ULTRASOUND NONDESTRUCTIVE METHOD TO PREDICT PHYSICAL-ECHANICAL PROPERTIES OF LVL MADE FROM <i>Schizolobium amazonicum</i>

Authors

  • Rafael Rodolfo de Melo
  • Cláudio Henrique Soares Del Menezzi

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509821118

Keywords:

ultrasonic waves, mechanical tests, structural composite lumber.

Abstract

http://dx.doi.org/10.5902/1980509821118

This study aimed at evaluating the utilization of ultrasound nondestructive method to estimate physical and mechanical properties of laminated veneer lumber (LVL) manufactured with Schizolobium amazonicum Huber ex. Ducke by ultrasound. For this, LVL boards were manufactured in laboratory. After manufacturing, the boards were nondestructively tested using ultrasound and afterwards the following physical and mechanical properties were assessed: water absorption; thickness swelling  residual swelling, flatwise static bending; edgewise static bending; compression strength parallel to grain; shear strength parallel to glue-line; shear strength perpendicular to glue-line. Data about speed of sound and dynamic modulus of elasticity were used in different equations to estimate the properties evaluated. The results showed the use of ultrasound as an effective tool for prediction of most of the properties. Among the independent variables, the dynamic modulus of elasticity obtained the best results when compared to the speed of sound.

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References

ALMEIDA, C.F.A.M. Uso de avaliação não destrutiva em vigotas de angelim vermelho. 43f. 2011. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) – Universidade de Brasília, Brasília, 2011.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM D 1037. Standard test methods of evaluating properties of wood-based fiber and particle panel materials. ASTM D 1037. Annual book of ASTM standards, 1999.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS – ASTM D 5456. Standard specification for evaluation of structural composite lumber products. Annual book of ASTM standards, 2006.

BODIG, J. The process of NDE research for wood and wood composites. The e-Journal of Nondestructive Testing, v.26, n.3, 2001.

BODIG, J.; JAYNE, B.A. Mechanics of wood and wood composites. Van Nostrand Reinhold, New York, 736p. 1993.

BORTOLETTO JÚNIOR, G. Produção de lâminas, compensado e laminated veneer lumber – LVL a partir da madeira de Pinus merkusii. 110f. 2006. Tese (Livre Docência) – Universidade de São Paulo/ ESALQ – Piracicaba, 2006.

BUCUR, V. Acoustics of wood. 2ª ed. Basiléia: Birkhäuser. 2006. 393p.

CARVALHO, A.M.; LAHR, F.A.R.; BORTOLETTO JÚNIOR, G. Use of Brazilian eucalyptus to produce LVL panels. Forest Products Journal, v.54, n.11, p.61-64, 2004.

CHA, J.K.; PEARSON, R.G. Stress analysis and prediction in 3-layer laminated veneer lumber: response to crack and grain angle. Wood and Fiber Science, v.26, n.1, p.97-106, 1994.

DEL MENEZZI, C.H.S. Instabilidade dimensional da madeira e de seus subprodutos: causas, conseqüências e prevenção. Brasília-DF: UnB, 2006. 37p. (Comunicações Técnicas Florestais, v.8, n.2).

ERIKSON, R.G. et al. Mechanical grading of lumber sawn from small-diameter lodge pole pine, ponderosa pine and grand fir trees from northern Idaho. Forest Products Journal, v.50, n.7/8, p.59-65. 2000.

GABRIEL, M.S.C. Desempenho físico-mecânico de painéis LVL de pinus tropicais da região de São Paulo. Botucatu 2007, 125f. Tese (Doutorado em Agronomia – Energia na Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista – UNESP.

HALABE, U.B. et al. Nondestructive evaluation of green wood using stress wave and transverse vibration techniques. Materials Evaluation, v.55, n.9, p.1013-1018, 1997.

HAN, G.; WU, Q.; WANG, X. Stress-wave velocity of wood based panels: effect of moisture, product type, and material direction. Forest Products Journal, v.56, n.1, p. 28-33, 2006.

JUNG, J. Properties of parallel laminated veneer from stress-wave-tested veneers. Forest Products Journal, Madison, v.32, n.7, p.30-35, 1982.

KIMMEL, J.D.; JANOWIAK, J.J. Red maple and yellow-poplar LVL from ultrasonically rated veneer. Forest Products Journal, v.45, n.7/8, p54-58, 1995.

KRETSCHMANN, D.E. et al. Effect of various proportions of juvenile wood on laminated veneer lumber. USDA. Forest Service. Research Paper, FPL-521, Madison, p1-31, 1993.

MATOS, J.L.M. Estudo sobre a produção de painéis estruturais de lâminas paralelas de Pinus taeda L. Tese (Doutorado em Ciências Florestais). Universidade Federal do Paraná, Curitiba 1997. 117p.

MELO, R.R.; DEL MENEZZI, C.H.S. Influência da massa específica nas propriedades físico-mecânicas de painéis aglomerados. Silva Lusitana, v.18, n.1, p.59-73, 2010.

MORALES, E.A.M. Técnicas de propagação de ondas na estimativa de propriedades mecânicas de painéis OSB. 2006, 94f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006.

NOGUEIRA, M.; BALLARIN, A.W. Efeito da idade na qualificação mecânica da madeira serrada de Eucalyptus sp. com uso de ensaios não-destrutivos. Revista Energia na Agricultura, v.23, n.3, p.74-94, 2008.

OLIVEIRA, F.G.R.; SALES, A. Ultrasonic measurements in Brazilian hardwood. Materials Research, v. 5, n. 1, p. 51-55. 2002.

PELLERIN, R.F.; ROSS, J.R. Nondestructive evaluation of wood. Madison: FPS. 2002, 210p.

ROSS, R.J. et al. Yield and ultrasonic modulus of elasticity of red maple veneer. Forest Products Journal, v.54, n.12, p.220-225, 2004.

SANTOS, A.M.L. Avaliação teórica e experimental de vigas em “I” pré-fabricadas de madeira com flange de painéis de lâminas paralelas (LVL) e alma de painéis de partículas orientadas (OSB) e compensado. 2008, 94f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) – Universidade de Brasília, Brasília, 2008.

SHIMOYAMA, V.R.S. Estimativas de propriedades da madeira de Pinus taeda através do método não-destrutivo de emissão de ondas de tensão, visando à geração de produtos de alto valor agregado. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 2005. 151p. Tese de Doutorado.

SOUZA, F. Propriedades mecânicas, físicas, biológicas e avaliação não destrutiva de painéis de lâminas paralelas (LVL) Confeccionados com Madeira de Pinus oocarpa e Pinus kesiya. 2009. 135f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) – Universidade de Brasília, Brasília, 2009.

SOUZA, F.; DEL MENEZZI, C.H.S.; BORTOLETTO JÚNIOR, G. Material properties and nondestructive evaluation of laminated veneer lumber (LVL) made from Pinus oocarpa and P. kesiya. European Journal of Wood and Wood Products, v.69, 183-192, 2011.

SOUZA, F. et al. Influência da espécie e do eixo estrutural na velocidade de propagação de ondas de tensão em painéis de lâminas paralelas (LVL). In: 5º SIMPÓSIO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS, Brasília DF. Anais... v.1, p409-419, 2008.

STANGERLIN, D.M.; CADEMARTORI, P.H.G.; GATTO, D.A.; CALEGARI, L.; MELO, R.R.; VIVIAN, M.A.; MODES, K.S. Propagação indireta e semidireta de ondas ultrassonoras na estimativa de propriedades mecânicas da madeira. Ciência da Madeira, v.02, n.02, p.85-95, 2011.

SUCHSLAND, O. Hygroscopic thickness swelling and related properties of selected commercial particleboards. Forest Products Journal, v.23, n.7, p.26-30, 1973.

TEREZO, R.F. Propriedades mecânicas de madeiras utilizadas em estruturas históricas e contemporâneas estimadas por meio de ultra-som. 119f. 2004. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004.

UYSAL, B. Bonding strength and dimensional stability of laminated veneer lumbers manufactured by using different adhesives after the steam test. International Journaul od Adhesion and Adhesives, v.25, n.5, p.395-403, 2005.

VALLANCE, D.B. Non-destructive evaluation of veneer using optical scanning and ultrasonic stress wave analysis systems. 2009, 279f. Tese (Doutorado em “Wood Science”) – Oregon State University, 2009.

XUE, B.; HU, Y. Nondestructive testing of mechanical properties of pine laminated veneer lumber. Advanced Materiasl Research, v.150/151, n.10, p.1435-1428, 2011.

Published

2016-03-31

How to Cite

Melo, R. R. de, & Del Menezzi, C. H. S. (2016). ULTRASOUND NONDESTRUCTIVE METHOD TO PREDICT PHYSICAL-ECHANICAL PROPERTIES OF LVL MADE FROM <i>Schizolobium amazonicum</i>. Ciência Florestal, 26(1), 263–271. https://doi.org/10.5902/1980509821118

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