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Facultad de Ingeniería - UNC 2012

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ÍNDICE

Introducción……………………………………………………………………………………………………………….….….3

- Partes del tronco……………………………………………………………………………………………………3

- Propiedades de la madera…………………………………..………………………………….……………..6

- Clasificación…………………………………………………………………………………………...……..………8

Situación en Argentina………………………………………………………………………….…………………………..9

- Situación forestal…………………………………………………………………………………………………..9

- Ventajas de la Argentina………………………………………………………………………………………12

- Comercio exterior Argentino del sector madera……..……………………………………………12

Situación en Mendoza………………………………………………….………………………………………………….14

Industria Maderera………………………………………………………………………………………………….………15

- Silvicultura……………………………………………………………………………………………………………16

- Obtención dela madera……………………………………….……………………………………….………18

Preservación de la madera………………………………………………………………………………………………22

- Agentes biológicos destructivos de las maderas…..………………………………………………22

- Agentes no biológicos destructivos de las maderas………………………………………………23

- Impregnación……………………………………………………………………………………………………….24

- Métodos de preservación sin vacío ni presión………………………………………………………25

- Métodos de preservación con vacío y/o presión………………………………………………….27

Principales productos………………………………………………………………………………………………………32

- Machimbre…………………………………………………………………………………………………….…...32

o Materias primas e insumos……………………………………………………………………….32


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o Equipos y maquinarias………………………………………………………………………………33

o Análisis del proceso productivo…………………………………………………………………35

- Madera laminadas…………………………………………………………………………………….…………39

o Desarrollo histórico…………………………………………………………………………………..39

o Ventajas……………………………………………………………………………………………………39

o Desventajas………………………………………………………………………………………………41

o Aplicaciones……………………………………………………………………………………………..42

o Traslado……………………………………………………………………………………………………43

o Esquema del proceso productivo………………………………………………………………44

o Desarrollo de las fases…………………………………………………………….………………..46

o Conclusión………………………………………………………….…………………………………….51

Ejercicio de aplicación……………………………………………………………………………………………………..53

- Lay Out…………………………………………………………………………………………………………………53

- Análisis de costos………………………………………………………………………………………………...54


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Introduccion

En el presente informe, hablaremos sobre las maderas para la construcción.

Comenzaremos con una breve caracterización de la madera y sus propiedades, los

tratamientos que a esta se le realizan para su preservación, caracterizaremos la industria

de la madera y explicaremos los procesos productivos de los elementos más comúnmente

utilizados en la construcción con maderas, que son maderas laminadas y machimbres.

De todos los materiales usados por el ser humano a lo largo de la historia, la madera fue el

primero de ellos, gracias a una serie de propiedades como facilidad de conformado, bajo

peso específico, agradable apariencia exterior, propiedades térmicas y mecánicas,… Esto

ha generado una industria muy importante.

La explotación de los árboles para la obtención de madera da lugar a graves problemas

medioambientales, porque si no se realiza la tala con unos criterios medioambientales,

puede producirse una sobreexplotación que genera deforestación, pérdida de bosques

primarios y, desertificación.

Partes del tronco

Un árbol es un vegetal leñoso con un tallo simple, llamado tronco, en su parte inferior, y

ramificado en su parte superior (copa)

Por madera se entiende la parte sólida de los árboles que se encuentra debajo de la

corteza. Así, madera es el conjunto de tejidos, de cierta dureza, que constituyen la mayor

parte del tronco y las ramas del árbol.

La madera es un material fibroso formado por:

· Celulosa (50%)

· Lignina, que es el elemento que mantiene unidas a las fibras (30%). Es como el

“cemento” de la madera.

· Otros elementos: resina, agua, almidón, ... (20%)

Si damos un corte transversal a un tronco de un árbol, distinguimos las siguientes partes,

de dentro a fuera:


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· Médula o duramen: Formada por células muertas que están muy lignificadas. Su aspecto

es seco y duro.

· Albura o leño: De aspecto blanquecino, formada por células vivas en su parte exterior y

es el responsable del transporte de la savia bruta desde la raíz del árbol hasta las partes

aéreas. Durante el crecimiento del árbol, las células interiores mueren y pasan a engrosar

el duramen.

· Cambium: Capa de células vivas entre la albura y la corteza interna. Durante su

crecimiento da lugar a la formación de la albura y a nuevas células de la corteza interna

· Corteza interna: Es por donde circula la savia elaborada; está formada por células que

poco a poco se desplazan al exterior formando la corteza externa. También se denomina

floema o líber

· Corteza externa: Formada por una capa de células muertas, que protege al árbol contra

las inclemencias del tiempo y del ataque de insectos y parásitos.

En la industria se aprovecha casi exclusivamente el tronco del árbol por tener mayores

aplicaciones. Excepcionalmente se aprovechan las raíces y ramas gruesas para la

obtención de maderas finas, con veteados espectaculares, en la construcción de muebles

de diseño.


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La parte que interesa del tronco es el duramen (leño viejo del árbol en torno al centro,

que es más seco y rígido), junto con la albura (leño joven del árbol, en torno al duramen,

que contiene todavía células vivas que transportan agua y nutrientes).

Anillos anuales:

. Cada anillo corresponde al crecimiento anual, consta de dos zonas claramente

diferenciadas:

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 árbol es continua), no se

aprecian diferencias entre las distintas zonas de anillos de crecimiento anual. Su suma, son

los años de vida del árbol. Debido a la forma tronco-cónica del árbol, los anillos anuales se

deben contar en el tronco, en

zona más próxima a las raíces.


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Propiedades de la Madera

Según el tipo de madera, edad del árbol, zona climática,… las propiedades varían de unos

a otros, pero de manera general, las maderas presentan las siguientes características:

- Baja densidad: Suelen ser menos densas que el agua (de ahí que floten).

- Conductividad térmica y eléctrica baja: La madera es un excelente aislante térmico (casas

de madera en países fríos, por ejemplo). Las maderas ricas en agua son mejores

conductores que las secas.

- Resistencia mecánica: A la tracción, compresión, flexión, cortadura, desgaste,… Es muy

resistente al esfuerzo de tracción (estirarse) y bastante resistente a la compresión aunque

la mitad de resistente que a la tracción).

- Hendibilidad: Es la facilidad con que se abren las fibras de la madera en sentido

longitudinal. Hienden peor las maderas duras, las secas, las resinosas y con nudos. La

madera hendible es poco apta para el clavado y para realizar encajes. Si el secado es

brusco la madera tiende a abrirse.

- Retractabilidad o contracción: Pérdida de volumen al perder parte del agua

- Humedad: Cantidad de agua que tiene la madera en su estructura. Está relacionada con

su peso y afecta a otras propiedades físicas y mecánicas. Elemento que se debe reducir

para obtener una madera útil, desde un punto de vista tecnológico.

- Dureza: Es la resistencia que ofrece al corte. Aumenta con la densidad.

- Flexibilidad: Característica de las maderas jóvenes, verdes y blandas, que admiten ser

dobladas sin romperse.

-Anisotropia: Dado que la madera es un material formado por fibras orientadas en una

misma dirección, es un material anisótropo, es decir, que ciertas propiedades físicas y

mecánicas no son las mismas en todas las direcciones que pasan por un punto

determinado, si no que varían en función de la dirección en la que se aplique el esfuerzo.

Se consideran tres direcciones principales con características propias:

Dirección axial: Paralela a las fibras y por tanto al eje del árbol. En esta dirección es

donde la madera presenta mejores propiedades.


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Dirección radial: Perpendicular al axial, corta el eje del árbol en el plano transversal

y es normal a los anillos de crecimiento aparecidos en la sección recta.

Dirección tangencial: Localizada también en la sección transversal pero tangente a

los anillos de crecimiento o también, normal a la dirección radial.

-Humedad 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 modificaciones

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 recuperada a partir de la

humedad atmosférica. Para recuperarla, habrá de ser por inmersión directa en el agua. El

agua libre no tiene más repercusión que la ocupación física de los huecos, y por

consiguiente no influye en la hinchazón o merma de la madera ni en las propiedades

mecánicas.

Las dos últimas, impregnación y libre son las que constituyen la humedad de la madera. La

humedad es la cantidad de agua que contiene la madera expresada en % de su peso en

estado anhídro o húmedo


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Clasificación

Las maderas pueden clasificarse de muy diversas formas, según el criterio que se

considere. Así, podemos clasificarlas:

Según su dureza (es la más usual):

Maderas blandas: cuyos árboles tienen hoja perenne, son resinosos. Ej: pino,

ciprés, abeto, cedro,... Son maderas ligeras, de crecimiento rápido (se observan

bien los anillos), de color claro, nudos pequeños, fáciles de trabajar y de bajo

coste.

Se emplean para trabajos en los que no se necesita gran solidez: embalajes, cajas, tablas,

mueble funcional sencillo, pasta de papel,…

Maderas duras: cuyos árboles tienen hoja caduca. Ej: roble, castaño, nogal, olmo,

caoba. Madera compacta, poca resina y escasos nudos, amplia gama de colores,

de mayor densidad, de crecimiento lento (anillos anuales muy juntos, casi no se

diferencian), más difíciles de trabajar, y en general de mayor calidad y precio.

Se emplean en trabajos de ebanistería, muebles más compactos, instrumentos musicales,

interiores de barco, andamios de obra,…

Según el grado de humedad:

Maderas verdes: Alto grado de humedad (30 -35%). Maderas recién cortadas que

no deben usarse para trabajos, pues al secarse por la contracción se encogen y

agrietan.

Maderas desecadas: Se reduce el grado de humedad hasta el 10 – 12% por

procesos naturales, apilándolas de manera adecuada y permitiendo que el aire

circule entre las tablas para ir reduciendo el exceso de agua

Maderas secas: Se reduce la humedad hasta el 3% empleando procesos artificiales.

Las maderas se secan de forma más rápida por métodos artificiales, en grandes

hornos, consiguiendo la dureza y resistencia deseadas.


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Situacion en Argentina

Situación forestal

Bosques implantados

En la Argentina, la forestación, es decir, la implantación de árboles para la producción de madera y otros subproductos, está adquiriendo gran importancia. Se estima que hay alrededor de 1.100.000 ha de bosques implantados, de las cuales el 85% se concentra en la región mesopotámica y la provincia de Buenos Aires.

Las especies más explotadas son pino, eucalipto, álamo y sauce; las maderas que se obtienen se destinan principalmente a la producción de rollizos para la exportación o a distintas industrias, como las de celulosa y papel, y a la industria de muebles y cajones. Más del 80% de la producción anual de maderas proviene de bosques implantados.

A continuación podemos ver un cuadro con las especies forestadas por región.

http://ar.kalipedia.com/popup/popupWindow.html?tipo=imagen&titulo=Superficie%20forestada&url=/kalipediamedia/geografia/media/200806/07/geoargentina/20080607klpgeogar_8_Ges_LCO.png

http://ar.kalipedia.com/popup/popupWindow.html?tipo=imagen&titulo=Superficie%20forestada&url=/kalipediamedia/geografia/media/200806/07/geoargentina/20080607klpgeogar_8_Ges_LCO.png


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Superficie forestada (en hectáreas) estimada por especie y región en la República Argentina para el año 2005. Fuente: DPF- MAGyP.

Bosques naturales

Como podemos apreciar en el mapa que se presenta a continuación, los bosques naturales han sido prácticamente exterminados.

Esto se debe entre otras cosas a:

construcción del ferrocarril y utilización de leña para el funcionamiento de los mismos

utilización de leña para la producción de ladrillos


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Ventajas de la Argentina

La Argentina presenta una serie de ventajas para la expansión de la forestación:

la velocidad de crecimiento de las especies que se forestan (mayor que en otros países);

las características agroecológicas del territorio, que permiten el desarrollo de una gran variedad de especies;

las tierras aptas para forestar, que se pueden comprar o alquilar a bajo precio; la existencia de oportunidades para exportar productos con algún tipo de

procesamiento (papel, muebles, etc.).

Varios organismos públicos, la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, realizan acciones para fomentar la forestación (investigaciones, capacitación técnica, asesoramiento a los productores, entre otras actividades).

Comercio exterior Argentino del sector madera

A continuacion adjuntamos los principales destinos de las exportaciones y las

importaciones del sector madera.


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Situación en Mendoza:

La producción primaria de Mendoza ha girado tradicionalmente alrededor de la

agricultura y la explotación de hidrocarburos. Es así que la forestación en nuestra

provincia (primer eslabón de la cadena productiva de la industria maderera) nunca ha

alcanzado niveles de desarrollo significativos.

Sin embargo, existen elementos que favorecen la inserción más efectiva de esta actividad

en el contexto de Mendoza. Por un lado, el particular clima seco de nuestra provincia es

propicio para el secado de rollizos provenientes principalmente de la zona del litoral. Es

importante recalcar que en Mendoza existen importantes empresas familiares, con una

larga tradición maderera.

Entre las empresas más importantes de madera para la construcción a nivel provincial se

destacan:

Techos GIRO

Valerio Oliva

Existen varias fábricas de muebles, carpinterías y aserraderos con más de tres décadas

depermanencia en la provincia, constituyendo por ende empresas tradicionales y

emblemáticas del sector.

A pesar de haber alcanzado importantes niveles de industrialización y procesamiento de

madera, Mendoza no ha sido reconocida a nivel nacional como una provincia relevante. La

realidad indica que la industria necesita transformarse en diversos aspectos, tanto en lo

referente a los procesos como a la gestión de empresas madereras.

Industria maderera


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La cadena productiva de la madera es la siquiente:

Es posible separar la Cadena Productiva de la Madera en dos sectores principales:

1. El sector silvícola (forestación y producción de rollizos)

2. El sector industrial de la madera

A su vez, en el sector industrial se pueden distinguir dos subsectores bien diferenciados:

1.1. Industrialización Primaria: Abarca los procesos de trituración, aserrado,

laminado, faqueado y compensado de la madera.

1.2. Industrialización Secundaria: Abarca la fabricación de envases de madera,

aberturas, muebles y demás productos elaborados


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En lo que a nuestro trabajo compete, las principales actividades dentro de la industria

maderera, son la fabricación y preparación de los siguientes productos:

• Vigas laminadas

• Madera para encofrar

• Machimbre

• Postes

• Techos y pisos entablonados

• Aberturas

Silvicultura

Antes que nada debemos dejar en claro que la industria de la madera no podría existir sin

la silvicultura.

Silvicultura es la ciencia destinada a la formación y cultivo de bosques. Es una ciencia

hermana de la agricultura. Ambas ciencias se diferencian en varios aspectos, uno de los

más notables es el tiempo de espera para la cosecha. En el caso de la agricultura, ésta

obtiene sus frutos o cosechas en meses. En el caso de la silvicultura, las cosechas se

obtienen después de esperar decenas de años, dependiendo de la especie que se trate.

La semilla es el órgano (femenino) de los árboles fecundado por un grano de polen

(masculino), el cual se convertirá en un nuevo individuo.

Una de las principales etapas de la silvicultura lo constituye la formación del bosque. Esta

se realiza a través de un proceso de selección de semillas y mejoramiento genético.

La semilla de árboles seleccionados es llevada a los viveros forestales para la producción

de plantas. El vivero es un lugar físico apropiado para obtener plantas a partir de semillas.

Debe reunir una serie de requisitos técnicos: su topografía debe ser plana, debe poseer

abundante agua, sobre todo en el período estival, entre otros. Las plantas posteriormente

serán trasladadas a los lugares definitivos donde se establecerán los bosques, mediante la

plantación.


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La producción de plantas de óptima calidad tiene un efecto decisivo en la posterior

formación del recurso forestal. Ella asegura una mayor resistencia a factores adversos

(suelo, clima, plagas) y posibilita la obtención de productos del bosque en rotaciones más

cortas, en mayores volúmenes y con mejores características de densidad, apariencia y

resistencia físico-mecánica

Plantación es el establecimiento de las plantas producidas en vivero en el lugar definitivo

donde se formará el bosque. Esta actividad se lleva a cabo de preferencia durante el

período invernal, aprovechando que la planta se encuentra en dormancia y el suelo

presenta un alto contenido de humedad.

El establecimiento de plantaciones va acompañado de actividades de preparación de

suelos (mejora la captación de nutrientes y humedad), como también avanzadas técnicas

de control de malezas y fertilización de los suelos, lo que facilita el crecimiento de los

árboles.

Las plantaciones forestales se realizan mediante la participación de gran número de

trabajadores capacitados y competentes.

Se denomina manejo forestal a ciertas intervenciones silviculturales. Entre las más

habituales están los raleos y podas.

Los raleos consisten en la extracción de los ejemplares defectuosos o suprimidos, a fin de

mejorar la provisión de nutrientes del suelo y radiación solar a los árboles de mejores

características. Esto permite la obtención de trozos (troncos) de mayor diámetro y de

mejor forma.

Con las podas, las que consisten en la eliminación parcial de las ramas inferiores de los

árboles, se asegura la obtención de madera libre de nudos, la cual es altamente cotizada

en los mercados internacionales.

La cosecha forestal es una de las actividades de la silvicultura y consiste en la corta de los

árboles adultos mediante técnicas adecuadas y personal capacitado, para hacer llegar la

madera en las condiciones requeridas por los centros industriales, y de esta manera

satisfacer las necesidades de las personas.

Una vez que los árboles son cosechados (volteados), los trozos son trasladados a canchas

de acopio, donde posteriormente y vía camión, son enviados a los distintos centros de


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consumo de madera, para ser transformados en miles de productos diariamente utilizados

en la vida diaria.

Luego, inmediatamente en el próximo invierno se reforesta el mismo terreno

La actividad forestal en la Argentina, si bien tiene una participación pequeña en la

economía nacional, encierra un gran potencial para su expansión. Este panorama se

presenta dadas la superficie y la variedad de bosques nativos así como las grandes

extensiones de tierra aptas para la forestación (bosques implantados).

Obtencion de la madera:

El proceso de obtención de la madera se compone de las siguientes etapas:

1. Tala: Es la primera operación para la obtención de la madera, y la calidad de ésta

dependerá del aspecto y constitución del árbol y de la época de la tala, consiste en el

corte del árbol por su base.

Hay que tener en cuenta que un árbol es un ser vivo, por lo que necesita tiempo para

desarrollarse, esto implica que hay que talarlos en su madurez, pues si se talaran todos los

árboles de un bosque a la vez, se necesitaría un tiempo demasiado largo para volver a


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explotar ese bosque. Para evitar esto, se utilizan varios métodos de talas sostenibles,

siendo las más representativas:

Método de talas parciales: Consiste en dividir el bosque en parcelas que se talan

rotatoriamente y, dependiendo del ciclo de crecimiento del árbol, se talará la

superficie correspondiente.

Método de los árboles sembraderos: Si los árboles existentes poseen unas semillas

que desarrollan fácilmente nuevos árboles, se puede talar prácticamente la

totalidad del bosque, dejando algunos árboles diseminados que actuarán de

reproductores

Método de la tala selectiva: Los árboles se talan y transportan según su tamaño y

calidad de todas las zonas del bosque. El coste de este método es alto, pero

permite que el bosque se conserve en buen estado.

2. Transporte: Para sacar la madera del bosque a la vía accesible más cercana se utiliza

maquinaria especializada capaz de alcanzar cualquier zona del monte. Una vez aquí, son el

camión y el ferrocarril los medios más utilizados. Si hay vías de agua se usan para

transportar los troncos.

3. Descortezado: Es decir se le quita la corteza que envuelve el tronco.

4. Tronzado: Consiste en cortar los troncos en piezas más pequeñas

5. Troceado y despiece (aserrado): Conjunto de operaciones que se realizan para dividir el

tronco en planos paralelos a un eje. El objetivo es conseguir piezas de unas dimensiones

determinadas para su uso en taller.

Algunos de los despieces más utilizados son los que se presentan a continuación

http://www.google.com.ar/imgres?hl=es&sa=X&qscrl=1&rlz=1T4MERD_esAR504AR505&biw=1017&bih=453&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=xOx7iEYruZJB3M:&imgrefurl=http://www.aulatecnologia.com/ESO/SEGUNDO/teoria/madera/madera.htm&docid=g3-RydiBpEJvdM&imgurl=http://www.aulatecnologia.com/ESO/SEGUNDO/teoria/madera/jpg/descortezado.jpg&w=271&h=202&ei=exWHULbILYa68ASCloCQBA&zoom=1&iact=hc&vpx=266&vpy=166&dur=90&hovh=161&hovw=216&tx=72&ty=136&sig=113349140492856764205&page=1&tbnh=155&tbnw=211&start=0&ndsp=9&ved=1t:429,r:1,s:0,i:69


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6. Secado: Antes de poder usar las tablas y tablones para fabricar objetos, es necesario

reducir el grado de humedad hasta un valor inferior al 15%. Con esto se consigue evitar

deformaciones posteriores, reducir el peso, con el consiguiente ahorro en transporte,

incrementar la resistencia a distintos tipos de esfuerzos, reducir las posibilidades de ser

atacada por hongos e insectos y dejarla en condiciones adecuadas para ser mecanizada.

Hay tres métodos:


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Secado natural (Al aire libre): Apilando tablas y tablones en un lugar con buena

ventilación, asilados del suelo y con espacios para que circule el aire. Es un proceso

lento pero con buenos resultados

Secado artificial : Se elimina la humedad de forma rápida, y da muy buenos

resultados, pero las instalaciones son más costosas. El secado se puede realizar por

varios procedimientos, como aire caliente, vapor de agua, ozono, calentamiento

eléctrico,…

Secado mixto: Combina los anteriores

7. Cepillado: Tiene como objetivo principal eliminar cualquier irregularidad y mejorar el

aspecto final.


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Preservación de la madera

Las técnicas para la preservación de la madera son de gran importancia para la industria

de la construcción, es por ello que a continuación las describimos brevemente.

Es el conjunto de técnicas que aplican sustancias protectoras a las mismas para evitar que

sean afectadas por agentes destructores.

Esto presenta muchas ventajas:

- Permite el aprovechamiento de maderas de menor valor por su baja durabilidad natural

y ahorra maderas más valiosas.

- Al utilizarse especies de bosques cultivados de rápido crecimiento se disminuye la

presión sobre los bosques nativos.

- Aumenta la vida de maderas importadas más valiosas ahorrando divisas.

- Aumentar la vida útil de la madera existente equivale incrementar los recursos forestales

y en consecuencia alcanzar mayores beneficios ambientales.

AGENTES BIOLOGICOS DESTRUCTORES DE LAS MADERAS

1) Hongos: Para desarrollarse necesitan:

Humedad: 30 – 50%

Temperatura: entre 20 y 30ºC, cesan su actividad por debajo de 3ºC y por encima de 40ºC

Aire: aunque sea pequeñas cantidades de Oxigeno

Alimento: los hongos segregan enzimas que destruyen la madera convirtiéndola en

sustancias más simples y fácilmente asimilables.

2) Bacterias: Su poder destructivo es inferior al de los hongos. Segregan pectinasas que

disuelvan las membranas de las punteaduras del parénquima, que son de naturaleza

péctica. En ataques intensos destruyen también las punteaduras areoladas, aumentando

considerablemente la permeabilidad de la madera y facilitando el ataque posterior de

otros organismos (hongos principalmente). Como consecuencia de esto se está probando


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el uso de pectinasas para mejorar la penetrabilidad de algunas maderas y posibilitar su

impregnación.

3) Insectos: Existe una gran cantidad de insectos que afectan de diferentes formas

penetrando o deteriorando a la madera. El tipo de insecto que ataque depende del

diámetro de la madera y de las características de la misma (refiriéndose a humedad, tipos

de hongos, etc)

4) Moluscos y Crustáceos: Los moluscos tienen aspecto de gusanos, aunque algunos

tienen el cuerpo encerrado dentro de las valvas. Los crustáceos son más pequeños que los

anteriores. Uno de los géneros más importante es Limnoria, que ha sido encontrado en

todos los mares del mundo.

Los perforadores marinos necesitan que el agua en que se desarrollan tenga como mínimo

5 y 16% de salinidad, según la especie. La salinidad media del agua de mar es del 35%, lo

que asegura su presencia en todas partes.

Pocas son las especies resistentes a sus ataques; se consideran como tales a algunas con

elevado contenido en sílice.

5) Pájaros: Es importante el ataque de pájaros carpinteros en el norte de nuestro país.

Producen orificios de 10cm de diámetro y de profundidad, según la especie, afectando

seriamente la resistencia físico – mecánica de la madera. Se los encuentra en postes de

líneas aéreas, preferentemente de palmeras.

AGENTES NO BIOLOGICOS DESTRUCTORES DE LAS MADERAS

1) Calor: El aumento de temperatura favorece la aparición de grietas y rajaduras, por la

rápida evaporación del agua. Encima de los 100ºC comienzan procesos de destilación

incipientes y entre los 250 – 300ºC se produce la descomposición química, destilación con

desprendimiento de gases inflamables. Esta liberación de gases causa la combustión con

presencia de llamas. En esta etapa se libera la mayor cantidad de calor que es lo que

acelera el proceso hasta la destrucción total a cenizas.

Los preservantes ignífugos tienen como objetivo favorecer la pirólisis lenta, es decir que

sea un material carbonizable, pero no transmisor de calor ni del fuego.


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2) Temperización: Las fluctuaciones de temperatura y de humedad, causan la contracción

y el hinchamiento de las capas superficiales, formando pequeñas grietas y

desfibramientos de la madera.

3) Desgaste mecánico: Provocado por el polvo y la arena arrastrados por el viento.

También por efecto de fricción que rompe las fibras, efecto del granizo, etc.

IMPREGNACIÓN

La eficaz impregnación de las maderas, depende de muchos factores que influyen sobre

todo en el “tipo” y “grado de penetrabilidad” de los líquidos preservadores. La

penetrabilidad es la capacidad de una madera para ser atravesada longitudinal o

transversalmente por distintas sustancias líquidas. El grado de penetrabilidad depende de

las características anatómicas y del contenido de humedad.

Las sustancias preservadoras se clasifican en tres grupos:

- oleosos: son insolubles en agua, insectisida, fungicida, perforadores

marinos, alta permanencia, la madera no se puede pintar ni barnizar y no es

corrosiva para los metales.

- Oleosolubles: son aquellos que disuelven en aceite

- Hidrosolubles: en este grupo se encuentran los productos preservantes

solubles en agua y se consideran también otros, insecticidas, presentados

en forma de suspensiones y emulsiones que se aplican en inmersión y

pulverización. Son menos viscosos que los otros, no son combustibles,

generalmente carecen de olor y son productos químicos de composición

definida y estable.

Las sustancias preservadores, idealmente han de tener las siguientes características:

a) Ser tóxico para los agentes destructores (fungicida y/o insecticida, etc.).

b) No ser tóxico para el hombre y los animales.

c) No ser corrosivo para los metales.

d) No ser combustible.


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e) Tener buena penetración.

f) Ser químicamente estable y no descomponerse con el tiempo.

g) No ser soluble en agua. Tener buena permanencia.

METODOS DE PRESERVACION SIN VACIO, NI PRESION

1 – PINCELADO Y PULVERIZACION: Son sistemas muy simples y poco eficaces. Indicados

para poca exigencia de servicio o para uso en interiores. La protección es superficial. La

madera debe estar seca.

2 – INMERSION: Este tratamiento consiste en sumergir la madera seca en un preservador

líquido durante un tiempo variable, que depende del grado de protección requerido.

Con las sustancias oleosolubles el período de tiempo varía desde unas horas a días. La

madera no debe contener más del 20% de humedad.

Aunque puede usarse con los tres tipos de sustancias es más indicado para los orgánicos,

pues se consiguen mejores penetraciones que con los hidrosolubles.

Cuando se utiliza para aplicar insecticidas en emulsión acuosa, la madera, aserrada o

redonda, debe estar verde y los tiempos de inmersión son muy breves.

Como las penetraciones son proporcionales a los tiempos de inmersión, conviene dejar

más tiempo la madera en la solución. En maderas redondas son suficientes 24hs por cada

10cm de circunferencia.

La madera de frondosas en general, no se trata bien con este sistema, por su escasa o nula

penetración lateral, en cambio en pinos anda muy bien.

3 – ASENCIÓN POR CAPILARIDAD: Consiste en sumergir el extremo de la madera (pestes)

en una solución de sales hidrosolubles. El preservante asciende longitudinalmente por

capilaridad. Esto se ve ayudado por la evaporación del agua de la madera a través del

extremo superior y la superficie lateral, que hacen el efecto de succión. Por eso los meses

cálidos aceleran el proceso.


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La madera debe descortezarse para favorecer la evaporación y evitar gastos excesivos por

impregnación de la corteza y debe tratarse no más allá de las 24horas de cortada. Luego

de tratada la madera debe secarse durante 2 a 4 meses antes de usarla.

Tiene el inconveniente que las condiciones no son fácilmente controlables y hay poca

uniformidad en el resultado. La penetración depende de la humedad de la madera.

Figura 6: Método de ascensión capilar - Postes de álamo en Sulfato de Cobre

4 – DIFUSION: Este tratamiento consiste en sumergir la madera verde o húmeda en una

solución hidrosoluble concentrada o en cubrirla con una pasta vendaja impregnado con un

hidrosoluble concentrado y dejar que la sustancia activa se difunda luego en el interior de

la madera.

Esta práctica consta de 2 pasos: primero se absorbe la solución concentrada (por

inmersión instantánea o por la pasta) y luego la madera es estibada en forma cerrada y

cubierta, en una atmósfera saturada de humedad, para completar el proceso de difusión

del preservante hacia el interior de las piezas tratadas. Este proceso es lento y puede

demorarse entre 30 y 90días.


27

En este caso no se agregan cromatos para que se mantenga la solubilidad del preservante

y se pueda difundir.

5 – BAÑO CALIENTE – FRIO: Este proceso consiste en sumergir total o parcialmente la

madera seca y descortezada en una solución de preservante que se calienta a 80ºC –

100ºC. Se la deja a esa temperatura durante 6 a 8horas. Después se la sumerge en el

mismo preservante frío (40ºC). El calor elimina agua y parte del aire que se encuentran

dentro de la madera. Cuando todo se enfría, el aire se contrae y produce un vacío parcial

que sumado a la presión atmosférica hace penetrar al preservante dentro de las células.

La mayor parte de la absorción y penetración se produce en el baño frío, por eso, para

aumentarlas o mejorarlas, hasta elevar la temperatura del baño caliente o aumentar el

período de la inmersión en frío. En realidad, lo más importante es la diferencia de

temperatura entre ambos baños y no sus valores absolutos. (De 100ºC a 60ºC de 80ºC a

40ºC).

Este tratamiento es más indicado para oleosos y oleosolubles. En los hidrosolubles no se

puede pasar de 40º - 50ºC porque la mayoría de las sales precipitan o se descomponen.

El pasaje del baño caliente al frío puede hacerse: cambiando los postes, cambiando el

preservante o dejando enfriar los postes en el mismo recipiente.

Existen muchas variantes, sobre todo en la etapa del baño caliente, que consiste en

sustituir el preservante por otras sustancias: aceites usados, fuel – oil, agua o vapor, etc.

METODOS DE PRESERVACION CON VACIO Y/O CON PRESION

1 – METODO BOUCHERIE: Consiste en la aplicación de una presión hidrostática producida

por una columna de líquido conteniendo el producto preservador.

La solución se coloca en un tanque elevado a 8 ó 10m de altura y por medio de un sistema

de cañerías se lo hace llegar a la base del poste. La pieza se coloca inclinada con la base

hacia arriba y sobre ella se ajusta un cabezal de goma por donde entra el líquido ayudado

por la gravedad y el peso de la columna líquida.

Los postes deben estar verdes, recién cortados y descortezados sólo en los 20cm de la

base. Es indicado para preservantes hidrosolubles. No se modifica la concentración de la


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solución como en la ascensión: el excedente se recupera por la punta del poste y puede

reconcentrarse por evaporización. La presión es de 1Kg/cm2.

- Modificaciones al método

-Desplazamiento de savia por succión:

Se colocan los postes verdes y con corteza con la base sumergida en la solución y en la

punta se aplica un casquete de goma que comunica con un recipiente donde se ha hecho

el vacío. De esta manera se provoca una que primero desaloja la savia y después chupa al

preservante. Después del tratamiento, la corteza se deja por un tiempo para que el secado

sea más lento y no se formen grietas y rajaduras.

-Desplazamiento de savia por presión:

Es igual que el Boucherie, pero donde la presión de la columna se reemplaza por la

proporcionada por una bomba mecánica. Se consiguen presiones de 5Kg/cm2.

2 – METODO DE CELULA LLENA (BETHELL): Es un método industrial a gran escala, que se

realiza dentro de un autoclave donde la madera se coloca se cierra herméticamente. Las

etapas son las siguientes:

- primero se hace el vacío en la autoclave con el objeto de desalojar aire y agua del

interior de la madera

- se llena el cilindro con preservante

- se aplica presión y se mantiene

- luego se hace un vacío final para desalojar el cilindro (vaciarlo)

Al extraer el aire, las células de la madera quedan con lugar libre que al aplicar la presión

se llenan de preservante, evitado el efecto de “almohadilla” del aire, que puede impedir la

entrada del líquido.

Se trata de retener en la madera la mayor cantidad de solución. Por eso es indicado para

hidrosolubles (de baja concentración y mucho volumen de solución) y para maderas poco

permeables. La retención deseada se obtiene regulando la concentración de la solución

más que limitando la cantidad de líquido inyectado en la madera. Se usan presiones de

14Kg/cm2.


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Figura 8: Esquema de una planta de preservación por sistemas vacío-presión

Figura 10: Esquema de las fases de impregnación en el procedimiento Bethell


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3 – METODO DE CELULA VACIA: Se clasifican en:

A) Método de Lowry: En este sistema no se usa el vacío inicial. El tanque se llena

directamente a la presión atmosférica normal y luego se aplica la presión y se siguen los

mismos pasos que en al anterior.

Es un sistema intermedio entre el Bethell y el Rüping. Se utiliza para maderas

semipermeables y para obtener retenciones y penetraciones intermedias. La madera

queda con el aire que tenía en su interior, el que comprimido por el preservante al entrar

a presión. Al cesar esta última, el aire se expande y desaloja el exceso de preservante.

B) Método de Rüeping: Su característica principal es que al principio, en vez de hacer un

vacío, se aplica aire comprimido a presión, que penetra en el interior de las células de la

madera. Luego se llena la autoclave con preservante y se aplica a presión. La operación

termina igual que en los anteriores con un vacío final.

El aire de la célula más el inyectado a presión, quedan fuertemente comprimidos en el

interior y cuando cesa esa presión se expanden con mucha fuerza hacia fuera expulsando

a su vez el preservante que sólo queda mojando las paredes celulares. Con esto se

consiguen buenas penetraciones y ahorro de solución. Se usa en maderas muy

permeables que absorberían demasiado preservante con un costo muy elevado.

Es muy indicado para los oleosos que se aplican puros o en concentraciones muy elevadas.

Con una retención neta limitada se obtiene una penetración más profunda, en las

maderas permeables, con este método que con el de Bethell.

Aquí las células quedan más vacías de preservante. En el Bethell en cambio quedan células

llenas de preservante. Las presiones son variables pero oscilan entre 10 – 12Kg/cm2.

Cunado se requieren bajas retenciones, se aplican mayores presiones iniciales.

4 – METODO DE VACIO: En este método sólo se utiliza el vacío. Primero se llena el

autoclave con preservante y luego se aplica vacío. La diferencia de presión hace entrar la

solución a la madera. Al final se hace un vacío, para expulsar el sobrante del cilindro que

se recupera.

Se utiliza con maderas permeables.

Se necesita menos equipo que con los anteriores.


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5 – METODO “CELON” O “DRILON”: La diferencia está en el solvente utilizado. La solución

está compuesta por gas butano como solvente por PCF y/o óxido de tri – n – butil –

estaño.

El proceso consiste en hacer un vacío inicial para eliminar aire, luego se agrega N para

bajar la proporción de O y evitar el peligro de incendio o explosión. Luego se introduce el

producto activo disuelto en el gas líquido. En el interior es calentado por serpentines,

aumentando la presión del líquido, que penetra en la madera. La temperatura es de 75ºC

y la presión de 10 –

12Kg/cm2. El butano se recupera por diferencia de presiones y un vacío final.

A raíz de la baja viscosidad de la solución, se consiguen penetraciones muy profundas,

dando una protección muy eficiente.

6 – METODO DE LA DOW CHEMICAL: Se utiliza con PCF disuelto con cloruro de metileno,

que por ser inerte no presenta peligro de explosiones. El proceso es similar al Lowry.

7 – METODO DE PRESION OSCILANTE: Se utiliza preservar maderas que se agrietan o rajan

en el secado. Se las puede preservar con un alto contenido de humedad.

Se aplica en forma alternada vacío y presión, para obligar al torus a desplazarse

constantemente haciendo un trabajo de bombeo que hace penetrar el líquido a través de

las membranas de las punteaduras.


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Principales productos

Machimbre

La industria maderera maneja dos tipos de medida: metros cúbicos (m³) y pies tablares

(pt). Los metros cúbicos se utilizan para medir la madera en rollo, es decir las trozas o

troncos usados como materia prima, y los pies tablares se utilizan para medir todos los

productos obtenidos después del proceso de aserrado ( pie x pie x pulg ).

El machimbre es un producto terciario importante en el sector de la industria maderera,

que se caracteriza por su versatilidad, ya que es utilizado en las construcciones como ser:

formación de cielos interiores, paredes divisoras o de apartadero y también para pisos.

Éste producto técnicamente consiste en una pieza de madera que tiene un borde con una

lengüeta o costilla de proyección que se incrusta en otra pieza; el otro lado de la pieza

tiene una hendidura donde la lengüeta se acopla.

Materia prima e insumos:

La materia prima usada para producir machimbre es la madera de pino. Es necesario que

las tablas usadas en el proceso del machimbre sean aserradas con 15 días de anticipación

debido a que estas deben ingresar al proceso de secado en el horno-secador solar. La

madera que ingrese al proceso de secado debe ser de calidad A o B las cuales hacen


33

referencia a madera firme sin nudos o con nudos menores a 2.5 cm de diámetro. Al

finalizar el secado la madera debe tener un rango entre 15% y 25% de humedad. El

contenido de humedad en la madera recién aserrada esta entre35% a 40% y su proceso de

secado al aire libre es de 30-45 días, en hornos-secadores solares tarda entre 10-18 días y

en hornos eléctricos 3 días. El precio de la materia prima cambia anualmente.

Equipo y maquinaria:

Para producir machimbre es necesario cepillar la madera y darle un perfil frontal

definiendo las hendiduras y lengüetas. Para ello es necesario un cepillo, una perfiladora

más accesorios.

Cepillo: El cepillo es una máquina necesaria para limpiar, aplanar y alisar la superficie de

las tablas usadas en el machambrado, ya que entre más lisa este la superficie, mejor será

el dibujo hecho con la perfiladora. Su capacidad de limpieza, aplanado y alisado es para

anchos de 40 cm. Su rendimiento es de 7-10 pt por minuto.

La máquina posee un motor de 3 hp, por tanto para su funcionamiento se requiere:

energía eléctrica de 220 V, con 12 amperios y una conexión trifásica con doble polo. En

cuanto a mantenimiento, la máquina necesita un juego de cuatro cuchillas que deben ser

remplazadas cada 3 meses. Las bandas que mueven los engranes deben ser cambiadas

cada 3 meses, es necesario revisar una vez por semana las poleas, barras tensoras,

mandriles, entre otros.

Perfiladora: Esta máquina se encarga de hacer los moldes o dibujos en la cara superior o

inferior de la tabla, a la vez define con las cuchillas las hendiduras y las lengüetas

necesarias para el machimbre. Esta máquina es esencial para obtener machimbre para

cielo.

Para definir las hendiduras y lengüetas es necesario tener 2 cuchillas: una que defina el

macho o lengüeta y otra que defina la hembra o hendidura. También es necesario tener

una tercera cuchilla que defina la cara superior o inferior. En cuanto a requerimientos la

maquina necesita: energía eléctrica de 220 V, con 9amperios y una conexión trifásica.

Hoy en dia las máquinas machimbradoras realizan el cepillado y perfilado en un mismo

proceso continuo como se puede observar en la siguiente figura.


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Horno-secador solar: El funcionamiento de este horno se basa en 2 componentes, uno es

la captación de energía mediante láminas de vidrio donde la radiación solar incide,

convirtiendo la energía solar en energía térmica a través de un colector que eleva la

temperatura para hacerlo por medio de la estructura de madera por medio de

ventiladores internos que trasportan el aire caliente hasta la madera.

Rodillos: Es necesario tener una mesa con rodillos para facilitar el manejo del machimbre

al salir de la perfiladora y pasar al almacenamiento. Para mantenimiento de esta, solo es

necesario el engrasado de los rodillos una vez por mes.


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Análisis del Proceso Productivo

El proceso general de machimbrado se divide en tres partes: proceso de aserrío, proceso

de secado y proceso de cepillado-perfilado. Para poder analizar los procesos se realizaron

diagramas de flujo donde se identificaron las entradas, salidas y puntos de control.

Proceso de aserrado.

El proceso de aserrado consiste en transformar la madera enrollo, procedente

generalmente de los planes de manejo del bosque, en productos semi elaborados o

secundarios como la tabla dimensionada, donde se obtienen subproductos como

conchón, tabla de orilla y aserrín . El aserrado se realiza a través de dos máquinas: la sierra

circular y la sierra portátil o de banda.

Los pasos para realizar el proceso de aserrado se muestran en el diagrama de flujo el cual

incluye las entradas y salidas del proceso. En el proceso de aserrado las entradas

principales son la materia prima o trozas, la energía eléctrica y el diesel que sirven para el

funcionamiento de la máquina. Como salidas se encuentra el aserrín que es considerado

subproducto pero será utilizado como combustible en el horno que provea calentamiento

al secador de madera.


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Proceso de machimbrado.

Este proceso es el referente al cepillado de las tablas dimensionadas, dándoles un perfil o

dibujo frontal sencillo y formando a la vez una hendidura y una lengüeta que se acopla

con las hendiduras o lengüetas de otras tablas. Es importante confirmar que las tablas

dimensionadas estén dentro del rango de humedad del 15 al 25% debido a que por debajo

porcentaje puede sufrir daños por quebraduras o rajaduras al momento de estarse

cepillando. Si esta arriba del rango, la tabla ya machimbrada puede tener problemas

posteriores de hongos o manchas. Otro punto de control importante es la revisión de la

formación de lengüetas y hendiduras debido a que estas deben salir bien definidas, si no

es así, se debe corregir el error de inmediato, calibrando la perfiladora de nuevo. A


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continuación puede verse el diagrama de flujo referente al proceso de machimbrado: Es

importante resaltar que las revisiones de los perfiles y lengüetas deben realizarse al inicio,

en la etapa intermedia y al final del proceso de machimbrado.


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Madera laminada

La madera laminada es un producto industrial que se ha utilizado en el mundo desde hace

muchos años, pero en las ultimas 4 décadas su utilización ha incrementado notoriamente.

Para su fabricación se utilizan principalmente distintas especies de pinos y eucaliptos.

Este producto tiene una alta aplicación en la vida cotidiana de las sociedades

desarrolladas, desde la construcción de edificaciones hasta reemplazar productos

altamente posicionados en el mercado, por lo que ha adquirido un alto valor industrial y

social estético.

Desarrollo historico

El arquitecto Francés Philibert Delorme quien construyó el Palacio de las Tullerias en el

siglo XVI, tuvo por primera vez la idea de utilizar madera laminada para dar acabados

curvos. Posteriormente, durante la primera guerra mundial, se mejoró la tecnología de los

adhesivos, entre ellos la resina y se incrementó la fabricación de laminados de madera en

la industria de la aviación y la madera estructural para la construcción.

Durante la segunda guerra mundial, se desarrollaron adhesivos sintéticos, los cuales

permitieron dar un nuevo impulso a la madera laminada y su aplicación se extendió a la

fabricación de puentes y construcciones marinas, en donde las condiciones de uso exigen

alto grado de resistencia a condiciones ambientales muy difíciles. Pero actualmente, se

lamina madera para uso estructural, especialmente para grandes construcciones.

Ventajas

La madera laminada ha permitido ampliar la gama de usos de la madera en donde se

resaltan sus cualidades estéticas, físico − mecánicas y de durabilidad. Por otra parte, ha

permitido la producción de elementos estructurales de forma, tamaño, funcionalidad y

creatividad no logrados con la simple madera maciza, e incluso, con materiales

tradicionales.

Las construcciones de madera laminada, dadas sus características naturales y diseños

adecuados, ofrecen grande ventajas con respecto al acero u hormigón, tales como:


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Liviandad: Su modelado peso permite edificar estructuras de reducida inercia,

importantísima ventaja en lugares de naturaleza sísmica como lo es nuestra

provincia.

Flexibilidad: Permite diseñar elementos de diversas formas y cubre grandes

luces sin apoyos intermedios.

Aislamiento térmico: Su conductividad o transferencia térmica es muy inferior

a la de otros materiales, otorgando excelentes condiciones aislantes.

Resistencia química: No reacciona con agentes oxidantes, generando gran

resistencia en ambientes ácidos ó alcalinos.

Resistencia al fuego: En caso de eventual incendio, la madera laminada se

comporta sorprendentemente bien, resistiendo a la acción del fuego. No en

vano, por el hecho de ser madera, al momento de incendio, el material crea

capas de carbón externas que retrasan la difusión del calor hacia su interior, lo

que se transforma en una barrera térmica que actúa como aislante y evita que

la zona interior de la pieza sufra modificaciones, favoreciendo la conservación

de sus propiedades mecánicas.

Belleza: El carácter noble y cálido de la madera, resalta considerablemente en

las estructuras de madera laminada.

El detalle y la perfección en los acabados de este

material, hace que no solo estructuralmente sino

también estéticamente sea llamativo para su uso


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Desventajas

Muy a menudo son muy pesadas respecto al uso que se les da.

Comparada con la madera aserrada sin laminar, la laminada de igual dimensión

es más cara, especialmente si es una viga recta. En vigas curvas ya no es posible

establecer esta comparación. El costo más elevado esta determinado por el

mayor número de procesos productivos, al factor de pérdida durante su

fabricación (30 % a50%, tanto en madera como en adhesivos), en cual se

produce debido a las uniones en los extremos, las terminaciones y a

consideraciones de diseño.

En su fabricación se requiere de equipos, técnicas y mano de obra

especializada, lo que sumado a su alto costo, ha contribuido a dificultar su uso

más masivo.

Elementos de gran longitud y gran curvatura son muy difícil de manipular, lo

que incide en el costo final del elemento de madera laminada.

La madera laminada no es

realmente económica para

cubrir pequeñas luces, pero por

el contrario,sÍ resulta económica

para la construcción de grandes

luces a comparación de

materiales como el acero y

concreto.


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Aplicaciones

Su aplicación en obras de arquitectura es amplia y variable, siendo sus principales usos:

- Vigas rectas de sección constante: son las más baratas de producir,

independientemente de la sección transversal, llegando hasta luces de

aproximadamente 30mts.

- Vigas de sección variable: son de aspecto agradable y eficiente desde el punto de

vista estructural, ya que la sección puede variar de acuerdo con el esfuerzo al que

sea sometida la viga.

- Marcos / Pórticos:: los más habituales son los marcos triarticulados, que soportan

mayores esfuerzos de flexión que los arcos.

- Columnas: no tienen alabeos, su eje se mantiene rígido cualquiera sea el cambio

del tenor de humedad. Se conforman con secciones compuestas para evitar el

alabeo lateral. Su capacidad portante es muy elevada

- Arcos: la construcción de arcos es muy eficiente a partir de láminas delgadas. Por

dificultades en su transporte se diseñan dependiendo de la luz en 1, 2 o más partes

(biarticulados, triarticulados). Habitualmente las uniones entre partes se hacen

mediante planchas metálicas.

- Cúpulas: se materializan con los mismos elementos físicos que los arcos, pues se

hace coincidir en un punto todas las claves de los arcos. Los espacios cubiertos con

cúpulas son muy adecuados para actividades que requieren gran superficie

cubierta libre interior: salas de espectáculos, deportivos, teatrales, de conciertos,

escolar-educativos y religiosa.

- Cabriadas: La forma triangular es la solución ideal para que con un mínimo de

material se haga trabajar a todos los elementos de la misma a esfuerzos simples

(tracción y compresión) aunque el conjunto trabaje a flexión. Las cabriadas de

madera laminada encolada estructural son la solución adecuada para

equipamientos de producción, donde existen emanaciones tóxicas agresivas a

otros materiales como el hierro, debido a su especial resistencia mecánica junto

con su resistencia a las emanaciones tóxicas destructivas. Con madera impregnada

y elementos encolados con adhesivos para exterior se puede aplicar en situaciones

de grandes cargas dinámicas como en puentes ferroautomotores.


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- Mobiliario: La utilización de laminados en la producción de mobiliario aporta un

alto nivel plástico a los productos, empleando una estética de organicidad

racionalizada, refinamiento constructivo, cuidado en el detalle y calidez. En la

actualidad los laminados de madera utilizados para partes y piezas de muebles son

el producto de la unión de delgadas láminas de tulipas de diversas especies de

maderas mediante el uso de adhesivos y cuya forma definitiva se obtiene

mediante matrices.

Traslado

Se debe considerar el costo de traslado de las piezas en proceso de producción centro de

la fábrica, motivo por el cual la ubicación de la maquinaria en los lugares de trabajo

deberá ser seleccionado de tal manera que presente facilidades para el desplazamiento

interno y externo de los productos que se fabrican. Es posible fabricar madera laminada

en recintos reducidos, aunque tiene la desventaja de que se presentan limitaciones en la

manufactura de cierto tipo de piezas de mayor tamaño. En base a este criterio de

eficiencia, la mayoría de las fábricas se organizan en tres secciones principales, ligadas

relacionadas a través del sistema de flujo de las piezas en producción:

- área de almacenamiento de materias primas

- área de encolado, prensado y fraguado

- área de terminaciones

Es común que el transporte de madera

laminada se realice en camiones. En

países donde es muy común su

comercialización, se tienen que fabricar

vagones especiales para el transporte de

madera


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Esquema del proceso productivo

La fabricación de elementos de madera laminada encolada integra tres fases

diferenciadas:

1.- Preparación de las materias primas.

1.1.- Preparación de la madera.

1.1.1.- Almacenaje de larga duración al aire libre.

1.1.2.- Secado.

1.1.3.- Cepillado y retestado con entalladura múltiple.

1.2.- Preparación de la cola.

1.2.1.- Almacenaje de las colas.

1.2.2.- Puesta en fabricación (mezcla con reactivo y dosificación).

2.- Ejecución de piezas en bruto.

2.1.- Unión en testas de las láminas.

2.2.- Cepillado de las láminas.

2.3.- Encolado.

2.4.- Apilado de las láminas que constituyen una pieza contra la cimbra.

2.5.- Prensado.

2.6.- Polimerización de la cola.

2.7.- Estabilización de la pieza.

3.- Acabado.

3.1.- Cepillado.

3.2.- Talla y corte de la pieza a su dimensión de puesta en obra.

3.3.- Taladros y entalladuras.


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3.4.- Hidrofugación.

3.5.- Tratamiento insecticida y fungicida, con acabado de tono.

3.6.- Fijación de elementos metálicos.

3.7.- Almacenaje para expedición.

En paralelo a la línea de fabricación se dispone un taller de herrajes y almacén de

ferretería que completan los componentes de la estructura.

Por último es necesaria una instalación de calefacción y de acondicionamiento de

atmósfera donde distinguimos:

- Un depósito de subproductos de madera (aserrín, viruta, trozos de corte) que alimentan

una caldera mixta.

- Almacén de combustible complementario y grupo electrógeno.

- Sala de calderas.

Estudiamos a continuación cada uno de los elementos esenciales para una fabricación de

estas características.


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Desarrollo de las fases

1.- Preparación de las materias primas.

1.1.- Preparación de la madera.

1.1.1.- Almacenaje de larga duración al aire libre.

La fabricación de estructuras de madera laminada encolada necesita un almacén de

madera importante. Los aprovisionamientos suelen realizarse por grandes cantidades (el

consumo diario puede ser, para una industria significativa, del orden de 60 metros

cúbicos).

Dejar la madera al aire libre para un secado natural de la misma antes de su paso por el

secadero, mejora su estabilidad a la vez que aumenta la capacidad del horno de secado.

1.1.2.- Secado.

Las maderas deben tener un contenido de agua que se sitúe dentro de los límites aptos

para su encolado. Las colas permiten una horquilla de humedad del soporte bastante

amplia, con un máximo del 15%. Sin embargo el porcentaje de humedad debe ser

uniforme en todo el lote de madera empleado. El secado artificial de la madera nos

permite alcanzar este grado de precisión.

Las maderas permanecen en el secadero aproximadamente 12 horas. A su salida, el grado

de humedad se verifica sistemáticamente. La madera pasa a una sala de estabilización

donde reposa un mínimo de 4 días con el fin de conseguir un equilibrio riguroso en su

grado de humedad, que vuelve a ser controlado para su lanzamiento en fabricación.

1.1.3.- Cepillado y retestado con entalladura múltiple.

En esta fase las láminas se examinan una a una; eliminando los defectos de la madera

fuera de tolerancia. Los extremos de las tablas presentan con frecuencia fendas, y

precisan de un entallado múltiple para ser encoladas y ensambladas en testa una con otra.

Estas dos operaciones se realizan en un solo paso de máquina con un cabezal doble.

1.2.- Preparación de las colas.

1.2.1.- Almacenaje de las colas.


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La manipulación y almacenaje de las colas deben ser las indicadas por el fabricante en

cuanto a las siguientes variables:

- Temperatura.

- Hidrometría del aire.

- Estanqueidad del embalaje.

1.2.2.- Puesta en fabricación (mezcla con reactivo y dosificación).

Las colas se preparan en un laboratorio aislado, a la temperatura conveniente. En él se

encuentran los recipientes, báscula de precisión, viscosímetros, prensa destinada a

ruptura de las probetas y un autoclave para simulación de envejecimiento de las mismas.

La mezcla de la cola con el endurecedor se realiza al final del circuito.

2.- Ejecución de piezas en bruto.

2.1.- Unión en testas de las láminas.

Las láminas llevan en sus extremos unas entalladuras múltiples

que, tras su encolado, se enlazan entre sí. Estas entalladuras

cumplen una doble función:

- Aseguran una correcta transmisión de los esfuerzos aumentando

la resistencia de la madera.

- Evitan la desconexión por deslizamiento relativo de las piezas.

Está reconocida como la mejor unión posible la de diente de sierra.

Estas láminas formadas por una sucesión longitudinal de tablas unidas por las testas, de

longitud igual a la pieza que se desea obtener se dejan en reposo con el fin de permitir la

soldadura química de sus juntas.

Precisaremos que la cola empleada para la unión de las testas puede ser distinta a la

empleada para la unión de las láminas entre sí.


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2.2.- Cepillado de las láminas.

Esta operación tiene como objetivo calibrar el espesor de las láminas, conseguir planos

perfectos en las superficies a encolar y eliminar la suciedad y las células oxidadas de la

superficie que pudiesen disminuir la adherencia entre si al aplicar la cola. En la actualidad

la mayoría de las empresas utilizan cepillado ras 4 caras de alta velocidad.

2.3.- Encolado.

A nivel de resistencia mecánica, es el proceso de encolado al que

se someten las piezas, el responsable de aumentar hasta en un

30 por ciento la eficiencia de esta variable, en comparación con

una pieza de madera maciza de igual sección.

Las láminas que han sido cepilladas pasan en continuo por un

peine de encolado que deposita en una de sus caras la cantidad de cola necesaria para su

unión. Los gramos de cola por unidad de superficie son controlados en tiempo real. El

exceso de cola es eliminado de forma instantánea.

La cola empleada para la realización de piezas estructurales es la resorcina, originando la

característica junta oscura de la madera laminada encolada. Por razones estéticas puede

emplearse cola de urea-formol Gunta blanca en elementos de carpintería.

La tracción transversal en junta de encolado se limita a:

- 5 bares para las colas de urea-formol y caseína.

- 6 bares para la cola resorcina.

2.4.- Apilado de las láminas que constituyen una pieza en el molde de

prensado.

La lámina encolada por una de sus caras se superpone a la anterior (la cara sin cola sobre

la superficie encolada de la precedente) hasta constituir la pieza completa que se desea

fabricar.

2.5.- Prensado

La pieza formada por la sucesión de láminas encoladas

superpuestas se coloca en el molde de presión, siendo empujada


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contra él. En general, los moldes pueden recibir varias piezas en paralelo, pero la presión

se aplica por separado a cada una de ellas, o a cada par si son de la misma sección.

Los moldes son fácilmente desplazables.

Existen varios sistemas para realizar la fijación del molde según plantilla:

- Mediante una estructura de madera solidaria al suelo del taller.

- Con ayuda de escuadras metálicas móviles que se deslizan sobre raíles anclados a la

superficie de la nave.

- Mediante soldadura de elementos metálicos a bandas de hierro ancladas en la solera.

La aplicación de las piezas sobre el molde se puede realizar con ayuda de maquinas

móviles capaces de ejercer una presión elevada sobre las piezas o con ayuda de pesos

suspendidos a puentes grúa.

La aplicación de la presión en la pieza se obtiene con la ayuda de numerosos bulones

separados entre sí a una distancia de aproximadamente 30 cm.

La presión a obtener es del orden de 10 Kg. por centímetro cuadrado de junta. La presión

se aplica comenzando en el centro de la pieza y progresando con simetría hacia los

extremos.

El conjunto de estas operaciones se realizan con rapidez.

Las juntas de encolado deben someterse a presión en un plazo máximo de una hora desde

la aplicación de la cola. La presión se aplica a los bulones por medio de llaves de choque

neumáticas.

2.6.- Polimerización de la cola.

La presión debe permanecer constante durante la polimerización de la cola. Es necesario

controlar la presión con llaves dinamométricas en esta fase. Algunos dispositivos con

resortes aseguran por sí mismos el mantenimiento de esta presión. Con frecuencia la

presión de las láminas sobre el molde se complementa con un reglaje transversal de las

piezas apiladas que facilitan el posterior trabajo de acabado de las mismas. Esta operación

se realiza con la ayuda de una prensa neumática móvil.


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2.7.- Estabilización de la pieza.

Tras el endurecimiento completo de las juntas de encolado, las piezas son almacenadas en

la nave de acabado, climatizada como la anterior y separadas con el fin de no enviar

partículas de madera (aserrín y viruta) que pueden penalizar la calidad del encolado.

La duración de esta fase es inversamente proporcional al radio de curvatura de la pieza. Su

objetivo es permitir la estabilización de la junta de encolado tras su polimerización y

detener las variaciones dimensionales que pudiese haber en la pieza por retorno de las

fibras de las láminas.

3.- Acabado

3.1.- Cepillado.

El encolado deja una superficie lateral en la viga con gotas de cola. Su dureza es

incompatible con el afilado de las cuchillas de la cepilladora. Es conveniente eliminarlas

antes de pasarlas por el cepillado con el fin de obtener un acabado perfecto. Las

cepilladoras actuales de 2 caras permiten el paso de piezas superiores a 2 metros de

canto. En el caso de tener piezas de canto superior a la anchura de la cepilladora, es

factible realizar un doble cepillado. Dos cabezales a la salida de la maquina aseguran el

cepillado de las dos caras restantes.

3.2.- Talla y corte de la pieza a su dimensión de puesta en obra.

Las piezas brutas se preparan siempre con un exceso de longitud sobre la pieza terminada.

Para concluir la pieza es necesario eliminar este exceso y dar a los extremos su forma

definitiva.

3.3.- Taladros y entalladuras.

Las vigas deberán recibir en obra elementos metálicos, bulones, arandelas dentadas y

demás elementos necesarios para su ensamble. Estos taladros y entalladuras deben ser

precisos, y en fábrica se realizan en las mejores condiciones.

3.4.- Hidrofugación.

Durante el transporte y el montaje, la estructura puede aumentar su grado de humedad

debido a los agentes atmosféricos. Esta circunstancia se puede paliar con ayuda de

diferentes productos líquidos aplicados en su superficie.


51

3.5.- Tratamiento insecticida y fungicida, con acabado de tono.

A menudo esta fase se realiza al mismo tiempo que la anterior. Los productos empleados,

actuando a poro abierto, permiten completar el acabado de la estructura y dar el tono

deseado a la pieza de madera laminada encolada.

3.6.- Fijación de elementos metálicos.

Los herrajes que no perjudiquen a las piezas durante el transporte, se fijan en fábrica con

el fin de facilitar el trabajo de montaje en obra.

3.7.- Almacenaje para expedición.

Este almacenaje se puede realizar al aire libre, las piezas ya están protegidas en su

superficie. Con frecuencia las empresas disponen de soportes que permiten reducir la

superficie ocupada por el producto terminado. Hay que evitar durante esta fase de

espera, antes de su expedición definitiva, someter a las piezas a esfuerzos anormales, así

como durante su transporte y puesta en obra.

La fabricación de los elementos de madera laminada encolada se completa con su

montaje en obra. Los métodos empleados son similares a los de otros tipos de estructura,

destacando como principales diferencias:

- Mayor necesidad de arriostramiento provisionales.

- Poco margen de error en los apoyos por incapacidad de suplementar la estructura.

- Un menor tiempo de ejecución.

- Medios de elevación reducidos por la ligereza del material.

Conclusion

La planta de fabricación descrita pudiera situarse en 1960. El proceso no ha variado

significativamente desde entonces.

Los encolados por alta frecuencia pueden ser la innovación más significativa, sin embargo

han sido adoptados en raras ocasiones dentro de la industria de la madera laminada

encolada. Suponen una inversión considerable y no aportan mejoras en la resistencia de

las piezas ni en la capacidad de producción de elementos con perfiles curvos, tan

presentes en este tipo de estructuras.


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La idea que se desprende de esta conclusión puede causar sorpresa en un entorno sin

tradición constructiva con madera laminada, una tecnología consolidada desde hace ya

40 años.

Las realizaciones más destacadas llevan soportando con éxito las acciones de la naturaleza

durante todo este periodo, con un nivel de obsolescencia mínimo.

Este hecho servirá para confirmar a todos aquellos profesionales de la arquitectura que en

momentos de más sombras que luces confiaron sus estructuras a un material que ha

sabido estar a la altura de su decisión.


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EJERCICIO DE APLICACIÓN

La tarea que llevamos a cabo fue la realización de una planta destinada a la

producción de vigas laminadas y de machimbre. Estos dos productos son destinados a la

construcción.

Comenzamos con la idea de elaborar todo nosotros pero viendo que la materia

prima se encuentra lejos del lugar de instalación de la misma, notamos que es

conveniente la elaboración de las vigas laminadas y la compra de machimbre y madera de

aserrado directamente a los aserradores ubicados en las zonas de los grandes bosques del

país. Las materias primas las obtenemos de proveedores como Lipsia, Aserradero Puerto

Esperanza, Aserradero misiones (Valerio Oliva)

Actualmente los bosques afortunadamente están siendo más protegidos por lo

que normalmente la madera utilizada para esta industria es la implantada, por lo que las

principales materias primas son pinos y eucaliptos. La Planta la ubicaríamos cerca del

consumo y las maquinas utilizadas están mencionadas a continuación en el lay out con

una disposición conveniente de las mismas.

LAY OUT


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REFERENCIAS

1) Cepillado y retestado con entalladura múltiple

2,3 y 4) Unión en testas de las láminas

5) Cepillado de las laminas

6) Encolado

7) Apilado de laminas

8) Prensado

9) Barnizado machimbre

10) Depósito machimbre

11) Secadero de machimbre

ANALISIS DE COSTOS

Correa


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Viga…Laminada

Para realizar una analisis de los costos variables plantearemos la elaboracion de un techo para un

quincho de 5m x 5m. Posteriormente haremos una aproximacion calculando el valor de costos

variables de cada metro cuadrado de techo y con esto realizar un estimativo del mismo. A

continuacion detallaremos los cálculos:

VIGA

Cantidad Costo unitario Subtotal

Lamina Pino 1,5' x 4' 40m 6,96 $/m $ 278

Cola Adhesiva 2 Kg 10 $/Kg $ 20

Barniz 2 L 25 $/L $ 50

Total Viga $ 348

CORREAS (20)


Lamina Pino 1,25' x 3' 300m 3,12 $/m $ 936


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Barniz 32 L 25 $/L $ 800

Total Correas $ 1.856

MACHIMBRE


Tabla Machimbre 3,5' x 0,75' x 4m 300m 2,25 $/m $ 675


Barniz 3,75 L 25 $/L $ 94

Total Machimbre $ 779

COSTO TOTAL TECHO (30m²)

$ 2.983

COSTO UNITARIO TECHO 99,43 $/m²

PRECIO DEL MERCADO (30m²) $ 6.400

PRECIO UNITARIO DEL MERCADO 213,30 $/m²

CONCLUSION

Debido al anterior análisis realizado de los costos, tomamos la decisión de elaborar

únicamente las vigas laminadas y todo lo que respecta al machimbre y la compra de los

rollisos para elaborar las láminas, se compraría todo en misiones y en lugares donde se

encuentran los bosques. Esto se debe a el avance que hay actualmente en la tecnología y

que elabora maquinas de gran productividad por lo que el costo de traslado pasa a ser un

costo fundamental que nos puede dejar fuera del mercado de las láminas.

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