152
PROPIEDADES Y TECNOLOGÍA DE LA MADERA Facultad de Ingeniería Depto. Ingeniería Civil Curso INC 0628: Diseño y construcción en madera Semestre 1-2014 Profesor: Marcelo González Retamal [email protected]

Clase Prop y Tec Madera

Embed Size (px)

DESCRIPTION

madera

Citation preview

Page 1: Clase Prop y Tec Madera

PROPIEDADES Y

TECNOLOGÍA DE LA MADERA

Facultad de Ingeniería Depto. Ingeniería Civil

Curso INC 0628: Diseño y construcción en madera

Semestre 1-2014

Profesor:

Marcelo González Retamal

[email protected]

Page 2: Clase Prop y Tec Madera

PRODUCCIÓN DE MADERA

Page 3: Clase Prop y Tec Madera

CLASIFICACIÓN REINO VEGETAL

En el Reino Vegetal hay cuatro Divisiones

principales; cada una dividida en clases, órdenes, familias, géneros y especies.

•TALOPHYTA : algas, hongos, bacterias, etc.

•BRIOPHYTA : hepáticas y musgos

•PTERIDOPHYTA : helechos (plantas sin semillas)

•SPERMATOPHYTA : Gimnospermas y Angiospermas

Page 4: Clase Prop y Tec Madera

Las Gimnospermas son las más antiguas, agrupadas en 4 órdenes: Cycadales, Ginkoales, Coniferales y Gnetales. Las Gimnospermas nativas en Chile están representadas por las siguientes Familias: Araucariaceas – Cupresaceas - Podocarpaceas

GIMNOSPERMAS (semilla desnuda)

Page 5: Clase Prop y Tec Madera

Araucariaceas

Page 6: Clase Prop y Tec Madera

Ciprés de las Guaitecas Alerce

Ciprés de la Cordillera

CUPRESACEAS

Page 7: Clase Prop y Tec Madera

Lleuque

Mañío de hojas punzantes

Mañío de hojas cortas

Podocarpaceas

Page 8: Clase Prop y Tec Madera

Clase Monocotiledóneas

Clase Dicotiledóneas

ANGIOSPERMAS (semilla cubierta)

Page 9: Clase Prop y Tec Madera

Las especies de maderas comerciales que se utilizan en Chile corresponden a dos grupos: CONIFERAS, que son árboles de copas más o menos piramidales y hojas en forma de agujas; el otro grupo corresponde LATIFOLIADAS, árboles con hojas de forma laminar y copa más ramificada. Alerce Roble

Especies que producen madera

Page 10: Clase Prop y Tec Madera

CONIFERAS LATIFOLIADAS

Alerce Roble

Araucaria Raulí

Mañíos Coigüe

Cipreses Lenga

Pino radiata Ulmo

Pino oregón Tineo

Sequoia Eucaliptus

Alamo

Lingue

Laurel

Tepa

Page 11: Clase Prop y Tec Madera

Las diferencias entre las especies de coníferas y latifoliadas también se observan en el tipo de maderas que estas producen. Las maderas de coníferas son denominadas maderas blandas ya que sus densidades varían entre 0,30 g/cm3 y 0,55 g/cm3, mientras que la latifoliadas son consideradas maderas duras presentando densidades mayores a los 0,60 g/cm3.

Page 12: Clase Prop y Tec Madera

1.Corteza exterior

(pidermis)

2. Corteza interior (floema)

3. Cambium

4. Madera (xilema)

Rayo, M.; Ulloa, I. Curso Anatomía de la Madera. Depto. Ing. de la

Madera, U.Chile

La madera

La madera o xilema es un

conjunto de tejidos vegetales

leñosos, perennes que forman la

masa principal del cuerpo de los

árboles.

Es un material organizado y muy

heterogéneo, cuya aplicación

depende de sus propiedades, o

sea del modo como se comporta

bajo diversas condiciones.

Page 13: Clase Prop y Tec Madera

La madera

Page 14: Clase Prop y Tec Madera

PARED CELULAR

La madera

Page 15: Clase Prop y Tec Madera

Las capas de la pared son: Lamela media

Pared primaria

Pared secundaria S1

S2

S3

Page 16: Clase Prop y Tec Madera

La madera

Page 17: Clase Prop y Tec Madera

La madera

Rayo, M.; Ulloa, I. Curso Anatomía de la Madera. Depto. Ing. de la Madera, U.Chile

Page 18: Clase Prop y Tec Madera

COMPONENTES QUÍMICOS DE LA MADERA

MADERA

LIGNINA C: 25 % L: 21 %

CARBOHIDRATOS

EXTRAÍBLES 2-8 %

CELULOSA 45 %

HEMICELULOSA C: 25 % L: 35 %

C: Coníferas L: Latifoliadas

Page 19: Clase Prop y Tec Madera

LIGNINA

•Polímero amorfo de estructura muy compleja, consiste de unidades de fenil propano y fenil benceno(25-30%) •Funciona como cementante o relleno entre las células •Imparte rigidez a la pared celular

COMPONENTES QUÍMICOS DE LA MADERA

Page 20: Clase Prop y Tec Madera

CELULOSA

•Constituyente principal de la pared celular •Origen de las propiedades mecánicas e higroscópicas de la madera •Polisacárido, compuesto por segmentos repetidos de celobiosa

COMPONENTES QUÍMICOS DE LA MADERA

Page 21: Clase Prop y Tec Madera

PROPIEDADES DE LA MADERA

Page 22: Clase Prop y Tec Madera

Propiedades: Higroscopicidad

La madera tiene gran capacidad para captar y ceder humedad,

debido a que el principal componente de la pared celular es la

celulosa que es muy rica en grupos OH.

Page 23: Clase Prop y Tec Madera

El contenido de humedad de la madera (CH) es la masa de agua

presente en una pieza de madera, expresada como porcentaje de la

madera de la pieza en estado seco (anhídro)

CH = Masa de agua / Masa madera anhídra

Masa de agua = Masa madera verde - Masa madera anhídra

Un contenido de humedad del 40%, equivale a 40 kg de agua

contenidos en 100 kg de madera

Propiedades: Higroscopicidad

Page 24: Clase Prop y Tec Madera

Punto de Saturación de la fibra (PSF): Corresponde a un estado en el cual se ha eliminado el agua libre situada en los lúmenes de la madera, mientras que las paredes celulares permanecen saturadas.

El PSF depende de muchos factores, sin embargo se acepta un 28%-30% de contenido de humedad como promedio la madera en general

Fritz, A. Manual de Construcción de Viviendas en Madera

Propiedades: Higroscopicidad

Page 25: Clase Prop y Tec Madera

Contenido de humedad de equilibrio: Es el estado en que el contenido de humedad de la madera se mantiene constante debido a las condiciones de temperatura ambiente y humedad relativa del aire.

Propiedades: Higroscopicidad

Page 26: Clase Prop y Tec Madera

Contenido de humedad de equilibrio de algunas localidades

Propiedades: Higroscopicidad

Page 27: Clase Prop y Tec Madera

Propiedades: Higroscopicidad

Page 28: Clase Prop y Tec Madera

Propiedades: Densidad

Page 29: Clase Prop y Tec Madera

Influencia de la densidad de la madera

Propiedades: Densidad

Page 30: Clase Prop y Tec Madera

Contracción e hinchamiento

Cuando el contenido de humedad varía bajo el PSF, se producen

variaciones de dimensiones en las paredes celulares, lo que produce la

contracción e hinchamiento de la madera.

Fritz, A. Manual de Construcción de Viviendas en Madera

Propiedades: trabajo de la madera

Page 31: Clase Prop y Tec Madera

Coeficiente de contracción: Disminución de dimensiones que experimenta

la madera al perder humedad bajo el PSF, expresado como porcentaje de

la dimensión de la madera en estado verde.

La norma NCh 176/3 establece la manera de terminar los coeficientes de

contracción. Curva de contracción lineal

Propiedades: trabajo de la madera

Page 32: Clase Prop y Tec Madera

Influencia de la anisotropía de la madera

• Las propiedades de la madera no son las mismas según la orientación de

los esfuerzos en relación a las fibras y a los anillos de crecimiento

• Modelo ortotrópico:

Propiedades: anisotropía

Page 33: Clase Prop y Tec Madera

1.- Transversal: corte perpendicular al eje longitudinal del árbol y al grano de la madera. 2.- Longitudinal tangencial: corte tangente a los anillos de crecimiento y perpendicular a los radios leñosos. 3.- Longitudinal radial: corte paralelo a los radios leñosos y perpendicular a los anillos de crecimiento

.

Propiedades: anisotropía

Page 34: Clase Prop y Tec Madera

Corte Transversal

Macroscópico Microscópico

Rayo, M.; Ulloa, I. Curso Anatomía de la Madera. Depto. Ing. de la Madera, U.Chile

Propiedades: anisotropía

Page 35: Clase Prop y Tec Madera

Corte Tangencial

Macroscópico Microscópico

Rayo, M.; Ulloa, I. Curso Anatomía de la Madera. Depto. Ing. de la Madera, U.Chile

Propiedades: anisotropía

Page 36: Clase Prop y Tec Madera

Corte Radial

Macroscópico Microscópico

Rayo, M.; Ulloa, I. Curso Anatomía de la Madera. Depto. Ing. de la Madera, U.Chile

Propiedades: anisotropía

Page 37: Clase Prop y Tec Madera

Propiedades comunes a todas las Maderas

-Tienen una estructura de tipo celular dispuesta en forma vertical y simetría

radial. -Tienen estructura química similar (lignina, celulosa, hemicelulosas y extraíbles). -Higroscopicidad: el principal componente de la pared celular es la celulosa que es muy rica en grupos OH por lo que atrae con gran facilidad el agua. -Anisotropía: comportamiento y respuesta a fenómenos físicos en forma diferente en los tres ejes. La madera es el material ortotrópico por excelencia. -Biodegradable y combustible: expuesta a deterioro biológico y fácilmente combustible.

Page 38: Clase Prop y Tec Madera

MADERA ASERRADA ESTRUCTURAL

Page 39: Clase Prop y Tec Madera

La madera aserrada sigue siendo la forma más simple de elaboración de la

madera: sección transversal rectangular - diferentes tamaños y largos -

distintas condiciones de humedad - sin tolerancias dimensionales -

tratamientos de preservación según uso.

Clasificación estructural

Page 40: Clase Prop y Tec Madera

Madera estructural: sección transversal rectangular - cepillada o calibrada en

sus caras y cantos - capacidad mecánica conocida - condición de humedad

especificada – tolerancias dimensionales especificadas - durabilidad natural

y/o preservación especificada - especie y origen – uso de marcas de calidad.

Clasificación estructural

Page 41: Clase Prop y Tec Madera

A nivel mundial existen dos métodos de clasificación estructural de madera: la clasificación visual

y la clasificación mecánica.

Clasificación estructural

Page 42: Clase Prop y Tec Madera

La clasificación visual consiste en el control visual de una serie de características de la madera,

como nudos, inclinación de la fibra, grietas, alabeos, etc.

Clasificación estructural

Page 43: Clase Prop y Tec Madera

La clasificación visual para uso estructural debe ser realizada por clasificadores (graders), que

corresponde a personal calificado y entrenado para realizar esta labor en los aserraderos.

Un clasificador requiere de un entrenamiento y formación adecuados, por medio de cursos

que sean realizados por entidades técnicamente competentes, y reconocidas por el

mercado.

Clasificación estructural

Page 44: Clase Prop y Tec Madera

En Chile, la norma que especifica los criterios

de clasificación visual para uso estructural del

Pino radiata es la NCh 1207.

Clasificación estructural

Page 45: Clase Prop y Tec Madera

La NCh 1207, especifica 3 grados de resistencia: Grado Selecto (GS),

Grado estructural N°1 (G1) y Grado estructural N°2 (G2).

Clasificación estructural

Page 46: Clase Prop y Tec Madera

A los grados visuales GS, G1 y G2 se les asocia a tensiones admisibles

definidas en la NCh 1198.

Clasificación estructural

Page 47: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1970/ 1 y 2: CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL VISUAL DE MADERA,

EXCEPTO PINO RADIATA

Clasificación estructural

Page 48: Clase Prop y Tec Madera

Para las especies Coníferas y latifoliadas se asignan tensiones admisibles utilizando

metodología de las normas NCh 1989 y NCh 1990

Clasificación estructural

Page 49: Clase Prop y Tec Madera

Para las especies Coníferas y latifoliadas se asignan tensiones admisibles utilizando

metodología de las normas NCh 1989 y NCh 1990

Clasificación estructural

Page 50: Clase Prop y Tec Madera

Para las especies Coníferas y latifoliadas se asignan tensiones admisibles utilizando

metodología de las normas NCh 1989 y NCh 1990

Clasificación estructural

Page 51: Clase Prop y Tec Madera

La clasificación mecánica consiste en someter a las piezas a un ensayo no destructivo por medio

del cual se determina la rigidez y se asocia a una clase estructural

Clasificación estructural

Page 52: Clase Prop y Tec Madera

Clasificación estructural

Page 53: Clase Prop y Tec Madera

En Chile se producen y comercializan dos grados estructurales de madera

clasificada por máquina, según estándar europeo (EN 14081): Grados C16

y C24

Clasificación estructural

Page 54: Clase Prop y Tec Madera

A los grados mecánicos C16 y C24 se les asignan las tensiones admisibles

especificadas en la NCh 1198.

Clasificación estructural

Page 55: Clase Prop y Tec Madera

Otros métodos de clasificación

- Máquinas de tipo No Mecánico

Clasificación estructural

Page 56: Clase Prop y Tec Madera

Otros métodos de clasificación

- Máquinas de tipo No Mecánico

Clasificación estructural

Page 57: Clase Prop y Tec Madera

Otros métodos de clasificación

- Máquinas de tipo No Mecánico

Clasificación estructural

Page 58: Clase Prop y Tec Madera

Otros métodos de clasificación

- Máquinas de tipo No Mecánico

Clasificación estructural

Page 59: Clase Prop y Tec Madera

Otros métodos de clasificación

- Máquinas de tipo No Mecánico

Clasificación estructural

Page 60: Clase Prop y Tec Madera

Cada pieza de madera debe tener asignado un grado estructural, ya se por

método visual o mecánico.

El diseño estructural se basa en el uso de madera aserrada estructural, de

lo contrario este no tendría validez ni sentido.

Clasificación estructural

Page 61: Clase Prop y Tec Madera

La clasificación estructural trae asociada el control de:

-Contenido de humedad

-Tolerancias dimensionales

Clasificación estructural

Page 62: Clase Prop y Tec Madera

¿Como medir el contenido de humedad?

Clasificación estructural

Page 63: Clase Prop y Tec Madera

MÉTODO DE SECADO EN ESTUFA: NCH 176/1 OF2003 INSTRUMENTOS Balanza con precisión de 0,1 gramos Estufa de secado, con circulación de aire, regulada a 103±2 °C Desecador, provisto de un deshidratante adecuado

OBTENCIÓN DE PROBETAS De cada pieza de la muestra obtener extraer 2 probetas para ensayo, abarcando la sección transversal completa y ubicada a 1/3 de cada extremo, pero no menos de 50 cm del extremo. La probeta debe tener como mínimo 25 mm de longitud y debe estar libre de corteza y defectos.

PROCEDIMIENTO Pesar la probeta con precisión de 0.5% de su masa. Secar hasta masa constante en la estufa a una temperatura de 103±2 °C. Enfriar la probeta hasta temperatura ambiente en un desecador y pesar rápidamente para evitar variaciones mayores a 0.1% en el contenido de humedad. La precisión de la pesada debe ser 0.1 gramos. Calcular el contenido de humedad según la fórmula: H = ((m1 – m2) / m2) x 100 m1: masa en gramos de la probeta antes de secado m2: masa en gramos de la probeta después del secado

VENTAJAS Aplicable a maderas con cualquier contenido de humedad. DESVENTAJAS Método destructivo. No adecuado para maderas impregnadas con productos químicos volátiles.

Page 64: Clase Prop y Tec Madera

¿Como medir el contenido de humedad?

Clasificación estructural

Page 65: Clase Prop y Tec Madera

El método del xilohigrómetro (NCh 2827): es el método más usado en la industria y la construcción. Se basa en las propiedades eléctricas de la madera, donde la resistencia eléctrica de la madera aumenta a medida que disminuye el contenido de humedad.

Clasificación estructural

Page 66: Clase Prop y Tec Madera

MÉTODO XILOHIGRÓMETRO: CONDUCTIVIDAD NCH 2827 0F2003 RANGO ERROR PROCEDIMIENTO

6 – 27% ±0.5% y ±2%

1. Medir el CH en áreas exentas de defectos visibles, humedad superficial y suciedad.

2. Orientar los electrodos en la madera de manera que la línea que une las puntas esté en la dirección de las fibras.

3. Realizar la medición a 50 cm de cada extremo y en el centro de la cara.

4. Insertar los electrodos en forma perpendicular a la superficie y a una profundidad entre 1/4 y 1/5 del espesor de la pieza, en el caso de piezas de sección rectangular y entre 1/6 y 1/7 en piezas circulares. Esta profundidad corresponde a la humedad promedio.

REGISTRO DE LA MADERA Debe considerar:

1. Contenido de humedad 2. Dimensiones 3. Especie 4. Densidad relativa 5. Tasa de crecimiento (N anillos/25 mm)

REGISTRO DEL XILOHIGRÓMETRO Debe considerar:

1. Fabricante 2. Modelo 3. Temperatura de referencia 4. Tipo de electrodos y configuración de ellos

VENTAJAS No requiere cortar probetas. Apto para determinaciones de terreno. DESVENTAJAS No adecuado para madera tratada con preservantes (altas). CARÁCTER INFORMATIVO.

Page 68: Clase Prop y Tec Madera

Clasificación estructural

Page 69: Clase Prop y Tec Madera

Tolerancias dimensionales

Clasificación estructural

Page 70: Clase Prop y Tec Madera

Fuente: Wagner, M. 2009

Clasificación estructural

Page 71: Clase Prop y Tec Madera

Fuente: Wagner, M. 2009

Clasificación estructural

Page 72: Clase Prop y Tec Madera

Algunos ejemplos de especificaciones de la oferta

www.maderasriocolorado.cl

Clasificación estructural

Page 73: Clase Prop y Tec Madera

www.forestalsantablanca.cl

Algunos ejemplos de especificaciones de la oferta

Clasificación estructural

Page 74: Clase Prop y Tec Madera

www.cmpcmaderas.cl

Algunos ejemplos de especificaciones de la oferta

Clasificación estructural

Page 75: Clase Prop y Tec Madera

www.msd.cl

Algunos ejemplos de especificaciones de la oferta

Clasificación estructural

Page 76: Clase Prop y Tec Madera

Para evitar “dolores de cabeza” por problemas de diferencias dimensionales

entre proveedores, o entre lo proyectado y lo construido, siga la siguiente

receta:

- Especificar las dimensiones efectivas de la madera en milímetros, y no

dimensiones nominales en pulgadas.

- Especificar las tolerancias dimensionales de la NCh 2824 u otras según

requerimientos del proyecto.

- Especificar acabado de la madera “calibrado” o “cepillado”.

Clasificación estructural

Page 77: Clase Prop y Tec Madera

¿CÓMO SE DETERMINAN LAS TENSIONES ADMISIBLES DE LA

MADERA ESTRUCTURAL?

Page 78: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 79: Clase Prop y Tec Madera

Ensayo de resistencia y rigidez en flexión

Ensayos madera tamaño estructural

Page 80: Clase Prop y Tec Madera
Page 81: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 82: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 83: Clase Prop y Tec Madera

Ensayo de resistencia a la tracción paralela

Ensayos madera tamaño estructural

Page 84: Clase Prop y Tec Madera
Page 85: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 86: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 87: Clase Prop y Tec Madera

Ensayo de resistencia a la compresión paralela

Ensayos madera tamaño estructural

Page 88: Clase Prop y Tec Madera
Page 89: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 90: Clase Prop y Tec Madera

Ensayo de resistencia al cizalle paralelo

Ensayos madera tamaño estructural

Page 91: Clase Prop y Tec Madera
Page 92: Clase Prop y Tec Madera

Ensayos madera tamaño estructural

Page 93: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de tensiones

admisibles

Basado en ensayos con madera de tamaño estructural, en un tamaño de

muestra representativo estadísticamente (NCh 3028/2) se obtiene la

dispersión de los datos de ensayo y sus estadísticas descriptivas

Page 94: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de tensiones

admisibles

Los datos se asocian a una curva de distribución de probabilidad, y

se determina el valor característico correspondiente al límite de

exclusión del 5%

Cisternas, A. Propiedades mecánicas de Pino ponderosa de pequeños diámetros; Forest Products, U. Idaho

Page 95: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de tensiones

admisibles

Los valores obtenidos para el límite con exclusión del 5% son los de las

diferentes propiedades mecánicas de la madera (flexión, compresión

paralela, tracción paralela, cizalle, módulo de elasticidad en flexión)

Para obtener la TENSIONES ADMISIBLES de la madera, los valores

característicos son divididos por un factor de ajuste que incluye la

corrección para considerar la aplicación de una carga de duración

permanente (10 años) y un factor de seguridad

Page 96: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de tensiones

admisibles

Ejemplo práctico determinación de tensión admisible en flexión

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

10,0 30,0 50,0

frecu

en

cia

acu

mu

lad

a

módulo de rotura en flexión [MPa]

Estadísticas MRf 12%

[Mpa]

Promedio 37,5

valor mínimo 13,9

valor máximo 62,5

tamaño muestra 125

Valor percentil 5, f05 19,7

Factor seguridad + duración carga 1 /2,1

valor característico 9,4

Page 97: Clase Prop y Tec Madera

Tensiones admisibles de Pino radiata

Page 98: Clase Prop y Tec Madera

DURABILIDAD NATURAL Y

PRESERVACIÓN

Page 99: Clase Prop y Tec Madera

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Determinación de durabilidad natural

(Ensayo normalizado: AWPA E10-01)

Envases esterilizados con arena y probeta de madera

Page 100: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de durabilidad natural

(Ensayo normalizado: AWPA E10-01)

Someter las probetas de madera al ataque de hongos por 9 a 17 semanas

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 101: Clase Prop y Tec Madera

Determinación de durabilidad natural

(Ensayo normalizado: AWPA E10-01)

Se asigna una categoría de

durabilidad natural basado en los

indicadores de pérdida de peso de

Findlay (1962) (Escala utilizada en

NCh 789-1 Of.1987).

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 102: Clase Prop y Tec Madera

NCh 789/1: Maderas – Parte 1: Clasificación de maderas

comerciales por su durabilidad natural

La OGUC establece que si la madera corresponde a la categoría 5, debe

ser preservada conforme a la norma NCh 819.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 103: Clase Prop y Tec Madera

Actualmente, el preservante de

madera utilizado por el 98% de las

plantas de impregnación del país

es el CCA (cobre, cromo,

arsénico), con un consumo anual

de 3.000 toneladas, cantidad

demandada por cerca de 250

plantas de tratamiento.

La producción nacional de madera

impregnada es de 340.000 m3/año

aprox., distribuidos en un 46% para

el mercado de la construcción, un

42% para el sector agrícola, y el

12% restante para postes de

tendido eléctrico

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 104: Clase Prop y Tec Madera

El proceso de impregnación con CCA se ejecuta en un cilindro que opera bajo una secuencia de

vacío, presión, vacío (sistema Bethell). Utiliza el agua como solvente (hidrosoluble); incrementa el

contenido de humedad de la madera por sobre el 100%; otorga una color verde característico a la

madera, y demanda un costo de secado adicional para el uso posterior de la madera.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 105: Clase Prop y Tec Madera

El CCA es un preservante altamente eficaz

para la protección de la madera contra el ataque

de hongos e insectos, sin embargo se encuentra

cuestionado debido a su toxicidad.

La tendencia mundial apunta hacia la demanda

de madera preservada con productos menos

tóxicos, que otorguen una protección efectiva y

duradera, sin afectar a las personas ni impactar

negativamente el medio ambiente.

En países desarrollados el uso del arsénico en

productos preservantes de madera con

aplicaciones residenciales sobre el nivel del

suelo está en retirada.

La “Environmental Protection Agency”, EPA, de

EE.UU., prohibió el uso del CCA a partir de

Enero del 2004, en tanto que Europa adoptó la

misma restricción a partir del primero de Julio

del mismo año.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 106: Clase Prop y Tec Madera

Debido a la prohibición del CCA en

Norteamérica, se desarrollaron preservantes

alternativos.

El cobre azol orgánico (CA-B) se desarrolló

como la primera generación de reeemplazo al

CCA en usos residenciales. Es un preservante

que es incorporado a la madera utilizando el

mismo equipamiento y procedimiento empleado

con el CCA

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 107: Clase Prop y Tec Madera

El MCAz (Cobre y Tebuconazole micronizados)

es la última tecnología de reemplazo al CCA en

usos residenciales.

Este producto se incorpora a la madera

utilizando el mismo equipamiento y proceso

empleado con el CCA, y posee certificación

ambiental en EEUU (Certificado “Green

Approved Product” otorgado por la National

Association of Home Builders)

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 108: Clase Prop y Tec Madera

Norma de Preservación aplicable sólo a Pino radiata

De acuerdo al uso y riesgo esperado para la madera de Pino

radiata una vez puesta es servicio, esta debe cumplir las

exigencias de retención y penetración que señala la NCh 819

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 109: Clase Prop y Tec Madera

Norma de Preservación aplicable sólo a Pino radiata

De acuerdo al uso y riesgo esperado para la madera de Pino

radiata una vez puesta es servicio, esta debe cumplir las

exigencias de retención y penetración que señala la NCh 819

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 110: Clase Prop y Tec Madera

Retención mínima de ingrediente activo [kg/m3] según nivel

de riesgo de la madera

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 111: Clase Prop y Tec Madera

Penetración mínima preservantes (excepto LOSP)

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 112: Clase Prop y Tec Madera

Los ensayos de retención y penetración de

preservante en madera de Pino radiata

son realizados por Laboratorios con

inscripción vigente en el Registro Oficial

de Laboratorios de Control Técnico de

Calidad de la Construcción del MINVU,

quienes podrán entregar Informes de

ensayo sobre lotes de madera

muestreados.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 113: Clase Prop y Tec Madera

La apariencia visual de la madera preservada (color verde u otro) en ningún

caso es un indicador de la calidad de la preservación.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 114: Clase Prop y Tec Madera

Si en terreno existen dudas de la calidad de la preservación de la madera, se puede

verificar la penetración utilizando los reactivos.

Estos se aplican con un rociador en un corte transversal de la pieza de madera, lo que

permitirá evidenciar la presencia de solución preservante .

Control de la penetración (CCA / MCAz)

Reactivo: Cromo azurol o Ácido Rubeanico

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 115: Clase Prop y Tec Madera

Las soluciones reactivas listas para su uso se pueden conseguir a través de los

proveedores de sales preservantes del mercado nacional.

DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN

Page 116: Clase Prop y Tec Madera

CLASIFICACIÓN VISUAL PARA USO ESTRUCTURAL DEL PINO RADIATA

(NCh 1207)

Page 117: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata La norma define 3 grados estructurales: Grado Selecto (GS), Grados estructural N°1

(G1), y grado estructural N°2 (G2)

Page 118: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 119: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Zonas de borde

Superficies de la sección transversal adyacentes a los cantos, correspondientes cada una a la cuarta parte del área de la sección transversal de la pieza.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 120: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Nudos alargados

Corresponden a esta categoría las tipologías siguientes de nudos:

- Nudos cortados a lo largo de su eje, por el plano de una cara

- Nudos de canto en piezas con médula

- Nudos que penetran la pieza en forma completa o parcialmente desde el canto, atravesando en cualquier ángulo el ancho de la pieza

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 121: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Nudos alargados

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 122: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Nudos alargados

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 123: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Nudos podados

Nudo discontinuo que resulta de la poda y del subsecuente crecimiento de madera libre de defectos alrededor y por sobre el extremo de la rama podada

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 124: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Nudos podados

Nudo discontinuo que resulta de la poda y del subsecuente crecimiento de madera libre de defectos alrededor y por sobre el extremo de la rama podada

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 125: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa Total (RANT)

Razón entre la suma de las áreas proyectadas, sobre la sección transversal de la pieza de todos los nudos, y el área de su sección transversal.

Vista de la pieza Corte Sección transversal. RANT = 30%

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 126: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa en la Zona de Borde (RANB)

Razón entre la suma de las áreas proyectadas sobre la sección transversal de todos los nudos o partes de nudos en una zona de borde, y el área de la sección transversal de la zona de borde.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 127: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa en la Zona de Borde (RANB)

Razón entre la suma de las áreas proyectadas sobre la sección transversal de todos los nudos o partes de nudos en una zona de borde, y el área de la sección transversal de la zona de borde.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 128: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa en la Zona de Borde (RANB)

Razón entre la suma de las áreas proyectadas sobre la sección transversal de todos los nudos o partes de nudos en una zona de borde, y el área de la sección transversal de la zona de borde.

RANB mayor al 50% => Condición de Borde (CB)

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 129: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa en la Zona de Borde (RANB)

Razón entre la suma de las áreas proyectadas sobre la sección transversal de todos los nudos o partes de nudos en una zona de borde, y el área de la sección transversal de la zona de borde.

RANB menor al 50% => Sin Condición de Borde (sin CB)

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 130: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa Individual (RANI)

Razón entre el área de proyección de un nudo individual y el área de la sección transversal de la pieza

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 131: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa de Nudo Alargado (RANNA)

Razón entre el área de proyección de uno o dos nudos alargados y el área de la sección transversal de la pieza

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 132: Clase Prop y Tec Madera

ALGUNOS TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Razón de Área Nudosa de Nudo Alargado (RANNA)

Razón entre el área de proyección de uno o dos nudos alargados y el área de la sección transversal de la pieza

Vista de la pieza Corte Sección transversal . RANNA = 15%

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 133: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Nudos

Los Nudos se estiman por medio de sus Razones de Área Nudosa RANT, RANB y, en algunos casos, RANI y RANNA. Al llevar a cabo esta estimación se puedes despreciar todos los nudos que aparezcan sobre cualquier superficie y cuyo diámetro resulte inferior a 5 mm.

En la evaluación no se establecen diferencias entre nudos sueltos, nudos vivos o agujeros.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 134: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Nudos

Los Nudos se estiman por medio de sus Razones de Área Nudosa RANT, RANB y, en algunos casos, RANI y RANNA. Al llevar a cabo esta estimación se puedes despreciar todos los nudos que aparezcan sobre cualquier superficie y cuyo diámetro resulte inferior a 5 mm.

En la evaluación no se establecen diferencias entre nudos sueltos, nudos vivos o agujeros.

Page 135: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Nudos

Los Nudos se estiman por medio de sus Razones de Área Nudosa RANT, RANB y, en algunos casos, RANI y RANNA. Al llevar a cabo esta estimación se puedes despreciar todos los nudos que aparezcan sobre cualquier superficie y cuyo diámetro resulte inferior a 5 mm.

En la evaluación no se establecen diferencias entre nudos sueltos, nudos vivos o agujeros.

Page 136: Clase Prop y Tec Madera

ESTIMACIÓN DE RAZONES DE ÁREA NUDOSA

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 137: Clase Prop y Tec Madera

ESTIMACIÓN DE RAZONES DE ÁREA NUDOSA

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 138: Clase Prop y Tec Madera

ESTIMACIÓN DE RAZONES DE ÁREA NUDOSA

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 139: Clase Prop y Tec Madera

ESTIMACIÓN DE RAZONES DE ÁREA NUDOSA

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 140: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Inclinación de fibra

La inclinación de fibra se debe estimar como la desviación de la dirección de las fibras respecto al eje longitudinal de la pieza.

La inclinación se debe expresar como el número de unidades de longitud sobre la que se produce una desviación unitaria. Se debe medir sobre una distancia suficientemente larga como para determinar la inclinación general, sin considerar desviaciones locales, excepto en el caso de una desviación local muy abrupta que afectará la resistencia de la pieza.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 141: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Inclinación de fibra

Las grietas superficiales de la madera permiten evidenciar la desviación de fibra de la pieza.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 142: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Inclinación de fibra

Rechazos por desviación de fibra

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 143: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Médula

Se considera la presencia de médula en la pieza

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 144: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Arista faltante

Se estima como la razón entre la máxima proyección del defecto sobre la superficie transversal comprendida y el espesor o ancho completo de dicha superficie.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 145: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Alabeos

La arqueadura, encorvaduras y torceduras se deben medir sobre un largo de 3 m y la acanaladura sobre el ancho de la pieza

La arqueadura no debe exceder medio espesor en cualquier tramo de 3 m de longitud

La encorvadura no debe exceder de 15 mm en cualquier tramo de 3 m de longitud

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 146: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Alabeos

La arqueadura, encorvaduras y torceduras se deben medir sobre un largo de 3 m y la acanaladura sobre el ancho de la pieza

La torcedura no debe exceder 1 mm por cada 25 mm de ancho en cualquier tramo de 3 m de longitud

La acanaladura no debe exceder 1/25 del ancho

En algunas aplicaciones, dependiendo del tipo de curvatura y del tamaño de la escuadría, se podrán tolerar magnitudes mayores sin que el comportamiento se vea afectado, en otras; sin embargo, las exigencias funcionales requerirán de restricciones más rigurosas.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 147: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Alabeos

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 148: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Bolsillos de resina y de corteza

Estos se deben estimar, de acuerdo a su forma y según lo establecido en los límites admisibles, de acuerdo como fisuras o como nudos. Cuando sean considerados como nudos, se deberán incorporar en la estimación de las Razones de Área Nudosa.

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 149: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Bolsillos de resina y de corteza

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 150: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Grietas y rajaduras

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 151: Clase Prop y Tec Madera

MEDICIÓN DE LOS DEFECTOS

Grietas y rajaduras

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata

Page 152: Clase Prop y Tec Madera

NCh 1207: Clasificación visual estructural del

Pino radiata