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LA MADERA EN LA CONSTRUCCION

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by

hamilton esneyder solano cañon

on 31 October 2013

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LA MADERA EN LA CONSTRUCCION

LA MADERA
La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.
AGENTES NOSIVOS DE LA MADERA

El deterioro de la madera es un proceso que altera las características de ésta. En amplios términos, puede ser atribuida a dos causas primarias:
• agentes bióticos
(que viven)
• agentes físicos y químicos
(que no viven).

En la mayoría de los casos, el deterioro de la madera es una serie continua, donde las acciones de degradación son uno o más agentes que alteran las características de la madera al grado requerido para que otros agentes ataquen
La familiaridad del inspector con los agentes de deterioro es una de las ayudas más importantes para la inspección eficaz. Con este conocimiento, la inspección se puede acercar con una visión cuidadosa de los procesos implicados en el daño y los factores que favorecen o inhiben su desarrollo.
AGENTES BIOTIOS DE DETERIORO
AGRESORES
PROCESO DE TRANSFORMACION
El proceso de transformación de la madera se puede dividir en DOS fases, las cuales son:
MANUFACTURACION DE LA MADERA
INSECTOS
AGENTES FISICOS y QUIMICOS DEL DETERIORO
El daño por los agentes físicos se puede confundir por ataque biótico, pero la carencia de muestras visibles de los hongos, insectos, o perforadores marinos, más el aspecto general de la madera, puede advertir al inspector por la naturaleza del daño. Aunque destructivo en sus derechos propios, los agentes físicos pueden también dañar el tratamiento de preservación, y exponer a la madera no tratada al ataque de los agentes bióticos.
ESTRUCTURA

• Corteza externa:
es la capa más externa del árbol.

• Cámbium:
es la capa que sigue a la corteza y da origen a otras dos capas: la capa interior o capa de xilema, que forma la madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.

• Albura:
es la madera de más reciente formación y por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia.

• Duramen (o corazón):
es la madera dura y consistente. Está formada por células fisiológicamente inactivas y se encuentra en el centro del árbol.

• Médula vegetal:
es la zona central del tronco, que posee escasa resistencia, por lo que, generalmente no se utiliza.

CARACTERISTICAS
• La madera es un material
anisotrópico

• Si al eje coincidente con la longitud del tronco le nombramos como axial y al eje que pasa por el centro del tronco (médula vegetal), y sale perpendicular a la corteza le llamamos transversal, podemos decir que la resistencia de la madera en el eje axial es de 20 a 200 veces mayor que en el eje transversal.

• La madera es un material
ortótropo
ya que su elasticidad depende de la dirección de deformación.

• Tiene un comportamiento
higroscópico

• La polaridad de la madera le hace afín con otros productos polares como agua, barnices, pegamentos con base de agua, etc.

COMPOSICION
La composición de la madera esta simplemente constituida de los siguientes elementos químicos:

• 50% de carbono (C)
• 42% de oxígeno (O)
• 6% de hidrógeno (H)
• 2% restante de nitrógeno (N)
• otros elementos.

• la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor de la mitad del material total
• la lignina constituye alrededor de unos 25% de la madera.
• la hemicelulosa: también constituyen unos 25%.
• Existen otros componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.


PRIMERA FASE
*Apeo, corte o tala:
leñadores con hachas o sierras eléctricas cortan el árbol, le quitan las ramas, raíces y corteza para que empiece a secarse. Se suele recomendar que los árboles se corten en invierno u otoño. Es obligatorio replantar más árboles que los que se cortaron.

*Transporte:
es la fase

en que la madera es transportada desde su lugar de corte al aserradero, en esta fase influyen muchas cosas como la orografía y la infraestructura que haya.

*Aserrado:
en esta fase la madera es llevada a unos aserraderos. El aserradero divide en trozos el tronco, según el uso que se le vaya a dar después.

SEGUNDA FASE
El secado es una de las fases más importantes, de este proceso depende que la madera este en buen estado, se puede dividir en varios secados, la cual usan algunas empresas usan para aumentar así su producción y por ende su ganancia económica:

*Secado natural
: se colocan los maderos en pilas separadas del suelo, con huecos para que corra el aire entre ellos, protegidos del agua y el sol para que así se vayan secando. Este sistema tarda mucho tiempo y eso no es rentable al del aserradero que demanda tiempos de secados más cortos.

*El secado artificial:
este

es un secado que no demanda demasiado tiempo en su proceso, se puede dividir en los siguientes:

*Secado por inmersión:
El proceso puede durar varios meses
*Secado al vacío
: permite conciliar tiempos extremadamente breves de secado.
*Secado por vaporización:
aumenta la conservacion de la madera.
*Secado mixto



PAVIMENTOS
La madera se ha usado como material en pavimentos de madera desde tiempos antiguos, debido a su ductilidad y aislamiento, pero no es hasta el siglo XVII cuando se extiende través de Europa. Ejemplos incluyen la tarima, la tarima flotante y el parqué o entarimado.
AGLOMERADOS
Se obtiene a partir de pequeñas virutas, o serrín, encoladas a presión en una proporción de 50% virutas y 50% cola. Se fabrican de diferentes tipos en función del tamaño de sus partículas y de su distribución por todo el tablero, así como por el adhesivo empleado para su fabricación. Por lo general se emplean maderas blandas más que duras por facilidad de trabajar con ellas, ya que es más fácil prensar (unir) la madera blanda que dura.
• Aglomerados de fibras orientadas
• Aglomerados de tres capas
• Aglomerado de una capa

TABLEROS
• Contrachapado:
Un tablero o lámina de madera maciza es relativamente inestable y experimentará movimientos de contracción y dilatación, de mayor manera en el sentido de las fibras de la madera, por esta razón es probable que sufra distorsiones.
• Tableros de fibras:
Los tableros de fibras se construyen a partir de maderas que han sido reducidas a sus elementos fibrosos básicos y posteriormente reconstituidas para formar un material estable y homogéneo.
• Tableros semiduros:
Encontramos dos tipos de estos tableros, los de baja densidad (DB) que oscilan entre 6 mm y 12 mm y se utilizan como recubrimientos y para paneles de control, y los de alta densidad, que se utilizan para revestimientos de interiores.
• Tableros de densidad media:
Se trata de un tablero que tiene ambas caras lisas y que se fabrica mediante un proceso seco. Las fibras se encolan gracias a un adhesivo de resina sintética.
• Chapas:
Se denomina chapa pre compuesta a una lámina delgada de madera que se obtiene mediante la laminación de un bloque de chapas a partir del borde del bloque, es decir, a través de las capas de madera prensadas juntas.


REQUERIMIENTO BIOTICO
HUMEDAD CONTENIDA

El contenido de agua en la madera es un factor determinante e importante de los tipos de organismos presentes que degradan la madera.

La humedad en la madera responde a varios propósitos en el proceso de la pudrición. Hongos e insectos requieren de muchos procesos metabólicos. Los hongos, también proporcionan un medio de difusión para que las enzimas degraden la estructura de la madera. Cuando el agua entra en la madera, la microestructura se hincha hasta alcanzar el punto de saturación de la fibra (sobre un 30% del contenido de humedad en la madera).




TEMPERATURA DEL AMBIENTE
La mayoría de los organismos prospera en un rango óptimo de temperatura de 21 °C a 30 °C; sin embargo, son capaces de sobrevivir sobre una considerable gama de temperatura. En temperaturas bajo 0 °C el metabolismo de la mayoría de los organismos se retarda. Mientras que la temperatura suba por encima de cero grados, ellos comienzan nuevamente a atacar la madera, pero la actividad se retarda rápidamente mientras que la temperatura se acerca a 32 °C.
REQUERIMIENTO BIOTICO
ALIMENTO
La madera suele ser el alimento de los agentes bióticos que la atacan por lo que no se puede privar de él para combatirlos.



OXIGENO

Con la excepción de las bacterias anaeróbicas, todos los organismos requieren del oxígeno para su respiración. Mientras se priven de oxígeno puede parecerse una estrategia lógica para el control de la decadencia de la madera, puesto que la mayoría de los hongos pueden sobrevivir en niveles muy bajos de oxígeno. Una excepción está en sumergir totalmente la madera en agua.





BACTERIAS
Las bacterias son pequeños organismos unicelulares que están entre los más comunes de la Tierra. Se ha demostrado recientemente que tienen relación con la infección de la madera no tratada expuesta en ambientes muy húmedos, causando aumento de la permeabilidad y ablandamiento en la superficie de la madera.
HONGOS
Los hongos son organismos que utilizan la madera como fuente de alimento. Crecen en la madera como una red microscópica a través de los agujeros o directamente penetrando la pared celular de la madera. Las hifas producen las enzimas que degradan la celulosa, hemicelulosa, o lignina que absorbe el material degradado para terminar el proceso de desintegración.
TERMITAS
Existen 2000 especies de termitas que se distribuyen en áreas donde el promedio anual de temperatura es de 10 °C o superior. En algunos casos, las termitas prolongan su progresión en climas más frescos viviendo en estructuras cálidas hechas por el hombre.

Como todas las criaturas, las termitas tienen ciertos requisitos, incluyendo la madera de un alto contenido de humedad, una fuente conveniente de alimento, un alto nivel de dióxido de carbono, y el oxígeno. Las colonias de termitas se extienden en cantidad de hasta un millón o más.
HORMIGAS Y AVEJAS CARPINTERAS
LAS HORMIGAS CARPINTERAS
Las hormigas carpinteras difieren de los insectos previamente descritos, ya que utilizan la madera como refugio más bien que como alimento. Son insectos sociales con una organización compleja que gira alrededor de la reina.
Como la colonia crece de la reina original en unos 100 000 miembros, las obreras agrandan gradualmente su nido, causando serios daños internos en la madera.
Abejas carpinteras

ABEJAS CARPINTERAS:
Las abejas carpinteras parecen notablemente similares a los abejorros pero se diferencian levemente en la coloración. No son comunes, pero cuando ocurre la infección, los daños pueden ser serios.
En este proceso, hacen un túnel a lo largo de las fibras de las maderas coníferas, creando galerías de 13 a 46 cm de largo por 0,8 a 1 cm de ancho.

DAÑOS MECANICOS
Los daños mecánicos son probablemente el agente físico más significativo del deterioro del puente de madera. Es causado por un número de factores y, considerablemente varios en sus efectos sobre la estructura. Los daños mecánicos más comunes es la abrasión debida a los vehículos, que produce superficies gastadas o estropeadas y reduce la sección de la madera.



Los ejemplos obvios de este daño ocurren en el área de la cubierta del puente donde la abrasión produce la degradación de la superficie. Un daño mecánico más severo puede ser causado por la exposición a largo plazo a las sobrecargas del vehículo, a las instalaciones de fundación, a cataclismos o a témpanos de hielo en la corriente de un canal.

LUZ ULTRAVIOLETA
Es el deterioro más visible en la madera, resulta de la acción ultravioleta del sol que químicamente degrada la lignina cerca de la superficie de la madera. La degradación ultravioleta típicamente hace a las maderas claras obscurecer y a las maderas oscuras tornarse más oscuras, pero estos daños penetran solamente a una pequeña profundidad debajo de la superficie.





La madera dañada es levemente más débil, pero la baja profundidad del daño hace que influya poco sobre la resistencia a menos que se retire el trozo de madera donde está dañada reduciendo eventualmente las dimensiones de la pieza.

CORROSION
Este tipo de degradación puede ser revelador en algunas situaciones, particularmente en ambientes marinos donde las celdas galvánicas por los metales y el agua salada que se forman aceleran la corrosión. La degradación comienza cuando la humedad en la madera reacciona con el hierro en un mecanismo de unión, lanzando iones férricos alternadamente, deteriorando la pared celular de la madera.
Based on Jim Harvey's speech structures
CLASIFICACION
MADERA BLANDAS:
*
Corresponden a aquellos árboles de hoja perenne, de tipo resinoso, tales como pino, ciprés, abeto, etc.
*
La densidad es menor a 600Kg/m3.
*
Seca es de color claro.
*
Dada su poca solidez se emplea para fabricar embalajes, pasta de papel.
*
Tienen la ventaja de ser fáciles de trabajar.




•Maderas duras:
*
Se aplica a los árboles de hoja caduca, como es el caso del roble, el castaño y el nogal.
*
Su madera es dura y compacta y en general coloreada.
*
Se aplican normalmente en: ebanistería, andamiajes, esquís, raquetas de tenis, instrumentos musicales, barcos.
*
Cuanto mayor es su densidad, mayor dureza poseen.

GLUCOSA
LIGNINA
Sus funciones tres funciones principales de la glucosa es de servir de esqueleto a la planta y la de darle una protección vegetal. Es muy resistente a los agentes químicos, insoluble en casi todos los disolventes y además inalterable al aire seco.
La lignina simplemente posee dos funciones primordiales:
• La lignina se encarga de engrosar el tallo.
• En términos industriales la lignina es utilizada por la industria de los plásticos.

- 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.
- 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 de muebles de cocina. Su madera es fuerte y elástica.
- Olmo:
Es resistente a la carcoma. Antiguamente se utilizaba para construir carros.



- Álamo:
Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En España existen dos 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 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.
- Alnus incana:
Su madera es blanda y ligera, fácil de rajarse. Es utilizada en tallas, cajas y otros objetos de madera.
MADERAS BLANDAS
MADERAS DURAS
MOHO
El efecto primario de estos hongos es manchar o descolorar la madera. Se consideran hongos inofensivos y son de consecuencia práctica sobre todo donde la madera se utiliza por sus calidades estéticas. El moho infecta la superficie de la madera, causando los defectos que se pueden quitar generalmente con Cepillo de cantería o cepillando y aplicando cloro diluido en agua, agua oxigenada, solamente la preocupación seria la decoloración producida en la madera por la aplicación de los productos anteriormente mencionados.
PUDRICION
pudrición PARDA:

Debido a que la celulosa proporciona la resistencia primaria a la pared celular, los hongos de la pudrición parda causan pérdidas substanciales de resistencia en las primeras etapas de pudrición. En este punto, la madera aparenta un daño leve y el hongo puede haber quitado solamente 1 a 5 por ciento del peso de la madera, pero algunas características de la resistencia pueden ser disminuidas hasta un 60%.


pudrición BLANCA
producida por el hongo de la pudrición, se asemeja al aspecto normal de la madera, pero puede ser tan blanquecino o ligero en color con rayas oscuras. En las etapas avanzadas de la pudrición la madera infectada tiene una textura suave distinta, y las fibras individuales se pueden desprender de la madera. Las pudriciones blancas diferencian de pudriciones pardas, en la que atacan los tres componentes de la pared celular de la madera, causando pérdida del peso de hasta 97 %.


ESCARABAJOS
Los escarabajos (coleópteros) representan el orden más grande de insectos que causan daño substancial a la madera. Muchos escarabajos atacan solamente a árboles vivos o cortan la madera fresca, pero son combatidos fácilmente ya que sus daños pueden ser encontrados durante la inspección. Las larvas de muchos de estos escarabajos reciben el nombre de carcoma o quera

*Escarabajos pulverizadores de madera:
el ataque del escarabajo pulverizador de madera puede convertirse en un problema donde la madera no tratada es utilizada en estructuras existentes antiguas.

*Escarabajos longicornios:
Atacan la madera en todas las condiciones, dependiendo de la especie, y causan daño sustancial. Algunos, como el perforador del arce azucarero y el perforador del álamo, atacan solamente a árboles vivos, matándolos y reduciendo el valor de la madera.
La madera dañada por el ácido es de color oscuro y su aspecto es similar a la de la madera dañada por el fuego. Los fuertes productos químicos no entrarán en contacto normalmente como , por ejemplo, un puente de madera a menos que ocurran derrames accidentales.
DEGRADACION QUIMICA
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