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Variación en la clasificación visual de madera aserrada y su impacto en la fabricación, comportamiento mecánico y estabilidad lateral en MLE de Campnosperma panamense Standl. y Acacia mangium Willd. / Variation of visual grade classification of sawn timber and its impact on the industry, mechanical behavior and lateral stability of Campnosperma panamense Standl. and Acacia mangium Willd. GLULAMPolanco Tapia, Cesar Augusto 17 December 2018 (has links)
La madera laminada encolada (MLE) representa una alternativa para masificar el uso de materias primas madereras en los países en vía de desarrollo. A pesar que en la actualidad tienen auge productos como el CLT y similares, nuestros países deben todavía hacer un esfuerzo mayúsculo para disponer masivamente de estos productos en las obras civiles, pues deben esperar cambios en la legislación, así como en la normatividad técnica especializada, además de generar capacidades comerciales para la oferta mercantil. Más cerca parece estar la incursión de productos con factibilidad de fabricación local en el mediano y corto plazo, como la MLE. Una buena cuota inicial la constituyen algunas experiencias locales con MLE, donde han trabajado de manera conjunta clientes, diseñadores instaladores, fabricantes y proveedores de materias primas e insumos. Otra, es el mercado que en la actualidad tiene mayor conciencia sobre las ventajas en el uso de la madera y su contribución ambiental. No obstante, hace falta una mayor participación en el mercado detallado, que permita mayor contacto con el cliente, y eso se lograría sin duda alguna con la elaboración de productos en serie que puedan ser colocados fácilmente en los puntos de venta minoristas y posiblemente con algún grado de customization. Aportando en ese camino, el presente estudio aborda detalles en la construcción de vigas laminadas (VLC) a escala real y su caracterización mecánica estructural enfatizando en el concepto de estabilidad, pandeo o vuelco lateral. Para ello se han consultado los estándares nacionales e internacionales (Brasil, Chile, EUA, Europa, Canadá, Reino Unido, India), que han permitido la consolidación de toda la investigación. Como hilo conductor se propone en todos los casos dos situaciones comparables. La primera, es el uso de dos especies con futuro potencial en Colombia como el Sajo (Campnosperma panamense Standl.) y la Acacia (Acacia mangium Willd.). El Sajo hace parte de una gran extensión de los bosques naturales del pacífico colombiano susceptible de Manejo Forestal Sostenible (MFS) y la Acacia ha tenido alta aceptación entre los reforestadores del país por su rápido crecimiento, corta rotación y alta expectativa financiera. La segunda, una modificación en la normatividad colombiana referente a la clasificación visual de la madera, la cual lleva más de 35 años en el país, y a criterio del autor, más que un promotor para el uso en la construcción ha sido un gran obstáculo, ya que su rigurosidad propicia el rechazo de grandes volúmenes para uso estructural, ignorando que la madera por ser un material de origen natural, debe ser gerenciada, más allá de rechazada; y eso trae consigo una mayor responsabilidad en su conocimiento para asignar su mejor uso. En el mundo moderno, aunque persiste, la discriminación tiende a desaparecer, entonces ¿por qué no darle una oportunidad a la madera y convivir con sus \"desventajas\"?. De otra parte, la filosofía de controlar lateralmente la estabilidad de las VLC surge de la premisa de aumentar los momentos de inercia hasta su máximo límite, haciendo que la madera exhiba todo su potencial como viga, logrando los mayores valores de carga vertical, convirtiéndola de paso en un producto más atractivo para la construcción civil. / GLULAM represents an alternative to expand the use of wood raw materials in developing countries. Although currently have booming products such as CLT and the like, our countries must still make a major effort to provide massive scale of these products in the civil construction, they must expect changes in legislation, as well as technical regulations specialized, and generate business capabilities for commercial offer. Closer seems to be the raid of products with local manufacturing feasibility in the medium and short term as the glued laminated timber. For begin good, we have some local experiences with GLULAM, which have worked together customers, installers, designers, manufacturers and suppliers of raw materials and supplies. Another advantage is the market that currently has greater awareness of the advantages in the use of wood and its environmental contribution. However, it takes a greater share of the detailed market, would be allowing more contact with the customer, and that would be achieved without any doubt with the development of serial products that can be easily placed in retail outlets and possibly with some degree of customization. Contributing in this way, this study addresses details on the construction of laminated beams (VLC) to real scale and the mechanical structural characterization, emphasizing the concept of lateral stability, buckling or tipping. For this, has been consulted national and international standards (Brazil, Chile, USA, Europe, Canada, UK, India), enabling the consolidation of all research. The work propose in all cases, two comparable situations. The first is the use of two species with future potential in Colombia as the Sajo (Campnosperma panamense Standl.) and Acacia (Acacia mangium Willd.). The Sajo is part of a large expanse of natural forests Colombian Pacific with Sustainable Forest Management (SFM) potential, and Acacia has high acceptance among reforestation companies of the country for its rapid growth, short rotation and high financial expectation. The second, a change in relation to the law visual classification of wood, which has more than 35 years in the country, and at the discretion of the author, rather than a promoter for use in building has been a major obstacle, as its stringency favors rejection of large volumes for structural use, ignoring which the wood is a natural material, and must be administered rather than rejected. This brings with it a greater responsibility on their knowledge to assign their best use. In the modern world, although persists, discrimination tends to disappear, then why not give it a chance to the wood and coexist with their \"disadvantages\" ?. Moreover, the philosophy of controlling lateral stability of the VLC arises from the premise of increasing the moment of inertia to its maximum limit, with achieving values highest in the vertical load, making the VLC a more attractive and competitive product for civil construction.
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Propiedades xilotecnológicas de Acacia melanoxylon implantada en el sudeste de la provincia de Buenos Aires, ArgentinaIgartúa, Dora Virginia 06 March 2014 (has links)
Esta Tesis tuvo como objetivo general el de caracterizar las propiedades xilotecnológicas de Acacia melanoxylon implantada en el sudeste de la Provincia de Buenos Aires, en vista a su empleo como madera sólida en el mercado regional de maderas. Para ello se desarrolló una investigación en base al muestreo de cuatro poblaciones locales de la especie implantadas en diferentes sitios, sobre las que se desarrollaron dos tipos de evaluaciones, una en el campo de la Dasometría y otra en el campo xilotecnológico. Con la primera, se investigaron la composición y estructura de las masas forestales correspondientes a las parcelas de estudio, así como su volumen comercial y su crecimiento medio anual. Con la segunda se investigaron: la estructura anatómica, las dimensiones celulares, el contenido de duramen, la composición química, las propiedades físicas (densidad básica, densidad normal, contracción e hinchamiento lineales máximos, anisotropía, coeficiente de contracción y Punto de Saturación de las Fibras, variación del contenido de humedad en secado natural), la dureza y las propiedades mecánicas (en flexión estática, en compresión perpendicular y paralela a las fibras, en corte paralelo). Se analizaron las variaciones de las características de la madera entre los diferentes sitios y dentro del fuste de los árboles (en sentido axial y radial). Se determinaron las relaciones lineales de las propiedades de la madera con la tasa de crecimiento y con la edad de los árboles. Por otra parte interesó conocer las relaciones de la densidad con el resto de las propiedades anatómicas y físicas, con la dureza y con el comportamiento resistente y elástico de esta madera.
Se desarrolló una analogía climática entre la región sudeste de la provincia de Buenos Aires y la región de origen (Australia). En general, la región ofrece condiciones climáticas y edáficas apropiadas para el desarrollo de la especie. Se reconocieron diferentes calidades de sitio debido a distintas condiciones de protección, de profundidad de suelos y de limitaciones de drenaje. El crecimiento de la especie, esto es, su tamaño, sus existencias en volumen y sus tasas de crecimiento, variaron entre los sitios. El recurso, se caracterizó por una estructura desuniforme de edades que puede ofrecer, a través de sus clases diamétricas superiores (25-30 cm de diámetro a la altura del pecho), rollizos comerciales de entre 6,5 m y 11 m de longitud y de una alta cilindricidad.
La descripción anatómica general macro y microscópica, coincidió con la hallada por otros autores para la especie, observándose líneas oscuras dentro del duramen, que podrían estar asociadas a la presencia de madera de tensión. Las dimensiones celulares promedio fueron: longitud de fibras, 656,5µ; espesor de pared de las fibras, 2,17µ; lumen de las fibras, 8,3 µ; ancho de las fibras, 12,9µ; vasos pequeños, 69,25 µ de diámetro y poco numerosos, 5/mm<SUP>2</SUP>. Esto proporciona una textura fina y permite inferir que esta madera logrará un buen acabado superficial por cepillado, lijado y lustre.
La madera del recurso local presentó duramen a lo largo de todo el fuste comercial y en todos los árboles, cuyo contenido fue del 53-51% de su volumen comercial. Esto resultó una proporción similar, y aún mayor que lo informado en plantaciones ordenadas de Australia y Nueva Zelanda.
La composición química promedio (sobre madera seca total, referido a madera original) resultó típica de una angiosperma dicotiledónea de color oscuro, con una destacada variabilidad entre árboles respecto a los extractivos. Resultaron mayores los contenidos de extraíbles en agua caliente (8,4%) (compuestos fenólicos) que en alcohol-tolueno (6,1%) (ceras, aceites, resinas). La proporción de lignina insoluble (25,1%) fue igual o mayor que lo informado por otros autores en la especie.
La densidad de la madera (densidad normal: 600 Kg/m<SUP>3</SUP> y densidad básica: 517 Kg/m<SUP>3</SUP>) se ubicó en el rango indicado por otras investigaciones para la especie, con importante variación entre árboles. A lo largo del fuste, se presentaron árboles igualmente densos en todas sus alturas o con la base más densa. A lo ancho del fuste, la zona ubicada alrededor de la médula resultó menos o igualmente densa que el resto.
Ni los contenidos de duramen y de extractivos, ni el tamaño de las células se mostraron relacionados con la variación en la densidad de esta madera. En cambio sí se relacionó la densidad con la edad de los árboles, que estuvo comprendida en el rango 9-32 años.
La madera registró valores promedio de contracción (radial, 3,55%; tangencial, 6,63%) e hinchamiento (radial, 3,69%; tangencial, 7,13%) lineales máximos similares a lo informado para la especie, con una anisotropía levemente inferior a 2. Los cambios en dirección radial fueron menores en la región basal de los fustes, sin influencia de la posición médula-corteza. Contrariamente, los cambios en dirección tangencial fueron mayores en la base con valores mínimos en tejidos cercanos a la médula.
Se registraron valores de resistencias en flexión (90 N/mm<SUP>2</SUP>), en compresión paralela (45 N/mm<SUP>2</SUP>) y perpendicular (12 N/mm<SUP>2</SUP>), en corte (12 N/mm<SUP>2</SUP>), así como del módulo de elasticidad en flexión (10926 N/mm<SUP>2</SUP>) y de la dureza (45 N/mm<SUP>2</SUP>), que son los esperados para una madera de densidad media y pueden considerarse adecuados para maderas de uso estructural y no estructural.
La región basal de los fustes, hasta el 30% de la altura total, resultó uniforme en relación a la densidad, al contenido de duramen, a los cambios dimensionales y a las propiedades mecánicas. Esto conduce a una homogeneidad de la troza de mayor rendimiento en aserrado, muy valorada en relación a su uso final como materia prima.
En la madera investigada se manifestó una correlación destacada (coeficientes de correlación del orden de 0,6 - 0,75) de la densidad con la contracción e hinchamiento lineales máximos y con el coeficiente de contracción dimensional. Asimismo lo fue la relación entre la densidad y las propiedades resistentes, las de rigidez y la dureza, con coeficientes de correlación ubicados en el rango 0,83-0,93.
En secado natural, iniciado en el otoño, la madera alcanzó en ocho meses la estabilización del contenido de humedad con un valor de equilibrio higroscópico del 12%. El proceso de secado natural estuvo asociado a la presencia de grietas de cara y de cabeza predominantemente pequeñas (<50 mm de longitud) y de rajaduras predominantemente largas (100-400 mm) localizadas en el tejido correspondiente a la médula.
Predominaron los nudos de cara, redondos, pequeños y muy pequeños (5-19 mm de diámetro promedio), firmes y sanos, localizados principalmente en la región central de las tablas. El material presentó una ligera desviación de las fibras (4,64%). La región basal de los fustes resultó con menor desviación respecto a la superior (3,7% vs. 6,2%).
Según la investigación dasométrica, las cuatro poblaciones se desarrollaron en diferentes calidades sitios y se diferenciaron en las dimensiones celulares, en el contenido de duramen, en la composición química y en la densidad de la madera. Consecuentemente, también lo hicieron respecto a los cambios dimensionales y comportamiento mecánico de la madera. Sin embargo, dada la desuniformidad en edades y el desconocimiento de las procedencias geográficas del material original de estos poblamientos, la evaluación del condicionamiento que los sitios ejercen en la manifestación de los atributos tecnológicos puede estar limitada en alguna medida, lo que será necesario investigar en adelante.
La investigación desarrollada permite recomendar el uso de la madera del recurso regional de A. melanoxylon para muebles, pisos aptos para tránsito de mediana intensidad, revestimientos, chapas y láminas para paneles, molduras, carpintería rural, productos de madera corta (mangos de herramientas), entre otros. Se la puede considerar como un material de buena trabajabilidad que logrará un adecuado acabado superficial. Sin embargo, el recurso regional actual está ofreciendo como máximo piezas de aserrío de 25-30 cm de ancho, con alta población de nudos y alta probabilidad de contener la médula, las cuales son limitantes a superar con el análisis, planificación y ejecución de pautas de ordenación forestal para el recurso.
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