durabilidad natural durabilidad natural durabilidad natural durabilidad natural –––– adquirida adquirida adquirida adquirida
Pino ponderosaPino ponderosaPino ponderosaPino ponderosa
Jornadas “Proceso, Producto y Gestión de la Madera de Pino Ponderosa”. (INTA Bariloche. 22 y 23 abril 2013 )
durabilidad natural durabilidad natural durabilidad natural durabilidad natural –––– adquirida adquirida adquirida adquirida
pérdida de resistencia mecánica en material pérdida de resistencia mecánica en material pérdida de resistencia mecánica en material pérdida de resistencia mecánica en material
expuesto a degradaciónexpuesto a degradaciónexpuesto a degradaciónexpuesto a degradación
Irina Mozo Irina Mozo Irina Mozo Irina Mozo ---- Mónica Murace Mónica Murace Mónica Murace Mónica Murace ---- Dra. Patricia RivasDra. Patricia RivasDra. Patricia RivasDra. Patricia Rivas
DURABILIDAD DURABILIDAD DURABILIDAD DURABILIDAD resistencia al deterioro resistencia al deterioro resistencia al deterioro resistencia al deterioro
bióticosbióticosbióticosbióticos abióticosabióticosabióticosabióticos
• hongos xilófagos
• bacterias
• insectos
• perforadores marinos
• desgaste químico
• desgaste mecánico
• intemperismo
degradación fúngica degradación fúngica degradación fúngica degradación fúngica
deterioro frecuente y agresivo en madera en servicio deterioro frecuente y agresivo en madera en servicio
clase resistencia a este tipo de deterioro
situación más apta preservacióndurabilidad adquiridadurabilidad adquiridadurabilidad adquiridadurabilidad adquirida
determinada clase de resistencia a la degradación fúngica
vida útil pieza expuesta solicitación estructural
dependerá del tipo de pudrición dependerá del tipo de pudrición
pudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañas
reducen resistencia mecánica (flexión estática) Pp ≤ 10
• dureza tangencialdureza tangencialdureza tangencialdureza tangencialdel 7% con 4% de Pp del 21% con 8% de Pp
Efectos pudrición castaña en gimnospermas Efectos pudrición castaña en gimnospermas Efectos pudrición castaña en gimnospermas Efectos pudrición castaña en gimnospermas
• flexión estáticaflexión estáticaflexión estáticaflexión estáticaMOR 13% - 50% MOE 4% - 55% con 2% Pp del 21% con 8% de Pp
• resistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibrasdel 2 % con 1% Pp del 5% con 3% Pp
MOE 4% - 55% con 2% Pp
• compresión paralelacompresión paralelacompresión paralelacompresión paraleladel 10% con 2% Pp del 22 % con 5% Pp del 42% con 9% Pp
pudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañas degradación de los polisacáridos
inicialmente y con mayor intensidad estrato S2 de la pared inicialmente y con mayor intensidad estrato S2 de la pared
determinante propiedades resistencia
espesor composición química
distribución espacial microfibrillas de celulosa
OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO
� estimar la durabilidad natural y adquirida de la madera estimar la durabilidad natural y adquirida de la madera estimar la durabilidad natural y adquirida de la madera estimar la durabilidad natural y adquirida de la madera
del pino ponderosadel pino ponderosadel pino ponderosadel pino ponderosa
� evaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre la evaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre la evaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre la evaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre la
flexión estáticaflexión estáticaflexión estáticaflexión estática
� asociar los cambios en la resistencia a la flexión con la asociar los cambios en la resistencia a la flexión con la asociar los cambios en la resistencia a la flexión con la asociar los cambios en la resistencia a la flexión con la
composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del
material expuesto a degradación material expuesto a degradación material expuesto a degradación material expuesto a degradación
� Durabilidad natural Durabilidad natural Durabilidad natural Durabilidad natural
resistencia natural de la madera a la degradación fúngica
DURABILIDAD NATURAL DURABILIDAD NATURAL DURABILIDAD NATURAL DURABILIDAD NATURAL ---- ADQUIRIDAADQUIRIDAADQUIRIDAADQUIRIDA
� Durabilidad adquiridaDurabilidad adquiridaDurabilidad adquiridaDurabilidad adquirida
resistencia de la madera preservada a la acción de los hongos
xilófagos
estudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativos estudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativos estudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativos estudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativos
a los de uso actual a los de uso actual a los de uso actual a los de uso actual
Toxicidad Toxicidad Toxicidad Toxicidad –––– Permanencia: definicionesPermanencia: definicionesPermanencia: definicionesPermanencia: definiciones
� toxicidad:toxicidad:toxicidad:toxicidad: grado tóxico, venenoso, efectividad � toxicidad:toxicidad:toxicidad:toxicidad: grado tóxico, venenoso, efectividad
� permanencia:permanencia:permanencia:permanencia: capacidad de fijación del preservante
en la madera, puesta en evidencia mediante ciclos de
intemperismo
MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES
��madera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosa
ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad ejemplares de 22 años de edad
Neuquén Neuquén Neuquén Neuquén Neuquén Neuquén Neuquén Neuquén (Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)
•• testigo testigo testigo testigo testigo testigo testigo testigo
•• preservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacío--------presión)presión)presión)presión)presión)presión)presión)presión)
PreservantesPreservantesPreservantesPreservantes ensayados ensayados ensayados ensayados
paraformaldehído paraformaldehído paraformaldehído paraformaldehído
100%100%100%100%(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m3333 ))))
50% 50% 50% 50% (301,56 Kg/m(301,56 Kg/m(301,56 Kg/m(301,56 Kg/m3333 ))))
25% 25% 25% 25% (172,37 Kg/m(172,37 Kg/m(172,37 Kg/m(172,37 Kg/m3 3 3 3 ))))
15% 15% 15% 15% solución a base de boro solución a base de boro solución a base de boro solución a base de boro
fosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amonioacido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodio
15% 15% 15% 15% (87,34 Kg/m(87,34 Kg/m(87,34 Kg/m(87,34 Kg/m3 3 3 3 ))))
10% 10% 10% 10% (54,46 Kg/m(54,46 Kg/m(54,46 Kg/m(54,46 Kg/m3 3 3 3 ))))
Fosfato boratoFosfato boratoFosfato boratoFosfato boratofosfato fosfato fosfato fosfato monoamónicomonoamónicomonoamónicomonoamónico---- decaboratodecaboratodecaboratodecaborato de sodiode sodiode sodiode sodio
8% 8% 8% 8% (44,108 Kg/m(44,108 Kg/m(44,108 Kg/m(44,108 Kg/m3 3 3 3 ))))
biopreservantebiopreservantebiopreservantebiopreservante 5% 5% 5% 5% (29,73 Kg/m(29,73 Kg/m(29,73 Kg/m(29,73 Kg/m3 3 3 3 ))))
CCA 2% CCA 2% CCA 2% CCA 2% (6,22 Kg/m(6,22 Kg/m(6,22 Kg/m(6,22 Kg/m3333)))) –––– material testigomaterial testigomaterial testigomaterial testigo
� Gloeophyllum sepiarium Gloeophyllum sepiarium Gloeophyllum sepiarium Gloeophyllum sepiarium
pudrición castaña
� Pycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineus
pudrición blanca
cultivados en medio sólido (AEM 2%)
DETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONES
� ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidadadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contacto
con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie
� PermanenciaPermanenciaPermanenciaPermanencia expuesto “ intemperismo ” expuesto “ intemperismo ” expuesto “ intemperismo ” expuesto “ intemperismo ”
con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie con el suelo y/o intemperie
adecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de uso
extremasextremasextremasextremas
Durabilidad Durabilidad Durabilidad Durabilidad estimaciónestimaciónestimaciónestimación
laboratoriolaboratoriolaboratoriolaboratorio campocampocampocampo
Estandarizadas IRAMIRAMIRAMIRAM 9518951895189518----62626262ASTM D - 2017-81 (86) ASTM D – 1413-76UNE - EN
“soil block” cementerio
Toxicidad (técnica Toxicidad (técnica Toxicidad (técnica Toxicidad (técnica soil blocksoil blocksoil blocksoil block) ) ) ) 90 días - 27°C 70% HR
material preservado material preservado material preservado material preservado
Permanencia Permanencia Permanencia Permanencia
inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)
estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)
colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50°°°°C (6 h) C (6 h) C (6 h) C (6 h)
Pp (%) Pp (%) Pp (%) Pp (%) Pi-Pf/Pi*100
P. resid. (%)P. resid. (%)P. resid. (%)P. resid. (%) Tipo resistenciaTipo resistenciaTipo resistenciaTipo resistencia
Tipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTM
0 – 10 90 – 100 altamente resistente
11 – 24 76 – 89 resistente
25 – 44 56 – 75 moderadamente resistente
mayor 45 menor 55 no resistente
Durabilidad natural Durabilidad natural Durabilidad natural Durabilidad natural (IRAM 9600(IRAM 9600(IRAM 9600(IRAM 9600----98)98)98)98)
muy durables muy durables muy durables muy durables altamente resistentesaltamente resistentesaltamente resistentesaltamente resistentes (>30 años) (>30 años) (>30 años) (>30 años) quebracho colorado
durables durables durables durables resistentesresistentesresistentesresistentes (10 (10 (10 (10 –––– 30 años)30 años)30 años)30 años)algarrobos, anchico colorado, roble pellín
poco durables poco durables poco durables poco durables moderadamente resistentesmoderadamente resistentesmoderadamente resistentesmoderadamente resistentes (5 (5 (5 (5 –––– 10 años)10 años)10 años)10 años)pinos, eucaliptos, incienso, nogal, roble
muy poco durables muy poco durables muy poco durables muy poco durables no resistentesno resistentesno resistentesno resistentes (< 5 años)(< 5 años)(< 5 años)(< 5 años)sauce, álamo, araucaria angustifolia
RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS PRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARES
Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) ---- ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidad
TratamientosTratamientosTratamientosTratamientos Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) ---- ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidadPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineus
pudrición blancapudrición blancapudrición blancapudrición blancaGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiarium
pudrición castañapudrición castañapudrición castañapudrición castañaTestigoTestigoTestigoTestigo 16,45 16,45 16,45 16,45 RRRR
CV (27,37)CV (27,37)CV (27,37)CV (27,37)46,81 46,81 46,81 46,81 NRNRNRNRCV (13,27)CV (13,27)CV (13,27)CV (13,27)
CCA 2%CCA 2%CCA 2%CCA 2% 0,26 0,26 0,26 0,26 ARARARARCV (11.60)CV (11.60)CV (11.60)CV (11.60)
8,97 8,97 8,97 8,97 ARARARARCV (40,50)CV (40,50)CV (40,50)CV (40,50)
Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 % 4,78 4,78 4,78 4,78 ARARARARCV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)
4,48 4,48 4,48 4,48 ARARARARCV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77) CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)
Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 % 8,09 8,09 8,09 8,09 ARARARARCV (33,53)CV (33,53)CV (33,53)CV (33,53)
7,05 7,05 7,05 7,05 ARARARARCV (51,14)CV (51,14)CV (51,14)CV (51,14)
Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 % 17,14 17,14 17,14 17,14 RRRRCV (29,02)CV (29,02)CV (29,02)CV (29,02)
33,04 33,04 33,04 33,04 MRMRMRMRCV (14,85)CV (14,85)CV (14,85)CV (14,85)
Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50% 17,76 17,76 17,76 17,76 RRRRCV (21,53)CV (21,53)CV (21,53)CV (21,53)
34,73 34,73 34,73 34,73 MRMRMRMRCV (25,97)CV (25,97)CV (25,97)CV (25,97)
Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 % 19,17 19,17 19,17 19,17 RRRRCV (18,52)CV (18,52)CV (18,52)CV (18,52)
44,97 44,97 44,97 44,97 MRMRMRMRCV (26,64)CV (26,64)CV (26,64)CV (26,64)
Fosfato Fosfato Fosfato Fosfato decaboratodecaboratodecaboratodecaborato 8%8%8%8% 1,25 1,25 1,25 1,25 ARARARARCV (9,73)CV (9,73)CV (9,73)CV (9,73)
7,95 7,95 7,95 7,95 ARARARARCV (34,16)CV (34,16)CV (34,16)CV (34,16)
BiopreservanteBiopreservanteBiopreservanteBiopreservante 5%5%5%5% 3,45 3,45 3,45 3,45 ARARARARCV (61,21)CV (61,21)CV (61,21)CV (61,21)
2,63 2,63 2,63 2,63 ARARARARCV (66,74)CV (66,74)CV (66,74)CV (66,74)
Toxicidad Paraformaldehído 25 %,50 %,100 % - PB y PC
Toxicidad Boro 10 %,15 % PB y PC – Testigo PB y PC
CONCLUSIONES CONCLUSIONES CONCLUSIONES CONCLUSIONES PRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARES
� Pino ponderosa resultó resistente frente a la cepa de PB ? y no
resistente frente a la de PCresistente frente a la de PC
� Boro – Paraformaldehído
para ambas cepas, diferentes concentraciones no determinaron
distintas clases de resistencia
Efectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estática
asociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con la
composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del composición química, pérdida de peso y densidad del
material expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradación
MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES�madera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosa
ejemplares de 19 años de edad
aserrín aserrín aserrín aserrín
Neuquén (Valle Río Melliquina)
20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm
probetas densidad probetas densidad probetas densidad probetas densidad 20 mm lado20 mm lado20 mm lado20 mm lado
probetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexión
�Gloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiarium
cultivado en medio liquido
DETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONES
� Flexión estáticaFlexión estáticaFlexión estáticaFlexión estática
testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación testigo expuesto degradación 12,40 CH 13,34%CH
densidad normal análisis químico densidad normal análisis químico densidad normal análisis químico densidad normal análisis químico
pérdida peso (%) pérdida peso (%) pérdida peso (%) pérdida peso (%)
� Composición químicaComposición químicaComposición químicaComposición química
Celulosa Celulosa Celulosa Celulosa
Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason
Extraíbles agua caliente y alcohol benceno Extraíbles agua caliente y alcohol benceno Extraíbles agua caliente y alcohol benceno Extraíbles agua caliente y alcohol benceno
testigo expuesto a degradación testigo expuesto a degradación testigo expuesto a degradación testigo expuesto a degradación
Probetas de flexión expuestas a degradación Probetas de flexión expuestas a degradación Probetas de flexión expuestas a degradación Probetas de flexión expuestas a degradación 120 días a 27° C 70 % HR
vermiculita extracto de malta acuoso suspensión miceliar
60 gr vermiculita 180 cm3 extracto de malta y 100 cm3 suspensión miceliar
Determinación contenido de humedadDeterminación contenido de humedadDeterminación contenido de humedadDeterminación contenido de humedad
Determinación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíbles
Eliminación de extraíblesEliminación de extraíblesEliminación de extraíblesEliminación de extraíbles
Determinación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácido
Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason Lignina Klason
Determinación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua caliente
Determinación extraíbles solubles en alcohol Determinación extraíbles solubles en alcohol Determinación extraíbles solubles en alcohol Determinación extraíbles solubles en alcohol –––– bencenobencenobencenobenceno
RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS
Madera / condiciónMadera / condiciónMadera / condiciónMadera / condiciónFlexión estáticaFlexión estáticaFlexión estáticaFlexión estática
(N.mm(N.mm(N.mm(N.mm----2222))))IRAM 9542IRAM 9542IRAM 9542IRAM 9542
DnDnDnDn(g.cm(g.cm(g.cm(g.cm----3333))))IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544
MOR MOEMOR MOEMOR MOEMOR MOEIRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544
P. ponderosaP. ponderosaP. ponderosaP. ponderosa
testigo
expuesto degradación
Pp% 1,30
49,33 a(16,84)
3497,51 a(18,79) 0,40 a
(2,47)
25,15 b(18,41)
49%
1586,41 b(27,78)
55%
0,39 a(2,25)
RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS RESULTADOS expresados en %expresados en %expresados en %expresados en %
Análisis químicoAnálisis químicoAnálisis químicoAnálisis químicoprobetas flexión probetas flexión probetas flexión probetas flexión
HolocelulosaHolocelulosaHolocelulosaHolocelulosa Lignina HLignina HLignina HLignina H2222Oc ROHOc ROHOc ROHOc ROH----BBBB
testigo 68,85 29,82 4,89 4,21
expuesto degradación
Pp1,30%60,25 25,86 3,47 2,55
En Pino ponderosa G. sepiarium produce una fuerte caída en los
valores de MOR y MOE (49 y 55%, respectivamente) con bajo
CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES
valores de MOR y MOE (49 y 55%, respectivamente) con bajo
porcentaje de Pp (<5%), perjuicio que sólo puede ser
determinado mediante ensayos mecánicos y estimado y/o
esperable a partir de la caracterización química del material.