INTRODUCCION

La madera laminada es considerada, por la industria, como el mejoramiento de la madera maciza, material con el cual es posible fabricar vigas y estructuras con mayores dimensiones y del que se resaltan sus propiedades físico mecánicas, no sólo comparada con la madera maciza, sino también con materiales tradicionales para la construcción como el acero y el concreto; frente a ellos, la madera laminada a simple vista está un paso más adelante por sus cualidades estéticas.

Las piezas fabricadas de madera laminada, por lo general, se emplean para cubrir obras de grandes luces o longitudes, pues tienen la capacidad de soportar cargas de varias magnitudes en forma rectilínea y lograr curvas en ciertas construcciones como: hangares, fábricas, bodegas, coliseos, edificios y casas, entre otras.

la madera laminada es usada, principalmente, para fabricar elementos de ornamentación como escaleras, marcos para ventanas, pisos etc.

MADERA LAMINADA

I. RESEÑA HISTORICA:

El arquitecto Francés Philibert Delorme quien construyó el Palacio de las Tullerias en el siglo XVI, tuvo por primera vez la idea de utilizar madera laminada para dar acabados curvos. Posteriormente, durante la primera guerra mundial, se mejoró la tecnología de los adhesivos, entre ellos la resina y se incrementó la fabricación de laminados de madera en la industria de la aviación y la madera estructural para la construcción.

Durante muchos años la laminación fue utilizada en la fabricación de muebles, artículos deportivos, etc. Luego comenzó a ser utilizada en el área de la construcción, durante la primera década del siglo pasado. Actualmente, constituye un elemento importante en las estructuras, sobretodo en grandes luces, siendo aptas para una extensa gama de aplicaciones, ya que con ellas es posible crear estructuras estéticamente agradables y con bastantes posibilidades de diseños arquitectónicos.

El prejuicio que existía contra las estructuras de madera laminada era, por sobre todo, desde el punto de vista de su durabilidad, dado que en un comienzo el encolado era basado en colas orgánicas, sensibles a la humedad y el agua. Posteriormente fue cediendo lugar a una gran confianza a partir de la Segunda Guerra Mundial. Esto se debió, principalmente, a los excelentes adhesivos que se lograron obtener y al alto nivel de práctica alcanzado en las faenas de encolado, especialmente en la industria aeronáutica. La historia de la madera laminada está íntimamente ligada con el avance tecnológico de los adhesivos.

II. DEFINICIÓN:

La Madera Laminada es un material versátil, que se forma con piezas de madera, unidas con adhesivo, por sus extremos y caras, de manera tal que las fibras queden paralelas al eje del elemento. De esta forma se pueden obtener elementos, que no están limitados en cuanto a su sección transversal, longitud o forma. Por razones de secado y economía, fundamentalmente, se ha llegado a la conclusión de que el espesor de las láminas no debe ser inferior a 19 mm ni sobrepasar los 50 mm. Si las láminas son paralelas al plano de flexión del elemento, se dice que la laminación es "horizontal" y cuando estas son normales al plano neutro de flexión se dice que la laminación es "vertical".

III. MATERIALES

Madera:Normalmente se utilizan las coníferas, aunque también se pueden utilizar las frondosas. Las especies más habituales son: Abeto, Pino silvestre, Pino insignis, Pino gallego, Pino Oregón, Alerce), Hem-Fir, Spruce-Pine-Fir.

Adhesivos:- Adhesivos de resorcina (tienen gran resistencia a la humedad, buen comportamiento al fuego y pueden utilizarse al exterior), adhesivos de urea (pueden utilizarse en interiores y no son adecuados frente al calor seco), adhesivos de acetato (se emplean a veces en las uniones dentadas de empalmes de láminas, siempre que no estén expuestos al exterior.

Herrajes:Los herrajes metálicos y otros conectores estructurales deberían ser resistentes a la corrosión o estar protegidos contra la corrosión.

IV. PROPIEDADES:

Contenido de humedad

Deberá ser la más cercana posible a la humedad media de equilibrio higroscópico correspondiente a la ubicación de la obra:

- 12% para clases de servicio 1 y 2.

- 18% para clase de servicio 3.

Clases resistentes

Están definidas en la norma UNE-EN 1194, que distingue 8 clases resistentes, que se exponen en las tablas siguientes:

- 4 cuando la composición es homogénea (todas las láminas son de la misma clase resistente).

- 4 cuando es combinada (las láminas extremas son de una clase resistente superior).

V. TIPOS DE MADERAS LAMINADAS:

Cada tipo de madera laminada varía en su uso y la composición de materiales. A continuación se presentan algunos tipos de madera laminada y sus características. Cada tipo tiene sus propias ventajas individuales, el propósito y los inconvenientes. Le dará una idea de qué tipo de madera es mejor utilizar para un proyecto en particular.

1. El MDF o la fibra de densidad media laminada de madera dura de núcleo:

Es un material muy estable para el trabajo y cada lote es coherente. Por debajo de la madera es casi libre de ampollas y vacíos. Esto da lugar a más de unión apretada y consistencia.

No hace mucho chip que durante una operación de corte transversal debido a que las chapas de madera están unidas firmemente junto con los bordes que tienen una excelente capacidad de adherencia de pegamento. El MDO y HDO o la superposición de madera de densidad media y alta:

En el centro es carillas de abeto y se envuelven con la fibra. En otras palabras, esto puede considerarse como una chapa de madera laminada ordinaria tubular pero revestido con MDF. Su superficie es más resistente y más durable que otros tipos de madera laminada. Su peso es más ligero que el MDF.

2. El siguiente es el VC o núcleo de madera terciada de chapa de madera. Se compone de capas alternas de laminado común. Tiene una superficie de chapa de madera y un acabado en madera de grano tales como el arce o roble. Es más fuerte que la mayoría de madera laminada. Este tipo de madera es muy fácil de trabajar, ya que es muy ligero.

Otro tipo es el núcleo de laminado de madera. Está hecha de pedazos de madera dura como el tilo. Su núcleo es la superficie y capas de barniz. Se encuentra entre la madera contrachapada costoso que usted puede conseguir alrededor. Se utiliza mejor en aplicaciones donde los bordes tienen que estar expuesto u ocultar no es posible.

También en la lista es el PBC o la madera de tableros de partículas del núcleo. Se utiliza polvo grueso en comparación con el MDF. Es ligero, no muy consistente pero suave. Muchos productos hechos de melamina tiene PBC como su sustrato.

Por último, pero no menos importante es la madera melamina. Se térmicamente fundida y tiene un acabado de resina saturada. Es resistente muy abrasivo y las manchas. El grado de melamina depende de su uso. Puede ser liso, grueso, blando o frágil. Es flexible para muchas aplicaciones.

VI. FABRICACIÓN:

La fabricación de la Madera Laminada Encolada es realizada bajo estrictos controles de calidad, lo que permite garantizar la entrega de un material de excelentes características técnicas.

PROCESO DE FABRICACIÓN

La fabricación se inicia con una selección de la madera de primera calidad. Luego de un proceso de secado en cámara y de la eliminación de desperfectos de la madera aserrada, esta es sometida a un proceso de “finger joint” y de calibración de láminas. Posteriormente se les aplica un adhesivo a las láminas para proceder al prensado que dará la forma definitiva al elemento estructural. El último proceso consiste en las terminaciones de los elementos, con los que se da la forma y aspecto definitivo a cada pieza estructural fabricada.Finalmente, todos los elementos fabricados son embalados y rotulados correctamente para ser transportados a la obra correspondiente.

MATERIALES

La Madera Laminada es fabricada con Pino Radiata, calidad estructural Grado G-2 o superior, especificada en la NCH 1198. La madera es secada en cámara con un contenido de humedad inferior al 14%. Las láminas utilizadas en el proceso de fabricación de la Madera Laminada, se clasifican en elementos A y B, según la NCH 2150 se compaginan de acuerdo a la configuración del diseño estructural.Los adhesivos utilizados en el proceso de finger joint y de prensado, son productos con propiedades estructurales certificadas y resistentes a la intemperie.

CALIDAD

El proceso de fabricación de la Madera Laminada es realizado bajo estrictos controles de calidad y seguridad. Este proceso está regulado tanto por la Normativa chilena como por Certificaciones de Calidad específicas para este material. El sistema de fabricación en una planta especializada permite obtener un material de excelente calidad, estable y con propiedades mecánicas conocidas

VII. SELLOS Y MARCAS DE CALIDAD

Sello de calidad AITIM para la fabricación de estructuras de madera laminada encolada. AITIM es una Asociación de Investigación privada que establece un sello de calidad al fabricante de acuerdo a las especificaciones de la norma UNE EN 386 “Madera laminada encolada. Requisitos de fabricación. Especificaciones mínimas de fabricación”.

Certificado del instituto OTTO – GRAFF (Alemania). El Otto – Graf InstituteEs un organismo oficial que controla la certificación de los fabricantes, de acuerdo a las especificaciones de la norma DIN 1052. Parte 1: “Construcciones de madera. Cálculo y ejecución”. De acuerdo a la cualificación se puede obtener un certificado clasificado en cuatro grupos (A, B, C y D).

Sello de calidad APA EWSCertificación del APA AWS American Plywood Association – American Wood System. (USA). Certificacion del AITC, American Institute of Timber Construction. (USA). El AITC es una Asociación Nacional Comercial y Técnica de la industria de la madera laminada encolada estructural y establece la marca de calidad AITC al fabricante de acuerdo con la American National Standard ANSI/AITC A 190.1-1983. “Structural Glued Laminated Timber”, y el Manual de Inspección AITC 200.

Marcado “CE”(enlace Directiva Europea de Productos de la Construcción).

VIII. CARACTERISTICAS:

PROPIEDADES ESTETICAS Y VERSATILIDAD

La Madera Laminada Encolada permite una gran versatilidad en cuanto a las posibilidades de diseño. Existen múltiples soluciones constructivas para lograr las más variadas formas y dimensiones de estructuras. Formas curvas, variables o rectas son todas posibles con esta tecnología. La integración con otros sistemas constructivos como el acero o el hormigón también es factible, lo que aumenta las posibilidades estructurales del material. Una característica importante es que la Madera Laminada Encolada utilizada permite la construcción de obras gruesas habitables, en donde los elementos estructurales son a la vez elementos de terminación, de revestimiento o decoración.

PROPIEDADES ESTRUCTURALES

El bajo peso propio de este tipo de elementos condiciona construcciones.El sistema de fabricación basado en la unión de pequeñas piezas de madera, garantiza un mejor comportamiento frente a cambios de temperatura y humedad. Los parámetros para cálculos estructurales están definidos por Normas, lo que da seguridad y facilidad al trabajo del calculista.

RESISTENCIA AL FUEGO

Las construcciones con Madera Laminada se comportan mejor frente a la acción del fuego en comparación con otro tipo de estructuras, como el Acero. Los elementos estructurales de MLE son dimensionados para resistir la acción del fuego durante el tiempo que se especifique. Esta resistencia se da mediante el aumento de la sección de los elementos.La madera experimenta un proceso de descomposición química frente al fuego en su superficie, generando una capa de carbón que protege el interior de la madera, dejando intactas sus propiedades estructurales.Elementos como el acero requieren la adición de capas ignifugas para cumplir con la resistencia al fuego requerida por norma, lo que aumenta su costo de construcción y mantención.

RESISTENCIA A AGENTES QUÍMICOS

La Madera no reacciona con agentes oxidantes o reductores, lo que permite a los elementos de Madera Laminada Encolada tener una gran resistencia a

ambientes ácidos o alcalinos. Así mismo, los adhesivos utilizados para la fabricación de Madera Laminada también están diseñados para resistir agentes químicos.Esta característica permite el uso de elementos de MLE en ambientes marinos, piscinas, industrias químicas y en otro tipo de programas con ambientes contaminados por agentes químicos.

BAJO COSTO DE MANTENCIÓN

Los elementos fabricados con Madera Laminada Encolada requieren una mantención de bajo costo y fácil de aplicar. El plan de mantención dependerá de si los elementos se encuentran en espacios interiores o exteriores y de las condiciones climáticas de su emplazamiento.La mantención se realiza con sistemas de protección ante los rayos UV, insectos y la acción de la humedad. Adicionalmente las piezas de MLE pueden ser pulidas y selladas nuevamente para renovar sus características estéticas.

IX. VENTAJAS Y DESVENTAJAS:

1. VENTAJAS:

Se pueden conformar estructuras no limitadas en escuadría, longitud o forma.

Como resultado de la producción de láminas continuas, en teoría resultan factibles secciones transversales y largo de vigas no limitados. Las limitaciones se manifiestan como consecuencia del tiempo abierto de los adhesivos, las dimensiones de las máquinas cepilladoras y de los recintos de producción o sencillamente de la arquitectura. Si las dimensiones de la proyección volumétrica de las vigas de Madera Laminada Encolada exceden de los 16 m en el largo, 1.0 m de altura, se requerirá de procedimientos especiales durante el transporte.

Los elementos laminados tiene baja razón peso / resistencia, por lo cual pueden ser levantadas y montadas a bajo costo. Además, son elementos elásticos y de una hermosa apariencia arquitectónica.

Como consecuencia del proceso productivo, los nudos de las tablas que constituyen las láminas se distribuyen de forma más pareja, dentro del volumen de la viga, lo que resulta en un material más homogéneo que la madera original.

El espesor de láminas inferior a 50 mm permite secar la madera fácilmente al contenido de humedad deseado antes de usarla, con menos defectos producto del secado y por lo tanto de la propia estructura.

La posibilidad de curvar las láminas individuales con anterioridad al encolado, permite la fabricación de formas de vigas atractivas. Esto hace posible también la imposición de contraflecha en las vigas con el fin de contrarrestar las deformaciones del peso propio.

Las tablas se secan en cámaras especiales a un contenido de humedad de, aproximadamente 15%, dado que en la mayoría de las situaciones prácticas, la humedad de equilibrio de la madera usada varía entre un 9% y un 15%. Consecuentemente, el riesgo de daño causado por deformaciones, tales como distorsiones que se producen durante el proceso de la construcción, quedan prácticamente eliminados.

El proceso mismo de fabricación de Madera Laminada encolada facilita la industrialización en la producción y, por ende, la prefabricación.

Poseen una alta resistencia al fuego. La madera se quema más lentamente y resiste la penetración del calor. Esto significa que la Madera Laminada no sea combustible, lo que pasa es que el avance de la combustión es muy lento (0,6 mm/min).

Abren posibilidades de ampliaciones, reparaciones en obra y modificaciones sin grandes dificultades.

El adhesivo permite el uso de tablas cortas y angostas que, unidas eficientemente, pueden conformar piezas estructurales de cualquier espesor, ancho, largo y de formas no restringidas.

2. DESVENTAJAS:

Comparadas con la madera sin laminar, los elementos de Madera Laminada son más costosos, especialmente las vigas rectas. Pero en este último tiempo, debido a las exigencias de protección del medio ambiente, en particular del bosque nativo, esta situación se ha ido remitiendo, principalmente, para luces superiores a los 4,6 m. El factor económico comprende tres rubros: adhesivos, mano de obra, infraestructura y madera. Lo más caro es la madera, luego la mano de obra y por último el adhesivo.

Durante el proceso productivo se produce una pérdida considerable en la materialización de estos elementos estructurales, tanto en madera como en adhesivos, como consecuencia de la preparación de las láminas y de las uniones de externo, de los procesos de cepillado y terminaciones.

Se necesita, para la fabricación de Madera Laminada encolada equipos (Horno de secado, sierra huincha, cepilladora, entre otras), y técnicas especiales. Los equipos son caros, se debe conocer el proceso y contar con mano de obra especializada.

Como no es conveniente fabricarlos en obra, se fabrican en plantas industrializadas, y en los casos de elementos de gran longitud y gran curvatura, hay dificultades de manipulación, embarque y transporte, lo que incide en el costo final de la Madera Laminada.

El adhesivo debe estar condicionado al uso que se va a dar al elemento. Así, los adhesivos que se requieran para estructuras que van al exterior son costosos, en comparación a los de uso interior.

X. APLICACIONES:

VIGAS: La viga recta de sección constante de madera laminada es la más barata de producir. Con vigas de sección constante es posible llegar hasta más de 30m de luz

ARCOS: La gran ventaja que ofrece el encolado para este tipo de estructuras, estas no tienen competencia en cuanto esbeltez, belleza y luz. estos se hacen en arcos biarticulados 3 o 4 partes, estas partes se han mediante conectores metálicos los más usados son los conectores Simpson.

En Estados Unidos se han construido edificios con arcos de madera laminada más de 100 metros de luz

MARCOS: Los más frecuentes son los marcos triangulares, constituido una aplicación de la madera laminada muy atractiva, desde el punto de vista arquitectónico. este tipo es más usado en la construcción de iglesias. También llamado marco tudor

Con este tipo de estructura es posible alcanzar los 60 metros de luz

XI. CONTRACCIÓN Y DILATACIÓN

La madera cambia de volumen según la humedad que contiene. Cuando pierde agua, se contrae o merma, siendo mínima en la dirección axial o de las fibras, no pasa del 0.8 por ciento; de 1 a 7.8 por ciento, en dirección radial, y de 5 a 11.5 por ciento, en la tangencial.La contracción es mayor en la albura que en el corazón, originando tensiones por desecación que agrietan y alabean la madera.La dilatación se produce cuando absorbe humedad. La madera sumergida aumenta poco de volumen en sentido axial o de las fibras, y de un 2.5 al 6 por ciento en sentido perpendicular; pero en peso, el aumento oscila del 50 al 150 por ciento.

En las maderas laminadas también suelen salir pequeñas fisuras y despegarse alguna lámina al cambiar la humedad de la madera (debido al cambio climático), pero estas serán sensiblemente menores a la de la madera maciza. Es aconsejable esperar el cambio de estación antes de sellar las fisuras, estos selladores de madera se encuentran en cualquier tienda de bricolaje.

XII. DURACION:

La duración de la madera varía mucho con la clase y medio. A la intemperie, y sin impregnar depende de las alternativas de sequedad y humedad: el roble dura 100 años: álamo, sesenta a noventa años; pino y alerce, cuarenta a ochenta años; el sauce dura treinta años.

XIII. CUIDADOS:

La MADERA tiene 3 enemigos importantes, el SOL (La decolora), los insectos xilófagos (que se alimentan de madera) como las termitas y los hongos (que la pudren).Nuestra empresa usa como protector contra estos 3 enemigos, XILAZEL, producto insecticida que se aplica a poro abierto y protegerá la madera, este producto lleva incorporado el tinte que le dará el color definitivo.Es importante repetir el tratamiento cada 2 AÑOS

XIV. CONCLUSIONES:

Esta mayor utilización de los productos provenientes de la madera, ha propiciado el aumento de la investigación tecnológica para buscar ampliar su rango de ampliación industrial dentro de estas formas de utilización presenta unas buenas perspectivas la madera laminada.

Con los conocimientos adquiridos por la investigación de este trabajo, se busca conocer más de su método de construcción con respecto a sus ventajas, costos implicados y sus características físico - mecánicas, su belleza y durabilidad.

Así como futuros constructores podremos utilizar este sistema de construcción y ampliar nuestra visión de mente a métodos revolucionarios.

XV. ANEXO:

XVI. BIBLIOGRAFIA:

http://tecnifustainnovacio.com/blog/?p=203

http://www.construccionesdemadera.com/000001985b0e5e29a/index.html

http://web.usach.cl/~lab_made/MAderaLaminada1.htm

http://www.ingelam.cl/maderalaminada/fabricacion.html