madera_tecnologia de los materiales

5/7/2018 Madera_tecnologia de Los Materiales - slidepdf.com

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CATEDRA : TALLER DE TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

CATEDRATICO : IGN. GASTON FLORES RAMOS

INTEGRANTES : PEREZ ASTO JORGE

COCA ERQUINIO JOSE

PAUTRAT CAÑETE PAOLO

BALBIN GUERRERO EDER

GRABEL QUISPILAYA JADITH

ROJAS PAITAMALA ALBERTO

SEMESTRE : IV

SECCION : B1

2011 - I

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

FIUPLA

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CONS

¡ ¢ CCIONES Y ES

¡ ¢ CTURAS £ E MADERAPRESERVADOS

DE MADERA I P

T A E E T E I A E S M A T E I A E S Página 2

1. DEDICATORIA

Para poder llegar a entender lo divino primero tenemos que tratar deentender lo humano es decir nuestro entorno, complejamente descrito através de las ciencias exactas entre otras, las cuales no solamente desmitificaneventos relevantes de nuestra existencia si no también nos dan a luz guía deentendimiento en un mundo hecho oscuro y que finalmente nos llevara a creer

plenamente en nosotros mismos como resultados de un instante en la creación

A DIOS POR SER LA GUIA DEL CAMINO HACIA UNA VIDA DIGNA Y PLENA.



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DE MADERAPRESERVADOS

DE MADERA I P


2 . INTRODUCCIÓN

La madera es un material complejo, con unas propiedades y característicasque dependen no sólo de su composición sino de su constitución (o de la manera enque están colocados u orientados los diversos elementos que la forman). El cómoestán colocados u ordenados estos elementos nos servirá para comprender mejor el comportamiento, algunas veces poco lógico (aparentemente) de este material.

En primer lugar se ha de recordar que la madera no es un material deconstrucción, fabricado a propósito por, el hombre sino que es un material obtenidodel tronco y las ramas de los árboles cuya finalidad es la de facilitar el crecimiento y supervivencia de este elemento vegetal.

La madera no es un material homogéneo, está formado por diversos tipos decélulas especializadas que forman tejidos.

Estos tejidos sirven para realizar las funciones fundamentales del árbol;conducir la savia, transformar y almacenar los alimentos y por último formar laestructura resistente o portante del árbol.




DE MADERA I P


INDICE

1. DEDICATORIA2 . INTRODUCCION

3 . CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MADERA

3.1. CARACTERISTICAS EXTERNAS DE LA MADERA

4 . COMPOSICION Y ESTRUCTURAS DE LA MADERA

4.1. COMPOSICIÓN

4.2. ESTRUCTURA MACROSCÓPICA

4.3. ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA MADERA

4.4. COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS CONSTITUYENTES DE LA PARED

CELULAR

5 . PROPIEDADES FÍSICAS

5 .1. ANISOTROPÍA

5 .2. HUMEDAD DE LA MADERA. RELACIONES AGUA - MADERA

5 .3. CONTENIDO DE HUMEDAD.

5 .4. HINCHAZÓN Y MERMA DE LA MADERA

5 .5 . COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN VOLUMETRICA

5 .6. PUNTO DE SATURACIÓN DE LAS FIBRAS

5 .7. PESO ESPECÍFICO

5 .8. HIGROSCOPICIDAD

5 .9. HOMOGENEIDAD

5 .10. DURABILIDAD

5 .11. INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN

6 . PROPIEDADES MECÁNICAS

6.1. ELASTICIDAD - DEFORMABILIDAD

6.2. FLEXIBILIDAD

6.3. DUREZA

6.4. CORTADURA

6.5 . HENDIBILIDAD

6.6. DESGASTE




DE MADERA I P


6.7. RESISTENCIA AL CHOQUE

6.8. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

6.9. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

6.10.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 6.11. FLEXION ESTÁTICA

6.12. INFLUENCIAS QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN

7 . TIPOS DE MADERAS

7.1. ENTRE LAS MADERAS DURAS TENEMOS:

7.2. CLASIFICACIÓN DE LAS MADERAS DURAS

7.3. CLASIFICACIÓN DE LAS MADERAS BLANDAS

8 .

DEFECTOS MAS COMUNES EN LAS MADERAS 9 . TABLEROS A BASE DE MADERA

10. FORMAS COMERCIALES

11. TECNICAS PARA LAPRESERVACION DEMADERAS

11.1. AGENTES DESTRUCTORES DE LA MADERA

11.1.1. PRINCIPALES CAUSAS DE DEGRADACIÓN

11.2. PRESERVANTES DE LA MADERA

11.2.1. CARACTERÍSTICAS QUE DEBE REUNIR UN PRESERVANTE

11.2.2. CLASIFICACIÓN DE LOS PRESERVANTES 11.2.2.1. CREOSOTAS

11.2.2.2. PRODUCTOS ORGANICOS (OLEOSOLUBLES)

11.2.2.3. PRODUCTOS INORGANICOS (HIDROSOLUBLES)

11.2.2.4. NAFTENATOS

11.2.2.5 . PENTACLOROFENOL

11.2.2.6. OXIDO TRIBUTIL ESTANNOSO

11.2.2.7. QUINOLINOLATO 8 DE COBRE

11.2.2.8. PRODUCTOS INORGÁNICOS

11.2.2.9. SULFATO DE COBRE

11.2.2.10. ARSENICO - COBRE - AMONIACALES (A.C.A.)

11.2.2.11. SALES CUPRO

11.2.2.12. SALES CUPRO - CROMO - BORICAS (CCB)

11.2.2.13. COMPUESTOS DE BORO




DE MADERA I P


11.2.2.14. OTROS COMPUESTOS HIDROSOLUBLES

12 . PREPARACION DE LA MADERA ANTES DE SU PRESERVACION

12.1. DESCORTEZADO

12.2.

DIMENSIONAMIENTO12.3. HUMEDAD DE LA MADERA

13 . METODOS DE TRATAMIENTO DE LA MADERA

13.1.1. BROCHEADO Y PULVERIZADO

13.1.2. INMERSIÓN

13.1.3. INMERSIÓN INSTANTÁNEA

13.1.4. INMERSIÓN CALIENTE

13.1.5 . ASCENSIÓN SIMPLE

13.1.6. ASCENSIÓN DOBLE

13.1.7. PROCESOS A PRESIÓN

13.1.8. PROCESO DE BETHELL O CÉLULA LLENA

13.1.9. PROCESO RUEPING

13.1.10. PROCESO RUEPING MEJORADO

13.1.11. PROCESO LOWRY O CÉLULA VACÍA

14 . CONTROL DE CALIDAD DE LA MADERA TRATADA

15 . DETERMINACIÓN DE LA PENETRACIÓN

16 . DETERMINACIÓN DE LA RETENCIÓN

17 . DURABILIDAD NATURAL

18 . BIBLIOGRAFIA




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3 . CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MADERA

La madera es poroso, combustible, higroscópica y deformable por los cambios dehumedad ambiental, sufre alteraciones químicas por efectos del sol, y es atacable

por mohos, insectos y otros seres vivos. Es un material delicado, aunque hoy en

día existen tratamientos muy eficaces para paliar las desventajas nombradasanteriormente.

3 .1. CARACTERISTICAS EXTERNAS DE LA MADERA

La característica externa de la madera constituye un factor muy importante

puesto que influye en la selección de esta para su empleo en la construcción,

ambientación de interiores o ebanistería, ellas son:- El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros

compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciación de lasmaderas y, además, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general,

maderas más durables y resistentes aquellas de color oscuro.

- Olor: es producido por sustancias volátiles como resinas y aceitesesenciales, que en ciertas especies producen olores característicos.

- Textura: esta relacionada con el tamaño de sus elementos anatómicos de la

madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas.- Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la

disposición, tamaño, forma, color y abundancia de los distintos elementosanatómicos. Tiene importancia en la diferenciación y uso de las maderas.

- Orientación de fibra o grano: es la dirección que siguen los elementos

leñosos longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera

y en su comportamiento estructural.

4 . COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURAS DE LA MADERA

4 .1. COMPOSICIÓN

Es una sustancia fibrosa, organizada, esencialmente heterogénea, producida por un organismo vivo que es el árbol.

Sus propiedades y posibilidades de empleo son, en definitiva, la consecuencia

de los caracteres, organización y composición química de las células que laconstituyen.

El origen vegetal de la madera, hace de ella un material con unas

características peculiares que la diferencia de otros de origen mineral.




DE MADERA I P


Elementos orgánicos de que se componen:

- Celulosa: 40-5 0%

- Lignina: 25 -30%

- Hemicelulosa: 20-25 % (Hidratos de carbono)- Resina, tanino, grasas: % restante

Estos elementos están compuestos de:

- Elementos esenciales (90%):

- Carbono: 46-5 0%

- Oxígeno: 38-4 2%

- Hidrógeno: 6%

- Nitrógeno: 1%

- Otros elementos (10%):

- Cuerpos simples (Fósforo y azufre)

- Compuestos minerales (Potasa, calcio, sodio)

4 .2 . ESTRUCTURA MACROSCÓPICA

La observación de un trozo de madera nos permitirá ver los diversos

elementos característicos que la forman, y además, apreciar que no se trata de

un material homogéneo.

Si se observa el tronco de un árbol, se ve que tiene forma casi cilíndrica

(troncocónica) y que está formado por sucesivas capas superpuestas (anillos).

En primer lugar se aprecia que entre la madera y la corteza existe una capa

generatriz, llamada cambium, que produce madera hacia el interior y corteza

hacia el exterior. En cada período vegetativo se forma una nueva capa (anillo)que cubre la anterior.

Dentro de cada capa se observan dos zonas bien diferenciadas, la formada al

principio del período vegetativo con células de paredes delgadas y grandes

lúmenes que se denomina madera de primavera, y la formada durante el verano, con células de paredes gruesas y lúmenes pequeños, llamada maderade verano.

Esta diferencia entre las dos zonas, hace fácilmente distinguible en la sección

transversal, una serie de anillos concéntricos llamados anillos de crecimiento,cada uno de los cuales corresponde a un período vegetativo de la vida del



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ADERAPRESERVADOS

DE ¤ ADERA FIUPL

A L L E R D E E C N O L O G I A D E L O S A E R I A L E S P i 9

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ámetro mu y

equeño. er v eja y nor malment e a gr et ada. Se suele

desechar en l os procesos de elabor ación de la mader a.

- Dur amen:

Mader a de la part e int er ior del tronco. C onst it uid o por t ejid os que han lle gad o

a su máximo desarroll o y r esist encia (debid o al proceso de li gni f icación.%

De

col or ación , a v eces , más oscur a que la ex t er ior. Mader a adul t a y compact a. E saprov echable. La dur aminización ( tr ans for mación de al bur a a dur amen) de la

mader a se car act er iza por una ser ie de modi f icaciones anatómicas y químicas , oscur ecimiento, aumento de densidad y ma yor r esist encia fr ent e a l os at aques

de l os insectos.

- Al bur a:

Se encuentr a en la part e ex t er na del tronco, baj o la cort eza. C onst it uida por t ejid os j óv enes en per í od o de cr ecimiento (z ona v iv a). C ont iene mucha sav ia y mat er ias orgánicas. De col or ación más clar a que el dur amen , más porosa y más li ger a , con ma yor r ies go fr ent e a l os at aques biót icos.

- Cambium:




DE MADERA I P


Capa existente entre la albura y la corteza, constituye la base del crecimientoen especial del tronco, generando dos tipos de células:

Hacia el interior: Madera (albura)

Hacia el exterior: Liber

- Liber:

Parte interna de la corteza. Es filamentosa y poco resistente. Maderaembrionaria viva.

- Corteza:

Capa exterior del tronco. Tejido impermeable que recubre el liber y protege al árbol.

- Radios leñosos:

Bandas o láminas delgadas de un tejido, cuyas células se desarrollan en

dirección radial, o sea, perpendicular a los anillos de crecimiento. Ejercen una

función de trabazón. Almacenan y difunden las materias nutritivas que aporta

la savia descendente (igual que las células de parénquima). Contribuyen a que

la deformación de la madera sea menor en dirección radial que en latangencial.

Son más blandos que el resto de la masa leñosa. Por ello constituyen las zonas

de rotura a comprensión, cuando se ejerce el esfuerzo paralelamente a las

fibras.

- Anillos anuales:

Cada anillo corresponde al crecimiento anual, consta de dos zonas claramentediferenciadas:

- Una formada en primavera: Predominan en ella los vasos gruesos que

conducen la savia bruta hasta las hojas (tejido vascular). Color claro, pared

delgada y fibras huecas y blandas.- Otro formado en verano: Tienen los vasos más pequeños y apretados. Sus

fibras forman el tejido de sostén. Color oscuro denso y fibras de paredes

gruesas.

En zonas tropicales (o en las zonas donde no se producen, prácticamente,variaciones climáticas con los cambios de estación, y la actividad vital del



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DE&

ADERAPRESERVADOS

DE & ADERA FIUPL

A L L E R D E E C N O L O G I A D E L O S A E R I A L E S P i

árbol es cont inua) , no se apr ecian di f er encias entr e las dist int as z onas de

anill os de cr ecimiento anual .

Su suma , son l os años de v ida del árbol . Debid o a la for ma tronco-cónica del

árbol , l os anill os anuales se deben cont ar en el tronco, en z ona más pró xima a

las r aíces.

4 .3. ESTRU C TUR A MI C RO S CÓ'

I CA DE L A M ADER A

C omo se ha v isto la mader a no es un mat er ial homog ( neo, est á for mad o por div er sos t ipos de células especializadas que for man t ejid os.

E stos t ejid os sirv en par a r ealizar las f unciones f undament ales del árbol;

conducir la sav ia , tr ans for mar y almacenar l os alimentos y for mar la

estr uct ur a r esist ent e o port ant e del árbol .

La het erogeneidad de la mader a ser á , en part e , la causa de sus pro piedades.

Se puede consider ar la mader a como un conjunto decélulas alargadas en

for ma de t ubos , par alel os al eje del árbol , mu y v ar iables , t anto en l on git ud y for ma , como en el espesor de sus par edes y en las dimensiones int er ior es.

E st as células est án unidas entr e sí por una sust ancia llamada mat er iaint er celular o laminilla media , y a su v ez tr abadas por otro t ipo de células , col ocadas per pendicular ment e a las ant er ior es y en el sent id o r adial del

tronco, for mand o l os llamad os r adios leñosos.

La v ar iedad de t ipos de células y la for ma de unir se , de f inen la in f inidad de

especies di f er ent es de mader a que exist en.

Las par edes de l os t ubos est án for madas

por una ser ie de capas compuest as por microf ibr illas de celul osa enrolladas

helicoidalment e al r eded or del eje con

inclinación di f er ent e en cada capa , y todas ellas , embebidas en un mat er ial

amorfo. P r áct icament e insoluble , que es

la li gnina.

E s mu y habit ual asimilar est as células a

un pilar hueco de hor mi gón ar mad o, en

la que la li gnina , hace las v eces de

hor mi gón y las microf ibr illas de celul osa

las del acero.




DE MADERA I P


Todo ello hace de la madera un material resistente y ligero, que puedecompetir favorablemente con otros materiales utilizados en la construcción,

en cuanto a la relación resistencia-peso específico.

En el sentido axial distinguimos:

FIBRAS ALARGADAS

De pared gruesa formadas por células que se han prolongado afinándose enlas puntas, constituyendo los tejidos de sostén, es decir, la estructura y la

parte resistente de la madera (tejido fibroso).

En las coníferas estas células son las mismas que sirven para permitir lacirculación de los fluidos.

VASOS Y POROS DE PARED DELGADA (TEJIDO VASCULAR)

Formando los órganos de conducción o vehículo de la savia ascendente o

bruta; los poros de la madera aparecen en sección transversal (pequeños

agujeros), y en sección longitudinal (pequeñas estrías).

CÉLULAS DE PARÉNQUIMA

Son cortas y poco abundantes. Difunden y almacenan en todo el espesor del árbol la savia descendente o elaborada.

El parénquima constituye una especie de tejido conjuntivo (tegumental o de

defensa), que vincula entre sí a los otros tejidos y que está formado por

células poliédricas de paredes celulósicas delgadas y esponjosas.

Esta especialización entre estructura y función sólo existe en los árboles

frondosos; en los resinosos, todas las fibras son de carácter especial,llamadas traqueidas, de paredes más o menos espesas según la época del año

en que se han formado.

En el sentido radial hay menos células, y estas se disponen por bandas oláminas delgadas (radios medulares), intercaladas entre las fibras y los

vasos, a los que cruzan en ángulo recto, dirigiéndose desde la corteza hastael centro del árbol.

En esas bandas de células llamadas radios celulares o mallas, almacenan y

difunden, como las células del parénquima, las materias nutritivas quearrastra la savia descendente.



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DE)

ADERAPRESERVADOS

DE ) ADERA FIUPL


E n ciert as especies se encuentr an en ambos sent id os , axial y r adial , unos

canales secr etor es de r esina.

De l o dicho ant er ior ment e se despr ende que la mader a es un mat er ial

het erogéneo y anisótro po, por t anto, sus pro piedades v ar iar án se g0

n la

dir ección que se consider e.

5 . P ROP I E D ADES F I S I CA S

5 .1

. A2

I S OTROPÍ A

Dad o que la mader a es un mat er ial for mad o por f ibr as or ient adasen una

misma dir ección , es un mat er ial anisótro po, es decir, que ciert as pro piedades

f ísicas y mecánicas no son las mismas en todas las dir ecciones que pasan por un punto det er minad o, si no que v ar ían en f unción de la dir ección en la que se

aplique el es f uer z o.

Se consider an tr es dir ecciones pr incipales con car act er íst icas pro pias:

- Dir ección axial: Par alela a las f ibr as y por t anto al eje del árbol . E n est a

dir ección es d onde la mader a pr esent a mej or es pro piedades.

- Dir ección r adial: Per pendicular al axial , cort a el eje del árbol en el plano

tr ansv er sal y es nor mal a l os anill os de cr ecimiento apar ecid os en la sección

r ect a.

- Dir ección t an gencial: Localizada t ambién en la sección tr ansv er sal pero

t an gent e a l os anill os de cr ecimiento o t ambién , nor mal a la dir ección r adial .




DE MADERA I P


5 .2 . H UMEDAD DE LA MADERA

Es la propiedad más importante, pues influye sobre todas las demás,

propiedades físicas, mecánicas, mayor o menor aptitud para su elaboración,

estabilidad dimensional y resistencia al ataque de seres vivos.

El agua es el vehículo de transporte que utilizan las plantas para su alimento,

esto, unido a la higroscopicidad de la madera, hace que esta tenga

normalmente en su interior cierta cantidad de agua, que es necesario conocer

antes de su uso, debido a las modif icaciones que produce en las características

físicas y mecánicas.

El agua en la madera, puede estar presente de tres formas diferentes:

- AGUA DE CONSTITUCIÓN O AGUA COMBINADA:

Es aquella que entra a formar parte de los compuestos químicos que

constituyen la madera. Forma parte integrante de la materia leñosa (de su

propia estructura), y no se puede eliminar si no es destruyendo al propio

material (por ejemplo, quemándola).

- AGUA DE IMPREGNACIÓN O DE SATURACIÓN:

Es la que impregna la pared de las células rellenando los espacios

submicroscópicos y microscópicos de la misma. Se introduce dentro de la pared celular, siendo la causa de la contracción de la madera cuando la pierde

(desorción) y de su expansión o hinchamiento cuando la recupera (sorción:retención de agua). Se puede eliminar por calentamiento hasta 100 - 110° C.

- AGUA LIBRE:

Es la que llena el lumen de las células o tubos (vasos, traqueidas, etc.) Es

absorbida por capilaridad.

El agua libre, una vez perdida por la madera, ya no puede ser rec uperada a partir de la humedad atmosférica. Para recuperarla, habrá de ser por

inmersión directa en el agua. El agua libre no tiene mas repercusión que la

ocupación física de los huecos, y por consiguiente no influye en la hinchazón omerma de la madera ni en las propiedades mecánicas.

Las dos últimas, impregnación y libre son las que constituyen la humedad dela madera. La humedad es la cantidad de agua que contiene la madera

expresada en % de su peso en estado anhídro o húmedo.




DE MADERA I P


5 .3 . CONTENIDO DE H UMEDAD .

Definimos como contenido de humedad o simplemente humedad de la

madera h a la relación del peso del agua contenida en la madera, al peso de

la madera anhídra y se calcula de la siguiente forma:

h !

Ph Po

Po x100

en la que P h representa el peso de la madera que estamos estudiando, Po el peso de la madera anhídra y se multiplica por 100 para así obtener el % de

contenido de humedad de la madera referida al peso seco

En algunos casos (industria de la pasta para papel), interesa obtener el % de

contenido de humedad de la madera referida al peso húmedo con lo que la fórmula para obtenerlo será:

x !

Ph Po

Ph x100

La humedad no es constante en todo el espesor de la pieza, siendo menor en

el interior y teniendo más humedad la albura que el duramen.

La madera contiene más agua en verano que en invierno. Es un material

higroscópico, lo cual significa que absorbe o desprende agua en función del

ambiente que le rodea.

Expuesta al aire pierde agua y acaba estabilizándose a una humedad quedepende de las condiciones del ambiente: temperatura y humedad.

Si estas condiciones varían, también variará su contenido de humedad. Lahumedad de la madera tiende a estar en equilibrio con el estado del aire

ambiente. Este equilibrio no es el mismo si la madera está secándose, que siestá absorbiendo agua.

El primer tipo de agua que elimina la madera es el agua libre; esta pérdida

se hace prácticamente sin variación de las características físicas - mecánicas

(varia su densidad aparente.)

Desaparecida el agua libre, queda el agua de impregnación de la pared celular (satura las fibras de la madera) y que al disminuir por medio de la

evaporación o secado modifica las propiedades fisico - mecánicas (su dureza

y la mayoría de las resistencias mecánicas aumentan) y el volumen de la pieza de madera disminuye como consecuencia de la disminución devolumen de las paredes de cada una de sus células.



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DE3

ADERAPRESERVADOS

DE 3 ADERA FIUPL


La humedad de la mader a depende , ahor a , de las condiciones hi grot é r micas

del ambient e. A cada par de v al or es de t emper at ur a y humedad r elat iv a del

air e corr esponde , en la mader a , una humedad compr endida entr e el 0% y el

30% (punto de sat ur ación de las f ibr as , apro ximadament e) , que r ecibe el

nombr e de " Humedad de equilibr io hi groscó pico " . E st e " Punto desat ur ación de las f ibr as " (P .S .

4 . ) o más exact ament e Punto de sat ur ación de

la par ed celular, nos indica la máxima humedad que puede cont ener una

mader a sin que exist a a gua libr e.

Una v ez que ha y a descendid o de est e punto, la mader a no vol v er á a tomar a gua libr e si no es por inmer sión.

E st e P .S .4

. es de gr an

import ancia , y a que supone una

front er a a las v ar iaciones

dimensionales , v ar iación de

r esist encias , et c. Su v al or es del

or den del 30%, podiend o su fr ir pequeñas v ar iaciones de unas

especies a otr as.

Las mader as con P .S .4

. baj o,

t ienen est abilizadas sus

car act er íst icas mecánicas

cuand o son empleadas en

at mós f er as h5 medas. P or el

contr ar io si dichas mader as se

emplean en at mós f er as de

humedad baja , se de for mar án

cuand o v ar íe dicha humedad . (Mader as nerv iosas).

Las mader as de P .S . 4 . al tos son , en gener al , ut ilizadas en un medio con un %

de humedad mu y in f er ior a la que corr esponde al P .S .4

., excepto en el caso en

que se encuentr en sumergidas. Se mov er án siempr e baj o lain f luencia de las

v ar iaciones de humedad pero son , en gener al , poco nerv iosas.

Cuad ro de est ad o de la mader a se g 5 n el % de humedad .

y Mader a empapada:

Hast a un 15 0% de humedad apro ximadament e (sumergida en a gua)

y Mader a v er de:

Hast a un 70% de humedad (mader a en pie o cort ada en mont e)

y Mader a sat ur ada:




DE MADERA I P


30% de humedad (sin agua libre, coincide con P.S.F.)

y Madera semi-seca:

del 30% al 23% de humedad (madera aserrada)

y Madera comercialmente seca:

del 23% al 18% (durante su estancia en el aire)y Madera secada al aire:

del 18% al 13% (al abrigo de la lluvia)

y Madera desecada (muy seca):menos del 13% (secado natural o en clima seco)

y Madera anhídrida:

0% (en estufa a 103° C. Estado inestable)

Humedad normal para ensayos: Las humedades de la madera para la

realización de ensayos han sido el 12 y el 15 % según países y normas.

Actualmente tiende a usarse la humedad de equilibrio que se obtiene a unatemperatura de 20°C. y con una humedad relativa del 65 %, lo que nos da

una humedad en la madera de aproximadamente del 12%.

- PARA LAS OBRAS

La guía de humedad que debe de tener la madera según la naturaleza de laobra, es la siguiente:

Obras hidráulicas: 30% de humedad (contacto en agua)

Túneles y galerías: de un 25 % a un 30% de humedad (medios muy húmedos)

Andamios, encofrados y cimbras: 18% al 25 % de humedad (expuestos a lahumedad)

En obras cubiertas abiertas: 16% a 20% de humedad.En obras cubiertas cerradas: 13% a 17% de humedad.

En locales cerrados y calentados: 12% al 14% de humedad En locales con calefacción continua: 10% al 12% de humedad.

5 .4 . H INC H AZÓN Y MERMA DE LA MADERA

Es la propiedad que posee la madera de variar sus dimensiones y por tantosu volumen cuando su contenido de humedad cambia.

Cuando una madera se seca por debajo de P. S. F., se producen unos fenómenos comúnmente llamados " movimientos, trabajo o juego de la

madera ; Si el fenómeno es de aumento de volumen, se designa con el

nombre de " Hinchazón " y si ocurre el fenómeno inverso de disminución de

volumen " Merma ".




DE MADERA I P


El aumento de volumen con la humedad es, prácticamente, proporcional a lamisma, hasta un punto que coincide aproximadamente con el 25 % de

humedad, sigue el aumento de volumen, pero con incrementos cada vez

menores, hasta el Punto de saturación de las fibras (PSF) a partir del cual el

volumen permanece prácticamente constante, (deformación máxima).

La contracción volumétrica total, mide la contracción volumétrica entre los

estados de saturación y anhídro.

B% !

Vs V o

V o

B%= Contracción volumétrica total.

V s= Volumen de la probeta saturada de agua

Vo= Volumen de la probeta en estado anhídro.

La contracción volumétrica entre dos estados de humedad viene dado por el

porcentaje de variación de volumen entre los dos estados.

La medida de contracción volumétrica no es suficiente para determinar lacalidad de una madera. Es preciso saber como se comporta bajo la influencia

de las variaciones de humedad próximas a la humedad normal, que es, en

general, la que corresponde al ambiente de empleo de la madera.

CLASE CONTRACCION

TOTAL %

TIPO DE COMPARACION

Gran contracción 20 al 15 % Madera en rollo con grandes fendas dedesecación que deberán aserrarse antes

del secado (haya, fresno, roble)

Contracción media 15 al 10% Madera en rollo con fendas medias, pudiendo ser conservada en rollo para

apeos, postes, andamiaje. (resinosas,acacias, caoba de Africa)

Pequeña contracción 10 al 5 % Madera en rollo con pequeñas fendas quese puede secar antes de su despiece,

desenrollo etc.

(nogal, chopo etc.




DE MADERA I P


5 .5 . COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN VOLUMÉTRICA

Dicho coeficiente mide la variación del volumen de la madera cuando su

humedad varía un 1%.

Este coeficiente V% (casi constante entre los estados anhídro y de saturaciónde las fibras) caracteriza las maderas:

V % !

V h V o

V o v H

H = Humedad de la madera.

Vo= Volumen en estado anhídro

Vh= Volumen con una humedad H%

- Maderas de débil contracción 0,15 % < V < 0,35 % (poca nerviosa) maderas

de carpintería y ebanistería.

- Maderas de contracción media: 0,35 % < V < 0,55 % (maderas de

construcción).

- Maderas de fuerte contracción: 0,55 % < V < 1% (nerviosa) Emplear enmedios de humedad constante.

5 .6 . PUNTO DE SATURACIÓN DE LAS FIBRAS

El punto de saturación de las fibras (P.S.F.) representa el % de humedad de

la madera cuando se ha alcanzado la máxima hinchazón; si disminuye lahumedad también lo hará el volumen, pero si aquella aumenta, el volumen

permanece prácticamente constante:

CLASE Punto Saturación

Bajo Inferior a 25 %

Normal de 25 a 35 %

Elevado Superior a 35 %

Las variaciones de volumen expuestas no son suficientes, en general, para

darse cuenta de la complejidad de los fenómenos que intervienen en el




ADERAPRESERVADOS

DE 6 ADERA FIUPL


mov imiento de la mader a y que t ienen como r esul t ad o las v ar iaciones

lineales de sus tr es dimensiones: axial , t an gencial y r adial , con contr acciones

mu y di f er ent es par a cada una , como consecuencia de ser la mader a un

mat er ial anisótro po.

E n el sent id o l on git udinal o de la f ibr a (axial) de lamader a , el mov imiento es

mu y pequeño, y en la pr act ica se consider a nul o ( 0,1% ) , mientr as que en el

sent id o r adial el mov imiento puede v ar iar entr e un 4 ,5 y un 8%. E n el sent id o

t an gencial (anill os anuales) , la contr acción es , en gener al de 1,5 a 2 v eces

ma yor que en el sent id o r adial . E st a di f er encia de contr acciones , se g 7 n l os

sent id os r adial y t an gencial , es una de las causas de las de for maciones y f endas que se producen dur ant e el proceso de secad o. E xist en al gunas clases

de mader a en las que las contr acciones r adial y t an gencial son

pr áct icament e i guales. E st as mader as , aún con una f uert e contr acción , si se

desecan con cuidad o no se de for man; son las mader as de ebanist er ía por excelencia (caobas , et c. ).

La contr acción volumé tr ica debid o a las v ar iaciones lineales de sus tr es

dimensiones , v iene expr esada por la si guient e for mula:

B%! 100 1 L

100

¨ª

¸ ºv 1

R

100

¨ª

¸ ºv 1

T

100

¨ª

¸ º1

¨ª

¸ º

que r epr esent an el volumen contr aíd o de la unidad .




DE MADERA I P


Siendo: L = contracción lineal longitudinal o axial.

R = Contracción lineal radial.

T = Contracción lineal tangencial.

Es por consiguiente de gran interés conocer la cuantía de las contraccioneslineales, medidas que se calculan en la mayoría de los laboratorios dedicados

al estudio de las propiedades de las maderas.

Las formulas que para ello se emplean, análogas a la ya conocida para

calcular la contracción volumétrica total son:

L% !

L s Lo

Lo R% !

R s Ro

Ro T % !

T s T o

T o

Ls, Rs, Ts = Longitudes axial, radial y tangencial de la madera en estado desaturación.

Lo, Ro, To = Longitudes axial, radial y tangencial de la madera en estado

anhídro

Las contracciones de una tabla simétrica, según su corte pueden ser:

Curvatura de canto, curvatura de tabla, acanaladura y alabeo (diferencia

entre las contracciones radiales y tangenciales)

El movimiento es mas acusado en la madera de la periferia del tronco que enla del corazón por ello las tablas tienden a curvarse hacia la albura (absorbemayor cantidad de agua)

5 .7 . PESO ESPECÍFICO

Por definición podemos decir que:

Peso específico = Pe so

V olumen

Al ser un material poroso podemos considerar o no los poros paradeterminar el peso específico. Dada esta naturaleza porosa y las variaciones

de peso y volumen, en función del contenido de humedad, hay que especificar

las condiciones en que se verifican las medidas del peso específico.

Si consideramos los poros contemplamos el volumen aparente y obtenemosel peso específico aparente




DE MADERA I P


Si consideramos solo la masa leñosa (deducimos el volumen de poros)obtenemos el peso específico real.

Se establecen como puntos de comparación los valores de 0% y 12% de

humedad. Al primero se llama peso específico anhídro y al segundo es lahumedad normal según normas internacionales.

El peso específico de la pared celular (peso específico real, sin considerar los

poros), es prácticamente constante en todas las especies, y es del orden de

1,55 gr / cm3

Este es el límite, máximo teórico, que podría alcanzar una madera, en la quelos huecos celulares los hubiese reducido a cero. Las diferencias entre las

maderas se deben pues la mayor o menor proporción de dichos huecos.

P real

! P V real

- Dado que puede variar el contenido de humedad mucho, el agua puedehacer variar el peso específico.

- Como el contenido de agua nos hace variar el volumen, también nos cambiael peso específico.

- Por todo ello el peso específico debe referirse siempre, si es posible a lahumedad del 12% aceptada internacionalmente.

Esto no quiere decir que siempre tengamos que hacer el cálculo con maderas

con el 12% de humedad, sino que podemos hacerlo con cualquier humedad y referirlo después al 12% mediante la fórmula siguiente.

P 12

! P h h 12 P h1 V

100

P 12= Peso específico aparente con 12% de humedad.

P h= Peso específico para una madera con el h% de humedad.

V = Coeficiente de contracción volumétrica.

5 .8 . H IGROSCOPICIDAD

A la variación del peso específico, cuando la humedad varía un 1%, se le

denomina higroscopicidad. :




DE MADERA I P


h !

1V v Pe

100

Siendo V = coeficiente de contracción volumétrica.

Las variaciones del peso específico en función de la humedad pueden verseen el gráfico de Kollman, donde se aprecia, además, la máxima humedad que

puede alcanzar una madera.

El conocimiento del peso específico aparente (considerando los poros) es

muy importante pues en función de este valor podremos hacernos una ideaaproximada de su comportamiento físico - mecánico.

Si su valor es alto, significa que hay pocos poros y mucha materia resistente.

P eap !

P

V ap

En la madera, se puede relacionar, aunque no linealmente, el peso específicoaparente con su capacidad resistente.

Los árboles de las zonas templadas, presentan una densidad heterogénea

(No constante dentro de una misma especie, pudiendo variar según el origeno procedencia del árbol y según la zona del tronco en que se tome la

probeta)

En árboles tropicales esta heterogeneidad es menos acusada, pues al carecer de anillos de crecimiento su estructura es más homogénea. El peso específico

aparente aumenta con la edad.

Clasificación de la madera según su peso específico aparente.

TIPO RESINOSAS FRONDOSAS

Muy ligeras 0,4 0,5

Ligeras 0,4 a 0,5 0,5 a 0,65

Semipesadas 0,5 a 0,6 0,65 a 0,8

Pesadas 0,6 a 0,7 0,8 a 1,0

Muy pesadas >0,7 >1,0




DE MADERA I P


5 .9 . H OMOGENEIDAD

Una madera es homogénea cuando su estructura y la composición de sus

fibras resulta uniforme en cada una de sus partes (Ejemplos: Peral,

manzano, tilo, boj, arce, etc.)

Son poco homogéneas:

- Las maderas con radios medulares muy desarrollados (Ej. encina, fresno)

- Las maderas con anillos anuales de crecimiento con notables diferencias

entre la madera de primavera y la de otoño (Ej. abeto,...)

5 .10. DURABILIDAD

Es una propiedad muy variable, pues d epende de muchos factores: el medio

ambiente, la especie de la madera, la forma de apeo, las condiciones de la puesta en obra, la forma de secado, las alteraciones de la humedad y

sequedad, el contacto con el suelo (empotrada en terrenos arcillosos y en

arena húmeda se conserva mucho tiempo, en arenas y calizas, duran poco),

el agua (sumergida en agua dulce se conserva mucho tiempo), sutratamiento antes de ser usada, su protección una vez puesta en obra

(pinturas, etc.) A más densidad mayor duración. Son maderas durables: La

encina, el roble, la caoba, el haya, tec.

5 .11. INFLAMACIÓN Y COMBUSTIÓN

Las maderas arden, lo cual desde el punto de su utilización comocombustible, es una cualidad, pero para su empleo en la construcción y

decoración es un defecto.

Se clasifica a efectos de su reacción ante el fuego dentro de la clase M 3 M 4

M 5 (M 0 , M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 , es la clasificación en orden creciente en

cuanto a su grado de combustibilidad de los materiales).

Las reacciones que se producen son las siguientes:

La celulosa de la madera, constituyente de la fibra vegetal, al arder secombina con el oxígeno del aire, dejando un pequeño residuo ceniciento,

procedente de la lignina y de las sales minerales; cuando el oxígeno esabundante y la temperatura suficiente la destrucción es casi total, pero si la

combustión es incompleta por carencia de estos factores, la celulosa sufre

una deshidratación y la madera queda convertida en carbón vegetal,

carente de resistencia.




DE MADERA I P


Son maderas muy inflamables: Pino, abeto, sauce, chopo, aliso, etc. Casitodas ellas maderas resinosas.

Son maderas medianamente inflamables: Haya, caoba, castaño, tuya, etc.

Son maderas menos inflamables: Encina, ébano, boj, alerce, etc.

Arden mejor:

- La madera seca que madera húmeda.

- La madera con corteza y ramaje que la descortezada y cepillada.

- Las piezas de pequeño tamaño que las piezas de gran tamaño.

- Las piezas verticales que las horizontales.

Las maderas secas se encienden sometidas a una inflamación inicial a la

temperatura de 300° C.

Las maderas frondosas duras arden superficialmente, con lentitud y llama

corta; en cambio, las maderas frondosas blandas y las resinosas se queman profundamente con llama larga; estas diferencias se reducen cuando se

trata de piezas de poco grosor.

Con el pintado y mejor con la impregnación de substancias ignífugas, sereduce considerablemente la inflamabilidad y combustibilidad de las

maderas.

6 . PROPIEDADES MECÁNICAS

6 .1. COMPRESION Y TRACCION

Compresión Perpendicular al grano

La madera se comporta a manera de un conjunto de tubos alargados que

sufriera una presión perpendicular a su longitud; sus secciones transversalesserán aplastadas y, en consecuencia, sufrirán disminución en sus dimensiones

bajo esfuerzos suficientemente altos.

Compresión Paralela al gra no

La madera se comporta como si el conjunto de tubos alargados sufriera la

presión de una fuerza que trata de aplastarlos. Su comportamiento ante este

tipo de esfuerzos es considerado dentro de su estado elástico, es decir,mientras tenga la capacidad de recuperar su dimensión inicial una vez




DE MADERA I P


retirada la fuerza.

Tracción Perpendicular al grano

Es asumida básicamente por la lignina de la madera que cumple una funcióncementante entre fibras. La madera tiene menor resistencia a este tipo de

esfuerzo en relación con otras solicitaciones.

Tracción Paralela al grano

La madera tiene resistencia a la tracción paralela a las fibras, debido a quelas uniones longitudinales entre las fibras son de 30 a 40 veces más

resistentes que las uniones transversales.

6 .2 . ELASTICIDAD - DEFORMABILIDAD

Bajo cargas pequeñas, la madera se deforma de acuerdo con la ley de Hooke,o sea, que las deformaciones son proporcionales a la las tensiones. Cuando se

sobrepasa el límite de proporcionalidad la madera se comporta como un

cuerpo plástico y se produce una deformación permanente. Al seguir

aumentando la carga, se produce la rotura.

La manera de medir deformaciones es a través de su módulo de elasticidad,

según la formula:

E ! W

I

Este módulo dependerá de la clase de madera, del contenido de humedad, del

tipo y naturaleza de las acciones, de la dirección de aplicación de los

esfuerzos y de la duración de los mismos. El valor del módulo de elasticidad E

en el sentido transversal a las fibras será de 4000 a 5 000 Kg / cm. 2

El valor del módulo de elasticidad E en el sentido de las fibras será de 80.000

a 180.000 Kg / cm. 2

6 .3 . FLEXIBILIDAD

Es la propiedad que tienen algunas maderas de poder ser dobladas o ser

curvadas en su sentido longitudinal, sin romperse. Si son elásticas recuperan

su forma primitiva cuando cesa la fuerza que las ha deformado.

La madera presenta especial aptitud para sobrepasar su límite de

elasticidad por flexión sin que se produzca rotura inmediata, siendo esta una




DE MADERA I P


propiedad que la hace útil para la curvatura (muebles, ruedas, cerchas,instrumentos musicales, etc.).

La madera verde, joven, húmeda o calentada, es más flexible que la seca o

vieja y tiene mayor límite de deformación.

La flexibilidad se facilita calentando la cara interna de la pieza

(produciéndose contracción de las fibras interiores) y, humedeciendo con

agua la cara externa (produciéndose un alargamiento de las fibras

exteriores) La operación debe realizarse lentamente.

Actualmente esta propiedad se incrementa, sometiéndola a tratamientos devapor.

Maderas flexibles: Fresno, olmo, abeto, pino.

Maderas no flexibles: Encina, arce, maderas duras en general.

6 .4 . DUREZA

Es una característica que depende de la cohesión de las fibras y de su

estructura.

Se manifiesta en la dificultad que pone la madera de ser penetrada por otroscuerpos (clavos, tornillos, etc.) o a ser trabajada (cepillo, sierra, gubia,

formón).

La dureza depende de la especie, de la zona del tronco, de la edad. En general

suele coincidir que las mas duras son las mas p esadas.

El duramen es más duro que la albura. Las maderas verdes son más blandas

que las secas. Las maderas fibrosas son más duras. Las maderas más ricas envasos son más blandas. Las maderas mas duras se pulen mejor.

- Muy duras: Ebano, boj, encina.

- Duras: Cerezo, arce, roble, tejo...

- Semiduras: Haya, nogal, castaño, peral, plátano, acacia, caoba, cedro, fresno, teka.

- Blandas: Abeto, abedul, aliso, pino, okume.

- Muy blandas: Chopo, tilo, sauce, balsa.




DE MADERA I P


6 .5 . CORTADURA

Es la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende a

desgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección del esfuerzo

es perpendicular a la dirección de las fibras.

Si la fuerza es máxima en sentido perpendicular a las fibras será cortadura y

si es mínima en sentido paralelo a las mismas será desgarramiento o

hendibilidad.

6 .6 . H ENDIBILIDAD

Es la resistencia ofrecida frente a la acción de una fuerza que tiende adesgajar o cortar la madera en dos partes cuando la dirección de los

esfuerzos es paralela a la dirección de las fibras.

La madera tiene cierta facilidad para hendirse o separarse en el sentido de

las fibras. Una cuña, penetra fácilmente en la madera, al vencer por presión

la fuerza de cohesión de las fibras (no las corta). Es fácil observar esta

propiedad al cortar madera para hacer leña, en la dirección de las fibras sesepara en dos fácilmente. La madera verde es más hendible que la seca.

Cuando se van a realizar uniones de piezas de madera por medio de tornillos

o clavos nos interesa que la madera que vamos a usar tenga una granresistencia a la hienda.

Hendibles: Castaño, alerce y abeto.

Poco hendibles: Olmo, arce y abedul.

Astillables: Fresno

6 .7 . DESGASTE

Las maderas sometidas a un rozamiento o a una erosión, experimentan una

pérdida de materia (desgaste)

La resistencia al desgaste es importante en las secciones perpendiculares a ladirección de las fibras, menor en las tangenciales y muy pequeña en las

radiales.

6 .8 . RESISTENCIA AL C H OQUE

Nos indica el comportamiento de la madera al ser sometida a un impacto. Laresistencia es mayor, en el sentido axial de las fibras y menor en el

transversal, o radial.




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DE 8 ADERA FIUPL

A L L E R D E E C N O L O G I A D E L O S A E R I A L E S P i 9

Máxima axial

Mínima r adial

E n la r esist encia al choque in f lu y en: el t ipo de mader a , el t amaño de la pieza ,

la dir ección del impacto con r elación a la dir ección delas f ibr as , la densidad

y la humedad de la mader a , entr e otros.

6 .9. RES I STEN C I A A L A TR ACC I ÓN

La mader a es un mat er ial mu y indicad o par a tr abajar a tr acción (en la

dir ección de las f ibr as) , v iénd ose limit ad o su uso únicament e por la di f icul t ad

de tr ansmit ir estos es f uer z os a las piezas. E sto si gni f ica que en las piezas

somet idas a tr acción l os problemas apar ecer án en las uniones.

Si se r ealiza un es f uer z o de tr acción en la dir ección axial , la ma gnit ud de la

de for mación producida ser á menor que si el es f uer z oes de compr esión , sobr etod o en l o que concier ne a las de for maciones plást icas. E s decir que la rot ur ade la mader a por tr acción se puede consider ar como una rot ur a fr á gil .

La r esist encia a la tr acción de la mader a pr esent a v al or es elev ad os.

La r esist encia de la mader a a la tr acción en la dir ección de las f ibr as , se debe

a las moléculas de celul osa que const it u y e , en part e , la par ed celular.

E n la pr áct ica exist en al gunos inconv enient es , que se han de t ener en cuent a

al somet er la a est e t ipo de es f uer z os; en la z ona de a garr e exist encompr esiones , t alad ros , et c., que har ía romper la pieza ant es por r aja o

cort adur a , con l o que no se aprov echar ía la gr an r esist encia a la tr acción. P or otr a part e , l os de f ectos de la mader a , t ales como nud os , inclinación de

f ibr as , et c., a f ect an mucho a est e t ipo de solicit ación , disminu y end o su

r esist encia en una pro por ción mucho ma yor que en l os es f uer z os de

compr esión.




DE MADERA I P


6 .9 .1. FACTORES QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

- Humedad La resistencia a la tracción paralela a la fibra aumenta de

forma más o menos lineal desde el punto de saturación de las fibras

hasta el 10%, con un aumento del 3% por cada disminución dehumedad del 1%. Entre el 8 y el 10% de humedad existe un máximo, a

partir del cual disminuye ligeramente.

- Temperatura El efecto de la temperatura es menor en la tracción

paralela, que en otros tipos de esfuerzos.

- Nudos Los nudos afectan enormemente frente a este esfuerzo, ya quela desviación de fibras alrededor del nudo tiene gran influencia en la

resistencia. Así, pequeños nudos, que reducirían la resistencia a

compresión en un 10%, lo haría en el 5 0% en el caso de tracción. Los

nudos dan lugar, también, a una distribución irregular de las tensiones.

Según los valores obtenidos en el ensayo de tracción, al 12 % de

humedad, las maderas se clasifican en los siguientes grupos:

- Resistencia pequeña, si es menor de 25 Kp./cm. 2

- Resistencia media, está comprendida entre 25 y 45 Kp./cm. 2

- Resistencia grande, si es mayor de 45 Kp./cm 2

- Inclinación de la fibra: Se puede decir que la resistencia a tracción seve mucho mas afectada que la resistencia a la compresión con igual inclinación de las fibras. Una ángulo de 15 ° reduce la resistencia a la

tracción a la mitad y si el ángulo es de 30° la resistencia es 1/ 5 de laque tendría si la dirección del esfuerzo fuese paralela a la fibra.

6 .10. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

La madera, en la dirección de las fibras, resiste menos a compresión que a

tracción, siendo la relación del orden de 0,5 0, aunque variando de una

especie a otra de 0,25 a 0,7 5 .

La resistencia unitaria será la carga dividida por la sección de la probeta,

C = P/S.

En las normas españolas UNE se usan probetas de 2 x 2 x 6 cm. y se realiza el

ensayo al 12% de humedad, efectuándose una corrección para valores dehumedad diferentes al 12%, pero no muy lejanos a él,




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DE 9 ADERA FIUPL


Se gún l os v al or es obt enid os , la nor ma UN E clasi f ica las mader as en:

- Se gún la r esist encia unit ar ia C a la compr esión axial en Kp.@

cm. 2

Pequeño. menos de 35 0 par a r esinosas y menos de 45 0 frond osas

mediana 35 0 a 45 0 par a r esinosa y 45 0 a 7 5 0 frond osas

gr ande más de 45 0 par a r esinosas y más de 7 5 0 frond osas

6 .A B

.A . FAC T ORES QUE I N F LUYEN EN L A RES I STEN C I A A L A

COM P RES I ÓN

- Inclinación de f ibr as - el e f ecto de r educción de la r esist encia por la

misma es bast ant e menor que en tr acción.

- Densidad - E xist e una r elación lineal , pudiénd ose consider ar que a

mas densidad más r esist encia.

- Humedad - La in f luencia es pr áct icament e nula por encima del punto

de sat ur ación de las f ibr as y aument a a part ir de dicho punto, al

disminuir la humedad . E ntr e el 8 y el 18% de humedad , se consider aque la v ar iación es lineal .

- Nud os - Su in f luencia es menor que en la tr acción.

- C onst it ución química- Las mader as con ma yor cant idad de li gnina , como las tro picales , r esist en mej or a la compr esión. Las bolsas de

r esinas no t ienen in f luencia , pero como hacen aument ar el peso

especí f ico hace que baje la cot a de calidad .

6 .C C

. F LEX I ON EST ÁT I CA

E l ensa yo de f lexión est át ica se suele r ealizar, como el de una v i ga apoy ada

por l os ex tr emos y con una carga centr al . E n est e t ipo de es f uer z o, la part esuper ior tr abaja a compr esión y la in f er ior a tr acción. La distr ibución de

t ensiones en el plano, d onde el momento f lector es máximo, empieza por



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DED

ADERAPRESERVADOS

DE D ADERA FIUPL


t ener una distr ibución bitr ian gular con el v é rt ice común en la línea neutr a. Pero la mader a r esist e menos a compr esión que a f lexión , incluso el M ódul o

E lást ico. A tr acción es al go super ior al de compr esión. Debid o a esto, al

pasar las t ensiones al límit e elást ico a la compr esión , aument a la

de for mabilidad en las capas super ior es , la curv a de distr ibución det ensiones toma una fór mula par abólica , el eje neutro se desplaza hacia

abaj o haciend o aument ar las de for maciones y rompiénd ose la pieza , f inalment e , por tr acción.

6 .E E

.E

. I N F LUEN C I A S QUE AF E C T AN A L A RES I STEN C I A A L A

F LEX I ÓN

- Inclinación de la f ibr a: es mu y similar a la de la r esist encia a la

tr acción. La disminución de r esist encia a f lexión y tr acción se hace

apr eciable a part ir de una inclinación de 1F

25 , mientr as en compr esión

l o es a part ir de 1F

10, y en el cort e apenas si t iene in f luencia.

- Peso especí f ico: E xist e una r elación lineal entr e r esist encia a la f lexión

y densidad . E n l os casos de no se guir est ar elación se deben a mader as

con cont enid o de r esinas elev ad o.

- C ont enid o de humedad: La r esist encia a la f lexión t iene un máximo

par a un gr ad o de humedad del 5 %, disminu y end o la r esist encia desde

dicha humedad hast a el P .S .G

. La v ar iación entr e el 8 y el 15 % se puede

consider ar lineal

- Temper at ur a: La r esist encia a la f lexión decr ece al aument ar la

t emper at ur a; est e cr ecimiento es ma yor al aument ar la humedad .

- Nud os y f endas: La in f luencia de l os nud os v ar ía se gún su posición: es

ma yor cuanto ma yor sea el momento f lector ; y t iene más in f luencia si

est á en la z ona tr accionada que en la de compr esión. Resumiend o, su




DE MADERA I P


influencia es mayor cuanto mayor sea la tensión a que está sometida la zona que ocupa y como las tensiones de tracción son más intensas y

sufren más, por los nudos, que las de compresión, su influencia es

mayor a las tensiones de tracción.

- Fatiga: La resistencia a la flexión disminuye al aumentar el tiempo de

carga, reduciéndose, al cabo de los años, en porcentajes del 5 0 al 7 5 %

respecto a la resistencia en un ensayo normal de flexión estática.

En el caso de tensiones alternativamente variables, la madera por su

carácter fibroso, trabaja mejor que muchos metales. El valor de latensión límite a la fatiga, varía con la especie, pudiéndose dar el valor

medio de 0,33 veces la resistencia del ensayo normal de flexión

estática.

La resistencia a la fatiga es proporcional al peso específico, por lo quese puede obtener una cota de calidad de resistencia a la fatiga,

dividiendo la resistencia a la fatiga por 100 veces el peso específico, su

valor varía de 4 a 7.

7. TIPOS DE MADERAS

Las maderas de acuerdo al árbol de que se obtenga, se clasifican en duras y

blandas.Maderas Duras: se obtienen de los árboles que pierden las hojas en otoño(caducifolios). De toda esta gran variedad de árboles, sólo 200 existen en

cantidad suficiente y son lo bastante flexibles para la carpintería. Las maderasduras, como nuestra piel, tienen poros microscópicos en la superficie. El tamaño

de estos poros es lo que determina el dibujo de la veta y la textura. Debido a estascaracterísticas, las maderas duras se clasifican según la apertura del poro en:

maderas de poros cerrados (poros pequeños), entre las cuales las más usadas son

el cerezo y el arce, y maderas de poros circulares (poros más grandes), entre lascuales las más usadas son el roble, el fresno y el álamo.

7.1. Clasificación de las maderas duras

La madera se clasifica en función del número de defectos que haya en unasección dada del largo y el ancho del tablero. Al igual que en las maderas

blandas, una madera de clase inferior puede ser perfectamente aceptable

dependiendo del lugar donde se vaya a colocar y el uso que se le vaya a dar.




DE MADERA I P


7.1.1. Entre las maderas duras tenemos:

- Roble: Es de color pardo amarillento. Es una de las mejores maderas

que se conocen; muy resistente y duradera. Se utiliza en muebles de

calidad, parqué- Nogal: Es una de las maderas más nobles y apreciadas en todo el

mundo. Se emplea en mueble y decoración de lujo.

- Cerezo: Su madera es muy apreciada para la construcción de muebles.Es muy delicada por que es propensa a sufrir alteraciones y a la carcoma.

- Encina: Es de color oscuro. Tiene una gran dureza y es difícil de

trabajar. Es la madera utilizada en la construcción de cajas de cepillo y garlopas.

- Olivo: Se usa para trabajos artísticos y en decoración, ya que sus fibras

tienen unos dibujos muy vistosos (sobre todo las que se aproximan a la

raíz.- Castaño: se emplea, actualmente, en la construcción de puertas demuebles de cocina. Su madera es fuerte y elástica.

- Olmo: Es resistente a la carcoma. Antiguamente se utilizaba para

construir carros.

Maderas Blandas: se obtienen de los árboles de hoja perenne (coníferas).En carpintería sólo se usa el 25 % de todas las maderas blandas. Todas

las maderas blandas tienen poros cerrados (poros pequeños) que apenasse perciben en el producto acabado. Las maderas blandas más usadasson el cedro, el abeto, el pino y la picea.

7.2. Clasificación de las maderas blandas

Las maderas blandas se dividen en dos categorías: madera dimensional,clasificada en función de la resistencia, y paneles aparentes, que se utilizan

habitualmente en proyectos de carpintería. La clasificación de las maderas

blandas es obra de varias agencias, así que encontrará algunas variaci onesen la terminología. Las distintas clases están ordenadas de la clase más alta a

la más baja.

Entre las maderas blandas tenemos:

- Álamo: Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En España existendos especies: El álamo blanco (de corteza plateada) y el álamo negro, más

conocido con el nombre de chopo.- Abedul: Árbol de madera amarillenta o blanco -rojiza, elástica, no duradera,empleada en la fabricación de pipas, cajas, zuecos, etc. Su corteza se emplea

para fabricar calzados, cestas, cajas, etc.- Aliso: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así

como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su corteza se




DE MADERA I P


obtienen taninos.- Alnus glutinosa: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en

carpintería, así como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su

corteza se obtienen taninos.

- Alnusincana: Su madera es blanda y ligera, fácil de rajarse. Es utilizada entallas, cajas y otros objetos de madera.

8 . DEFECTOS MAS COMUNES EN LAS MADERAS

ALABEADO: comba de la cara del tablero en sentido longitudinal.

ABARQUILLAMIENTO: concavidad de la cara del tablero en sentido transversal. ARQUEAMIENTO: comba del canto, conocido también como corona.

NUDO o AGUJERO DE NUDO: un nudo apretado, por regla general, no es

problemático. Un nudo suelto o muerto, rodeado de un anillo oscuro, puede

desprenderse o puede haber dejado ya un agujero.HENDIDURA: grieta que atraviesa toda la pieza de madera, generalmente en losextremos.

RETORCIMIENTO: el tablero está combado por muchos lugares.

GRIETA EN CABECERA: grieta paralela a los anillos de crecimiento anuales que

no atraviesa toda la madera.RAJADURA: separación de las fibras entre los anillos de crecimiento, que

frecuentemente se extiende a lo largo de la cara del tablero y a veces por debajode su superficie.CANTO REDONDEADO: falta de madera o corteza no recortada a lo largo del

canto o las esquinas de la pieza.

9 . TABLEROS A BASE DE MADERA

Los laminados y aglomerados son recursos a los que se ha llegado por motivos

económicos y ecológicos y para evitar los problemas del comportamiento natural

de la madera maciza. Están hechos de residuos y fibras no utilizados de lostroncos de los árboles, a los que se añaden resinas y se prensan formando tableros

de distintos espesores. Son fabricados en dimensiones mayores a las que se

pueden obtener en maderas aserradas.

Los principales tipos de tableros hechos a base de maderas son los siguientes:- Contraenchapados: están formados por láminas o chapas encoladas de maderas

(cola o resina sintética). Sus dimensiones: 0,90 a 1,20 mts de ancho por 2,10 a 2,44 de largo y su espesor normal varía entre 4 y 19 mm, aunque se fabrican demayor espesor. Se usa para recubrimiento de paredes y techos, para la

elaboración de muebles y puertas.- Enlistonados o Panforte: están formados con alma de listones de madera y

chapas exteriores, se usan para la elaboración de muebles.




DE MADERA I P


- De Partículas: es un material elaborado a base de madera o fibra de bagazo y aglomerado con resinas sintéticas, con aplicación de presión y calor, por ejemplo

el tablopan. Las de densidad baja (de 0,25 a 0,40 grs/cm3 ), su uso es de paneles

aislantes o en piezas complejas en las cuales es necesario. Las de densidad media

(de 0,40 a 0,80 grs/cm3 ), su uso es igual al anterior y se em plea en la fabricaciónde muebles y en la construcción. Las de densidad alta (mayor de 0,80 grs/cm3 ) su

uso es el mismo de los anteriores y en general, son apropiados para ambientes

interiores, pues se descomponen en contacto con la humedad y con el tiempo concargas de larga duración.

- Fibra: es un material fabricado con fibra o lana de madera y cemento. Las hay

de tres tipos: las blandas (0,40 grs/cm3 ), semiduras y duras (densidad superior a0,40 grs/cm3 ) y las entramadas y tableros con dos caras lisas. Estas se fabrican

de 2,44 por 1,22 mts y de 3mm de espesor, es posible conseguirlos en medidas

mayores.

- De Lana de madera: están formadas por viruta de madera aglutinadas conadhesivos minerales, en la mayoría de los casos cemento Pórtland resultando un papel rígido. Su densidad de 0,30 a 0,65 grs/cm3 , de acuerdo a su densidad se

pueden usar como cielo pasos los de menor densidad y en paredes y techos los de

mayor densidad. Sus espesores varían entre 15 y 100 mm y sus dimensiones entre

0,5 0 mts por 2 mts hasta 1,5 0 por 3 mts. Esta posee múltiplos usos en laconstrucción tales como en muebles, tablas, vigas, columnas, etc. Es mas indicado

para utilizarse como pavimentos para hogares comerciales con poco transito,existen también tarimas especiales para instalaciones deportivas.

10. FORMAS COMERCIALES

Como es un material muy utilizado, la madera, puede encontrarse en gran

variedad de formas comerciales:- Tableros macizos: Pueden estar formados por una o varias piezas rectangulares

encoladas por sus cantos.

- Chapas y láminas: Formadas por planchas rectangulares de poco espesor.- Listones y tableros: Que son prismas rectos, de sección cuadrado o rectangular, y

gran longitud.

- Molduras o perfiles: Obtenidos a partir de listones a los que se les da una

determinada sección.- Redondos: Que son cilindros de maderas generalmente muy largos.

- Tableros contrachapados: Son piezas planas y finas que pueden trabajarse biencon herramientas manuales, como la segueta. Están formados por láminassuperpuestas perpendiculares entre sí.

- Tablero de fibras: Está formado por partículas o fibras de maderas que se prensan. Los hay de densidad baja (DB) y de densidad media (DM). Estos tableros




DE MADERA I P


pueden usarse en el taller de tecnología en los proyectos en los que intervienen piezas de madera.

- Tableros anglomerados: Se forman a partir de residuos de madera que se

prensan y encolan. En algunos casos estos tableros se cubren con una lámina muy

fina (de 2 o 3mm de espesor) de una madera más vistosa (cerezo, roble, etc.) o de plástico.

11. TECNICAS PARA LAPRESERVACION DEMADERAS

Se debe mencionar, que los contenidos celulares de la madera reaccionan

conalgunas sustancias químicas, dando lugar a precipitaciones insolubles quedisminuyen oimpiden la penetración de líquidos en el material al ser preservado,

sobre todo si estosprecipitados se producen rápidamente.

Existen maderas que por sunaturaleza tienen un alto pesoespecífico o baja porosidad y cuyosconductos se hallan taponados por gomas yresinas, estodetermina que la madera impidala pen etración de líquidos y se hace másdifícil la

preservación del material.

Se cuidará que la madera esté debidamente protegida contra cambios de

humedad, insectos, hongos, y fuego durante toda la vida útil de la estructura.

Podrá protegérsele ya sea por medio de tratamientos químicos, recubrimientos

apropiados, o prácticas de diseño adecuado.

Los preservadores solubles en agua o en aceite utilizados en la preservación de

madera destinada a la construcción deberán cumplir con las especificaciones dela norma NMX-C-178-ONNCCE Preservadores para madera Clasificación y

requisitos (ref. 9).

Cuando se usen tratamientos a presión deberá cumplirse con la clasificación y

requisitos de penetración y retención de acuerdo con el uso y riesgo esperado en

servicio indicado por la norma NMX-C-3 22 Madera Preservada a Presión

Clasificación y Requisitos (ref. 10).

Para disminuir el riesgo de ataque por termitas se deberán tomar en cuenta las

indicaciones para prevenir el ataque por termitas subterráneas y termitas demadera seca en construcciones con madera de la norma NMX-C-222 Prevención

de Ataque por Termitas (ref. 11).

11.1. AGENTES DESTRUCTORES DE LA MADERA

La madera por ser un material de origen orgánico, está expuesta a una

serie de ataques ya seapor microorganismos, bacterias, hongos, insectos,




DE MADERA I P


perforadores marinos e inclusive animales superioreso por causas nobiológicas como el fuego, desgastes mecánicos y acción de la intemperie.

Estos microorganismos para sobrevivir requieren de:

� Fuente de alimentación

� Humedad adecuada� Fuente de oxígeno

� Temperatura

� pH adecuado

11.1.1. Principales Causas de Degradación

Los agentes biológicos atacan a la madera porque para ellos se

constituye en su fuente de alimentoo una vía para conseguir el mismo,

no todas las maderas se comportan en forma similar frente a

estosagentes, algunas especies producen materiales llamadosextractivos que le confieren cierto nivel deresistencia frente a hongos einsectos, son aceites esenciales, resinas y taninos, compuestos

fenólicos,extractivos que se acumulan en el duramen y que no se

presenta en la albura; porquela albura almacena azúcares y almidones

que son apetecidos por ciertos hongos e insectos xilófagos,enconsecuencia la albura es susceptible al ataque de estos agentes.

Los mecanismos de aplicación y la acción de diferentes preservantes,no podrían ser plenamenteentendidos sin un conocimiento básico delos procesos de deterioro en la madera.

Las bacterias no constituyen un peligro importante en la destrucciónde la madera; sin embargo seha comprobado que existen relacionescon los ascomicetes que causan cierto tipo de pudrición omancha. El

bacilluspolymixa es la bacteria capaz de atacar a la madera sumergidaen el agua dulce,pero esta degradación es poco significativa.

Los insectos se constituyen también en los principales agentes capaces

de atacar a la madera. Entreellos tenemos: a los coleópteros(escarabajos), que con las termitas o comegenes hormigas y

avispascarpinteras obligan a tomar medidas de protección. Los

perforadores marinos atacan todo tipo demadera que se encuentra

sumergida en agua de mar

11.2 . PRESERVANTES DE LA MADERA

La industria de la preservación de maderas, ha descubierto numerosas

sustancias tóxicas, queaplicadas racional y convenientemente, protegen lamadera de sus enemigos naturales.




DE MADERA I P


Estos compuestos químicos puros o mezclados, varían ampliamente ennaturaleza, costo yeficacia; aspectos que están directamente relacionados

con el uso al que se va destinar la madera.

11.2 .1. Características que Debe Reunir un Preservante

Un preservante debe reunir ciertas características:

� Toxicidad, es fundamental para poder controlar o anular la actividad de los agentesbiológicos que afectan a la madera.

� Para que una sustancia o producto químico ejerza su acción en forma

prolongada debe sersoluble en los líquidos celulares de los agentes xilófagos. Existen casos como el de lacreosota y pentaclorofenol que

son insolubles en agua, pero son suficientementesolubles en la

fisiología de los insectos, hongos, produciendo en ellos su muerte.

La toxicidad del producto esta dada por la menor cantidad de productoquímico activo.� Penetrabilidad para alcanzar efectividad en este sentido es necesario

contar confactores como el de contenido de humedad, porosidad de la

madera y el grado deviscosidad del producto químico. En algunos casos

las substancias químicas reaccionancon la madera produciendo precipitados insolubles que disminuyen o impiden lapenetración del

preservante.� Algunas maderas por su naturaleza tienen alto peso específico o baja

porosidad y a veces susconductos se hallan taponados por gomas o

resinas lo cual hace impermeable y enconsecuencia difícil la tarea deimpregnar.

� No corrosivos, un buen preservador no debe ser corrosivo para los

metales como seralambres, clavos pernos y equipos

� Permanencia, para que el preservante ofrezca a la madera una

garantía de permanenciadebe poseer componentes tóxicos que puedan

fijarse en forma permanente, sinproducir soluciones químicas, y queconserven sus características y no se alteren porlixiviación,

volatilización o por cambios químicos.

� Inocuidad, todo preservante debe ser seguro de manipular, no deben

exigir del hombrey animales domésticos otros cuidados que losrequeridos por los productos químicosconvenientes y cuando este

presenta riesgo especial se lo debe clasificar comopeligroso.� No combustibles, las sustancias químicas tóxicas o preservantes no

deben aumentar elpoder de combustión de la madera tratada. Debe

tomarse nota de que el riesgo esmenor cuando la madera se trata con productos hidrosolubles y que con losoleosolubles que están expuestos




DE MADERA I P


por la eliminación de su exudado son mayores losriesgos a lainflamabilidad.

� El preservante no debe ofrecer dificultad para su incorporación a la

madera y permitir buenosacabados en el material.

� No fitotóxicos, cuando la madera tratada será utilizada en ciertoscultivos agrícolas,debe tomarse el cuidado de que el producto químico

no contamine los productosalimenticios.

� Económicos y accesibles, los costos de los preservantes influyen sobre el valor final dela madera tratada, con un costo que pueda impedir que

ella compita, con otras sintratamiento o con materiales capaces de

sustituirla.

11.2 .2 . Clasificación de los Preservantes

Se tiene diversas formas de clasificar a los preservantes indicaremos aesta por su origen o uso.

11.2 .2 .1. CREOSOTAS

· Creosota ordinaria

· Creosota líquida

· Mezclas de creosota

11.2 .2 .2 . PRODUCTOS ORGANICOS (oleosolubles)

· Naftenatos

· Pentaclorofenol

· Pentaclorofenato de sodio (soluble en agua)

· Oxido tributilestannico

· Quinolinolato de cobre

11.2 .2 .3 . PRODUCTOS INORGANICOS ( hidrosolubles)

· Sales múltiples

Arsénico cobre - Amoniacales (A.C.A.)Cupro-Cromo-Arsenicales (C.C.A.)

Cupro-Cromo-Bóricas (C.C.B.)· Compuestos de boro

· Otros compuestos hidrosolubles

Según las norma americanas AWPA, la creosota se obtiene de ladestilación de alquitrán dehulla, producido por carbonización a

temperatura elevada de la hulla bituminosa; es una




DE MADERA I P


mezclaextraordinariamente compleja que contiene sustanciasneutras, ácidas y alcalinas, las separaciónindustrial de los

componentes de alquitrán se hacen por medios químicos, entre

estas sustanciastenemos a los hidrocarburos aromáticos que

componen el grupo mayoritario (80-90 %), otros comoelantraceno, naftaleno, benceno xileno; la fracción ácida que es

5 % de la creosota total constituida porfenoles

creosolesxilenoles y naftoles de alto poder fungicida einsecticida, finalmente la fracción básicatambién el 5 % de la

creosota, constituida por peridinas, quinolinas y acridinas.

Las características de la creosota son: insoluble en el agua, dealta toxicidad contra hongos einsectos, de buena permanencia,

no tiene acción corrosiva con los metales, de olor fuerte y

penetrante,no aconsejable para interiores de viviendas, no

puede ser la madera pintada ni barnizada, lamaderaimpregnada queda muy sucia y produce irritación en la piel, debido a su compleja composición, es muydifícil trabajar

con un producto homogéneo.

También la creosota debe reunir ciertas exigencias y normas

que se hacen necesarias no solopara tener seguridad detrabajar sino como un material lo más uniforme posible con un

máximo fijadode residuo de coke (2%) que corresponde al residuo que normalmente se encuentra en la creosotapura.En este grupo se encuentra una variedad de sustancias que se

ha ido desarrollandorecientemente, tomando en cuenta que sucaracterística principal de ser solubles en solventesoleososderivados del petróleo, la eficiencia de estos productos

químicos puede variar en función a lasconcentraciones y solventes. Entre los principales preservantes figuran los

naftenatos, elpentaclorofenol, el óxido tributilestannoso y el

quinolinolato de cobre.

11.2 .2 .4 . Naftenatos

Son sustancias provenientes de la combinación de ácidosnaftenicos obtenido comosubproductos en la refinación de

petróleo y sales de elementos metálicos como el cobre y el zinclaformula de este ácido naftenico es: C11 H2O O2



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEH

ADERAPRESERVADOS

DE H ADERA FIUPL


Los na ftonatos son compuestos cerosos o gomosos no cr ist alinos

y solubles en aceit e. E lna ftonato de cobr e es el más gener alizad o

en la pr eserv ación de mader as , de col or v er de oscuro y ol or desa gr adable , de gr an to xicidad par a hon gos par a su

pr epar ación y aplicación se ut iliza soluciones al5 %, d onde el

cobr e met álico se encuentr a al 0.5 %, la mader a tr at ada con

est a sust ancia no es f ácil depint ar pues el col or v er de oscuro

exuda a tr av és de la pint ur a. También se ha exper iment ad o con el na ft enato de zinc que es

casi incol oro y menos tó xico,como con na ft enato de mer cur io y hierro que no son e f icaces par a el tr at amiento de la mader a.

11 .2.2.5 . P e I P Q c R

S T S

U

e I S

R

E l pent acl orof enol es un compuesto químico cr ist alino for mad o

por r eacción de cl oro sobr e el f enol su fór mula C 6Cl5 OH su

estr uct ur a es:

Se l o f abr icó en escala industr ial en E.E.U .U . a part ir de 1936

con el nombr e abr ev iad o deP E NTA , es el más tó xico y emplead o

dentro de l os pr eserv ant es orgánicos oleosolubles , r esul t a

e f icazpar a hon gos e insectos pero ine f icaz contr a l os perfor ad or es mar inos.Par a su empleo como pr eserv ad or, se

disuel v e en aceit e y su aplicación puede ser inmediat a y cont iene

el 5 %, de producto act ivo, el pent a como subst ancia química es

un producto escamosogr anulad o de col or par duzco insoluble en

a gua. Su punto de solidi f icación es de 17 4 ºC como mínimo y lamáxima cant idad de insolubles en álcali es de 1%, es

li ger ament e ácid o y r eacciona con l os álcalis f uert es de sodio y



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEV

ADERAPRESERVADOS

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pot asio par a for mar sales solubles en a gua; se ut iliza par acombat ir a la mancha azulde la mader a , puede ser descompuesto por l os a gent es o xidant es f uert es , como el ácid o

ní tr ico, con el que for ma el t etr acl oro - quinona o cl or amet il .

La AW PA est ablece en sus nor mas t écnicas l os pasos a se guir mediant e t ablas y f actor es decorr ección par a l os aceit es y t emper at ur as ut ilizadas. E s irr it ant e a la piel y las mucosas. E ntr e laspr incipales car act er íst icas del pent a como producto

pr eserv ant e se encuentr a , su baja volat ilidad y gr anest abilidad

química.

11 .2.2.6 . Ox W X Y Tri b ` a ilEstannoso

E s un producto de al to poder f un gicida e insect icida y se f ija

bien en la mader a , es incol oro einsoluble en a gua y es soluble enla ma yor ía de l os sol v ent e orgánicos , su for mula:

E st e pr eserv ant e t iene una a f inidad nat ur al por l os mat er iales

celul ósicos , por l o que controlamu y bien a l os hon gos que son

causant es de la pud r ición par da en la mader a; pr esent a la

car act er íst icade no ser f ácilment e lixiv iable.

11 .2.2.7. Qb inolinolato

c

d e C obr e

E s un producto de col or li ger ament e amar illento, se disuel v e en

sol v ent es li geros , además de laprot ección contr a hon gos t iene

buena f ijación en la mader a , y se r ecomienda su ut ilización en

mader aque t iene cont acto con productos aliment icios , no es

irr it able a la piel , su for mula química es:



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEd

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DE d ADERA FIUPL


11 .2.2.8. P roduc tos I norgáni c os

A est e gr upo corr esponde una ser ie de sust ancias o mezclas

químicas que se emplean ut ilizand oel a gua como sol v ent e , t ienen gr an poder f un gicida e insect icida , son buenos f ijad or es ,

r educen la acidez y el e f ecto corrosivo, no son f itotó xicos , car ecen de ol or y no son in f lamables , al gunos pr eserv ant es

deest e gr upo son al t ament e f ijad os en la mader a , siend o mu y r esist ent es a la lixiv iación , per mit en un buenacabad o en la

mader a. La desv ent aja es que , hinchan a la mader a r ecién

impr e gnada y obli ga enal gunos casos a secar nuev ament e a las

piezas cort adas a una t emper at ur a máxima de 60 ºC , porque

secorr e el r ies go de la descomposición del pr eserv ant e (sul f ato

de cobr e) (Balant M . T oussaint A. 1987 ).

11 .2.2.9. S ulfato d e C obr e

E st e pr eserv ant e ha sid o ut ilizad o en tr at amientos de post es

par a alambr ad o y como sost én delas espaldar es de v iñas. U t ilizad o desde el año 1767 en F r ancia y pat ent ad o por M . BOUCH ERI E,t iene un gr an poder f un gicida y costo r educid o, las

desv ent ajas son: es corrosivo al acero, y per manecesoluble

dentro de la mader a , por l o que es pro penso a ser eliminad o, por lixiv iación , dur ant e su puest aen serv icio, disminu y end o sus

pro piedades de prot ección , su d osi f icación corr ient e es al 5 %

deconcentr ación en a gua y l os tr at amientos r ecomendad os sonel de ascensión y Boucher ie con susmodi f icaciones (Tuset 1979 ).E ntr e las pr incipales sales múl t iples ut ilizadas t enemos:

11 .2.2.10 . Arseni c o - C obr e - Amoniac al e s ( A .C . A .)

E st á for mada por cobr e en for ma de o xid o cúpr ico CuO y ar sénico en for ma de o xid oar sénico, deben ser disuel tos en



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEe

ADERAPRESERVADOS

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amoniaco, a las d os o tr es semanas de tr at ada la mader a , se

ev apor a elamoníaco que solubiliza a la mat er ia act iv a en a gua

y l os pr ecipit ad os de cobr e y ar sénico se f ijande f init iv ament e en

la mader a , est as sales son e f icaces contr a hon gos e insectos

cuand o est án encont acto con el suel o y su uso ha sid o of icializad o por la AW PA mediant e nor ma P5 83

11 .2.2.11 . Sal e s C upro

E st e pr eserv ant e es una mezcla de l os ó xid os de cromo y ar sénico, la r eacción química queper mit e la f ijación en la

mader a es compleja , en t é r minos gener ales l os ó xid os met álicos , son r educid ospor l os azucar es de la mader a , par a for mar pr ecipit ad os insolubles y no lixiv iables , l os pr ecipit ad osCCA se

f ijan per manent ement e a la mader a , no son volát iles ni seev apor an. S on mu y e f icaces en laprot ección de mader a , en

cont acto dir ecto con el suel o y baj o las condiciones más

des f avor ables comoel a gua de mar.La asociación de nor mas AW PA en uno de sus capí t ul os P5-83

r econoce tr es t ipos dist intosde sales CCA t ipo A , B y C con sus

car act er íst icas si guient es:

11 .2.2.12. Sal e s C upro - C romo - B ori c as ( CC B )

Los component es act ivos de las sales CCB , combinan la acción

f un gicida del cobr e con elinsect icida del boro y con el poder de

f ijación del cromo par a ev it ar la lixiv iación. E s un pr eserv ant e insect icida y f un gicida par a la aplicación de

árboles r ecién apead os ,ad quier en una col or ación v er d osa , puede ser pint ada , de f ácil manipulación , no despiden ol or es

niv apor es irr it ant es , ut ilizadas par a la constr ucción r ur al , post aje , se ut iliza concentr aciones no menor al5 % y la mader aque est á en cont acto dir ecto con el suel o r equier e como mínimo

de r et ención de 12 f g.g

cm3 , la f ijación de est as sales en la

mader a es mu y lent a , y cuand o es tr at ada con est a sal

ser ecomienda dejar secar por l o menos de 6 a 8 semanas ant es




DE MADERA I P


de usar. Estas sales han sido patentadaspor el Dr. Karl H.Wolmann en Alemania (1913 ) y según Richradson (1978) los

componentes activosde estas sales son los siguientes:

Cobre en forma de óxido cúprico 10.8%

Cromo en forma de óxido crómico 26.4%Boro en forma de ácido bórico 25 .5 %

11.2 .2 .13 .Compuestos de Boro

Los compuestos de boro no tiñen a la madera, son tóxicos para

los insectos y hongos, estosproductos fueron utilizados como producto retardadores de la acción del fuego, pero, luego se

pudoevidenciar que tenían acción efectiva contra los

degradadores de madera (insectos ).

A partir de entonces se intensificaron las investigaciones seintensifiquen para reconocer a estosproductos como preservantes, con mucho cuidado la madera tratada con

componentes de boro seutilizan en lugares secos y en interiores

para evitar que el producto químico no se lixivie por la

humedad.También estos compuestos de boro son algo corrosivos, por eso

deben mezclarse conequivalentes de oxido bórico o bórax paracontrarrestar su efecto negativo.

11.2 .2 .14 .Otros Compuestos H idrosolubles

Existe en el mercado internacional una cantidad de compuestos

hidrosolubles para proteger lamadera, aunque en muchassituaciones su uso es restringido y se los compara con las sales

CCA.

Se tiene por ejemplo sales que combinan la acción del cobre y cromo con la de flúor o elfósforo y sales cromo - zinc - cloro y

flúor - cromo - arsénico - fenol.

11.3 . PREPARACION DE LA MADERA ANTES DE SU PRESERVACION

La madera antes de ser sometida al tratamiento de presión u otros procesos debe tener ciertapreparación.

11.3.1. Descortezado .- La presencia de corteza en la troza impide un buen

proceso deimpregnación y para facilitar el mismo es necesario realizar el descortezado y evitar quelos preservantes se impermeabilicen. La




DE MADERA I P


corteza se elimina en forma manual utilizandoutensilios manuales y sencillos o en forma mecánica con maquinas fabricadas para estefin.

11.3.2. H umedad de la madera .- En la mayoría de los métodos de

impregnación, la presenciade cantidad de agua libre en las cavidades

de las células puede dificultar o impedir laentrada del preservante enla madera. En el tratamiento de vacío - presión, es necesariotener un

contenido de humedad menor a 28% (valor considerado como el punto

desaturación de la fibra) (Tuset 1979).11.3.3. Dimensionamiento .- Es necesario hacer el acondicionamiento de la

madera parafacilitar la penetración del preservante y tiene que

realizar los despuntes, cortes,cepillado o algún tipo de perforación,antes de someter a la pieza al proceso deimpregnación.

11.4 . METODOS DE TRATAMIENTO DE LA MADERA

La preservación consiste básicamente en incorporar a la madera lassubstancias químicasadecuadas para controlar el alimento de los agentes

biológicos y/o degradantes, prolongando de estamanera la duración de

este material.

El método o proceso de aplicación que se tenga con el preservante tienemucha importancia enel resultado del tratamiento. Para el éxito de la

preservación, es necesario que la madera contenga unacantidad adecuadade preservante para el uso que se le desea dar. Sin embargo es necesarioresaltarque hasta la fecha no se ha logrado idear un método práctico para

preservar que se garantice lapenetración profunda y uniforme en todas lasespecies y a un costo razonable.Los tratamientos se agrupan en dos categorías, en profilácticos y de

preservación. Los métodosprofilácticos conservan la calidad de la madera por un tiempo relativamente corto antes de serprocesadas, aserradas, y

secadas.

Entre los métodos de preservación que protegen la madera a largo plazo setienen los siguientesprocesos:

a) Procesos sin presión

b) Procesos a presión

c) Procesos especialesMétodos de tratamiento sin presión

· Brochado· Pulverización

· Inmersión en frío

· Inmersión instantánea· Inmersión en caliente

· Ascensión simple




DE MADERA I P


· Ascensión doble· Baño caliente frío

11.4 .1. Broc heado y Pulverizado

Son métodos sencillos en los que se aplican sustancias tóxicas a lamadera ya instalada o apuesta en servicio y utilizada en

construcciones, se logran penetraciones pequeñas y los productos

másutilizados son los oleosolubles, es necesario aplicar dos a tres veces para cubrir totalmente la superficie,al manipular el producto para

proteger la madera se debe tener mucho cuidado.

11.4 .2 . InmersiónEn este método se presentan dos modalidades:

a) Utilización de preservadores oleosolubles y oleosos.

b) Empleo de preservadores hidrosolublesEn ambos casos el método, consiste en sumergir las piezas de maderaen un recipienteapropiado, de modo que puedan quedar las piezas

totalmente cubiertas con el producto o substanciaquímica.

11.4 .3 . Inmersión InstantáneaEste método también consiste, en sumergir a la madera en estado

verde en un recipiente quecontiene la solución preservantehidrosoluble, luego de este proceso, es necesario colocar a las

piezastratadas una cubierta de plástico u otro material para evitar la

evaporación y permitir que el preservantese difunda dentro de lamadera. El tiempo está relacionado con el tamaño de la pieza, laretención delpreservante en la superficie de la madera mejorará si

dicha superficie no ha sido cepillada, la difusióndel preservante estarásujeto a varios factores: espesor, contenido de humedad, peso especifico

de lamadera, concentración de la solución, tiempo y coeficiente de

difusión.Generalmente se utilizan mezclas químicas de bórax y ácido bórico, a

concentraciones de 20-30 % y se logra una mayor cantidad de

radicales activos, proporcionando una mayor efectividad en

laprotección de la madera.Es necesario tomar ciertas precauciones,como el de no cepillar las superficies tratadas, utilizarmaderas menos

densas.

11.4 .4 . Inmersión Caliente

Generalmente este proceso se efectúa en maderas que se utilizarán para la construcción yconsiste en sumergir las piezas dentro de un

tanque conteniendo una solución caliente de compuestos deboro con




DE MADERA I P


una concentración de 3 a 6% de equivalente en ácido bórico, durantela inmersión, elpreservante se difunde dentro de la madera, el tiempo

de inmersión varía de acuerdo a factores comoconcentración de la

solución y dimensión de las piezas.

11.4 .5 . Ascensión SimpleEs un método que consiste en colocar postes con extremos gruesos

dentro de un tanqueconteniendo solución de una sal o una mezcla de

sales hi0drosolubles, para la realización de untratamiento correcto, esnecesario que el contenido de humedad sea alto, el reactivo asciende

porcapilaridad favorecida por la evaporación del agua de la madera.

La duración del tratamiento varía en función a la temperatura,dimensiones y densidad. Paralograr un tratamiento efectivo debe

estimarse de 5 a 10 días y el proceso es de bajo costo y un mínimode

requerimiento de equipos necesarios. La protección es muy limitada en

la madera, no es uniforme eltratamiento, las condiciones no son fácilmente contables, algunos preservantes tienen propiedad deserlixiviables y disminuyen el tiempo de eficiencia del tratamiento.

11.4 .6 . Ascensión Doble

Este tratamiento es similar al anterior con la diferencia de que el proceso se repite dos vecescambiando de preservante, se utiliza

madera verde descortezada. La eficiencia de este métodoestárelacionada con las sustancias químicas empleadas y se puedeobtener una buena protección.

11.4 .7 . Procesos a PresiónEste tipo de procesos permiten regular las condiciones del tratamiento

y es posible variar lapenetración y retención del producto parasatisfacer las exigencias de la utilización de la madera.

Son instalaciones costosas, el equipo de impregnación donde se

requiere una gran producciónque justifique la inversión realizada, pero a la vez son métodosque proporcionan una protección a

lamadera. Entre los tratamientos con presión en autoclave se destacan

los siguientes:

� Bethell � Rueping

� Lowry

11.4 .8 . Proceso de Bet hell o Célula Llena

Este proceso, es el más conocido y empleado en la industria de laimpregnación, patentado en1838 por John Bethell, permite inyectar a

la madera la mayor cantidad de solución preservante en lazona




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tratada. La madera debe presentar ciertas características, como ser contenido de humedad de 25 - 28%, libre de corteza, tener buena

terminación cubicada y pesada.

Se inicia el proceso cuando la madera es introducida al autoclave con

un vacío de 0.60 kg./cm2para la eliminación del aire contenido en lamadera y en el cilindro, por un tiempo de 15 a 20 minutosde acuerdo

a la especie. Seguidamente la admisión de la solución hasta llenar

completamente el cilindro.Luego se aplica presión (del orden de 8 a 14 kg./cm2) cuya duración

depende de la especie atratar. Se va midiendo la cantidad de

preservante que penetra, manteniendo una presión constantehasta laretención deseada. Terminada la impregnación, se devuelve la

solución al tanque dealmacenamiento. Finalmente la aplicación de un

período de vacío para la recuperación del exceso depreservante.

11.4 .9 . Proceso RuepingGeneralmente este proceso es empleado para soluciones oleosolubles,

tiene comocaracterística principal la aplicación de una presión

preliminar de aire a la madera antes de inyectar elpreservante

caliente oleosoluble, esta presión inicial suele ser de 4-5 kg./cm2,llenando el autoclave conproducto químico, de manera que el aire

inyectado quede aprisionado en la madera.La penetración del producto es mediante la aplicación de una presiónmayor, hasta obtener laabsorción deseada comprimiendo aún más el

aire que había quedado en la madera. Finalmente sedisminuye la presión; se vacía el autoclave y se somete la carga a un vacío final.

11.4.10. PROCESO RUEPING MEJORADO Las modificaciones que han sido realizadas en este proceso consisten

en el calentamientorápido de la madera a una temperatura de 100º C.

, manteniéndose por un período de 2 horas a unapresión de 4 bar. El proceso doble se inicia una vez garantizado el calentamiento

completo de la cargade madera.

Cuando se disminuye la presión, se expande el aire comprimido en la

madera y expulsa unacantidad considerable de preservante. Tambiénse conoce con el nombre de proceso de célula vacía

11.4 .11. Proceso Lowry o Célula VacíaEste proceso también es denominado de célula vacía aligual que el

Rueping, sus absorciones son relativamentebajas, son muy útiles para preservar madera permeables,no se hace presión inicial con el

método Bethell, sino queuna vez colocada la madera en el cilindro de




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tratamiento, se llena con la solución a presión atmosférica,se eleva la presión a 10 -12 kg./cm2 manteniendo a cierto tiempo, luego se

bombea el preservante altanque de almacenamiento y se hace el

vacío final, para luego recuperar el exceso de líquido y secar

lasuperficie de la madera.

12 . CONTROL DE CALIDAD DE LA MADERA TRATADA

El eficaz control de calidad determinará el éxito en la preservación y garantizará una

larga vidaútil de la madera tratada.

La calidad es el grado de ciertos requisitos que debe cumplir el tratamiento a uncostorazonable. El control de calidad comprende todas las actividades que se puedan

realizar para obtenerun producto económico y útil para satisfacer los requerimientos

del consumidor.

Para el cumplimiento de los requisitos de calidad, se debe contar con un personal que puedadesarrollar pruebas de calidad y demás detalles necesarios.· Control de calidad de la materia prima

· Control de calidad del proceso

· Certificado de calidad

Para poder aplicar el tratamiento, se debe hacer una inspección del material comoser especie,dimensiones, presencia de nudos, rajaduras, ataque de hongos e insectos,

de acuerdo a normas depreservación, se observará también el corte, el diámetro, perforaciones cortes y marcas. El contenidode humedad debe ser el más apropiado para poder alcanzar el porcentaje adecuado de protección .

Respecto al control del proceso de preservación se verificará ciertos aspectosrelativos alpoder activo, las características del tratamiento y los resultadosobtenidos.

Para tener un control de calidad de las sales utilizadas se determinará ladensidad,concentración, composición química observando la solución en cada carga;

con una inspección deacuerdo a las normas de la AMERICAN WOOD PRESERVERS

ASOCIATION (AWPA) queestablece la frecuencia de análisis mínimos de los preservantes.

13 . Determinación de la Penetración

La penetración es la profundidad de la capa teórica con que se protege a la

madera.La industria de la preservación de maderas establece requisitos mínimos y especificaciones que debencumplir. La sustancia o producto utilizado puededeterminarse con reactivos de contacto con la maderatratada, revelando la

presencia o grado de penetración de los distintos preservadores y examinarinmediatamente la penetración y distribución.



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEh

ADERAPRESERVADOS

DE h ADERA FIUPL


Lo más r ecomendable es tr abajar con el barr eno, el cual per mit e la obt ención de

t ar u gos quecon for mar ían la muestr a par a el análisis de penetr ación.La toma de

muestr a se r ealiza en el plano l on git udinal y en dir ección r adial , exist en

di f icul t adespar a la observ ación en aquell os pr eserv ant es que cambian el col or de

la mader a tr at ada , sin embargo par a l os que dejan la mader a del mismo col or, ser equier e la ut ilización de l os mé tod os cal or ímetrosapro piad os par a cada caso.

Ti pos d e P enetrac ión en la M ad era



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEi

ADERAPRESERVADOS

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14 . Det er minac ión d e la Ret enc ión

Par a obt ener la r et ención r eal del pr eserv ant e se aplican mé tod os químicos

cuant it at ivos. a) P or pe so ; el procedimiento consist e en pesar piezas de mader a ant es y después del tr at amientodet er minánd ose por di f er encia , la cant idad del

pr eserv ant e absorbid o por las mismas.Div idiend o el v al or de la absor ción tot al

por el número de piezas se obt iene el promedio deabsor ción.

d onde:

SAn p = Absor ción net a promedio de la carga de mader a en K g.

p

pieza. An = Sumator ia de las absor ciones. n = Número de piezas.

15 . DUR ABILID AD N ATUR AL

Los compuestos orgánicos que se encuentr an pr esent es dentro de la mader a:

como ser lacelul osa , li gnina , que ciertos organismos son capaces de de gr adar de

acuer d o a sus exi genciasbiol ógicas especí f icas.La dur abilidad nat ur al , pro piedad de la mader a de r esist ir en ma yor omenor

gr ad o el at aque del os a gent es de destr ucción en condiciones nat ur ales de uso. E l gr ad o de dur abilidad de una pieza demader a v ar ía en f unción de las especies

leñosas. Fisiol ógicament e la al bur a car ece de est a pro piedad , por el contr ar io el

dur amen es más r esist ent e , después de largos per í od os de exposición , esto se debe

aque dur ant e el proceso nor mal de cr ecimiento del árbol , las células del dur amen

se li gni f ican y en suscav idades se deposit an sust ancias tó xicas que limit an o

impiden el at aque de organismos de gr adant es.



CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DEq

ADERAPRESERVADOS

DE q ADERA FIUPL


La dur abilidad nat ur al depende t ambién de las condiciones de ut ilización , por ejempl o lamader a ser á más suscept ible a ser at acada en condiciones cálidas y húmedas , que en climas fr í os y secos , la posibilidad de at aque ser á ma yor si ést ase encuentr a en cont acto dir ecto con el suel o.

E xist en ciert as especies que t ienen buena dur abilidad nat ur al debid o a ciertosconst it u y ent escomo l os f enoles en ma yor por cent aje , antocianinas , anto xant inas , ácid o hid ro xibenz olico, glucócid os yotros que hast a hace mu y poco se l os

llamaba t aninos y que act ualment e r eciben el nombr e depoli f enoles. Los

poli f enoles son compuestos que t ienen más de un gr upo o xid r il o ( OH-) en su

anill obenz oico. Los pr incipales poli f enoles tó xicos par a l os hon gos e insectos , consider ad os

como pr eserv ad or es nat ur ales de la mader a son l os si guient es :

La nat ur aleza y la cant idad de l os ex tr act ivos del t ejid o leñoso son mu y v ar iables

entr e lasespecies dur ables , al gunas v eces la dur abilidad es debida a la to xicidad

par a l os hon gos de l oscompuestos que se solubilizan en el alcohol - benceno,

otr as en cambio se deben a l os solubles en a guacalient e.

16 . ¿Es Real ment e un M at erial I nse guro? .Uno de l os pr ejuicios más comunes t iene

que v er con la r esist encia del mat er ial fr ent e al f ue go, desconociend o que ést e , si

bien es combust ible , t ambién es mal conductor de cal or. "La mader a empieza a

ar der en su per i f er ia , se v uel v e carbón y ést e act úa como aislant e t é r mico

fr enand o la combust ión y per mit iend o que el mat er ial int er no per manezca

int acto, l o que no ocurr e con el acero que al calent ar se pier de r i gidez y colapsa" . Una se gunda sombr a que se ex t iende sobr e la mader a como mat er ial estr uct ur al , es el pr ejuicio con r especto a la humedad , y fr ent e a ella son claros l os

mecanismos de se gur idad: ? C onstr uir r elat iv ament e elev ad o del suel o de maner a

que las bases per manezcan aisladas de plant as y z onas pastosas. U t ilizar barr er as

como t elas as f ál t icas , poliet ileno, entr e la mader a y l os cimientos , ésto gar ant iza

gr an imper meabilidad . P or ejempl o, la mader a t iene un comport amiento

excepcional en z onas sísmicas , pues absorbe mej or las f uer zas dinámicas de l os

t embl or es dada su f lexibilidad , elast icidad y poco peso. De hecho, una estr uct ur ade mader a puede ser 5 v eces más liv iana que una en concr eto, l o que r educe la

iner cia ev it and o la aceler ación de la estr uct ur a y su colapso. P or otro lad o, la




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madera también actúa como material aislante del frío o calor, ya que conducemal la temperatura; 1 centímetro de espesor en madera trabaja igual que 4

centímetros de arcilla o ladrillo o bien como 10 de concreto.

17. LA MADERA UNA SOLUCIÓN H ACIA EL PROXIMO SIGLO

Se ha concluido que en 20 años se requerirán un total de 2 5 millones de viviendas

en México. Es que más gente vive hoy que toda la gente que ha vivido jamás, y para dar a todos una vivienda habrá que construir más viviendas que las que se

hayan construido en todos los tiempos. ¿Qué esperanza nos pueden dar los

programas actuales de al vivienda? .La política que favorece el caos en el crecimiento de las zonas urbanas y que

promueve el lote encajonado, el pavimento desde una casa hasta la casa deenfrente y la construcción de un edificio que empieza en una orilla de la ciudad y

acaba en la otra; nos está acabando, causándonos sordera, neurosis bronquiales,oculares e intestinales fatales. Creo que es el resultado de nuestra no

participación en las decisiones del gobierno. Nos ha quitado en forma permanenteuna situación ecológica aceptable. Estamos en el camino de la histeria colectiva y

la extinción y en medio de una población de ratas, cucarachas y moscos jamás

igualado.La mala distribución de la vivienda y la mala planeación de los centros de

población se remonta a todo el control económico y político que afecta a al

sociedad. Necesitamos encontrar una forma más democrática de promover productos de interés social y ver lo indispensable primero. Si no se puede dar una

vivienda a todos, entonces por qué no vender un lote con servicios para satisfacer

la demanda de muchísima más gente Con una oferta de lotes urbanizados, habrá

una posibilidad enorme para muchos de construir sus casas, ya sea dentro de un

programa de autoconstrucción o bien comprando una construcción prefabricadao mandándola hacer a un profesionista.

Si hemos de usar materiales modulados aptos para la auto-construcción o la

prefabricación, ningún sistema se presta favorablemente a construirse sobre los

linderos del lote por permeabilidad de juntas que no podrán sellar adecuadamente y por que se impone las medidas del lote a la eficiencia y

optimización de los componentes. Los sistemas de prefabricados conocidosrequieren de la separación de casas, aunque esto implica frentes más generosos y aparentemente tantio más agua por casa.

El frente más amplio va en contra de la imposición en México de ofrecer el loteencajonado para lograr un alto rendimiento comercial; el problema está en que

no cabe ni un limón y con los pavimentos de cochera y patio de servicio, el área

construida llega a ser de 88% y como difícilmente sobrevive algo verde en el árearestante, con el tiempo el área construida llega al 100%. El resultado siempre es

la destrucción ecológica del lugar: inundaciones y superficies duras que reflejan




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ruido y que perjudica a todo lo que hay sobre la faz de la tierra y que deteriora lasalud física y mental del habitante humano. Los ghetos, los estamos creando hoy

en día y parece que es lo único que somos capaces de producir, pienso que para

ser productivo, trabajar con eficiencia, convivir sanamente, ser optimista y tener

posibilidades de ser creativo, la gente necesita nutrirse y vivir higiénicamente concierta tranquilidad y privacía.

Tal vez valdrá la pena antes de diseñar el próximo ghetto, efectuar una

investigación para averiguar qué características tendrá la vivienda y comunidad que hará más productiva a la gente sin duda encontraríamos que, aparte de agua

luz, se requiera la privacia que proyecta lotes de 20 metros de frente con jardines

y árboles y tal vez encontraríamos que para lograr una meta práctica no serequiera de guarniciones, banquetas y pavimentos de asfalto, pero si la seguridad

que podrá ofrecer el trazo de conjuntos en forma tal de facilitar la vigilancia y

dificultar la intromisión en sellos de delincuentes y que necesita el hombre

productivo área recreativas y de convivencia. Un concepto así no esnecesariamente más caro que lo que se viene haciendo; en casos específicos,también hay ejemplos en lo que se puede hacer con poco dinero para urbanizar

aún para casas de lujo.

18. ¿POR QUÉ PREFABRICADO EN MADERA?

Porque un producto industrial debe poder producir eficientemente grandescantidades de elementos y componentes si se encuentra bien financiada y

programada, debe poder controlar mejor los procesos de obra y la calidad del

producto, debe poder casi eliminar los desperdicios que se presenten casi todas lasobras en un promedio del 10%, y debe poder usar los cimientos con rapidez. Los sistemas más prácticos para la vivienda

unifamiliar, utilicen elementos ligeros, fáciles del transportar y maniobrar sinequipo, y que generalmente utilicen recubrimientos fácilmente colocables,

impermeabilizantes prefabricados y accesorios estandarizados como: ventanas,

puertas y closets; por e1.- El empleo de la madera como componente estructural básico para casas es

común representa casi la totalidad de la morada humana. El país que no lo ocupa,

no produce suficiente vivienda para su población.

2.- La madera ha resultado ser un elemento estructural estupendo, es ligera, flexible, fortísima (recordemos que el concreto, antes de sostenerse por sí mismo,

normalmente fue sostenido por madera).3.- Normalmente la casa estructurada con madera pasa el 20% de la realizadacon materiales pesados, dando una seguridad contra sismos que la coloca, por

mucho, como la estructura mas popular del mundo. El producto es prácticamentea prueba de sismos. Con armaduras hechas con conectores en las uniones de tipo

«multiclavo» se logran entrepisos en bibliotecas y claros de techados de 40




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metros.4.- Las construcciones en madera se ejecutan con un ahorro considerable de

tiempo y mano de obra, porque la estrucura de madera tiene la función adicional

de servir de base para recibir recubrimientos colocables modulados que a la vez

encapsulan la estructura, protegiéndola de la humedad, los insectos y el fuego.Para constructores el ahorro de tiempo es importante y puede darles a ganar el

mismo dinero en la tercera parte del tiempo.

5 .- La estructura de madera ofrece el fácil ensamble de muros y techos deaislamientos térmicos, barreras de vapor, aislamientos acústicos y protección

contra el fue go, hasta lograr el resultado deseado en cualquier clima

por extremoso que éste sea, y para reducir el ruido dentro de una casa. Hay 4 materiales aislantes efectivosfabricados en el país, que pueden servir para cons-

trucciones ubicadas en las zonas de clima extremoso y son: colchoneta de fibra de

vidrio, lana mineral, espuma de poliuretano y pamacón, siendo el pamacón el

único aislamiento efectivo que además sirve como cubierta de techo. Los 4 materiales son ligeros, fáciles de transportar y colocar y son usados para lograr más calidad en una vivienda, como se puede apreciar por el confort que dan las

construcciones comunes en países desarrollados.

6.- Las normas actuales para las construcciones estructuradas con madera,

aplicadas en otros países, casi garantizan la eterna duración de este tipo deconstrucciones a base de un encapsulamiento efectivo con materiales incombusti-

ble que tenga de 3 / 4 de hora a 2 horas de resistencia al fuego directo, flashing,barreras de vapor, ventilación con tela de mosquitero y selladores usados encontacto con el concreto del piso, según el caso. Una de las dudas sobre el uso de

la madera es el conocimiento superficial que se tiene del comportamiento de lamisma ante el fuego. Se considera que se incendia fácilmente y se consume conrapidez.

Sin embargo, un estudio más cuidadoso revela que la madera conserva suintegridad estructural por más tiempo que otros materiales estructurales; por lo

cual, se diseña adecuadamente con madera, se pueden obtener construcciones

perfectamente seguras y con niveles de riesgo comparables a aquellas construidascon otros materiales considerados incombustibles.

Muchos materiales incombustibles tienen poca capacidad para resistir el fuego

como lo es la estructura de acero y el refuerzo de acero. Además, existen en el

mercado nacional retardantes al fuego para impregnar la madera expuesta o en zonas críticas como ductos. Hay que recordar que la madera se usa en chimeneas

precisamente por la lentitud con que se quema. En madera seca la carbonizaciónavanza a solo 6 mm.por minuto en secciones de 5 0 mm.y a 8 mm.por minuto parasecciones menores, conservándose la estabilidad mecánica en su interior. La

madera expuesta al fuego alcanza una temperatura de 800oC., en 30 minutos y no rebasa los 1000oC. La madera en dimensiones gruesas resulta ser de todos los

materiales utilizados en estructuras, la más resistente al fuego. El acero pierde el




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90% de su resistencia mecánica en 20 minutos a los 7 5 0oC. El aluminio se fundeen 5 minutos. Tengo conmigo unos reportes de investigación que demuestran

como se comporta una viga de madera contra una «I» de acero diseñada para las

mismas cargas que sufrió un colapso total a los 13 minutos, mientras la madera

casi no mostraba señales de deterioro.7.- Construir con estructura de madera ofrece muros interiores que pueden ser

removibles con cierta facilidad,ya que en general el muro perimetral es el de

carga. Esto abre la posibilidad de que sea una vivienda progresivacon la modalidad de poder construir el techo de la casa terminada con el muro

perimetral que normalmente es el único de carga - en un nivel o en dos niveles -

sin los muros interiores sin el entrepiso, sin la base del piso, sin las instalaciones y sin el recubrimiento en muros interiores y plafón. Todas las operaciones básicas

comoimpermeabilización y colocación de ventanas, puerta exterior y

recubrimiento exterior se hace una sola vez yno cada vez que se agrega una parte

más de casa. La casa se va terminando por dentro, con divisorios que se vannecesitando y se presta a que el constructor termine el «casco» y se auto-construye el adquirente sub-contrata lo

demás.

La construcción de componentes de madera es muy apreciada para el hombre que

hace su propia vivienda. El usar materiales de fácil manejo y corto aprendizaje,dignifica su tarea haciéndola más eficiente y reduciendo los trabajos de carga.

Usando materiales colocables puede reducir el mínimo los desperdicios, haciendomás limpia la obra se usan materiales secos que eliminan muchos tiemposmuertos de secado.

La madera es el material estructural más popular y más tradicional del orbe. Hay diseños estructurales sofisticados de armaduras de tipo tijera en iglesias queexisten hoy, construídas hace mil años.

La madera debe tener un interés fundamental en el desarrollo del país y hace pensar que debemos usarla para fines estructurales en la vivienda, por lo

siguiente:

1.- Hay zonas sísmicas en un 60% del país, y en la madera es fuerte, elástica y de poco peso.

2.- Puede dar soluciones permanentes y económicas.

3.- Si tenemos la alternativa de usar un recurso adicional, debemos de usarlo si

hemos de atender la demanda.4.- Es un recurso natural solamente comparable en riqueza con el petróleo y la

pesca y es renovable.5 .- El crecimiento anual según el inventario nacional forestal es de 44.3 millonesde metros cúbicos rollo, del cual se puede disponer anualmente sin perjudicar a

los bosques del país.6.- Es el material estructural que cuesta menos que muchas veces en energéticos

para habilitarlo para uso en la construcción




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7.- Es fuente de trabajo de campesinos8.- La técnica ya está desarrollada y no hay que comprar tecnología para poder

usarla.

¿Entonces por qué no se usa? ¡Pues sí se usa! Probablemente la mayoría de los

habitantes del país viven en viviendas estructuradas con madera, tal vez nodimensionada y no protegida, utilizada sin la técnica adecuada. Hace falta

hacerles llegar los materiales adecuados y enseñarles los aspectos tecnológicos

prácticos de la construcción estructurada con madera.

19. PROBLEMAS CON LA MADERA

Actualmente hay problemas para el uso de madera, muchos de ellos están

atendiéndose. No hay dimensiones estables, ni clasificaciones establecidas, ni

agencia para el control de calidad en aserraderos y madererías. Se manda

madera sin el secado debido, sin tratamiento por emersión después del corto y sinmarcar su clase. En la mayoría de las madererías se reclasifica la madera al antojo; no saben estibar, ni labrar la madera y muchas veces venden madera

infestada.

No hay estabilidad para el aserradero cuando contrata desmontar los ejidos, ni

financiamientos para el equipo que tiene que usar.Estamos buscando a través de C O M A C O, (Consejo Nacional de la Madera en la

Construcción, A.C.). Poder encontrar unos aserraderos dispuestos a atender el cliente industrial que construye estructuras permanentes de la madera, en dondesí podría hacer control efectivo y un precio justo. Tenemos que pugnar para que

éste recurso nacional, se maneja con más inteligencia.

20. PROBLEMAS CON EL CONSTRUCTOR

A raíz de una obsolencia acumulada de información, ha habido resistencia al

cambio de parte del constructor en general y también falta de confianza en sus

resultados en la prefabricación. No se entera a fondo de los sistemas constructivosque se mueven en el mundo y aparte le cuesta trabajo, tiempo y dinero aprender y

obtener experiencia. En la gran mayoría de los casos no es del cliente quien

rechaza un sistema, a menos de que fue aconsejado por algún Arquitecto o

Ingeniero en las mismas.El constructor que sí conoce lo suficiente para hablar sobre un sistema acreditado

convence con facilidad a un cliente, sobre todo cuando enseña realizaciones de él y revistas de aplicaciones del mismo sistema en otros paises que demuestra que la prefabricación no se trata de engendros antihumanos, monótonos y de mal gusto.

Los fabricantes de materiales prefabricados se enfrentan al problema de que losconstructores no tienen la práctica para utilizar los elementos que fabrican los

arquitectos muchas veces proyectan sin considerar la eficiencia de los materiales,




DE MADERA I P


medidas racionalizados con módulos y productos prefabricados existentes en el mercado, materiales regionales y climas diferentes. Los arquitectos habrán de

disciplinar su diseño para incorporar un mayor número de elementos

prefabricados y de sistemas industrializados. Los arquitectos necesitan pensar

más como un diseñador industrial especializado en Arquitectura capaz de crear soluciones funcionales y económicas con un contenido estético dentro de un

concepto urbanístico que considera un equilibrio ecológico para justificar lo que

ofrecen.También si formamos parte de las propuestas y las soluciones, podríamos influir

un reestructurar la industria de la construcción, proponiendo la construcción

misma como uno de los más fuertes motores para desarrollar la economía del país, en vez de estar en la patéticamente posición en que estamos frente a todo lo

que nos ha estado pasando desde que el encaje legal descapitalizó la industria.

21. Pendiente mínima de los tec hos

La superficie de los techos deberá tener una pendiente mínima de 3 por ciento

hacia las salidas del drenaje para evitar la acumulación de agua de lluvia.

Deberán revisarse periódicamente estas salidas para mantenerlas libres deobstrucciones.

22. Tolerancias

Las tolerancias en las dimensiones de la sección transversal de un miembro

deberán conformar con los requerimientos prescritos en la norma NMX-C-224-

ONNCCE Dimensiones de la madera aserrada para su uso en la construcción (ref. 3 ). Cuando se utilicen miembros de dimensiones distintas a las especificadas

en la norma, las dimensiones de la sección transversal de un miembro no serán

menores que las de proyecto en más de 3 por ciento.

23. Transporte y montaje

El ensamblaje de estructuras deberá llevarse a cabo en tal forma que no se produzcan esfuerzos excesivos en la madera no considerados en el diseño. Los

miembros torcidos o rajados más allá de los límites tolerados por las reglas de

clasificación deberán ser reemplazados. Los miembros que no ajustencorrectamente en las juntas deberán ser reemplazados. Los miembros dañados oaplastados localmente no deberán ser usados en la construcción.

Deberá evitarse sobrecargar, o someter a acciones no consideradas en el diseño a

los miembros estructurales, durante almacenamiento, transporte y montaje, y esta operación se hará de acuerdo con las recomendaciones del proyectista.




DE MADERA I P


24. RESISTENCIA AL FUEGO

24.1. Medidas de protección contra fuego

24.1.1. Agrupamiento y distancias mínimas en relación a protección

contra el fuego en viviendas de madera

Las especificaciones de diseño relacionadas con esta sección, deberán

tomar como base las indicaciones de la norma NMX-C-145 Agrupamiento y distancias mínimas en relación a protección contra el

fuego en viviendas de madera (ref. 12).

24.1.2. Determinación de la resistencia al fuego de los elementos

constructivos

La determinación de la resistencia al fuego de los muros y cubiertas

deberá hacerse de acuerdo con lo especificado en la norma NMX-C-307 Resistencia al fuego. Determinación (ref. 13 ).

24.1.3. Características de quemado superficial de los materiales deconstrucción

Las características de quemado superficial de los materiales utilizadoscomo recubrimiento se deberán determinar de acuerdo a lo indicado

en la norma NMX-C- 294 Determinación de las características del

quemado superficial de los materiales de construcción (ref. 14 ).

24.2. Diseño de elementos estructurales y ejecución de uniones 24.2.1. Diseño de elementos estructurales aislados

En el diseño de elementos aislados deberá proporcionarse una

resistencia mínima de 30 minutos a fuego, de acuerdo a lo especificado

en la norma NMX-C-307 Resistencia al fuego. Determinación (ref. 13 ), pudiendo emplearse métodos de tratamiento, recubrimientos, o

considerando la reducción de sección de las piezas.

24.2.2. Ejecución de uniones

Cuando se diseñe una estructura con juntas que transfieran momentos

o fuerzas concentradas importantes de un elemento a otro, se deberátener especial cuidado en el comportamiento de dichas juntas, ya que

como efecto de elevadas temperaturas, pueden presentarse

asentamientos o plastificación parcial o total de los elementos de uniónque causen redistribución de cargas.




DE MADERA I P


25 . CONCLUSIONES

Tenemos mucho que hacer para desarrollar la construcción con madera en Perú,

tanto que podríamos lograr que sea un factor determinante para empujar laeconomía nacional. Para ello debemos formar un apoyo para la construcción con

sistemas prefabricados para acumular experiencias con una exposición

permanente, una biblioteca y un laboratorio. Debemos unirnos para formar una

comisión multipartita con representantes de los sectores de industriales,constructores, diseñadores, y consumidores, formular programas más apropiados

para el consumo humano y para la naturaleza de la tierra.




DE MADERA I P


26. BIBLIOGRAFIA

De internet

y http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_civil/madera/default 4.aspy http://quimicasthai.wordpress.com/category/productos-

products/page/7/

De seminarios

y CENTRO DE INNOVACION TECNOLOGICA DE LA MADERA-ARQ . C H RISTIAN ARBAIZA MENDOZA 2005

y SEMINARIO CITEMADERA - DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN colegio de

ingenieros del Perú

y SEMINARIO CITEMADERA - TECNICAS PARA LAPRESERVACION DEMADERAS

De textos

madera_tecnologia de los materiales

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