Segundo a literatura, a incompatibilidade química entre a madeira e o cimento, poderão ser reduzidas, com uma seleção da espécie de madeira, com o tipo de cimento, com tratamentos físico-químicos, com a granulometria ou com o uso de aditivos.
Para Zucco (1999), a incompatibilidade química poderá ser atenuada parcialmente, com processos de lavagem das partículas vegetais, ou atuando sobre a matriz cimentante.
O objetivo da lavagem seria eliminar os extrativos solúveis em água, que inibem a pega e endurecimento, e a modificação da matriz (tempo e temperatura máxima de hidratação) seria obtida pelo uso de aceleradores de pega, ou pela utilização de cimento com alto calor de hidratação.
De acordo com Savastano Junior et al. (2000), a maior preocupação com a utilização de fibras naturais para reforço de materiais à base de cimento, é a degradação da fibra em meio alcalino. Compósitos preparados com cimento de baixa alcalinidade representam uma alternativa para construções de baixo custo.
Segundo Viçar et al. (1999), a degradação química das fibras lignocelulósicas no ambiente alcalino da matriz pode ser prevenida, reduzindo-se a alcalinidade da matriz, com substituição parcial do cimento, por sílica ativa, tratando-se as fibras com agentes repelentes à água ou usando polpas de celulose obtidas por processos químicos.
Moslemi et al. (1983), realizando estudos sobre o efeito dos tratamentos lavagem em água quente e em solução de NaOH, para determinação do impacto na compatibilidade da mistura cimento-madeira das espécies coníferas Lodgepole pine e Western Larch, estes concluíram que houve substancial melhoramento na pega da mistura pela remoção dos extrativos solúveis em água e açucares, pela lavagem das partículas em água quente e em solução de 1% de NaOH.
Segundo Ramirez & Freire (1996), a lavagem das partículas em água quente, tem por objetivo, reduzir o teor de açúcar residual das fibras, diminuindo a interferência nas reações de pega e endurecimento da pasta de cimento.
Okino et al. (2004), ao ferverem partículas de Hevea brasiliensis Müll. Arg (seringueira) verificaram que não houve eficácia para esta espécie, podendo ser dispensado o banho térmico. Os autores sugeriram a busca por tratamento mais adequado para estas partículas.
Uma outra forma de reduzir a incompatibilidade química das partículas de madeira é o método da mineralização, proposto por Furuno et al.10 (1991 apud. RAMÍREZ & FREIRE, 1996), e utilizado por Batista (2002), que consiste na impregnação das fibras vegetais com sais, que tem finalidades diversas, tais como: a proteção das fibras contra a agressividade do meio alcalino, proporcionado pelo cimento, diminuição da capacidade de absorção de água, imobilização do açúcar residual, melhora da durabilidade do compósito, em relação ao ataque de micro organismos, e resistência ao fogo.
Para Latorraca (2000) a granulometria das partículas tem influência no tempo de pega e temperatura de hidratação dependendo da espécie. A menor granulometria de um modo geral, provoca um maior efeito inibidor sobre as propriedades supracitadas. No entanto a menor granulometria proporcionou, médias mais elevadas de resistência à compressão axial, para as partículas que não apresentam efeito inibidor elevado.
Segundo Simatupang et al. (1978), as partículas recomendadas, na fabricação das chapas de cimento-madeira, tem como dimensões, entre 2 – 20mm, de comprimento, 0,2 – 2,5 mm de largura e 0,1 – 0,9 mm de espessura.
O material mais fino não é utilizado porque este possui uma superfície especifica superior, liberando desta forma uma maior quantidade de extrativos, solúveis em água, diminuindo a compatibilidade com o cimento, assim como a menor granulometria exige mais água na mistura cimento-madeira diminuindo a resistência mecânica do compósito.
Alguns pesquisadores dentre eles: Beraldo (1996); Beraldo (2002); Geimer et al. (1996); Latorraca, (2000); Teixeira & Guimarães, (1989) e Wolfe & Gjinolli, (1999), utilizaram o limite inferior das partículas, variando de 0,6 – 1,6 mm e obtiveram resultados satisfatórios nos ensaios de compressão.
Já com relação aos aceleradores de pega, Zhengtian & Moslemi (1985), analisaram a influência de trinta aceleradores de pega orgânicos e não orgânicos no processo de hidratação da espécie conífera Western Larch, altamente inibitória, com cimento portland em percentuais que variavam de 0,5% a 6,5%, baseados no peso do cimento, e concluíram que o efeito desfavorável dos extrativos solúveis em água era significativamente reduzido, usando os aceleradores SnCl2, FeCl3 e AlCl3, que em média produziram temperaturas de hidratação
superior a 60ºC quando aplicados em quantidade de 5% a 6,5%, chegando a reduzir o tempo __________
10
FURUNO, T.; UEHARA, T.; JODAI, S. Combinations of Wood and Silicate. I. Impregnation by Water glass and applications of aluminum sulfate and calcium chloride as reactants. Japan, Mokuzai Gakkaishi 37 (5): 462- 472, 1991.
para alcançar esta temperatura.
Verificaram também que a adição de 5% de CaCl2 na mesma espécie produziu uma
temperatura máxima de hidratação de 59ºC, com redução do tempo para oito horas. O sulfato de alumínio Al2(SO4)3 foi incluído como de rápida reação, atingindo temperatura de 39,7ºC
com 6,5% de adição. Afirmaram ainda os pesquisadores que a espécie Western Larch no estado natural, é altamente inibitória, e que é provável que estes aceleradores ofereçam resultados satisfatórios em madeiras semelhantes.
A adição de aditivos químicos particularmente o CaCl2, aumentou a formação dos
cristais na mistura, melhorando o comportamento mecânico entre as partículas de madeira e o cimento. O CaCl2 age sobre os açucares promovendo uma redução no tempo de pega.
Contudo os tratamentos utilizados não são aplicáveis a todas as espécies.
Segundo Pimentel (2000), 6% de concentração dos aditivos CaCl2 e Al2(SO4)3, na
espécie Pinus caribaea, mostraram-se inadequadas, por provocarem uma falsa pega na pasta de cimento. Biblis & Lo (1968), concluíram que soluções com 1% de concentração de CaCl2,
na espécie Southern pine, minimizam significativamente o tempo de pega. Isto é atribuído a diminuição do efeito do açúcar contido na madeira. Concluiu também que concentrações acima de 10%, não alteram o tempo de pega.
Para Valenzuela11 (1989 apud. LATORRACA, 2000), as concentrações de CaCl2
variam de acordo com a espécie e podem variar de 2% a 7% com base no peso do cimento. Segundo Zhengtian & Moslemi (1985) o teor de 5% de Cacl2, produziu os melhores
resultados aos parâmetros de hidratação do cimento para espécie Western larch, altamente inibitória, e que é provável que este resultado poderá ser aplicado a outras espécies.