NEIKER_abril 2015 1 El pino insignis, una madera eficaz apropiada para elaborar productos de alto rendimiento. Recomendaciones para su uso y mejora Dr. Juan I. Fernández-Golfín Seco Ministerio de Ciencia e Innovación Centro de Investigación Forestal (CIFOR-INIA)
27
Embed
El pino insignis, una madera eficaz apropiada para ...€¦ · NEIKER_abril 2015 1 El pino insignis, una madera eficaz apropiada para elaborar productos de alto rendimiento. Recomendaciones
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
NEIKER_abril 2015
1
El pino insignis, una madera eficaz apropiada
para elaborar productos de alto rendimiento.
Recomendaciones para su uso y mejora Dr. Juan I. Fernández-Golfín Seco
Ministerio de Ciencia e Innovación
Centro de Investigación Forestal (CIFOR-INIA)
NEIKER_abril 2015
ESTADO DEL CONOCIMIENTO
• Es la madera más largamente estudiada en el seno de todo el Estado
– Desde 1985 cuatro proyectos distintos de caracterización
• El primero mixto Monte-Aserradero (ZTB)
• Los tres restantes en aserraderos (MIME)
– 2014 vigas (2-5 m) ensayadas mecánicamente
– Efectuados estudios tecnológicos
• Protección
• Secado
• Desenrollo
• Aptitud a la fabricación de MLE
– Tres libros, 12 artículos científicos
• Introducida en normativa europea (EN 1912)
2
NEIKER_abril 2015
PRIMER TRABAJO DE CARACTERIZACIÓN
• 1985-1988: Convenio INIA-Centro Técnico
de la Madera del País Vasco (ZTB)
– Caracterización anatómica
– Caracterización físico-mecánica
• Probetas de pequeño tamaño
• Probetas tamaño estructural (primero del
Estado) 631 piezas (50x150x3200)
– Caracterización tecnológica
• Desenrollo
• Secado
• Poder calorífico de resíduos (biomasa)
• Comportamiento al fuego (Reacción y
Resistencia)
– Caracterización biológica
• Durabilidad natural
• Aptitud a los tratamientos
• 69 árboles completos, 23 montes, 34
municipios, tres Diputaciones
3
NEIKER_abril 2015
PRIMER TRABAJO DE CARACTERIZACIÓN
• Logros del trabajo:
– Obtención de los datos necesarios para la
normalización del uso estructural
– Obtención de los datos demostrativos de su
aptitud para:
• Fabricación de tableros contrachapados
• Uso estructural
• Aptitud al tratamiento preventivo
– Incremento de los conocimientos científicos
de la especie y muy especialmente de las
relaciones estructura-propiedad:
• Madera juvenil
• Variaciones de la densidad entre sitios
• Variaciones de la densidad intra-anillos
• Efecto del tamaño del anillo en las
propiedades del material
• Efecto de la acebolladura, conicidad,
tableadura, excentricidad
4
Bases científicas acreditativas del uso del
pino radiata como madera de sierra
NEIKER_abril 2015
SEGUNDO TRABAJO DE CARACTERIZACIÓN
• 1995-1996: Contrato INIA-Centro Técnico
de la Madera del País Vasco (ZTB)
– Caracterización estructural (320 piezas)
– Influencia del tipo de aserrado en calidad
– Cuantificación de la madera de P. Radiata
aserrada en Soria/Burgos
5
Aparición de la primera versión de la norma UNE 56544 y comienzo de los
trabajos de CEN TC 124 para la redacción de la norma EN 1912
– Principales resultados:
• Inclusión del P. radiata en normas
– UNE 56.544 (Nacional), ME-1, ME-2
– EN 1912 (Europea), inclusión ME1 y ME2
• Caracterización del material aserrado
en Soria/Burgos y recomendaciones
para la mejora de la calidad
• Publicación del “Manual de usuario del
pino insignis del País Vasco”
NEIKER_abril 2015
TERCER TRABAJO DE CARACTERIZACIÓN
• Principales resultados:
– Confirmación de la ME-1 en C24
– Primeros valores para asignación MEG (C16)
6
Necesidad detectada: incorporar la madera de gruesa
escuadría en la normativa nacional (UNE 56544) y europea
(EN 1912). Confirmar ME-1 en C24. Avanzar en el
desarrollo de métodos sencillos de clasificación
• 2003-2004: Contrato INIA-Mesa Intersectorial de la
Madera de Euskadi – Desarrollo de un sistema automatizado de clasificación
(ultrasonidos)
– Caracterización de madera de diversas escuadrías (923
piezas, incluyendo gruesa escuadría)
Problema detectado: la muestra recibida de MEG
es anómala y lleva a asignación de C16
NEIKER_abril 2015
CUARTO TRABAJO DE CARACTERIZACIÓN
• 2009-2011: Contrato INIA-Mesa Intersectorial de
la Madera de Euskadi (CON 09-070)
– Puesta a punto de técnicas NDT para la evaluación
resistente de vigas de gruesa escuadría (valores de
paso)
– Caracterización de madera de gruesa escuadría (140
piezas 150x250x4300, 200x250x5000)
– Analizar las razones de la baja asignación anterior
y, si fuera posible, mejora de dicha asignación
7
Necesidad detectada: Obtener una asignación adecuada para la madera de gruesa
escuadría en la normativa nacional (UNE 56544) y en la europea (EN 1912).
Desarrollo de métodos sencillos de clasificación de dicha madera
NEIKER_abril 2015
1. Toma y preparación de las muestras de ensayo (UNE-EN 384) 1. Monte
2. En aserradero
PASOS PARA LA CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL
2. Inspección y posterior clasificación de las piezas en lotes homogéneos
1. Inspección
2. Clasificación visual (UNE, DIN)
3. Aplicación y clasificación por métodos NDT 1. Máquinas mecánicas (no aplicable a gruesa escuadría)
2. Transmisión
3. Ecos
4. Vibraciones inducidas ..//…
3. Ensayo mecánico de acuerdo con UNE-EN 408
NEIKER_abril 2015
Clasificación visual: factores incidentes
Nudosidad Gemas
Fendas
Deformaciones
Acebolladuras Madera juvenil Desviaciones generales de fibra
Observaciones: Elevada aparición de acebolladuras de tipo traumático Alta presencia de alabeo (Madera juvenil) Gran número de roturas por cortante Asignación resistente superior a estudios anteriores (C22)
Ensayos destructivos efectuados según UNE-EN 408: Enseñanzas
NEIKER_abril 2015
Resultados: Rendimiento en madera estructural clasificada: 65% (UNE&DIN) Asignación (EN 1912) de C20
Evolución del contenido de humedad de la madera a lo largo del año: efecto de localización y especie de madera en la durabilidad de la madera al exterior Siete estaciones climáticas (Llanes, Vitoria, Palencia, Valencia, Madrid, Córdoba, Huelva) Siete maderas en cada sitio (EU, PL, PC, PS, PR, CS, PRMMT, PSMGE)
NEIKER_abril 2015
OTROSTRABAJOS EN MARCHA
DURABILIDAD PARAMÉTRICA (PROY. BIA 2013-42434R)
Parametrización de la determinación de las clases de uso, por efecto de: • Localización geográfica (Is0) • Factores de agravamiento climático (Ks1)
NEIKER_abril 2015
OTROSTRABAJOS EN MARCHA
DURABILIDAD PARAMÉTRICA (PROY. BIA 2013-42434R)
Parametrización de la determinación de las clases de uso, por efecto de: • Factores de diseño estructural (aleros, sobreelevación, drenaje, dimensiones, etc.) [Ksi]
Asignación clases de uso
Isk Clase de uso
(UNE-EN335-2011)
0-1,4 1
1,5-2,4 2
2,5-3,4 3,1
3,5-4,4 3,2
>4,5 4
NEIKER_abril 2015
ELENCO DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (“Madera de pino radiata: conclusiones tras 25 años de trabajos”. AITIM nº 252(2008):30-36
Propiedades dendrológicas y sus efectos tecnológicos y cualitativos: Madera de fibra más larga (3,5mm)=> Aptitud celulósica y aplicaciones de la fibra (tableros) Baja duraminización (10-15% a los 30-40 años)=> árbol de albura
Baja durabilidad natural=> Ojo en usos exteriores Susceptibilidad al azulado=> Implicaciones logísticas (monte e industria) Elevada permeabilidad
Homogeneidad de la densidad dentro del anillo (Dmv/Dmp=1,57)=>> SELVICULTURA INTENSIVA Ojo hay límites en el crecimiento =>> Necesidad de analizarlo (8 mm??) Ojo a la entrada en luz de la masa=>> Puede generar excentricidad y elipticidad
Ojo acebolladura y madera de compresión Fustes con baja excentricidad y elipticidad=>> Homogeneidad interna Fustes habitualmente rectos, con baja conicidad =>> Aserrado fácil, fibra recta Acusada verticilación Acusada presencia de zona central de madera juvenil DEFORMACIONES Bajo contenido en resina (<2%)=>> Encolado Porcentaje medio de corteza
Troza baja: 25% Resto y delgada: 15%
Buen rendimiento de aserrado y de clasificación por resistencia d la madera aserrada
Necesidad de tratamiento preventivo pero GRAN FACILIDAD para su práctica
Propiedades dendrológicas y efectos tecnológicos y cualitativos: CONCLUSIONES
Destinar primeras y segundas trozas a resistencia, resto a decoración y embalajes (delgada y puntas)
Evaluar la homogeneidad del crecimiento anual en rollos Evaluar presencia de acebolladuras en rollos Evaluar la presencia de fibra espiralada (helicoidal) en rollos Aserrado paralelo a la cara externa en madera estructural
ELENCO DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (“Madera de pino radiata: conclusiones tras 25 años de trabajos”. AITIM nº 252(2008):30-36
NEIKER_abril 2015
ELENCO DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (“Madera de pino radiata: conclusiones tras 25 años de trabajos”. AITIM nº 252(2008):30-36
Propiedades físicas y sus efectos tecnológicos y cualitativos: Elevada permeabilidad
Fácil secado Posibilidad de emplear temperaturas altas (80-90ºC) Posibilidad emplear la alta temperatura (>100ºC) Posibilidad de emplear radiofrecuencia
Fácil encolado (¡¡¡¡¡PERO DISTINTO!!!!) Aptitud a los acabados y al tratamiento
Tratamientos antiazulado Tratamientos preventivos frente a hongos e insectos (CU 3, 4 y 5)
MAXIMAS PENETRACIONES MÁXIMAS RETENCIONES
Tratamientos de acabado eficaces (lasures por pincelación, geles)
Ligereza (densidad media al 12%: 504 kg/m3) Comprobación de aplastamiento en uniones Acabados especiales para suelos
Propiedades físicas y efectos tecnológicos y cualitativos: CONCLUSIONES
Destinar los rollos con fibra recta a usos resistentes y/o piezas de gran longitud En las piezas de gran longitud (vigas, madera estructural, decking) prestar mucha
atención a las desviaciones generales de fibra en las cuatro caras Las piezas de baja masividad y aserrado tangencial son propensas al atejado. En pisos y
frisos limitar su anchura En madera estructural evitar la presencia de madera juvenil en caras o cantos (Aserrado) Comercializar siempre la madera seca a una humedad próxima a la de uso
ELENCO DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (“Madera de pino radiata: conclusiones tras 25 años de trabajos”. AITIM nº 252(2008):30-36
NEIKER_abril 2015
ELENCO DE CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES (“Madera de pino radiata: conclusiones tras 25 años de trabajos”. AITIM nº 252(2008):30-36
Propiedades mecánicas y sus efectos tecnológicos y cualitativos: Cuatro veces caracterizada mecánicamente (2014 vigas ensayadas) Normalizada a nivel nacional desde 1990 (UNE 56544) Normalizada a nivel europeo (ME-1/ME-2) desde 2002 (UNE-EN 1912) Calidad MEG (Viga):
Normalizada a nivel nacional con asignación de C20 Próximamente a nivel europeo (EN 1912)=> Elaborada propuesta
Madera multipropósito apta para la mayoría de las aplicaciones estructurales
Madera con mala imagen dentro del propio sector del aserrío del País Vasco
NECESIDAD DE DIVULGACIÓN Y FORMACIÓN: Entre usuarios Entre prescriptores Entre industriales de la madera
Madera que debería tener un aserrado específico (no de producción) para usos resistentes