentada na tabela de avaliação utilizada em ensaio de campo. O fato de um indivíduo ou vários deles atacarem simultaneamente a peça não se mostra relevante, e sim a magnitude do dano porventura causado ao bambu. No entanto, na análise global, pode-se imaginar, de forma empírica, que quanto maior for o número de perfurações, provavelmente maior seja também o dano estrutural causado ao bambu (diafragma ou tubo). Das figuras, observa-se um fato interessante – um dos colmos com 7 anos de idade, em sua região da base, tratado com CCB (8%), apresentou um número excessivo de perfurações, em relação aos demais colmos. Tal discrepância poderia ser atribuída, em menor 121

grau, à sua maior concentração em amido, ou, mais provavelmente, a um deficiente tratamento do colmo.

(a) Diafragmas

(b) Tubos

Figura 1 - Número de perfurações devidas ao caruncho.

Nota:

5B = idade de 5 anos, base do colmo 7B = idade de 7 anos, base do colmo ABB = ácido bórico + bórax

5M = idade de 5 anos, meio do colmo 7M = idade de 7 anos, meio do colmo CCB = cromo, cobre e boro

2.1.1.2 Taliscas protegidas e expostas Nas Figuras 2(a) e 2(b), apresentam-se os números de perfurações devidas ao ataque do caruncho, após 4 e 6 meses, em taliscas protegidas e expostas, respectivamente. Também se pode observar o comportamento diferenciado (e negativo) das taliscas referentes à idade de 7 anos, porém, dessa vez, daquelas originárias da região mediana do colmo. De uma forma global, pode-se verificar que o grau de ataque foi menos intenso do que aquele que ocorreu para o diafragma e para o tubo de bambu, apresentados no item precedente. Outro aspecto a ser destacado se refere à aparente superioridade do tratamento com ABB (8%), principalmente para as taliscas expostas.

(a) Protegidas

(b) Expostas

Figura 2 - Número de perfurações em taliscas devidas ao caruncho.

Nota:

122

5B = idade de 5 anos, base do colmo 7B = idade de 7 anos, base do colmo ABB = ácido bórico + bórax

5M = idade de 5 anos, meio do colmo 7M = idade de 7 anos, meio do colmo CCB = cromo, cobre e boro

2.1.1.3 Taliscas semi-enterradas no campo de apodrecimento Além do escurecimento de algumas taliscas, devido à ação dos fungos manchadores, não se observou nenhuma degradação causada por fungos apodrecedores. Um dos motivos para esse baixo índice de ataque se deve ao pequeno intervalo de exposição (6 meses); porém, não se pode também deixar de considerar que o solo arenoso, característico da região de Bauru, é muito permeável, o que vem a minimizar a ação dos fungos apodrecedores, pois a água da chuva tende a infiltrar-se mais rapidamente do que no caso de um solo argiloso, não proporcionando, desse modo, condições favoráveis ao ataque de fungos.

2.1.1.4 Taliscas totalmente enterradas no campo de apodrecimento Até o tempo de exposição de 6 meses, não se observou a presença de colônia de cupins (de espécie não identificada). Porém, os cupins aparentemente ignoraram as taliscas de bambu e as utilizavam apenas como se fossem uma espécie de abrigo. De uma forma prática, comprovou-se os resultados de um ensaio acelerado realizado em laboratório especializado, quanto à baixa incidência (ou quase ausência) de ataque de cupim de madeira seca (Criptotermes) no bambu.

2.1.2 Campo Experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP 2.1.2.1 Taliscas protegidas e expostas Nas Figuras 3(a) e 3(b), apresentam-se os números de perfurações devido ao ataque do caruncho, após 4 e 6 meses de exposição, em taliscas protegidas e expostas, respectivamente. Observa-se que, para uma determinada talisca (colmo com 7 anos, da região mediana, e tratado com CCB a 8%, aparentemente sendo um daqueles que reuniria as melhores condições teóricas de resistência ao ataque do caruncho), foram apresentadas mais de 50 perfurações indicando, provavelmente, que houve algum problema durante o tratamento desse colmo.

(a) Protegidas

(b) Expostas

Figura 3 - Número de perfurações em taliscas devidas ao caruncho.

Nota:

5B = idade de 5 anos, base do colmo 7B = idade de 7 anos, base do colmo ABB = ácido bórico + bórax

5M = idade de 5 anos, meio do colmo 7M = idade de 7 anos, meio do colmo CCB = cromo, cobre e boro

2.1.2.2 Taliscas semi-enterradas no campo de apodrecimento Da mesma forma que já fora observado na exposição na UNESP, também não houve rompimento de taliscas durante o teste de impacto (“chute”); não se observou igualmente a presença de fungos apodrecedores.

123

2.1.2.3 Taliscas totalmente enterradas no campo de apodrecimento Embora algumas taliscas apresentassem pequenas manchas esbranquiçadas na região da casca, também ainda não se observou, durante o tempo de 6 meses de exposição, a presença de fungos apodrecedores.

Como conclusão dos ensaios de campo, pôde-se observar que o tempo para a realização das análises ainda é muito limitado para que se possam evidenciar tendências a respeito do efeito dos parâmetros envolvidos no experimento (produto químico, concentração, região do colmo, local de exposição e tipo de exposição). Dentre as formas de exposição, aquela na qual as taliscas ficam protegidas das intempéries apresenta a situação de maior risco devido ao ataque da broca, parecendo ser a alternativa mais adequada aos ensaios acelerados que, embora permitam evidenciar com antecedência as diferenças entre os parâmetros do ensaio, por outro lado ficam na dependência de contratação de serviços laboratoriais externos, cujos custos são relativamente elevados.

2.2 ANÁLISE EM MEV 2.2.1. Concentração de CCB a 6,5% Quando se comparam a base e a região mediana de um colmo de mesma idade, observa-se uma tendência de que, na região mediana, o tratamento tenha sido mais eficiente, principalmente na região do vaso, quanto à detecção de elementos químicos oriundos da solução preservativa (Figura 4). Quanto à idade, para uma mesma região do colmo, também se observa uma tendência de maior eficiência do tratamento aplicado aos colmos mais velhos (7 anos). Na Figura 4(d), o elevado teor de cromo e de cobre indica que a região b se encontrava muito próxima de um vaso, local de maior deposição dos elementos químicos (BERALDO; FERREIRA, 2008).

(a) Colmo de 5 anos, região da base

(c) Colmo de 7 anos, região da base

(b) Colmo 5 anos, região mediana

(d) Colmo 7 anos, região mediana

Figura 4 - Distribuição percentual de elementos químicos. CCB a 6,5%.

124

2.2.2. Concentração de CCB a 8,0% A mesma tendência anterior, quanto à eficiência do tratamento em relação à região do colmo, pode ser observada na Figura 5. Porém, nota-se que na Figura 5(c) aparece um resultado discrepante dos demais – os percentuais de cromo e de cobre são muito reduzidos, inclusive na região do vaso. O elevado teor de silício, principalmente na região b, da Figura 5(c), indica, provavelmente, que essa seja uma região muito próxima da casca, onde o diâmetro dos vasos é muito pequeno (LIESE, 2003), o que acaba por minimizar a penetração dos elementos químicos mais pesados, cobre e cromo, que apresentam menor mobilidade do que o boro (não analisado, por seu pequeno número atômico). Por outro lado, como nas demais regiões do colmo os percentuais desses metais pesados são muito inferiores às outras situações, provavelmente tenha ocorrido um problema durante o próprio tratamento. Duas hipóteses podem ser aventadas – ou o colmo havia secado parcialmente, o que poderia provocar a obstrução dos vasos pela presença da seiva cristalizada, ou, então, que o colmo já se encontrava deteriorado, antes do corte, o que também inibiria o escoamento da solução pelos seus vasos, provavelmente obstruídos. Também essas hipóteses poderiam explicar o que já se observara anteriormente nas Figuras 2 e 3, onde se nota claramente a presença do ataque de carunchos para o colmo de 7 anos, tratado com CCB a 8,0%.

(a) Colmo de 5 anos, região da base

(c) Colmo de 7 anos, região da base

(b) Colmo 5 anos, região mediana

(d) Colmo 7 anos, região mediana

Figura 5 – Distribuição percentual de elementos químicos. CCB a 8,0%.

2.2.3 Concentração de 6,5% de ABB Para a solução à base de sódio (ABB), não se observa a mesma tendência apresentada quando do tratamento de Boucherie com o CCB. Existe uma ligeira tendência de que, na idade de 5 anos, o tratamento na região mediana do colmo tenha sido mais eficiente; porém, tal tendência se mostra exatamente oposta para a idade de 7 anos (Figura 6). Por outro lado, não se observa a predominância de concentração de sódio na região do vaso, denotando, portanto, que esse tratamento se mostrou mais uniforme do que no caso do CCB, em termos da distribuição da solução preservativa.

125

(a) Colmo de 5 anos, região da base

(c) Colmo de 7 anos, região da base

(b) Colmo 5 anos, região mediana

(d) Colmo 7anos, região mediana

Figura 6 - Distribuição percentual de elementos químicos. ABB a 6,5%.

2.2.4 Concentração de 8,0% de ABB A maior concentração da solução não implicou diretamente no aumento percentual dos elementos químicos detectados (Figura 7). Observa-se uma ligeira tendência de que na região da base, para o colmo de 7 anos, o vaso comece a apresentar-se como o local mais favorável para a deposição do sódio.

(a) Colmo de 5 anos, região da base

126

(b) Colmo 5 anos, região mediana

(c) Colmo de 7 anos, região da base

(d) Colmo 7anos, região mediana

Figura 7 - Distribuição percentual de elementos químicos. ABB a 8,0%.

CONCLUSÕES Baseado nas condições segundo as quais se desenvolveu o experimento, e na duração de tratamento de até 6 meses, pôde-se concluir: • Os colmos tratados pelo Método de Boucherie Modificado não apresentaram um bom desempenho no ensaio de campo denotando a irregularidade do tratamento nos elementos anatômicos do bambu; • A análise por microscopia eletrônica de varredura permitiu confirmar que os vasos são os principais locais de depósito dos elementos químicos da solução; • O bambu não se mostrou sensível ao ataque do cupim subterrâneo no ensaio conduzido nos campos de apodrecimento; • O ataque do caruncho em condições protegidas das intempéries se mostrou mais acentuado para diafragmas e tubos de colmos; • Taliscas expostas às intempéries, porém sem contato com o solo, mostraram um ataque menos intenso do caruncho do que aquelas protegidas, denotando, provavelmente, o efeito favorável do ataque superficial de fungo manchador, na preservação do bambu; AGRADECIMENTOS Ao CNPq, pela bolsa concedida, e à Montana Química, pelo apoio técnico.

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LIESE, W. Protection of bamboo in service. World Bamboo and Rattan. [S.l.]: VSP/INBAR, v. 1, n. 1, p. 30-33, 2003.

128

6 ARTIGOS SOBRE BAMBU LAMINADO COLADO 6.1 O POTENCIAL CONSTRUTIVO DO BAMBU E AS VANTAGENS DO LAMINADO COLADO A PARTIR DESTE INSUMO Luciana Kaviski Peixoto1 RESUMO Trata-se da apresentação das características do bambu como matéria-prima para a construção civil e suas possibilidades de aplicação. Abordam-se os principais aspectos sobre o seu aproveitamento como material de construção, destacando as vantagens da tecnologia do laminado colado aplicada ao bambu como forma de ampliar o seu uso. Também são apresentados pesquisas e experimentos que validam as suas propriedades construtivas. E por fim, conclui-se que o uso do bambu laminado colado é altamente desejável visto que as vantagens que este produto oferece são compatíveis com as atuais exigências do mercado da construção civil.

Palavras-chave: Construção Civil. Arquitetura. Materiais Alternativos. Tecnologia.

ABSTRACT It refers to the presentation of bamboo's properties as raw material for the construction industry and its possible use within such an industry. It also refers to the main aspects of its utilization as a material in the construction industry, highlighting the advantages of the use of the technology pertaining to glue laminated to the bamboo as a way of enhancing its use. Furthermore, it presents research and experiments which validate the bamboo's construction characteristics. In conclusion, the use of the glue laminated bamboo is highly desirable given the advantages that such a product offers and its compliance with the current demands in the construction market.

Keywords: Civil Construction. Architecture. Alternative Materials. Technology.

INTRODUÇÃO O bambu reúne características que permitem sua aplicação em diversas finalidades como pisos, paredes, construções rurais, etc., desde que os cuidados com a secagem, tratamento e coleta sejam mantidos, atentando sempre para a idade dos colmos utilizados. As longas e fortes fibras do bambu o tornam extremamente flexível e resistente às tensões de tração e compressão.

Dentre as várias vantagens do uso do bambu, Ghavami (2006) cita algumas qualidades como matéria-prima para a construção civil, tais como: baixa energia de produção quando comparada a outros materiais como o aço, concreto e madeira; grande e constante produtividade nas plantações; baixa massa específica; resistência mecânica compatível com os esforços solicitantes em estruturas adequadamente dimensionadas; e vida útil dentro das expectativas normais de vida dos materiais convencionais, relativo às condições ambientais onde é utilizado, seja ao ar livre ou envolvido por outros materiais.

No Brasil, aonde o bambu é endêmico, sua adoção como material para a indústria da construção é ideal para o desenvolvimento desse setor, principalmente para atingir as comunidades que não têm acesso a muitos dos materiais convencionais disponíveis no mercado. Além de ser uma matéria-prima renovável e de baixo custo, apresenta um comportamento satisfatório para o uso na construção civil e inclui ainda qualidades como: plasticidade, leveza, flexibilidade e resistência.

1

Mestre em Arquitetura e Urbanismo pela Universidade de Brasília - UnB. 129

Os inúmeros usos do bambu dependem, unicamente, das características que seu colmo possui. Para isso, conhecer suas propriedades físicas, mecânicas e químicas torna-se indispensável.

As características físicas, dentro de uma mesma peça de bambu, são variáveis.

Consequentemente, como o diâmetro e a espessura são maiores na extremidade inferior, esta é a parte mais resistente, sendo mais indicada para o uso em que são aplicadas cargas de tração e compressão, como vigas e colunas. A parte intermediária se emprega em armaduras de cercas, paredes, muros, divisórias, pisos e vigotas. E o terço superior do colmo é mais indicado para estruturas de telhados, suporte de telhas de barro e de coberturas de palha.

(SALGADO; GODOY JUNIOR, 2002) A seguir, a Tabela 1 contém os valores médios de comprimento útil, diâmetro e peso de algumas espécies de bambu, importantes para garantir o uso adequado conforme suas características físicas.

Tabela 1 - Propriedades físicas do bambu.

Espécies Dendrocalamus giganteus Bambusa stenostachya Dendrocalamus asper Bambusa tulda Dendrocalamus latiflorus Ochlandra travancorica Bambusa vulgaris Dendrocalamus strictus Bambusa nutans Bambusa oldhamii Bambusa dissimulator Bambusa vulgaris var. vittata Bambusa ventricosa Bambusa tuldoides Bambusa beecheyana Bambusa textilis Bambusa malingensis Phyllostachys edulis

Comprimento (m) 16,0 15,1 14,5 11,9 11,5 11,3 10,7 10,5 10,0 9,9 9,5 9,3 9,3 9,2 9,0 8,1 7,4 4,4

Colmos Diâmetro (cm) 14,2 8,2 12,2 6,6 11,5 9,4 8,1 7,6 5,8 6,9 4,6 7,2 4,8 4,3 7,8 4,8 4,3 3,6

Peso (kg) 84,5 17,5 61,3 11,9 40,7 26,0 12,5 15,0 7,8 8,4 5,2 10,3 4,5 3,8 10,5 3,3 3,5 2,1

Fonte: Graça, 1992, p. 26.

Quanto à resistência do bambu, esta varia conforme a espécie, idade, condições de crescimento, índice de umidade, disposição dos nós, posição ao longo do colmo e densidade específica. Segundo Narayanamurti (1972), a resistência à compressão paralela às fibras varia entre 31,5 a 72,5 MPa, e o módulo de elasticidade de colmos maduros e secos ao ar varia entre 12,5 a 19,5 GPa. Secos com fogo, os bambus podem atingir 22,5 GPa e os colmos verdes geralmente apresentam valor abaixo de 10,0 GPa. Para fins comparativos, a Tabela 2, a seguir, apresenta os valores médios referenciais aos módulos de elasticidade por compressão de outros materiais utilizados na construção civil.

Tabela 2 - Módulo de elasticidade referente à compressão.

Material Aço Alumínio Concreto Madeira (Pinho do Paraná na direção das fibras) Madeira (Pinho do Paraná na direção perpendicular às fibras) Fonte: Silva; Souto, 2000, p. 60.

130

Módulo de elasticidade (GPa) 210,00 70,30 25,54 10,50 2,10

Comparando as constantes elásticas dos materiais na Tabela 2 com a do bambu, é possível observar que o seu valor é superior ao da madeira, se for considerado o valor médio equivalente a 16,00 GPa para o módulo de elasticidade do bambu na compressão paralela as fibras, um bom resultado para materiais utilizados com fins estruturais. Já a resistência à tração e o peso específico do bambu podem ser comparadas pela Tabela 3.

Tabela 3 – Relação entre a resistência à tração e o peso específico.

Material Aço (CA 50A) Bambu Bronze Ferro forjado Latão (naval) Alumínio Ferro Fundido

Resist. Tração σ (N/mm²) 500 140 703 423 400 304 281

Peso específico W -2 (N/mm³ x 10 ) 7,83 0,80 8,86 7,70 7,51 2,79 7,20

R=σt x 10

4

W

R/R.aço

0,64 1,75 0,79 0,55 0,53 1,09 0,39

1,00 2,73 1,24 0,83 0,83 1,70 0,62

Fonte: Ghavami, 1990, p. 157.

Nota-se, nos resultados obtidos da Tabela 3, que o bambu apresenta valores satisfatórios aos esforços solicitantes, quando comparado a outros materiais. Verificando especificamente os dados do aço e do bambu, é possível observar que este último possui um valor 2,73 vezes maior do que o primeiro, quanto à relação tração e peso específico, constatando, assim, a sua viabilidade estrutural.

Como complemento, a Tabela 4 apresenta os valores médios das propriedades mecânicas, bastante relevantes para o uso do bambu como material de construção.

Tabela 4 - Propriedades mecânicas.

S/ nó C/ nó S/ nó C/ nó S/ nó C/ nó

Bambusa Bambusa Bambusa Bambusa Bambusa DendroESPÉCIE Bambusa multiplex multiplex guadua vulgaris vulgaris calamus PROP. tuldoides Raeusch disticha superba imperial Schrad giganteus MECÂNICAS σt 124,7 124,5 119,5 146,5 134,4 170,6 135,0 Et x10³ 11,21 14,0 11,93 11,16 7,76 10,97 14,5 Tração (MPa) σt 95,3 74,3 104,00 112,3 48,05 127,77 110,4 Et x 10³ 10,05 11,54 9,27 9,12 6,05 8,81 11,75 σc 35,70 28,25 38,05 47,80 41,10 52,67 45,54 Ec x10³ 3,30 4,21 3,01 3,34 2,48 3,24 4,02 Compressão (MPa) σc 27,20 20,30 30,10 35,70 12,30 39,67 38,96 Ec x10³ 2,80 3,30 2,90 2,65 2,10 2,59 3,58 σb 98,30 80,80 100,0 113,50 115,0 141,33 124,36 Eb x10³ 9,68 11,87 9,34 9,24 6,62 9,35 12,18 Flexão (MPa) σb 71,0 60,0 86,5 89,75 41,75 106,94 93,04 Eb x10³ 8,03 8,63 7,26 6,73 5,18 7,35 10,0 Cisalhamento 62,0 53,0 54,5 48,0 40,08 41,17 44,0 (MPa) Fonte: Ghavami, 1990, p. 155.

As propriedades mecânicas estão correlacionadas com a densidade específica do bambu (Tabela 5), pois esta característica depende, principalmente, das fibras que conferem resistência ao colmo. De acordo com Liese (1987), a massa específica aparente dos bambus varia entre 0,5 a 0,8 g/cm³, sendo que há um aumento da base para o topo, e a parte externa do colmo tem densidade 2 a 3 vezes maior que a parte interna.

131

Tabela 5 – Densidade específica de bambus usados na construção civil.

Espécie Bambusa vulgaris Guadua angustifolia Bambusa tuldoides Phyllostachys eddulis Dendrocalamus strictus

Massa específica g/cm³ 0.83 0.82 0.79 0.66 0.62

Local Porto Rico América do Sul América do Sul China Porto Rico

Fonte: Narayanamurti, 1972, p. 90.

Sobre o índice de umidade do bambu, este é influenciado pela sua idade, época de colheita, espécie e apresenta variações dentro de um mesmo colmo. Nos colmos mais jovens, em média um ano de idade, este índice é elevado e pode variar entre 120 e 130% nas duas extremidades, base e topo. Nos colmos com 3 a 4 anos, a base tem maior índice de umidade do que o topo, assim como a parte interna possui mais umidade do que a parte externa (LIESE, 1987).

No caso da retração, causada pela perda de umidade no bambu, segundo as pesquisas (NARAYANAMURTI, 1972), ela se inicia logo após o corte, podendo atingir de 4 a 16% na espessura da parede e de 3 a 12% no diâmetro. Mas, ao longo do colmo, a retração é insignificante, chegando a 0,1% no comprimento em diferentes espécies. As rachaduras acontecem, principalmente, no processo de secagem e em menor número nos colmos maduros.

Já a composição química do bambu depende da espécie, condições de crescimento, idade e posição no colmo, mas é principalmente formado por celulose, hemicelulose e lignina.

No primeiro ano de amadurecimento do bambu, os brotos macios e frágeis se tornam duros e fortes. Durante este período a proporção de lignina e carboidratos é alterada. Entretanto, depois do amadurecimento total do colmo, a composição química tende a permanecer estável.

A sílica contida nos bambus varia de 0,5 a 4%, aumentando da base para o topo, sendo que a maior concentração está na parte externa do colmo, ao passo que os nós contêm pouca sílica e os tecidos da parte interna dos entrenós quase nenhuma (LIESE, 1987).

A presença de determinadas substâncias afeta, diretamente, as propriedades construtivas do bambu, por exemplo, o amido presente no tecido parenquimatoso da planta, em grande quantidade, atrai insetos que comprometem a durabilidade dos colmos, por isso, espécies com altas concentrações de amido devem ser evitadas para a construção civil.

1 USOS E APLICAÇÕES DO BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL O potencial construtivo do bambu é amplamente difundido nos países asiáticos e, também, pode ser observado em alguns países latino-americanos como no Equador, Costa Rica e Colômbia. No Brasil, seu uso ainda é restrito a pequenas iniciativas isoladas, voltadas para a inserção do bambu no setor da construção civil.

Por causa de sua leveza, resistência e baixo custo, o bambu prova ser passível de uso em construções nas áreas rurais, urbanas e no setor industrial como pode ser visto na Tabela 6, que mostra o consumo do bambu em alguns países asiáticos.

Tabela 6 - Consumo de bambu em países asiáticos.

País Bangladesh União de Mianmar Índia Japão Filipinas Tailândia

Construção (%) Casas Outros 50 10 33 32 16 16 24 7 80 33 20

Usos em áreas rurais (%) 20 32 30 18 15 6

Fonte: Lessard; Chouinard, 1980, p. 111.

132

Embalagens (%) 5 5 7 7 2 -

Manufatura de polpa (%) 10 17 4 8

Outros usos (%) 5 1 14 41 3 33

Villegas (2001) relata que muitas pessoas atribuem às casas de bambu um “simplório” nível de design, considerando o material como “a madeira dos pobres”, mas no Japão, por exemplo, o bambu vem sendo usado para construir belas casas e, inclusive, com alto padrão econômico. A exemplo das modernas obras com bambu, arquitetos como Simón Vélez vêm desenvolvendo estruturas complexas utilizando o bambu roliço, como o Pavilhão Zeri e tantas mais na Colômbia e em outros lugares do mundo, provando que construir de forma atrativa com o bambu é só uma questão de domínio da técnica e criatividade.

O bambu tem sido empregado, também, na construção de habitações populares com grande sucesso. O seu uso, além de promover a sustentabilidade, é uma tecnologia barata, disponível e de fácil assimilação, características fundamentais para a produção de moradias sociais. Projetos desenvolvidos na Colômbia, Costa Rica e até mesmo no Brasil têm comprovado o potencial do bambu para o desenvolvimento de programas habitacionais destinados à população de baixa renda.

De fato, a redução dos custos construtivos proporcionados pelo uso do bambu, se associada à boa qualidade das edificações e ao tratamento adequado dos colmos, torna possível sua inclusão no setor da construção civil, atendendo inclusive, segmentos da sociedade ignorados pelo mercado. A adoção de uma tecnologia simples, como o bambu, poderá substituir produtos similares, por exemplo, a madeira, com qualidade e a preços competitivos.

Alves (2006) acrescenta que lajes, vigas e pilares podem ser armados com bambu, produzindo os principais elementos de uma edificação de pequeno porte. Estudos desenvolvidos, nesse sentido, apontaram resultados satisfatórios que viabilizam este tipo de estrutura.

Outro ponto a ser considerado, quanto ao uso do bambu na construção civil, é a ligação entre as peças, crucial para o conjunto de uma estrutura eficiente.

Existem diversas maneiras de executar ligações em bambus, que podem ser paralelas, diagonais, ortogonais ou ainda através de suas extremidades. Em muitas delas, peças de madeira ou até mesmo o concreto são introduzidos, internamente aos colmos, para dar maior estabilidade e evitar o esmagamento das peças. As ligações podem, também, agregar um valor estético à obra com o uso de encaixes metálicos, amarrações com fibras, cordas de plástico, entre outros, proporcionando uma vasta possibilidade de formas para as ligações estruturais.

2 CULTURA CONSTRUTIVA: DIFICULDADES E PERSPECTIVAS A preocupação em reduzir os impactos causados pelas atividades humanas no meio ambiente tem levado muitos pesquisadores a buscar tecnologias limpas, inclusive, para o setor da construção civil, que contribui muito para a escassez dos recursos naturais.

Longe de ser uma prática consolidada, o uso dos materiais não-convencionais ainda enfrenta muitas barreiras. O consultor Márcio Augusto Araújo (2005), do Instituto para o Desenvolvimento da Habitação Ecológica - IDHEA, que comercializa materiais ecológicos, considera que: Mais do que resistência, o que existe é um desconhecimento e desconfiança.

Muitos acreditam que esses produtos, por serem ecológicos, são artesanais (...) ou que não atendem às normas técnicas exigidas pelas entidades que regulamentam o setor, como a ABNT. Embora esses produtos não possuam normas especificas, porque não existe uma regulamentação no Brasil ainda, todos são testados em laboratórios de renome, como o IPT, USP-São Carlos, Instituto Adolfo Lutz, Falcão Bauer, entre outros. Os produtos não deixam a desejar em relação à durabilidade e resistência, a um convencional, e que tem algo que o último normalmente não tem: desempenho ambiental, que favorece a vida e a saúde (...).

133

Embora as universidades pesquisem, exaustivamente, técnicas de construção que não agridam o meio ambiente, as descobertas ficam à margem da arquitetura tradicional e são tratadas como rudimentares ou alternativas. Poucos são os engenheiros e arquitetos que estão investigando o uso do bambu na construção civil e as pesquisas, em sua grande maioria, estão restritas ao meio acadêmico, a pequenos grupos ou iniciativas individuais.

A insuficiência de informações técnicas sobre o bambu é um reflexo do seu pouco uso no setor brasileiro da construção que, é insignificante do ponto de vista econômico, principalmente, se for comparado com a sua aplicação na fabricação de móveis e objetos destinados ao uso doméstico (ALMEIDA, 2004).

Em outro contexto, algumas das informações divulgadas pela mídia geram, em alguns casos, perspectivas irreais sobre este material, expondo uma situação em que não há restrições para o uso do bambu, instaurando a idéia de que ele pode ser empregado indiferentemente nas mais variadas situações. Klein, Chaluppe e Fettermann (2006) argumentam que se cria, então, uma procura por artigos de bambu pelo público em geral, que vai desde os objetos decorativos às edificações. Consequentemente, por não existir uma cultura para o seu aproveitamento, suficientemente desenvolvida em nosso País, não há como suprir tal demanda.

E, numa situação mais grave, o mesmo autor completa que, por não existir muitos profissionais habilitados ao trabalho com bambu, surge a figura de um profissional desqualificado, comprometendo a qualidade do produto oferecido e o trabalho dos profissionais atuantes na área.

Almeida (2004) observa que a utilização parcimoniosa do bambu e, sobretudo, combinada com outros materiais de construção, seria uma medida razoável que o profissional poderia tomar para a sua aplicação na arquitetura. O uso intensivo como fazem os colombianos, talvez não seja adequado à situação brasileira, pois não há ainda uma oferta tão grande de material como eles possuem e nem tampouco as demais condições produtivas.

Ressalta-se que, para fins industrializáveis, não há bambus o suficiente para atender tal demanda, pois não existem muitas coleções desta planta no Brasil e, sobretudo, não há uma política pública voltada para este fim.

Outros fatores podem ser atribuídos ao uso reduzido do bambu no setor construtivo.

Além da inexistência de mão de obra, de maquinário apropriado ao seu beneficiamento e da indisponibilidade de peças manufaturadas ou in natura no mercado da construção, existe ainda a susceptibilidade do material ao ataque de insetos, fungos e a exposição ao meio.

De acordo com Liese (1987), a durabilidade dos colmos depende das condições climáticas e do ambiente onde ele é utilizado. Bambus não tratados, expostos ao tempo e em contato com o solo, podem durar em média de 1 a 3 anos. Das peças protegidas das intempéries, pode-se esperar que durem entre 4 e 7 anos, mas em condições favoráveis, os bambus podem permanecer em bom estado de conservação por em média 10 a 15 anos.

Assim, torna-se evidente a necessidade em produzir tecnologias aplicáveis ao uso do bambu. Para tanto, é imprescindível o cultivo de espécies que sejam adequadas à construção civil, com a implementação de estratégias que considerem toda a sua cadeia produtiva, desde o plantio até o consumidor final do produto, agregando valor a esta espécie vegetal de forma que seja possível aproveitar todo o seu potencial.

Novas perspectivas apresentam alterações significativas. Como o interesse pelo uso do bambu no Brasil é crescente, algumas instituições como as universidades públicas, fundações, associações e inúmeras outras se destinam a pesquisá-lo e a capacitar pessoas, no intuito de divulgar suas potencialidades tecnológicas, bem como para evitar que ele seja aplicado de forma equivocada.

Neste aspecto, a International Network for Bamboo and Rattan – INBAR trabalha para a criação de normas específicas e a regulamentação do uso do bambu junto a entidades como a ISO, a exemplo da ISO/TC 165 N314/04, que regula os ensaios para determinação das propriedades mecânicas do bambu.

134

Em âmbito nacional, a Rede Brasileira do Bambu - RBB2, uma organização social de natureza pública, está em vias de se instituir efetivamente numa rede, com diversos agentes envolvidos na cadeia produtiva do bambu. A partir disto, as pesquisas e demais atividades que envolvem o uso deste material poderão ser mais facilmente acessadas e poderão divulgar os aspectos técnicos e científicos presentes no universo desta planta.

3 APLICAÇÃO DOS LAMINADOS DE BAMBU EM SISTEMAS CONSTRUTIVOS Antes de abordar o uso das ripas laminadas em bambu, é importante compreender que as estruturas laminadas surgiram, primeiramente, com o uso da madeira e posteriormente foram aplicadas ao uso do bambu. Tais estruturas são constituídas pela sobreposição de lâminas de comprimentos variáveis unidos face a face por meio de encaixes, parafusos ou adesivos.

Esses sistemas possibilitaram desfrutar de todas as vantagens da madeira, pois permitem a escolha criteriosa das peças e a eliminação das deficiências existentes. Sendo assim, é possível obter elementos com características superiores, com a utilização de encaixes ou adesivos de elevada resistência e durabilidade, aos que se obteriam com uma peça maciça de madeira de igual secção.

Contudo, a escassez de madeiras nativas para a construção civil, seja em consequência do alto preço ou de pressões ambientais, faz com que o mercado busque substituir estas espécies por outras mais abundantes, disponíveis e a preços competitivos. Tais características são encontradas no bambu, que além de seu rápido crescimento, seu uso é favorável à conservação do meio ambiente.

Os produtos industriais derivados do bambu como, por exemplo, o MDF, o OSB e o Plyboo possibilitam a substituição corrente das madeiras. Assim, o emprego industrial dessa matéria-prima com a oferta da chamada madeira ecológica pode concorrer para evitar o desmatamento das florestas tropicais. (ALMEIDA, 2006) O bambu é um material renovável, de alta produtividade e fácil cultivo, apresentando-se como uma boa alternativa para o setor construtivo, podendo inclusive, ser associado a outros materiais para ser empregado em uma infinidade de propósitos. Porém, o seu formato cilíndrico e as variações dimensionais presentes, numa mesma peça, restringem seu uso em algumas situações em que são exigidas estruturas mais homogêneas.

Pode-se ainda atribuir a pouca utilização do bambu, como material na indústria da construção civil, devido, entre outros, à impossibilidade da confecção de peças estruturais com perfis comerciais, como vigas e pilares de seções transversais retangulares. Por não apresentar uma linearidade em seus colmos o seu uso em soluções retilíneas torna-se difícil.

Outro problema com o formato dos colmos do bambu reside na dificuldade em ajustar os encaixes das conexões entre as peças. Em bambus com diâmetros diferentes, as ligações não se ajustam, dificultando as uniões e tornando-as pouco eficientes.

Diante dessas considerações, é que se justifica o uso das ripas de bambu na construção, pois a constituição de seu colmo permite que ele seja de fácil corte e fracionamento. Dessa maneira, é possível um aproveitamento mais racional deste material que pode ser mais eficiente em forma de lâminas, permitindo uma grande diversidade de usos.

Stamm (2002) observa que devido ao interesse dos consumidores, maquinário existente e produtos provenientes das madeiras maciças, daqui pra frente todos nós teremos que nos acostumar com o termo “bambu maciço”, pois este é o futuro do material.

____________ 2

A RBB é uma iniciativa, em estruturação, de diferentes segmentos envolvidos e interessados na cultura e na difusão do bambu, objetivando a articulação e a convergência em nível nacional, por meio de projetos e outras ações cooperativas e consorciadas. (ALMEIDA, 2006).

135

3.1 APLICAÇÃO DAS RIPAS LAMINADAS As atividades descritas, a seguir, fazem parte de trabalhos com a aplicação das ripas e lâminas de bambu, em alguns casos, no desenvolvimento de protótipos, enfatizando o importante exercício da experimentação e em outros, para a produção de elementos estruturais empregados na construção civil.

O Centro de Pesquisa e Aplicação de Bambu e Fibras Naturais – CPAB desenvolveu um protótipo de uma calota achatada de bambu ripado com o Phyllostachys bambusoides, compondo uma malha retangular quadrada. O estudo, ainda em desenvolvimento, tem como finalidade verificar a viabilidade das ripas aplicadas em cúpulas estruturais (Figura 1).

Hidalgo-López (2003) utilizou as ripas de bambu laminado para produzir as peças usadas na construção de uma geodésica, baseada no modelo desenhado por Fuller e Sadao.

O sistema construtivo propõe o uso de elementos padrão, nesse caso, as peças de bambu laminado que possam ser montadas facilmente para formar a estrutura (Figura 2).

1

2

Figura 1 - Protótipo utilizando ripas de bambu do CPAB/UnB. Fonte: Foto da autora.

Figura 2 - Geodésica em bambu laminado e a peça padrão. Fonte: Hidalgo-López, 2003, p. 332.

Outra possibilidade foi abordada por Carvajal et al. (1981 apud HIDALGO-LÓPEZ, 2003) que estudou o uso das ripas para produzir treliças de banzos paralelos, confeccionadas com bambus da espécie Guadua angustifolia. Os elementos estruturais foram fixados com parafusos, formando uma treliça com 3 metros de vão (Figura 3), própria para coberturas leves.

Verificadas, experimentalmente, duas treliças colocadas lado a lado suportaram o peso de dois homens adultos (150 Kg), apresentando uma deformação muito pequena, constatando sua resistência.

Figura 3 - Treliça de banzos paralelos feitas de ripas de bambu. Fonte: Hidalgo-López, 2003, p. 299.

Utilizando o mesmo sistema, Carrasco et al. (1982 apud HIDALGO-LÓPEZ, 2003) estudou as treliças tridimensionais (Figura 4), unindo as treliças de banzos paralelos com parafusos e arames de aço galvanizado.

136

Figura 4 - Treliça tridimensional de ripas de bambu. Fonte: Hidalgo-López, 2003, p. 300.

No Brasil, as estruturas com ripas têm sido cada vez mais usadas. O Instituto do Bambu construiu, em Juvenópolis/AL, uma casa popular, combinando paredes de bahareque oco e tesouras de bambu ripado (Figura 5a). Da mesma forma, a EMBAMBU, em Goiânia/GO, utiliza as treliças de ripas de bambu para a cobertura dos galpões de sua sede (Figura 5b).

(a)

(b) Figura 5 - Tesouras (a) e treliças (b) de ripas de bambu.

Fonte: (a) Acervo particular de Sartori e (b) foto da autora.

Na determinação de características de resistência mecânicas de colmos processados na forma de ripas, Pereira (2006) utilizou colmos com 3,5 anos de idade da espécie Dendrocalamus giganteus. Os bambus foram processados para a obtenção de ripas da região mais próxima possível da casca e subdivididos em função do colmo (região basal, média e apical), produzindo amostras com ou sem a presença de nós. Os corpos-de-prova basearamse nas normas de madeira e de chapa de madeira compensada.

Como resultado dos ensaios (compressão paralela, tração paralela e flexão estática), o autor observou que, do ponto de vista prático e de aproveitamento tecnológico do colmo, é possível considerar que as três regiões estudadas e processadas da mesma maneira, podem ser utilizadas, conjuntamente, pois houve pouca variação em relação às características mecânicas entre essas três regiões, como pode ser observado na Tabela 7, que resume os valores médios obtidos.

Tabela 07 - Características mecânicas considerando o colmo inteiro.

Tração Flexão Compressão

f O (MPa) 245,4 167,0 70,3

Sem Nó E O (Gpa) 20,5 15,6 2,9

U (%) 12,0 11,9 11,9

f O (MPa) 111,9 112,1 63,4

Com Nó E O (Gpa) 18,3 12,3 3,3

U (%) 11,9 11,9 11,9

Fonte: Pereira, 2006, p. 101.

Nota: f O = Tensão de ruptura paralela às fibras.

E O = Módulo de elasticidade paralelo às fibras.

U = Umidade.

137

Segundo a pesquisa, todas as características mecânicas de resistência e módulo de elasticidade sofreram uma diminuição com a presença do nó (exceto para o módulo de elasticidade à compressão), concluindo que a presença do nó é um ponto fraco e diminui a resistência das ripas.

3.2 APLICAÇÃO DOS LAMINADOS COLADOS A facilidade de fracionamento dos colmos do bambu, no sentido longitudinal, amplia as suas possibilidades de uso e permite o controle sobre as suas propriedades. Com o processo de laminação, é possível selecionar as ripas conforme suas características físicas e mecânicas visando destiná-las para a melhor aplicação.

O Plyboo ou Plybamboo é o uso industrial mais comum dos laminados de bambu. Assim como o Plywood (compensado de madeira laminada), o compensado de bambu é composto por camadas coladas alternadamente uma sobre as outras formando ângulos retos.

Existem algumas experiências, na produção do Plyboo em lugares como, por exemplo, a Colômbia, embora os exemplos mais conhecidos com essa tecnologia sejam os pisos produzidos há mais de 20 anos na China, que, durante a trajetória do melhoramento da qualidade e eficiência dos produtos laminados, foi possível observar a produção de uma variedade de máquinas e técnicas de processamento especializado para a produção dos laminados de alto padrão de acabamento. (STAMM, 2002) Semelhante a essa tecnologia, o bambu laminado colado (BaLC) é produzido da mesma forma que o Plyboo, porém, o que os difere é a maneira como são orientadas as fibras das lâminas que, no caso do BaLC, são coladas umas às outras e orientadas na mesma direção.

Essa indústria se desenvolve, principalmente, na China, Índia, Filipinas e Indonésia.

Ultimamente, ela tem crescido nos países da América Latina, como o Equador, Costa Rica e Colômbia, que utilizam, com adaptações, a tecnologia produzida pela Ásia.

A tecnologia do bambu laminado, basicamente, elimina os problemas de cisalhamento e geometria, permitindo que esse material tenha utilização mais racional. Além disso, podem ser ponderadas outras vantagens quanto ao uso desse tipo de composição, como por exemplo, a industrialização dos componentes, a facilidade e agilidade de montagem das peças, e sua execução requer mão de obra de fácil treinamento.

Carrasco, Moreira e Xavier (1995) apontam alguns fatores determinantes na produção dos laminados colados, tais como a espécie e a resistência do material utilizado, a quantidade de nós, a direção das fibras, a espessura e o número de lâminas, a quantidade e posição das lâminas, módulo de elasticidade, a dimensão e distribuição de tensões na peça e, principalmente, as emendas longitudinais e laterais nas lâminas que, por representarem uma descontinuidade das mesmas, exercem influência na resistência de uma peça laminada colada.

As pesquisas com o bambu na forma de laminados, de maneira geral, ainda são muito recentes, por isso, utilizam-se as normas referentes ao uso da madeira, fazendo-se as devidas adaptações quando necessário.

Rivero (2003) determinou as características físico-mecânicas do contraplacado (CPB) e do Bambu Laminado Colado (BaLC) por meio de ensaios não destrutivos (por ultra-som) e destrutivos (flexão estática, compressão simples e cisalhamento), juntamente com a análise de dois tipos de adesivos: um à base de uréia-formol e outro à base de resorcinol-formol. Os resultados apontaram que o BaLC produzido à base de resorcinol-formol mostrou resistência adequada para a confecção de objetos sujeitos aos impactos moderados, assim como o CPB, com adesivo à base de uréia-formol, foi indicado para a indústria moveleira.

No mesmo sentido, enfocando somente o BaLC, Beraldo e Rivero (2003) completam que esse pode ser considerado um material leve em comparação a outros materiais de construção, 3 3 com massa específica aparente situada na faixa de 0,50 g/cm a 0,75 g/cm . E que, mesmo não sendo possível evidenciar a melhor combinação entre as variáveis testadas (espécies de bambu, tipos de tratamentos e adesivos), os ensaios demonstraram a influência dessas variáveis e de suas interações nas propriedades do BaLC. 138

O estudo desenvolvido por Carrasco, Moreira e Xavier (1995) adaptando a metodologia aplicada à madeira laminada colada, determinou as características físico-mecânicas do BaLC por meio de ensaios de cisalhamento da ligação adesiva bambu-bambu, ensaios de compressão e de flexão simples em vigas retas. A pesquisa envolveu bambus da espécie Dendrocalamus giganteus, escolhida por suas propriedades físicas e mecânicas e também por sua compatibilidade ao adesivo usado, uma resina a base de resorcinol, comercialmente conhecido como Cascophen.

A pesquisa concluiu que a ligação adesiva bambu-bambu pode ser considerada como estrutural, uma vez que o cisalhamento ocorreu, em todos os casos, no bambu e não no adesivo. Quanto às solicitações aos esforços de flexão e compressão, os resultados obtidos foram satisfatórios, comprovando a eficiência do material.

Já Gonçalves, Pereira e Gonçalves (2000) realizaram ensaios utilizando amostras de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus em forma de bambu serrado3 e de laminados colados para a obtenção de dados a respeito das propriedades de resistência mecânica do bambu, tais como sua resistência à tração, compressão, cisalhamento e flexão.

As amostras foram confeccionadas de acordo com a NBR 7190/97 (para madeira) e demonstraram bons resultados a partir dos valores obtidos, resumidos na Tabela 8, indicando a possibilidade da aplicação das ripas laminadas e dos laminados colados para diversos fins e da utilização dessa mesma metodologia para a confecção dos corpos-de-prova para futuros ensaios.

Tabela 8 - Valores médios obtidos nos ensaios de resistência mecânica.

Ensaio

BAMBU LAMINADO COLADO Resistência (MPa)

Dureza

352

Compressão Paralela às Fibras

BAMBU SERRADO Ensaio

Resistência (MPa)

55

Compressão Paralela às Fibras (amostra reduzida da Norma NB)

89

Compressão Normal às Fibras

18

Tração Paralela às Fibras

161

Tração Paralela às Fibras

195

Tração Normal às Fibras

2,5

Flexão (amostra reduzida da Norma NB)

298

Cisalhamento

10

Flexão

166

Resistência ao Impacto na Flexão Tenacidade

137 KJ/m

2

Fonte: Gonçalves; Pereira; Gonçalves, 2000, p. 3.

Pereira (2006a apud PEREIRA; BERALDO, 2007) realizou um estudo sobre o BaLC da espécie Dendrocalamus giganteus. As lâminas para confecção dos corpos-de-prova foram retiradas de colmos com três anos de idade e o mais próximo possível da casca, por ser esta a região mais rica em fibras.

As lâminas foram prensadas a frio com o adesivo polivinílico Cascorez 2590 durante 6 horas, com pressão de 1,5 MPa controlada por meio de um torquímetro. Após 24 horas de cura, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de massa específica, tração paralela, compressão paralela e flexão estática, adaptados à NBR 7190/97 para madeiras. Os resultados obtidos nos ensaios são apresentados na Tabela 9.

____________ 3

O termo ‘bambu serrado’, utilizado pelo autor, corresponde às ripas que mantiveram a casca em sua estrutura.

139

Tabela 9 - Características mecânicas do BaLC. Tração Flexão Compressão ρ (g/cm³)

f0 (MPa) 143,7 98,9 65,5

E0 (Gpa) 20,6 13,6 18,1

U (%) 11,2 11,3 11,2 11,0

0,79

Fonte: Pereira; Beraldo, 2007, p. 187.

Quanto à massa específica aparente do BaLC, os valores alcançaram uma média de 0,79 g/cm³, semelhante àquela apresentada por Beraldo e Rivero (2003). Os valores correspondentes à resistência, à compressão e à tração paralela às fibras situaram-se próximos dos apresentados por Gonçalves, Pereira e Gonçalves (2000), na Tabela 8.

Na Tabela 10 pode ser observado o comportamento dos adesivos empregados no estudo, Cascorez 2590 e Waterbond (empresa Alba Química), em relação à tração normal e o cisalhamento na linha de colagem dos laminados.

Tabela 10 - Tração normal e cisalhamento na linha de colagem do BaLC. N=16 Cascorez 2590 Waterbond

Tração normal (MPa) 2,82 1,62

Cisalhamento (MPa) 8,11 7,03

Fonte: Pereira; Beraldo, 2007, p. 193.

Na pesquisa realizada por Peixoto (2008) sobre a aplicação do BaLC em um sistema construtivo, foram comparados os resultados obtidos no ensaio teórico via software com os do ensaio em laboratório. O protótipo de uma treliça plana produzido com elementos lineares de BaLC, desenvolvido com bambus da espécie Dendrocalamus giganteus e o adesivo resorcinolformaldeído, foi submetido à aplicação de carga com a finalidade de avaliar sua capacidade estrutural.

Comparando os dados obtidos nos experimentos, teórico e prático, constatou-se que a treliça não atingiu as expectativas quando submetida à aplicação de esforços, visto que a estrutura rompeu com a carga que, segundo o seu dimensionamento pela NBR 7190/97, ficou muito próxima do que deveria ser suportado. Em consonância, os resultados das flechas estabelecidas para cada procedimento apresentaram significativas diferenças, entre ambos os experimentos, conforme a Tabela 11.

Tabela 11 - Flechas obtidas via software, via ensaio e flecha admissível.

Carga (N) 3.000 5.050 12.000

Flechas obtidas via software (cm) 0,05 0,09 0,22

Flechas obtidas no ensaio (cm) 0,10 0,35 -

Flecha admissível (cm) 0,85

Fonte: Peixoto, 2008, p. 166.

Atribui-se essa diferença entre os valores, muito elevada em alguns pontos, ao fato do cálculo estrutural ser realizado com as propriedades do bambu aplicadas à metodologia desenvolvida para a madeira. Neste contexto, Salgado (2006) explica que a tentativa de transferir o conhecimento tecnológico desenvolvido para as madeiras ao bambu dificilmente resulta em uma solução totalmente adequada, por se tratar de matérias-primas totalmente diversas em seus aspectos anatômicos, químicos e físicos.

Entretanto, a pesquisa concluiu que a estruturas pré-fabricadas de BaLC qualificaram-se como uma alternativa real, com benefícios ambientais e tecnológicos eminentes, sendo possível a sua aplicação para o setor da construção.

140

CONCLUSÃO O bambu, segundo a pesquisa, apresenta um grande potencial construtivo, a sua utilização na construção civil é altamente desejável, tendo em vista os benefícios técnicos e ambientais proporcionados por essa matéria-prima que, além de ser ecologicamente viável, é um recurso abundante em regiões tropicais e subtropicais, e permite a substituição de materiais convencionais, representando assim um grande avanço para indústria da construção civil.

Observa-se, porém, que o uso do bambu em sua forma geométrica natural, num contexto urbano e para fins industriais, apresenta certas limitações em nosso País, que não detém uma tradição fortemente desenvolvida a partir desse insumo, e tampouco dispõe de um sistema educacional que contemple o bambu como parte da cultura nacional e passível de exploração.

Em comparação ao bambu em estado natural, o laminado colado apresenta a vantagem de constituir um material mais homogêneo, permitindo a obtenção de elementos de grandes dimensões e variedade de formas. Com ele é possível maximizar o desempenho de componentes que servirão de matéria-prima para outros fins.

No caso do Brasil, que possui excelentes condições para cultivo e uso do bambu, a utilização desta matéria-prima com a tecnologia dos laminados colados, além de valiosa esteticamente, possui características que se encaixam nas nossas necessidades econômicas, sociais e ambientais, portanto, necessidades para o desenvolvimento sustentável do País.

Baseado nas pesquisas apresentadas, constatou-se a viabilidade do emprego do BaLC como material construtivo. É evidente, portanto, a necessidade de ampliar o conhecimento acerca do tema, através de novos estudos, proporcionando mais acesso a essa tecnologia, tanto no meio acadêmico quanto no ambiente construído. Sendo assim, a divulgação dos conhecimentos, técnico e científico, associados ao uso continuado do bambu, podem criar condições para instaurar uma cultura construtiva a partir deste ativo ambiental.

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142

6.2 BAMBU LAMINADO COLADO PARA FABRICAÇÃO DE MOVÉIS EM SANTA CATARINA Carlos Alberto Szücs1; Mariana Soares2; Rodrigo Carlesso de Oliveira3; João Filipe Porath4 RESUMO A busca por materiais que representem menor impacto ao meio ambiente tem sido uma constante preocupação A utilização do bambu se apresenta com grande potencialidade nesse aspecto. Entretanto, ainda existe uma carência de pesquisas sobre o potencial de uso deste material. Como uma forma de contribuir para tal conhecimento, o GIEM (Grupo Interdisciplinar de Estudos de Madeira) da Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um projeto sobre bambu laminado colado (BaLC). Nesse trabalho, é apresentado o processo utilizado pela empresa Oré Brasil, parceira do grupo no projeto, empregado na confecção de seus móveis em bambu laminado colado. Juntamente com o processo, também é apresentada a forma de tratamento preservativo utilizada pela empresa.

Palavras-chave: Bambu Laminado Colado. Processo de Fabricação. Tratamento.

ABSTRACT The search for materials that represent less impact to the environment has been a constant concern. About the use of bamboo is presented with great potential in this aspect. However, there is still a lack of research of the potential use of this material. In the way to contribute to this knowledge the GIEM (Group for Interdisciplinary Studies of Wood), from Federal University of Santa Catarina has been developing a project on glued laminated bamboo (BaLC). This paper shows the process used by the company Oré Brazil, a partner in this project, employed in the manufacture of furniture glued laminated bamboo. Along with the process, it’s also presented in the form of preservative treatment used by the company.

Keywords: Glued Laminated Bamboo. Manufacturing Process. Treatment.

INTRODUÇÃO O Estado de Santa Catarina tem hoje grandes áreas de florestas plantadas da espécie Pinus que atendem parte das principais demandas do setor produtivo, como a indústria moveleira do Norte do Estado e a produção de pasta de celulose para a fabricação de papel. O plantio de bambu, ainda incipiente em Santa Catarina, representa uma alternativa viável às madeiras em geral como fornecimento de matéria-prima para o setor industrial, principalmente no que diz respeito às questões ambientais.

1

Dr. Prof. Titular da Universidade Federal de Santa Catarina, representante colaborador do IBRAMEM como Diretor Regional para Santa Catarina e coordenador geral do GIEM-Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira. E-mail: <caszucs@gmail.com>.

2 Arquiteta e Urbanista. Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina e bolsista de Desenvolvimento Tecnológico Industrial 3 do GIEMGrupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira. E-mail: <mariana_soa@hotmail.com>.

3 Graduando em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina e bolsista de Iniciação Tecnológica e Industrial do GIEM-Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira.

E-mail: <rodrigo.carlesso@hotmail.com>.

4 Graduando em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina e bolsista de Iniciação Tecnológica e Industrial do GIEM-Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira.

E-mail: <jf.porath@gmail.com>.

143

As atividades do projeto, intitulado “Desenvolvimento de Protótipos Em Bambu: Painéis Compósitos de Madeira e Bambu para o uso na Construção Civil e Bambu Laminado Colado para a Fabricação de Móveis”, estão sendo conduzidas pelo Grupo Interdisciplar de Estudos da Madeira, o GIEM/UFSC, do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina, e pela Associação Catarinense do Bambu (BambuSC), entidade sem fins lucrativos e também com sede em Florianópolis.

Na primeira etapa, em parceria com a empresa ORÉ BRASIL, fabricante de móveis e revestimentos em bambu laminado colado (BaLC), situada no município de Campo Alegre/SC, foram estudadas as duas espécies de bambu utilizadas no processo produtivo da empresa, o Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens. Nessa etapa, foram realizados ensaios de caracterização física e mecânica das duas espécies, baseados na Norma Brasileira de Madeiras NBR 7190/97. Os testes foram realizados no intuito de se obter um maior conhecimento do comportamento do material bambu utilizado pela empresa.

As lâminas de bambu necessárias para a realização dos ensaios de caracterização das espécies estudadas foram fornecidas pela empresa ORÉ BRASIL, e também serão utilizadas na segunda etapa do projeto, a produção de chapas ou painéis compostos de madeira e multilaminado de bambu, que da mesma forma, serão testadas e investigadas através de ensaios de caracterização mecânica, a fim de se melhor conhecer suas características e potencialidades de uso.

Com a aquisição de literatura e material bibliográfico subsidiada pelo presente projeto, e também pesquisa e acesso aos principais artigos e anais de congressos de âmbito nacional e internacional acerca do tema bambu, além dos resultados obtidos na etapa experimental da pesquisa, o projeto pretende fornecer dados que contribuirão para uma futura normalização do bambu. O objetivo final é poder disseminar o conhecimento adquirido, através da elaboração de artigos e material didático e criação de web site contendo todas as informações pertinentes à pesquisa.

1 PARTICIPANTES DO PROJETO 1.1 GRUPO INTERDISCIPLINAR DE ESTUDOS DA MADEIRA (GIEM) Na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), desde 1983, uma equipe de professores/pesquisadores vinculados ao Laboratório de experimentação em estruturas do Departamento de Engenharia Civil, ao Grupo de Habitação do Departamento de Arquitetura e Urbanismo e ao Laboratório de Anatomia Vegetal do Departamento de Botânica, vem atuando no estudo e investigação do emprego de materiais de origem vegetal. Essa equipe compõe o GIEM (Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira) e tem atuado na pesquisa de espécies plantadas, como os Pinus e Eucalyptus, usados para o desenvolvimento das tecnologias da Madeira Laminada Colada (MLC), mas também do OSB (chapas compostas por tiras orientadas de madeira) e também, os compósitos de madeira reforçada com fibras de vidro e fibras naturais. Com esta experiência e equipamentos que possibilitam a elaboração de compósitos de madeira com outras fibras, o professor Dr. Eng. Carlos A. Szücs, do Departamento de Engenharia Civil e coordenador do GIEM, tem estudado a possibilidade de utilizar bambu para melhorar as características de resistência, com possibilidade de diminuir a espessura das chapas finais.

1.2 ASSOCIAÇÃO CATARINENSE DO BAMBU (BAMBUSC) A Associação Catarinense do Bambu, ou BambuSC, pioneira em organizar uma instituição que fizesse o intercâmbio de pesquisadores, empresas e interessados em bambu em Santa Catarina, atualmente é presidida pelo Eng. Marcos Marques. Constituída a partir de 2 de maio de 2005, possui status de pessoa jurídica de direito privado, sem fins lucrativos e duração por tempo indeterminado, com sede no município de Florianópolis, estado de Santa Catarina. A associação conta com um grande quadro de profissionais (Arquitetos, Químicos, Engenheiros, Agrônomos) e detém know-how e articulações indispensáveis para trabalhos envolvendo Bambu.

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1.3 ORÉ BRASIL Através do contato intermediado pela BambuSC e a proposta de parceria para um projeto de pesquisa, surge o nome da empresa ORÉ BRASIL para, em conjunto com a UFSC, apresentar um projeto de pesquisa com assunto de seu interesse. Fundada em 2006, a Oré Brasil é o resultado da união de interesses e objetivos comuns entre o tradicional empresário do ramo moveleiro – Reinaldo Baechetold e o Arquiteto e Designer – Paulo Foggiato. Seus produtos, móveis e revestimentos, são todos à base de bambu multilaminado colado. As espécies mais utilizadas pela empresa são: Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens.

2 CRONOGRAMA DE ATIVIDADES REALIZADAS A seguir serão listadas, cronologicamente, algumas importantes atividades realizadas no decorrer do projeto.

Abril/2009: visita à empresa Oré Brasil, no município de Campo Alegre/SC, com as equipes do Giem e da BambuSC. Nesta ocasião, foi possível conhecer in loco todo o processo produtivo da empresa, desde o processamento dos colmos de bambu até a obtenção do produto final – as cadeiras e mesas em bambu laminado colado; Maio/2009: recebimento na UFSC, das lâminas de bambu fornecidas pela Oré Brasil; Maio/2009 a Fevereiro/2010: colagem e prensagem das lâminas de bambu ou produção do BaLC para a confecção dos corpos-de-prova utilizados na realização dos ensaios experimentais de caracterização mecânica do material; Outubro/2009: seminário interno sobre o bambu com participação dos integrantes do GIEM, alunos da pós-graduação da UFSC e membros da BambuSC; Dezembro/2009: ciclo de Palestras – “Conhecendo o material bambu” realizado pelo GIEM e pela BambuSC no Auditório do Centro Socioeconômico da UFSC; Atuaram como palestrantes: Prof. Antonio Ludovico Beraldo – Unicamp, SP Prof. Khosrow Ghavami – PUC-Rio, RJ Prof. Marco Antônio Pereira, Unesp – Bauru, SP No dia seguinte ao Ciclo de Palestras, foi realizada mais uma visita à empresa Oré Brasil, no município de Campo Alegre, na companhia dos palestrantes; Na mesma ocasião, foi realizada uma Reunião no GIEM/UFSC com a presença dos 4 palestrantes para discutir os ensaios de caracterização do BaLC. Fevereiro/2010: término da confecção dos corpos-de-prova e verificação das dimensões e massa do mesmos; Março/2010: início da realização dos ensaios experimentais de caracterização mecânica do material; Abril/2010: análise de dados dos ensaios experimentais de caracterização mecânica do material; Maio/2010: análise de dados dos ensaios experimentais de caracterização mecânica do material e visita a Campo Alegre, levando a palestra sobre métodos de tratamento do bambu, ministrada pela BambuSC e visita ao local aonde é realizado o tratamento do bambu utilizado pela Oré Brasil.

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3 MATÉRIA-PRIMA (BAMBU) O BAMBU - “Sua origem vem do Período Cretáceo, um pouco antes do início da era Terciária, quando surgiu o homem... Na China, o homem e o bambu estão unidos desde os tempos pré-históricos.” (PEREIRA; BERALDO, 2007, p. 38).

Há milênios, os asiáticos utilizam o bambu para fazer lanças, flechas, cestas, utensílios culinários, esculturas, máscaras, entre outros objetos. No Brasil, os índios utilizavam a planta para fazer hastes de flechas, facas, esteiras, cercas, estruturas rudimentares para suas construções, etc. Os brotos de algumas espécies são comestíveis, ricos em proteínas, fibras e antioxidantes. No Oriente, tem aplicação medicinal extraindo-se do colmo e das folhas da planta, bebidas antitérmicas. O bambu é considerado como uma dádiva dos deuses, pois desenvolve-se facilmente em diferentes regiões e climas, além de apresentar um processo rápido de amadurecimento para a utilização na construção civil.

Na Índia, 70% do papel é feito de bambu (O Brasil é o único país das Américas a ter uma indústria de papel de bambu, proprietária de uma enorme plantação de bambu em Coelho Neto, no estado do Maranhão, a empresa Itapagé S.A., atualmente desativada).

O bambu também pode ser utilizado em tubulações para irrigações de solos e lavouras; na fabricação de móveis e objetos de decoração; e na produção de carvão. Existem estudos em andamento para a retirada do álcool etanol do bambu. No Equador, na Colômbia e na Costa Rica o bambu é muito utilizado na construção de casas para a população carente. A indústria, atualmente, explora cada vez mais o bambu processado, na forma de carvão vegetal, palitos, lâminas e chapas reconstituídas (aglomerados, chapas de OSB – Oriented Strand Board, compensados e laminados colados - BaLC).

Segundo Adams (1997) - o bambu será considerado como a madeira do século 21, devido às suas variedades de usos, à facilidade de integração entre plantio, corte, transporte, manuseio e o fato de ser um material ambientalmente correto para utilização na construção civil e na fabricação de móveis. A variedade de espécies proporciona diversas possibilidades de cores, espessuras, diâmetros e tamanhos.

3.1 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DO BAMBU O bambu é uma planta lenhosa pertencente à família das gramíneas (a mesma da cana de açúcar e do trigo), possui um ciclo de vida estimado entre 100 e 120 anos. Sua parte subterrânea é constituída de raízes e rizomas (caules subterrâneos responsáveis pela nutrição e propagação do bambu), e sua parte aérea é o colmo. O colmo é geralmente oco, de forma cilíndrica, formado por uma sequência de internós, separados transversalmente por diafragmas, que externamente aparecem como nós, de onde saem ramos e folhas. Na Figura 1 está representada a seção do colmo com suas partes e denominações.

O diâmetro do colmo não muda, ou seja, ele já nasce com o diâmetro definido. Este diâmetro é maior na base e decresce ao longo da altura até o topo, formando um cone que, diferente do que normalmente ocorre com as árvores, nunca aumenta seu raio com o envelhecimento (PEREIRA; BERALDO, 2007).

Figura 1 - Seção de um colmo de bambu e suas denominações. Fonte: Janssen, 1988 apud Pereira; Beraldo, 2007.

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Segundo Ghavami (1990) - o bambu possui um crescimento de 20 centímetros a 1 metro por dia, dependendo da espécie. Seu período de amadurecimento dura em média de três a quatro anos para a maioria das espécies, quando suas propriedades de resistência mecânica se estabilizam, ou seja, quando chega à idade ideal para cortar e utilizar o colmo (para fins estruturais, movelaria, etc). Nas Figuras 2 e 3 podem ser observados bambus verdes e maduros.

Figura 2 - Bambu verde. Figura 3 - Bambu maduro. Fonte: Pereira; Beraldo, 2007.

De acordo com Barboza, Barbirato e Silvia (2008), na maioria dos casos, as idades dos colmos podem ser estipuladas facilmente. Os colmos de até 1 ano geralmente não possuem folhas nem ramos e apresentam uma coloração mais esverdeada, possuindo brácteas (folhagem em formato triangular, existente enquanto o bambu é novo e ainda não atingiu sua altura máxima) sobre os nós e uma pelagem cerosa nos internós. Já os colmos, com uma idade entre 1 e 2 anos, possuem folhas, ramos e ramificações, tendo uma coloração um pouco mais amarelada e podem conter algumas brácteas. Os colmos com 3 anos ou mais não apresentam mais brácteas e possuem manchas geradas por fungos e musgos nos internós.

Os bambus PAQUIMORFOS são espécies entouceirantes (ex. gênero: Dendrocalamus), de rizomas curtos, que formam moitas. Os pertencentes ao grupo LEPTOMORFO são espécies alastrantes (ex. gênero: Phyllostachys), de rizomas longos que crescem em diversas direções.

3.2 AS ESPÉCIES DE BAMBU UTILIZADAS PELA EMPRESA ORÉ BRASIL Dendrocalamus giganteus Originário da Malásia, este bambu é vulgarmente conhecido como BAMBU-GIGANTE ou BAMBU-BALDE (Figura 4). Seus colmos são de diâmetro grande, geralmente de 20 centímetros, podendo chegar a 30 centímetros, e crescem até uma altura aproximada de 30 metros. É uma espécie entouceirante.

Figura 4 - Bambu da espécie Dendrocalamus giganteus. Fonte: Barelli, 2009.

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Phyllostachys pubescens Originário da China, mais conhecido como BAMBU MOSSÔ (Figura 5). Seus colmos atingem alturas entre 10 e 20 metros, de diâmetro aproximado de 10 centímetros (entre 7 e 15 centímetros). É de espécie alastrante e seus colmos são fortes, vigorosos e retos.

Figura 5 - Bambu Phyllostachys pubescens. Fonte: Bambu Brasileiro, 2009.

4 BAMBU LAMINADO COLADO O Bambu Laminado Colado (BaLC) é uma das aplicações mais promissoras para o bambu. Na China já são comercializados e exportados para outras partes do mundo vários tipos de produtos fabricados com o BaLC, na forma de pisos, móveis, chapas e laminados.

4.1 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO BaLC PELA ORÉ BRASIL No galpão da fábrica de móveis da Oré Brasil, em Campo Alegre/SC, os colmos já secos são estocados (Figura 6) para posteriormente serem processados em uma serra circular.

Na serra circular destopadeira, os colmos de bambu são seccionados em dimensões já pré-estabelecidas, como ilustrado na Figura 7.

Passando então para a serra circular, onde os colmos são seccionados longitudinalmente, em dimensões pré-definidas, formando taliscas, que em seguida são passadas novamente na serra circular para a retirada de pontas e sobras encontradas na região dos nós (Figura 8).

Em seguida, as taliscas são passadas uma a uma em uma plaina desengrossadeira (Figura 9) para que seja retirada a casca do bambu e as taliscas fiquem as mais planas possível.

Ao sair da serra desengrossadeira, a espessura das lâminas é conferida, depois passam pela serra circular com alimentador de avanço, onde são retiradas as sobras na largura (Figura 10), para que mantenham dimensões uniformes.

As lâminas seguem para a plaina de 4 faces, onde são regularizadas suas seções retangulares (Figura 11), e posteriormente são levadas para tratamento com ácido pirolenhoso.

Após as lâminas serem tratadas, são passadas novamente na plaina de 4 faces para serem regularizadas e ficarem com as mesmas espessuras.

Em seguida, é feita a colagem e prensagem (Figura 12), realizando assim a transformação dos colmos de bambu em BaLC. Na empresa Oré Brasil é utilizada cola PVA para fazer a colagem das lâminas.

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Figura 6 - Armazenamento dos colmos antes de serem processados.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 7 - Colmos do bambu sendo cortados na serra circular destopadeira.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 8 - Confecção das taliscas, através da serra circular.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

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Figura 9 - Taliscas sendo passadas com casca na serra desengrossadeira e saindo plana e sem casca.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 10 - Lâminas sendo passadas na serra circular com alimentador de avanço, para ficarem com a mesma largura. Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 11 - Lâminas sendo passadas na plaina 4 faces.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 12 - Lâminas sendo prensadas, após colagem.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

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4.2 ETAPAS DE FABRICAÇÃO DOS MÓVEIS DE BAMBU PELA ORÉ BRASIL Cada peça de bambu laminado colado para a confecção dos moveis é revisada e recebe acabamento final (Figura 13).

Após cada peça receber o devido acabamento, as peças são coladas para formar o produto final (Figura 14).

Móveis prontos para a distribuição nos pontos de venda (Figura 15).

Figura 13 - Bambu laminado colado sendo lixado.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 14 - Bambu laminado colado sendo colado para formar o produto final.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à empresa Oré Brasil, 2009.

Figura 15 - Móveis em bambu laminado colado. Fonte: Oré Brasil, 2009.

5 TRATAMENTOS PRESERVATIVOS DO BAMBU Assim como a madeira das árvores, o bambu é um material que está sujeito ao ataque de fungos e insetos e que, se não for devidamente tratado, terá uma vida útil aproximada de um a três anos.

Existem métodos tradicionais e químicos para o tratamento do bambu. Os tradicionais se subdividem em: maturação ou cura no local da colheita, cura por imersão, por fogo e por fumaça. Os químicos podem ser dos tipos oleosos, oleossolúveis, imersão em solução de sais

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hidrossolúveis e substituição de seiva por sais hidrossolúveis (AZZINI; BERALDO, 2001 apud PEREIRA; BERALDO, 2007).

Dentre os métodos tradicionais, o tratamento com fogo utilizando-se uma fonte de calor, como um maçarico, se mostra bastante eficaz, porém trabalhoso. O bambu “defumado” pode ser obtido introduzindo os colmos em uma estufa ou compartimento que tenha fogo e fumaça agindo sobre os mesmos. Segundo pesquisadores, a defumação modifica o sabor do bambu, tornando-o menos atrativo para os agentes deterioradores. De acordo com a bióloga colombiana Ximena Lodoño, o óleo resultante desta queima, que aparece na superfície dos colmos, chamado ácido pirolenhoso, pode ser reutilizado como fonte de fumaça, consistindo num método de tratamento do bambu bastante eficaz.

Também um método tradicional muito utilizado é a fervura em água por um período de 15 a 60 minutos. Segundo o site Bambu Brasileiro (2009), os fornecedores de bambu da região serrana do Rio de Janeiro costumam passar um pano embebido de óleo diesel no bambu antes de ferver. A soda cáustica também é recomendada para este tipo de tratamento, utilizando uma proporção de 1:10 (1 de soda cáustica para 10 de água).

Os métodos de tratamento químico do bambu são mais eficazes, e dentre os hidrossolúveis, o produto químico preservativo mais utilizado é o ácido bórico. Os colmos podem ser tratados com este produto ou solução do mesmo por imersão ou por pressão, através de uma bomba de ar comprimido (método boucherie) que fará a solução penetrar através dos colmos e fibras do bambu, ocasionando a substituição da seiva.

5.1 TRATAMENTO DO BAMBU UTILIZADO PELA EMPRESA ORÉ BRASIL A empresa Oré Brasil realiza um tratamento de todo o bambu utilizado com ácido pirolenhoso numa concentração de 30%. O ácido pirolenhoso, também conhecido como "Extrato Pirolenhoso", é um produto milenar na cultura japonesa, obtido através da condensação da fumaça proveniente da carbonização da madeira, durante a produção de carvão vegetal.

De acordo com o levantamento realizado em maio de 2009 na empresa Oré Brasil, o ácido pirolenhoso utilizado é adquirido, em estado bruto, de um produtor de carvão vegetal da região norte de Santa Catarina, sendo a seleção deste material realizada apenas por inspeção visual. Na fabricação do carvão, o produtor utiliza diversas espécies de madeira e o ácido bruto é estocado por, no mínimo, seis meses, para permitir a separação do alcatrão, por decantação.

Para o tratamento, os colmos de bambu são divididos ao meio, no sentido longitudinal, ou então, já na condição de bambu laminado. Passam primeiro pelo processo de cozimento onde o bambu é acondicionado em pallets e colocado em um tanque com um volume de 2.500 litros, com o auxílio de uma empilhadeira (Figura 16). Em seguida, é despejada uma solução aquosa de ácido pirolenhoso até que o bambu esteja encoberto pela solução. O tanque é então aquecido até atingir o ponto de fervura e, após três horas, o bambu é retirado do tanque e deixado para escorrer.

Depois passam para o processo de secagem, no qual o bambu é introduzido em uma estufa a vácuo, regulada para uma temperatura de 95,5°C. Após 8 horas é retirado, com um teor de umidade final em torno de 7%. Na Tabela 1 podem ser observadas as condições desse processo.

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Figura 16 - Empilhadeira colocando as lâminas de bambu no tanque para tratamento.

Fonte: Arquivo GIEM; fotos retiradas durante visita à Campo Alegre, 2010.

Tabela 1 - Condições de processo. Fonte: Arquivo GIEM, dados cedidos pela empresa Oré Brasil, 2009.

Item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Aspecto considerado mat. prima - ácido - bambu - bambu processo de cozimento

processo de secagem

Nome da variável tempo de decantação Espécies dimensões máximas Volume Temperatura Pressão concentração do ácido tempo de cozimento temperatura na estufa pressão na estufa tempo na estufa umidade final do bambu

Faixa de variação 6 meses (mín.)

2 7 x 47 x 3.000 mm 2.500 litros 100°C 1,0 atm 30% 3 horas 95,5°C 8 horas 7%

CONCLUSÕES O Brasil possui diversas espécies de bambu, no entanto, falta maior incentivo e estudos que proporcionem a credibilidade desse material. Com o presente trabalho, desenvolvido em parceria com o setor produtivo e com a Associação Catarinense do Bambu, a UFSC procura contribuir para a inserção do bambu como matéria-prima, principalmente para as indústrias moveleiras. A possibilidade de transformação do colmo de bambu em peças maciças, produzidas na forma de Bambu Laminado Colado (BaLC), é uma realidade que permite agregar valor com beleza estética, funcionalidade, eficiência, empregando-se um material ambientalmente amigável, mas também, marcada pela sustentabilidade, uma vez que pode ser plantado próximo à região de consumo, produzindo a matéria-prima em curto espaço de tempo.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADAMS, C. Bamboo Architecture and Construction with Oscar Hidalgo. DESIGNER/builder magazine. New Mexico, [s.n.], september, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190:97: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997.

BAMBU BRASILEIRO. Disponível em: <http://www.bambubrasileiro.com>. Acesso em: 10 ago.

2009.

BARBOZA, A. S. R.; BARBIRATO, J. C. C.; SILVA, M. M. C. P. Avaliação do uso de bambu como material alternativo para a execução de habitação de interesse social. Ambiente Construído. Porto Alegre: ANTAC, v. 8, n. 1, p. 115-129, jan./mar. 2008.

BARELLI, B. G. P. Design para a Sustentabilidade: Modelo de cadeia produtiva do bambu laminado colado (BLC) e seus produtos. 2009. 131 p. Dissertação (Mestrado em Design 153

da Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicação) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Bauru, 2009.

GHAVAMI, K. Estruturas de Concreto Armadas com Bambu. In: COLÓQUIO SOBRE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO E PROTENDIDO, 6., 1990, Rio de Janeiro.

Anais... Rio de Janeiro: PUC-Rio, 1990. p. 149-173.

ORÉ BRASIL. Disponível em: <http://www.orebrasil.com.br>. Acesso em: 03 mai. 2010.

PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L. Bambu de Corpo e Alma. Bauru/SP: Canal 6 Projetos Editoriais, 2007. 240 p.

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6.3 RESISTÊNCIA MECÂNICA DE BAMBU LAMINADO COLADO UTILIZADO EM EMPRESA MOVELEIRA DE SANTA CATARINA Carlos Alberto Szücs1; Mariana Soares2; Rodrigo Carlesso de Oliveira3; João Filipe Porath3 RESUMO A utilização do bambu vem ganhando espaço na construção civil e nas indústrias moveleiras.

Na busca por materiais que representem menor impacto ao meio ambiente, o bambu se apresenta com grande potencial, principalmente por sua característica de ser de fonte prontamente renovável, de possibilitar colheita em ciclos curtos e que, sob manejo adequado, dispensa a necessidade de replantio. Entretanto, ainda existe uma carência de pesquisas relacionadas com o comportamento físico, mecânico e de potencial de uso desse material.

Visando maior interação com o setor produtivo do mobiliário, o GIEM (Grupo Interdisciplinar de Estudos de Madeira) da Universidade Federal de Santa Catarina vem desenvolvendo um projeto sobre Bambu Laminado Colado (BaLC). Na presente etapa do projeto, foi realizada essa caracterização dos bambus (Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens), por serem os utilizados por empresa moveleira no norte do estado. Para a realização dos ensaios, foram confeccionados corpos-de-prova de BaLC, empregando dois tipos de adesivo: Resina Fenólica e Melamina-Uréia-Formaldeído. As dimensões dos corpos-de-prova seguiram a orientação da norma NBR 7190/97, com algumas adequações devido às limitações dimensionais das lâminas de bambu. Foram realizados os seguintes ensaios: Compressão normal, Compressão paralela, Cisalhamento, Tração normal, Tração paralela e Flexão. São apresentados, ao final, os resultados e discussões sobre a resistência e rigidez desses bambus, adequados a essa condição de material maciço reconstituído a partir de lâminas de espessura de três milímetros.

Palavras-chave: Bambu Laminado Colado. Caracterização Física. P. pubescens. D. giganteus.

ABSTRACT The use of bamboo has been increasing in construction and furniture industries. In the search for materials that represent less impact to the environment, bamboo is presented with great potential, mainly due to its characteristic of being readily renewable source, to allow harvesting in short rotations, and with a proper management eliminates the need for replanting. However, there is still a lack of research related to the physical, mechanical and potential the use of this material. To obtain superior interaction with the productive furniture sector, the GIEM (Grupo Interdisciplinar de Estudos de Madeira), of Universidade Federal de Santa Catarina has been developing a project about Glued Laminated Bamboo (BaLC). At this stage of the project was held this characterization of the bamboo (Phyllostachys pubescens and Dendrocalamus giganteus) to be used the furniture company in upstate. For the test were fabricated proof-ofbodies of BaLC, using two types of adhesive: Phenolic Resin and Melamine-UreaFormaldehyde. The dimensions of the specimens followed the direction of standard NBR 7190/97, with some adjustments due to dimensional limitations of the layers of bamboo. We conducted the following tests: normal compression, parallel compression, shear, normal traction, Traction and Flexion parallel. At the end, the results and discussions are presented about the strength and stiffness of these bamboos suitable under conditions of massive material reconstituted from strip thickness of three millimeters.

Keywords: Glued Laminated Bamboo. Physical Characterization. P. pubescens. D. giganteus.

1

Dr. Prof. Titular da Universidade Federal de Santa Catarina, representante colaborador do IBRAMEM como Diretor Regional de Santa Catarina e coordenador geral do GIEM. E-mail: <caszucs@gmail.com>.

2 Arquiteta e Urbanista. Mestranda do Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo UFSC e bolsista de Desenvolvimento Tecnológico Industrial 3 do GIEM. E-mail: <mariana_soa@hotmail.com>.

3 Graduandos em Engenharia Civil da UFSC e bolsistas de Iniciação Tecnológica e Industrial do GIEM. E-mails: <rodrigo.carlesso@hotmail.com> e <jf.porath@gmail.com>.

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INTRODUÇÃO O Bambu, historicamente, apresenta uma grande contribuição para a humanidade, fornecendo abrigo, utensílios, ferramentas, alimentos, entre outros. O plantio de bambu, ainda incipiente em Santa Catarina, representa uma alternativa viável como fornecimento de matériaprima para o setor industrial, principalmente no que diz respeito às questões ambientais.

Segundo Jaramillo (1992), o bambu é o recurso natural que é renovado em menor tempo, não havendo nenhuma espécie florestal que possa competir em velocidade de crescimento e aproveitamento por área plantada. Seu plantio pode ser utilizado para compor barreiras naturais contra erosão, deslizamento e como barreira acústica nos meios urbanos.

Também deve ser ressaltado o fato do bambu ser um excelente sequestrador de carbono e gerador de oxigênio em cerca de 30% mais que as árvores.

Outro ponto importante para investimento nesse material é a crescente procura por produtos menos agressivos ao meio ambiente, notadamente em locais onde a população possui maior poder aquisitivo.

O bambu, por ser uma matéria-prima ambientalmente correta e, portanto, compatível com o conceito de desenvolvimento sustentável, apresenta a tendência de conquista do mercado interno ao mesmo tempo que coloca em evidência a necessidade de maior investigação, principalmente sob a forma de Bambu Laminado Colado.

Com a presente etapa deste projeto de pesquisa, o Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira (GIEM), da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) procura contribuir com a caracterização física e mecânica do bambu sob a forma de Bambu Laminado Colado (BaLC).

Este trabalho vem sendo realizado em parceria com a Associação Catarinense do Bambu (BambuSC) que vem exercendo um papel importante na aproximação da universidade com o setor produtivo e com a empresa Oré Brasil, fabricante de móveis e revestimentos em bambu laminado colado, situada no município de Campo Alegre/SC. Tendo em vista a matéria-prima que vem sendo utilizada pela empresa parceira, duas espécies de bambu estão sendo estudadas, o Dendrocalamus giganteus (Figura 1) e o Phyllostachys pubescens (Figura 2). O primeiro, de nome vulgar “bambu gigante” e o segundo, de nome vulgar “bambu mossô”.

Tomando como base os ensaios preconizados na NBR 7190/97 – Projeto de Estruturas de Madeira, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), foram realizados os ensaios visando à caracterização física e mecânica dessas espécies. O emprego desta norma deveu-se ao fato de não se ter no Brasil uma norma específica para o bambu, mas também por ter sido a norma empregada em trabalhos anteriores realizados em nosso País, por outros autores. Outro objetivo deste trabalho é o de trazer indicativos para o plantio dessas espécies, por parte dos produtores do estado de Santa Catarina, mas também de se preparar uma metodologia para ensaios de caracterização física e mecânica visando uma futura normalização.

1

2 Figura 1 - Bambu Dendrocalamus giganteus. Figura 2 - Bambu Phyllostachys pubescens.

Fonte: Bambu Brasileiro, 2009.

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1 MATERIAL E MÉTODOS O método de pesquisa foi subdividido nas etapas descritas a seguir.

1.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E LEVANTAMENTO DE DADOS Na primeira etapa foi realizada uma revisão bibliográfica sobre a matéria-prima estudada, a fabricação do bambu laminado colado e as normas referentes aos ensaios previstos nessa pesquisa. Foi realizado ainda, um estudo da norma de madeiras NBR 7190/97, em seu Anexo B, com o fim de definir as dimensões dos corpos-de-prova de BaLC, procurando-se manter as relações dimensionais com as preconizadas pela norma, uma vez que a largura e espessura das lâminas de bambu que compõem o BaLC já vêm em medidas pré-estabelecidas, pela empresa, por serem as empregadas na linha de produção de seus móveis.

1.2 PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA Nessa etapa, foram preparados na carpintaria do Laboratório de Experimentação em Estruturas (LEE) da UFSC os corpos-de-prova previstos para ensaios.

Para a caracterização física e mecânica das madeiras, a norma NBR 7190/97 recomenda a confecção de 6 corpos-de-prova para cada tipo de ensaio, quando de espécies já conhecidas, e 12 para o caso de espécies pouco conhecidas. Para o caso do bambu laminado colado em estudo, adotou-se a confecção de 12 corpos-de-prova para cada tipo de ensaio.

Os corpos-de-prova foram confeccionados a partir das lâminas de bambu Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens fornecidas pela empresa ORÉ BRASIL com dimensões usuais de 30 mm de largura, 3 mm de espessura e 1.250 mm de comprimento.

As mesmas foram tratadas na própria empresa com ácido pirolenhoso diluído em água, na proporção de 30%. Para confeccionar os corpos-de-prova foram utilizados os adesivos do tipo MUF (Melamina-Uréia-Formaldeído) preparado com o catalisador (MUF 1242 / 2542), em base líquido/líquido, da empresa Akzo Nobel, na proporção 5:1 e do tipo Resorcina-FenolFormaldeído RS, composta com seu catalisador em pó FM na proporção de 5:1.

Para colar as lâminas de bambu entre si, o adesivo foi distribuído ao longo de suas faces com o auxílio de um pincel (Figura 3).

Depois de aplicada a cola, as lâminas formaram conjuntos de BaLC, que foram devidamente prensados a 1 MPa, utilizando um dispositivo confeccionado no próprio laboratório (Figura 4). O tempo de prensagem foi de no mínimo 12 horas.

Foram preparados os corpos-de-prova, para os seguintes ensaios de caracterização mecânica: Compressão Normal, Compressão Paralela, Cisalhamento, Tração Normal, Tração Paralela e Flexão.

Figura 3 - A cola MUF sendo distribuída ao longo das faces das lâminas de bambu. Fonte: GIEM, 2010.

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Figura 4 - Dispositivo utilizado no laboratório para prensagem do BaLC. Fonte: GIEM, 2010.

Corpo-de-prova de Compressão Normal: estes ensaios foram realizados com corpos-deprova de dimensões adaptadas, uma vez que a norma NBR 7190/97 prevê a forma prismática de seção transversal quadrada de 50,0 mm de aresta e altura de 100,0 mm. No presente trabalho, as dimensões adotadas foram as indicadas na Figura 5, ou seja, seção retangular de (a) = 50,0 mm x (b) = 30,0 mm, uma vez que as lâminas têm 30,0 mm de largura. Na altura, utilizou-se a medida de (h) = 102,0 mm, devido a espessura das lâminas ser de 3,0 mm.

Corpo-de-prova de Compressão Paralela: as medidas recomendadas pela norma NBR 7190/97 consideram a forma prismática e seção transversal quadrada de 50,0 mm de aresta e comprimento de 150,0 mm.

Para os corpos-de-prova adaptados, manteve-se a consideração de forma prismática, mas com seção quadrada de (a) e (b) = 30,0 mm e altura de (h) = 110,0 mm, indicados na Figura 6.

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Figura 5 - Corpo-de-prova de compressão normal. Fonte: GIEM, 2010.

Figura 6 - Corpo-de-prova de compressão paralela. Fonte: GIEM, 2010.

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Corpo-de-prova de Cisalhamento: Para os ensaios de cisalhamento, o corpo-de-prova utilizado no GIEM tem sido o estudado na UFSC há mais de dez anos e já adotado para os ensaios com as madeiras. Isto porque, o corpo-de-prova preconizado pela NBR 7190/97 apresenta uma dispersão dos resultados bastante elevada, dando um coeficiente de variação próximo a 30%, quando o esperado para a madeira deveria ser de 18%. Esse corpo-de-prova foi apresentado pela primeira vez em evento científico por Szücs et. al. (1998). A sua forma e dimensões se encontram na Figura 7, onde (a) = 30,0 mm x (b) = 30,0 mm x (c) = 300,0 mm.

Essas dimensões foram adaptadas para as condicionantes ligadas às dimensões geométricas das lâminas.

Para o caso do BaLC, foram produzidos corpos-de-prova visando o cisalhamento em plano paralelo ao plano de cola, condição (A) e perpendicular ao plano de cola, condição (B).

Com isto, procura-se evidenciar uma possível interferência do plano de cola no comportamento ao cisalhamento. Observa-se, nesses corpos-de-prova, a possibilidade do cisalhamento ocorrer na área crítica de aresta ao longo das fibras (da) ou (db).

Figura 7 - Corpos-de-prova de cisalhamento (A) e cisalhamento (B). Fonte: GIEM, 2010.

Corpo-de-prova de Tração Normal: O corpo-de-prova foi baseado no preconizado pela NBR 7190/97, mas adaptado para o caso das dimensões das lâminas do bambu. As dimensões adotadas neste projeto foram de (b) = 30,0 mm x (h) = 51,0 mm, mas mantendo (a) = 25,0 mm e (c) = 63,5 mm, conforme apresentado na Figura 9. Logo, difere apenas na seção de corte A-A, que na norma consta 50,0 mm x 50,0 mm, conforme se verifica na Figura 8.

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Figura 8 - Dimensões do corpo-de-prova de tração normal, recomendado pela norma NBR 7190/97.

Figura 9 - Desenho do corpo-de-prova de tração normal, usado para o bambu. Fonte: GIEM, 2010.

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Corpo-de-prova de Tração Paralela: As medidas recomendadas pela norma de madeira também foram adaptadas em função das dimensões das lâminas de bambu. Para este estudo os corpos-de-prova da Figura 10 foram confeccionados com 400,0 mm de comprimento (c), seção crítica enfraquecida com 9,0 mm na aresta (a) e 21,0 mm na aresta (b), obtidas a partir de uma seção plena de largura (e) de 30,0 mm e com 120,0 mm na distância (I).

Figura 10 - Dimensões do corpo-de-prova de tração paralela. Fonte: GIEM, 2010.

Corpo-de-prova de Flexão: Para os ensaios de flexão, o corpo-de-prova utilizado seguiu as recomendações da norma francesa NF B 51-016 de dezembro de 1987. Isto porque, o corpo-de-prova preconizado pela NBR 7190/97 exige forma prismática, com seção transversal quadrada de 50,0 mm de lado e comprimento de 1.150,0 mm, enquanto a norma francesa NF B 51-016 recomenda corpo-de-prova de forma prismática, com seção transversal quadrada de (a) e (b) 20,0 mm de lado e comprimento de (c) 360,0 mm (Figura 11). Dimensões essas adaptadas para as condicionantes ligadas às dimensões geométricas das lâminas. À medida que foram sendo produzidos, os corpos-de-prova foram sendo identificados e enumerados, onde as duas letras iniciais referem-se ao tipo do ensaio, a seguinte identifica a espécie de bambu e a seguinte identifica o adesivo empregado (Figura 12). Como exemplo, temos: CN.G.U1.3– significa um corpo-de-prova para o ensaio de Compressão Normal (CN), da espécie Dendrocalamus giganteus (G), colado com o adesivo Melamina-Uréia-Formaldeído (U), para o corpo-de-prova 3, do conjunto 1.

11

12 Figura 11 - Corpo-de-prova de flexão.

Figura 12 - Corpos-de-prova para a compressão normal às fibras - CN.G.U1. Fonte: GIEM, 2010.

Antes da realização dos ensaios, foi utilizado um paquímetro digital Mitutoyo com precisão de centésimo de mm para identificar as dimensões geométricas e uma balança eletrônica Marte modelo AS 2000C, com precisão de centésimo de grama, para identificar a massa de cada corpo-de-prova.

160

1.3 ENSAIOS Os ensaios mecânicos de Compressão Normal, Compressão Paralela, Cisalhamento (A), Cisalhamento (B), Tração Normal, Tração Paralela, foram executados numa máquina universal de ensaios da marca Kratos (Figura 13), com capacidade de carga até 200 kN. O carregamento monotônico foi aplicado de forma crescente. O comando eletrônico dessa máquina é feito através do software da própria KRATOS, o que permite o monitoramento da aplicação de carga com controle de velocidade e armazenamento dos dados em planilha eletrônica.

Nos casos do Cisalhamento (A), Cisalhamento (B), Tração Normal, Compressão paralela e Tração Paralela, a clara ruptura dos corpos-de-prova indicava o final do ensaio. Entretanto, no caso do ensaio de Compressão Normal, o limite foi estabelecido, a partir do ensaio inicial de um corpo-de-prova testemunho, de onde se obteve o valor de 2.000 Kgf. Nos ensaios de compressão paralela e normal às fibras e de flexão foram utilizados transdutores de deslocamento visando a medição das deformações para a identificação da rigidez. Para estes ensaios, utilizou-se o sistema de aquisição de dados SPIDER-8/30, da HBM, que recebia o sinal da célula de carga e dos transdutores de deslocamento, monitorados através do software Catman V3.0, da HBM.

Figura 13 - Corpo-de-prova de Cisalhamento (A), sendo ensaiado na máquina universal.

Fonte: GIEM, 2010.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO Inicialmente, foi realizada a caracterização física de teor de umidade e de densidade aparente das duas espécies de bambu. Nesta etapa preliminar, os resultados apontados foram os seguintes.

- Dendrocalamus giganteus – Teor de umidade = 10,79% 3

Densidade aparente = 822,38 kg/cm .

- Phyllostachys pubescens – Teor de umidade = 10,59% 3

Densidade aparente = 684,46 kg/cm .

A seguir, são apresentados e analisados os resultados relativos ao BaLC submetido à compressão normal e paralela, ao cisalhamento, à tração normal e paralela e à flexão.

161

Compressão Normal: Foram preparadas duas amostras para a compressão normal, cada uma contendo 12 corpos-de-prova. A primeira, com bambu Dendrocalamus giganteus e a segunda com Phyllostachys pubescens. Como nesse ensaio a cola não interfere significativamente no comportamento à compressão normal às fibras, a primeira amostra foi colada com MelaminaUréia-Formaldeído (CNGU) e a segunda amostra com Resorcina-Fenol-Formaldeído (CNMR).

No Gráfico 1, são apresentados os valores de resistência de cada corpo-de-prova confeccionado com a espécie de bambu Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens submetidos à compressão normal e também a indicação da média dos resultados.

Os resultados numéricos dos ensaios estão apresentados na Tabela 1.

Observa-se que, em ambos os casos, o coeficiente de variação da resistência ficou abaixo do considerado pela NBR 7190/97, que para o caso das madeiras é previsto em torno de 18%. Este resultado representou uma resistência do bambu Mossô 14% superior ao Gigante.

Gráfico 1 - Resultados das resistências dos bambus Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens na compressão normal. Fonte: GIEM, 2010.

Tabela 1 - Valores da resistência e rigidez, pela média dos resultados na compressão normal.

Módulo de elasticidade: EC90,m Resistência: fC90,m Coeficiente de variação Fonte: GIEM, 2010.

162

unidades MPa MPa %

CNGU 362,99 5,59 6,36

CNMR 400 6,37 8,89

Compressão Paralela: Foram preparadas duas amostras para a compressão paralela, cada uma contendo 12 corpos-de-prova. A primeira, com bambu Dendrocalamus giganteus e a segunda com Phyllostachys pubescens. As duas amostras foram coladas com Resorcina-Fenol-Formaldeído sendo identificadas respectivamente por (CPGR) e (CPMR).

Da mesma forma que no caso anterior, foi realizada a análise gráfica, mas passaremos a apresentar diretamente os resultados dos ensaios.

Os resultados numéricos dos ensaios estão apresentados na Tabela 2.

Por problemas ocorridos com o sistema de aquisição de dados durante os ensaios do bambu Dendrocalamus giganteus, os testes terão que ser refeitos para se obter o seu módulo de elasticidade.

Observa-se que, para ambas as amostras, o coeficiente de variação da resistência ficou abaixo do considerado pela NBR 7190/97, que para o caso das madeiras é previsto em torno de 18%. Este resultado representou uma resistência do bambu Gigante 48,5% superior ao Mossô.

Os resultados encontrados são semelhantes aos obtidos por Pereira (2006 apud PEREIRA; BERALDO, 2007) no ensaio de compressão paralela para o BaLC da espécie Dendrocalamus giganteus (idade 3,5 anos) onde obtiveram o valor médio de 65,5 Mpa. Tabela 2 - Valores da resistência e rigidez, pela média dos resultados na compressão paralela.

Módulo de elasticidade: EC0,m Resistência: fC0,m Coeficiente de variação

unidades MPa MPa %

CPGR 65,72 6,79

CPMR 9.995,64 44,25 3,33

Fonte: GIEM, 2010.

Cisalhamento: Para o comportamento ao cisalhamento, conforme se observa na Figura 7, foram preparados corpos-de-prova do tipo A, onde o plano de cisalhamento ocorre paralelo aos planos de cola, e do tipo B, onde o plano de cisalhamento ocorre perpendicular aos planos de cola. Dentro desses dois conjuntos, foram preparadas amostras com os dois bambus e com as duas colas. Para cada amostra, foram preparados 12 corpos-de-prova.

Portanto, foram preparadas 4 amostras para cada tipo de cisalhamento.

Primeira do tipo A: Dendrocalamus giganteus e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (CSAGU).

Segunda do tipo A: Dendrocalamus giganteus e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (CSAGR).

Terceira do tipo A: Phyllostachys pubescens e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (CSAMU).

Quarta do tipo A: Phyllostachys pubescens e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (CSAMR).

Os resultados dos ensaios estão apresentados na Tabela 3.

Primeira do tipo B: Dendrocalamus giganteus e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (CSBGU).

Segunda do tipo B: Dendrocalamus giganteus e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (CSBGR).

Terceira do tipo B: Phyllostachys pubescens e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (CSBMU).

Quarta do tipo B: Phyllostachys pubescens e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (CSBMR).

Os resultados dos ensaios estão apresentados na Tabela 4.

163

Para o ensaio de cisalhamento, a norma brasileira admite um coeficiente de variação da ordem de 28%, isto em se considerando o corpo-de-prova preconizado no anexo B da NBR 7190/97. No entanto, com o modelo de corpo-de-prova adotado no GIEM, observa-se mais uma vez que o coeficiente de variação poderia ser também de 18%, como a norma prevê para os demais ensaios.

Visando ilustrar melhor o comportamento ao cisalhamento para as duas espécies, com as duas colas, estão apresentados no Gráfico 2 os resultados para o Dendrocalamus giganteus, e no Gráfico 3, os resultados para o Phyllostachys pubescens. Apenas para esclarecimento, é preciso observar que no Gráfico 2, a reta com a média dos resultados do CSAGU está coincidindo, portanto, sobreposta ao do CSBGR. Tabela 3 - Resistência média ao cisalhamento do tipo A (paralelo aos planos de cola).

Resistência: fV0,m Coeficiente de variação

unidades MPa %

CSAGU 5,78 21,12

CSAGR 5,23 12,59

CSAMU 6,41 18,82

CSAMR 6,11 18,61

Fonte: GIEM, 2010.

Tabela 4 - Resistência média ao cisalhamento do tipo B (perpendicular aos planos de cola).

Resistência: fV0,m Coeficiente de variação

unidades MPa %

CSBGU 6,23 10,79

CSBGR 5,78 16,25

CSBMU 6,24 11,11

CSBMR 6,75 9,18

Fonte: GIEM, 2010.

Gráfico 2 - Valores e médias das resistências do bambu Dendrocalamus giganteus aos cisalhamentos A e B com as colas MUF e Resorcina-Fenol-Formaldeído. Fonte: GIEM, 2010.

164

Gráfico 3 - Valores e médias das resistências do bambu Phyllostachys pubescens aos cisalhamentos A e B com as colas MUF e Resorcina-Fenol-Formaldeído. Fonte: GIEM, 2010.

Tração Normal: Para esse tipo de ensaio, considera-se que a cola pode interferir nos resultados, portanto, serão empregadas as duas colas com as duas espécies de bambu.

Portanto, para o comportamento na tração normal às fibras, com o corpo-de-prova da Figura 8, foram preparadas 4 amostras com 12 corpos-de-prova cada.

Primeira, com Dendrocalamus giganteus e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (TNGU).

Segunda, com Dendrocalamus giganteus e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (TNGR).

Terceira, com Phyllostachys pubescens e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (TNMU).

Quarta, com Phyllostachys pubescens e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (TNMR).

Os resultados dos ensaios estão apresentados na Tabela 5.

A norma NBR 7190/97 recomenda para a madeira um coeficiente de variação de 18%, o que foi observado também nesses ensaios, com exceção do TNGU que apresentou grande variação. Provavelmente, proveniente de corpos-de-prova que apresentaram falha na colagem, pois a resistência de alguns deles foi bastante baixa se comparada aos demais.

De forma comparativa, os resultados estão apresentados também no Gráfico 4.

Tabela 5 - Resistência média na tração normal.

Resistência: ft90,m Coeficiente de variação

unidades MPa %

TNGU 2,40 26,02

TNGR 3,95 18,96

TNMU 4,94 14,40

TNMR 4,70 16,24

Fonte: GIEM, 2010.

165

Gráfico 4 - Tração normal dos Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens utilizando as colas MUF (Melamina-Uréia-Formaldeído) e Resorcina-Fenol-Formaldeído. Fonte: GIEM, 2010.

Tração Paralela: Foram preparadas duas amostras para a tração paralela, cada uma contendo 12 corposde-prova. A primeira, com bambu Dendrocalamus giganteus e a segunda com Phyllostachys pubescens. Como nesse ensaio a cola não interfere significativamente no comportamento à tração paralela às fibras, a primeira amostra foi colada com Resorcina-Fenol-Formaldeído (TPGR) e a segunda amostra com Melamina-Uréia-Formaldeído (TPMU).

Os resultados numéricos dos ensaios estão apresentados na Tabela 6.

Observa-se que, para ambas as amostras, o coeficiente de variação da resistência ficou abaixo do considerado pela NBR 7190/97, que, para o caso das madeiras é previsto em torno de 18%. Este resultado representou uma resistência do bambu Gigante 28,32% superior ao Mossô.

Os resultados encontrados são semelhantes aos obtidos por Pereira (2006 apud PEREIRA; BERALDO, 2007) no ensaio de tração paralela para o BaLC da espécie Dendrocalamus giganteus (idade 3,5 anos) de onde obtiveram o valor médio de 144 MPa. No Gráfico 5, os resultados estão representados também de forma comparativa entre as duas espécies.

Tabela 6 - Valores da resistência à tração paralela pela média dos resultados.

Resistência: ft0,m Coeficiente de variação Fonte: GIEM, 2010.

166

unidades MPa %

TPGR 140,42 16,83

TPMU 109,43 10,41

Gráfico 5 - Valores de resistência à tração paralela para os bambus Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens. Fonte: GIEM, 2010.

Flexão: Para os ensaios de flexão, foram preparadas quatro amostras, cada uma contendo 3 corpos-de-prova.

Primeira, com bambu Dendrocalamus giganteus e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (FLVGU).

Segunda, com bambu Dendrocalamus giganteus e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (FLVGR).

Terceira, com bambu Phyllostachys pubescens e cola Melamina-Uréia-Formaldeído (FLVMU).

Quarta, com bambu Phyllostachys pubescens e cola Resorcina-Fenol-Formaldeído (FLVMR).

Considerando que, dependendo do posicionamento do corpo-de-prova, o plano de cola pode ser solicitado ao cisalhamento na flexão, optou-se por realizar ensaios com a composição de lâminas posicionadas na vertical, por ocorrer o cisalhamento longitudinal perpendicular ao plano de cola.

Os resultados dos ensaios estão apresentados na Tabela 7.

A norma NBR 7190/97 recomenda para a madeira um coeficiente de variação de 18%, o que foi observado também nesses ensaios.

O resumo dos resultados de todos os ensaios realizados está apresentado na Tabela 8.

Tabela 7 - Resistência média na flexão.

Módulo de Elasticidade: EM,m Resistência: fM,m Coeficiente de variação

unidades MPa MPa %

FLVGU 23.560,0 206,45 11,74

FLVGR 23.229,0 204,89 15,46

FLVMU 11.410,0 154,50 12,13

FLVMR 11.456,1 158,61 2,28

Fonte: GIEM, 2010.

167

Tabela 8 - Resumo dos resultados de todos os ensaios realizados.

Espécie Bambu Sentido A no plano de cola

Mossô Gigante

Cisalhamento Sentido B perpendicular ao plano de cola

Mossô Gigante Mossô

Normal Gigante Tração

Cola MUF RF MUF RF MUF RF MUF RF MUF RF MUF RF

Tensão Tensão Média Característica [MPa] [MPa] 6,41 5,16 6,11 4,76 5,78 4,15 5,23 4,58 6,24 5,74 6,75 5,96 6,23 5,48 5,78 4,74 4,94 3,60 4,70 4,14 2,40 1,68 3,95 2,91

Módulo de Elasticidade [MPa] -

Mossô

MUF/RF

109,43

94,45

-

Gigante

MUF/RF

140,42

122,37

-

Mossô

MUF/RF

6,37

5,78

400,00

Gigante

MUF/RF

5,59

5,40

362,99

Mossô

MUF/RF

44,25

45,76

9.995,64

Gigante

MUF/RF

65,72

61,40

-

MUF RF MUF RF MUF RF MUF RF

154,50 158,61 206,45 204,89

123,68 152,66 166,58 152,80

11.410,06 11.456,15 23.560,04 23.229,03

Paralela

Normal Compressão Paralela

Sentido H cisalhamento no plano de cola

Mossô Gigante

Flexão Sentido V cisalhamento perpendicular

Mossô Gigante

Fonte: GIEM, 2010.

CONCLUSÕES Com o presente trabalho, foram avaliadas as resistências do Bambu Laminado Colado produzido com as espécies Dendrocalamus giganteus e Phyllostachys pubescens, sendo que a empresa parceira do projeto não soube precisar a idade do bambuzal de onde a matéria-prima foi colhida, pois o fornecedor não a indicou. Como adesivo, foram empregadas as colas MUF (Melamina-Uréia-Formaldeído) e Resorcina-Fenol-Formaldeído. A opção por esses adesivos se deve ao fato dos mesmos serem correntemente empregados na produção industrializada da Madeira Laminada Colada, mas também, devido à preocupação de que a caracterização pretendida estava focada no material bambu, portanto, a ruptura no plano de cola deveria ser evitada para se garantir a ruptura no material bambu. Logo, necessitava-se de adesivo de comportamento reconhecidamente eficiente com o tecido lenhoso.

Nos ensaios de comportamento mecânico à compressão normal e paralela às fibras, ao cisalhamento, à tração normal e paralela e na flexão, constatou-se que, nos casos onde o plano de cola foi solicitado, a ruptura realmente se passou no bambu e não na cola. Para os ensaios, foram utilizados, ao longo do estudo, 240 corpos-de-prova, distribuídos em 20 grupos de 12 corpos-de-prova. Da análise dos resultados obtidos, pode-se concluir que:

168

• Para a compressão normal às fibras, o bambu Phyllostachys pubescens apresentou resistência de 6,37 MPa, ou seja, 14% superior ao bambu Dendrocalamus giganteus, que apresentou resistência de 5,59 MPa. São resultados compatíveis com a constituição fibrosa do bambu, que apresenta apenas tecido lenhoso longitudinal, pois, diferente da madeira das árvores, não possui fibras transversais ao colmo.

• Para a compressão paralela às fibras, o bambu Dendrocalamus giganteus apresentou resistência de 65,72 MPa, ou seja, 48,52% superior ao bambu Phyllostachys pubescens, que apresentou resistência de 44,25 MPa. São resultados equivalentes aos encontrados em trabalhos realizados por outros autores onde, para o Dendrocalamus giganteus, foi indicada a resistência de 65,5 MPa. • Para o cisalhamento, por se tratar de um ensaio que solicita diretamente o plano de cola, foram realizados corpos-de-prova com o plano de cola paralelo à solicitação de cisalhamento e corpos-de-prova com o plano de cisalhamento perpendicular aos planos de cola. Desta forma, objetivou-se verificar o grau de interferência e o comportamento da junta colada. A primeira constatação foi a de que não houve ruptura no plano de cola, logo o material bambu é que foi solicitado até a ruptura. Para a solicitação paralela aos planos de cola, o Dendrocalamus giganteus apresentou resistência média de 5,50 MPa, enquanto que o Phyllostachys pubescens apresentou resistência média de 6,26 MPa. Para a solicitação onde o cisalhamento ocorria perpendicular aos planos de cola, o Dendrocalamus giganteus apresentou resistência média de 6,01 MPa, enquanto que o Phyllostachys pubescens apresentou resistência média de 6,50 MPa. Desta forma, o Dendrocalamus giganteus apresentou resistência um pouco inferior ao Phyllostachys pubescens. Há que se ressaltar que, no caso quando o cisalhamento se deu perpendicular aos planos de cola, a resistência foi ligeiramente superior à outra condição, pois neste caso o plano de cisalhamento continha as diversas linhas de cola da composição do BaLC e isto pode justificar o fato dos resultados terem sido um pouco superiores nessa condição.

• Para a tração normal às fibras, por ser um ensaio que solicita diretamente o plano de cola, houve a preocupação de se analisar as duas espécies com os dois adesivos. A primeira constatação foi a de que, em um dos casos, com o Dendrocalamus giganteus e o adesivo MUF, provavelmente houve algum problema na pressão de colagem de alguns corpos-deprova e isto fez com que houvesse grande dispersão dos resultados, indicado por um coeficiente de variação da ordem de 26% e uma resistência média bem inferior às demais condições ensaiadas. Portanto, se for considerada apenas a composição com a cola Resorcina-Fenol-Formaldeído, a resistência à tração normal às fibras do Dendrocalamus giganteus foi da ordem de 3,95 MPa, enquanto que a resistência do Phyllostachys pubescens foi de 4,70 MPa, o que indica ser 19% superior.

• Para a tração paralela às fibras, o bambu Dendrocalamus giganteus apresentou resistência de 140,42 MPa, ou seja, 28,32% superior ao bambu Phyllostachys pubescens, que apresentou resistência de 109,43 MPa. São resultados equivalentes aos encontrados em trabalhos realizados por outros autores onde, para o Dendrocalamus giganteus, foi indicada a resistência de 144 MPa. • Além da resistência nas diversas condições de solicitação, houve a determinação da rigidez, indicada pelo módulo de elasticidade. Esses resultados foram obtidos dos ensaios de compressão paralela às fibras, de compressão normal às fibras e na flexão. Na compressão normal, o módulo de elasticidade do Dendrocalamus giganteus, foi de 362,99 MPa e do Phyllostachys pubescens foi de 400 MPa. Por outro lado, na condição de compressão paralela, o módulo de elasticidade pôde ser obtido apenas para o Phyllostachys pubescens, que foi de 9.995,64 MPa. Desta forma, o modulo de elasticidade transversal apresentou uma proporção de 1/25 do módulo de elasticidade longitudinal. Neste particular, observa-se que a NBR 7190/97 prevê uma proporção de 1/20 para o caso das madeiras. Portanto, o resultado com o bambu indicou uma proporção compatível com o esperado. Além desses, o resultado obtido para o módulo de elasticidade na flexão foi de 23.560 MPa para o Dendrocalamus giganteus com a cola Melamina-Uréia-Formaldeído e de 23.229 MPa com a cola Resorcina-FenolFormaldeído, o que indica um valor médio de 23.394,50 MPa, já para Phyllostachys pubescens foi de 11.410 MPa com a cola Melamina-Uréia-Formaldeído e 11.456 MPa com a cola Resorcina-Fenol-Formaldeído, o que indica um valor médio de 11.433,00 MPa. 169

CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a realização do presente trabalho, além de se fazer a caracterização das duas espécies empregadas pela empresa parceira, procurou-se explorar algumas condicionantes particulares de cada ensaio, visando contribuir para o estabelecimento de um método de ensaios para o bambu e que possa ser futuramente proposto para a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997.

BAMBU BRASILEIRO. Disponível em: <http://www.bambubrasileiro.com>. Acesso em: 10 ago.

2009.

JARAMILLO, S. V. La guadua en los grandes proyectos de inversion. In: CONGRESO MUNDIAL DE BAMBU GUADUA, 1., 1992, Pereira/Colômbia. Anais... [S.l.: s.n.], 1992.

NORME FRANÇAISE. NF B 51-016: Détermination du module d’élasticité en flexion statique de petites éprouvettes sans défaut. France, 1987.

PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L. Bambu de Corpo e Alma. Bauru/SP: Canal 6 Projetos Editoriais, 2007. 240 p.

SZÜCS, C. A. et. al. Proposta em ensaios para cisalhamento paralelo às fibras da madeira. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRA E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6., 1998, Florianópolis. Anais... Florianópolis: Universidade Federal de Santa Catarina, v. 1, 1998.

170

6.4 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DE RIPAS LAMINADAS DO BAMBU Guadua angustifolia Kunth CULTIVADO NA UNESP- BAURU Thiago Machado Greco1; Marco Antonio dos Reis Pereira2 RESUMO A determinação das características físicas do bambu na forma processada é uma importante referência para se avaliar a qualidade do material para posterior desenvolvimento de tecnologias que permitam diferentes aplicações ao bambu. Este trabalho tem por objetivo a determinação das características físicas de ripas laminadas de colmos da espécie Guadua angustifolia Kunth. Os colmos utilizados são oriundos de plantio próprio existente no Laboratório de Experimentação com Bambu/Unesp campus de Bauru. Foram coletados apenas colmos maduros, com idade entre 4 e 5 anos. As ripas laminadas foram obtidas da região mais próxima possível à casca, e ao longo do seu comprimento, obtendo-se dois tipos de corpos-deprova: com a presença de nós e sem a presença de nós. De um modo geral, as propriedades físicas das ripas laminadas obtidas dessa espécie de bambu apresentaram valores próximos aos encontrados nas madeiras em geral. Para as diferentes regiões do colmo, não foram encontradas diferenças significativas quanto às propriedades físicas. Por outro lado, diferenças foram mais evidentes quando foram comparados corpos-de-prova obtidos de ripas com nó e sem nó.

Palavras-chave: Bambu. Processamento. Ripas Laminadas. Características Físicas.

ABSTRACT The determination of the physical characteristics of processed bamboo is an important reference for evaluating the quality of this and for subsequent development of technologies that allow different applications to bamboo. This work aims to determining the physical characteristics of culms of Guadua angustifolia Kunth processed as laminated strips. The culms used come from an own bamboo clumps that are cultivated on the Experimental Bamboo Laboratory/Unesp Bauru campus, where only mature culms, aged 4 and 5 years, were harvested. The strips were obtained from the region closest possible to the outer culm region and along of the culm length, with and without nodes. The physical properties of laminated bamboo from this specie was similar values to those found in the woods in general. For the different culm regions there is not a significant differences on physical properties. On the other hand, differences were more evident for specimens obtained from strips with and without node.

Keywords: Bamboo. Processing. Laminated Strips. Physical Properties.

INTRODUÇÃO Atualmente no Brasil maior atenção vem sendo direcionada à cultura do bambu, tanto do ponto de vista do cultivo como do ponto de vista do aproveitamento dos colmos na construção civil e em processos industriais. O quadro atual é favorável para que se intensifique a realização de pesquisas em todas as áreas do conhecimento acerca da cadeia produtiva do bambu.

1

Engenheiro Florestal, Pesquisador da Associação Catarinense do Bambu – BambuSC. E-mail: <thmgreco@gmail.com>. Site: <www.bambusc.org.br>.

2 Engenheiro Agrícola. Professor Assistente Doutor. Departamento de Engenharia Mecânica-FEB Universidade Estadual Paulista - UNESP. Av. Luiz Edmundo Coube 14-01, Bauru/SP. CEP 17033-360.

Telefone: (14) 3103-6121. E-mail: <pereira@feb.unesp.br>.

171

Essa intensificação nas pesquisas deve-se iniciar na base da cadeia produtiva e permear igualmente os demais campos do conhecimento acerca do bambu, já que os dados de manejo, desenvolvimento e produção dessa matéria-prima no Brasil ainda são escassos. Da mesma forma, informações a respeito das características físicas de colmos de bambu na forma processada não são facilmente encontradas.

Em consequência dessa pouca quantidade de informações, ocorre historicamente a subutilização do bambu em favor da utilização de madeiras em geral, ou mesmo de matériasprimas não renováveis, tais como o concreto, o plástico, o aço, entre outros, em aplicações onde o bambu poderia ser utilizado com grande qualidade.

Dessa forma, a determinação das características físicas do bambu na forma processada, apresenta-se com grande valor para avaliação da qualidade do material e para o desenvolvimento de tecnologias que permitam diferentes aplicações.

De acordo com Ghavami e Marinho (2005), a realização desses estudos, juntamente com estudos das propriedades mecânicas dos colmos, possibilita estabelecer critérios confiáveis de dimensionamento e de emprego de processos industriais viabilizando economicamente o uso do bambu em grande escala.

As propriedades físicas comumente estudadas no bambu são: teor de umidade, estabilidade dimensional (retração e inchamento) e massa específica aparente.

O teor de umidade de um colmo recém-coletado pode variar de 40 a 150% (PEREIRA; BERALDO, 2007), variando em função da idade do colmo e da época do ano em que se está realizando a coleta. Após o corte, o colmo leva em média de um a quatro meses para atingir a umidade de 10% a 15% (BERALDO et al., 2003).

De acordo com Hidalgo-López (2003), o ponto de saturação das fibras dos bambus situa-se entre 13 e 20%, variando conforme a espécie. Ter conhecimento desses valores é de extrema importância para o acompanhamento adequado da secagem do bambu, procedimento crucial para a utilização do mesmo em processos industriais.

Segundo Liese (1987), o bambu, diferentemente das madeiras, começa a se retrair desde o início da secagem, e a higroscopicidade dos extrativos presentes nas células de parênquima é a principal responsável pela absorção de água pelo colmo.

De acordo com Greco et al. (2007), o bambu na forma processada pode sofrer, durante a secagem, rachaduras superficiais e variações dimensionais, especialmente ocasionadas por retração e colapso de fibras da lâmina. Neste sentido, Pereira e Beraldo (2007) afirmam que a variação dimensional na direção longitudinal-axial é praticamente desprezível (menor que 0,5%), entretanto, nas direções radial e tangencial, os colmos apresentam valores significativamente altos, da ordem de 4 a 8%.

Com relação à massa específica aparente, Janssen (2000) a aponta como a propriedade física que mais influencia as propriedades mecânicas do bambu. Os valores de massa específica aparente variam de espécie para espécie, de acordo com o local de crescimento, e nas diferentes partes do colmo.

Levando-se em consideração as diferenças existentes entre as propriedades físicas das diferentes espécies de bambu, torna-se essencial o estudo destas características para aprimorar a utilização e o aproveitamento econômico dos produtos produzidos a partir de ripas laminadas de bambu.

O melhor conhecimento das características físicas do bambu possibilita o aprimoramento das condições necessárias para o processamento industrial dos colmos e a transformação da matéria-prima bruta em produtos de múltiplas aplicações. A espécie Guadua angustifolia Kunth foi escolhida para a realização do presente estudo, por apresentar características anatômicas, tais como elevados valores de diâmetro e espessura de parede dos colmos, ideais para o aproveitamento em processos industriais que envolvam a laminação dos colmos.

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1 MATERIAL E MÉTODOS Neste trabalho foram analisadas as características físicas de ripas laminadas obtidas a partir de colmos de bambu da espécie Guadua angustifolia Kunth, com idade entre 4 e 5 anos, cultivados na Área Experimental Agrícola do Departamento de Engenharia Mecânica da FEB/UNESP/Campus de Bauru.

As ripas foram extraídas de diferentes partes dos colmos: parte basal (base), parte intermediária (meio) e parte superior (topo). Tal procedimento foi realizado com o intuito de se avaliar eventuais diferenças nas características físicas do bambu nas diferentes partes dos colmos.

Foram realizados os seguintes ensaios para a determinação das características físicas: estabilidade dimensional, massa específica aparente e absorção de água. Para a confecção dos corpos-de-prova, as dimensões dos mesmos obedeceram à adaptação da norma NBR 7190/97, citada por Pereira e Beraldo (2007).

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS De acordo com Pereira (2006), o bambu é um material diferente das madeiras em termos de sua anatomia, morfologia, crescimento e propriedades de resistência, tendo variações significativas em suas propriedades tanto na direção longitudinal – altura (da base do colmo em direção a sua ponta), bem como na direção transversal - espessura (através da parede do colmo). Variações ocorrem também em função da espécie estudada, das condições locais de cultivo e, principalmente, também em função da idade dos colmos. Deste modo, com base no mesmo autor, alguns parâmetros foram fixados, para padronizar a obtenção dos corpos-deprova em função da idade do colmo, e da localização das amostras ao longo da altura do colmo e também em função da sua posição ao longo da parede do colmo.

Altura útil do colmo: Foi definida como sendo aquela onde a espessura da parede fosse de, no mínimo, 8-9 mm, maximizando, dessa maneira, a utilização do colmo em termos de aproveitamento de sua altura. A espessura adotada de 8-9 mm foi a mínima necessária para serem efetuadas as operações de processamento e obtenção das lâminas finais que comporão os estudos, e que, então, terão espessura final entre 5 e 6 mm, de acordo com a experiência preliminar desenvolvida (GONÇALVES et al., 2000).

Partes do colmo: Os bambus foram subdivididos em três partes: basal (parte A), mediana (parte B) e topo (parte C). A medida de cada parte foi determinada pela divisão da altura útil de cada colmo por três.

Posição através da parede do colmo: Foram confeccionadas ripas com material proveniente de posições o mais próximo possível da casca, buscando-se assim a região mais rica em fibras e teoricamente mais resistente ao longo da parede, sendo descartado o material proveniente das regiões mais internas, mais ricas em células parenquimáticas, de menor resistência mecânica e de maior vulnerabilidade ao ataque de organismos xilófagos.

Presença de nós: Foram confeccionadas ripas com a presença dos nós e sem a presença de nós, buscando-se, para as condições anteriormente definidas, aquelas com os menores e os maiores valores de resistência mecânica.

Espessura dos laminados/ripas: Definida como sendo entre 5 e 6 mm, como forma de maximizar o aproveitamento em altura do colmo e garantir as condições necessárias para o processamento das ripas laminadas.

Largura dos laminados/ripas: Definida como sendo 20 mm, como forma de viabilizar a retirada do material o mais próximo possível da região mais externa da parede (região da casca), minimizando também as perdas em função da curvatura da parede.

Dimensões dos corpos-de-prova e teor de umidade adotado: As dimensões dos corpos-de-prova foram baseadas nas normas de chapa de madeira compensada e na norma de madeira fazendo-se adaptações quando necessário. Todos os corpos-de-prova foram confeccionados com colmos que atingiram a umidade de equilíbrio (em torno de 15%).

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1.2 COLHEITA DOS COLMOS Foram realizadas operações de corte utilizando moto-serra, derrubada (Figura 1) e limpeza dos colmos no campo – retirada dos ramos laterais. Foram coletados 4 colmos, retirados de uma mesma touceira de Guadua angustifolia. Todos os colmos coletados eram maduros, com idade entre 4 e 5 anos. A idade de cada colmo foi definida previamente pela marcação anual à medida que nascem (Figura 1).

Figura 1 - Moita de G. angustifolia, identificação da idade e corte com moto-serra.

1.3 PROCESSAMENTO DOS COLMOS Para a confecção das ripas laminadas e dos corpos-de-prova, os colmos foram processados na seguinte sequência: - corte transversal em seções de aproximadamente 1,0 m de comprimento, com o uso de uma serra circular destopadeira (Figura 2).

- corte longitudinal para obtenção de ripas paralelas, com o uso de uma serra refiladeira dupla (Figura 2).

- processamento para retirada dos diafragmas e da protuberância externa dos nós, em serra circular (Figura 3).

- processamento final para a obtenção das ripas laminadas em plaina 4 faces (Figura 4).

Figura 2 – Serra circular destopadeira e serra refiladeira dupla.

Figura 3 - Retirada do diafragma e retirada da protuberância do nó.

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Figura 4 - Plaina de 4 faces e ripas laminadas.

1.4 REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS Os ensaios para a determinação das propriedades físicas realizados foram: determinação da massa específica aparente, aferição da estabilidade dimensional e absorção de água (NBR 7190/97).

Os corpos-de-prova foram confeccionados com as mesmas dimensões para os três ensaios: 5,0 cm de comprimento, 2,0 cm de largura e espessura variando entre 0,5 e 0,6 cm, conforme mostra a Figura 5.

Figura 5: Confecção e dimensões dos corpos-de-prova.

Massa específica aparente A massa específica aparente é definida como a razão entre a massa (em gramas) de um corpo-de-prova, e o volume (em cm³), determinados na mesma condição de umidade – condição de seco ao ar (Umidade de Equilíbrio). A aferição das medidas para a obtenção do volume dos corpos-de-prova foi realizada com um paquímetro com sensibilidade de 0,01 mm.

Os procedimentos para a determinação da massa específica aparente foram baseados na norma NBR 7190/97 e calculados a partir da seguinte expressão:

ρap =

m V

Onde: ρap - massa específica aparente em gramas por centímetro cúbico; m - massa do corpo-de-prova em gramas; V - volume do corpo-de-prova em centímetros cúbicos.

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Estabilidade dimensional As deformações específicas de retração e inchamento, e variação volumétrica são consideradas como índices de estabilidade dimensional e são determinadas, para cada uma das direções preferenciais em função das respectivas dimensões das ripas saturadas e secas, conforme Figura 6. Os estudos de estabilidade dimensional foram realizados baseando-se na norma NBR 7190/97.

Figura 6: Direções preferenciais.

Os valores de retração e inchamento foram obtidos por meio do uso das seguintes expressões em %:

 L1, sat − L1, sec   × 100 L1, sat 

- Retração Axial

εr ,1 = 

- Retração Radial

 L 2, sat − L 2, sec  εr , 2 =   × 100  L 2, sat 

- Retração Tangencial

εr ,3 = 

- Inchamento Axial

 L1, sat − L1, sec  εi,1 =   × 100  L1, sec 

- Inchamento Radial

εr , 2 = 

- Inchamento Tangencial

εi ,3 = 

 L3, sat − L3, sec   × 100  L3, sat 

 L 2, sat − L 2, sec   × 100 L 2, sec 

 L3, sat − L3, sec   × 100  L3, sec 

Onde: L1 - Direção axial; L2 - Direção radial; L3 - Direção tangencial; Lsat - Dimensão do corpo-de-prova saturado, em milímetros; Lsec - Dimensão do corpo-de-prova anidro, em milímetros;

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A variação volumétrica dos corpos-de-prova foi determinada partir da seguinte equação:

 Vsat − V sec  ΔV =   × 100  V sec  Onde: Vsat - L1, sat . L2, sat . L3, sat Vsec - L1, sec . L2, sec . L3, sec Absorção de água Os procedimentos para a determinação da absorção de água foram baseados no projeto de norma brasileira para chapas de madeira compensada CE – 11: 01. 04 – ABIMCI (1983). Os ensaios de absorção de água foram realizados após 2 horas e 24 horas de imersão, nos estados seco e saturado.

A porcentagem de água absorvida pelos corpos-de-prova foi calculada por meio da seguinte expressão:

 mf − mi  A =   × 100  mi  Onde: A - quantidade de água absorvida, em %; mf - massa final (saturada) do corpo-de-prova, em gramas; mi - massa inicial (seco) do corpo-de-prova, em gramas.

2 RESULTADOS E DISCUSSÃO 2.1 MASSA ESPECÍFICA APARENTE A Tabela 1 resume os dados obtidos para a massa específica aparente de ripas de bambu, sendo os valores médios obtidos para cada uma das três regiões (A, B e C) do colmo estudadas e para o colmo inteiro (regiões A, B e C juntas), com e sem a presença de nó.

Tabela 1 - Valores Médios da Massa Específica Aparente.

Região Base Meio Topo Média Desvio Padrão C.V. [%]

Massa Específica Aparente Sem Nó Com Nó ρ (g/cm³) U% ρ (g/cm³) 0,76 12,34 0,80 0,70 12,70 0,77 0,71 12,17 0,75 0,72 12,40 0,77 0,03 0,03 4,44 3,25

U% 12,29 12,82 12,77 12,63

Observa-se que os valores da massa especifica aparente nas amostras sem nó mostraram uma variação nas diferentes regiões dos colmos (base, meio e topo) de 0,71 a 0,76 3 3 g/cm . Nas amostras com nó, a variação foi de 0,75 a 0,80 g/cm .

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Embora as amostras tenham sido retiradas das três regiões (base, meio e topo) de maneira idêntica e com a mesma espessura a partir da casca em direção ao centro, observa-se pela Tabela 1 que a massa específica aparente apresentou valores cerca de 5% superiores na região da base em comparação com as regiões meio e topo, tanto para amostras sem nó como para amostras com nó.

Em comparação com os resultados obtidos por Pereira (2006), que realizou procedimentos semelhantes com o bambu gigante (Dendrocalamus giganteus), pode-se notar um padrão pouco diferente com relação ao comportamento da massa específica aparente (Tabela 2).

Nota-se que os valores de massa específica aparente do bambu D. giganteus aumentam da base para as regiões médias do colmo, não ocorrendo do meio em direção ao topo, para ripas com e sem nó. No caso do Guadua, observou-se um decréscimo da base para as regiões superiores.

Tabela 2 - Valores de massa específica aparente de D. giganteus (PEREIRA, 2006) e G. angustifolia.

Espécie Tipo de ripa Base Meio Topo Média

Dendrocalamus giganteus Com nó Sem nó 0,82 0,76 0,91 0,84 0,90 0,84 0,88 0,81

Guadua angustifolia Com nó Sem nó 0,80 0,76 0,77 0,70 0,75 0,71 0,77 0,72

Na parte basal, ambas as espécies, apresentam valores semelhantes, tanto nos corposde-prova com nó como naqueles sem nó. Entretanto, nas regiões superiores, o Guadua apresenta valores aproximadamente 15% menores.

Esses resultados com ripas laminadas apresentam-se diferentes daqueles apresentados por Liese (1998) e Hidalgo-López (2003), que afirmam que a massa específica dos colmos aumenta da base em direção ao topo, devido ao fato de os vasos condutores (recobertos por uma cobertura de fibras) se tornarem menores mas em maior número ao longo da altura do colmo.

Essas diferenças podem ser explicadas pelo fato de que, na usinagem das ripas, grande parte do material retirado origina-se das camadas internas, ricas em células parenquimáticas.

2.2 ESTABILIDADE DIMENSIONAL As Tabelas 3 e 4 apresentam os resultados médios obtidos de retração e inchamento, para diferentes partes dos colmos, de corpos-de-prova com presença de nós (Tabela 3), e sem a presença de nós (Tabela 4). As diferentes partes do colmo estão apresentadas como A (base), B (meio) e C (topo).

Tabela 3 - Valores médios de estabilidade dimensional em ripas com nó.

Parte A B C Colmo Desvio Padrão C.V. (%)

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Axial 0,11 0,12 0,11 0,11 0,002 2,12

Estabilidade Dimencional – Ripas Com Nó Retração (%) Inchamento (%) Radial Tangencial Axial Radial Tangencial 6,33 8,50 0,11 6,86 9,30 10,58 11,30 0,12 12,03 12,79 8,87 11,69 0,11 9,90 13,31 8,59 10,49 0,11 9,60 11,80 2,137 1,742 0,002 2,601 2,179 24,88 16,60 2,13 27,10 18,46

Volume (%) ∆V 17,19 26,64 24,75 22,86 4,997 21,86

Tabela 4 - Valores médios de estabilidade dimensional em ripas sem nó.

Parte A B C Colmo Desvio Padrão C.V. (%)

Axial 0,03 0,11 0,12 0,09 0,047 53,46

Estabilidade Dimencional – Ripas Sem Nó Retração (%) Inchamento (%) Radial Tangencial Axial Radial Tangencial 5,94 6,65 0,03 6,34 7,15 11,28 8,38 0,11 13,21 9,18 7,12 7,24 0,12 7,81 7,82 8,11 7,42 0,09 9,12 8,05 2,803 0,883 0,047 3,617 1,034 34,54 11,90 53,49 39,65 12,84

Volume (%) ∆V 13,16 23,83 16,43 17,80 5,467 30,71

Quanto à direção anatômica, observa-se que, de maneira semelhante ao que ocorre nas madeiras, a variação dimensional das ripas de bambu na direção radial, foi da ordem de 9%, sendo menor do que aquela obtida na direção tangencial, da ordem de 7 a 12%, sendo praticamente desprezível na direção axial (≤ 0,15%). A variação volumétrica média observada foi da ordem de 20%. É importante ressaltar que os valores médios das variações na direção radial (9%), são superiores àqueles referentes às madeiras (da ordem de 6%). Na direção tangencial, os valores são praticamente semelhantes àqueles referentes às madeiras (em torno de 10%).

Para variação volumétrica, o bambu G. angustifolia apresentou valores (20%), também superiores aos referentes àqueles das madeiras (10%), conforme Beraldo e Rivero (2003).

Foi notado em alguns resultados dos ensaios de estabilidade dimensional um elevado coeficiente de variação (C.V.%), com valores acima dos 25%. Possivelmente, ocorreram algumas imprecisões durante os procedimentos de medição dos corpos-de-prova, já que esses ensaios requerem alta sensibilidade de medição. Essa precisão pode não ter sido alcançada em todas repetições, acusando ligeira falta de homogeneidade nas amostras.

2.3 ABSORÇÃO PARCIAL DE ÁGUA A Tabela 5 resume os dados obtidos para a absorção parcial de água em ripas de bambu, apresentando-se os valores médios obtidos para cada uma das três regiões (base A, meio B, e topo C) do colmo estudadas e para o colmo completo.

Tabela 5 - Valores médios de absorção parcial de água.

Parte Base Meio Topo Colmo Desvio Padrão C.V. (%)

Absorção de Água (%) Após 2 horas Após 24 horas Sem nó Com nó Sem nó Com nó 20,06 20,54 51,75 50,98 28,33 24,18 65,72 57,47 32,70 29,77 69,17 64,70 27,03 24,83 62,21 57,72 6,42 4,65 9,22 6,86 23,75 18,74 14,82 11,89

As amostras sem nó mostraram valores mais elevados para a absorção parcial de água do que as amostras com nó, tanto na situação de imersão por 2 horas, como na condição saturada. A região basal, em ambos os casos (sem nó e com nó – 2 e 24 horas de imersão), mostraram os menores valores de absorção de água.

Considerando o colmo como um todo, observa-se, para a absorção de água após 2 horas, um valor médio de 27% para a condição sem nó, e 25% para a condição com nó.

Na condição saturada, os valores médios foram: 62% para a condição sem nó, e 57% para a condição com nó, sendo a condição sem nó 7% mais elevada. Deve-se considerar os 179

valores relativamente elevados obtidos para a absorção de água (24 horas) consequência de o bambu ser um material altamente higroscópico.

Com relação a todos os ensaios físicos realizados para cada região do colmo, as diferenças encontradas foram muito pequenas, ou seja, nas regiões basais, intermediárias e do topo do colmo, das quais foram retiradas as ripas, praticamente não ocorreram diferenças quanto às propriedades físicas.

Estas sutis diferenças devem-se ao fato de as ripas terem sido retiradas das regiões mais externas, próximas à casca dos colmos, procedimento que praticamente homogeneizou a quantidade de fibras de todas as ripas, já que em todo o decorrer do colmo existe maior concentração de fibras nessas regiões.

CONCLUSÕES Após a análise dos resultados obtidos, verificou-se o comportamento do bambu G. angustifolia, ensaiado na forma de ripas laminadas.

De um modo geral, as propriedades físicas dessa espécie de bambu (massa específica aparente, estabilidade dimensional e absorção de água) mostraram valores próximos daqueles obtidos para madeiras.

Quando comparadas as propriedades físicas de corpos-de-prova obtidos das diferentes partes do colmo (base, meio e topo), não foram notadas diferenças significativas nos valores obtidos. Além disso, não foram observados padrões crescentes ou decrescentes desses valores da região basal até a região do topo dos colmos.

As diferenças nos valores obtidos, por outro lado, foram mais evidentes quando foram comparados corpos-de-prova obtidos de ripas com nó e sem nó.

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7 ARTIGOS SOBRE APLICAÇÕES 7.1 APLICAÇÃO DE BAMBU EM ESTRUTURAS: ESTUDO DE CASO SOBRE A ESTRUTURA DA EXPOSIÇÃO “O PAISAGISTA ROBERTO BURLE MARX” EM BRASÍLIA Frederico Rosalino da Silva1; Deise Aparecida Silva Souza2; Vitor Hugo Marçal3 RESUMO O presente trabalho apresenta os resultados de um projeto de construção de uma estrutura desmontável com a utilização de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus e conexões metálicas. Tal construção foi utilizada para uma exposição sobre os 100 anos do grande paisagista brasileiro Roberto Burle Marx que aconteceu nos meses de agosto a novembro de 2009 em Brasília/DF. O projeto teve início em março de 2009 quando uma arquiteta contratou a Bioestrutura Engenharia para executar uma cobertura de 240 m² para abrigar a exposição durante o período de 3 meses, sendo que, esta estrutura deveria ser em bambu, pois um dos pontos positivos para a liberação dos recursos por parte dos patrocinadores foi a utilização desse material. Para tanto, os técnicos da empresa ousaram projetar e construir uma estrutura totalmente desmontável, de modo que sua montagem não ultrapassasse 5 dias, pois seria montada em local de grande trânsito, e os recursos despendidos para a obra não incluíam a montagem de canteiro de obras, instalações provisórias e outros serviços que seriam inevitáveis caso a obra fosse executada totalmente “in loco”. As dificuldades encontradas durante o processo ocorreram devido ao pioneirismo da equipe técnica em relação ao projeto.

O mesmo foi dividido basicamente nas etapas de: elaboração do projeto, aquisição de material, pré montagem, montagem e desmontagem. O resultado final foi um grande sucesso com repercussão em todo o Distrito federal, contribuindo significativamente para a difusão do potencial do bambu como elemento estrutural, sustentável e ecologicamente correto na sociedade.

Palavras-chave: Bambu. Estruturas. Construção Ecologicamente Correta. Sustentabilidade.

ABSTRACT This paper presents the results of a project to build a demountable structure using bamboo Dendrocalamus giganteus and metal unions, for an exhibition of 100 years of the great Brazilian landscape architect Roberto Burle Marx that happened from August to November 2009 in Brasília. The project began in March 2009 when an architect hired Bioestrutura Engineering to perform a coverage of 240 square meters that housed the exhibition for a period of three months, and that this structure should be in bamboo, therefore, one of the strengths for releasing the funds had been sponsored by the use of this material. For this, the technicians of the company dared to design and build a structure completely removable, so that their assembly does not exceed five days, then, would be mounted in place of great traffic, and yet, the resources expended for work not included assembly of construction site and temporary facilities and other services that would be inevitable if the work was performed entirely on site.

There were many difficulties during the process, which was basically divided in 4 steps: project design, procurement of material, pre-assembly, assembly and disassembly. But the end result was a great success, having repercussions around the District Federal, contributing significantly to the spread in the community of the potential of bamboo as a structural element, sustainable and environmentally friendly.

Keywords: Bamboo. Structure. Environmentally Friendly Construction. Sustainable.

1 Engenheiro Civil, BIOESTRUTURA Engenharia Ltda. Telefone: (61) 9285-9277.

Site: <www.bioestrutura.com.br>. E-mail: <bioestrutura@bioestrutura.com.br>.

2 Engenheira Civil, MSc (UnB). Telefone: (61) 8142-7985. E-mail: <deiseassouza@gmail.com>.

3 Estudante de Engenharia Civil da Universidade de Brasília. Telefone: (61) 9261-2901.

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INTRODUÇÃO O bambu é uma planta muito comum no Brasil e em outros países do mundo, tais como Colômbia, Indonésia, e Índia. Esses países possuem a tradição de aproveitar as propriedades mecânicas dessa planta em estruturas na construção civil.

No Brasil, entretanto, as estruturas de bambu ainda possuem pouca aplicação na construção civil, se comparadas com à utilização de estruturas em concreto armado, estruturas metálicas, concreto protendido e estruturas de madeira. Em contrapartida, o bambu é um material de construção que atende aos requisitos de resistência; é um material flexível, leve e belo. Caracteriza-se por ter sua seção transversal em forma de seção tubular oca e baixa massa específica.

O mercado de tendas e coberturas desmontáveis para eventos no Brasil é dominado basicamente por sistemas metálicos, cuja montagem ocorre rapidamente em poucos dias e até mesmo em poucas horas. O desafio de executar uma estrutura desmontável utilizando o bambu como principal elemento estrutural é ancorado nas principais propriedades do material, tais como requisitos de leveza, praticidade, beleza, resistência e sustentabilidade que permitem a sua utilização para este fim.

A Bioestrutura Engenharia desenvolve uma série de estruturas desmontáveis em bambu e cobertura em lona branca, que são utilizadas em diversos eventos em Brasília e outros estados. O processo de fabricação da estrutura em estudo foi o que demandou maior esforço, tanto do ponto de vista técnico de projeto quanto na sua execução.

1 DESENVOLVIMENTO A solicitação feita pela arquiteta de Brasília Joana Tanure à Bioestrutra Engenharia para a construção de uma cobertura de 240 m² e vão livre de 10 m que abrigasse a exposição “100 anos de Burle Marx” durante um período de 3 meses foi recebida com grande satisfação pelos técnicos, que decidiram construir uma estrutura totalmente desmontável. Com isso, para efeito de planejamento das etapas do projeto, o mesmo foi dividido em 5 partes, elaboração do projeto, aquisição dos materiais, pré-montagem, montagem e desmontagem.

1.1 ELABORAÇÃO DO PROJETO A iniciativa da empresa de projetar e construir uma estrutura desta complexidade foi impulsionada principalmente pela paixão dos técnicos por estruturas em bambu. Sabia-se que haveria muitos desafios pela frente, mas as dificuldades foram maiores que as previstas.

Buscaram-se artigos técnicos de diversas origens onde pudéssemos embasar o dimensionamento da estrutura, tendo como principal inspiração um trabalho desenvolvido por Tim Martin Obermann e Ronald Laude (2003/2004), no qual se desenvolve uma união metálica de alta complexidade para a junção das peças de bambu, apresentando também os resultados de ensaios para a determinação da quantidade de barras necessárias para suportar determinado esforço.

Moreira e Ghavami (2009) avaliaram o comportamento de estruturas treliçadas em bambu comprovando ser adequada a sua utilização para este tipo de solução, contudo, sugerem que estudos devem ser aprofundados a fim de identificar o comportamento a longo prazo, tal com melhores formas de união das peças de bambu.

A partir das publicações estudadas, deu-se início ao processo de dimensionamento das estruturas, diâmetro das peças, espessura de parede, tubos e chapas metálicas e demais elementos que compuseram a estrutura.

183

1.1.1 Cálculo estrutural A análise estrutural é realizada por meio de modelos físicos, matemáticos e computacionais, que permitem comparar os resultados da análise com o comportamento real da estrutura.

Desta forma, foi realizada uma análise dos esforços atuantes nas barras da estrutura para avaliar o comportamento da mesma, a fim de permitir um dimensionamento otimizado e seguro.

A análise foi realizada utilizando o programa computacional SAP2000 v.10.0.7, da empresa Computer and Structures Ind. (CSI), cuja formulação numérica é baseada no Método dos Elementos Finitos (MEF).

Parâmetros de cálculo: 3

•

Massa específica: 800 kg/m

•

Peso específico: 8 kN/m

•

Seção circular

•

Diâmetro externo = 12,0 cm

•

Diâmetro interno = 10,0 cm

•

Treliça: sistema reticulado com ligações feitas por nós indeslocáveis.

•

Peso próprio;

3

Ação do vento (NBR 6123/88) - Figura 1 Ações atuantes: a) Peso próprio; b) Ação do vento: O cálculo desta forças foi obtido com o uso do programa VisualVentos (Universidade de Passo Fundo), que tem por objetivo a determinação das forças devidas ao vento em edificações de planta retangular e cobertura a 2 águas. (INPI No. 00062090).

Dados Geométricos: b = 10,74 m e a = 20,74 m

Figura 1 - Dimensões da estrutura para cálculo da carga vento

Foram realizadas quatro combinação de ações entre as diferentes cargas de vento e o peso próprio ao estado limite último de utilização. O Peso próprio da estrutura foi considerado ação permanente (Figura 2) e a ação do vento como ação variável indireta.

184

1.1.1.1 Resultados

Figura 2 - Estrutura indeformada (pórtico espacial).

Os resultados dos esforços axiais estão representados por meio da numeração dos nós em cada barra na Tabela 1 - Figuras 3 a 7.

Tabela 1 - Resultados dos esforços axiais em cada barra.

Barra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Esforço axial (kN) Comb. 1 34 -26 -26 34 -10 -16 34 -10 34 -26 -10 -10 -10 -10 -20 -20 -20 -20 0 0 0 0 0

Comb. 2 15 -10 -10 15 -15 -12 15 -15 15 -10 -9 -9 -9 -9 -5 -5 -5 -5 0 0 0 0 0

Comb. 3 19 -18 -18 19 -8 -15 19 -8 19 -18 -6 -6 -6 -6 -10 10 10 -10 -1 -3 -7 -3 -1

Comb. 4 5 -5 -5 5 -5 -8 5 -5 5 -5 -7 -7 -7 -7 -17 -10 -10 -17 -2 -6 -10 -6 -2

185

Figura 3 - Numeração das barras no plano y-z (Pórtico plano).

Figura 4 - Numeração das barras no plano x-z.

Figura 5 - Deslocamento da estrutura devido à ação do vento no plano y-z.

Figura 6 - Deslocamento da estrutura devido à ação do vento em 3D. 186

Figura 7 - Deslocamento da estrutura com contraventamento devido à ação do vento.

Após a avaliação estrutural da configuração pré-dimensionada do galpão, foi elaborado o detalhamento executivo da estrutura (Figuras 8 a 10).

Figura 8 - Pórtico principal, total de 4 unidades.

Figura 9 - Pórtico das extremidades, total de 2 unidades.

187

Figura 10 - Estrutura em 3D.

1.2 AQUISIÇÃO DE MATERIAL Foi prevista a utilização de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus, pois o dimensionamento nos conduziu a um diâmetro de 12 cm para as peças da tesoura, 16 a 18 cm para os pilares e 10 cm para as peças intermediárias que ligariam as tesouras. Não se optou por utilizar outras espécies como o Phyllostachys bambusoides ou o Phyllostachys pubescens, pois não existe disponibilidade de colmos do diâmetro desejado na região de Brasília e, como o prazo era curto, importar de outros locais não seria possível.

Para tanto, uma verdadeira operação foi montada para a colheita dos bambus. Diversas touceiras foram identificadas e escolhidas por terem um maior número de peças maduras e no diâmetro definido (Figura 11).

Houve dificuldade de encontrar colmos com o diâmetro desejado e retilíneo, visto que a estrutura demandava colmos sem tortuosidade e, considerando que a maioria das touceiras da região não são manejadas, não é simples encontrar bambu gigante com estas características (Figura 12).

11

12 Figura 11 - Uma das touceiras escolhidas para o corte.

Figura 12 - Colmos cortados já colocados na área de trabalho.

As uniões metálicas foram dimensionadas obedecendo aos esforços identificados no cálculo da estrutura, detalhadas em ambiente CAD e encaminhadas a empresa que confecciona estruturas metálicas. Posteriormente, as uniões metálicas receberam pintura eletrostática (Figura 13).

188

Figura 13 - Uniões metálicas após a fabricação.

1.3 PRÉ-MONTAGEM A pré-montagem ocorreu em espaço alugado, onde foi possível executar a junção das peças com o auxílio de ferramentas e gabaritos apropriados (Figuras 14 a 16). Para a fixação da conexão metálica ao bambu, utilizaram-se barras roscadas de diâmetro 3/8”.

A quantidade de barras em cada conexão foi definida em função dos esforços atuantes em cada peça; deste modo, foram utilizadas de duas a cinco barras por conexão metálica em média.

14

15 Figura 14 - Fixação das uniões metálicas com o auxílio de gabarito.

Figura 15 - Peças armazenadas para seguir para montagem.

Figura 16 - Pilares secando ao sol após aplicação de Stain.

189

A fim de identificar na prática a resistência da junção das uniões metálicas com o bambu, foram previstos alguns ensaios que seriam realizados no Laboratório de Engenharia Civil da Universidade de Brasília. Como os recursos para os ensaios eram limitados, foi possível realizar apenas o de tração (Figura 17). Os resultados obtidos se aproximaram de 6.500 kgf, com o rompimento das barras roscadas previamente à ruptura do bambu, o que demonstra que a estrutura estava dimensionada de forma adequada.

De acordo com a bibliografia consultada, os pontos de conexão são os mais importantes em testes de tração, pois a ligação entre o bambu e o sistema conectivo é um dos principais locais de falha. Pode-se perceber, pelo rompimento das 3 barras 3/8 (Figura 18) citadas anteriormente e a aparência final das fibras do bambu (Figura 19), que, mesmo sendo a força cisalhante uma das mais baixas resistências referidas, seus valores ainda são compatíveis com materiais convencionais e regulamentados.

17

18 Figura 17 - Ensaio de tração. Figura 18 - Rompimento das barras 3/8.

19

20

Figura 19 - Aparência das fibras do bambu pós rompimento. Figura 20 - Parte da estrutura montada.

Foi montada no local uma parte da estrutura, com o objetivo de verificar a estabilidade da tesoura, ou seja, verificar se a execução estava atendendo aos critérios de projeto (Figura 20).

190

1.4 MONTAGEM A estrutura foi fixada ao chão, em todos os pilares, com a utilização de cabos de aço 3/8”, sendo, também, utilizado o contraventamento, conforme projeto, com cabos de aço de 1/4” (Figuras 21 a 28).

21

22 Figura 21 - Processo de montagem. Figura 22 - Detalhe das uniões da cumeeira.

23

24 Figura 23 - Detalhe das uniões das peças da tesoura. Figura 24 - Detalhe das uniões.

25

26 Figura 25 - Parte interna da estrutura. Figura 26 - Parte interna da estrutura.

191

27

28 Figura 27 - Parte interna da estrutura, vista do pórtico das extremidades.

Figura 28 - Vista da estrutura coberta

1.5 DESMONTAGEM A desmontagem durou apenas um dia e meio, considerando o transporte das peças até o local de armazenagem. Portanto, a estrutura se apresentou como uma excelente opção para tendas desmontáveis.

CONCLUSÃO Devido ao curto prazo para se projetar a estrutura, alguns pontos no processo de dimensionamento não foram considerados. Deste modo, foram necessárias algumas pequenas alterações durante a montagem, tais como o aumento de ancoragens e contraventos com cabos de aço. Contudo, o resultado final da estrutura foi bastante satisfatório, do ponto de vista técnico e estético. No entanto, recomenda-se uma dedicação maior em todas as fases do projeto, mas principalmente no dimensionamento da estrutura e no plano de montagem, pois, pela experiência adquirida, constatou-se que a fase de planejamento é essencial para o sucesso de uma empreitada.

Acreditamos que o principal objetivo alcançado no projeto, além de abrigar a belíssima exposição, foi a apresentação do bambu como material estrutural para uma cidade que, apesar de grande, desconhece quase que totalmente as possibilidades do bambu como material de construção.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao vento em edificações. Rio de janeiro, 1988. 66 p.

MOREIRA, L. E.; GHAVAMI, K. Bamboo Space Structure. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON NON-CONVENTIONAL MATERIALS AND TECHNOLOGIES, 11., 2009, Bath. Anais… [S.l.: s.n.], 2009. p. 1-8.

OBERMANN, T. M.; LAUDE, R. Bambu: recurso sostenible para estructuras espaciales.

Medellín: Universidad Nacional de Colombia, 2003/2004. Proyeto de Investigación del Bamboo Space.

VISUALVENTOS. Programa Computacional. Disponível em: <http://www.ecivilnet.com/softwares/visual_ventos_efeitos.htm>. Acesso em: 2 abr. 2009.

192

7.2 ELEMENTO ESTRUTURAL EM BAMBU: APLICABILIDADE DO USO DE MATERIAIS SUSTENTÁVEIS NA CONSTRUÇÃO DE UM EQUIPAMENTO URBANO Flávio Fabrino Negrão Azevedo1; Pedro Costa Barbosa2 RESUMO O bambu vem sendo utilizado para fins estruturais, principalmente por culturas asiáticas, há séculos, devido a sua larga disponibilidade e facilidade de manuseio. Esse material, por ter uma excelente relação peso-resistência, é muito fácil de ser transportado e trabalhado dispensando maquinário pesado, mesmo para obras de civis de pequeno porte. A durabilidade do bambu após ser tratado e a facilidade de manejo reduzem o custo do processo construtivo e a manutenção, cooperando para atingir a sustentabilidade do projeto. Com o objetivo de estudar a aplicabilidade e viabilidade desse material, foi proposta a construção de um abrigo para pontos de ônibus utilizando o bambu, como elemento estrutural, associado a conectores construídos com materiais de baixo impacto ambiental. A estrutura construída em uma comunidade carente de Belo Horizonte, Vila Cafezal, demonstrou o potencial do bambu, sendo uma solução viável, de baixo custo e fácil execução.

Palavras-chave: Bambu. Materiais Sustentáveis. Estrutura.

ABSTRACT The bamboo has been used for structural purposes, especially by Asian cultures for centuries because of its wide availability and ease of handling. This material, having an excellent strength to weight ratio, it is very easy to be transported and worked without requiring heavy machinery, even for civil works of small businesses. The durability of bamboo after being treated and ease of management reduces the cost of the construction process and maintenance, working to achieve sustainability. Aiming to study the applicability and feasibility of this material, it was proposed to build a shelter for bus stops using bamboo as a structural element, associated with connectors built with sustainable materials. The structure was built in a poor community of Belo Horizonte, Vila Cafezal, demonstrated the potential of bamboo, and a viable, low cost and easy implementation.

Keywords: Bamboo. Sustainable Materials. Structure.

INTRODUÇÃO A sociedade atual experimenta um aumento na demanda de desenvolvimento e utilização de soluções construtivas sustentáveis. A busca por materiais renováveis e a criação de técnicas executivas para utilizá-los são grandes desafios a serem enfrentados pela sociedade atual. Unindo facilidade de manejo, alta produtividade e propriedades mecânicas adequadas, o bambu emerge nesse contexto como um material de grande viabilidade para fins estruturais.

Essa gramínea, por apresentar grandes taxas de produção de biomassa, quando comparada com espécies arbóreas, pode ajudar a diminuir a pressão extrativista ilegal que assombra as florestas nativas e em regeneração no Brasil, problema esse agravado pelo aquecimento do mercado madeireiro aliado às dificuldades de fiscalização do setor.

1

Graduado em Arquitetura e urbanismo, mestrando em Engenharia Civil, professor da Universidade FUMEC e coordenador do projeto de extensão Veículo do Saber.

2 Graduando em Engenharia Ambiental da Universidade FUMEC e bolsista pesquisador do projeto de extensão Veículo do Saber.

193

Devido à grande variabilidade específica encontrada entre os bambus, esses podem ser encontrados em vários ecossistemas, tolerando um grande leque de temperaturas e níveis de pluviosidade. Esses argumentos demonstram não somente a larga disponibilidade do material, mas também a proximidade do recurso vegetal ao local de construção, reduzindo custos e impactos ambientais referentes ao transporte.

O presente trabalho tem como principal objetivo propor, através de um estudo de caso, uma solução sustentável para a construção de um abrigo de ponto de ônibus. Esta pesquisa é fruto do trabalho desenvolvido no projeto de extensão intitulado Veículo do Saber3. Pretendese, através destes estudos fomentar o uso do bambu como elemento construtivo, investigando a viabilidade e aplicabilidade de um material ainda pouco utilizado para fins estruturais no Brasil.

1 DESENVOLVIMENTO O projeto aqui proposto visa a construção de um abrigo para ponto de ônibus constituído por materiais de baixo impacto ambiental como ilustra a Figura 1. A estrutura desse equipamento é composta por bambus, conectores, telhas e elementos metálicos. Os materiais estudados e utilizados na execução do projeto serão apresentados e caracterizados ao longo do texto.

O abrigo projetado pode ser subdivido em três elementos estruturais sendo duas treliças laterais e a cobertura, como indicado na Figura 2. As laterais, dispostas paralelamente, dão suporte à estrutura da cobertura e a duas peças transversais que auxiliam no equilíbrio estrutural do conjunto.

O lugar escolhido para receber a estrutura foi uma pequena praça localizada no interior da Vila Cafezal, comunidade carente localizada na região sul de Belo Horizonte. A escolha desse local foi fundamentada na demanda da população local, que não contava com qualquer tipo de proteção enquanto esperava pelo transporte coletivo, e também pela proximidade da oficina utilizada como base para a execução do projeto.

1

2 Figura 1 – Modelo tridimensional mostrando a estrutura proposta.

Figura 2 – Esquema da treliça e seus componentes.

1.1 MATERIAIS UTILIZADOS Os materiais necessários à construção do abrigo para ponto de ônibus foram foco deste estudo, que procurou identificar seus graus de sustentabilidade, fazendo uma análise de ciclo de vida (ACV) dos mesmos. A matéria-prima bambu e os elementos de ligação utilizando material reciclado receberão maior atenção neste estudo, sendo os únicos a passarem pela ACV. Os elementos metálicos utilizados na interfase entre o bambu e o material reciclado serão apenas brevemente descritos e suas aplicações demonstradas. ____________ 3

Projeto de extensão vinculado ao curso de Arquitetura da Universidade FUMEC com apoio da FAPEMIG, que desenvolve trabalho de capacitação de pessoas no campo da marcenaria e carpintaria em unidades produtivas localizadas em aglomerados urbanos.

194

1.1.1 Bambu Para a execução do projeto proposto, foi determinada a utilização de varas de bambu da espécie Phyllostachys aurea. Essa decisão teve como fundamento as propriedades mecânicas (Tabela 1) e dimensões adequadas para o projeto, além da grande disponibilidade de matériaprima na região metropolitana de Belo Horizonte, diminuindo assim o impacto gerado pelo transporte desta matéria-prima até o local de destino.

Tabela 1 – Comparação entre as resistências do Phyllostachys aurea e de outras espécies mais utilizadas.

Resistência (Mpa) Tração Compressão Cisalhamento

Phyllostachys aurea 272,40 4,64 79,86

Dendrocalamus giganteus 115,80 3,11 78,79

Guadua angustifolia 147,10 3,37 -

Fonte: Cruz, 2002.

Essa espécie exótica no Brasil é nativa no sudeste asiático. Tolerante a varias condições climáticas, ela é capaz de se desenvolver muito bem tanto em regiões tropicais quanto temperadas, e é extremamente agressiva quanto à ocupação territorial.

De rizoma do tipo leptomorfo, o Phyllostachys aurea coloniza o solo distribuindo-se em bambuzais alastrantes, formando florestas como a da Figura 3. O bom espaçamento entre as regiões basais dos bambus, local do corte dessa espécie, possibilita condições ideais para a coleta de varas contribuindo também para um manejo adequado do bambuzal.

Figura 3 – Paisagem do interior de um bambuzal de Phyllostachys aurea.

Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Devido às citadas características ecológicas da espécie, deve-se ter cautela ao iniciar o plantio de um bambuzal. Faz-se necessária a adoção de medidas preventivas quanto ao alastramento desordenado da cultura e à perda de solo causada pela erosão laminar.

Sem estes cuidados, o local cultivado e suas adjacências podem testemunhar a diminuição da biodiversidade na fauna e florística, redução da disponibilidade do solo produtivo, geração de sedimentos e deposição destes em drenagens à jusante, assoreando corpos d’água.

A altura dos colmos desta espécie varia em média entre 6 a 12 m, com diâmetro apresentando valores que variam entre 2 e 7 cm. Sua coloração é esverdeada quando a vara ainda é jovem, recebendo tons amarelados enquanto envelhece.

O comprimento dos seus internódios aumenta da base para o topo, fazendo com que as regiões basais e intermediárias sejam as preferidas para utilização em estruturas. Para essa finalidade, o bambu deve ser obrigatoriamente tratado, garantindo com isso uma maior durabilidade e resistência da peça.

195

1.1.2 Conectores Uma das principais dificuldades de se trabalhar com o bambu é a tendência a fendilhamento das varas, como mostra a Figura 4. A inexistência dos raios medulares encontrado nas madeiras fragiliza os colmos do bambu nas seções paralelas às suas fibras, intensificando assim a possibilidade de ocorrência desta patologia. "O bambu não resiste às pregações, devido sua constituição ser basicamente composta por fibras paralelas muito longas, com densidade específica muito alta, principalmente nas paredes externas, com grande tendência ao fendilhamento” (CARDOSO JUNIOR, 2000, p. 29).

Figura 4 – Fenda no sentido longitudinal da vara ocasionada pela compressão normal às fibras.

Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Para minimizar esse efeito, foram desenvolvidos modelos de conectores para fazer união entre as varas de bambu. Esses elementos de ligação distribuem, de forma mais homogênea, os esforços sobre os colmos quando comparados às uniões feitas com parafusos e/ou pregos Os conectores têm como base estrutural pequenos prismas retangulares de placas recicladas de tubo de pasta dental (PR). Esse material, devido à sua composição, é capaz de fornecer a rigidez necessária e ainda apresentar maleabilidade suficiente para a construção dos conectores.

Essas placas são constituídas de alumínio e polietileno (materiais com pequenas taxas de degradabilidade), obedecendo à razão de 25% e 75% em volume, respectivamente. Com esta proporção entre metal e plástico, a PR apresenta características interessantes para a utilização nos conectores tais como grande durabilidade, leveza, impermeabilidade, resistência a agentes químicos e alta resistência físico-mecânica. Outra propriedade interessante do material é possuir maleabilidade quando aquecido e ser facilmente cortado, reduzindo custos, tempo e complexidade construtiva.

O arranjo arquitetônico da estrutura projetada demanda a utilização de três tipos de conectores: Sanduíche, Cantoneira U e Cantoneira L. O conector sanduíche é utilizado para unir duas varas de bambu localizadas em um mesmo plano. Ele é composto por duas placas PR de 8,0 mm de espessura, paralelas e parafusadas uma à outra, abraçando as extremidades das varas a serem ligadas (Figura 5). Os espaços dentro do conector não ocupados pelo bambu podem ser preenchidos reutilizando espuma de EVA de alta densidade, ou materiais com características mecânicas parecidas.

Figura 5 - Conector sanduíche. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

196

O preenchimento com espuma é responsável por adicionar resistência à peça, restringindo o movimento das varas dentro do conector sob esforços solicitantes e aumentando a área de contato com o bambu, além de proporcionar maior precisão na montagem das varas de bambu, ao impedir movimentações excessivas das mesmas no momento do aparafusamento.

Quando há a necessidade de se conectar varas pertencentes a mais de um plano, é utilizado o conector cantoneira U como indicado na Figura 6. O processo construtivo desse conector consiste em moldar a PR, com espessura de 8,0 mm, até essa atingir uma forma em “U”, aquecendo a PR e sujeitando-a a um molde, sob pressão. Ao objeto resultante deste processo, são fixadas braçadeiras metálicas de rosca infinita (esse componente será apresentado no próximo item), utilizando-se rebites de tipo POP acrescidos de uma arruela para reduzir a “folga” no conjunto.

Figura 6 – Configurações do conector cantoneira em U. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

A inserção da braçadeira metálica visa o aprimoramento do conector cantoneira estudado no primeiro estudo de caso, permitindo novas composições geométricas e melhor desempenho construtivo (tempo de execução e durabilidade).

Para a fixação da estrutura à fundação, foi projetado o conector cantoneira L, utilizando placas recicladas com espessura de 10 mm para suportar melhor os esforços solicitantes que conduzem a carga aplicada na estrutura ao solo, como ilustram as Figuras 7 e 8. Para adquirir a feição de um perfil L, a placa reciclada de tubo de pasta dental (PR), aproveitando-se da plasticidade do material, passa por um processo de dobramento.

7

8

Figura 7 – Conector Cantoneira ” L” utilizado para a fixação do abrigo. Figura 8 – fixação do bambu na cantoneira. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Entretanto, mesmo sendo maleável, a PR apresenta durante o seu dobramento fissuras na matéria-prima de composição da placa, reduzindo a resistência da peça. Essa patologia indesejável é combatida realizando-se um reforço, com a utilização do resíduo sólido originado no corte das placas recicladas, recompondo as fissuras como um elemento de solda. Esse processo será detalhado posteriormente.

197

1.1.3 Telhas As telhas utilizadas no abrigo possuem exatamente a mesma composição das placas recicladas citadas anteriormente. A diferença está apenas no formato ondulado das telhas.

1.1.4 Elementos Metálicos Objetivando conter o excesso de flexibilidade entre as peças das treliças laterais e a estrutura do teto, foram utilizados cabos de aço para fazer o contraventamento na estrutura.

Para tensionar o sistema, foram usados esticadores para cabos como o que é mostrado na Figura 9.

Além dos componentes do contraventamento, foram utilizadas outras peças metálicas no abrigo. Materiais como braçadeiras, parafusos, arames e rebites são empregados em lugares como os conectores sanduíche e cantoneira e na fixação da estrutura à fundação. As peças utilizadas são quantificadas na tabela abaixo (Tabela 2).

Por não serem de origem renovável, portanto indo contra a filosofia do projeto, a utilização desses objetos foi extremamente restrita a pontos onde não foram encontradas alternativas mais sustentáveis. Entretanto, a não utilização desses artefatos inviabilizaria a construção da estrutura proposta.

Figura 9 – Esticador para cabos de aço. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Tabela 2 – Quantitativo de elementos metálicos.

Descrição Arame recozido - rolo 50 m Cabo de aço - 3/22 Esticador - 3/16 Pregos 20 x 20 - Pacote 500 g Rebite Pop 508 Parafuso 1/4 x 2 - com porca e arruela Parafuso 3/16 X 4 C/P e AR Braçadeira metálica com rosca infinita 3851

Quantidade 1 10 6 1 20 20 20 20

Unidade unid. m unid. unid. unid. unid. unid. unid.

1.1.5 Elementos Diversos A construção do abrigo ainda demanda elementos distintos aos apresentados anteriormente. Esses são responsáveis pela proteção de pontos sensíveis na estrutura, geralmente decorrentes de situações de atrito entre um elemento metálico e bambu ou PR. O principal material desse grupo é a borracha de câmara de ar reutilizada. Tiras desse material foram enroladas nas varas de bambu, no contato dessas com os elementos metálicos e conectores. Essa ação tem como objetivo proteger o bambu evitando afundamentos na sua superfície devidos ao esforço de compressão, e também maior abrasividade na ligação entre as varas e os conectores.

Outros materiais necessários à construção do abrigo foram fita adesiva isolante para fixar as tiras de câmara de ar nos colmos e espaçadores de borracha usados na estrutura da cobertura.

198

1.2 ANÁLISE DO CICLO DE VIDA A avaliação dos impactos ambientais gerados para disponibilizar os materiais necessários à obra é um ponto fundamental para determinar o quão sustentável é um projeto.

O desenvolvimento de um produto sustentável não pode se basear apenas em um falso marketing que faz uso de termos politicamente corretos. Portanto, a análise deste material trará como referência o trabalho de Manzini e Vezzoli (2005), que alertam para a importância de se conhecer todo o ciclo de vida do produto. Segundo estes autores: O conceito de ciclo de vida, aqui mencionado, refere-se às trocas entre o meio ambiente e o conjunto dos processos que acompanham o “nascimento”, “vida” e a “morte” de um produto, que é interpretado considerando a relação entre os fluxos de matéria, energia e emissão das atividades que o acompanham durante toda sua vida (MANZINI, VEZZOLI, 2005, p. 91).

A análise do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta adequada para ponderar a sustentabilidade de um empreendimento, já que considera os impactos desencadeados em todas as fases testemunhadas pelos materiais avaliados. Como listado por Lima (2006, p. 26), essas fases são: 1. extração da matéria-prima; 2. fabricação do produto; 3. embalagem e distribuição; 4. uso / reuso / manutenção; 5. descarte / reciclagem / gerenciamento de resíduos.

O referido autor propõe uma metodologia de análise de ciclo de vida de caráter qualitativo e de rápida aplicação, mas capaz de nortear a escolha de componentes e processos construtivos, principalmente em nível de projeto básico.

A avaliação consiste em classificar questões fundamentais relativas ao desempenho ambiental do material em todas as fases citadas anteriormente usando uma escala qualitativa, como: Ruim, Regular e Bom. Os resultados da análise são apresentados de forma gráfica em um quadro, onde as ponderações qualitativas Ruim, Regular e Bom são representadas pelos caracteres “X”, “-“ e “0” respectivamente. Ao final da análise, é possível ter um panorama amplo do desempenho ambiental do produto.

Utilizando-se a metodologia apresentada por Lima (2006) foi realizada a ACV do bambu e da placa reciclada (PR). Esse esforço é justificado pela necessidade de se conhecer o desempenho ambiental dos materiais utilizados no projeto, para verificar o grau de sustentabilidade da estrutura e subsidiar melhorias quanto ao seu desempenho global.

Os elementos metálicos não foram contemplados no processo de análise do ciclo de vida por somarem uma grande quantidade de componentes. Dessa forma, a aplicação da metodologia de avaliação desvirtuaria o foco deste trabalho. Entretanto, a geração dessas informações é de grande valia para minorar os impactos ambientais causados pela estrutura e deve ser foco em estudos futuros.

1.2.1 ACV Bambu O objeto desta análise é uma vara de bambu tratado por queima com maçarico a gás. O bambu é composto por fibras vegetais de origem renovável, a sua extração não gera impactos significativos, caso feita de forma apropriada.

Os primeiros impactos no ciclo de vida dessa gramínea ocorre na etapa “Transporte 1”, que neste caso representa o transporte do bambu do sítio de extração até a área de beneficiamento. Este é feito através de um veículo automotor, que é, portanto, passível de produção de gases estufa decorrentes da queima de combustíveis fósseis. Há também a 199

possibilidade de contaminação do solo por óleos lubrificantes liberados por vazamento nos automóveis ou na sua manutenção e lavagem.

Entretanto, esses impactos foram caracterizados como de baixa importância, já que a distância percorrida neste transporte é inferior a 100 km e o volume de óleo disponível é relativamente baixo.

No processo de fabricação, são utilizados para o tratamento do bambu gás butano e diesel. Ambos são materiais não renováveis e são geradores de impactos na atmosfera, solo, e água. Esses impactos foram considerados medianos devido ao volume desses materiais utilizados por vara.

Apesar de ser um material de origem basicamente natural, as varas de bambu tratado causam impactos no meio ambiente. Mesmo sendo leves e pontuais, esses impactos não devem ser negligenciados, até porque isto pode representar possibilidades de melhoria no seu processo produtivo.

A análise gráfica e qualitativa do desempenho ambiental da vara de bambu é apresentada no Quadro 1.

Quadro 1 – Quadro de avaliação do ciclo de vida de uma vara de bambu tratada.

Itens analisados / fases Matéria-prima de fonte renovável ou não-renovável Impacto ambiental da Extração da matéria-prima Utilização de energia elétrica Utilização de água Emissão de poluentes na água Emissão de poluentes no ar Emissão de poluentes no solo Montagem / Desmontagem do(s) produto(s) Durabilidade / Necessidade de manutenção Distribuição Geográfica do produto Reciclabilidade / Reutilização Biodegradabilidade / Impacto ambiental da deposição

Obtenção de Processo de Transporte 1 Transporte 2 mat.-prima fabricação

Utilização / Reutilização

0

0

0 0 0

0 0

0 0

0 0

0

0 0

0

0

-

0

0

0

0 0

0

0 0

0

0 0

0 0 0

0

0

0

1.2.2 ACV Placa Reciclada Como exposto anteriormente, a Placa Reciclada é composta por uma mistura de polietileno e alumínio; portanto, para realizar a sua ACV, deve-se considerar separadamente o ciclo de vida de cada componente. A análise do ciclo de vida da placa é o resultado da associação dos resultados da análise dos seus componentes.

A PR analisada é um material reciclado e reciclável, composto apenas por metal e plástico, 25% e 75% respectivamente, matérias-primas não renováveis. O material reciclado é proveniente do refugo fabril de tubos de creme dental, portanto de acordo com Manzini e Vezzoli (2005), são recursos secundários e recuperados em um momento pré-consumo4, havendo o reaproveitamento da matéria-prima, que corresponde a uma redução do volume de insumos necessários à produção. ____________ 4

Os recursos pré-consumo são constituídos de descartes, refugos, ou excedentes gerados durante a produção industrial.

200

Descarte / Reciclagem

0

A placa estudada é confeccionada pela Ecotop Indústria e Comércio LTDA, localizada no distrito paulista de Barueri. O processo produtivo da placa é simples, não despendendo muita energia elétrica. As aparas dos tubos são trituradas e misturadas à água, formando uma solução heterogênea que é derramada em formas. Então, esse material tem a sua temperatura elevada a 180°C e depois é prensado em uma extrusora. Neste procedimento não ocorre qualquer tipo de emissão de poluentes no ar ou na água. A totalidade do material reprovado pelo controle de qualidade volta ao início da linha de produção sendo novamente triturado, caracterizando assim uma reciclagem de anel fechado5.

Os materiais componentes da placa não são biodegradáveis; entretanto, nem o polietileno nem o alumínio são contaminantes, se dispostos da maneira correta.

A PR, após utilizada, pode ser novamente processada em um ciclo de anel fechado, voltando a ser uma nova placa. No entanto, observa-se uma limitação que consiste no impedimento da transformação deste material em novos produtos. Isto ocorre devido à dificuldade na separação das duas matérias-primas existentes em sua composição.

No ciclo de vida do uso deste produto, o ponto negativo é a grande distância entre a fábrica, em Barueri, SP, e o destino final, na grande região metropolitana de Belo Horizonte, sendo que seiscentos quilômetros, aproximadamente, separam essas duas cidades. O transporte do material é realizado por caminhão movido a diesel, cuja queima emite quantidades consideráveis de óxidos de carbono e enxofre, poluidores da atmosfera.

Seguindo as diretrizes estabelecidas na pesquisa de Lima (2006) o quadro de desempenho ambiental da PR foi construído a partir da análise de vários itens relacionados ao ciclo de vida do produto. Estes itens estão relacionados e sintetizados no Quadro 2, abaixo.

O quadro de avaliação da PR nos revela um desempenho ambiental favorável à utilização do produto, justificado pela predominância de parâmetros avaliados como “Bom” (caractere “0”). Entretanto, a análise do produto apresenta itens representados pelo símbolo “-“, destacando pontos com potencial de melhoria no processo produtivo, principalmente quanto ao gasto energético e de água. Os pontos críticos deste produto são destacados pelo “X” e são referentes à constituição química da matéria-prima e à significativa distância que separa os locais de produção e de utilização.

Quadro 2 – Quadro de avaliação do ciclo de vida de uma Placa Reciclada.

Itens analisados / fases Matéria-prima de fonte renovável ou não-renovável Impacto ambiental da Extração da matéria-prima Utilização de energia Utilização de água Emissão de poluentes na água Emissão de poluentes no ar Emissão de poluentes no solo Montagem / Desmontagem do(s) produto(s) Durabilidade / Necessidade de manutenção Distribuição Geográfica do produto Reciclabilidade / Reutilização Biodegradabilidade / Impacto ambiental da deposição

Obtenção de mat-prima

Transporte 1

Processo de fabricação

Transporte 2

Utilização / Reutilização

x

Descarte / Reciclagem x

0 0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0

0 0

x 0 x

____________ 5

Entende-se por reciclagem de anel fechado um sistema em que os materiais recuperados são utilizados no lugar de materiais virgens.

201

1.3 PROCEDIMENTOS EXECUTIVOS A execução do projeto foi realizada em três etapas, sendo elas: 1. preparação do bambu (coleta e tratamento); 2. preparação dos conectores; 3. instalação do equipamento.

Os procedimentos metodológicos utilizados em cada momento da construção do abrigo são descritos detalhadamente a seguir.

1.3.1 Preparação do Bambu Os bambus utilizados na execução do projeto em estudo foram coletados no Vale do Mutuca localizado na região noroeste do município de Nova Lima, Minas Gerais. A coleta foi realizada no dia três de julho do ano de 2009, durante o período seco da região. Essa época do ano foi escolhida por apresentar condições ideais à colheita, pois o seu baixo teor de umidade contribui para a perda gradativa do excesso de água contido no interior do bambu, facilitando seu corte e tratamento.

A seleção das varas a serem cortadas seguiu parâmetros como diâmetro mínino (∅ ≥ 40,0 mm), linearidade, e maturidade das varas, como ilustra a Figura 10. Esses parâmetros foram escolhidos visando otimizar o processo construtivo, com ganhos na redução do volume de rejeitos gerados e agilidade no próprio processo construtivo.

O tratamento dedicado às varas iniciou-se logo após o seu corte, quando estas foram deixadas escoradas nas varas próximas não cortadas, em posição ortogonal ao solo, separadas deste por uma base de madeira como se mostra na Figura 11. Desta forma, as varas iniciam o processo de secagem de forma mais homogênea, evitando patologias ao longo do resto do processo.

10

11

Figura 10 – Linearidade das varas selecionadas. Figura 11 - Inicio do processo de desidratação. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Três semanas após o corte, as varas foram recolhidas do bambuzal e transportadas a um galpão, onde passaram pela parte final do tratamento, através da queima de seus colmos.

Esse procedimento é de fundamental importância para evitar ataques de insetos e aumentar a resistência final da peça.

A operação consiste em remover o excesso de água e amido da vara através do direcionamento repetitivo de um foco pontual de calor, neste caso um maçarico, por curtos períodos de tempo. Esse procedimento deve ser executado ao longo de todo comprimento da vara, até que essa obtenha coloração amarelada como mostra a Figura 12.

202

Após receber o tratamento final, as varas de bambu foram identificadas e cortadas nos comprimentos especificados pelo projeto, como se vê na Tabela 3.

As peças numeradas receberam então marcações nos pontos onde seriam abraçadas pelos conectores e braçadeiras de rosca infinita. Nos locais demarcados, foram instaladas tiras de câmaras de ar reaproveitadas, visando proteger a superfície do bambu, conforme se vê na Figura 13.

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13

Figura 12 – Processo de tratamento por queima do bambu. Figura 13 – Proteção de borracha envolvendo o colmo ligado ao conector. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Tabela 3 – Medidas e quantidade de varas necessárias à construção do abrigo.

Estrutura Treliças Longarinas Cobertura

Comprimento (mm) 210 220 230 210 210

Quantidade (unid.)

6 2 2 2 4

1.3.2 Preparação dos Conectores Serão abordados, a seguir, separadamente, os processos produtivos dos três tipos de conectores necessários à construção do abrigo.

1.3.3 Conector Sanduíche Este conector é o que apresenta maior facilidade construtiva, já que consiste basicamente em apenas duas placas de PR parafusadas uma à outra. A sua construção é iniciada com o corte das placas recicladas considerando as especificações do projeto, determinadas por módulos da dimensão final da placa de 220 x 110 cm. Neste caso foram utilizadas placas de 10 x 20 cm e 20 x 20 cm. Este corte foi executado utilizando-se uma serra elétrica manual (makita), mas, em situações onde há limitações no uso de energia elétrica, a serra pode ser substituída por uma cegueta, adicionando assim as penalidades no tempo de execução.

Para finalizar a produção deste conector, foram feitos furos nas placas destinados à passagem dos parafusos. Essa tarefa foi realizada utilizando-se moldes para indicação dos pontos a serem perfurados, proporcionando padronização e agilidade na produção dos conectores. Os furos foram executados com o auxílio de uma furadeira de mão e brocas para madeira.

203

1.3.4 Conector Cantoneira “U” Como já apresentado anteriormente, este conector é composto por dois elementos, a PR e a braçadeira metálica. No procedimento construtivo deste componente, esses dois materiais são preparados separadamente e unidos ao final do processo utilizando rebites POP ou parafusos com porcas e arruelas.

Para a confecção do corpo do conector cantoneira “U”, a placa reciclada deve ser moldada para assumir uma configuração de perfil “U”. Para chegar-se a esse resultado, o material é aquecido com maçarico a gás e posicionado em uma forma de madeira, onde é moldado como ilustra a Figura 14.

Figura 14 – processo construtivo do conector cantoneira U. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Após ser retirada do molde, a peça recém modelada e ainda quente é sujeita a um banho com água corrente e fria, atribuindo ao conector a rigidez necessária.

O conector é finalizado fixando, ao corpo do mesmo, a braçadeira metálica de rosca infinita. Para tal, esta teve de ser perfurada possibilitando a passagem do rebite e a ancoragem deste à braçadeira como mostra a Figura 15. Os furos foram feitos com o auxílio de uma furadeira de mão equipada com brocas para metais, com dimensões ligeiramente menores do que o diâmetro dos rebites a serem utilizados, conforme ilustrado na Figura 16.

15

16 Figura 15 – Perfuração da braçadeira. Figura 16 – Fixação do rebite ao conector.

Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

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1.3.5 Conector Cantoneira “L” A fabricação do conector cantoneira “L” é iniciada com o corte de placas de 20 x 20 cm de PR. O pó resultante do corte é recolhido e guardado, ele será utilizado mais adiante na linha produtiva como elemento de solda.

Após o corte das placas, uma das faces das placas é riscada, dividindo a peça ao meio e sinalizando o local que será determinado como o eixo do dobramento. Com o auxilio de pregos, a parte superior da placa cortada é fixada a um paralelepípedo de madeira que dará suporte ao conector durante o momento da dobra.

Inicia-se, então, o aquecimento da placa reciclada utilizando como fonte de calor um maçarico alimentado a gás como ilustra a Figura 17. O tipo de maçarico usado é capaz de fornecer somente uma fonte pontual de calor, concentrando toda a energia térmica sobre uma área a ser dobrada.

Após cinco minutos de aquecimento, a placa reciclada já possui um nível de plasticidade que permite ser manualmente dobrada como mostra a Figura 18. São necessários golpes de martelo para finalizar a dobra e deixar as faces do conector ortogonais.

Neste ponto, são observadas rupturas de tração na superfície superior da peça, reduzindo a sua capacidade de resistir a esforços. Faz-se, então, necessário o reforço da região, utilizando como elemento de solda o pó residual do corte das placas separado anteriormente. O processo de solda utilizando o pó consiste em distribuí-lo em uma camada homogênea, com espessura aproximada de 10 mm, sobre a cicatriz da placa, e aquecer esse material até a sua total fundição, como ilustrado na Figura 19. A peça é então submetida a um fluxo de água fria, consolidando a solda e maximizando a sua resistência, como mostra a Figura 20.

17

18

Figura 17 – Aquecimento da PR presa ao bloco de madeira. Figura 18 – Dobramento manual revelando fissuras superficiais. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

19

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Figura 19 – Fundição do material residual à placa. Figura 20 - Resfriamento a água da superfície soldada. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

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1.4 INSTALAÇÃO DO EQUIPAMENTO O processo de execução do projeto proposto é iniciado com a fase de preparação do canteiro de obra. Nesse momento, os elementos construtivos são separados quanto a sua tipologia e dispostos de modo a facilitar a identificação e o acesso a todas as peças. Esta fase é concluída com a marcação dos locais de fixação da estrutura ao substrato, para locação dos conectores cantoneiras “L”.

As primeiras estruturas a serem construídas são as treliças laterais. Como essas peças apresentam simetria, os procedimentos metodológicos necessários à sua construção são iguais.

Primeiramente, as únicas varas ortogonais desse arranjo são unidas, pelos seus extremos, utilizando um conector sanduíche, com dimensões 10 x 20 cm, como indicado pela Figura 21. As duas peças de PR do conector são unidas por parafusos que perpassam as placas e o bambu. Esses componentes são presos por porcas, antecedidas por arruelas. O momento da aplicação de torque aos parafusos fixadores do conector requer muita cautela, na tentativa de evitar o fendilhamento da vara que pode ser ocasionado pela excessiva compressão perpendicular às fibras do bambu. O torque deve ser apenas o suficiente para deixar o sistema (conector e varas) estável.

A próxima peça a ser montada é uma vara diagonal em relação às duas já instaladas.

Isto está ilustrado na Figura 22. Essa vara de bambu tem sua extremidade superior acoplada a um conector sanduíche de 20 x 20 cm, e sua extremidade inferior é presa a um conector cantoneira “L”.

21

22

Figura 21 – Instalação do conector sanduíche ligando as duas primeiras varas. Figura 22 – Instalação do conector sanduíche na parte superior da treliça. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

A quarta peça a ser montada fica apoiada transversalmente à composição triangular, proporcionando um aumento na rigidez estrutural da treliça, indicado na Figura 23. Essa vara é conectada exclusivamente por braçadeiras metálicas, instaladas nos pontos de interseção com as outras varas como pode ser visto nas Figuras 24 e 25.

Figura 23 – Instalação da quarta peça, transversal às outras. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

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24

25

Figura 24 - Utilização da braçadeira metálica e parafuso para união das varas. Figura 25 – Vara transversal presa ao conector cantoneira "U" pela braçadeira. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

A montagem da treliça lateral é finalizada, após a conexão da quinta vara ao conjunto. O topo desta peça intercepta a última vara instalada e a sua parte inferior é fixada ao substrato através de um conector cantoneira “L”, como aparece na Figura 26.

Figura 26 – Instalação da última peça da treliça. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Com a finalização da montagem das treliças, inicia-se o procedimento de fixação das mesmas à fundação, que, neste caso, é representada por um piso de concreto de 10 cm de espessura já existente no local escolhido para a instalação do abrigo. Para a fixação dessas peças são utilizados chumbadores do tipo Parabolt, ilustrados na Figura 27, que ligam todos os conectores cantoneiras “L” (Figura 28) ao piso de concreto.

27

28

Figura 27 – Parabolts utilizados para o chumbamento. Figura 28 – Posicionamento do conector cantoneira L para a sua fixação. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

207

O próximo passo no processo construtivo do abrigo é a instalação das varas longitudinais de interligação entre as treliças laterais. Essas são fixadas às varas traseiras das treliças utilizando novamente as braçadeiras associadas a parafusos, e presas por arruelas e porcas, como indica a Figura 29.

Figura 29 – Longarinas traseiras fazendo a ligação entre as duas treliças.

Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

Nesse momento, a estrutura está pronta para receber o telhado do abrigo. A construção da cobertura é feita no nível do solo, unindo-se as varas de bambu às telhas de placa reciclada, com os conectores compostos por braçadeiras metálicas e parafusos, como se vê na Figura 30. A estrutura da cobertura é então deitada sobre as varas superiores das treliças (Figura 31), e fixada a essas por braçadeiras metálicas.

30

31 Figura 30 – Esquema de fixação das telhas. Figura 31 – Instalação da cobertura.

Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

A última parte do processo construtivo do abrigo é o contraventamento da parte superior e fundos da estrutura. Dois cabos de aço tensionados são cruzados, formando um “x” sob as telhas, e outros dois transversais ao plano de fundo do abrigo. Estes têm um dos seus extremos ligado a uma braçadeira na parte frontal do abrigo, como ilustra a Figura 32, e o outro preso aos conectores sanduíche superiores traseiros, como se pode ver na Figura 33. Após estarem ancorados, os quatro cabos de aço são tensionados homogeneamente através de esticadores, pondo fim à construção do abrigo proposto.

208

32

33

Figura 32 – Tensionador e cabos presos à vara pela braçadeira metálica. Figura 33 – Ponta do cabo do contraventamento ancorada em um conector. Fonte: Negrão Fotografia, jul. 2009.

2 RESULTADOS E ANÁLISE A aplicação da técnica construtiva e dos materiais aqui apresentados possibilitou a execução da estrutura projetada, sem nenhuma desconformidade ao projeto. O tempo de execução, excluindo-se a preparação das peças, foi de aproximadamente quatros horas e meia, com cinco trabalhadores envolvidos. Estes dados reforçam a aplicabilidade da técnica construtiva e a importância do uso de conectores em propostas estruturais envolvendo o bambu como matéria-prima.

As fissuras das camadas superficiais da PR causadas pela tração, durante o processo de confecção dos conectores, foram observadas exclusivamente nas placas com espessura de 10 mm, não figurando nos dobramentos das placas de 8 mm. Esse fato ocorre devido à maior maleabilidade adquirida pela última ao ser aquecida.

Foram percebidas pequenas imperfeições durante o processo de construção da estrutura. A baixa linearidade das varas de bambu decorrentes da natureza vegetal deste material, e processos manuais de corte e furação foram os principais fatores que contribuíram para esses eventos. Na montagem dos conectores sanduíche ao conector “L”, a dificuldade de transpor o parafuso por todas as peças demonstrou o quão sensível é essa operação, evidenciando a necessidade de equipamentos que deem mais precisão no momento do furo.

As análises dos ciclos de vida desenvolvidas para a placa reciclada e para a vara de bambu tratada a fogo apontam os índices de sustentabilidade desses materiais, indicando também o que precisa ser aprimorado. Para o bambu, a sua origem natural e a grande taxa de produção de biomassa garantem o seu bom desempenho. A consciência de reaproveitamento e redução utilizada na concepção das placas recicladas subsidia a produção de um material com ótimas vantagens, sob a ótica ambiental, em relação aos seus similares como as madeiras prensadas e telhas de fibras de vidro e fibrocimento.

CONCLUSÃO A construção da estrutura proposta, para a investigação dos materiais e procedimentos estudados, demonstra a viabilidade do uso do bambu como elemento estrutural e da placa reciclada como principal componente dos conectores. O bambu mostrou apresentar características mecânicas adequadas para essa aplicação, passando confiança para a utilização em estruturas de maior porte.

Ainda há espaço para o aprimoramento da técnica, ferramentas e materiais usados.

Pode-se citar a utilização de torquímetros, para reduzir as chances de comprimir excessivamente os colmos, evitando a perda de material e atraso na construção. A substituição de parte dos elementos metálicos por soluções mais sustentáveis, também pode ser apontado como proposta para novas pesquisas.

Outra consideração importante percebida no estudo de caso relatado neste artigo revela que o incremento dos cabos de aço foi fundamental na concepção de estruturas mais leves e 209

versáteis, ao reduzir o número de peças de bambu necessárias para o equilíbrio isostático da estrutura. As conclusões indicadas pela pesquisa reforçam a importância de uma evolução na linha de produção dos conectores e no uso dos contraventamentos em cabo de aço. Fica como legado e possíveis desdobramentos futuros, a continuidade no desenvolvimento dos elementos de conexão para o bambu que compatibilizados ao uso de contraventamentos, permita que novas tipologias estruturais acarretem usos diferenciados para essa tecnologia construtiva.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARDOSO JUNIOR, R. Arquitetura com bambu. 2000. 190 p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura) - UNIDERP/UFRS, Porto Alegre, 2000.

CRUZ, M. L. S. Caracterização física e mecânica de colmos inteiros de bambu da espécie Phyllostachys aurea: comportamento à flambagem. 2002. 134 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2002.

LIMA, F. L. N. de. Proposição de metodologia de avaliação do impacto ambiental no desenvolvimento de projetos arquitetônicos. 2006. 171 p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) – Escola de Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. 2006.

MANZINI, E.; VEZZOLI, C. O Desenvolvimento de Produtos Sustentáveis. São Paulo: USO, 2005.

MOREIRA, L. E.; GHAVAMI, K.; COSTA, P. C. S. Análise Pelo M.E.F. de Ligações Com Pinos Circulares Em Tubos de Bambu Solicitados Axialmente. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 5., 1995, Belo horizonte. Anais...

Belo Horizonte: IBRAMEM, 1995. v. 2. p. 399-410.

RIPPER, J. L. M.; SILVA, M. F.; MOREIRA, L. E. The Development of Bamboo Tension Structures at LOTDP. In: INTERNATIONAL BAMBOO CONGRESS, 5., INTERNATIONAL BAMBOO WORKSHOP, 6., 1998, San José. Anais… San José: FUNBAMBU, 1998.

210

7.3 DESIGN: DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MOBILIÁRIO EM BAMBU PARA ESCOLA Viviane Magalhães Gallindo1; Walter Franklin M. Correia2; Leonardo Augusto Gómez Castillo3 RESUMO Este trabalho trata do desenvolvimento de uma proposta de mobiliário escolar para crianças de nove a doze anos de idade, com base em resultados de pesquisa, e em dados do Censo Escolar. A pesquisa foi realizada em duas escolas da cidade de Recife, PE. Dados do Censo Escolar mostram como essa parcela de jovens é significante, devendo ser melhor atendida, não só pelo fato de eles utilizarem um mobiliário ultrapassado, mas também pela possibilidade de terem sua saúde física prejudicada a curto, médio e longo prazo. Ainda será aqui tratada a real possibilidade do uso do bambu como matéria-prima sustentável no lugar de materiais como madeira e ferro. Em defesa dos pontos citados anteriormente, foi analisada informação oriunda de pesquisa histórica e antropológica, de tendências e de similares. O resultado da análise desse material conformou a proposta da carteira escolar aqui exposta, sendo aprovada por alunos, professores e pais. Por se tratar de uma proposta inovadora, a metodologia escolhida para o trabalho foi a XDM (eXtensible Design Methods) desenvolvida por professores da UFPE (Universidade Federal de Pernambuco), que propõe uma forma contemporânea para a concepção de artefatos, oferecendo ao Designer a maleabilidade de usar o avanço tecnológico em favor do meio ambiente, entre outros aspectos possíveis dentro dessa mesma metodologia.

Palavras-chave: Carteira Escolar. Design Sustentável. Bambu.

ABSTRACT This paper deals with the development of a proposal for school furniture for children from nine to twelve years old, and even having been the research done in only two schools in the city of Recife, Pernambuco, Census data show how the this portion of young people is significant and should be best served not only by the fact that they use an outdated furniture to their current activities but also because they have harmed their physical health in the short, medium and long period. Will still be here dealt with the real possibility of using bamboo as a sustainable raw material in place of materials such as wood and iron. In defense of the points mentioned above, research hitóricos, trends, anthropological analysis were made and the results of the material helped to conform the school desk outlined here, that is approved by students, teachers and parents. Because it is an really innovative proposal, the methodology chosen for the study was the XDM (eXtensible Design Methods), developed by teachers from UFPE (Universidade Federal de Pernambuco), which proposes a contemporary form for the design of artifacts, providing the designer the flexibility to use technological advances in environmentally friendly among other things possible within this same methodology.

Keywords: School Desk. Sustainable Design. Bamboo.

1

Graduanda em Design, bolsista do CNPq no Laboratório de Artefatos Inteligentes da UFPE. Av. Prof.

Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife/PE. CEP: 50670-901. Telefone: (81) 9953-7437.

E-mail: <viviane.gallindo@yahoo.com.br>.

2 Doutorado, professor e pesquisador do Lab. de Artefatos Inteligentes da UFPE. Av. Prof. Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife/PE. CEP: 50670-901. Telefone: (81) 9921-8886.

E-mail: <design10@terra.com.br>.

3 Doutorado, professor e pesquisador em Design sustentável da UFPE. Av. Prof. Moraes Rego, 1235 Cidade Universitária, Recife/PE. CEP: 50670-901. Telefone: (81) 2126-8316.

E-mail: <leonardo.a.gomez@gmail.com>.

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1 EXPLORANDO E ENTENDENDO O PROBLEMA Partindo-se do pressuposto de que a sala de aula está consensualmente ligada ao ambiente físico de trabalho, faz-se necessária a aplicação dos resultados de pesquisas e estudos a fim de melhorar as condições encontradas em sala de aula (NUNES et al., 1985).

De acordo com Cunha e Esteves (2001), autores do Manual Prático do Mobiliário Escolar, o acondicionamento do mobiliário dentro do ambiente sala de aula e as tendências do ensino estão diretamente ligados à estruturação social da época. As relações interpessoais sofreram grandes modificações com o passar dos anos, em especial aquela de que trata este trabalho, a relação entre alunos e professores. Antes, o meio de comunicação era a palmatória, hoje é o diálogo. Tal evolução pode ser encontrada nos móveis escolares, que evoluíram sim, mas, infelizmente, não acompanharam a velocidade dessa transformação social.

Apesar das mudanças nos níveis dos relacionamentos sociais, tendo como uma de suas consequências a transformação social, a exemplo da relação mestre x discípulo, a carteira escolar não sofreu tanto a influência dessas transformações. Com o avanço dos estudos e análises ergonômicas e de acordo com a NBR 14006/03, em vigor, e publicada pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), os móveis estão cada vez mais adaptados, entretanto, ainda longe das reais necessidades de seu público-alvo, seja por fatores econômicos, seja pela pouca difusão e conscientização da população sobre o quanto esse mobiliário influencia de forma definitiva na vida de uma pessoa.

Segundo Moro (2005), a cadeira-carteira deve favorecer a boa postura e não obrigar o usuário a mantê-la, e o maior problema no ambiente de trabalho não é a postura em si, mas o tempo durante o qual ela é mantida. Para Perez (2002), o fato de se ficar sentado por muito tempo, aliado a um mobiliário escolar, implica numa condição incompatível com o instinto do ser humano de se manter em movimento, promovendo patologias musculoesqueléticas. Mais especificamente, no período que marca o fim da infância para a puberdade é que tais disfunções tendem a surgir, frente à carteira escolar utilizada nas escolas e à pouca ou quase nenhuma atenção dada à forma como a criança se senta.

Consequentemente, uma maior busca pela qualidade técnica vem sendo explorada para garantir a esse produto maior conforto dos alunos, maior durabilidade, menor dano ao meio ambiente, e que possa se adequar à maior variedade possível de usuários. Estas questões fazem parte de um dos grandes desafios do profissional de Design. Como adequar um único mobiliário a biótipos tão diversos? Magros, altos, obesos, pessoas que têm alguma deficiência motora são algumas entre tantas outras variações.

Este projeto é resultado de duas grandes preocupações: ergonomia e sustentabilidade.

Considerando a primeira, foram conduzidas pesquisas e análises com foco nos aspectos antropológico e ergonômico, de forma participativa, com os agentes do cenário escolar, alunos, professores, diretores e pais.

Visando a segunda questão, sustentabilidade, a matéria-prima escolhida foi o bambu, considerado como a “madeira do século 21”. Suas longas fibras vegetais podem ser moldadas ou desfiadas para aplicações diversas, tornando este material uma fonte infinda para designers, arquitetos, engenheiros, artesãos e outros profissionais. Após seu plantio, dois anos e seis meses depois de ter brotado, o bambu já possui resistência mecânica estrutural (TIRELLI, 2007). Baixo custo, resistência, leveza, rápido crescimento e multifuncionalidade são algumas de suas principais vantagens quando comparado com a tradicional madeira. É notório que o designer deve levar esses fatores em consideração na hora de projetar um mobiliário escolar, utilizando o avanço tecnológico em favor da ergonomia e do meio ambiente. Assim como a indústria moveleira, escolas, pais e alunos têm importante participação na consolidação do uso do mobiliário mais adequado às atividades escolares.

212

1.1 PROBLEMAS ATUAIS Segundo Corlett, Wilson e Manenica (1986) e Mandal (1981), as más posturas da coluna vertebral ao sentar-se são causadoras de dores nas costas, principalmente, segundo Chaffin, Anderson e Martin (2001), nas regiões cervicais, glúteas e lombares.

Em defesa da posição sentada, as seguintes afirmações são feitas e, entre parênteses, são apresentadas críticas sobre elas: - Baixa solicitação da musculatura dos membros inferiores, reduzindo, assim, a sensação de desconforto e cansaço (pode contribuir para o sedentarismo); - Possibilidade de evitar posições forçadas do corpo (por conta da quantidade de horas, as crianças adotam posturas desfavoráveis, ocorrendo lordoses ou cifoses excessivas); - Menor consumo de energia (o que se contrapõe à fase mais energética da vida, fazendo com que a criança fique irrequieta); - Facilitação da circulação sanguínea pelos membros inferiores (o que realmente acontece é uma estase sanguínea nos membros inferiores, situação agravada quando há compressão da face posterior das coxas ou da panturrilha contra a cadeira, se esta estiver mal posicionada).

Com o descuido para com a qualidade das carteiras escolares, nas escolas brasileiras, é comum encontrar a seguinte situação: pela manhã, nas salas, são ministradas aulas para adolescentes na faixa dos 15 aos 17 anos, à tarde, para crianças de 7 a 9 anos e à noite para adultos do EJA (Educação de Jovens e Adultos). O uso de um mesmo mobiliário em tal situação causa problemas médicos, lesões na coluna, o desconforto leva a falta de atenção, e, consequentemente, os estudantes ficam mais agitados e menos atentos às suas atividades.

1.2 NÚMEROS (ECONOMIA E USUÁRIOS) Segundo INEP, os dados finais do Censo Escolar 2009 publicados no Diário Oficial da União do dia 23/09/2009 Seção 3, por meio da Portaria nº 919, mostram que o Brasil possui cerca de 43 milhões de estudantes em salas de aula, sendo que 34% (14.946.313) desses estudantes são das séries iniciais do Ensino Fundamental. Soma-se o fato de que, pela Lei Federal 11.274/06, art. 32, o Ensino Fundamental, em regime parcial ou integral, é obrigatório e deve ter a duração de, no mínimo, 9 (nove) anos. A idade mínima prevista para o ingresso no ensino fundamental é de 6 (seis) anos de idade, e este serviço é gratuito nas escolas públicas.

2 BAMBU Esse vegetal oferece um perfeito balanceamento com a terra, fornece o que se precisa para o presente sem roubar do passado ou fazer empréstimo do futuro (BESS, 2001).

Como matéria-prima, se comparado a outras árvores, o bambu tem enorme potencial ecológico. Biologicamente falando, o bambu não é madeira e sim um tipo de grama. E, como vegetal, cresce mais rápido do que qualquer árvore no planeta. Um material resistente, que se recupera, mesmo após um mau ano ou uma má estação. Totalmente natural, capaz de substituir madeira, concreto e tijolos, e, apesar de muito usado em países como Japão, China e Índia, no Brasil poucas pessoas conhecem e trabalham de fato com o bambu. Suas fibras são longas, mais resistentes, flexíveis e de qualidade superior às de madeira, podendo reduzir pela metade o custo de uma obra, já que possui a capacidade de aproveitamento em 90% quando utilizado na construção. E ainda pode ser usado para reduzir a erosão do solo (CPJUS, Momento Ambiental, 19 de janeiro, 2009).

O site Bambu Brasileiro (2009) - Plantio e Morfologia - informa que, como a estrutura do bambu é subterrânea, seus rizomas (caules subterrâneos que crescem horizontalmente), reproduzem-se e expandem-se, permitindo a colonização de novo território. O rápido crescimento e amadurecimento do bambu acontecem em três a quatro anos, mais rápido que a mais rápida árvore (a Pau-de-balsa, que se desenvolve entre cinco e sete anos). A partir do terceiro ou quarto ano, já é possível colher os colmos e brotos do bambu, que podem ser 213

usados na culinária. Não há exigência de técnicas complexas para o seu cultivo, sendo realizado de forma manual, e sua colheita o fortalece. E seu peso leve, em comparação com as madeiras, facilita o manuseio e o transporte.

Quanto ao plástico, utilizado atualmente nas carteiras escolares, é frágil para uso intensivo, e polui mais que outros materiais em todas as suas fases, da produção até o descarte. Já o ferro, mais barato que a madeira, oxida fácil e oferece perigo. Uma árvore demora aproximadamente de 20 a 30 anos para que seja possível ser novamente cortada e utilizada para o mobiliário, enquanto que, para o bambu se renovar, são necessários apenas de 3 a 5 anos, dependendo da espécie.

O arquiteto Edoardo de Aranha defende: “se tratado adequadamente, ele apresenta durabilidade superior a 25 anos, equivalente à do Eucalipto, por exemplo”, e completa, falando sobre tratamentos químicos para remoção de pragas como brocas e carunchos, “cupins não se interessam pelo bambu” (QUEIROZ; CAPELLO; WENZEL, 2008, p. 22). Além disto, é considerado um ótimo isolante térmico e acústico.

2.1 BAMBU E MADEIRA EM TERMOS GERAIS De acordo com todo o material analisado dentro deste trabalho, foi possível construir a Tabela 1, que compara o bambu e a madeira.

Tabela 1 - Visão geral sobre bambu e madeira.

Corte Resultado do corte Relação com o Carbono e o Oxigênio Trabalho manual Reflorestamento

Bambu 3-6 anos Funciona como poda Exala 35% mais Oxigênio para o ambiente que a mesma quantidade de árvores Uma faca afiada, e não requer grande habilidade manual ou força Não necessita

Madeira 40 anos Morte da planta Quando queimada, exala para o ambiente cerca de 3 vezes mais carbono do que o que consumiu durante toda a vida Serra-elétrica, serrote, martelo, força, média a alta habilidade manual Necessita

Fonte: Perez, 2002; Bambu Brasileiro, 2009; Queiroz; Capello; Wenzel, 2008.

2.2 ARTE E DESIGN O bambu é utilizado há milênios e, graças à tradição asiática, hoje temos o privilégio de aprender e desenvolver novos produtos baseados em técnicas antigas. Sabe-se sobre sua grande aplicabilidade para diversos fins e sua íntima relação com os orientais, muito bem definida pela frase “O uso do bambu é tão extenso na economia doméstica japonesa, que a melhor questão seria: o que não pode ser feito com ele?”4 (CHAMBERLAIN, 1971 apud BESS, 2001, p. 12, tradução nossa). Os Asiáticos são mestres no manuseio do bambu. No Brasil, mesmo seu uso ainda sendo muito restrito, incentivos são gerados, como o concurso realizado pelo Salão Design Casa Brasil 2009, que teve uma cadeira executada em bambu como vencedora (Figura 1).

____________ 4

So extensive is the part played by bamboo in Japanese domestic economy that the question is rather, what does it not do?

214

Figura 1 - Cadeira de Bambu vencedora do prêmio Salão Design Casa Brasil 2009, Paulo Fogiatto.

Fonte: http://www.orebrasil.com.br/tag/salao-design/.

3 ANÁLISE DE TENDÊNCIAS O aumento de patologias de coluna na infância e a obesidade infantil vêm provocando transformações na sociedade em sua totalidade. “A criança em idade escolar permanece por várias horas sentada numa posição incorreta, utilizando carteira imprópria, o que provoca enfraquecimento da musculatura abdominal e dorsal” (PINHO; DUARTE, 1995). A protrusão de ombros pode ser desencadeada pela cifose torácica; PINI (1978) cita que esta incidência é natural no processo de desenvolvimento da criança, começando a partir dos 10 anos.

Perez (2002), em sua defesa de mestrado, realizou uma pesquisa de opinião, em Curitiba, usando amostra aleatória dos médicos ortopedistas e traumatologistas cadastrados na UNIMED, além de fisioterapeutas que atuam em universidades e clínicas, e professores de educação física das escolas da Rede Municipal de Ensino, todos da cidade em questão. De acordo com os participantes das pesquisas realizadas por Perez (2002), 95,2% consideraram o mobiliário escolar inadequado como causa da disfunção musculoesquelético em crianças e adolescentes sendo que 3,4% afirmaram o contrário e 1,4% não opinaram. A Tabela 2, construída com as informações do trabalho de Perez (2002), mostra as disfunções musculoesqueléticas mais frequentes na coluna vertebral ocasionadas pelo tempo excessivo na posição sentada.

Tabela 2 - Mostra as disfunções na coluna vertebral causadas pelo longo tempo de permanência sentado.

Problemas detectados Escoliose Cifose Lordose Algias* Outros Encurtamento muscular Desequilíbrio

Porcentagem 23% 25% 13% 1% 25% 12% 1%

*Algia, dor num órgão ou região sem alterações anatômicas visíveis que justifiquem a dor.

Fonte: Perez, 2002, p. 44.

É importante considerar, também, a questão de sedentarismo e obesidade. De acordo com o IBGE (Instituto Brasileira de Geografia e Estatística), o índice de sobrepeso em crianças e adolescentes (6 a 18 anos) é de 15%, e o de obesos é de 5%, valores esses ainda em crescimento. Além de doenças crônicas como hipertensão e diabetes, o excesso de peso prejudica o desenvolvimento emocional dos jovens (O GLOBO, 2010).

A Dra. Sandra Villares, médica e coordenadora do Ambulatório de Obesidade Infantil do Hospital das Clínicas da Universidade de São Paulo, em entrevista ao Dr. Dráuzio Varella (2009), afirma que “as crianças não param quietas e consomem muita energia, mas, por volta dos sete anos, começam a fazer novamente tecido adiposo”. Naturalmente uma em cada dez crianças com peso normal já corre o risco de ficar obesa na fase adulta; caso a criança esteja 215

acima do seu peso ideal, esse risco aumenta para quatro em cada dez crianças. Ela ainda adverte sobre uma avaliação realizada com 240 crianças: verificamos que certas crianças passam dez horas por dia assistindo à televisão, mais algumas horas dormindo e outras sentadas na escola,... o aumento da obesidade nos dias atuais não se deve aos genes,... nossa propensão genética para a obesidade encontrou ambiente favorável nos erros alimentares associados ao sedentarismo da vida moderna. (Villares, 2009 apud Varella, 2009).

Nota-se que campanhas de reeducação alimentar têm sido trabalhadas a exemplo de uma que foi lançada em fevereiro de 2009 pela UICC - União Internacional de Controle do Câncer (2009), a maior organização não governamental do mundo a trabalhar com a divulgação de dados e prevenção da doença. 30% dos casos de câncer têm relação direta com o conjunto formado por má alimentação, sedentarismo e obesidade. Outra ONG americana chamada Active Life Movement (GLOBAL, 2009), lançou, em janeiro de 2009, uma campanha de conscientização diferente valendo-se de imagens de brinquedos famosos obesos, como a seguir (Figura 2):

Figura 2 - Active Life Movement: Barbie e Super herói. Nessa imagem eles apresentam um dado importante: Existem três bilhões de mulheres que não se parecem com as supermodelos e apenas oito que sim. Fonte: http://adsoftheworld.com/media/print/active_life_movement_barbie.

3.1 EM PÉ / SEMI-SENTADO A chamada “carteira vertical” foi desenhada pela professora Abby Brown (2009), que dá aulas em uma escola estadual da cidade de Marine on St. Croix, no estado de Minnesota, Estados Unidos. Há dois anos, ela desenvolveu o projeto em parceira com uma empresa de peças ergonômicas e, aos poucos, o móvel foi ganhando mais popularidade no país.

Mesmo sendo recente o uso dessa carteira, alguns sinais já são percebidos por alunos, professores psicólogos e médicos: - Aumento de concentração/Foco - Sentimento de estar mais alerta - Melhora na escrita - Ausência do sentimento de confinamento - Menor ansiedade ao se movimentar - Melhora na atividade física - Maior queima de energia: combate obesidade - Melhor condicionamento físico das pernas - Maior e melhor interação com outras pessoas

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Figura 3 - Criança americana usando a “carteira vertical” desenvolvida pela professora Abby Brown.

Fonte: http://www.impactlab.com/2009/02/26/ergonomic-stand-up-desks-allow-students-to-stand-or-sitwhile-working/.

Pesquisadores da Universidade de Minnesota estão coletando dados das salas de aula que adquiriram a carteira vertical. Eles estão conduzindo estudos para comparar o rendimento escolar e físico desses estudantes com os dos que usam as carteiras tradicionais (horizontais).

No Brasil, a pedido da prefeitura de Serrana, a 315 km de São Paulo, pesquisadores do Centro de Tecnologia da Informação Renato Ascher (CTI) de Campinas, com apoio da Secretaria de Inclusão Social do Ministério da Ciência e Tecnologia e da Secretaria de Ensino à Distância do Ministério da Educação, desenvolveram, em 2008, uma carteira escolar digital que foi batizada com o nome de "Lap Tup-niquim", Figura 4 (GLOBO.COM, 2008). Em entrevista, Victor Pellegrini Mammana, responsável pelo projeto, diz que o "Lap Tup-niquim" foi especialmente desenhado para atender às escolas públicas municipais.

Figura 4 - Crianças testando o "Lap Tup-niquim". Fonte: Globo.com, 2008.

O tampo de vidro é sensível ao toque e pode ser posicionado na vertical ou inclinado e, graças a um mecanismo articulado, permite ao aluno utilizar um teclado e ou um mouse para operar o computador.

4 PESQUISA POR IMERSÃO As pesquisas foram realizadas na Escola Felipe Magalhães e na Associação Cultural Japonesa (Recife - PE) com crianças dentro da faixa etária determinada para este trabalho, dos 9 aos 12 anos de idade. Com o intuito de determinar os aspectos positivos e negativos da relação da criança com a carteira escolar e outros aspectos diretamente influenciáveis (professores, colegas de sala e ambiente de sala de aula), a técnica de pesquisa de observação foi aplicada, por incidir não apenas em ver ou ouvir, mas também em examinar fatos ou fenômenos que se deseja estudar, fornecendo uma abordagem qualitativa. Além disto, esta técnica possibilita ao pesquisador identificar e obter provas a respeito dos fatores que norteiam o comportamento dos indivíduos de forma inclusive inconsciente.

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Figura 5 - Alunos das escolas pesquisadas.

Fonte: Escola Felipe Magalhães e Associação Cultural Japonesa do Recife.

Foram feitas 8 (oito) visitas, quatro em cada estabelecimento, no total de 27 (vinte e sete) horas, com 73 (setenta e três) crianças. As etapas das análises são especificadas a seguir: 4.1 HIPÓTESE A SER TESTADA Um mobiliário que atenda e auxilie as crianças em suas atividades na execução de suas atividades escolares.

4.2 QUANTO AOS OBJETIVOS > Mobiliário utilizado em todas as atividades > Ambiente de sala de aula > Atividades executadas > Interação com o mobiliário > Interação com outras crianças > Interação com o professor 4.3 ESCALA DE ESFORÇO PERCEBIDO Para uma melhor avaliação de como a organização do espaço dentro da sala de aula influencia o comportamento e saúde das crianças, um mapeamento desse espaço está representado a seguir, primeiramente na Escola Felipe Magalhães.

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9 1

8 6

4 3

2

7 5

Figura 6 - Vista superior de uma sala de aula da Escola Felipe Magalhães. Fonte: Da autora.

Nota: 1 – Cadeira do professor; 2 – Cadeira do aluno; 3 – Bancada do aluno; 4 – Bancada do professor; 5 – Cadeira ocupada por um aluno; 6 – Deslocamentos Efetuados; 7 – Janela; 8 – Porta; 9 – Quadro.

9

8

1 4

6

1 3

2

5 7 Figura 7 - Vista superior de uma sala de aula da Associação Cultural Japonesa do Recife.

Fonte: Da autora.

Nota: 1 – Cadeira do professor; 2 – Cadeira do aluno; 3 – Bancada do aluno; 4 – Bancada do professor; 5 – Cadeira ocupada por um aluno; 6 – Deslocamentos Efetuados; 7 – Janela; 8 – Porta; 9 – Quadro.

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Associação Cultural Japonesa do Recife As dores sentidas nas pernas foram alvo de reclamações de muitas das crianças que afirmavam sentir o incomodo por causa da extremidade da cadeira, onde a região fossa poplítea sofre com as quinas mal cuidadas, carteiras com alturas inadequadas, mau posicionamento na tentativa de aliviar a pressão na região.

5 REQUISITOS PARA O PROJETO a) Aplicação: - Carteira escolar. b) Conforto: - Espaço necessário para a criança desenvolver suas atividades dentro de sala de aula c) Segurança: - O artefato não deve oferecer qualquer risco à saúde da criança. d) Peso/Material: - Matéria-prima sustentável e peso total suficiente para que seja possível mobilidade para reconfiguração dentro da sala de aula. e) Espaço: - Item muito requisitado pelas crianças. Espaços onde seus pertences como lápis, cadernos e livros poderiam ser guardados. f) Interação: - Harmonia nas relações carteira-criança, carteira-carteira, criança-criança. g) Personalização: - Estimular o sentimento de apoderamento na criança com relação à carteira. h) Viabilidade de produção: - Preço, qualidade e sustentabilidade. i) Método 635: O método 635 é o mais conhecido desta classe de processos de geração de alternativas dentro da área de design, e foi desenvolvido por Rohrbach (1969) com base em brainstorming, que gerava poucas ideias iniciais quando aplicado de maneira intensiva.

Figura 8 - Alunos de Design da UFPE em uma das sessões de brainstorming.

Fonte: Laboratório de Artefatos Inteligentes, UFPE.

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Este método tem esse nome, pois envolve 6 participantes, com 3 ideias a cada 5 minutos. O objetivo deste método é procurar soluções através de uma equipe interdisciplinar, cujas áreas de conhecimento dependem da natureza do problema a ser solucionado.

6 PROCESSO DE CRIAÇÃO Os participantes da equipe multidisciplinar constituída no âmbito deste projeto foram expostos ao briefing (conjunto de informações necessárias sobre para o desenvolvimento de um trabalho): Carteira escolar para crianças de 9 (nove) a 12 (doze) anos de idade, para atividades diárias, inclusive na posição vertical (de pé). Após o desenvolvimento das ideias, foi pedido que eles selecionassem as 3 (três) gerações de alternativas de cada página que mais lhes interessavam, resultando num grupo de soluções que foi utilizado para a elaboração da Caixa Morfológica explanada logo a seguir.

6.1 CAIXA MORFOLÓGICA Com a combinação das soluções, foram configurados os elementos estruturais e funcionais do artefato em questão. Essa técnica proporciona uma representação do objeto estudado, facilitando a tarefa de selecionar alternativas e, neste projeto, foi utilizada também para a geração das alternativas. Assim, foram desenvolvidos os seguintes itens com os requisitos definidos anteriormente para o desenvolvimento da carteira escolar: - Apoio para os pés - Fácil interação com as ferramentas - Configuração da sala de aula - Espaços para material - Interação prática entre a criança e a carteira escolar - Personalização do móvel pela criança - Viabilidade de produção em níveis de sustentabilidade - Uso de Plyboo (laminado colado de bambu) Após análise dos itens mencionados, os atributos da carteira escolar começaram a tomar forma, como se pode ver no exemplo de alternativa abaixo (Figura 9), sendo que os desenhos demarcados por linhas verdes indicam as alternativas que mais agradam, possuindo características que podem vir a se enquadrar no design final da carteira.

Figura 9 – Rascunhos. Fonte: Da autora.

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6.2 RESULTADO DA PRIMEIRA EVOLUÇÃO DE ALTERNATIVAS Após o desenvolvimento e análise das alternativas, um desenho foi escolhido por apresentar todos os pontos mínimos determinados nos requisitos do projeto e, a partir dele, protótipos e novas soluções foram elaboradas (Figura 10).

Figura 10 – Rascunho. Fonte: Da autora.

6.3 RESULTADO DA SEGUNDA EVOLUÇÃO DE ALTERNATIVAS Após experimentos realizados com protótipos, novos modelos foram gerados e testados pelos usuários finais (alunos) como se mostra nas imagens a seguir (Figuras 11 e 12).

11

12

Figuras 11 e 12 - Alunas testando um dos protótipos desenvolvidos.

Fonte: Associação Cultural Japonesa do Recife.

7 CASOS DE USOS Com ajuda de prototipagem virtual, foi possível recriar um dos ambientes de sala de aula estudado para a apresentação de aplicações da carteira escolar desenvolvida neste projeto (Figuras 13, 14, 15, 16, 17 e 18).

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Figuras 13, 14 e 15 - Simulação de usos da carteira escolar. Fonte: Prototipagem virtual da autora.

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Figuras 16, 17 e 18 - Simulação em sala de aula, composição das carteiras escolares para trabalho individual, em duplas, e em trios. Fonte: Prototipagem virtual da autora.

CONCLUSÕES A pesquisa de imersão foi realizada com sucesso nas duas escolas graças a boa receptividade e interesse das instituições e dos envolvidos, e a uma análise bem-sucedida do bambu como matéria-prima sustentável. Estes fatores, aliados aos resultados obtidos em pesquisas da área de saúde, permitiram a eficiência do modelo final desenvolvido nesta pesquisa. Este documento vem para suprir uma demanda específica e pontual, além de reafirmar a necessidade de novos projetos serem formulados para acompanhar as mudanças e as necessidades desse campo ainda pouco explorado e valorizado.

O uso de sistemas de fácil manuseamento, encaixes, otimização de espaço, liberdade para o corpo e personalização da própria área de trabalho eram os pontos mais enfatizados quando se iniciou o processo de identificação e estruturação do presente documento. Tópicos estes que foram atendidos com o resultado obtido. Com o estudo realizado, e através dos resultados obtidos de outras análises realizadas em diferentes localidades do país, mostrou-se também que os mobiliários atuais estão arcaicos e que pouco é feito para que se atenda esta área de extrema importância para a sociedade como um todo.

O interesse das crianças foi facilmente notado, não só ao participar ativamente das entrevistas, mas quando elas se viram alvo de um estudo para melhorar o seu “ambiente de trabalho”. Na opinião delas, o mobiliário atual é algo que não traz incentivo algum e até atrapalha o seu desempenho em sala de aula, pelas dores causadas e pela má postura que acaba sendo adotada por simples falta de opção, diferentemente dos modelos aos quais as crianças foram expostas durante o decorrer desta pesquisa.

A variação de altura, tanto do assento quanto do tampo de trabalho, foi vista como solução extremamente necessária e alocada de forma eficiente. Os espaços para material escolar e, em especial, a abertura no tampo reservada para o livro que a criança esteja utilizando para consultas rápidas, além da possibilidade de rearranjo da área de trabalho, tornaram este mobiliário mais interessante, e as crianças assumiram uma postura diferenciada para com ele. Elas demonstraram interesse em produzir o mobiliário, e também em cuidar dele, o que diminui as chances de depredação do móvel em questão, reduzindo custos de reposição.

A relevância dada foi tamanha, que os protótipos em papel pinheiro e panamá foram “adquiridos” pelas crianças para uso no dia a dia, mesmo tendo sido esclarecido que tais 223

materiais não suportariam o uso por mais de alguns poucos dias. Cientes disso, os jovens requisitaram aulas de como construírem aqueles mesmos artefatos para que pudessem ter acesso ilimitado a tal mínimo conforto, já que não estavam dispostos a esperar que a escola fornecesse o mobiliário.

Em se tratando de sustentabilidade, foi possível diminuir drasticamente o uso do metal e de outros materiais que poluem intensamente o meio ambiente, como o plástico (polímero) utilizado nas carteiras escolares que, além de frágil, polui intensamente, desde sua produção até o descarte. E mesmo o ferro, tendo um baixo custo comparado ao da madeira, oxida e oferece risco. Já a madeira, ainda muito utilizada no mobiliário escolar, morre após o corte.

Exemplificando, considere-se o Pinus, bastante empregado nesse tipo de mobiliário e considerado como uma das árvores de crescimento mais acelerado, que leva de 10 a 15 anos para sua maturação. Mas, no geral, as árvores levam de 25 a 30 anos para atingirem maturidade e morrem logo após o seu corte.

Por isso, a substituição da madeira pelo bambu, vegetal com qualidades infindas e pouco estudado e usado no ocidente, foi escolhida por ser este uma gramínea cujo corte funciona como uma poda, ou seja, favorece seu crescimento e promove longevidade ao vegetal. E, mesmo sendo o Brasil um dos países com a melhor variação climática para o cultivo de mais de 140 espécies de bambu (BAMBU BRASILEIRO, 2009), a cultura aqui vigente ainda é a de desvalorização dessa matéria-prima.

Para pesquisas futuras cujo objeto seja a carteira escolar, considere-se estimular a inserção de um monitor no lugar do tampo maior de atividades, como a já apelidada “Lap Tupniquim”, também conhecida como “carteira escolar digital”, do Centro de Tecnologia da Informação (CTI) de Campinas (SP). Atualmente, sabe-se que o protótipo custa cerca de R$ 1.300,00 e que serão necessários R$ 400 mil para que sejam equipadas cinco salas da quinta série, financiados pela prefeitura de Serrana. “O projeto propõe ainda a utilização de mão de obra local em pequenas empresas a serem criadas em Serrana para produzir a parte mecânica das carteiras”, diz Carlos Mammana (ABINFO; FAPESP, 2008).

Pelo alto custo estimado para a implementação do Lap Tup-niquim, seria interessante um maior estudo para que a inclusão de um tampo digital no presente projeto seja de baixo custo, com o intuito de atingir uma maior parcela de estudantes. Defende-se, ainda, um maior apoio a pesquisas sobre os melhores usos e formas de cultivo das espécies de bambu, a fim de suprir as necessidades, sem que se retire da natureza hoje mais do que ela pode repor, prejudicando assim a disponibilidade desse material no futuro.

Aproveitando ainda o estímulo atual do Conselho Nacional de Justiça (CNJ, 2010), que iniciou a campanha “A solução não é punir menos, é punir melhor” acredita-se que poderia ser realizada uma qualificação básica para os detentos para que eles pudessem produzir as carteiras escolares manualmente, sendo capazes de atuar em qualquer ponto da produção desse mobiliário, desde a retirada do bambu da natureza até o produto final.

A campanha, divulgada em todo o País, pretende mobilizar a população e a magistratura no sentido de se discutirem ações que tornem a Justiça Criminal mais eficiente. “A segurança pública é uma questão que afeta a todos e merece amplo debate”, enfatiza o CNJ (2010). Na mensagem à população, o Conselho expõe que, em muitos conflitos criminais, a adoção de penas socioeducativas, por exemplo, é o melhor caminho: “95% dos condenados a penas alternativas não voltam a cometer outro crime”.

Esta nova postura social proposta neste documento é necessária, não só pela necessidade de os recursos naturais serem utilizados de forma sustentável, mas foca-se mais ainda numa melhor qualidade de vida a curto, médio, e longo prazo.

AGRADECIMENTOS Aos meus professores orientadores Leonardo Castillo e Walter Franklin, pelo apoio e orientação durante o desenvolvimento deste projeto.

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7.4 ESTADO DA ARTE DE PAINÉIS DE BAMBU ARTESANAIS OU PRÉFABRICADOS Anelizabete Alves Teixeira1; Jaime Gonçalves de Almeida2 RESUMO O presente artigo tem como objetivo divulgar um estudo realizado sobre painéis de vedação vertical feitos de bambu, artesanais, e pré-fabricados, apresentando os principais tipos de painéis, aspectos de sua produção e diversos tipos de utilização destes painéis em construções, principalmente em habitações econômicas. O trabalho visa contribuir, tecnicamente, com a consolidação do uso do bambu como alternativa viável na arquitetura, inserindo-o na indústria da construção civil como um excelente material sustentável, de baixo custo, e capaz de substituir ou complementar, com qualidade e durabilidade, materiais tradicionais.

Palavras-Chave: Painéis de Bambu. Arquitetura. Construção. Sustentabilidade.

ABSTRACT This article aims to disseminate a study on vertical fence panels made from bamboo, handicraft or semi-industrial, including the main types of panels, aspects of its production and use of various types of panels in buildings, especially in economic housing. The work aims to contribute technically to the consolidation of the use of bamboo as a viable alternative in architecture, placing it in the construction industry as a prime material sustainable, affordable and able to replace or complement, with quality and durability, traditional materials.

Keywords: Bamboo Panels. Architecture. Construction. Sustainability.

INTRODUÇÃO De acordo com Edwards (2005), sustentável é aquilo que se pode manter, conservar, amparar, proteger, enfim, é aquilo que pode resistir, ter sua ruína impeda. Em outras palavras, é o que permanece e continua, o que não se esgota, por contar com os processos de renovação. Biologicamente, a sustentabilidade ocorre na medida em que os elementos químicos que formam o ar, a água, o solo, as rochas, a fauna e a flora são consumidos e retornam à natureza para serem reutilizados continuamente, como uma reciclagem natural.

Este processo que a natureza promove ocorre naturalmente, porém a influência humana sobre o meio natural vem ocasionando diversos impactos ambientais que, somados aos problemas sociais, ameaçam a continuidade da existência humana, assim como ameaçam toda a biodiversidade mundial.

Nos dias atuais, observa-se uma preocupação mundial com questões relevantes ao meio ambiente, bem como a redução do uso de materiais e tecnologias que agridam a natureza.

Com base nos trabalhos desenvolvidos por Ghavami (1992); Hidalgo-López (2003); Barbosa e Ghavami (2005), dentre outros, sobre sistemas e materiais alternativos empregados na construção civil em países em desenvolvimento, aponta-se o bambu como uma matériaprima de grande potencial construtivo, dadas as suas características físicas, mecânicas e construtivas.

1

Arquiteta e Urbanista, Doutoranda em Arquitetura e Urbanismo pela UnB, Mestre em Arquitetura e Urbanismo pela UnB, Especialista em Gestão e Gerenciamento de Obra pela UFG, Docente Efetiva do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Goiás. E-mail: <anelizabete@gmail.com>.

2 Arquiteto e Urbanista, Doutor em Arquitetura e Urbanismo pela AA/Reino Unido, Mestre em Planejamento Urbano pela UnB, Professor Adjunto da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da UnB. E-mail: <cpab@unb.br>.

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De acordo com Salgado et al. (1992), o bambu é uma espécie vegetal pertencente à família das Gramineae, com aproximadamente 45 gêneros e mais de 1.000 espécies catalogadas e espalhadas pelo mundo. Matéria-prima de baixo custo e de fácil apropriação, o bambu pode ser encontrado com facilidade em todo o território brasileiro. Dentre os vários países latino-americanos onde o bambu se desenvolve, o Brasil reúne o maior número de espécies desta planta, algumas nativas e outras exóticas (GRAÇA, 1988).

De acordo com Ghavami (1992), pesquisas científicas visando a aplicação do bambu na engenharia civil datam desde 1914, na China e Estados Unidos, e, posteriormente, na Alemanha, Japão, Índia, Filipinas e em outros países. No Brasil, Ghavami (1992) comenta que, desde 1979, no Departamento Civil da PUC-Rio, sob a orientação do mesmo, vários programas de investigação sobre o uso do bambu e outros materiais de baixo custo empregados na construção civil vêm sendo desenvolvidos.

Sua forma circular e sua seção oca fazem do bambu um material leve, fácil de ser transportado e armazenado, capaz de permitir a construção rápida de estruturas temporárias ou permanentes, podendo até ser empregado em grandes obras do ponto de vista arquitetônico.

Entretanto, tira-se pouco proveito do bambu em nosso país, onde seu uso restringe-se praticamente à confecção de peças artesanais e detalhes paisagísticos, ao contrário de alguns países da Ásia, como a China e a Índia, e países da América Latina, como o Equador e a Colômbia, onde a cultura do bambu na construção civil é largamente difundida. É comprovada cientificamente a eficácia do bambu, porém faz-se necessário que as espécies sejam plantadas em abundância, que sejam feitos tratamentos adequados para prolongar a vida útil do colmo que será utilizado, que se forme mão de obra especializada e, principalmente, que sejam implantadas políticas públicas e industriais de incentivo ao uso do bambu na construção civil, para que ele possa ser utilizado em grande escala e por qualquer segmento da população.

Um dos primeiros passos para o êxito do uso do bambu em nosso país é incentivar, por meio de políticas públicas, representantes municipais e estaduais, fazendeiros e proprietários de terra a plantar o bambu, disponibilizando-se assim a matéria-prima para o desenvolvimento de projetos de qualquer natureza com o uso desta planta. Outras ações como o desenvolvimento de pesquisas sobre o bambu, o incremento da tecnologia utilizada e a formação de profissionais qualificados são importantes para aumentar o emprego do bambu na construção civil.

O processo de industrialização utilizado na produção de materiais de construção como o cimento e o aço, por exemplo, afeta o meio ambiente e a vida das pessoas, tanto na zona rural como nos grandes centros urbanos. Como consequência desse processo, houve o esquecimento de técnicas e materiais antes utilizados nas construções, como o uso da terra crua, do bambu, e das fibras naturais, materiais encontrados em abundância no Brasil. Tornase fundamental e oportuno, para a formação profissional do arquiteto, o estudo de técnicas construtivas que visam à sustentabilidade ambiental. É válido ressaltar que, ao contrário do que se imagina, o emprego dos materiais alternativos no ambiente construído e na realidade brasileira das habitações econômicas não é tão fácil como parece. Muitos são os entraves e empecilhos que dificultam a utilização e aceitação destes materiais nessas construções.

Quanto à problemática do tema e seu contexto, observa-se que o bambu, apesar de apresentar ótimas vantagens construtivas, não possui mercado garantido e tampouco comercialização considerável no Brasil, principalmente pelo desconhecimento de suas aplicações, dificultando assim a assimilação e aceitação da planta como material de construção.

Contudo, não se tem mercado promissor no Brasil, por não se investir em tecnologia apropriada ao aproveitamento do bambu. Para a comercialização da planta, por exemplo, é necessária boa localização da plantação, eliminando custo com transporte para não haver encarecimento do produto no local do seu processamento (ALMEIDA, 2004).

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Com base no exposto, pode-se enumerar uma série de fatores como justificativa da importância desta pesquisa, no que diz respeito ao uso do bambu como material de construção alternativo, tais como: a preocupação com a questão do déficit habitacional no Brasil, a promoção do desenvolvimento sustentável, o emprego de materiais alternativos pouco utilizados na construção civil, a produção bibliográfica e a promoção do conhecimento de novas opções tecnológicas.

1 CONCEITUAÇÃO DE PAINÉIS De acordo com Krüger (2000), pode-se dizer que o surgimento dos elementos préfabricados teve sua origem na Europa, onde as pesquisas e as experiências com novas técnicas construtivas eram bastante favoráveis. Porém, não só a Europa, mas também os Estados Unidos, através da infra-estrutura que possuíam, contribuíram para o desenvolvimento da construção civil industrializada, para o crescimento do uso de painéis pré-fabricados e para a criação destes painéis com outros tipos de materiais.

A falta de domínio da tecnologia da pré-fabricação aliada a alguns fatores operacionais serviu como obstáculo ao desenvolvimento e uma maior utilização de painéis pré-fabricados.

Por exemplo, falta treinamento de mão de obra para poder compatibilizar os diversos projetos existentes em uma construção. Aliado a esse treinamento, é necessário um planejamento bem feito de todas as etapas do processo construtivo da edificação, para que esta não sofra alterações durante o andamento da obra.

O interesse por outras alternativas de vedação mostrou-se pequeno até ocorrer um grande impulso decorrente da adoção de procedimentos para a certificação de qualidade, de valor indiscutível. Com a série de normas ISO 9000 (International Organization for Standardization), a busca pela redução de perdas e do ciclo de construção reacendeu o interesse pela racionalização de todos os subsistemas da edificação.

No Brasil, o Arquiteto João Filgueiras Lima (Lelé), há mais de três décadas estuda e desenvolve sistemas construtivos industrializados, mantendo uma linha de pesquisa, de desenvolvimento de projeto, e aplicação de métodos experimentais que valoriza o potencial da pré-fabricação como meio privilegiado para viabilizar a modernização e combater o enorme déficit de equipamentos e construções no território nacional.

O Arquiteto Lelé, em entrevista dada à Revista Projeto Design (2003), comenta que, na busca por novas soluções construtivas de custo viável e mais leves para o transporte, acabou desenvolvendo projetos com o uso de estruturas de aço combinadas a fechamentos de argamassa armada. Suas experiências com argamassa armada evoluíram ao longo dos anos, e sua principal meta é tirar proveito da tecnologia para amparar as necessidades da população e adequá-la à realidade brasileira. Segundo Lelé, “num país que tem a demanda que temos, não é possível prosseguir desconsiderando a industrialização da construção, a multiplicação, a racionalização e a economia que isto proporciona” (REVISTA PROJETO DESIGN, 2003).

Quanto ao bambu, nota-se que, em países como a Colômbia e o Equador, que utilizam o bambu em grande escala na construção civil, existe uma forte tendência na industrialização desta matéria-prima. Assim como a madeira necessita passar por processos de industrialização e laminação de suas peças, o bambu também pode ter suas ripas laminadas, ou seja, suas lâminas sobrepostas em comprimentos variados e unidas face a face por meio de encaixes ou adesivos.

O bambu, após ser laminado, é prensado, podendo dar forma a pilares, vigas e vigotas em seções retangulares ou quadradas, tornando-se mais comercial, sem perder, no entanto, as suas características físicas, mecânicas e construtivas. Alguns produtos industriais derivados do bambu como o OSB, o Plyboo e o MDF possibilitam a substituição das madeiras, tornando-se possível desta forma evitar ou diminuir o desmatamento das florestas tropicais (ALMEIDA, 2006).

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2 ESTADO DA ARTE DOS PAINÉIS DE BAMBU Os painéis de vedação são considerados como um dos principais componentes construtivos das edificações feitas de bambu. Podem ser executados de diversas maneiras, com o emprego de tecnologias que variam de região para região, levando-se em consideração o clima, a necessidade de vedação total ou parcial da edificação ou dos ambientes, a cultura construtiva da região, dentre outros fatores que condicionam a escolha do tipo de painel. O presente artigo apresenta o estado da arte dos modelos mais utilizados de painéis de bambu.

A utilização do bambu para a produção de painéis de vedação mostra-se bastante vantajosa, pois é econômica, de fácil aplicação, podendo ser executada por pessoas que tenham conhecimento básico das técnicas construtivas necessárias. No caso da Colômbia, as comunidades produzem os painéis de vedação das suas casas sem a intervenção de empresas construtoras ou lojas de materiais de construção.

Segundo Vegesack e Kries (2000), o bambu frequentemente é o material escolhido para produzir desde os mais variados tipos de “cercados” até painéis e paredes auto-portantes. Os fechamentos verticais feitos com painéis de bambu podem ser projetados e executados de diversas maneiras, com tecnologias e técnicas construtivas distintas. Estes podem utilizar-se de esteiras entrelaçadas, de módulos pré-fabricados com o uso de madeira e de bambu, podem ser rebocados ou não, e suas juntas podem ser recobertas com o uso de cordas ou fibras naturais, conferindo um detalhe a mais aos painéis de bambu. Os painéis de bambu são classificados em duas categorias distintas: artesanais e pré-fabricados, facilitando assim o estudo de seus tipos.

3 PAINÉIS DE BAMBU ARTESANAIS 3.1. PAINÉIS DE BAMBU ESTACADOS Segundo Vegesack e Kries (2000), existem várias formas de uso do bambu para a fabricação de paredes externas, internas, ou muros. A técnica mais simples é a de parede estacada, feita com varas de bambu. Alternadamente, as varas de bambu são divididas dentro do espaço e formam um importante elemento construtivo de fechamento. As varas de bambu podem ser colocadas verticalmente, horizontalmente, ou entrelaçadas (Figura 1).

Figura 1 - Painel com varas estacadas verticalmente. Fonte: Vegesack; Kries, 2000.

3.2 PAINÉIS DE BAMBU FEITOS DE ESTEIRA Em casas produzidas no Equador, no século XVI, os fechamentos verticais eram feitos de bambu e formavam uma espécie de esteira, tendo sido criados para abrigar o homem nas estações chuvosas e protegê-lo de animais perigosos da selva (HIDALGO-LÓPEZ, 2003).

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A casa mostrada na Figura 2 é um típico modelo da arquitetura de bambu que pode ser encontrado na costa do Equador. Observa-se a influência dos antepassados na utilização de esteiras de bambu para o fechamento da casa.

Figura 2 - Casa feita de Bambu com o uso das esteiras, tradição deixada pelos antepassados nas construções atuais. Fonte: Hidalgo-López, 2003, p. 238.

3.3 PAINÉIS FEITOS DE ESTEIRAS COM DESENHOS DECORATIVOS Os painéis de bambu artesanais feitos de esteiras trançadas e decoradas utilizam formas geométricas e desenhos variados para sua composição (Figura 3). Podem ser utilizados como fechamento vertical e ainda para a produção de portas e janelas, ficando aparentes na edificação. Tradicionalmente, este tipo de esteira é muito utilizado nos países asiáticos (HIDALGO-LÓPEZ, 2003).

Figura 3 - Painéis de bambu feitos com esteiras, cujas tramas formam desenhos geométricos.

Fonte: Hidalgo-López, 2003.

3.4 PAINÉIS DE BAMBU VAZADOS De acordo com Vegesack e Kries (2000), existem métodos adicionais aos citados anteriormente que visa o preenchimento das paredes com feixes ou fibras de bambu, podendo ficar vazados ou não. Daí resultam painéis ornamentados, ricos em detalhes, que podem ser trabalhados das mais diversas maneiras (Figuras 4 e 5).

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Figura 4 - Painéis de bambu formando detalhes vazados e variados. Fonte: Hidalgo-López, 2003.

a

b

Figura 5 - (a) Pavilhão do Menino Pescador, Centro Cultural O Menino e o Mar, Ubatuba – SP, Arq. Ruy Otake; (b) Detalhe do painel de bambu trançado, utilizado como vedação. Fonte: Arcoweb, 2005.

3.5 PAINÉIS DE BAMBU PREENCHIDOS COM BARRO Além das formas já citadas, as estruturas construídas de bambu podem ser preenchidas ou simplesmente rebocadas com barro ou argila. Ambos os processos são facilmente identificados em projetos de habitações de baixo custo na América Latina, onde as técnicas variam de região para região e de acordo com a necessidade do projeto. Este tipo de painel utiliza bambus inteiros (Guadua sp) no interior da estrutura, e ripas de madeira ou bambu são fixadas horizontalmente nos lados interno e externo deste painel. A estrutura então é preenchida com barro, que pode ser misturado com palhas ou fibras naturais (Figura 6).

Figura 6 - A estrutura feita de bambu toma forma de parede, sendo posteriormente preenchida com uma mistura de barro e palha. Fonte: Hidalgo-López, 2003.

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3.6. PAINÉIS DO TIPO "BAHAREQUE" COM ESTEIRAS DUPLAS Segundo Robledo (2002), os painéis do tipo "bahareque" são formados por uma estrutura de bambu ou madeira que, em seguida, é vedada por esteiras de bambu, tanto na parte externa como na parte interna da casa. Posteriormente, os painéis são argamassados e recebem pintura como acabamento final. Esta técnica apresenta-se como uma solução tecnológica do espaço construído de muitas culturas milenares (Figuras 7 e 8).

Figura 7 - Detalhes construtivos dos painéis do tipo "bahareque". Fonte: Hidalgo-López, 2003.

Figura 8 - Esta edificação de quatro pavimentos foi construída por volta de 1930, em Salamina, Colômbia, e somente nos anos setenta as esteiras de bambu foram substituídas e rebocadas.

Fonte: Hidalgo-López, 2003.

3.7. PAINÉIS DO TIPO TENDINOUS OU TENSIONADOS (ÍNDIA E COLÔMBIA) De acordo com Hidalgo-López (2003), este tipo de painel consiste em uma estrutura de bambu semelhante a uma moldura formada de base inferior, superior e lateral, espaçada de 1,20 em 1,20 m. Em seguida, fios de arame farpado são fixados, com espaçamento de 20 cm, como uma urdidura, preenchendo os espaços delimitados pela molduras.

Aplica-se então uma aniagem (tela ou tecido grosso de juta ou outra fibra vegetal) cobrindo uma das faces da urdidura de arame farpado, que é fixada verticalmente com o auxílio de arame galvanizado (Figura 9).

Finalmente, camadas de argamassa de reboco são aplicadas na superfície do painel, com traço em volume de 1:3 de cimento e areia. Segundo Hidalgo-López (2003), esta tecnologia originalmente desenvolvida na Índia há muitos anos atrás não obteve bons resultados devido a aniagem de baixa qualidade utilizada. Em 1983, através de estudos realizados na Faculdade de Arquitetura da Valley Universidad (Cali, Colômbia), foi possível desenvolver esta tecnologia que, nos dias atuais, é considerada como a melhor tecnologia para a construção de painéis de bambu. Esta nova tecnologia pode ser facilmente vista nas casas construídas no povoado de Amanecer, próximo à cidade de Armênia, Colômbia.

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Figura 9 - Telas de tecido grosso são aplicadas nas estruturas de bambu, facilitando a aplicação da argamassa de revestimento dos painéis. Fonte: Hidalgo-López, 2003.

4 PAINÉIS DE BAMBU SEMI-INDUSTRIALIZADOS E PRÉ-FABRICADOS 4.1 PAINÉIS COM MOLDURA DE MADEIRA E CANAS OU VARAS DE BAMBU São muitas as possibilidades do uso do bambu para a produção de painéis, sejam estes artesanais ou industrializados. Porém, nos dias atuais busca-se cada vez mais a racionalização das obras civis, na tentativa de evitar desperdícios, perda de tempo e buscar aumento de produtividade. De acordo com Ramírez (2005)3, a indústria da construção de bambu na Colômbia vem buscando, cada vez mais, desenvolver processos tecnológicos voltados para a pré-fabricação e industrialização dos componentes construtivos das habitações econômicas, bem como das edificações de qualquer tipologia ou porte.

A Fundação Nacional de Bambu, FUNBAMBU, na Costa Rica, em seu projeto para a produção de casas econômicas denominado Projeto Nacional del Bambu, iniciado no ano de 1981, criou uma fábrica para a produção de painéis de bambu em grande escala.

Em Limón, Costa Rica, foi implantada uma fábrica de painéis para viabilizar a construção de 10 casas por semana, inicialmente. Para cada unidade habitacional eram utilizados 17 painéis que, por sua vez, necessitavam de aproximadamente 1.200 varas de bambus do tipo “cana-brava”.

De acordo com Cardoso Junior (2000), para atender a demanda destas habitações, principalmente na zona rural, estas fábricas deveriam atender algumas exigências, como: ● Proximidade das plantações de bambu, sendo que estas já haviam sido implantadas de maneira estratégica no país; ● Possuir vias de acesso com topografia favorável ao escoamento do produto terminado, assim como abastecimento da matéria-prima; ● Proximidade das regiões com maior demanda habitacional.

A fábrica de painéis de bambu, de acordo com FUNBAMBU (1992), possuía 400 m² de área coberta, 700 m² para o armazenamento de matéria-prima e de produto terminado, 100 m² para o armazenamento de produtos químicos ou similares, e 50 m² para a administração. Na Figura 10, pode-se observar o galpão coberto onde funcionava a fábrica. ____________ 3

RAMÍREZ, Samuel D. P. Professor Associado da Universidad Nacional del Colômbia – Sede Manizales.

In: Visita Técnica à Faculdade de Arquitetura da UNC, Manizales, Caldas - Colômbia, em 16/12/2005.

(Comunicação verbal – entrevista feita pela autora).

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Figura 10 – Galpão da fábrica de painéis de bambu pré-fabricados na Costa Rica. Fonte: Foto da Autora no V Congresso Internacional de Bambu, San José, Costa Rica, 1998.

Os bambus utilizados para a produção dos painéis eram imunizados à base de substâncias solúveis em água, sendo a mais utilizada o boro, através do Método Boucherie.

Com base na visita feita à fábrica de painéis, durante o V Congresso Internacional de Bambu, em 1998, realizado em San José, Costa Rica, constatou-se que os painéis funcionavam estruturalmente como um diafragma rígido, sendo a estrutura ou moldura construída com madeira e o fechamento feito com bambus roliços do tipo “cana-brava”.

Os painéis eram confeccionados de acordo com as exigências dos projetos das habitações e seguindo o dimensionamento e forma desejada. Os principais tipos de painéis produzidos eram o retangular e o trapezoidal, constituídos por peças de madeira, com secções de 5,0 cm x 5,0 cm e 2,5 cm x 5,0 cm.

Para a produção dos painéis utilizavam-se fôrmas metálicas ou de madeira como gabarito, para facilitar e padronizar o processo de montagem (Figura 11). Para fixação dos bambus roliços na moldura de madeira, eram utilizados grampeadores a ar comprimido (Figura 12), evitando assim o uso de parafusos, que podem fendilhar as varas de bambu.

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Figura 11 - Gabarito para a produção do painel. Figura 12 - O uso de grampeador para a fixação das varas de bambu. Fonte: Foto da autora, San José, Costa Rica, 1998.

As unidades habitacionais eram compostas basicamente por 17 painéis pré-fabricados, sendo que uma equipe de 4 ou 5 pessoas, sem experiência, demorava 4 dias para a montagem de uma casa. Com mão de obra experiente, o tempo de montagem seria reduzido para 2 dias.

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Percebe-se que a técnica é facilmente absorvida pela população, pois no início do trabalho de construção pelos próprios moradores, logo no primeiro mês, 20 casas foram construídas. As principais características deste tipo de painel são o baixo peso, a facilidade de montagem e a grande capacidade estrutural. Porém, de acordo com FUNBAMBU (1995), apesar dos resultados favoráveis, os três seguintes aspectos deveriam ser melhorados: • Diminuir o peso da moldura, sendo que a substituição da moldura de madeira por uma de bambu reduziria o peso final do painel; • Melhorar o sistema de fixação dos painéis, visando à eliminação de perfurações na madeira e no bambu. Modelos de painéis com encaixes ou peças reajustáveis seriam mais interessantes; • Projetar modelos de painéis, que possam ser facilmente adaptados às diferentes dimensões de painéis necessários para habitação.

Após a fabricação, os painéis eram transportados para a obra em caminhões ou caminhonetes, de acordo com a dimensão dos mesmos.

A fase de fixação dos painéis na obra dependia primeiramente da execução das fundações e preparação da estrutura da casa. A fundação da habitação geralmente consistia em uma sapata corrida de concreto armado, sobre a qual se colocava ainda uma camada de material de proteção (impermeabilizante) para evitar o contato do bambu com a umidade da sapata. Na sequência, podiam ser utilizadas estruturas palafitadas sobre as quais se colocava o piso e, sobre este, colocava-se a soleira inferior para a fixação dos painéis pré-fabricados.

Para a fixação dos painéis de bambu à estrutura da casa, utilizavam-se peças retangulares de madeira. Estas peças, também chamadas de tarugos, que traspassavam os pilares de bambu, faziam a ligação entre o pilar e o painel.

De acordo com Gutiérrez (1992), podem ser atribuídas a este tipo de painel algumas características que são: • Baixo peso por unidade de área - O peso dos painéis, com reboco à base de cimento, varia entre 90 a 130 kg, chegando a equivaler a 35% do peso de uma parede similar de blocos de concreto com 12 cm de espessura e aproximadamente 250 kg.

• Alta resistência – Os painéis demonstram grande capacidade estrutural. Foram obtidos 2 em testes de resistência ao cisalhamento valores de até 1.500 kg/m , permitindo que a construção absorva as forças do sismo dentro da faixa elástica, sem fissuras na extensão do painel.

• Integridade estrutural – A fundação em radier produz uma resposta monolítica e integral, evitando as fissuras por deslocamentos diferenciais das fundações.

Segundo Gutiérrez (1992), em avaliações da capacidade estrutural dos painéis, empregando-se cargas eventuais de abalos sísmicos (coeficientes sísmicos c = 0,33) e vento (120 km/h), sobre uma habitação de paredes de bambus roliços, rebocada com argamassa de cimento e com uma cobertura (peso = 20 kg/m²), obtiveram-se valores de cargas transversais: 2

a) Devido ao Vento de 120 km/h = resistência de 57,60 kg/m ; b) Devido ao Sismo (bambu roliço "cana-brava" e cimento) a resistência é de 42,90 kg/m².

Deve-se observar que o coeficiente sísmico considerado de c = 0,33, assim como a velocidade do vento de 120 km/h, foram os valores mais altos constatados na Costa Rica.

4.2 PAINÉIS PRÉ-FABRICADOS COM "ESTERILHAS" DE BAMBU As "esterilhas" de bambu, assim chamadas pelos sul americanos de língua espanhola (forma equivalente a esteiras, em português), são bambus planificados por meio da remoção dos nós e da abertura dos colmos de maneira a formarem tábuas.

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De acordo com Hidalgo-López (1981), as "esterilhas" de bambu são criadas dividindo-se os colmos em fitas longitudinais, podendo ser utilizadas para a fabricação de produtos como forros, pisos, fôrmas para concreto armado, mobiliário, utensílios domésticos e painéis de vedação para edificações.

Na fabricação das "esterilhas" utilizam-se varas de 1 a 8 m de comprimento retiradas da parte basal e intermediária do colmo de bambu com idade entre 2 e 3 anos. As varas são colocadas no solo e, com a ajuda de um machado, são feitas aberturas profundas ao redor de cada um dos nós e também perpendiculares a eles, sendo que estas aberturas devem ter de 1 a 3 cm. Em seguida, com a ajuda de uma pá, abre-se longitudinalmente a vara por um dos lados, rompendo ao mesmo tempo os tabiques ou diafragmas interiores (parte interna do nó).

Finalmente, abre-se a "esterilha" com as mãos até que suas duas bordas se encostem no chão. Usa-se pisar na "esterilha" e caminhar sobre ela, para que fique totalmente plana.

Uma vez a "esterilha" plana, deve-se remover a parte interior da vara (que é mole e branca). A remoção deve ser feita para evitar que a "esterilha" seja atacada por insetos.

As "esterilhas" também devem ser imunizadas contra o ataque de fungos e insetos, podendo isto ser feito por meio dos sistemas a vácuo e pressão ou por imersão.

As "esterilhas" de bambu possuem uma grande diversidade de aplicações em habitações rurais ou urbanas. No Equador, as "esterilhas" de bambu são a base mais importante para a indústria da construção civil, sendo a forma mais utilizada para a produção de painéis, que podem ser rebocados ou podem ficar aparentes.

O processo construtivo deste tipo de painel difere daquele do painel apresentado anteriormente, apesar de também usar moldura de madeira e bambus roliços. Ambos são préfabricados em indústrias, fábricas ou pequenos galpões, chegando às obras prontos para sua utilização.

Muitos países como o Brasil e o Equador sofrem com o problema da escassez de habitações. Este déficit, que já ultrapassa a cifra de milhões de unidades, preocupa o governo, a sociedade e principalmente a população que não conta com este bem, que é prioritário na vida do ser humano.

Assim, uma Fundação denominada Hogar de Cristo, com sede na cidade de Guayaquil, Equador, desenvolve desde 1970 o Projeto Viviendas Del Hogar de Cristo, que produz casas seguras e baratas para os pobres. Nos últimos 28 anos, com esforço próprio da fundação, foram construídas casas para 270.000 famílias (YIPING, 2001).

O programa oferece casas modulares, com estrutura de madeira e fechamento de bambu, normalmente de 4,8 m x 4,9 m, com área total de 23,52 m², que custam US$ 385,00 (trezentos e oitenta e cinco dólares americanos). As casas podem ser pagas no período de três anos. Porém, a filosofia da fundação é que “...não importa se as pessoas não têm meios econômicos para comprar a casa. Se a família for realmente muito pobre, a Hogar de Cristo paga total ou parcialmente a casa, com a ajuda de doações que recebe de várias entidades.

Aqui, se necessitam de uma casa, não podem sair sem ela” (YIPING, 2001, p. 3).

O INBAR, organização que apoia e contribui com a Hogar de Cristo, detectou que, em função do programa, nos últimos anos houve uma escassez considerável do bambu Guadua na costa do Equador, por falta de uma boa gestão e superexploração do produto. Assim, o INBAR e outras entidades governamentais do Equador vêm desenvolvendo projetos de plantação, reflorestamento e processamento adequado do Guadua. Através dessas ações já puderam ser introduzidas novas técnicas baseadas no uso dos bambus e melhorias no projeto arquitetônico das casas (YIPING, 2001). O sistema construtivo implementado pelo programa Viviendas Hogar de Cristo classifica-se como um Sistema Pré-Fabricado Artesanal, que cumpre os requisitos de modulação, produção em série e altos níveis de produtividade. Isto se expressa pelo número de 50 unidades habitacionais produzidas por dia. Este número de unidades, em casos emergenciais como o do desastre provocado pelo fenômeno El Nino nas décadas de 1998 e 1999, na América Central, chega a duplicar ou triplicar.

O bambu Guadua é extraído de bosques naturais, sendo transformado em "esterilhas" e gerando empregos tanto na sua produção como no transporte da matéria-prima. As "esterilhas" 237

chegam às fábricas de painéis apropriadamente (Figura 13).

e

são

imediatamente

selecionadas

e

estocadas

Para a execução dos painéis na fábrica, inicialmente são produzidos os montantes ou “quadros” de madeira, que são produzidos com o auxílio de mesas com gabarito. Após a elaboração dos montantes de madeira são fixadas as "esterilhas" no sentido vertical, com o uso de grampos, pregos ou arames.

As arestas das "esterilhas" de bambu que ultrapassam a medida da moldura são aparadas com o uso de uma serra elétrica (Figura 14).

Em termos gerais, uma casa do programa Vivienda Hogar de Cristo, com todos os seus componentes de bambu e madeira, é fabricada em 2,5 horas. No ano de 2000, foram construídas 50 casas por dia. Nesse mesmo ano, o programa conseguiu entregar 8.782 casas para as famílias mais pobres. A Figura 15 mostra os painéis pré-fabricados produzidos por esta instituição, que são componentes construtivos das habitações econômicas.

13

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Figura 13 - "Esterilhas" de bambu empilhadas, prontas para a fabricação de painéis. Figura 14 - Aparamse as arestas das "esterilhas". Fonte: Foto de Ana Maria França. Hogar de Cristo, Equador, 2001.

Figura 15 - Painel finalizado, feito com "esterilhas" de bambu. Fonte: Foto de Ana Maria França. Hogar de Cristo, Equador, 2001.

Na fábrica ainda são produzidos os demais componentes da casa tais como pisos, portas, janelas, estrutura do piso, cobertura e telhas, dentre outros. Todos os componentes da casa são colocados em kits ou jogos prontos para entrega ou transporte. Na Figura 16, pode-se observar um “kit casa” pronto para ser entregue aos moradores que necessitam desta habitação muito econômica, de fácil montagem e segura. Na Figura 17, apresenta-se um modelo de casa econômica sendo produzida pelo programa Viviendas Hogar de Cristo, no Equador.

238

Figura 16 - Kit casa pronto sendo armazenado no interior da fábrica.

Fonte: Foto de Ana Maria França. Hogar de Cristo, Equador, 2001.

a

b Figura 17 - (a) A casa sendo vedada pelos painéis. (b) Painéis sendo rebocados.

Fonte: Foto de Luis Fernando Botero, 2005.

Observa-se, através da pesquisa desenvolvida, que o processo de produção dos componentes construtivos de casas de bambu é bastante simples, partindo da pré-fabricação artesanal, não totalmente industrializada. O processo construtivo das casas entregues como um “kit” também se caracteriza como um processo simplificado, que permite uma construção rápida e com a participação dos membros da comunidade. Não é estritamente necessária mão de obra especializada para a construção das casas, sendo que o sistema construtivo pode ser facilmente apreendido pelos moradores interessados.

4.3 PAINÉIS DE BAMBU ARGAMASSADOS Os painéis de bambu pré-fabricados apresentados no item anterior, sejam eles feitos com molduras de madeira ou feitos com "esterilhas" de bambu, podem receber argamassa de revestimento como acabamento final. As paredes, depois de argamassadas, podem receber qualquer tipo de revestimento como pintura ou revestimento cerâmico, de acordo com Teixeira (2006).

Os painéis, depois de prontos, ou seja, com sua estrutura de bambu rígida e finalizada, podem ser transportados para o local da obra, estando prontos para serem fixados na fundação.

De acordo com a Junta del Acuerdo de Cartagena (1987), a união dos painéis com os elementos de fundação, estrutura e cobertura forma uma estrutura sólida, capaz de resistir, transmitir cargas, e levá-las até a fundação da edificação.

Os painéis, depois de instalados, vedam verticalmente a casa e podem ser revestidos com argamassa de reboco que, além de proteger a edificação da entrada de insetos pelas 239

frestas dos bambus, confere melhor aspecto estético (Figuras 18 e 19). Tanto as paredes externas quanto as internas podem ser rebocadas.

Fechamento de Bambu

Moldura do Painel de bambu

Chapisco

Argamassa de Revestimento Camada de Argamassa com impermeabilizante

Figura 18 - Detalhe do painel de bambu revestido com argamassa de reboco. Fonte: Teixeira, 2006.

Figura 19 - Painéis de bambu recobertos pela argamassa de revestimento. Fonte: Teixeira, 2006.

Segundo a Junta del Acuerdo de Cartagena (1987), o revestimento também cumpre uma função estrutural devida a interação da argamassa com os bambus, que reforça os elementos verticais e se encarrega de suportar forças cortantes e cargas horizontais produzidas por ventos ou abalos sísmicos.

Entre as camadas de argamassa que revestem a face interior e a face exterior dos painéis, obtém-se naturalmente uma câmara de ar criada pela própria estrutura oca do bambu, a qual confere propriedades isolantes aos painéis, sendo capaz de reduzir a penetração de ruídos externos e a incidência do calor produzido pelos raios solares (JUNTA DEL ACUERDO DE CARTAGENA, 1987).

240

CONCLUSÃO De acordo com as pesquisas realizadas, constatou-se que os painéis de bambu, estes importantes elementos construtivos das edificações, são capazes de promover a vedação vertical dessas edificações, além de conferir conforto ambiental, estanqueidade, e segurança.

Os painéis de bambu podem ser feitos artesanalmente, podem ser semi-industriais ou pré-fabricados, e revestidos com argamassa ou não. Existem, no entanto, inúmeros tipos de painéis já desenvolvidos, testados, e utilizados nas edificações, tornando-se mais fácil eleger o tipo ideal para cada necessidade de projeto.

Constatou-se ainda, durante a pesquisa, que os painéis de bambu podem ser utilizados em qualquer tipo de sistema construtivo, mesclando-se com outros materiais como o concreto, a madeira, a alvenaria de blocos cerâmicos e outros, mostrando ser facilmente adaptável a esses materiais.

Do ponto de vista estético, os painéis de bambu possuem grande versatilidade, podendo contribuir esteticamente com os mais variados tipos de projetos arquitetônicos. Podem manter a sua aparência natural (bambus roliços in natura), podem ser utilizados em forma de painéis vazados ou decorados artesanalmente, podem apresentar-se em forma de "esterilhas" e ainda ser argamassados para, então, receber qualquer tipo de pintura ou revestimento.

Observou-se também que a pré-fabricação dos painéis de bambu pode promover a facilidade da construção e também agilizar o processo produtivo das habitações econômicas.

Com relação ao peso dos painéis argamassados, que são painéis com maior peso, constatou-se que o peso médio de 80,6 kg para cada 1,00 m² de painel é bastante satisfatório, se comparado com o peso de painéis feitos de outros materiais, na mesma proporção de medidas (1,00 m²). Constatou-se que o painel de bambu é 2,98 vezes mais leve do que uma alvenaria de tijolos maciços e 2,23 vezes mais leve que a alvenaria de blocos cerâmicos (TEIXEIRA, 2006).

De acordo com Teixeira (2006), ficou comprovado que a argamassa de revestimento pode aderir-se adequadamente aos painéis de bambu, desde que sejam levados em consideração os procedimentos adequados de preparação, dosagem e aplicação dessa argamassa de revestimento.

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242

7.5 COMPARAÇÃO DE COEFICIENTES E CUSTOS ENTRE VEDAÇÕES EM TAIPA DE BAMBU E VEDAÇÕES CONVENCIONAIS VISANDO CONSTRUÇÕES MAIS SUSTENTÁVEIS Deir Nazareth Andrade Costa da Silva1; Sandro Fábio César2 RESUMO Este trabalho compara custos de vedações verticais de taipa em bambu revestidas com vedações convencionais, visando mostrar a viabilidade econômica dessa técnica usada nas moradias do interior do Nordeste do Brasil, onde se preserva a técnica tradicionalmente usada, e propondo o uso do bambu como entramado na taipa, e valorizando este material, que proporciona reflorestamento de matas ciliares com o seu plantio, geração de trabalho e renda para a comunidade local com os seus diversos usos. Analisa o uso de materiais alternativos e ecologicamente sustentáveis. Inicialmente este estudo busca coeficientes indicadores de material e mão de obra para criação de composição de preços e custo final da vedação vertical em taipa de bambu, através de três protótipos estudados. Posteriormente é feita a média de preços para a execução das vedações em taipa de bambu, comparando-a com os coeficientes de alvenaria de bloco cerâmico e bloco de concreto disponibilizados em publicação especializada. Complementarmente esses resultados são comparados com coeficientes de alvenaria de bloco construída nas mesmas condições do protótipo em taipa de bambu. Concluise que os custos de produção de vedações em taipa de bambu com revestimento são bem menores do que os de vedações em alvenarias com blocos cerâmicos e blocos de concreto revestidos, principalmente se considerado o gasto com transporte e energia embutidos nas vedações convencionais. Verifica-se que a diferença de custos entre a taipa e as alvenarias é ainda mais significativa, quando se adota o regime de construção em mutirão, desprezando-se os custos relativos à mão de obra.

Palavras-chave: Vedação Vertical. Bambu. Taipa. Coeficientes. Custos.

ABSTRACT This study compares costs of vertical stucco sealing with bamboo coated with conventional sealing aiming to show the economic viability of this technique used in the country homes in northeast Brazil, preserving technique traditionally used and proposing the use of bamboo as a grid in the stucco, which provides reforestation of riparian woods with its planting, creating jobs and income for the local community with its various uses. It examines the use of alternative and environmentally sustainable materials. Initially, this study seeks coefficient indicators of material and labor for creating price composition and final cost of the vertical stucco sealing with bamboo through three prototype studies. Subsequently, an average of prices is made for the implementation of vertical stucco sealing with bamboo and compares with the masonry block and concrete block coefficient found in specialized literature. In addition these results are compared with masonry block coefficients built in the same conditions of the prototype of stucco with bamboo. It is concluded that the production costs of stucco sealing with bamboo with coating are much smaller than those of masonry sealing with coated ceramic bricks and concrete blocks, especially if considered the cost of transportation and energy embedded in conventional sealing. It is noted that the cost difference between stucco and masonry is even more significant when one adopts the system of building using task force, ignoring the cost of labor.

Keywords: Vertical Sealing. Bamboo. Stucco. Coefficients. Cost.

1

Mestranda em Engenharia Ambiental – Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia, formada em Engenharia Civil – UFBA. Engenheira da CONDER – Companhia de Desenvolvimento Urbano da Bahia, Sub-coordenação de Orçamento de Obras. Telefone: 3115-3486. E-mail: <deirwil@hotmail.com>.

2 Professor Doutor do Mestrado em Engenharia Ambiental – UFBA, Doutor do Dep. de Construção e Estruturas, Coordenador do Laboratório de Madeiras da Escola Politécnica, UFBA. Arquiteto pela Univ.

Est. de Londrina (UEL), Doutor em Eng. de Produção - Univ. Fed. de Santa Catarina – UFSC. Professor permanente do Programa de Mestrado em Eng. Ambiental e Urbana. E-mail: <sfcesarpaz@uol.com.br>.

243

INTRODUÇÃO Hoje, a necessidade de explorar novas alternativas para o consumo de materiais na construção civil para torná-la sustentável do ponto de vista ambiental é enorme. A realidade se deve basicamente à maneira como o homem explora o ambiente, sem se dar conta da finitude dos recursos naturais, gerando degradação. No mundo todo existe, hoje, uma preocupação muito grande com a questão ambiental, somando-se a ela problemas sociais como a fome e a miséria. (QUEIROZ; CAPELLO; WENZEL, 2007).

O desenvolvimento sustentável capaz de promover distribuição de renda, com respeito ao meio ambiente, deve ser o objetivo a ser alcançado (TEIXEIRA, 2006). Bem próximos nos encontramos do ponto irreversível marcado pela perda da capacidade de auto-regeneração da terra. A atual crise ambiental que testemunhamos, como toda crise, para ser superada, exige um novo olhar, uma nova trilha, uma diferente direção. (SARTORI; PINHO, 2006). Sustentável é a sociedade que consome de forma responsável e solidária, que leva em consideração as gerações atuais e futuras.

Existe uma carência muito grande de moradias no Brasil, cerca de 7,2 milhões de famílias são desabrigadas, uma grande parte dessas famílias encontram-se no interior; além disso, existem milhões de moradias impróprias ou precárias no Nordeste, por falta de programas de financiamento, em regiões onde não existe renda suficiente para o investimento (MACUL; PRADO, 2006). Mas a questão socioeconômica não deve ser a única a ser estudada.

Optar pelos estudos de materiais e técnicas construtivas alternativas e diversificadas pode ser a opção para o déficit habitacional do país, barateando o investimento e sugerindo novas maneiras de construir, como, por exemplo, a autogestão com repasse de recursos financeiros diretamente da prefeitura ou governo para associações comunitárias com o aporte de assessoria técnica, orçamento participativo, ou a construção através de mutirão (TROLLES, 2007). Para isso, é preciso testar novas soluções através de protótipos, podendo o recurso economizado pelo poder público na construção de moradias ser usado para bens e equipamentos públicos.

No interior do Nordeste, conforme Figura 1, construir moradias com taipa, principalmente pau a pique, utilizando a terra como material de construção, faz parte da cultura popular, seja pela facilidade de construir, ou pelos recursos que se encontram no local: terra e madeira.

Figura 1 – Casa de Taipa. Fonte: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/SerraTalhada-Casa-de-taipa.jpg/220px-Serra-Talhada-Casa-de-taipa.jpg.

A construção com terra foi trazida para o Brasil pelos portugueses e muitas edificações do nosso patrimônio histórico foram executadas com essas técnicas, até meados do século passado, sendo que algumas perduram até hoje com excelente estado de conservação, conforme Figura 2.

244

Figura 2 – Casarão antigo construído em taipa – Mogi das Cruzes – S.P. Fonte: www.campograndems.net.

Com a industrialização, essas técnicas foram sendo desprezadas e associadas a doenças, pobreza e insalubridade. Hoje, a construção com terra é muito associada à doença de Chagas transmitida pelo barbeiro. De acordo com Figueiredo e Casbur (2006), em estudo publicado na Revista de Sociedade Brasileira de Medicina Tropical sobre o Trypanosoma cruzi, o estado do Paraná ocupa o 4º lugar no Brasil quanto ao número estimado de pacientes com a doença de Chagas, sendo que nos municípios investigados não foram encontradas casas construídas com barro, pois esta não é uma técnica culturalmente usada na região, mostrando que o barbeiro não está vinculado à construção com terra e, sim, aos espaços criados, que alojam o inseto.

Devido à falta de informação e à existência de conhecimento defasado sobre a técnica de construir com terra, existe um preconceito muito grande contra essa arquitetura, visto que aqueles que a executam não possuem domínio sobre a mesma, restringindo-se seu conhecimento à cultura herdada de cada geração. Por conta disso, as construções vêm sendo demolidas e erroneamente consideradas insalubres. Porém, o uso correto das técnicas construtivas, com acompanhamento técnico, e o devido revestimento das construções, resulta em qualidade de vida e baixo custo, proporcionando solução para habitação popular, como mostra a Figura 3.

Figura 3 – Casa Popular em taipa rebocada.

Fonte: http://melnotacho.files.wordpress.com/2009/09/taipa1.jpg.

A técnica do pau a pique denominada técnica mista, segundo Neves (2003), é adotada pelo PROTERRA, projeto internacional que enfoca a transferência de tecnologia de construção com solo para os setores produtivos, e as políticas sociais dos países ibero-americanos. Essa técnica é conhecida no Brasil como taipa de sopapo, taipa de mão, pau a pique, barro armado, ou simplesmente taipa. A técnica consiste em executar um entrançado de madeira e depois jogar o barro a sopapo.

Apresenta como vantagens o uso da mão de obra por meio de mutirão ou adjutório, um bom isolamento térmico, e rapidez na execução. Porém, as paredes obtidas com esta técnica podem desmanchar com a chuva e podem servir de lugar de instalação do barbeiro, se não rebocadas.

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O uso da madeira nas casas de taipa é extrativista, geralmente o próprio morador constrói sua casa e retira a madeira para compor o painel, provocando desmatamento, principalmente nas matas ciliares, promovendo degradação do ambiente, e maior evaporação das águas dos rios.

Este artigo estuda a vedação em taipa, propondo a troca da madeira pelo bambu, para confecção do entrançado, ou estrutura do painel (Figuras 4 e 5). Segundo Araújo (2007), o estudo de outro material que possa substituir a madeira na confecção da vedação vertical poderá contribuir para a diminuição da devastação das matas, assim como para um novo tipo de vedação. Além do mais, toda essa infraestrutura é obtida no local, portanto, economiza combustível, minimizando a poluição. A terra já existe no entorno do canteiro; o bambu pode ser plantado em qualquer região.

4

5 Figuras 4 e 5 – Paredes em taipa de bambu.

Fonte: http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2005-1/taipa/pau_pique.htm.

Este sistema construtivo diminui o uso do cimento, que hoje promove 8% do aquecimento do planeta, assim como minimiza o transporte. 80% do aquecimento da atmosfera se origina do petróleo. Trabalhando com materiais disponíveis, reduz-se diretamente a compra de produtos e elementos externos, fator proibitivo para a maioria da população carente (MACUL; PRADO, 2006).

Após a década de 70, com a crise energética, essas técnicas passaram a ser utilizadas fora das áreas onde sempre existiram. Materiais como a terra crua, bambu e fibras vegetais diversas representam uma excelente alternativa aos materiais industrializados. Não são poluentes, não exigem grande consumo de energia e o oxigênio em seu processo de preparo é renovável e de baixo custo. Suas técnicas de utilização foram sendo desenvolvidas ao longo dos anos por diferentes culturas e agora ganharam os espaços acadêmicos onde se propagam e se aperfeiçoam (TROLLES, 2007). Pesquisas vêm sendo incentivadas por diversas instituições no Brasil em decorrência da crescente escassez mundial de madeira de qualidade, que está levando à exploração irracional das últimas reservas florestais naturais, que certamente trarão consequências desastrosas ao ambiente e à economia do setor florestal.

Além disto, incentiva-se também a busca de matéria-prima renovável e ecologicamente correta (BERNDSEN; CASAGRANDE JUNIOR, 2006).

O volume mundial da produção de madeira é, hoje, da ordem de 20% da necessidade real de consumo (REVISTA CREA, 2005). Isso mostra a necessidade de desenvolvimento de novos processos, novas tecnologias, com técnicos bem preparados para aproveitar novos recursos disponíveis.

Um dos maiores entraves à divulgação da importância do bambu junto à comunidade refere-se à falta de produtores de muda das principais espécies com potencial comercial para os agricultores, que seriam os principais fornecedores dessa matéria-prima industrial (PEREIRA; BERALDO, 2007). Por outro lado, existe uma grande abundância da espécie Bambusa vulgaris, sendo muitas vezes considerada mato e arrancada nas limpezas de terrenos.

246

A substituição da madeira pelo bambu apresenta várias vantagens, entre elas, o bambu absorve carbono da atmosfera, propicia o reflorestamento, pois possui rápido crescimento.

Graças ao seu rápido crescimento, fixa mais carbono do que qualquer árvore, combatendo o efeito estufa. Protege o solo contra erosões, podendo ser plantado em terrenos acidentados e áreas degradadas, pois não requer solo com alta fertilidade, desenvolvendo-se em áreas onde outras plantas não se desenvolveriam. Outro fator importante é que a extração do bambu não desmata, pois novos colmos se reproduzem, após a colheita, não sendo necessário replantá-lo.

O bambu, após extraído, requer procedimentos de proteção e conservação, por ser facilmente atacado por insetos. Existem estudos sobre o seu tratamento, mas há muito ainda a se desenvolver sobre o assunto. O tratamento em autoclave possibilita maior impregnação do produto no bambu. Quando o tratamento é feito com CCA (cobre, cromo e arsênio) é mais poluente, durante o ciclo de vida e no término da edificação. O CCA pode ser substituído pelo boro, por ser este produto menos tóxico ao meio ambiente, além de ser mais barato. Na Colômbia, onde existem muitas construções em bambu, existem também vários estudos sobre a cura do bambu por meios naturais e com tratamentos químicos. Segundo Fontes (2004), no Brasil, varias técnicas são estudadas. Pereira e Beraldo (2007) propõem a extração do amido, fervendo o bambu por uma hora, ou deixando-o imerso em solução de cal por 24 horas, entre outros tratamentos naturais sugeridos. Não existe o melhor método e, sim, o mais adequado em determinado contexto (SILVA, 2007).

Existem várias espécies de bambu que podem ser usadas na construção civil. A mais usada e com várias obras com grande projeção é Guadua angustifolia, muito usada na Colômbia, país onde a construção com bambu é totalmente difundida e largamente utilizada. A Figura 6 mostra um pilar de bambu em uma construção na Colômbia. Esta espécie existe no Brasil e já começa a ser difundida, sendo indicada pelos especialistas como uma das melhores espécies para construção, pois não é muito atacada pelos insetos e é muito resistente.

Figura 6 – Pilar de bambu na Colômbia.

Fonte: http://www.bamboocraft.net/gallery/showphoto.php?photo=408&cat=529.

Na Bahia e em grande parte do Nordeste, o Bambusa vulgaris (bambu comum) é a espécie mais encontrada, tendo uma altura média de 8 a 10 metros e o diâmetro variando de 4 a 6 cm com espessura de parede de 7 a 15 mm. A cura é um tratamento de secagem imprescindível, que aumenta a vida útil do bambu em até 25 anos. Além disso, é preciso usar algum tipo de preservativo contra os insetos, já que essa é a espécie mais atacada por estes, por ser a que tem mais amido.

A Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC) desenvolve pesquisas com o bambu em alguns núcleos de trabalho e pesquisas científicas com materiais que possam ser encontrados em nosso território. Essas pesquisas procuram incorporar os exemplos bem sucedidos de outras culturas aos casos brasileiros. Soluções encontradas na China para casas populares e para pontes de bambu, utilizadas por mais de 500 anos, e ainda castelos persas são fonte de inspiração para o núcleo de pesquisa. No Brasil, invenções como a de Santos 247

Dumont, que construiu 14 aviões com bambu, são consideradas como o primórdio da utilização do material no país (TROLLES, 2007).

Uma forma de melhor difundir o uso do bambu é incorporá-lo à construção do pau a pique, incluindo aí novas plantações de bambu, reflorestando o entorno dos rios nas regiões onde esta técnica vier a ser aplicada. Essa proposta deverá ser inicialmente aplicada em regiões onde já exista o bambu, partindo daí para novas áreas, onde inicialmente será feito o reflorestamento com bambu, por Prefeituras, Ongs etc., para, depois, construir moradias populares aproveitando o bambu e a terra.

O objetivo deste trabalho é pesquisar e estudar painéis em barro e bambu, elaborando composições de custos desses painéis. Foi identificado, em levantamento de pesquisas já realizadas, que as construções existentes feitas com painéis de bambu são preenchidas, em sua maioria, com argamassa de cimento. Alguns construtores que pesquisam e aplicam o bambu nas construções usam aditivos na argamassa para dar leveza e resistência, como o próprio bambu triturado, raspas de borracha, sisal (CARDOSO JUNIOR; SARTORI, 2004).

Na Bahia, em 2001, foi realizado na cidade de Santo Amaro o I Seminário Norte e Nordeste sobre o aproveitamento do bambu. Durante esse seminário, foram identificadas construções em taipa de bambu em casarões com mais de 200 anos, nas cidades históricas de Cachoeira e São Félix, mostrando que o uso do bambu na taipa tem durabilidade (SENNA; GARRIDO, 2008). A Figura 7 mostra uma dessas construções.

Figura 7 – Casarões de Cachoeira - Bahia. Fonte: http://www.hotelmais.com.br/C/cacho.3.jpg.

Uma vila ecológica está sendo construída para a comunidade científica da Reserva Florestal Adolpho Ducke, em Manaus, conforme Figura 8. Nas casas de 43 m², o bambu estrutura as paredes, que serão preenchidas com barro. O Projeto CasaEco é coordenado pelo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia e financiado pela Finep e pelo Programa de Tecnologia de Habitação. O trabalho será modelo para mutirões habitacionais.

Figura 8 - Casa com estrutura de bambu - Manaus. Fonte: http://1.bp.blogspot.com/_vqqDqUAdImo/RocTn_d4bDI/AAAAAAAAAAY/_LfBDJME2x0/s320/casas_de_b ambu_abre_325x167%5B1%5D.jpg.

248

Na Colômbia e outros países da América do Sul existe a cultura de construção com bambu e barro. A Figura 9 mostra uma casa de taipa com bambu na zona rural da Colômbia.

Estas casas típicas são geralmente construídas com o bambu da espécie Guadua e suas paredes são entramadas com "latas de guadua" e rebocadas com barro, ou seja, o bambu é aberto para formar uma superfície plana, para, depois, ser preenchido com terra.

Araújo (2007) estudou a construção com taipa na região de São Sebastião do Passé na Bahia (Figura 10) e pesquisou a ocorrência da taipa com bambu, concluindo que não existe a cultura de construir com o bambu, apesar de existir bastante dessa gramínea na região. Ele encontrou os seguintes resultados, conforme Tabela 1. A falta de conhecimento por parte desta população em relação ao tratamento do bambu para aumentar a sua durabilidade, dificulta o emprego do mesmo como material de construção.

9

10 Figura 9 - Casa de barro em zona rural, Colômbia. Fonte: http://www-users.rwthaachen.de/Christoph.Toenges/pix/lehmhaus1.jpg. Figura 10 – Taipa no bairro do Alegre em São Sebastião do Passé, Bahia, Brasil. Fonte: Araújo, 2007.

Tabela 1 – Quanto ao uso do bambu nas casas visitadas.

Já Usou Quantidade de Casas Sim 1 Não 23 Total 24 Conhece quem já usou Quantidade de Casas Sim 11 Não 13 Total 24 Usaria em sua casa Quantidade de Casas Sim 7 Não 17 Total 24 Quantidade da Amostra: 24 casas

% 4,17 95,83 100 % 45,83 54,17 100 % 29,17 70,83 100

Fonte: Araújo, 2007.

1 DESENVOLVIMENTO A pesquisa bibliográfica realizada para este trabalho demonstrou que os dados necessários à formulação das composições de custos e consumo das construções com taipa ainda não foram adequadamente sistematizados e divulgados. Alternativamente, procurou-se realizar entrevistas com as equipes que vêm implementando a técnica. Foram estudadas vedações verticais em taipa de bambu construídas em curso de treinamento para alunos, e outro na construção de habitação unifamiliar em ambiente rural. Foi construído um protótipo para obtenção da terceira vedação vertical em taipa de bambu, para medição dos índices necessários para a obtenção da composição de custo e de consumo de materiais. Os resultados obtidos foram comparados com os índices das vedações em alvenaria convencional feitas com blocos cerâmicos de seis furos e blocos de concreto.

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1.1 VEDAÇÃO VERTICAL IBIOSFERA Os painéis do galpão construído para a organização não governamental Ibiosfera Socioambiental, na Juréia em São Paulo, é um exemplo atual de vedação vertical feita com armação de bambu e preenchimento de terra. Esses painéis foram executados durante um curso coordenado pelos técnicos da Arquidomus Arquitetura, que abordou a técnica de construir com bambu e terra, onde os alunos tiveram como exercício prático a execução dessa edificação (LIMA, 2007). A Figura 11 mostra uma parte destas vedações em construção, e a outra parte concluída.

Figura 11 – Vedação Vertical Ibiosfera – estrutura em bambu e taipa.

Fonte: http://ibiosfera.spaces.live.com/, 2007.

Em entrevista, o arquiteto da Ibiosfera forneceu os coeficientes para construção da vedação. O bambu da espécie Bambusa tuldoides foi retirado no terreno, sem custo, e tratado a seco, na touceira. O barro foi retirado no entorno da obra. O reboco foi executado com barro, cal e areia.

1.1.1 Coeficientes de Consumo de Material para o Painel - Ibiosfera Para o cálculo dos coeficientes foi considerado somente o bambu usado na estrutura da vedação sem considerar a estrutura pilar/viga. A vedação tem 4 m de comprimento por 2,30 m de altura, com espessura de 16 cm após a aplicação do barro. Os montantes foram chumbados a cada 40 cm na fundação pré-existente, afastada do solo para proteção do bambu contra a umidade. No sentido horizontal, o bambu foi cortado no meio, formando taliscas com comprimento de 4 metros e fixados a cada 15 cm. A amarração das taliscas com os montantes foi feita com cordão. O cálculo de coeficiente do bambu considera montantes de bambu a cada 40 cm no comprimento de 4 metros. As taliscas são colocadas a cada 15 cm, na altura de 2,30 m. O traço em volume adotado é de 1:3:3 (1 de cal, 3 de terra e 3 de areia). A partir destes dados foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 2 e 3.

Tabela 2 – Vedação vertical de Bambu Bambusa tuldoides e barro – IBIOSFERA (m²).

Descrição Bambu Barro Cordão Servente Total de insumos Encargos de produção Total Fonte: Lima, 2007.

250

Und m m³ m H

Coeficiente 9,02 0,16 8,15 2,54

Preço Unitário

Preço Total

0,005 2,21

0,04 5,61 5,65 13,06 18,71

(5,61 x 2,3278)

Tabela 3 – Revestimento de vedação vertical com traço 1:3:3 – Cal, terra e areia – IBIOSFERA (m²).

Descrição Barro Cal Areia Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg m³ H

Coeficiente 0,013 7,31 0,013 0,81

Preço Unitário

Preço Total

0,46 35,00 2,21

3,36 0,45 1,79 5,60 4,17 9,77

(1,79 x 2,3278)

Fonte: Lima, 2007.

1.1.2 Coeficientes de Consumo da Mão de Obra para o Painel - Ibiosfera Conforme entrevista, o tempo utilizado para executar o painel de 9,20 m² com estrutura de bambu e barro, inclusive a retirada do bambu e o preparo do barro, foi de 23,4 horas e para a execução do revestimento nos dois lados do painel, inclusive o preparo da massa, foi de 7,5 horas. Os Encargos Sociais são considerados de 132,78%, para todos os estudos, conforme planilha adotada pelos órgãos executores do Estado atuantes na construção de habitação popular no Estado da Bahia, e a mão de obra, de acordo com a tabela vigente em fevereiro 2010 do SINDUSCON/BA - Sindicato de Indústria da Construção do Estado da Bahia (SINDUSCON/BA, 2009). A partir destes dados foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 2 e 3.

1.2 VEDAÇÃO VERTICAL BAMBU A PIQUE Outro exemplo de Bambu utilizado na taipa de sopapo é a construção de uma casa no município de Cunha, no estado de São Paulo, com vedação de bambu e barro, cuja técnica foi denominada pelo construtor "bambu a pique" (GIANELLA, 2007), como se vê na Figura 12.

Na entrevista, o construtor forneceu os dados para se poder chegar aos coeficientes. O bambu retirado nas proximidades do terreno da construção custou 75 reais para toda a obra, o 2 que corresponde a 1,75 R$/m , e foi tratado a seco, na touceira. O barro foi retirado no entorno da obra. As vedações foram rebocadas com barro, cal e areia no traço 1:6:4 (1 de cal, 6 de terra e 4 de areia).

Figura 12 - Vedação Vertical Bambu a Pique (bambu e barro).

Fonte: http://paginas.terra.com.br/arte/bambuapique/, 2007.

1.2.1 Coeficientes de Consumo de Material para Vedação Vertical – Bambu a Pique Considerou-se para o cálculo dos coeficientes somente o bambu usado na estrutura da vedação, sem os montantes da estrutura. A vedação foi executada com 2,60 metros de altura e comprimento de 1,54 m, e a espessura da parede de barro de 20 cm. Os montantes de bambu são chumbados, a cada 10 cm, na fundação pré-existente, afastada do solo para proteção do bambu. As varas de bambu são cortadas no meio, formando taliscas, e fixadas a cada 10 cm.

251

A amarração das taliscas com os montantes é realizada com arame liso galvanizado. No cálculo de coeficiente do bambu, considerou-se uma vara de 2,60 m a cada 10 cm, no comprimento de 1,54 m. Para o cálculo do coeficiente do barro para enchimento do entramado, considerou-se que a vedação de 4 m² tem espessura de 20 cm, considerando-se a espessura do revestimento de 2 cm e um traço em volume do consumo de 1:6:4 (fornecido pelo construtor). A partir destes dados, foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 4 e 5.

Tabela 4 – Vedação vertical de bambu e barro – Bambu a Pique (m²).

Descrição Bambu Barro Arame Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und M m³ kg H

Coeficiente 20,02 0,20 0,001 2,00

Preço Unitário 0,0874

Preço Total 1,75

5,80 2,21

0,0058 4.42 6,18 10,29 16,47

(4,42 x 2,3278)

Fonte: Giannella, 2007.

Tabela 5 – Revestimento vedação vertical com traço 1:6:4 – cal, terra e areia – Bambu a Pique (m²).

Descrição Barro Cal Areia Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg m³ H

Coeficiente 0,016 6,8 0,0024 0,53

Preço Unitário

Preço Total

0,46 35,00 2,21

3,13 0,08 1,17 4,38 2,72 7,10

(1,17 x 2,3278)

Fonte: Giannella, 2007.

1.2.2 Coeficientes de Consumo da Mão de Obra para Vedação Vertical – Bambu a Pique Conforme entrevista, a vedação foi executada em 8 horas por um servente. Para esta apropriação, foi considerada a retirada do bambu, a escavação e a mistura da terra com água para preparação do barro, e o preenchimento da armação. O revestimento da vedação foi executado em 2,13 horas por um servente e foram considerados, na apropriação, a escavação, a mistura da areia com a cal, água e barro, e o revestimento da vedação. Para o cálculo da mão de obra para produção do material, uma área de 4 m² foi construída em 8 horas. No cálculo da mão de obra para o revestimento, este foi executado em 2,13 horas para cada lado da vedação. A partir destes dados, foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 4 e 5.

1.3 VEDAÇÃO VERTICAL – PROTÓTIPO Para chegar aos novos índices, visando o estudo de coeficientes, foi construído um protótipo. Foi feito o entramado com bambu retirado no local da construção, da espécie Bambusa vulgaris, não tratado, pois o objetivo era apropriar o coeficiente para execução da vedação. Também foi usada a terra encontrada no local da construção do protótipo. O primeiro passo foi afastar da terra a armação de bambu para isolar o bambu da umidade. A amarração foi feita com arame galvanizado e o reboco no traço 1:1:15 (1 de cal, 1 de areia e 15 de terra).

A Figura 13 mostra as etapas de construção deste protótipo.

252

Figura 13 – Vedação Protótipo – estrutura em bambu e enchimento com barro.

Fonte: Acervo dos autores, 2009.

1.3.1 Coeficientes de Consumo de Material para Vedação Vertical em Bambu e Barro - Protótipo O protótipo foi feito com comprimento de 3,5 m por 1,80 m de altura. A espessura do recobrimento de 20 cm, os montantes de bambu com espaçamento de 50 cm, as taliscas de bambu cortadas transversalmente em 4 partes, com espaçamento de 20 cm. O arame liso foi usado para amarração das taliscas. A areia utilizada no reboco foi retirada sem custo do rio existente nas proximidades. No cálculo do coeficiente do bambu foi considerada uma vara de bambu a cada 50 cm, em uma extensão de 3,5 m. No cálculo das taliscas, foi considerada uma a cada 20 cm, com altura de 1,80 m, colocada nos dois lados. No cálculo do arame foram usadas sete amarrações para cada talisca. Para o cálculo dos coeficientes do revestimento, considerou-se espessura de 2 cm e traço do consumo 1:1:15 sugerido por Figueiredo e Casbur (2006). A partir destes dados, foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 6 e 7, que tiveram seus coeficientes apropriados pelos autores em Mucugê, na Bahia.

Tabela 6 – Vedação vertical de bambu Bambusa vulgaris e barro - Protótipo (m²).

Descrição Bambu Barro Arame Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und M m³ kg H

Coeficiente 7,00 0,20 0,01 1,90

Preço Unitário

Preço Total

5,80 2,21

0,058 4,20 4,26 9,78 14,04

(4,20 x 2,3278)

Tabela 7 – Revestimento de vedação vertical com traço 1:1:15 – cal, areia e terra - Protótipo (m²).

Descrição Barro Cal Areia Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg m³ H

Coeficiente 0,035 3,91 0,0023 0,72

Preço Unitário

Preço Total

0,46 * 2,21

1,80

(1,59x2,3278)

1,59 3,39 3,70 7,09

* a areia foi sem custo

1.3.2 Coeficientes de Consumo da Mão de Obra para a Vedação Vertical em Bambu e Barro – Protótipo A vedação foi feita em 12 horas por um servente e foram consideradas na apropriação a escavação e a mistura da terra com água e o preenchimento da trama. O revestimento foi feito 253

nos dois lados, em 8 horas, por um servente, a areia foi transportada do rio para o local da construção em 1 hora. No cálculo da mão de obra para o painel, considerou-se que a área de 6,30 m² foi construída em 12 horas. No cálculo da mão de obra para o revestimento, gastou-se 4 horas para cada lado do painel, com área de 6,30 m. A partir destes dados, foram calculados os coeficientes apresentados nas Tabelas 6 e 7, que tiveram seus coeficientes apropriados pelos autores em Mucugê, na Bahia.

Para análise, foram consideradas as composições de alvenarias revestidas constantes na PINI - Tabela de Custos Analítica – TCPO 12 Outubro 2009 conforme apresentado nas Tabelas 8, 9, 10 e 11.

Foi feita apropriação de construção de alvenaria de bloco no mesmo local onde foi construído o protótipo de taipa. Essa alvenaria foi construída pelo mesmo operário e nas mesmas condições, para comparação com os índices da PINI. Os índices estão apresentados nas Tabelas 12, 13 e 14, que tiveram seus coeficientes apropriados pelos autores em Mucugê, na Bahia.

Tabela 8 – Alvenaria de blocos cerâmicos com argamassa mista c/ cal hid. com traço 1:2:8 – cimento, cal e areia – E = 9 cm (m²).

Descrição Areia lavada Cal hidrat Cimento Bloco (9x19x39cm) Pedreiro Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und 3 m kg kg un H H

Coeficiente 0,00988 1,4742 1,4742 14,00 0,66 0,741

Preço Unitário 43,33 0,46 0,38 0,49 3,71 2,21

4,09 x 132,78%

Preço Total 0,43 0,68 0,56 6,86 2,45 1,64 12,61 9,51 22,12

Fonte: Pini, 2009.

Tabela 9 – Alvenaria de blocos de concreto com argamassa mista c/ cal hid. com traço 1:2:8 – cimento, cal e areia – E = 9 cm (m²).

Descrição Areia lavada Cal hidrat Cimento Bloco de concreto (9x19x39) Pedreiro Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und 3 m kg kg un H H

Coeficiente 0,00841 0,3174 1,2558 13,1 0,66 0,729

Preço Unitário 43,33 0,46 0,38 1,2 3,71 2,21

132,78%

Preço Total 0,36 0,15 0,48 15,72 2,45 1,61 20,77 9,45 30,22

Fonte: Pini, 2009 Tabela 10 – Chapisco nas paredes internas e externas, com argamassa com traço 1:3 – cimento e areia – E = 5 mm (m²).

Descrição Areia lavada Cimento Pedreiro Servente Total de insumos Encargos de produção Total Fonte: Pini, 2009.

254

Und m³ kg H H

Coeficiente 0,00608 2,43 0,10 0,15 132,78%

Preço Unitário 43,33 0,38 3,71 2,21

Preço Total 0,26 0,92 0,37 0,33 1,89 1,64 3,52

Tabela 11 – Emboço/massa única para parede externa com argamassa (m²).

Descrição Areia Lavada tipo média Cal Hidratada Cimento Pedreiro Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg kg H H

Coeficiente 0,0304 6,075 6,075 0,82 0,66

Preço Unitário 43,33 0,46 0,38 3,71 2,21

132,78%

Preço Total 1,32 2,79 2,31 3,04 1,46 10,92 10,48 21,40

Fonte: Pini, 2009 Tabela 12 – Alvenaria de blocos cerâmicos com argamassa com traço 1:5 – cimento e areia – E = 9 cm (m²) – executada com mesma mão de obra do Protótipo.

Descrição Areia lavada Cimento Bloco (9x19x39cm) Pedreiro Total de insumos Encargos de produção Total

Und 3 m kg un H

Coeficiente 0,01 4,16 14,00 1,38

Preço Unitário 43,33 0,38 0,49 3,71

5,12x132,78%

Preço Total 0,43 1,58 6,86 5,12 13,98 11,92 25,90

Tabela 13 – Chapisco nas paredes internas e externas, com argamassa com traço 1:4 – cimento e areia – E = 5 mm (m²) – executada com mesma mão de obra do Protótipo.

Descrição Areia lavada Cimento Pedreiro Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg H

Coeficiente 0,002 1,08 0,25

Preço Unitário 43,33 0,38 3,71

132,78%

Preço Total 0,09 0,41 0,92 1,42 2,14 3,56

Tabela 14 – Emboço/massa única para parede externa, com argamassa (m²) – executada com mesma mão de obra do Protótipo.

Descrição Areia Lavada tipo média Cimento Pedreiro Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg H

Coeficiente 0,016 5,00 1,30 132,78%

Preço Unitário 43,33 0,38 3,71

Preço Total 0,69 1,90 4,82 7,41 11,21 18,62

2 RESULTADOS Chegou-se às médias das composições, ou composições referências para as vedações em taipa de bambu revestidas estudadas, que servem como parâmetros para cálculo de preços para futuras construções conforme Tabelas 15 e 16 elaboradas pelos autores.

Quanto às apropriações feitas para alvenaria de bloco no mesmo local do protótipo, a soma dos valores da alvenaria mais chapisco e mais massa única foi maior que as composições da PINI. 255

Tabela 15 – Média das vedações de bambu e barro por m².

Descrição Bambu* Barro Arame * Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und M m³ kg H

Coeficiente 9,02+20,02+7,00/3=12,01 0,16+0,2+0,2/3=0,19 0,01+0,001/2=0,006 2,54+2+1,9/3=2,15

Preço Unitário

Preço Total

5,80 2,21

0,0348 4,75 4,79 11,06 15,85

(4,75 x 2,3278)

*Como somente na vedação Ibiosfera a amarração é executada com cordão, este não foi considerado nos custos. O custo do bambu também não foi considerado, pois só foi computado como custo no painel bambu a pique.

Tabela 16 – Média de revestimento das vedações com barro, cal e areia (m²).

Descrição Barro Cal Areia Servente Total de insumos Encargos de produção Total

Und m³ kg m³ H

Coeficiente 0,013+0,016+0,035/3=0,021 7,31+6,80+3,91/3=6,01 0,013+0,0024+0,0023*/3=0,006 0,81+ 0,53+0,72/3=0,69

Preço Unitário

Preço Total

0,46 35,00 2,21

2,76 0,21 1,53 4,50 3,56 8,06

(1,53x2,3278)

*O coeficiente da areia no protótipo foi considerado para cálculo da média, mesmo não tendo custo.

3 ANÁLISE Conforme as Tabelas 15 e 16 elaboradas pelos autores, as vedações estudadas apresentam consistência entre elas e o protótipo construído. O preço médio da vedação em bambu e barro revestido foi de 23,91 reais (soma de 15,85 reais mais 8,06 reais), sendo o painel Ibiosfera 19,11% mais caro, o painel Bambu a Pique 1,42% mais barato e a vedação Protótipo 11,63% mais barata que a média. Estes resultados mostram que a vedação com bambu e barro revestido é mais barata, mesmo que contratada a mão de obra formal e pagos os encargos sociais. Comparando a vedação em alvenaria de bloco revestida com chapisco e massa única, esta é 96,74% mais cara do que a média do preço das vedações em bambu e barro e, comparando a vedação de bloco de concreto revestido com massa única, esta é 115,89% mais cara que a média do preço das vedações em bambu e barro. No caso da alvenaria de bloco cerâmico construída com as mesmas condições do protótipo, conforme Tabelas 12, 13 e 14, que tiveram seus coeficientes apropriados pelos autores em Mucugê, na Bahia, utilizando somente bloco cerâmico, cimento e areia, o preço final foi de R$ 48,08, ficando somente 2,16% mais caro que a composição da PINI de R$ 47,04, concluindo-se que o protótipo de taipa executado pelo mesmo operário está dentro do padrão médio de execução em relação aos coeficientes encontrados, já que no caso da alvenaria de bloco o preço final foi bem próximo das tabelas referenciais. Na Tabela 17 e no Gráfico 1 baseados nas Tabelas 2 a 14 elaboradas pelos autores, são comparados os preços de todas as vedações, revestimentos, e preço total das vedações revestidas.

Tabela 17 – Custos das vedações e dos revestimentos.

VEDAÇÕES REVESTIDAS Vedação em bambu e barro - Ibiosfera Vedação em bambu e barro - Bambu a Pique Vedação em bambu e barro – Protótipo Vedação em bloco cerâmico, chapisco e massa única - PINI Vedação em bloco de concreto e massa única - PINI Vedação em bloco cerâmico, chapisco e massa única - Mucugê

VEDAÇÕES REVESTIMENTO 18,71 9,77 16,47 7,10 14,04 7,09 22,12 24,92 30,22 21,40** 25,90 22,18

TOTAL 28,48* 23,57* 21,13* 47,04 51,62 48,08

Fonte: Tabelas 2 a 14. * Preço médio do painel bambu e barro: 23,91 reais/m² e ** Somente massa única.

256

60 50

VEDAÇÕES

40 30

REVESTIMENTOS

20

TOTAL

10 0 Vedação em bambu e barro Ibiosfera

Vedação em bambu e barro Bambu a Pique

Vedação Vedação Vedação Vedação em bambu em bloco em bloco de em bloco de cerâmico, concreto, e cerâmico, e barro – chapisco e massa Protótipo chapisco e massa única-PINI massa únicaúnica-PINI Mucugê

Gráfico 1 – Custo das vedações e dos revestimentos. Fonte: Tabelas 2 a 14.

No caso da construção da vedação em regime de mutirão, só será considerado o custo do material, pois os encargos sociais e a mão de obra não serão pagos. Temos que, conforme Tabela 18 e Gráfico 2, valores dos materiais retirados das Tabelas 2 a 11, a média de preço dos materiais da vedação em bambu e barro revestido é de 3,55 reais e, quando comparada com o preço da vedação em alvenaria de bloco revestida com chapisco e massa única, que é de 16,14 reais, e do bloco de concreto revestido com massa única, que é de 23,13 reais, estes são respectivamente 4,54 vezes e 6,51 vezes mais altos que a mesma vedação em bambu e barro.

Tabela 18 – Resumo de quadro comparativo de material.

PAINEIS – MATERIAL Bambu e barro - Ibiosfera Bambu e barro – Bambu a Pique Bambu e barro - Protótipo Bloco cerâmico c/ chapisco e massa única Bloco concreto c/ massa única

Painel 0 1,76 0,058 8,53 16,71

Revestimento 3,82 3,21 1,80 7,61 6,42

Painéis revestidos 3,82* 4,97* 1,86* 16,14 23,13

Fonte: Tabelas 2 a 11. * Preço médio dos materiais do painel de bambu e barro 3,55 reais por m² (3,82 + 4,97 + 1,86 / 3 = 3,55).

25 20 Painel

15

Revestimento 10

Painéis revestidos

5 0 BAMBU E BARRO – IBIOSFERA

BAMBU E BARRO BAMBU A PIQUE

BAMBU E BARRO –PROTÓTIPO

BLOCO BLOCO CERÂMICO C/ CONCRETO C/ CHAPISCO E MASSA ÚNICA MASSA ÚNICA

Gráfico 2 – Custo dos materiais dos painéis e revestimentos. Fonte: Tabelas 2 a 11.

Comparando o tempo para montagem das vedações, calculados pelos coeficientes da mão de obra das Tabelas 15 e 16 elaboradas pelos autores, tem-se que o tempo médio para construir a vedação de bambu e barro revestido é de 2,84 horas, enquanto que o tempo para execução da vedação em alvenaria de bloco e bloco de concreto revestidos, calculados pelos coeficientes de mão de obra das Tabelas 8 a 11, é de 3,13 e 2,87 horas, respectivamente; portanto, gasta-se até 10,21% mais tempo para execução dos painéis convencionais.

257

CONCLUSÃO Observa-se que os índices das composições de custo das vedações avaliadas não apresentam diferenças significativas de valores; portanto, os valores médios podem ser adotados. A ampliação da representatividade desses valores médios pode ser obtida a partir da quantificação e divulgação adequada das diversas experiências práticas em curso, tanto por grupos de pesquisa quanto por organizações independentes. Considerando as composições estudadas, pode-se concluir que os custos de produção de vedações em taipa revestida são menores, tanto para a produção das vedações em alvenarias com blocos cerâmicos revestidos como para as vedações em bloco de concreto. Verifica-se que a diferença de custos entre a taipa e as alvenarias é mais significativa quando se adota o regime de mutirão, desprezando-se o custo da mão de obra. Os índices médios obtidos podem contribuir para a captação de recursos, planejamento e implantação de projetos piloto que utilizem o bambu com terra como alternativa para construção de moradias no campo e no entorno das cidades. As restrições culturais podem ser superadas através da oferta de assessoria técnica e elaboração de cartilhas ensinando a técnica de construção. Como proposta para trabalhos futuros, sugere-se que sejam realizados estudos de viabilidade das diferentes culturas de bambu como fonte de insumos para a produção de moradias. Os índices apresentados podem ser considerados nos estudos de viabilidade, avaliando-se a disponibilidade atual e a disponibilidade potencial.

AGRADECIMENTOS Ao Arquiteto Francisco Lima da Arquidomus Arquitetura, pelo fornecimento de dados via e-mail, para estudo da vedação vertical executada em parceria com a Ibiosfera site: http://ibiosfera.spaces.live.com.

Ao construtor Francisco Gianella, autor da casa de campo de bambu a pique, pelo fornecimento de dados via e-mail, e diário de obra de casa construída com essa técnica, site http://bambuapique.com.br.

Virgilio Senna da Ong Bambuzal Bahia, pelo incentivo e informações.

Prof. Geraldo Araújo, pela inspiração e fornecimento de dados.

Prof. Dr. Ricardo Carvalho pelo incentivo para estudar o bambu e suas aplicações.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, G. B. Recomendações para Melhoria Tecnológica da Vedação Vertical em Técnica Mista em Habitação de Interesse Social: Um estudo de caso no bairro de Alegre em São Sebastião do Passé. 2007. 203 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana) - Escola Politécnica da UFBA, Salvador, 2007.

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BERNDSEN, R. S.; CASAGRANDE JUNIOR, E. F. Desenvolvimento de Ferramenta Manual e Maquinário para Beneficiamento do Bambu em Projetos de Geração de Renda e Inclusão Social no Paraná. In: CONFERÊNCIA BRASILEIRA SOBRE MATERIAIS E TECNOLOGIAS NÃO-CONVENCIONAIS NA CONSTRUÇÃO ECOLÓGICA E SUSTENTÁVEL - BRASIL-NOCMAT, 2006, Salvador. Anais... Salvador, ABMTENC, 2006. 11 p. 1 CD-ROM. CARDOSO JUNIOR, R.; SARTORI, E. M. Sistema Construtivo Pré-Moldado, utilizando Bambu em Habitações de Interesse Social. In: CONFERÊNCIA BRASILEIRA DE MATERIAIS E TECNOLOGIAS NÃO-CONVENCIONAIS: HABITAÇÕES E INFRA-ESTRUTURA DE INTERESSE SOCIAL - BRASIL-NOCMAT, 1., 2004, Pirassununga. Anais... [S.l.: s.n.], 2004.

FIGUEIREDO, D. A. de S.; CASBUR, M. T. F. Projeto piloto construção de casa de terra crua.

In: CONFERÊNCIA BRASILEIRA SOBRE MATERIAIS E TECNOLOGIAS NÃO258

CONVENCIONAIS NA CONSTRUÇÃO ECOLÓGICA E SUSTENTÁVEL - BRASILNOCMAT, 2006, Salvador. Anais... Salvador, ABMTENC, 2006. 1 CD-ROM. 11 p.

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GIANELLA, F. Bambu a Pique. Disponível em: <http://bambuapique.com/index11.html>.

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2007.

259

7.6 DOMO DE BAMBU DE BASE QUADRADA DERIVADO DA GEODÉSICA Daniel Malaguti Campos1; João Victor Azevedo de Menezes Correia de Melo2 RESUMO Este artigo tem como objetivo principal divulgar um dos desdobramentos da pesquisa sobre métodos construtivos de estruturas de cobertura desenvolvidos pelo Laboratório de Investigação em Living Design da PUC-Rio. Uma das metas desta pesquisa é sistematizar processos de design de formas estruturais de cobertura, a partir do entendimento das formações espontâneas da natureza, como as bolhas de sabão. Estas foram utilizadas como ponto de partida para o projeto de uma geodésica de base quadrada, a cobertura de uma oficina experimental, construída com bambus amarrados por cordas e revestidos de fibro-barro na Estação de Permacultura de Yvy Porã, através de técnicas convivenciais e tecnologias acessíveis, com materiais e mão de obra localmente disponíveis. A oportunidade de ter um experimento construído em escala real a partir da necessidade de um grupo social foi um grande estímulo para o desenvolvimento desta pesquisa, resultando em diferentes possibilidades do uso do bambu em estruturas de cobertura.

Palavras-chave: Bambu. Geodésica. Estrutura de Cobertura. Fibro-barro. Design. Arquitetura.

ABSTRACT This article aims to release one of the main developments of research on construction methods of roof structures developed by the Laboratory for Investigation in Living Design at PUC-Rio. One of the goals of this research is a systematic design processes of structural forms of coverage based on the understanding of spontaneous formations of nature, like soap bubbles.

These were used as a starting point for the design of a deformed geodesic on a square base, covering an experimental workshop, built of bamboo tied together by ropes and coated with natural composite based on fibered mud, at Permaculture Station Yvy Pora as convivential techniques and accessible technologies with locally available materials and workmanship. The opportunity to construct a real scale experiment based on a necessity of a social group was a great stimulus to the development of this research, resulting in different possibilities of bamboo using applied on roof structures.

Keywords: Bamboo. Geodesics. Covering Structures. Fibered Mud. Design. Architecture.

INTRODUÇÃO Este artigo busca relatar uma parceria entre o LILD - Laboratório de Investigação em Living Design, vinculado ao DAD - Departamento de Artes e Design da PUC-Rio e a Estação de Permacultura de Yvy Porã, filiada à Rede Permear de Permacultores e localizada no município de São Pedro de Alcântara, em Santa Catarina.

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Desenhista industrial - UFRJ, mestre em design - PUC-Rio, professor, pesquisador, doutorando em design - LILD - Laboratório de Investigação em Living Design - DAD - PUC-Rio. Rua Marquês de São Vicente, 225, Gávea, Rio de Janeiro/RJ, Brasil. CEP 22453-900. Cx. Postal 38097. Fax: (5521) 35271589. Telefone: (5521) 3527-1595 / 3527-1941. E-mail: <danmalaguti@gmail.com>.

2 Desenhista industrial - UFRJ, pesquisador, mestrando em design - LILD - Laboratório de Investigação em Living Design - DAD - PUC-Rio. Rua Marquês de São Vicente, 225, Gávea, Rio de Janeiro/RJ. CEP 22453-900. Cx. Postal 38097. Fax: (5521) 3527-1589. Telefone: (5521) 3527-1595 / 3527-1941.

E-mail: <jvictor23@gmail.com>.

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Durante um curso de permacultura em meados de 2008, Jorge Timmermann e Suzana Maringoni, de Yvy Porã, conheceram, através do primeiro autor, um pouco sobre um dos trabalhos de pesquisa em andamento no LILD, os experimentos com bolhas de sabão. Depois de verem algumas fotografias de bolhas de sabão e de látex (Figuras 1 e 2) infladas dentro de molduras quadradas, e de saberem da possibilidade de gerar geodésicas a partir desta forma, Timmermann e Maringoni propuseram ao LILD o projeto de um domo geodésico de base quadrada para servir de cobertura para a oficina experimental que eles planejavam construir em Yvy Porã.

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Figura 1 – Bolha de sabão deformada em moldura quadrada. Figura 2 – Bolha de látex deformada em moldura quadrada. Fonte: Acervo dos autores.

Parte desta pesquisa está relatada na dissertação de mestrado do primeiro autor, e mostra como a utilização do sistema construtivo de estruturas de domos geodésicos de superfície esférica pelo LILD se desenvolveu a ponto de abranger outras formas além das esféricas. A necessidade de deformar a borda circular de uma calota esférica para uma borda quadrada, para a cobertura do novo laboratório, foi o ponto de partida para o desenvolvimento deste processo.

As superfícies mínimas foram geradas pelas bolhas de sabão e deformadas intencionalmente, por meio de dispositivos, para atender as necessidades da pesquisa, resultando em formas orgânicas que são depois trianguladas com base no método construtivo das geodésicas de bambu amarradas por cordas.

Esta pesquisa é parte das ações que cumprem um dos objetivos do LILD que é o de sistematizar processos de design de formas estruturais de cobertura a partir do entendimento das formações espontâneas da natureza. Experimentos com bolhas de sabão, uma destas formações, serviram para nortear a descrição das coberturas tanto do novo prédio do LILD como da oficina experimental de Yvy Porã. Nesses experimentos, as formas espontâneas das superfícies infladas das bolhas foram deformadas por meio de dispositivos manuais para atender aos parâmetros requeridos nestes projetos.

Através de modelos físicos experimentais em escala reduzida, o projeto da cobertura da oficina experimental foi ganhando forma, dimensões, e gerou uma lista de materiais necessários à sua construção, concretizada através de técnicas convivenciais e tecnologias acessíveis, envolvendo membros do LILD, de Yvy Porã e voluntários.

1 DESENVOLVIMENTO 1.1 EXPERIMENTOS DE PROJETO O primeiro passo para gerar um domo geodésico é escolher um poliedro regular de faces triangulares, como o tetraedro, o octaedro ou o icosaedro. Estes poliedros estão inscritos numa esfera, o que significa que cada um de seus vértices devem estar localizados exatamente em algum ponto da superfície esférica. Como o objetivo deste projeto era deformar uma meia

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esfera, transformando sua base circular em um quadrado, o octaedro foi escolhido como o poliedro gerador, pois sua metade é uma pirâmide de base quadrada.

A partir da subdivisão das arestas dos triângulos deste octaedro, foram gerados modelos físicos de geodésicas em diferentes frequências. Quanto maior a frequência, maior variedade de tamanhos de barras, maior número total de barras e menor o tamanho das barras. E, o principal, mais arredondada será a aparência do domo.

Foram construídos modelos físicos em escala reduzida, utilizando palitos de bambu unidos por cola de contato, nas frequências 1, 2, 3 e 4 (Figuras 3, 4, 5 e 6), e o que apresentou melhor relação forma/número de peças foi o de frequência 3 (octaedro 3v), pois possuía 48 peças de 3 tamanhos diferentes contra 96 peças de 6 tamanhos diferentes do modelo frequência 4 (octaedro 4v). Utilizando o modelo do octaedro 3v como suporte, foi construído outro modelo sobre este, deformando sua base de um círculo para um quadrado (Figura 7).

Como suporte, foi utilizado este último modelo, o octaedro 3v deformado para uma base quadrada, para gerar um novo modelo que, desta vez não foi construído com conexões pontuais como os outros, mas seguindo o método construtivo desenvolvido no LILD, onde a extremidade de cada barra se apoia na barra adjacente, e assim por diante, até fechar um polígono, que é chamado de "giro" devido à sua forma e orientação das barras, que devem obedecer a um sentido horário ou anti-horário (Figura 8).

Para proteger bem a base quadrada das intempéries, em cada uma das quatro quinas foram projetados beirais com estrutura em forma de tetraedros e que, ao se juntarem por meio de ripas com as paredes do domo, resultam em parabolóides hiperbólicos (Figura 9), formato já utilizado pelo LILD em outra construção que utilizou uma geodésica como núcleo estrutural, a capela de Andrelândia/MG (Figura 10). Além de proteção contra chuva e sol, estas aberturas laterais também favorecem a entrada de luz natural e a ventilação cruzada. Na entrada da construção, em um dos lados do quadrado, também foi necessário adicionar um beiral com dois planos em formato triangular.

Como forma de documentação e síntese, além da facilidade de transporte entre Rio de Janeiro e Florianópolis, uma série de modelos eletrônicos foram gerados a partir dos modelos físicos (Figura 11). Até então uma novidade nos métodos de concepção e análise dos objetos gerados no laboratório, esta tecnologia foi aplicada de forma experimental, como um pioneiro estudo no desenvolvimento da dissertação de mestrado, em andamento, do segundo autor.

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4 Figura 3 – Modelo octaedro 1v. Figura 4 – Modelo meio octaedro 2v. Fonte: Acervo dos autores.

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Figura 5 – Modelo meio octaedro 3v. Figura 6 – Modelo meio octaedro 4v. Fonte: Acervo dos autores.

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11 Figura 7 – Modelo meio octaedro 3v deformado para base quadrada. Figura 8 – Modelo meio octaedro 3v deformado para base quadrada em giro. Figura 9 – Detalhe de beiral parabolóide. Figura 10 – Capela de Andrelândia. Figura 11 – Modelo eletrônico. Fonte: Acervo dos autores.

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1.2 CONSTRUÇÃO DOS ALICERCES E PAREDES DA OFICINA EXPERIMENTAL Com o projeto pronto, iniciaram-se em Yvy Porã os trabalhos de construção dos alicerces e, depois, das paredes da oficina. Como já tinha sido realizada uma movimentação de terra para a construção de uma casa, essa terra que foi retirada de um local bem próximo foi levada para o local onde seria construída a oficina. A técnica escolhida para um alicerce robusto e barato foi a do superadobe (Figura 12), que consiste em encher sacos resistentes com terra e ir compactando-os, socando com pilões, remetendo à ideia de construção de trincheiras. Cada saco foi cheio até uma proporção de dois terços de seu volume, dobrando a sobra de saco para baixo para que a terra não saísse quando fosse compactada. Assim, de saco em saco foram feitas as fiadas, sempre desencontradas como numa parede de tijolos, para que a estrutura ficasse travada e, entre cada fiada de sacos, foram colocados dois fios de arame farpado para que os sacos não se deslocassem.

Assim que as paredes de superadobe atingiram a altura desejada, elas foram revestidas por uma tela de pinteiro presa por grampos, e rebocadas em duas camadas, com solo-cimento, na proporção de 85% de solo para 15% de cimento, que tinha a finalidade de impermeabilizar os alicerces. A primeira camada foi chapiscada para aderir à parede e a segunda foi alisada para evitar que essa parede absorva água. Com esse trabalho realizado, foram levantadas as paredes com tijolos maciços (20 x 10 x 5 cm) travados até a altura de 1,20 metros, com algumas colunas de tijolos colocados dois a dois para que as paredes de 5 metros de comprimento ficassem mais estruturadas (Figura 13). Com essas muretas prontas e o piso de terra batida nivelado, foi agendado o mutirão de construção da cobertura para o feriado de sete de setembro.

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13 Figura 12 – Alicerces de super-adobe. Figura 13 – Muro de tijolos. Fonte: Acervo dos autores.

1.3 MUTIRÃO PARA A CONSTRUÇÃO DA COBERTURA No mês de junho, durante o período de lua minguante, foram coletadas e beneficiadas em torno de cem varas de bambu identificado como da espécie Bambusa tuldoides, de aproximadamente quatro centímetros de diâmetro na sua base e 5 metros de comprimento.

Foram escolhidos colmos maduros, através de seu aspecto exterior, pela sua coloração mais pálida e manchas de fungos, tomados os devidos cuidados para que não fossem escolhidos colmos jovens nem velhos. Os colmos maduros coletados foram deixados para secar à sombra por três meses até a época do mutirão.

No fim de semana do feriado de sete de setembro do ano de 2009, uma equipe formada pelos dois autores deste artigo, pesquisadores do LILD, somados aos membros de Yvy Porã e parceiros permacultores de Florianópolis-SC e Botucatu-SP compareceu na Estação de Permacultura para quatro dias de mutirão de construção da cobertura da oficina, aplicando mais uma vez o método de trabalho convivencial e utilização de técnicas acessíveis, marcas do trabalho desenvolvido pelo laboratório LILD da PUC-Rio. Ao todo, foram envolvidas dezoito pessoas.

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Antes do início dos trabalhos, a equipe do LILD apresentou o projeto. Sendo uma novidade em relação aos demais trabalhos desenvolvidos no laboratório, este foi apresentado em formato digital, através de modelos eletrônicos baseados nas maquetes e modelos físicos confeccionados no decorrer da projetação. Apesar das dúvidas decorrentes desta pioneira aplicação, as explicações sobre o projeto transcorreram de forma bastante tranquila, mostrando uma manipulação de dados um tanto intuitiva e de fácil visualização, bastante próxima das provenientes de modelos físicos (Figura 14). Explicado o projeto, foi elaborada uma lista de peças da estrutura principal contemplando os três tamanhos diferentes de barras, que tinham sido cortadas da base dos colmos coletados, devido ao seu maior diâmetro e parede mais espessa. Para fazer as amarrações por torniquetes, método desenvolvido no LILD, escolhemos sobras de vergalhões cortados com 15 centímetros de comprimento e cordas de polipropileno, sobras da obra de colocação da fiação subterrânea de energia do local. Essas cordas são guias que vêm dentro dos tubos e tinham sido utilizadas para puxar os fios de um lado a outro dos mesmos e depois foram guardadas, para reutilização em futuras aplicações, como no caso desta montagem.

A construção foi iniciada pelo topo da geodésica, a equipe do LILD fez a primeira figura, que é uma pirâmide de base quadrada, demonstrando o método construtivo dos domos com bambus amarrados em “giros” por torniquetes. A partir daí, foram organizadas duplas de trabalho, cada uma delas responsável por uma amarração (Figura 15). A primeira montagem foi concluída em apenas uma tarde; contudo, o domo não assentava nas paredes já construídas.

Analisando este contratempo, observou-se que o problema estava na dimensão do “giro”, muito aberto, o que refletiu na forma final do objeto, deixando-o mais extenso que o esperado.

No segundo dia de construção coletiva iniciou-se o acerto e regulagem da estrutura.

Para tal, foi utilizado um gabarito de bambu com as dimensões do muro já construído.

Novamente cada dupla ficou responsável por uma amarração. Os giros então foram desmontados e “apertados”, ou seja, cada barra componente foi colocada mais próxima da outra, aproximando-se o máximo possível a uma geometria de junta pontual. Outro fato interessante é que esta geometria principal foi montada ao lado do muro que a suportaria, e transportada para o local pela equipe da construção coletiva, comprovando a leveza desta estrutura. Apoiado no local estipulado, o domo foi então amarrado por tirantes de arame à estrutura do muro (Figura 16).

Iniciando o terceiro dia de mutirão, a equipe foi dividida em duas: a primeira responsável pela colocação das peças que formariam os beirais, parabolóides hiperbólicos; e a segunda abrindo os bambus em fitas, ou ripas, para que fossem, então, trançadas sobre a estrutura, permitindo que esta recebesse, futuramente, a massa de fibro-barro. Fato interessante sobre o trabalho com as ripas de bambu foi a rigidez formal adquirida ao término do trançado (Figura 17). Ficou claro que a geometria ficou muito mais “amarrada” e, logicamente, estável. Ao fim desse dia, foi iniciado o barreamento da geodésica.

Esta fase do projeto, mais demorada, não foi concluída no mesmo fim de semana em que se iniciou este trabalho, porém, os meses subsequentes foram dedicados a tal passo, sendo concluído em novembro do mesmo ano, ou seja, dois meses após o inicio do mutirão.

Para este barreamento foi utilizado o fibro-barro. Este material consiste em um compósito natural de elevada fração volumétrica de fibras que, neste caso, foram utilizadas as de arroz e/ou milho, adquiridas em fardos, como refugo, do CEASA de Florianópolis. Além das fibras longas supracitadas, serragem, que fora deixada de molho por 24 horas antes da utilização, foi também incorporada à massa como carga, e, principalmente, isolante térmico. A matriz foi composta de barro cru e cimento, este último devido à necessidade de rapidez na secagem, tendo em vista que se tratava da época de chuvas em Santa Catarina. Basicamente, a constituição (em volume) deste compósito é: 30% de barro, 30% de fibras, 30% de serragem e 10% de cimento e água. Nota-se que a água contribui muito para a fluidez da matriz, o que facilita a impregnação das fibras. Esta massa mostrou características bem interessantes quanto a endurecimento e secagem rápidos, além de leveza e resistência (Figura 18).

O processo utilizado para barrear a cobertura foi bastante simples, valendo-se muito bem da característica do material descrito anteriormente. Devido às fibras longas, foi possível fazer feixes, e, deste modo, levá-los à estrutura, pendurando-os nos vãos das ripas, começando de baixo para cima, e, posteriormente, moldando em ambos os lados, para que o fibro-barro 265

aderisse à estrutura e possibilitasse um pré-acabamento mais liso no interior e áspero no exterior, à espera de um reboco hidrófugo. O barreamento foi confeccionado da parte de baixo para a de cima, e, inclusive, cada nova camada sobrepunha-se à anterior, como telhas. Outro fato percebido durante a confecção foi o da necessidade de caminhos para escorrer a água das chuvas (Figura 19).

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Figura 14 – Tecnologia computacional em campo. Figura 15 – Montagem da geodésica. Figura 16 – Geodésica apoiada na base quadrada. Figura 17 – Estrutura secundária de ripas de bambu. Figura 18 – Barreamento da estrutura. Figura 19 – Estrutura totalmente barreada. Fonte: Acervo dos autores.

2 RESULTADOS E ANÁLISES Para analisar os resultados desta construção, é necessário observarmos dois momentos distintos, um quanto à montagem da geodésica, a passagem da tecnologia e os frutos do método de trabalho convivencial; o outro momento é relativo à cobertura finalizada, seus pontos positivos e negativos.

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2.1 MONTAGEM DA GEODÉSICA A montagem desta cobertura foi a culminância, ou seja, a concretização de uma extensa pesquisa sobre geodésicas que vem sendo desenvolvida pelo LILD, e, em especial, da pesquisa sobre deformação das geodésicas, abordada pelo primeiro autor em sua dissertação de mestrado. Este fato, por si só, já representaria um resultado bastante interessante; afinal, sabemos que em nosso país é muito difícil aplicar pesquisas que envolvam tecnologias alternativas e de cunho social, fora do meio acadêmico.

Ainda envolvendo a área de pesquisa, outro resultado positivo obtido com esta montagem foi a primeira aplicação da tecnologia computacional em campo, em conjunto com as técnicas tradicionalmente utilizadas e desenvolvidas pelo LILD. Isto foi feito através dos modelos eletrônicos, confeccionados como parte da dissertação do segundo autor, ainda em andamento.

Passando ao fator humano, cabe-nos observar a satisfação gerada na equipe do mutirão ao observar um objeto construído por eles próprios. Importante observar que isso apenas foi possível graças à utilização de tecnologias acessíveis, assim como o convívio e a colaboração durante as interações inerentes à montagem, possibilitando uma atuação em grupo com autonomia, tendo em vista a facilidade do aprendizado da técnica, assim como a utilização de materiais locais.

2.2 COBERTURA FINALIZADA Dez meses após a finalização do barreamento da cobertura, alguns dados puderam ser observados, uns positivos e outros negativos. O ponto positivo foi a integridade estrutural da cobertura, sujeita às intempéries do clima subtropical de São Pedro de Alcântara, Santa Catarina. O objeto resistiu bem a esse tempo, mesmo sem as proteções hidrófugas previstas anteriormente. Outro ponto positivo analisado foi seu conforto térmico, mantendo a temperatura interna sempre agradável ao usuário.

Apesar de o objeto manter-se formalmente estável durante os dez meses, o último período de chuvas causou certos danos à estrutura. Por ser uma geometria dômica, o escoamento das águas de chuva fica um tanto comprometido; afinal, estas são induzidas a escorrerem para sua base, o que levou a um inchaço nos alicerces de superadobe e descontinuidade na matriz do fibro-barro. Para resolver estes problemas, rufos de metal foram adicionados às laterais da geodésica para encaminhar as águas para locais adequados. Além disso, um novo reboco foi aplicado utilizando cimento, serragem (como carga), e um aditivo impermeabilizante à base de resinas vegetais (Figura 20).

Figura 20 – Estrutura finalizada com reboco hidrófugo. Fonte: Acervo dos autores.

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CONCLUSÃO Analisados os passos, métodos e resultados obtidos, podemos afirmar que os objetivos deste trabalho foram cumpridos de maneira satisfatória. O objeto foi construído e mantém-se estável, cumprindo plenamente sua função de origem, a cobertura da oficina experimental, além de concretizar uma extensa pesquisa.

Técnicas foram compartilhadas em ambos os sentidos, tanto por parte do laboratório, personificado na figura dos autores, quanto por parte do grupo social da rede PERMEAR, possibilitando o enriquecimento, e reconhecimento de ambas as partes.

A aplicação de materiais locais e técnicas acessíveis tornou o trabalho muito mais fácil e autônomo, assim como a “convivialidade” o tornou prazeroso e recompensador para toda a equipe envolvida nesta experiência.

Logicamente, inúmeros pontos têm de ser revistos, estudados, modificados e melhorados; porém, a essência mostrou-se bastante satisfatória, oferecendo uma base bastante sólida para que se siga no desenvolvimento e aperfeiçoamento deste objeto.

AGRADECIMENTOS Nossos agradecimentos ao CNPQ e a CAPES pelo financiamento das pesquisas de pósgraduação dos autores, a todos de Yvy Porã e aos que participaram da construção coletiva da estrutura, aos membros do LILD que nos deixaram um legado que nos permitiu chegar ao ponto de aplicar as técnicas desenvolvidas no decorrer de anos de pesquisa, aos professores José Luis Mendes Ripper, nosso orientador na PUC-Rio e Luís Eustáquio Moreira da UFMG, por todos os ensinamentos nestes anos de convivência.

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7.7 DESIGN E ANÁLISE DE GALPÕES COM PÓRTICOS TRELIÇADOS PLANOS APARAFUSADOS Luís Eustáquio Moreira1; Maurício de Oliveira Moreira2; Khosrow Ghavami3 RESUMO Treliça é um tipo de sistema estrutural – uma organização de linhas com uma determinada configuração espacial –, em que não há transmissão de momentos fletores entre as barras. Na análise estrutural, constantes elásticas representam os materiais, e as propriedades de área da seção transversal dos elementos representam as diferentes e possíveis geometrias. Deste modo, fabricar e montar estruturas após a análise estrutural não é um jogo trivial, principalmente quando os elementos não são tubos regulares e o material não é nem homogêneo nem isotrópico, como é o caso dos bambus. Os bambus têm sido estudados como materiais de construção devido às suas incomparáveis atualidades como elementos estruturais: - produção fotossintética, fácil colheita, fácil transporte, alta resistência, baixo peso, trabalhabilidade – manutenção e descarte limpo. Assim, conceber, analisar e construir uma estrutura de bambu é um jogo cíclico até que se atinja um estágio satisfatório. Nesta solução otimizada, todas as variáveis relevantes devem ser bem ajustadas no objeto alvo, colaborando para o bom funcionamento da estrutura. O método que temos adotado no LASE – Laboratório de Sistemas Estruturais da EEUFMG para lidar com esta complexidade é o uso de modelos físicos reduzidos, denominados conceptivos e construtivos. Eles facilitam o avanço até o protótipo, evitando falhas de construção, e problemas de fabricação e montagem (MOREIRA, 2008). Neste artigo, após a investigação de diferentes sistemas, foi obtido o presente design, em que somente um parafuso liga os bambus em cada nó da estrutura. A análise computacional pelo software FTOOL é também apresentada, assim como design construtivo e análise estrutural pelo Método dos Estados Limites, (MOREIRA; GHAVAMI, 1997).

Palavras-chave: Galpões. Bambus. Pórticos. Treliças. Detalhes Construtivos.

ABSTRACT Frames are structural systems – an organization of lines with a determined spatial configuration – designed for structural engineering analysis. In structural analysis elastics constants represent the materials and area properties of the elements cross sections represent the different possible geometries. To build structures after structural analysis is not a commonplace game mainly when elements are not regular tubes and the material is not homogeneous not even isotropic as the case of bamboos. So, to conceive a structure, to analyze and to build it became a feedback game till a satisfactory stage. In this optimized stage all de relevant variables have to be well adjusted in the target object, collaborating to the good running of the structure. And the method we have done at LASE – Structural System Laboratory – EEUFMG, to go round these troubles is to use physical reduced models, conceptive and constructive models. They facilitate to advance to prototype avoiding building faults and troubles in assembly line, (MOREIRA, 2008).

In this paper, after different systems investigations it was obtained the present design. Only one bolt joins bamboo elements in each node. Structural analysis by FTOOL software is also presented, as well as building techniques and structural evaluation through limits states design, according to (MOREIRA; GHAVAMI, 1997).

Keywords: Sheds. Bamboos. Frame. Truss. Design. Constructive Details.

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Engenheiro Civil, Dr. Prof. Associado, EEUFMG. Telefone: (31) 3409-1970.

E-mail: <luis@dees.ufmg.br>.

2 Engenheiro Civil, estudante de graduação, EEUFMG. 3 Engenheiro Civil, PhD, Prof. Titular, PUC-Rio. Telefone: (21) 3527-1188. E-mail: <ghavami@puc-rio.br>.

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INTRODUÇÃO O laço da Engenharia de Estruturas com o Design de Produtos tem como consequência uma mudança de orientação quanto ao objeto de pesquisa e à pesquisa do objeto. O Designer Industrial de produtos tem como alvo um utilitário com um conjunto de valores agregados suficientes para torná-lo funcional, ou seja, para que possa integrar o sistema dos objetos de determinada ambiência (MOLES, 1971). Deste modo, a pesquisa do produto visado, como uma etapa de desenvolvimento do objeto, tem que adotar uma metodologia que integre os mais diferentes materiais e as mais diferentes formas, para atendimento de uma função que exigirá dos componentes, bem como do objeto, um funcionamento estruturalmente determinado.

Diferentes domínios semânticos fornecerão explicações para cada uma das variáveis consideradas relevantes para se alcançar o objetivo, um objeto bem ajustado, com uma sintaxe adequada.

Em nossa pesquisa, temos dividido os componentes do objeto em: componentes estruturantes, componentes simbólicos e componentes ornamentais ou decorativos. Interessam principalmente ao Engenheiro de Estruturas os componentes estruturantes, considerados essenciais do ponto de vista tecnológico, sem os quais não há o funcionamento do objeto.

Aspectos simbólicos que se referem à comunicação com o usuário e aspectos decorativos, que visam o mercado de consumo, do ponto de vista do usuário, são considerados componentes não essenciais.

Os dados hoje disponíveis sobre as propriedades físicas e mecânicas do material bambu e estados limites dos elementos tubulares, sob diferentes tipos de solicitação, permitiram chegar à organização de barras apresentada neste artigo, que utiliza apenas um parafuso por conexão. Além do Design Construtivo, este artigo apresenta a investigação de estados limites das barras comprimidas e das conexões com pinos, demonstrando a possibilidade construtiva do produto, dentro dos requisitos de segurança da Engenharia de Estruturas.

1 METODOLOGIA O método de investigação é relativamente simples, resultado de um trabalho interdisciplinar junto ao LILD – Laboratório de Investigação em Living Design, da PUC-Rio, diferindo de outras pesquisas que temos presenciado na Engenharia de Estruturas no que se refere ao sentido em que ocorre a investigação: o sentido do todo sistêmico para as partes.

Tendo-se como alvo um produto, todo o conhecimento antecipado pelas pesquisas e soluções já existentes e consideradas relevantes pelo pesquisador convergirão para a realização do objeto. É o todo que é visado, um todo sistêmico, que se compõe de pelo menos um sistema estrutural, que pode ou não estar acoplado a outros sistemas. Diferentes sistemas podem ser analisados, para os quais são definidas dimensões, organizações dos elementos, condições de carregamento, condições de contorno, conexões e acoplamentos dos componentes.

Simultaneamente aos modelos digitais e modelagem numérica (Figura 1), são elaborados modelos conceptivos, que são modelos físicos que já iniciam a concretização do objeto (Figura 2). Em seguida, realiza-se, numa escala maior que a que foi utilizada para o modelo conceptivo, o modelo construtivo, já comprometido com as reais possibilidades de concretização do objeto (Figura 3). Deste modo, pode-se chegar ao protótipo com maior índice de acertos, já que muitos dos desajustes foram filtrados pelos modelos anteriores.

Finalmente, deve-se chegar ao teste mecânico do protótipo que está em andamento em nossas pesquisas. Este teste, além de apresentar o comportamento global do sistema estrutural, alerta o pesquisador quanto aos domínios que necessitam ser ainda investigados, sobre os quais deverá debruçar-se para otimizar e agregar valores ao objeto em estudo, até que se atinja o funcionamento adequado. Ou seja, o próprio objeto contribui na abertura de janelas para o aprofundamento exigido. Portanto, neste método de investigação, predomina o caminho do todo em direção às partes e não o inverso, das partes em direção ao todo, partindo-se do princípio cibernético de que o todo é sempre mais do que a simples soma das partes. Muitas ordens e singularidades abstraídas teoricamente surgem no funcionamento do todo, podendo ter influência relevante na resposta do sistema.

270

Figura 1 – Sistema estrutural e dimensões.

3

2 Figura 2 - Modelo Conceptivo. Figura 3 - Modelo Construtivo. Fonte: LASE- UFMG.

2 DESIGN E DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS Normalmente, por uma questão de facilidade de transporte, os elementos de bambu são cortados com 6 metros de comprimento. Deste modo foram investigados diferentes sistemas estruturais até se conseguir uma solução condizente com os tamanhos máximos dos tubos de 6 m, sem necessidade de fazer emendas.

Foram realizados dois tipos de elementos de vedação, sendo estes telha metálica e lona.

Paralelamente ao Sistema Estrutural, que seria o Modelo Digital da estrutura, foram feitos os Modelos Conceptivos, as primeiras concretizações onde foram investigadas as disposições e número de barras por trecho. Outra consideração também foi feita com relação ao design das conexões parafusadas, fabricação, e aspectos de montagem, que exigem um Modelo Construtivo. Os desenhos construtivos, Figuras 4 a 7, apenas ilustram a solução apresentada, pois a estrutura não pode seguir fielmente os desenhos, como ocorre com elementos metálicos, dotados de grande precisão. No caso do bambu, a estrutura deve ser construída na horizontal. A furação antecipada dos elementos, obedecendo fielmente às distâncias apresentadas em um desenho, certamente traria problemas de execução e montagem.

Os montantes são duplos, ou seja, compostos de duas barras de bambu devido à maior solicitação de cargas nestas barras e visando-se também facilidade construtiva. As barras diagonais são constituídas de peça única. Devido a esta configuração, algumas excentricidades surgiram na estrutura, seus efeitos foram investigados e considerados desprezíveis.

271

As figuras que se seguem mostram a configuração final da estrutura e o design das conexões. As barras 3 e 5 da Figura 9 são cabos de aço, visto que estão solicitadas somente à tração, nas condições críticas de carregamento consideradas.

Figura 4 - Desenho construtivo.

O detalhe 1, Figuras 4 e 5, faz referência ao apoio da estrutura. As barras 36, 38, 37 e 39, Figura 9, que chegam ao apoio da estrutura, são elementos duplos. Em vista disso, para se fazer a ligação das barras é necessário utilizar uma peça de transferência, no centro das duas barras inclinadas que chegam ao apoio da estrutura (Figura 5).

Figura 5 - Detalhe 1.

O detalhe 2, diferentemente do detalhe 1, mostra as mudanças de barras simples para barras duplas, através de barras de transição. Estas mudanças se fazem necessárias uma vez que todas essas barras estão no mesmo plano (Figura 6).

Figura 6 - Detalhe 2.

272

O detalhe 3 segue o mesmo modelo do detalhe 2, por se tratar de mudanças de barras únicas para barras duplas (Figura 7). Ambos os detalhes fazem menção ao topo da estrutura.

Figura 7 - Detalhe 3.

Os diafragmas que recebem parafusos deverão ser preenchidos com argamassa e plastificante ou com resina expansiva de alta densidade, para evitar amassamento local dos tubos e para conduzir a broca de furação. Bandagens ou braçadeiras envolvendo os bambus, dos dois lados dos pinos, aumentam a resistência à abertura de fissuras ou rachaduras, mantendo a integridade da conexão e a integridade do tubo. Elas devem distar cerca de cinco centímetros do furo, de ambos os lados do pino.

3 ANÁLISE ESTRUTURAL Para determinação do carregamento da estrutura foram consideradas as seguintes ações: 3.1 VENTO Para cálculo dos esforços de vento foi utilizada a NBR 6123/88. Considerando-se algumas hipóteses quanto ao fator topográfico, rugosidade do terreno e fator de ocupação da edificação, para uma velocidade básica do vento v0 = 30 m/s, chegou-se à velocidade característica

vk = 25,8 m/s, que leva a uma pressão característica qk , Eq. (1), que deverá ser

multiplicada pelos coeficientes aerodinâmicos de cada face.

vk2 Kgf qk = = 41,6 16 cm 2

(1)

273

3.2 CARGA PERMANENTE Utilizando-se os coeficientes de ponderação conforme NBR 8681/97 (ABNT, 1997), temse: Bambu:

ρ = 800

Kgf m3

→ grande variabilidade (coeficiente de ponderação: 1,4)

Telha:

10

Kgf m2

→ pequena variabilidade (coeficiente de ponderação: 1,3)

Lona:

1,5

Kgf m2

→ pequena variabilidade (coeficiente de ponderação: 1,3)

3.3 CARGA ACIDENTAL Considerou-se uma carga acidental de

ρ = 15

Kgf (coeficiente de ponderação: 1,4). m2

3.4 CONDIÇÕES CRÍTICAS DE CARREGAMENTO O peso próprio da treliça foi levantado, elemento por elemento, e dividido pelos nós do banzo superior do pórtico, conforme Figura 8. Após um pré-dimensionamento, adotou-se uma distância entre os pórticos treliçados igual a 3 m.

Figura 8 - Carregamento da estrutura.

Os elementos foram considerados com seção transversal média de diâmetro D = 10 cm e espessura média de parede igual a 1 cm, resultando numa área média A = 28 cm². O peso total do lanternin foi aplicado em F3.

Considerando-se a sobrecarga como ação variável principal, foram obtidos os seguintes carregamentos nodais, após a combinação das ações de gravidade com vento de sucção interna com coeficiente aerodinâmico igual a -0,3, conforme NBR 8681/97 (ABNT, 1997): Carregamento 1: F1 = 173,13 Kgf; F2 = 97,62 Kgf e F3 = 224,23 Kgf (vedação c/ telha - Tabela 1) Carregamento 2: F1 = 132,02 Kgf; F2 = 74,41 Kgf e F3 = 183,12 Kgf (vedação c/ lona - Tabela 2)

274

Considerando-se o vento de sucção externa com coeficiente aerodinâmico igual a -0,7 superposto a pressão interna com coeficiente aerodinâmico igual a 0,2; vento soprando a 0 graus com o eixo do galpão, superpondo-os ao peso permanente, tem-se o pior caso de sustentação da estrutura, obtendo-se os carregamentos nodais: Carregamento 3: F1= -107,26 Kgf; F2 = -58,17 Kgf e F3 = -74,47 Kgf (vedação c/ telha - Tabela 3) Carregamento 4: F1 = -138,88 Kgf; F2 = -76,02 Kgf e F3 = -106,07 Kgf (vedação c/ lona - Tabela 4) 3.5 FORÇAS NAS BARRAS PELO SOFTWARE FTOOL As cargas axiais nas barras foram calculadas pelo software FTOOL, análise estática linear.

Figura 9 - Numeração das barras.

Tabela 1 - Carregamento 1.

Barra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

(KN) -1,52 -1,52 1,45 -1,28 1,45 -0,64 -3,34 -3,34 -0,64 -3,09 -3,09 -2,45 -2,45

Esforços nas barras Barra (KN) 14 1,05 15 1,05 16 0,13 17 0,13 18 2,80 19 2,80 20 -3,03 21 -3,03 22 -2,54 23 -2,54 24 2,82 25 2,82 26 2,59

Barra 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

(KN) 2,59 -3,84 -3,84 -5,49 -5,49 -5,49 -5,49 0,00 0,00 3,74 3,74 -10,72 -10,72

275

Tabela 2 - Carregamento 2.

Barra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

(KN) -1,09 -1,09 1,04 -1,14 1,04 -0,46 -2,74 -2,74 -0,46 -2,49 -2,49 -1,86 -1,86

Barra 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Esforços nas barras (KN) 0,77 0,77 0,02 0,02 2,13 2,13 -2,30 -2,30 -1,96 -1,96 2,14 2,14 1,99

Barra 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

(KN) 1,99 -2,96 -2,96 -4,23 -4,23 -4,23 -4,23 0,00 0,00 2,89 2,89 -8,26 -8,26

Tabela 3 - Carregamento 3.

Barra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

(KN) -1,04 -1,04 0,99 1,40 0,99 0,44 3,35 3,35 0,44 2,70 2,70 0,86 0,86

Barra 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Esforços nas barras (KN) -0,54 -0,54 1,01 1,01 -0,98 -0,98 1,72 1,72 0,71 0,71 -1,03 -1,03 -1,46

Barra 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

(KN) -1,46 2,44 2,44 2,38 2,38 2,39 2,39 0,00 0,00 -1,38 -1,38 5,43 5,43

Tabela 4 – Carregamento 4.

Barra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

276

(KN) -0,71 -0,71 0,67 1,51 0,67 -0,30 3,82 3,82 -0,30 3,17 3,17 1,32 1,32

Esforços nas barras Barra (KN) 14 -0,76 15 -0,76 16 0,92 17 0,92 18 -1,50 19 -1,50 20 2,27 21 2,27 22 1,16 23 1,16 24 -1,55 25 -1,55 26 -1,93

Barra 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

(KN) -1,93 3,12 3,12 3,36 3,36 3,37 3,37 0,00 0,00 -2,08 -2,08 7,35 7,35

3.6 VERIFICAÇÃO DAS BARRAS Análises e experimentos estruturais podem ser encontrados em Arce-Villalobos (1993) e propriedades mecânicas em Janssen (1991) e Pereira e Beraldo (2007). Contudo, foram adotados os valores de testes de lotes homogêneos da espécie Phyllostachys pubescens adquiridos no Estado de São Paulo, ensaiados no LAEES (Laboratório de Análise Experimental de Estruturas) da EEUFMG; e o dimensionamento segue as recomendações de Moreira e Ghavami (1997). Tem-se para as resistências os seguintes valores médios: compressão paralela às fibras: fc0 = 80,87 MPa, com coeficiente de variação de 14,5%; módulo de

Ec0 = 1.371 MPa, com coeficiente de variação 11,5%; cisalhamento fv0 = 8,9 MPa, com coeficiente de variação de 15,3%; todos com conteúdo

elasticidade médio de paralelo às fibras

de umidade médio de 8,3%, com coeficiente de variação de 6,6%.

Verificação da barra 2 O caso crítico de carregamento de compressão acontece na barra 2, Carregamento 1. A carga total é 1.072 Kgf. Como a barra é dupla, cada elemento recebe 536 Kgf. A verificação de uma barra de bambu comprimida semi-esbelta é uma verificação de flexo-compressão (MOREIRA, 1998).

Esbeltez da barra

λ=

196 (trecho semi-esbelto) = 55 ∴ 40 ≤ 55 ≤ 80 290 23,1

ei = 5 cm (excentricidade inicial da carga aplicada no topo da barra, no trecho) ea =

196 = 1,3 cm (excentricidade acidental ou imperfeição do eixo da barra no trecho) 150

A condição de segurança será, então, dada pela desigualdade, Eq. (2):

N d N d (ei + ea ) De fc0 536 536(1,3 + 5) 5 808,7 808,7 × ≤ ∴54,3 << × ≤ ∴ + + 536  2 A γb 23,1 γb γb   N  2 2901 −  I 1 − d   8463   FE 

Carga de Euler:

FE =

π 2 EI l2

=

π 2 × k ×113710 × 290 1962

= 8463 Kgf

(2)

(considerando-se,

por default, k = 1, um provável fator de redução em função da umidade do elemento e da duração do carregamento). Observa-se que há segurança, apesar de não terem sido considerados os coeficientes de segurança indicados. Provavelmente, o coeficiente γ b terá valor menor do que 4, e o coeficiente k será, no máximo, 0,7; a exemplo dos tecidos ligninocelulósicos das madeiras em geral, considerando-se que o bambu esteja com umidade de equilíbrio com o meio ambiente e que seja impermeabilizado com selantes fungicidas e protetores de raios UV.

277

3.7 VERIFICAÇÃO DAS CONEXÕES A estrutura foi projetada de forma a utilizar-se um único parafuso de 19 mm por nó, para se ter realmente uma rótula nestas conexões. Os modos de ruptura predominantes para as conexões com pinos, nos testes realizados, são por cisalhamento entre pinos e entre pino e bordo, em maior frequência, e esmagamento do furo, em menor frequência. À medida que se diminui o diâmetro do pino, pode ocorrer também fendilhamento, em que o pino sai por uma trinca que tem a direção da força atuante no furo Pf , no plano diametral do pino.

Esmagamento do Furo De três modelos investigados por Moreira (1991), o Modelo simplificado, Eq. (3), que considera uma distribuição uniforme de tensões de compressão no contato pino-bambu, pode ser utilizado. Considerando-se então a tensão de ruptura ao esmagamento igual à tensão de ruptura à compressão paralela às fibras, ou seja, fc0 = 80,87 MPa, tem-se:

Pf d ×t

≤

808,7

γb

∴ Pf ≤

1,9 × 0,8 × 808,7

γ b∴

∴ Pf ≤

1229

γb

Kgf

(3)

Para o exemplo estudado, a carga no furo seria igual a 536:2 = 268 Kgf; ou seja, ainda que γ b = 4,59 , há segurança na ligação, quanto ao estado limite investigado.

Para a barra 32, mais solicitada, teríamos

Pf = 274,5 Kgf ≤

1229

γb

.

Cisalhamento das paredes do bambu A superfície de corte tem largura aproximada do diâmetro do pino. A tensão de cisalhamento máxima atuante na superfície de cisalhamento deve ser inferior à tensão de ruptura do material, para garantir a segurança. Isto porque há um caminho livre para propagação de uma trinca inicial no parênquima, tecido de baixa resistência e poroso (LIESE, 1998), além do que o bambu não possui, como a madeira, raios medulares que constituem uma trama de vasos no sentido radial do tronco.

Segundo Moreira (1991), a tensão de cisalhamento máxima é dada pela Eq. (4):

τ=

Pf (3 + ν ) 2 16π td (1 +ν ) 2

Onde:

Pf = força atuante no furo

ν=

coeficiente de Poisson

d = diâmetro do pino t = espessura média de parede

278

(4)

Para a força máxima de 549 Kgf, para cada lado do pino teremos Para t = 8 mm; d = 19 mm e

τ=

Pf = 275 Kgf.

ν = 0,2 , tem-se:

Kgf 275(3 + 0,2) 2 88,9 ok! = 26 ∴ 26 ≤ → cm 2 16π × 0,8 × 1,9(1 + 0,2) 2 γb

Distância pino-bordo A distância entre pino e bordo pode ser dada pelas Eqs. (5) e (6):

H min =

d 2 tan θ

(5)

Onde 1 1 2    (3 + ν ) 1 − (1 − f ) 2        tan θ =  1     4(1 + ν ) − (3 + ν ) 1 − (1 − f ) 2       

(6)

f é uma porcentagem da tensão de cisalhamento máxima que ocorreria nos pontos mais distantes de onde ocorreu esta tensão de cisalhamento máxima, ao longo da superfície cortada que une dois pinos ou o pino ao bordo. F é um valor arbitrado pelo projetista.

Para f = 2% de

, tem-se H min =

1,9 = 11,6 cm .

2 × 0,0821

Adotou-se, portanto, uma distância mínima de 15 cm entre pino e bordo.

CONCLUSÃO O Design de Produto, desvinculado da Análise Estrutural, leva a objetos mal ajustados do ponto de vista de distribuição de materiais, resistência mecânica e estabilidade dos componentes. A Análise Estrutural desvinculada do Design de Produto, leva ao empobrecimento das soluções globais e locais, bem como dos processos construtivos, devido à ausência de outras relações não consideradas na mecânica estrutural e à ausência do contato direto com a materialidade do mundo, que é responsável pelo desenvolvimento da imaginação material, aquela que, segundo Bachelard (2001), preencheria as formas vazias com as forças da Terra. Desse desacoplamento resulta uma série de prejuízos materiais e estéticos. Trabalhar em Engenharia Estrutural visando o objeto tem sido o nosso propósito de pesquisa, de caráter eminentemente inter e transdisciplinar. O resultado é uma pesquisa mista onde se joga com as variáveis consideradas mais relevantes, como se fez neste artigo, utilizando-se de todos os recursos físicos e digitais hoje disponíveis, além de testes mecânicos em laboratório. Conforme deixado em aberto, a pesquisa paramétrica dos coeficientes de segurança para o bambu ainda não foi realizada. Ela exigiria métodos probabilísticos, maior número de corpos-de-prova, e laboratórios equipados para controle de uma série de variáveis como, por exemplo: variação da resistência com a umidade, com a idade do colmo, com a duração do carregamento, etc. Tudo isto, para lotes homogêneos de bambus.

279

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao MCT – CT AGRO, através do CNPq, pelo financiamento da pesquisa que permitiu esta investigação. Ao CNPq cabe também o elogio quanto ao funcionamento democrático e eficiente, atento que está à importância do financiamento de pesquisas relativas à sustentabilidade dos processos produtivos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARCE-VILLALOBOS, O. A. Fundamentals of the Design of Bamboo Structures. 1993. Thesis (Doctorat) - Faculteit Bouwkunde, Technische Universiteit Eindhoven, Netherlands, 1993.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças devidas ao vento em Edificações. Rio de Janeiro, 1988. ________. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro, 1997.

BACHELARD, G. A Terra e os Devaneios da Vontade. São Paulo: Ed. Martins Fontes, 2001.

JANSSEN, J. J. A. Mechanical Properties of Bamboo. Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1991.

LIESE, W. The Anatomy of Bamboo Culms. Beijing: Internacional Network for Bamboo and Rattan, 1998. 240 p. INBAR Technical Report Nº 18.

MOLES, A. Teoría de los Objetos. Barcelona: Editora Gustavo Gili, 1971. Colección Comunicación Visual.

MOREIRA, L. E. Desenvolvimento de Estruturas Treliçadas Espaciais de Bambu. 1991. 131 p.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - PUC-Rio, Rio de Janeiro, 1991. ________. Aspectos singulares da Treliças de Bambu: flambagem e conexões. 1998. 280 p.

Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - PUC-Rio, Rio de Janeiro, 1998. ________. Jogo das formas – Ontogênese e Design do Objeto. Brasil: CNPq, 2008. Relatório de Pós-doutorado.

MOREIRA, L. E.; GHAVAMI, K. Dimensionamento de Estruturas de Bambu. In: TOLEDO FILHO, R. D.; NASCIMENTO, J. W. B.; GHAVAMI, K. Materiais não Convencionais para Construções Rurais. Campina Grande: UFPB, 1997. 51 p.

PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L. Bambu de Corpo e Alma. Bauru/SP: Canal 6 Projetos Editoriais, 2007. 240 p.

280

7.8 DEVELOPMENT OF NATURAL FIBER AND POLYMER COMPOSITE JOINTS FOR BAMBOO STRUCTURES Tina M. Meyer1, Normando P. Barbosa1; Sandro M. Torres1 ABSTRACT One of the largest difficulties concerning the use of bamboo in constructions is the connection of the culms. The hollow and cylindrical form limits the variety of connections. This work presents several types of connections developed with sisal blankets in polymer matrixes. These connections were designed so as to give flexibility to the architect, facilitating the use of threedimensional joints, and, at the same time, being resistant to loads and waste. The sisal composites and resins connections were tested under compression, bending and tensile loads.

Architectural projects were elaborated based on this type of connection, using just a basic structural truss. A prototype was built at the Federal University of Paraíba campus. The structural design showed that the proposed connections are capable of resisting, with safety, the applied charges.

Keywords: Connections. Bamboo. Sisal. Polymeric Resin.

RESUMO Uma das maiores dificuldades quanto ao uso do bambu nas construções é a conexão dos colmos entre si. A forma oca e cilíndrica limita a variedade de ligações. O presente trabalho apresenta diversos tipos de ligações desenvolvidas com base em mantas de sisal em matrizes poliméricas, as quais foram projetadas de forma a dar flexibilidade ao arquiteto: facilitar as conexões tridimensionais, ser resistente às forças aplicadas e ao desgaste. As ligações foram ensaiadas em compressão, flexão e tração. Com base nesses tipos de ligações, elaboraram-se propostas arquitetônicas usando-se, como elemento estrutural básico, uma treliça. Um protótipo demonstrativo foi construído no campus da UFPB. Os cálculos estruturais realizados mostraram que as ligações propostas são capazes de resistir com segurança às cargas aplicadas.

Palavras-chave: Conexões. Bambu. Sisal. Resinas Poliméricas.

INTRODUCTION Over the last years, the preoccupation with life quality, environmental preservation, development and application of low cost and low energy consumption materials has been constant in all areas, even in Civil Engineering (GHAVAMI; TOLEDO FILHO, 1992). A contribution in this field is, when possible, the replacement of conventional construction products by others with similar properties, bringing both economical as technical advantages.

An example of a non conventional material is bamboo, a natural material, considered by the people of low income as a symbol of their poverty. Even if it is a material, according to the German construction engineers' scientific reports (CONBAM, 2005), that satisfies all the requirements and standards of the construction codes of Germany, a nation that doesn't plant any species of bamboo.

The sisal fiber is also a renewable material. Due to the multiplicity of its application in national and international industries, constitutes a great investment opportunity, through productive exploration, technically and commercially guided, especially in the Northeast of Brazil.

1

LABEME/UFPB. CEP 58051-900. João Pessoa/PB. Telefone: (83) 9981-7225.

E-mail(s): <tinameyer21@hotmail.com>; <nperazzo@lsr.ct.ufpb.br>; <sandromardentorres@yahoo.co.uk>.

281

In Brazil, bamboo is rarely used in house construction or in urban equipment. As infrastructure is one of the most important factor in the contemporary urbanization, it is necessary to research appropriate solutions. In the researching for a viable and economical solution, demanded by modern urbanization, bamboo and vegetal fibers match perfectly as components for urban equipments. Being light materials, easy to transport, they can contribute to improve the life quality of the population, motivating city development and the use of non conventional materials in the urbanization. The joints represent a challenge and need to be researched more.

Hidalgo-López (1981) presents some proposals to link bamboo culms using traditional ropes connections. Moreira (1998) proposed the use of steel pieces to connect bamboo culms.

The main objective of this work is to propose a new form of bamboo joint by sisal blankets and polyester resin, discussing the mechanical properties and analyzing the characteristics of the connection in relation to its strength, based in mechanical tests realized at LABEME (Laboratory of Testing for Materials and Structures) at the Federal University of Paraíba, Brazil.

1 MATERIAL AND METHODS 1.1 BAMBOO The culms of Bambusa vulgaris were dried during one month in natural conditions.

Compression strength, measured in cylindrical samples with height equal to the diameter was between 39 MPa and 64 MPa. It was measured in 9 specimens at the bottom, the center end the top part of the culm, according to AC 162 ICBO (2000) standard proposed by INBAR (2006).

These values are in accordance with those obtained by Barbosa, Toledo Filho e Ghavami (1991), from 35 to 60 MPa for this bamboo specie. The connections were made with sisal blankets. This kind of blankets, used in the production of floor coatings, has a row texture of 2.0 2 mm diameter on average, narrow mesh and a theoretical weight of 1285 g/m . A polyester resin pre-accelerator was utilized as a matrix.

1.2 RESIN BEHAVIOR The speed of the hardening process of the polymer resin is sensible to the catalyst content. Therefore, setting time tests were made, similar to those performed on Portland cement (Vicat’s equipment). Tubes of PVC, as a mold, with the diameter of 2.15 cm and the height of 4.3 cm were used. The resin was mixed with different amount of catalyst, from 1% to 5% and filled in the tubes. After the hardening process, the compression strength of the resin was measured by an Shimatzo Universal Machine.

1.3 COMPOSITE MOLDING PROCESS Manual lamination (hand-lay-up), indicated in Figure 1, was used because of the advantages of the low investment in equipment, the flexibility of the project and the simplicity of the process. The fiber content by mass was determined. After the sisal blankets were cut to the dimensions of the mold, and also after the lamination process, they were weighed. The fiber content was calculated by the ratio of the reinforcement weight to the composite weight.

282

Figure 1 - Manual lamination.

1.4 PERFORMANCE OF THE JOINT In the first tests, the behavior of the connection under compression was checked.

Connections were made, in two pieces of the culm, separated from each other by a small layer of EPS and with a different contact length with the culm (Figure 2). Then, tests with the top of culms in contact to each other were made. In this case, samples were tested with and without connection, trying to keep approximately the same height.

Figure 2 - Compression test with EPS.

Four point bending tests were applied to the bamboo culms connected by the composite.

The distance between supports was 59 cm and between applied loads was 23 cm, in average.

Samples with and without nodes in the extremity were made. The maximum load was reached and the state of the connection after the test was analyzed. In one of the cases, steel pins were used. The tested culms had approximately the same dimensions.

2 RESULTS AND DISCUSSION 2.1 RESIN BEHAVIOR Figure 3 shows the results of the setting time test and the compression strength of the resin. It was observed that increasing the catalyst content the beginning and end of setting time didn't decrease linearly. There was an increase of setting time and an increase of compression strength up to 2% content of catalyst. Above this content there was no more continuity observed, neither in the setting time nor in the compression strength. The highest compression strength (127 MPa) was reached by the sample with 2% of catalyst content. This content was chosen for the composite lamination.

283

Compression strength (MPa)

140.00

2.00% 1.90% 3.50% 2.10% 1.50% 2.20% 3.00% 100.00 1.00% 2.50% 120.00

80.00 5.00%

60.00 40.00 20.00 0.00

Catalyst content (%)

Figure 3 - Resin compression strength vs catalystic content.

2.2 COMPOSITE PERFORMANCE For the compression test a conventional strength was considered, corresponding to the applied force divided by the transversal section area of the culms. The connection length in contact with the culm did not modified the load capacity. This means that the bond did not determinate the ultimate load. The ultimate load depends on how the culms are connected one with the other. The larger is the contact area, the higher is the maximum load. The Bambusa vulgaris culms have a lot of imperfections, so there is a high dispersion in the results. With the culms in direct contact to each other, tests showed that the function of the connection is to avoid the separation of the fractured culms due to transversal stresses than to improve load capacity (Figure 4). It could be observed that the connection is able to absorb also transversal stresses but this occurs after maximum load is reached. Table 1 shows that the composite doesn't have a high influence on the final stress.

Figure 4 - Tension test with and without composite.

Table 1 - Maximal tension with culm in contact.

diameterext (cm) diameterint (cm) area (cm²) loadmax (kgf) stressmax (MPa)

284

with composite 6.7 5.5 11.5 4250 36.9

without composite 5.45 4.3 8.81 3125 35.5

To check the bending performance, the samples were submitted to the four point test.

The shear stress caused the failure along the longitudinal section of the culm. At high load levels the connection separates from the culms. To avoid the separation, a connection was made with metallic pins, as shown in Figure 5. In this case, after the test the connection stayed in very good conditions. Rupture was attained by local compression in the load points. The good results of the bending test using metallic pins to support the composite connection were responsible for the following test.

Figure 5 - Bending test with connection.

To know the tensile force behavior was tested the distance of the metallic pins to the culm extremity. It was observed that the higher the distance, the higher the tensile strength (Figure 6). The best value was reached at about 5 cm distance to the end.

Figure 6 - Conections after tensile test with 5, 4 and 3 cm distance to the extremity (from left to right).

Figure 7 shows stress-strain curves for the sisal composite. The material has high rupture strain. The picks in the curves correspond to cracks in the matrix. The composite reached tensile strength up to 24 MPa, but this occurs at high deformation. For stress about 5 â&#x20AC;&#x201C; 6 MPa, the material presents low strain, compatible with structural behavior.

285

Figure 7 - Stress-strain curves of the sisal composite.

2.3 ARCHITECTURAL PROPOSITION The connection studied in the experimental tests, was used to develop the architectural idea. A structural element was developed, a truss (Figure 8) that can be used in several ways.

This element should be prefabricated with the developed composite joints to reduce the productive costs and to avoid the problems of the production process. The construction connections around the truss were made with metallic pins, because of the higher facility of the site assembled. The stress in all elements of the truss and in its joints was obtained by a structural program. At the most critical point, the flexural moment was only 0.1 kNm, which is supported by the connection with safety factor better than 2. Finally, a prototype was built at Federal University of ParaĂ­ba (Figure 9), with a good performance. It can be used in several ways, as a bus shelter, telephone, kiosk, etc.

8

9 Figure 8 - Basic bamboo truss. Figure 9 - Prototype realized.

CONCLUSIONS 1. The polymer resin can reach compression strength up to 120 MPa. The appropriated catalyst content found in this work was 2%.

2. Under compression, the joint works better if there is a direct contact between the culm extremities. The load capacity is directly linked to the contact area of the culms, their dimensions and their linearity at their top ends.

3. In bending, the joint works well, although allowing a large flexibility. The inclusion of metallic pins improved the behavior.

286

4. In tensile strength it is observed that distances of the pin to the extremity of the connection influences the load capacity. A distance of 5 cm seems already to be enough to avoid rupture of the composite. The load capacity can be increased by increasing the diameter or even the number of pins.

5. Three-dimensional connections showed superior properties to the requested by design. Therefore, the results indicate the viability of using this type of connections investigated in this work, substituting steel that is the material used usually for this purpose.

LITERATURE CITED BARBOSA, N. P.; TOLEDO FILHO, R. D.; GHAVAMI, K. Vigas de Concreto Laterítico Reforçadas com Bambu. In: CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO, 33., 1991, Santos/SP. Anais... Santos: IBRACON, 1991.

CONBAM. Tönges, C. Properties of bamboo. Disponível em: <http://www.conbam.info>. Acesso em: 15 Dez. 2005.

GHAVAMI, K.; TOLEDO FILHO, R. D. Desenvolvimento de Materiais de Construção de Baixo Consumo de Energia Usando Fibras Naturais, Terra e Bambu. Engenharia Agrícola.

Campinas: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, v. 12, n. 1, p. 1-19, 1992.

HIDALGO-LÓPEZ, O. Manual de Construcción com Bambú. Colombia: Estudios Técnicos Colombianos, 1981. 71 p. Apostila - Construcción Rural n. 1 - Universidad Nacional de Colombia e do Centro de Investigación de Bambú y Madera - CIBAM. ICBO. Ac 162: Acceptance criteria for structural Bamboo. California: Icbo Evaluation Service Ltda, 2000, p.13.

INBAR - INTERNATIONAL NETWORK OF BAMBOO AND RATTAN. Disponível em: <http://www.inbar.com>. Acesso em: 5 Jan. 2006.

MOREIRA, L. E. Aspectos Singulares das Treliças de Bambu: flambagem e conexões. 1998.

250 p. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1998.

287

8 RESUM O S DE PÔSTER 8.1 NOVAS TECNOLOGIAS DERIVADAS DO BIOCOMPÓSITOS SUPORTADOS EM FIBRAS DE BAMBU

AGRONEGÓCIO:

Antonio Eufrazio da Costa Junior1; Silvestre Carvalho de Oliveira Junior2; Enio Pontes de Deus3; Selma Elaine Mazzetto4 O interesse por tecnologias ecologicamente corretas tem se tornado uma grande preocupação nos últimos anos. A sociedade começa a discutir questões relacionadas à variável ambiental, proporcionando um desenvolvimento econômico baseado em tecnologias industriais mais limpas que contribuam com a redução de resíduos, utilizando formas mais eficientes de matérias-primas e energia. Neste aspecto, este trabalho visa à obtenção de novos biomateriais – Biocompósitos - disponibilizados a partir da combinação de matérias-primas renováveis e biodegradáveis: fibras de bambu (Bambusa vulgaris) como agente de reforço, suportadas em matriz termorrígida – resina fenólica derivada do Líquido da Casca da Castanha de Caju (LCC). As fibras foram modificadas superficialmente através de tratamento alcalino (NaOH). Os respectivos biocompósitos foram preparados por moldagem aberta com fibras de bambu para todas as condições. As propriedades mecânicas, térmicas, grau de cristalinidade e mudanças nos grupos funcionais presentes na superfície das fibras, antes e após tratamento químico, foram investigadas via ensaios de tração, TG/DTG (Termogravimetria/Derivada), DRX (Difratograma de Raios X) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Os resultados confirmaram que as fibras tratadas com 10% de NaOH mostraram o melhor conjunto de resultados experimentais: aumento da fração cristalina (110,3%); aumento nos processos de estabilidade térmica (de 315ºC para 338ºC para as fibras e de 315ºC para 338ºC para os biocompósitos); aumento de 63% do módulo de elasticidade e de 155% da tensão de ruptura, todas em relação à fibra natural.

1 Químico, Graduado, Bolsista de Desenvolvimento Tecnológico e Industrial (DTI), Universidade Federal do Ceará, Laboratório de Produtos e Tecnologia em Processos (LPT), Campus do Pici - Bloco 932.

CEP: 60455-760. Fortaleza/CE - Brasil. Telefone: (85) 3366-9019. E-mail: <eufraziojr@yahoo.com.br>.

2 Dr., Pesquisador, Universidade Federal do Ceará, Laboratório da Mecânica da Fratura e da Fadiga (LAMFF), Campus do Pici - Bloco 760, CEP: 60455-760. Fortaleza/CE. Telefone: (85) 3366-9075. E-mail: <silvestre_carvalho@hotmail.com>.

3 Dr., Professor e Pesquisador, Universidade Federal do Ceará, Laboratório da Mecânica da Fratura e da Fadiga (LAMFF), Campus do Pici - Bloco 760,CEP: 60455-760. Fortaleza/CE. Telefone: (85) 3366-9075. E-mail: <epontes@ufc.br>.

4 Dra., Professora e Pesquisadora, Universidade Federal do Ceará, Laboratório de Produtos e Tecnologia em Processos (LPT), Campus do Pici - Bloco 932. CEP 60455-760. Fortaleza/CE. Telefone: (85) 3366-9434. E-mail: <selma@ufc.br>.

288

8.2 CURSO DE MANEJO E ARTESANATO EM BAMBU – INCENTIVO À CULTURA DO BAMBU EM BAEPENDI (MG) Edilson Sebastião de Almeida Faria1; Andréa Pimenta Ambrozevicius2 Baependi localiza-se no Circuito Montanhas Mágicas da Mantiqueira, em Minas Gerais, onde a agropecuária e o turismo ecológico compõem o cerne da economia, mas também o artesanato desponta como importante atividade. Apesar da grande quantidade de artesãos, e de o bambu ser uma matéria-prima comum na região, de fácil obtenção e sustentabilidade imbatível em relação a outros recursos naturais, os produtos confeccionados são pouco variados e apresentam baixo valor agregado. Nesse contexto, através de uma intervenção da Secretaria da Cultura de Minas Gerais, foi proposto um curso de bambuzeria e artesanato para pessoas do Bairro da Índia, uma comunidade rural de Baependi. O curso foi ministrado para 19 pessoas, em março e abril de 2010, tendo como objetivos principais treinar pessoas – multiplicadores - e proporcionar novas oportunidades de trabalho e renda. Ao final do curso, os participantes foram convidados a avaliar o curso, sendo que 100% classificaram-no como bom ou ótimo. Ainda nessa avaliação, todos os participantes indicariam o curso para outras pessoas, sendo que alguns comentaram que gostariam de conhecer mais utilidades do bambu e que o curso fosse estendido. Acreditamos que os principais resultados dessa iniciativa, ainda que pontualmente, devem despontar em longo prazo. Foi detectada necessidade de ações mais incisivas, que englobem auxílio para que as pessoas montem suas próprias oficinas e consigam escoar a produção, o que impulsionou a proposição de projetos mais elaborados na região, incluindo a incubação de pequenos empreendimentos que têm como base a utilização do bambu como matéria-prima.

1

Artesão e Técnico em Bambu – Baependi/MG. Telefone: (35) 9943-3061.

Site: <www.bambubrasilia.com.br>. E-mail: <bambubrasilia@gmail.com.br>.

2 Bióloga, Mestre em Ciência Ambiental – Caxambu/MG. Telefone: (35) 9140-3418.

E-mail: <pimentalife@yahoo.com.br>.

289

8.3 OTIMIZAÇÃO DE PROTOCOLO DE MICROPROPAGAÇÃO DE BAMBU (Dendrocalamus giganteus Munro) Enio T. Oliveira1; Aline P. Costa2; Tatiana B. Farinha3; Luiz A. Gallo4; Danielle G. G. Caldas5; Siu Mui Tsai6 O bambu gigante (Dendrocalamus giganteus Munro) é uma planta perene da família Poaceae cuja taxa fotossintética qualifica a espécie como uma das mais eficientes formas de sequestro de carbono. A micropropagação in vitro pode contribuir como metodologia para propagação em massa de mudas em pequeno espaço físico e cronológico que, convencionalmente, tem sido feita por meio de desmembramento de touceira e por estaquia.

Contudo, a metodologia exige total desinfestação de propágulos. Dentro desse contexto, foram testados quatro tratamentos de desinfestação: álcool 70% v/v por 1 minuto (D1); e hipoclorito de sódio com 0,5% (D2); 1,0% (D3) e 1,5% (D4) de cloro ativo, por 30 minutos. Posteriormente, foram testadas três fontes de explantes isolados de brotações laterais: broto principal (E1); broto secundário (E2) e brotos secundários com gemas mais definidas (E3). Os explantes foram -1 inoculados em meio de cultivo MS (Murashige e Skoog) acrescido de 3 mg.L BAP (Benzilaminopurina) e cultivados por 30 dias. Os resultados mais promissores foram observados no tratamento D2, com 10% de contaminação, 90% de explantes totalmente desinfestados e 40% de explantes viáveis com brotos. Em relação às fontes de explantes, os melhores resultados foram observados em E3, com 16% de contaminação, 66% de explantes com brotos, 18% sem brotos. Os brotos obtidos nos dois experimentos foram transferidos para sistemas de multiplicação por vários subcultivos sem desenvolver contaminação, ratificando que propágulos de bambu podem ser desinfestados e cultivados in vitro sem utilização de fungicidas e bactericidas na solução desinfestante e, principalmente, sem adicioná-los ao meio de cultivo.

Palavras-chave: Dendrocalamus. Bambu. Desinfestação. Micropropagação.

Apoio: CNPq.

1

Pesquisador, Doutor, Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CEBTEC) – Departamento de Ciências Biológicas, ESALQ/USP. E-mail: <etolivei@esalq.usp.br>.

2 Aluna de Iniciação Científica, Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CEBTEC) - Departamento de Ciências Biológicas, ESALQ/USP. E-mail: <aline-lika@uol.com.br>.

3 M.Sc. Bolsista TT IV (FAPESP), Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CEBTEC) - Departamento de Ciências Biológicas, ESALQ/USP. E-mail: <tatiana_bistaco@yahoo.com.br>.

4 Professor Associado, Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CEBTEC) - Departamento de Ciências Biológicas, ESALQ/USP. E-mail: <luagallo@esalq.usp.br>.

5 Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas, Pós-Doutoranda, Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP. E-mail: <dcaldas@cena.usp.br>.

6 Professora Titular, Laboratório de Biologia Celular e Molecular - CENA/USP. E-mail: <tsai@cena.usp.br>.

290

8.4 IDENTIFICAÇÃO DE MICRORGANISMOS ENDOFÍTICOS DE EXPLANTES DE BAMBU CULTIVADOS IN VITRO Rafael Della Coletta1; José Elias Gomes2; Enio Tiago Oliveira3; Siu Mui Tsai4; Danielle Gregorio Gomes Caldas5 As técnicas de micropropagação são alternativas para produção de mudas de diversas espécies em larga escala e em um menor período de tempo. Tais técnicas estão sendo utilizadas para produção de mudas de diferentes espécies de bambu. Entretanto, a obtenção de um protocolo eficiente de propagação in vitro para o bambu é dificultada pela excessiva contaminação microbiana presente no meio de cultura, mesmo após um criterioso processo de desinfestação. Assim, o objetivo deste trabalho é a identificação de possíveis microrganismos endofíticos em explantes de Dendrocalamus giganteus e Bambusa vulgaris cultivados in vitro.

Para isto, o DNA genômico de explantes de bambu contaminados com bactérias foi extraído e amplificado com primers universais para o gene 16S rRNA. Após a purificação, o produto da PCR foi reamplificado com primers internos específicos para sequências de bactérias ligados ao vetor pGEM-T Easy e clonados em células competentes de E. coli. O DNA plasmidial de cem clones foi extraído e sequenciado utilizando os primers M13f e M13r. As sequências obtidas foram analisadas no programa Phred/Phrap/Consed e os contigs formados foram identificados usando as ferramentas BlastN do NCBI e do Greengenes. Dentre as sequências identificadas, muitas apresentaram alta similaridade com bactérias não cultivadas, destacandose Pseudomonas aeruginosa, Flavobacteria bacterium, Ochrobactrum sp, Microbacterium sp, Methylobacterium sp.

Apoio: CNPq

1

Aluno do Curso Ciências Biológicas, ESALQ-USP, Iniciação Científica: Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP. E-mail: <rafa.della@hotmail.com>.

2 Biólogo, Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP. E-mail: <jegomes@cena.usp.br>.

3 Pesquisador, Doutor, Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CEBTEC) – Departamento de Ciências Biológicas, ESALQ/USP. E-mail: <etolivei@esalq.usp.br>.

4 Professora Titular, Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP, Coordenadora do Projeto.

E-mail: <tsai@cena.usp.br>.

5 Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas, Pós-Doutoranda, Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP, Orientadora. E-mail: <dcaldas@cena.usp.br>.

291

8.5 DESENVOLVIMENTO PRELIMINAR DE MDF A PARTIR DE BAMBU Marco Antonio dos Reis Pereira1; Gustavo Grecca Garcia2 * O Brasil é um país de vocação florestal. No entanto, a má utilização e exploração de grande variedade de espécies de madeira nativa ocasiona a extinção/diminuição deste importante recurso. Desta forma, a busca por materiais renováveis capazes de amenizar em parte este processo tem-se tornado uma grande preocupação. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento preliminar de chapas de fibras de média densidade (MDF) fabricadas a partir de bambu, bem como a determinação de algumas de suas características físicas e mecânicas. As chapas foram desenvolvidas utilizando-se cavacos gerados no Laboratório de Experimentação com Bambu da Unesp, através da laminação do bambu Dendrocalamus Giganteus em plaina desintegradora. Este subproduto apresenta grande semelhança visual com o cavaco de Pinus desfibrado, que é regularmente utilizado na fabricação de MDF. A chapa de MDF com bambu foi confeccionada na empresa Duratex, seguindo os padrões normalmente utilizados na confecção deste tipo de chapa. Os ensaios seguiram as especificações regulamentadas pela norma brasileira, ABNT NBR 15316 – Parte 2: Requisitos; e Parte 3: Métodos de Ensaio. Os resultados obtidos preliminarmente mostraram que o MDF confeccionado com bambu atendeu aos requisitos básicos preconizados pela norma.

1 Engenheiro Agrícola, Professor Assistente Doutor, Departamento de Engenharia Mecânica – FEB Universidade Estadual Paulista - UNESP. Av. Luiz Edmundo Coube 14-01, Bauru/SP. CEP 17033-360.

Telefone: (14) 3103-6121. E-mail: <pereira@feb.unesp.br>.

2 Engenheiro Mecânico. Duratex. Rodovia Marechal Rondon Km 323, Bairro Fazenda Monte Alegre, Agudos/SP. CEP 17120-000. Telefone: (14) 3262-8477. E-mail: <g_grecca@hotmail.com>. * Trabalho de conclusão do curso de Engenharia Mecânica - FEB/Unesp de Bauru, SP.

292

8.6 CADEIRABANA Mariana Pereira Bezerra1; Caio Soares Gonçalo de Souza2; Walter Franklin Marques Correia3; Viviane Magalhães Gallindo4; Fabio Ferreira da Costa Campos5; Remo Alves Ferreira6 O bambu é uma planta da família das gramíneas, que protege o solo, sequestra carbono rapidamente e pode ser utilizado junto com plantas geradoras de madeira, em reflorestamentos. É, também, capaz de fornecer alimento e matéria-prima de boa qualidade, podendo contribuir para evitar o corte cada vez mais acentuado das árvores e das florestas tropicais. A Cadeirabana foi desenvolvida a partir dessas afirmações, buscando aplicar o bambu em um mobiliário moderno e sustentável. A principal metodologia utilizada durante o seu desenvolvimento foi o ecodesign, que, de acordo com Frederico Menezes Régis, consiste no método de projetar que visa evitar ou diminuir, os impactos ambientais. Não se trata apenas de “limpar”, mas principalmente de “não sujar”, levando isso em conta em todas as fases do projeto. O processo de fabricação também foi considerado durante o desenvolvimento, de forma a produzir o mínimo possível de rejeito do material durante a fabricação. Como material, a Cadeirabana apresenta, além do bambu curvado, detalhes em aço, contrastando com a rusticidade da matéria-prima principal, e fibra natural de algodão, produto abundante no interior do Estado de Pernambuco. O contraste dos materiais tem como objetivo destacar, de forma indireta, a resistência do bambu e o potencial do aço como material de ornamentação, invertendo os valores comumente relacionados a tais materiais.

1

Graduanda. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <mariana.pbezerra@gmail.com>.

Granduando. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <caio_goncalo@hotmail.com>.

3 D.Sc. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <design10@terra.com.br>.

4 Graduanda. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <vivitsukino@gmail.com>.

5 Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <ffcc@ieee.org>.

6 Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <remoalvesfer@gmail.com>.

2

293

8.7 CICLO DE VIDA DE POPULAÇÕES DE Guadua spp DO SUDOESTE DA AMAZÔNIA Anelena Lima de Carvalho1; Bruce Walker Nelson2 As florestas dominadas por bambus semi-escandentes do gênero Guadua, no sudoeste 2 da Amazônia cobrem uma área de aproximadamente 180.000 km . Na fase adulta, essas áreas podem ser detectadas em imagens de satélite por possuírem um padrão espectral que as distingue das florestas sem bambu. O presente trabalho teve como objetivo determinar a duração do ciclo de vida de populações dos bambus escandentes (Guadua spp.), que dominam o dossel no sudoeste da Amazônia, incluindo uma parte do sudoeste do Estado do Amazonas, aproximadamente 40% do Estado do Acre e uma parte do sul da Amazônia peruana e norte da Amazônia boliviana, através da interpretação de imagens de sensores orbitais ópticos captadas entre 1975 e 2008. Foram empregados os sensores Landsat MSS, TM, ETM+ e o Modis. A duração do ciclo de vida foi estimada através de dois métodos. O primeiro foi a observação direta de dois eventos distintos de mortalidade síncrona dentro de uma mesma mancha geográfica, pela análise visual das 200 imagens MSS e TM e as imagens Modis 43B4. No segundo método indireto/inferencial, foram utilizados mapas temáticos dos 2 contornos das populações no estágio adulto, totalizando uma área de 34.000 km . Foram confeccionados mapas para 21 datas entre 1975 e 2008 e avaliou-se a congruência entre os 210 pares de mapas temáticos. A duração do ciclo de vida foi a distância temporal entre os pares mais congruentes. O ciclo foi de 28 anos, de acordo com o método inferencial, e de 27 a 28 anos, de acordo com a observação direta.

1

Mestre em Ciências de Florestas Tropicais. Técnica da SOS AMAZÔNIA. Rua Pará. 61. Cadeia Velha.

Rio Branco/AC. Telefone: (68) 3223-1036. E-mail: <anelenalcarvalho@yahoo.com.br>.

2 Doutor em Botânica. Pesquisador Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Av. André Araújo.

Aleixo. Manaus/AM. Telefone: (92) 3643-1906. E-mail: <bnelsonbr@yahoo.com.br>.

294

8.8 CARACTERÍSTICAS BIOMÉTRICAS DE ALGUMAS ESPÉCIES DE BAMBU Marcio Akira Ito1; Ari Gardenal Berger2; Raquel Peron3 As espécies de bambu apresentam grande variação de forma, tamanho e crescimento, e, sendo uma cultura predominantemente tropical, renovável e de rápido crescimento, apresenta um grande potencial agrícola. No trabalho, foram abordadas cinco espécies pertencentes aos gêneros Dendrocalamus e Bambusa, ambos lenhosos e classificados no grupo paquimorfo (entouceirante). São eles: Dencrocalamus giganteus, Dendrocalamus latiflorus, Dendrocalamus strictus, Bambusa beecheyana e Bambusa dissimulator. No trabalho, foram avaliadas as características referentes à altura total (última folha), altura útil (até 3 cm), diâmetro, e espessura do colmo das espécies e, posteriormente, foi feita uma análise comparativa entre elas, para aferir as potencialidades de aplicações da biomassa produzida pelas plantas. O estudo foi realizado em Tatuí – SP, na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios do Instituto Agronômico (UPD/APTA/IAC). O levantamento foi realizado com 5 varas adultas de cada espécie de bambu. As medidas de diâmetro de colmo e espessura de parede foram avaliadas a cada 2 m, até a altura de 6 m. D. latiflorus apresentou maior altura total (21,12 m) e útil (20,4 m), D. giganteus apresentou maior diâmetro de colmo e espessura de parede em praticamente todas as alturas medidas, exceto para espessura de parede a 2 m, que, em D. latiflorus foi maior. Os dados do trabalho podem servir de subsídios principalmente a trabalhos de pesquisa da cadeia produtiva relacionados às aplicações e usos das espécies de bambu.

1

Eng. Agrônomo, Doutorado em Fitotecnia - ESALQ/USP, Pesquisador da Embrapa Trigo, sediado na Embrapa Agropecuária Oeste, Caixa Postal 661, CEP 79804-970, Dourados/MS. E-mail: <marcio@cpao.embrapa.br>.

2 Técnico Ambiental, Estagiário DDD/APTA/SAA. 3 Aluna do Curso de Ciências Biológicas ESALQ-USP. Iniciação Científica Laboratório de Histopatologia e Biologia Estrutural de Plantas CENA-USP. E-mail: <rperon@cena.usp.br>.

295

8.9 CARACTERIZAÇÃO FOLIAR DE Bambusa vulgaris CULTIVADO IN VITRO E IN VIVO Raquel Peron1; Rafael Della Coletta2; Enio Tiago Oliveira3; Mônica Lanzoni Rossi4; Siu Mui Tsai5; Adriana Pinheiro Martinelli6; Danielle G. G. Caldas7 As condições de crescimento e desenvolvimento de plantas in vitro e in vivo podem resultar em alterações morfológicas e fisiológicas. Procurou-se caracterizar a morfo-anatomia foliar de Bambusa vulgaris cultivado in vitro, mantidas em meio MS (Murashige e Skoog) semisólido, com fotoperíodo de 16 horas de luz, e em condições de campo, in vivo. Folhas jovens, com idade similar, cultivadas in vivo e in vitro foram fixadas em Karnovsky, desidratadas em série crescente de etanol. As folhas processadas para microscopia eletrônica de varredura foram secas ao ponto crítico (CO2) e metalizadas (ouro, 180 s); as folhas preparadas para microscopia ótica foram infiltradas e emblocadas em Historesina, seccionadas a 5 µm, coradas em azul de toluidina (2,5%) e montadas em lâminas permanentes (entelan). Em plantas cultivadas in vitro, os tricomas foliares eram maiores e mais numerosos em relação às cultivadas in vivo. Comparando-se o mesofilo foliar de plantas cultivadas in vivo e in vitro, observou-se que estas apresentavam as seguintes características em relação às primeiras: menor espessura do mesofilo, parênquima, e das células da parede; menor número de células buliformes, parede com cutícula cerosa e papilas mais finas, células fusiformes murchas e ausência de células plicadas. Deve-se atentar para a caracterização morfo-anatômica das plantas nos diferentes ambientes, principalmente em casos de estudos taxonômicos, ainda incipientes neste gênero.

1

Aluna do Curso de Ciências Biológicas ESALQ-USP. Iniciação científica laboratório de Histopatologia e Biologia Estrutural de Plantas CENA-USP. E-mail: <rperon@cena.usp.br>.

2 Aluno do Curso de Ciências Biológicas ESALQ-USP. Iniciação científica Laboratório de Biologia Celular e Molecular CENA-USP. 3 Pesquisador, Doutor, Laboratório de Biotecnologia Agrícola (CBTEC) – Departamento de Ciências Biológicas ESALQ-USP. 4 Bióloga. Laboratório de Histopatologia e Biologia Estrutural de Plantas CENA-USP. 5 Professora Titular Laboratório de Biologia Celular e Molecular CENA-USP - Coordenadora do projeto bambu.

6 Professora Associada - Laboratório de Histopatologia e Biologia Estrutural de Plantas CENA-USP. Orientadora. E-mail: <adriana@cena.usp.br>.

7 Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas, Pós-Doutoranda, Laboratório de Biologia Celular e Molecular, CENA-USP. E-mail: <dcaldas@cena.usp.br>.

296

8.10 CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA FOLIAR DE Dendrocalamus giganteus Munro (POACEAE:BAMBUSOIDEAE) Dalva Graciano-Ribeiro1; Jessika Paula Silva Vieira2 Dendrocalamus giganteus Munro, uma das espécies comerciais introduzidas no Brasil, é utilizada na construção e em laminados. No presente trabalho, foi estudada a estrutura anatômica da sua lâmina foliar para fornecer dados para taxonomia e ecologia. A lâmina foliar é plana com leves ondulações na face adaxial, a epiderme é unisseriada recoberta por uma espessa cutícula, ocorrem células epidérmicas comuns, células buliformes, estômatos, células silicificadas, ganchos e papilas. As células silicificadas são retangulares; estômatos em ambas as faces, raros na face adaxial; células buliformes, geralmente 3 células em forma de leque, atingindo até 60% do mesofilo; células invaginantes na face adaxial com 3 camadas e com 2 na abaxial, na primeira camada da face adaxial as células são altas e com invaginações longas, as demais são menores e com invaginações curtas; as células fusoides apresentam formato variado predominando o retangular, entre duas células fusoides temos de 1-3 células invaginantes quadradas com invaginações curtas. Feixes vasculares de 1ª e de 3ª ordem com duas bainhas, a interna esclerenquimática e a externa, parenquimática, interrompida nos feixes vasculares de 1ª ordem na face abaxial; em todos os feixes ocorrem extensões esclerenquimáticas para ambas as faces; os feixes vasculares localizam-se mais próximos da face abaxial e entre 2 feixes de 1ª ordem tem-se até 8 de 3ª ordem. O feixe vascular central é complexo, com 2 séries, sendo uma na face adaxial com 2 feixes menores, e outra na abaxial com 1 feixe maior e 2-3 menores envoltos por fibras. Nervura central proeminente convexa na face abaxial.

1

Dra. em Botânica, Professora Adjunto III, Universidade de Brasília, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Instituto de Biologia. Telefone: (61) 3107-3091. E-mail: <graciano@unb.br>.

2 Aluna de Biologia e ex-Bolsista do CNPq (UNIP/BIOL), Brasília/DF, Brasil.

297

8.11 BACTÉRIAS PRESENTES EM CULTIVOS IN VITRO DE EXPLANTES DE BAMBU Guadua sp Janaína Medeiros Vasconcelos1; Janiffe Peres de Oliveira2; Renata Beltrão Teixeira3; Andréa Raposo4 O Bambu possui grande importância econômica, serve para múltiplos usos, possui enorme impacto social, cultural e ambiental. É uma das plantas de maior eficiência no resgate de CO2, podendo contribuir significativamente para a diminuição do efeito estufa e, ainda, prestar uma grande diversidade de serviços ambientais, como a recuperação de áreas degradadas, o controle da erosão e o assoreamento de corpos d'água, o enriquecimento físico e químico de solos, e outros. O objetivo deste trabalho foi isolar e identificar, com a utilização da coloração de Gram, bactérias presentes em explantes de bambu (Guadua sp). Após 30 dias de estabelecimento do cultivo in vitro de segmentos nodais de bambu, o material contaminado foi selecionado e os contaminantes foram transferidos individualmente para meio Ágar Nutriente (AN) em placas de petri, visando a sua purificação. Em seguida, foram incubadas a 28 + 1°C por 7 dias, até se visualizar o completo crescimento das colônias. Foram então repicadas para novos meios AN até a purificação, utilizando o método de esgotamento por estrias. Para identificação, foram realizados testes morfológicos e a coloração de Gram.

Verificou-se que 77,3% destas bactérias eram Gram negativas. Posteriormente, será realizado teste de sensibilidade dos isolados bacterianos a antibióticos. A identificação dos microrganismos contaminantes durante o cultivo in vitro é um passo importante para que os agentes bactericidas possam ser utilizados no estabelecimento do cultivo in vitro, evitando perda de material.

1

Acadêmica de Ciências Biológicas. Bolsista do CNPq. Embrapa Acre, Laboratório de Morfogênese e Biologia Molecular, Rio Branco, Acre, Brasil. Telefone: (68) 3212-3256.

E-mail: <janamv_88@hotmail.com>.

2 Engenheira Agrônoma, M.Sc., Estudante de doutorado UFAM. E-mail: <janiffepoliveira@hotmail.com>.

3 Engenheira Química, M.Sc., Analista da Embrapa Acre, Laboratório de Morfogênese e Biologia Molecular, Rio Branco, Acre, Brasil. Telefone: (68) 3212-3256. E-mail: <beltrao@cpafac.embrapa.br>.

4 Bióloga, D.Sc., Pesquisadora da Embrapa Acre, Laboratório de Morfogênese e Biologia Molecular, Rio Branco, Acre, Brasil. Telefone: (68) 3212-3256. E-mail: <andrea@cpafac.embrapa.br>.

298

8.12 AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE RESINA EPÓXI REFORÇADOS POR FIBRAS DE BAMBU Gabriel Norcia e Targa1; Hazim Ali Al-Qureshi2; Guilherme Mariz de Oliveira Barra3 Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um compósito de matriz epóxi reforçado por fibras de bambu. As fibras de bambu utilizadas têm o formato inédito de finas folhas contínuas, as quais foram extraídas através de um dispositivo adaptado de um torno desenrolador, que realiza o corte dos colmos no sentido circunferencial. O método de infusão a vácuo foi utilizado para a fabricação dos compósitos laminados, resultando em um material leve e resistente. Os valores de resistência à tração e resistência ao impacto dos compósitos de fibras de bambu foram maiores do que os observados para compósitos poliméricos reforçados com outras fibras vegetais. Foram também realizados ensaios de arrancamento de fibras (pullout), os quais demonstraram uma baixa adesão fibra-matriz, ficando evidente a necessidade de um posterior tratamento superficial das mesmas, como, por exemplo, mercerização ou silanização. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, conclui-se que as fibras de bambu podem ser utilizadas como agente de reforço em matrizes de resina epóxi, com vantagens relacionadas à suas boas propriedades mecânicas de tração e também ao seu formato de folhas contínuas, que facilita a fabricação de laminados. No entanto, apesar de os bambus e suas fibras serem altamente ecológicos e sustentáveis, ainda são pouco utilizados e valorizados no Brasil. Portanto, procura-se com este trabalho, através de uma utilização inovadora e tecnológica das fibras de bambu, valorizar esta planta tão importante e ajudar a reverter este quadro.

1

Engenheiro de Materiais. Mestrando em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de Santa Catarina. Endereço: Rod. Amaro Antônio Viera, 2155, apto 503D. CEP 88034-101.

Florianópolis/SC – Brasil. Telefones: (48) 3721-7096 e 3304-5333. E-mail: <gtarga@emc.ufsc.br>.

2 Engenheiro Mecânico, Ph.D. em Engenharia Mecânica. Professor Visitante Nacional Senior (PVNS) CAPES do Centro de Mobilidade (Joinville) da UFSC. Endereço: UFSC, Centro Tecnológico, Departamento de Engenharia Mecânica, LABMAT/UFSC - Campus Universitário, Trindade.

CEP 88040-900. Florianópolis/SC. Cx. Postal 476. Telefone: (48) 331-9268. Fax: (48) 347-5967.

E-mail: <hazim@materiais.ufsc.br>.

3 Engenheiro de Materiais, Pós-Doutorado pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

Professor Adjunto pela UFSC. Endereço: UFSC, Centro Tecnológico, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário, Trindade. CEP 88037-500. Florianópolis/SC. Telefone: (48) 3721-9387 Ramal 203. E-mail: <guiga@emc.ufsc.br>.

299

8.13 FERRAMENTA DE CORTE MANUAL DE BAMBU Mariana Pereira Bezerra1; Caio Soares Gonçalo de Souza2; Walter Franklin Marques Correia3; Viviane Magalhães Gallindo4; Fabio Ferreira da Costa Campos5; Remo Alves Ferreira6 O artigo apresenta o resultado do desenvolvimento de uma ferramenta de corte manual, específica para a colheita do bambu. O desenvolvimento se deu baseado em preceitos do ecodesign e da ergonomia, visando priorizar a saúde física do operador e a manutenção do meio ambiente, além de atender requisitos específicos do bambu. O objetivo principal é difundir o uso desta matéria-prima como material de construção, artesanato, entre outros, a partir de uma ferramenta acessível, de fácil montagem e com material disponível. A ferramenta idealizada é feita em bambu no seu estado natural, devido ao fácil acesso ao material para os produtores e a possibilidade de descarte diretamente no meio ambiente, sem prejudicar o mesmo (Figuras 1 e 2). O operador manejará a ferramenta segurando na haste vertical, e cortará o bambu com o auxílio de uma lâmina localizada no corte horizontal, e fixada com dois parafusos. O prolongamento dessa haste horizontal de base servirá de apoio ao antebraço do operador, para que não haja torção da ferramenta durante o corte. Desta forma, o esforço aplicado será ao longo do antebraço do operador, e não no seu punho. A ferramenta possui, também, uma haste horizontal superior, evitando que a mão do operador deslize durante o manuseio.

1 Figura 1 - Ferramenta de corte manual. Figura 2 - Detalhe do corte horizontal, localizado na haste de base, e perpendicular à haste vertical.

1

Graduanda. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <mariana.pbezerra@gmail.com>.

Granduando. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <caio_goncalo@hotmail.com>.

3 D.Sc. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <design10@terra.com.br>.

4 Graduanda. Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <vivitsukino@gmail.com>.

5 Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <ffcc@ieee.org>.

6 Universidade Federal de Pernambuco. E-mail: <remoalvesfer@gmail.com>.

2

300

2

8.14 ELEMENTO DE LIGAÇÃO EM COMPÓSITO LAMINADO DE BAMBU PARA USO EM TRELIÇAS ESPACIAIS João Queiroz Krause1; Khosrow Ghavami2 A pesquisa em Materiais e Tecnologias não-convencionais vem sendo desenvolvida no Departamento de Engenharia Civil da PUC Rio desde 1979, no intuito de estimular o seu uso na construção civil, reduzindo a poluição e o custo energético gerado principalmente pelos materiais industriais mais comuns: aço e cimento. Entretanto, para que uma aplicação em uma escala mais ampla seja possível, é necessário desenvolver métodos industriais para processar estes materiais, assegurando alta produtividade aliada a qualidade e durabilidade. Este trabalho expõe os resultados de uma investigação acerca do desenvolvimento de um modelo de elemento estrutural de ligação constituído de um compósito laminado de bambu (Dendrocalamus giganteus) com quatro camadas ortogonais, para utilização em estruturas espaciais de cobertura. Os resíduos do processo de laminação foram empregados como reforço particulado em um compósito polimérico na confecção de conectores, em cone Morse, responsáveis pela ligação entre as barras e os nós. A principal diferença entre a ligação ora desenvolvida e as demais é a predominância do uso de bambu, e a metodologia de confecção de suas ensambladuras intertravadas e coladas. Para avaliar as propriedades físicas e mecânicas das juntas desenvolvidas, foram realizados diversos ensaios especialmente elaborados com os materiais utilizados e com a ligação propriamente dita. Ensaios de tração realizados em quatro diferentes direções de carregamento por elemento apresentaram limite de resistência em torno de 10 kN em cada orientação.

Palavras-chave: Bambu. Compósitos. Ligações. Treliças Espaciais.

1

Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC-Rio, Brasil.

E-mail: <sotokrause@hotmail.com>.

2 Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro – PUC-Rio, Brasil. E-mail: <ghavami@puc-rio.br>.

301

8.15 DETERMINAÇÃO DE CURVA DE SECAGEM DE TRÊS ESPÉCIES DE BAMBUS SUBMETIDAS A TRÊS MÉTODOS DE SECAGEM Angelo de Sousa Santarlacci1; Alexandre Florian da Costa2 Foi determinada a curva de secagem característica de três espécies de bambus (Bambusa vulgaris, Bambusa vulgaris var. vittata, Bambusa tuldoides) submetidas a três métodos de secagem com avaliação dos defeitos ao final da secagem. Os métodos de secagem utilizados foram: secagem ao ar livre, secagem em estufa laboratorial com circulação forçada de ar à temperatura de 60ºC, e secagem em estufa solar, confeccionada à partir de um tambor de metal de 200 litros. Os ensaios foram conduzidos no Laboratório de Tecnologia da Madeira do Departamento de Engenharia Florestal da Universidade de Brasília e na Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília. Os corpos-de-prova utilizados foram confeccionados seccionando o bambu 5 cm acima e abaixo do nó, resultando em um corpo-de-prova cilíndrico com 10 cm de altura. Para cada espécie de bambu foram confeccionados 15 corpos-de-prova no laboratório Centro de Pesquisa e Aplicação de Bambu e Fibras Naturais (CPAB). Os melhores coeficientes de correlação entre a taxa de secagem e o teor de umidade foram obtidos na secagem em estufa a 60ºC e na secagem ao livre, com índices acima de 0,94. As equações do teor de umidade de equilíbrio em função do tempo de secagem apresentaram coeficientes de correlação acima de 0,95 para as três espécies de bambus submetidas aos três métodos de secagem. A secagem em estufa a 60ºC foi o método que apresentou menor incidência de defeitos e o menor teor de umidade final (3,99%).

1 Graduando em Engenharia Florestal - Departamento de Engenharia Florestal - Universidade de Brasília.

Cx. Postal 04357. CEP 70910-900 – Brasília, DF. E-mail: <santarlacci@yahoo.com.br>.

2 Engenheiro Florestal, Professor Dr. do Departamento de Engenharia Florestal - Universidade de Brasília - Campos Universitário Darcy Ribeiro. Cx. Postal 04357. CEP 70910-900. Asa Norte - Brasília/DF. Telefone: (61) 3107-5633. E-mail: <lucate@unb.br>.

302

9 COM POSIÇÃO DA MESA D E ABERTURA DO II SEM INÁRIO

JUDSON VALENTIM Chefe Geral EMBRAPA/AC JAIME GONÇALVES DE ALMEIDA Diretor do Centro de Pesquisa e Aplicação de Bambu e Fibras Naturais/UnB Coordenador do II Seminário Nacional do Bambu JOÃO CÉSAR DOTTO Fundação da Tecnologia do Acre - FUNTAC EDUARDO VIEIRA Secretário Geral de Obras Públicas do Acre ORLANDO COSTA SEBRAE/AC

303

10 PARTICIPANTES DAS MESAS-REDONDAS E PALESTRAS

COORDENADORES DE MESA Aldemar Maciel Alejandro Luiz Pereira da Silva Dixon Gomes Afonso Elias Melo de Miranda Sérgio Alberto de Oliveira Almeida

PALESTRANTES Inventário Florestal Guilherme Luís Augusto Gomide Botânica do Bambu Tarciso S. Filgueiras Dalva Graciano Ribeiro Compósitos Antonio Ludovico Beraldo Disposição de Efluentes em Solos Vegetados com Bambu Roberto Magno Castro e Silva Rogério de Araújo Almeida Ecologia do Bambu Marcos Silveira Plantação Antonio Luiz de Barros Salgado Construção Civil Khosrow Ghavami Artesanato Lúcio Ventania

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11 GRUPOS DE PESQUISA QUE PARTICIPARAM DO II SEMINÁRIO

Edital CT-AGRONEGÓCIO/MCT/CNPq nº 25/2008 (Processo nº 573.954/2008-9) Líder da Pesquisa

Palestrante

Título das Pesquisas e dos Subprojetos

Carlos Alberto Szücs

Carlos Alberto Szücs

Desenvolvimento de protótipos em bambu: painéis compósitos de madeira e bambu para o uso na construção civil e bambu laminado colado para a fabricação de móveis.

Elias Melo de Miranda

Elias Melo de Miranda

Tecnologias para o aproveitamento do bambu nativo Guadua spp. no sudoeste da Amazônia.

Jaime Gonçalves de Almeida

Jaime G. Almeida Dalva G. Ribeiro Divino E. Teixeira

Aplicação de bambu em arquitetura e engenharia: uso de laminado colado em estrutura predial modulada (Jaime).

Subprojetos: Anatomia Dendrocalamus giganteus Munro (Dalva), Ensaio de colagem: resistência do bambu Dendrocalamus giganteus laminado colado (BaLC) ao cisalhamento na linha de cola (Divino).

Luís Eustáquio Moreira

Luís Eustáquio Moreira

Estruturas acessíveis de bambu - Concepção, análise e implementação.

Manoel Fernandes Martins Nogueira

Wilhelm A. Kleinlein Sérgio A. Elarrat

Valorização energética de bambu pelo processo de compactação.

Maria Cláudia Marx Young

Maria T. G. Guaratini

Avaliação de seis espécies de bambu do estado de São Paulo com o objetivo de aplicação na indústria de fármacos e cosméticos.

Mário Tomazello Filho

Marco A. Pereira

Implantação da Rede Regional de Pesquisa e Desenvolvimento do Bambu - Caracterização silvicultural, tecnológica, tratamento, processamento e confecção de protótipos de mobiliário de bambu laminado colado e chapas de partículas de espécies de bambu.

Marney Pascoli Cereda

Marney Pascoli Cereda

Desenvolvimento sustentável da região CentroOeste tendo por base a cadeia produtiva do bambu.

Normando Perazzo Barbosa

Normando Perazzo Barbosa

Bambu impregnado com polímeros - material para o século XXI.

Siu Mui Tsai

Enio T. de Oliveira Rafael D. Coletta Raquel Peron Victor A. Vitorello

Tecnologia para produção em larga escala por cultivo in vitro de bambu gigante (Dendrocalamus giganteus Munro) e de carvão progênico a partir de seus subprodutos para a agricultura sustentável.

Walter Franklin Marques Correia

Walter Franklin Marques Correia

Desenvolvimento de produtos de bambu: O envolvimento metodológico na prática de design de produto.

305

12 DECISÕES DO II SEMINÁRIO

CONSELHO GESTOR Carlos Alberto Szücs Elias Melo de Miranda Jaime Gonçalves de Almeida - Coordenador Luís Eustáquio Moreira Manoel Fernandes Martins Nogueira Maria Tereza Grombone Guaratini Mário Tomazello Filho Marney Pascoli Cereda Normando Perazzo Barbosa Siu Mui Tsai Walter Franklin Marques Correia

CONSELHO CONSULTIVO Alejandro Luiz Pereira da Silva Antonio Ludovico Beraldo Antonio Luiz de Barros Salgado Khosrow Ghavami Marco Antonio dos Reis Pereira Tarciso Sousa Filgueiras

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13 LISTA DAS INSTITUIÇÕES REPRESENTADAS

INSTITUIÇÕES DE ENSINO E PESQUISA CEFET-MG CENA/ ESALQ-USP Centro de Educação de Jovens e Adultos - CEJA CPAB/UnB Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP Faculdade Barão do Rio Branco Faculdade da Amazônia Ocidental - FAAO Faculdade do Acre FIRB/FAAO Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade - ICMBio Instituto de Botânica de São Paulo/ IBGE LILD/ PUC-Rio LPF/SFB Núcleo de Cultura Política do Amazonas - NCPAM/UFAM Politecnico di Torino, Facoltà di Architettura Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - PUC/RIO União Educacional do Norte - UNINORTE Universidade Católica de Brasília - UCB Universidade Católica Dom Bosco - UCDB Universidade de Brasília - UnB Universidade de São Paulo - USP Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP Universidade Estadual de Goiás - UEG Universidade Estadual Paulista - UNESP Universidade Federal da Bahia - UFBA Universidade Federal da Paraíba - UFPB Universidade Federal de Goiás - UFG Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG Universidade Federal de Pernambuco - UFPE Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Universidade Federal do Acre - UFAC Universidade Federal do Amazonas - UFAM Universidade Federal do Maranhão - UFMA Universidade Federal do Pará - UFPA Universidade Federal Fluminense - UFF Universidade Norte do Paraná - UNOPAR

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INSTITUIÇÕES GOVERNAMENTAIS Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios - DDD/APTA Câmara Federal EMBRAPA/AC FUNTAC Governo do Acre IBAMA/AC IBAMA/DF Instituto de Meio Ambiente do Acre - IMAC Ministério da Ciência e Tecnologia - MCT NOVACAP Prefeitura de Rio Branco - Coordenadoria Municipal do Trabalho e Economia Solidária Secretaria De Esporte, Turismo E Lazer Secretaria de Estado de Habitação de Interesse Social - SEHAB Secretaria de Estado Desenvolvimento de Segurança Social - SEDSS/AC Secretaria de Habitação de Interesse Social/AC Secretaria de Obras Públicas - SEOP/AC Secretaria Municipal de Meio Ambiente - SEMEIA/AC Serviço de Água e Esgoto de Rio Branco Serviço Florestal Brasileiro - SFB/MMA/DF SFA-AC/MAPA

INICIATIVA PRIVADA Bambutec Design Bambuzeria Cruzeiro do Sul/ Projeto Cerbambu - Ravena Bioestrutura Engenharia Blachere Iluminação Brasil Construtora Elecon Ebiobambu Eleacre EMBAMBU Empresário Fazenda Posses G.I. João Santos Hotel Cambara IIBA Produtos Florestais Sustentáveis Jivago Nolli LTDA Pothencia Tecnologia Ambiental SAFRA SKOPOS

308

ASSOCIAÇÕES E COOPERATIVAS Artesania Associação Paraná Bambu Associação Sementes Vivas BAMBUBAHIA Cooperativa Cooesa Cooperativa De Artesanato Amazônico - Paiol Cooperativa Incubadora e Gestão Avançada CRIATIVA Fundação Amigos da Amazônia Rede Acreana do Bambu Sersustentável SOS Amazônia TAMNOÁ

SISTEMA S SEBRAE/AC SEBRAE/RJ SENAC/DF

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14 DADOS ESTATÍSTICOS DO II SEMINÁRIO

Registros Presentes no Seminário Não compareceram Total de Inscritos:

Ocupação Estudantes Profissionais/Técnicos Pesquisadores e Docentes Outros Funcionários Públicos Empresários Total geral

UF Distrito Federal Acre São Paulo Rio de Janeiro Goiás Mato Grosso do Sul Minas Gerais Santa Catarina Pará Maranhão Paraíba Pernambuco Total geral

PARTICIPAÇÕES Quantidade 245 127 372

% 66% 34% 100%

INSCRIÇÕES POR OCUPAÇÃO Ocorrências 200 63 52 35 16 6 372

% 54% 17% 14% 9% 4% 2% 100%

PESQUISADORES E DOCENTES POR UF Ocorrências 10 9 9 7 5 3 2 2 2 1 1 1 52

% 19% 17% 17% 13% 10% 6% 4% 4% 4% 2% 2% 2% 100%

INSTITUIÇÕES POR CATEGORIA Instituições Ocorrências Instituições de Ensino e Pesquisa 260 Governo 43 Autônomos e outros 26 Empresas 19 Associações e Cooperativas 18 Sistema S 6 Total geral 372 310

% 69,89% 11,56% 6,99% 5,11% 4,84% 1,61% 100%

15 LISTA DOS INSCRITOS NO II SEMINÁRIO

001 Adeilson Batista Gadelha 002 Adriana Ferreira Moreira 003 Adrianete Maria Belmont Pinto de Lima 004 Ailton Teixeira do Vale 005 Alan Pinho da Silva 006 Alana Chocorosqui Fernandes 007 Aldemar dos Santos Maciel 008 Aldione da Silva Lessa 009 Alejandro Luiz Pereira da Silva 010 Alessandro Marchis 011 Alexandre Florian da Costa 012 Álisson Sobrinho Maranho 013 Aluildo de Moura Oliveira 014 Amira Moura Badarane 015 Ana Carolina Brasil Silveira 016 Ana Carolina de Lima e Silva 017 Ana Caroline Costa e Silva 018 Ana Cássia da Silva Oliveira 019 Ana Cláudia Furtado do Nascimento 020 Ana Claudia Lima de Moura 021 Ana Cristina Tinôco Verçosa de Magalhães 022 Ana Lara Beserra Braga 023 Ana Paula Bizare Mustafa 024 Ana Schramm 025 Anderson Amaro Lopes de Almeida 026 Anderson Andrey Gama Barbosa 027 Anderson Lima Moreira 028 Andre Beserra Braga 029 Andre Luiz Peres de Lima 030 Andrea Portela Fontes 031 Andréa Raposo 032 Anelena Lima de Carvalho 033 Anelizabete Alves Teixeira Pazini 034 Angela B. Rosmaninho 035 Angela Maria da Silva Mendonça 036 Angelita Gude Butzke 037 Angrea Goulart Silva 038 Aniliza Leoni Aves de Souza 039 Antônia Alana Lima Pacheco 040 Antonia Priscila Soares Silva 041 Antônio Araújo Rodrigues 042 Antônio Bezerra do Nascimento 043 Antonio de Sousa Santos 044 Antonio Ludovico Beraldo 045 Antonio Luiz de Barros Salgado 046 Antonio Rodrigues Barbosa Neto 047 Atalício Barbosa Cavalcante 048 Bardavil Feitosa de Farias

049 Brunno Guilherme Barbosa de Sá 050 Bruno Araújo de Oliveira 051 Bruno Flangini 052 Caio Macedo Cavalcante 053 Carla Raíssa G. Santos 054 Carlos Adalberto Estuqui Filho 055 Carlos Alberto Szücs 056 Carlos Eduardo Radaik 057 Carlos Francisco Rosetti 058 Carlos Laran Taborga 059 Carlos Martins Amaecing Júnior 060 Carmem Bastos Nardino 061 Carolina Pacheco Sgorla 062 Caroline Oliveira da Costa 063 Caroline Parrilha Panont 064 Cássia Faial Pontes Hadad 065 Celia Melo da Silva 066 Celina Llerena 067 Celine Anute de Moraes 068 Cleide Riva Valina Cotrim 069 Conrado de Souza Rodrigues 070 Coracy Saboia 071 Cristian Daniel Garay Ahumada 072 Cryslene de Brito Evangelista 073 Dalva Graciano Ribeiro 074 Dâmares Vaz 075 Damaris Mendes da Silva 076 Dandara Cristtinny Brito Lima 077 Daniel do Nascimento Lima 078 Daniel Lopes Pimentel 079 Daniel Malaguti Campos 080 Daniela Bezerra Kipper 081 Daniela Silva Tamwing 082 Dayane Costa de Almeida 083 Deir Nazareth Andrade Costa da Silva 084 Dennys Souza da Silva 085 Dhywres Miller Pereira Batista 086 Diana Lícia Vasconcelos Beirouth 087 Diego da Costa Monteiro 088 Divino Eterno Teixeira 089 Dixon Gomes Afonso 090 Edeijavá R. Lira 091 Eder Soares Cordeiro 092 Edilberto Ferreira Jansen Junior 093 Edinete Oliveira 094 Edson Amaral 095 Elaine Lopes 096 Elanny Cristina Lopes Leite 311

097 Elias Melo de Miranda 098 Elizângela dos Santos Maciel 099 Elson Pereira Magalhães 100 Emerson de Souza Lima 101 Emmanoelly Aguiar Ferreira 102 Enio José Pazini Figueiredo 103 Enio Tiago de Oliveira 104 Erick Anderson da Silva Mendonça 105 Erika da Silva Santos 106 Erivangela Ferreira Macedo 107 Ernesto Pereira de Souza Junior 108 Ewerton Neri de Araújo 109 Ezequiel Cahu Venancio 110 Faber Carrijo Oliveira 111 Fabiana Campos Ribeiro 112 Fernanda Fecury de Mello Feres 113 Fernando Barbosa Sosnoski 114 Francisca Ferreira da Costa Oliveira 115 Francisco Cildomar da Silva Correia 116 Francisco Fabiano dos Santos 117 Francisco Oliveira de Sá 118 Frederico Lopes Meira Barboza Júnior 119 Frederico Rosalino da Silva 120 Gabriel Barbosa Morais da Costa 121 Gabriel Bastos Nardino 122 Gabriel Norcia e Targa 123 Gabriella Nepomuceno Cunha Lima 124 Gabrielle Lima da Silva 125 George Dobre 126 Geraldo Lúcio Alves da Silva (Lúcio Ventania) 127 Giovanna Lira 128 Girlene Lima de Araújo 129 Gregory Santiago de Souza 130 Guilherme Alexandre Wiedman 131 Guilherme Korte 132 Heber Feitosa dos Santos 133 Heloisa Fernanda Torres Polary Sousa 134 Hemerson Gomes da Silva 135 Hemylly Ribeiro 136 Herli de Sousa Carvalho 137 Hevelly Lopes de Santana 138 Idalvanir da Silva Almeida 139 Irleide Maria Portela da Costa 140 Irlla Narel Leão Cunha de Oliveira 141 Isabela Müller Menezes 142 Isadora da Costa Rocha 143 Isaura Antonia Torres de Souza 144 Isla Samara Silva Medeiros 145 Italo Bruno Nascimento Facundes 146 Ítalo Carvalho de Souza 147 Ítalo de Paula Casemiro 148 Iuri Luis Teixeira Sgorla 312

149 Izabel Cristina de Oliveira Barros 150 Izabele Domingues Soares 151 Jailton Cavalcanti Silva 152 Jaime Gonçalves de Almeida 153 Jair Aquino de Oliveira 154 Janaína Medeiros Vasconcelos 155 Janiffe Peres de Oliveira 156 Jarde da Silva Freitas 157 Jivago Nolli 158 Joanita da Silva Santos 159 João Carlos Ribeiro 160 João Flores Schwalbe 161 João Lima de Freitas Junior 162 João Lima dos Santos 163 João N. Rodrigues Neto 164 João Patrício Almeida 165 João Paulo da Cunha Lima 166 João Queiroz Krause 167 João Ricardo Ferreira da Silva 168 João Victor Azevedo de M. C. de Melo 169 Joaquim Urbano de Figueiredo Neto 170 Jocemaria Cordeiro de Moraes 171 Jonanthan da Silva Costa 172 Jonas Venturin 173 Jonatas Pereira da Silva 174 Jonatas Sampaio Nogueira 175 Jonnara Pereira Araújo 176 Jorge Luis Gomes de Pinho 177 Jorge Rodrigues Rosmaninho 178 José Carlos Silva Chalub 179 José Dafico Alves 180 Jose Ricardo Alves Pontes 181 Jose Roberto de Lima Murad 182 Josiane Moura do Nascimento 183 Juliana Andrade 184 Juliana Maria de Almeida Lima 185 Juliano Sá da Silva 186 Júlio César Raposo Ferreira 187 Julio Eustaquio de Melo 188 Juracy José Baptista de Oliveira 189 Juscélia Aparecida Batista de Almeida 190 Karen Flores da Silva 191 Karine Martins Taborga 192 Katiane Lopes de Campos 193 Kelly Lynn Torres Polary Sousa 194 Ketlyn Fernanda Reda Oliveira 195 Khosrow Ghavami 196 Kilvia Amaral Amaro 197 Laís de Moraes Wiziack 198 Laís Medeiros de Araújo 199 Lanisson Araujo Gonçalves 200 Laryssa Felix dos Santos

201 Laura Alice Cavalcante de Menezes 202 Leocádio Lima Guimarães 203 Leuvandro Evangelista Simoes 204 Liliane Selivon 205 Liliane Silva Leite 206 Lívia Maria Sampaio de Souza 207 Livia Souza Silva 208 Llayla Araújo Magalhães 209 Lorena Mara Oliveira do Nascimento 210 Luan Porfirio e Silva 211 Luana Alencar de Lima 212 Luana Cunha de Lima 213 Luana Emanuelle Santos de Melo 214 Luana Isabelle Macambira de Souza 215 Lucas Souza Silva 216 Luciana Kaviski Peixoto 217 Luciano Freire de Carvalho 218 Luciano Roitman 219 Lucimar Araújo Ferreira 220 Luciney Araújo Leitão 221 Luis Cláudio de Oliveira 222 Luís Eustáquio Moreira 223 Luiz Andre Pinho de Assis Pereira 224 Luiz Guilherme de Oliveira Ferraz 225 Luiz Phelipe Brito da Cunha 226 Luiza Martins Nogueira 227 Luna Alvarez Catalán 228 Mami Yano 229 Manoel Domingos Alves Neto 230 Marcela Marrane Dalman 231 Marciele Marrane Dalman Vargas 232 Marcio Akira Ito 233 Marcio de Carvalho 234 Marco Antonio de Freitas 235 Marco Antonio dos Reis Pereira 236 Marco Antonio Pimentel de Mello 237 Marcos André do Nascimento Albuquerque 238 Marcos Antonio Isaac Junior 239 Maria Betânia de Oliveira Bezerra 240 Maria Carolina S. de Albuquerque de Carvalho 241 Maria de Fátima de Araújo 242 Maria de Fátima Martins Taborga 243 Maria de Morais Mendonça 244 Maria Eliudiane Moreira Silva 245 Maria Gabrielle Martins Migueis 246 Maria Marleide Gomes de Melo 247 Maria Nadje Moura Carvalho Costa 248 Maria Raylda Carvalho Silva 249 Maria Tereza Grombone Guaratini 250 Mariana Nogueira da Silva 251 Mariano Gaston Favero 252 Marilu Terezinha Grube Lima

253 Mario Augusto Seixas 254 Mário Rabelo de Souza 255 Marlúcia Almeida Felinto 256 Marney Pascoli Cereda 257 Marta Regina 258 Maurício Lima Cardoso Júnior 259 Max Randson de Souza e Souza 260 Mayara Magri do Nascimento Silva 261 Meireane Santos Vieira 262 Melina Wentz da Silva 263 Moises Medeiros Pinto 264 Monique Socorro da Silva Soares 265 Myrla Muniz da Costa 266 Naiandson Pereira Pantoja 267 Natália Rodrigues Medeiros 268 Natália Santiago Albuquerque 269 Nayana Lopes 270 Nayara Milhome Cavalcante 271 Normando Perazzo Barbosa 272 Otávio Mangaroni Souza 273 Pablo Ney de Melo Queiroz 274 Pâmela Oliveira da Silva 275 Patrícia Nunes de Araújo Albuquerque 276 Patrick Lopes Stoffel 277 Paula Miracele Freitas de Paiva 278 Paulo Arthur Almeida do Vale 279 Paulo Cesar Poeta Fermino Junior 280 Paulo Henrique Braga Leão 281 Paulo Sérgio Braña Muniz 282 Paulo Vitor Mendes de Lima 283 Pedro Costa Barbosa 284 Pedro Vinicius Araujo Vieira 285 Radamés Queiroz de Souza 286 Rafael Costa de Albuquerque 287 Rafael Della Coletta 288 Rafael Venâncio Lemos Santos 289 Rafaela Alves de Souza 290 Rafaela Oliveira do Vale 291 Rafaela Rocha de Morais 292 Railda Machado da Silva Azevedo 293 Raimundo Fernandes da Silva 294 Raimundo Jairo de Morais Souza Filho 295 Randal Pereira de Andrade 296 Raquel Peron 297 Rebeca Paciornik Kuperstein 298 Rejane Damaris Oliveira da Silva 299 Rejane Elize Muxfeldt 300 Renan César Nogueira Ferraz 301 Renato Bueno Netto 302 Reny Horokoski Barrozo Junior 303 Reuel Barbosa Morais da Costa 304 Ricardo Antônio Codogno Carqueijeiro 313

305 Ricardo Campelo Esteves 306 Ricardo de Sousa Barbosa 307 Ricardo Faustino Teles 308 Ricardo Moraes 309 Richelmy de Oliveira Viana 310 Roberto Magno de Castro e Silva 311 Roberto Takao Yamaki 312 Rodolfo Quiroga Elias 313 Rogério de Araújo Almeida 314 Ronaira da Costa Ferreira 315 Ronan Santos de Oliveira 316 Rosa Maria de Souza Costa 317 Rosinete de F. Moreto 318 Rubens Cardoso Junior 319 Safira Sophia Silva Medim 320 Sâmia da Silva Fontenele 321 Sebastião José de Resende 322 Sérgio Alberto de Oliveira Almeida 323 Sérgio Aruana Elarrat Canto 324 Shirley Cristina Soares Ribeiro Vieira 325 Shyrlene Oliveira da Silva 326 Silvio Aquino de Assunção 327 Simon Tupac Alvarez Catalan 328 Sirlene Soares de Barros Menezes 329 Sirlley Braga Farias 330 Soraya Saraiva de Andrade 331 Stéfanye da Silva Torres 332 Suanni Kelli Pereira Oliveira 333 Suelem Marina de Araújo Pontes 334 Suelen Braga de Almeida 335 Suzanayra da Silva Mota 336 Taiane Belarmino dos Santos 337 Talita Gonçalves Vieira 338 Tamires Lino Trindade

314

339 Tamires Menezes de Morais 340 Tarciso de Sousa Filgueiras 341 Terezinha da Silva Melo 342 Thaís de Azevedo Coutinho 343 Thalyta França dos Santos 344 Thamyres Amaral Dutra 345 ThaynaTamara Souza da Silva 346 Thays de Andrade Farias 347 Tuanne Carrilho Lima 348 Valéria Baima Frota 349 Vanessa Candine Silva Oliveira Ferreira 350 Vanessa Cristina Nogueira de Farias 351 Vânia Silva Soares 352 Vera Lucia da Silva Santos 353 Vera Lucia Lourenço Gurgel 354 Verônica Queiroga Guitton 355 Vicente Bessa Neto 356 Vicente Jesus dos Santos 357 Victor Alexandre Vitorello 358 Victor Hugo Sestito Salomão 359 Vinicius Porfirio e Silva 360 Vitor Camilo Cavalcante Dattoli 361 Vitor Carlos Kaniak 362 Vladimir Miilton Pomar 363 Walter dos Santos Teixeira Filho 364 Walter Franklin Marques Correia 365 Washington Luiz de Lima Sousa 366 Wendeson Castro 367 Wilde José Pereira 368 Wilhelm Abud Kleinlein 369 Willem Assef de Carvalho 370 Wilson Boton Zagolin 371 Wolfgang Friedrich Reiber 372 Yuri Camargo de Souza

Impressão e Acabamento

Gráfica e Editora Ideal Ltda.

SIG Qd. 8 nº 2268 - Brasília/DF Tel. (61) 3344-2112

Formato

21 x 28 cm

Papel

Capa: Cartão Supremo LD 300 g/m² Miolo: Off Set LD 90 g/m²

Tipologia

Capa e Contracapa Libel Suit Texto Arial corpo 9

Projeto Gráfico e Formatação

Geraldo Benício

2011