Materiales de Construccin TNS

Unidad N1 MADERA

Madera: Es una materia prima de origen vegetal que se

obtiene de la tala, serrado y posterior secado

de los troncos de los rboles.

Est formada por:

Fibras de celulosa Sust. Const. Esqueleto.

lignina Sust. Rigidez y Dureza

Composicin de un Tronco de rbol.

Celulosa 60 %

Lignina 30 %

Resto, por H2O, Resinas, Almidn.

Identificacin de la Madera.

Se calcula que en el mundo existen 16.000 tipos de maderas de las cuales no se comercializan ms que 2000. De ellas 1500 son Latifoliadas y

500 Conferas.

Clasificacin de la Madera

Conferas: Son arboles , generalmente de

tronco recto, cnico hasta su pice ,

ramas horizontales.

Ej. : Pino Radiata, Pino Oregn Ciprs

Latifoliadas: Son arboles arbustos que tienen

hojas anchas y planas , su tronco

varia en dimensiones y formas.

Ej. Roble, Raul, Canelo

Caractersticas de la Madera.

Vamos a definir tres caractersticas naturales de la madera segn su apariencia.

1.- Grano: la masa de la estructura celular de la

madera que siguen el eje principal

tronco.

2.- Vetado: En el color final de la madera

influyen mltiples factores como

son la densidad de los anillos de la

madera y los nudos.

3.- Textura: La madera temprana o nueva

presenta una textura lisa y suave.

La madera adulta presenta un

grano grueso o abierto que al tacto

es rugosa.

Propiedades de la Madera.

El xito de cualquier trabajo que se realice en madera depende del conocimiento que tengan de la materia prima que vamos a usar en la construccin.

1.-Resistencia: Es la capacidad de resistir a

a esfuerzos como la compresin,

flexin o las tensiones respectivas.

2.- Dureza: Es la propiedad por la que la

madera no puede comprimirse

(aplastarse) facilmente.

3.- Rigidez: Gracias a esta propiedad la madera

no puede deformarse con facilidad.

4.- Densidad: Define lo compacto ( apretado)

que es la madera.

Principales Defectos de la Madera

D. de M. : Son anomalas que modifican la

estructura de la misma.

Nudos: Son tejidos que los forman las ramas,

alterando la resistencia de la madera.

Importante: Los nudos siempre reducen la

resistencia al interrumpir la

continuidad de las fibras,

volvindola menos elstica y

quebradiza.

Grietas: Se origina cuando la madera se ha

secado en forma rpida.

Acebolladuras: Son espacios producidos por la

separacin de los tejidos

leosos.

Los factores que la produce son

las heladas.

Normativa Chilena.

Nch 173 of 2008 : Establece el significado de

los trminos que se utilizan

comnmente para la

descripcin morfolgica

de la madera.

Nch 174 of 2007: Establece las unidades

empleadas, las dimensiones

nominales, las tolerancias y

especificaciones para piezas

de madera aserradas y

cepilladas secas.

Importante: Aplica para maderas confera y lati-

foliadas excluyendo la madera de

Pino radiata.

Nch 2824 of 2003: Establece unidades de medida

dimensiones y tolerancias para

las piezas de madera Pino ra-

diata aserrada( verde y seca) y

cepillada (seca).

Maderas Comerciales Pino Radiata.

Las maderas comerciales pueden clasificarse en cuatro grupos.

1.- Madera Aserrada y Cepillada:

Se comercializa en piezas cuya dimensin nominal se conoce como escuadra de pieza expresada en mm.

Dimensin Nominal Dimensin Comercial

mm Pugadas

13 1/2"

19 3/4"

25 1"

38 1" 1/2

50 2

63 2" 1/2

75 3"

88 3" 1/2

100 4

125 5

150 6

175 7

200 8

225 9

250 10

2.- Molduras de Madera:

Se obtienen a partir de madera aserrada seca a la cual, por medios de maquina y equipos especiales.

Ej: cornisas, cuarto rodn, guardapolvos,

junquillos

3.- Maderas Reconstituidas:

Se entiende por M.R todo panel ( nombre genrico que se refiere a material que se produce en fabrica).

Ej: Tableros enchapados, Tableros estructurales.

4.- Madera Laminada:

Son laminas de Pino Radiata seca y seleccionada minuciosamente segn su resistencia.

Ej: Vigas Hilam, Unin Finger -Joint

Patologas y Proteccin de la madera en Servicio. Esto de refiere a los factores que afectan a la madera por el hecho de ser orgnica, susceptible al ataque de seres vivos que puede provocar su total degradacin, a la accin de agentes biticos que pueden destruirlas o degradarla y a tratamiento necesario en funcin

de los requerimientos de durabilidad a que vaya estar expuesta la madera en servicio encastillada.

Agentes Biticos Destructores de la madera

La degradacin de la madera se puede deber a diferentes causas y es importante saber en cada caso, el principal agente causante de dicha degradacin, lo que permitir elegir el modo de proteger la madera.

Causas Biolgicas Para que los agentes biolgicos se desarrollen y subsistan se requiere que existan ciertas condiciones como son:

1.- Fuente de material alimenticio para su

nutricin.

2.- T para su desarrollo ( intervalo 3a 50 C)

3.- Humedad entre 20% y 140% para que la madera pueda ser susceptible de ataques de hongo.

Por debajo del 20% el Hongo no se puede desarrollarse y por sobre 140% de humedad.

4.-Una fuente de oxgeno suficiente para la subsistencia de los micro-organismos.

Importante:

Al existir estas condiciones, el ataque biolgico es factible que ocurra, pudiendo producir alteraciones de importancia en la resistencia mecnica de la madera o en su aspecto exterior.

Hongos Cromgenos:

Se caracterizan por alimentarse de las clulas vivas de la madera.

El efecto importante que producen es un cambio de coloracin de la madera.( color azulado)

En general no afecta a la resistencia, dado que no altera la pared celular.

Hongos de Pudricin.

Se alimentan de la pared celular, causando una severa prdida de resistencia.

En un ataque de pudricin se desarrollan muchos tipos de hongo, cada uno de los cuales acta en un determinado intervalo de degradacin, dependiendo si el hongo se alimento de la lignina o celulosa.

Pudricin Blanda:

Causada por hongos que se alimenta de lignina, dejando la celulosa de color blanco.

La madera se rompe en forma de fibra.

Pudricin Parda:

Causa por hongos que se alimentan de la celulosa dejando la lignina, caracterizada por color pardo.

Mohos.

Son hongos que tienen una apariencia de algodn fino.

La extensin depende T y humedad.

Afecta la madera en forma superficial y se pueden eliminar cepillando la pieza.

Insectos.

Existen una gran cantidad de insectos que usa la madera para reproducirse y vivir y se alimentan de celulosa que esta contiene.

El dao se produce debido a que sus larvas. Orugas y adultos abren galeras en la madera para obtener alimento y proteccin.

Termitas.

Son los ataques de estos insectos los que pueden causar mayores daos a la estructura de madera de una vivienda.

En chile tenemos termitas endmicas, muy reconocidas tanto en el norte como en el Sur.

Agentes Abiticos de Destruccin o Degradacin de la Madera.

Degradacin por la Luz.

El espectro ultravioleta de la luz descompone la celulosa de la madera produciendo su degradacin.

Los efectos de la luz se hace visibles del primer ao y el sptimo ao, la madera cambia de color oscurecindose o aclarndose.

Humedad Atmosfrica ( H.A).

La H.A produce deterioro por los repetidos cambios de dimensiones que se producen en las capas superficiales de las piezas que se encuentran a la intemperie.

Efecto Hielo Deshielo.

La humedad contenida en las cavidades celulares se transforma a estado slido, aumentando el volumen de las fibras leosas de la madera en estado verde, produciendo un dao de la integridad fsica del material.

Fuego.

Es uno de los agentes destructores que ningn material tolera indefinidamente sin presentar algn deterioro.

La reaccin de las maderas depende de:

Espesor de la pieza de madera.

Contenido de agua de la madera.

Densidad de la madera (especie).

Tecnologa del Tratamiento de la Madera.

En el tratamiento de la madera se deben definir los requerimientos de durabilidad que son necesarios, o sea, si la madera elegida tiene la capacidad para resistir el ataque de diferentes agentes de destruccin , una vez puesta en servicio sin ningn tratamiento preservador.

Tipos de Productos Protectores.

Los P.P se clasifican segn los siguientes aspectos.

A) Por la Accin Protectora que realizan:

Insecticidas: Protegen frente a la accin de

los insectos.

Fungicidas: Protegen frente a la accin de

hongos. Si es pudricin se emplea

productos con contenidos de cro-

mo, cobre y arsnico, cobre azoles

orgnicos.

Ignfugos : Protegen frente a la accin del fue-

go convirtiendo a la madera desde

combustible, a uno difcilmente

combustible.

Protectores de la Luz: Pinturas con pigmentos

metlicos que sellan la

veta de la madera.

B) Por Tipo de Preservante:

Solventes Orgnicos: Son los protectores con

mayor facilida penetran

en la madera, no produ-

cen manchas.

Hidrosolubles: El disolvente es el agua, se uti-

liza para el tratamiento indus-

trial de maderas hmedas.

Creosotados: Son derivados del petrleo , su

penetracin en la madera es

dificultosa y adems mancha,

haciendo incompatible la ma-

dera tratada con cualquier ter-

minacin a la vista.

Tipos de Tratamientos.

Tratamiento Superficial.

Se caracteriza porque la penetracin del pro-

tector en la madera apenas supera unos mil-

metros de profundidad.

Tratamiento en Profundidad.

Son los mas indicados cuando la madera esta expuesta a la humedad del exterior, o en contacto con el suelo o bien en el interior por ataques de termitas.

Secado de la Madera.

El secado de la madera es un proceso que se justifica para toda pieza que tenga uso definitivo en el interior de la vivienda (queda incorporada a la vida til de sta), sea con fines estructurales o de terminacin.

La utilizacin de madera seca aporta una serie de beneficios, entre los que se destaca:

Mejora sus propiedades mecnicas: la madera seca es ms resistente que la madera verde.

Aumenta la resistencia al ataque de agentes destructores (hongos).

Aumenta la retencin de clavos y tornillos.

Disminuye considerablemente su peso propio, abarata el transporte y facilita la manipulacin de herramientas.

Mejora la resistencia de adhesivos, pinturas y barnices.

Mejora su ductilidad, facilidad para cortar y pulir.

Mejora la absorcin de preservantes lquidos aplicados con presin.

Aumenta la resistencia de las uniones de maderas encoladas.

El secado de la madera puede ser realizado a travs de dos mtodos Secado al aire y Secado convencional en horno.

1. Secado al Aire:

Se efecta, mediante encastillando la madera bajo cubierta protectora contra el sol directo, permitiendo la circulacin del aire permanente, en forma expedita y , segn las condiciones de T y Humedad relativas del ambiente.

Principales factores que influyen en un buen secado al aire.

1. Disponer de una cancha o patio que permita exponer la madera al aire, y que el encastillado sea efectuado de modo que el aire circule envolviendo cada una de las piezas de madera.

2. El mejor sistema de encastillamiento para un secado rpido con el mnimo de agrietamiento y torceduras, es el apilado plano.

2. Secado convencional en horno.

Consiste en secar la madera en cmaras especiales (hornos), en los cuales se manejan variables de presin, humedad y temperatura (80 a 90 C). Este proceso tiene la ventaja de ser rpido, adems de establecer el grado de humedad deseado.

Tiene la desventaja de ser un proceso que puede provocar fisuras, grietas, arqueaduras y torceduras en la madera, dependiendo del procedimiento y la especie.

Defectos por secado

Los defectos por secado se producen cuando se realiza un proceso que genera tensiones internas a nivel de estructura de la madera, siendo los ms frecuentes:

1. Arqueadura:

La arqueadura o combado es el alabeo de las caras en direccin de las fibras de la madera (NCh 173 MaderaTerminologa general).

2. Acanaladura:

La acanaladura o abarquillado es un alabeo en direccin transversal a las fibras (segn norma NCh173).

3. Encorvadura:

La encorvadura o curvatura lateral corresponde al alabeo de los cantos en el sentido de las fibras (segn norma NCh173).

4. Torcedura:

La torcedura o revirado es el alabeo helicoidal en direccin longitudinal y transversal de las fibras (segn norma NCh173).

5. Colapso:

Reduccin de las dimensiones de la madera durante el proceso de secado sobre el punto de saturacin de las fibras. Se debe a un aplastamiento de las cavidades celulares.

LA MADERA PARA CONSTRUCCIN

En la construccin de viviendas la madera puede tener tres categoras de uso:

1. Madera de uso definitivo.

Es aquella incorporada a la edificacin, ya sea a nivel de estructura o terminaciones, cuyo objeto es cumplir con la vida til establecida para el edificio, es decir, queda incorporada definitivamente a la vivienda.

2. Madera de uso transitorio.

Cumple la funcin de apoyar estructuralmente la construccin del edificio, sin quedar incorporada a su estructura al finalizar la actividad. En esta categora se encuentra, por ejemplo, toda la madera utilizada en encofrados para hormign.

3. Madera de uso auxiliar.

Es aquella que cumple slo funciones de apoyo al proceso constructivo. En esta categora se pueden considerar, por ejemplo, la instalacin de faenas, niveletas o tablaestacados, reglas y riostras de montaje, entre otros.

Escuadria La escuadra es la dimensin de la seccin transversal de la pieza:

Ancho y espesor medida en pulgadas o mm, con independencia del largo de la pieza, por ejemplo: 4" x 6" es la escuadra de una viga que tiene 4" de espesor y 6" de ancho y cualquier largo.

Ancho: Dimensin mayor de la escuadra.

Espesor: Dimensin menor de la escuadra.

Usos de la Madera en la Construccin 1. Aleros.

2. Cerchas de madera.

3. Entablado.

4. Estructura de Viviendas.

5. Vigas de madera.

6. Ventanas de madera.

7. Tabiques.

8. Pisos.

9. Revestimientos.

Cercha de Madera.

Tabique de Madera

MEDIDOR DE HUMEDAD

Higrmetros Resistivos