Tabla de dureza Janka para maderas

 

Necesidad de un marco único para la madera en la construcción. Javier Lahuerta, arquitecto (Revista COAM 1948)

 https://www.coam.org/media/Default%20Files/fundacion/biblioteca/revista-arquitectura-100/1946-1958/docs/revista-articulos/revista-nacional-arquitectura-1948-n83-pag454-457.pdf

Normalización del bambú

PREGUNTA

El comité 56, según la página de las normas UNE, tiene varios campos de actividad y tiene relaciones internacionales con diferentes normas ISO, en el caso del bambú hace referencia a la ISO/TC 296 de bambú y ratán, pero tiene un * que indica que algunas de las TC corresponden a otros comités AEN/CTN pero no indica a cuales. Quisiéramos saber cuál o cuáles otras son las AEN/CTN que tienen el campo de actividad la normalización del bambú.

RESPUESTA.

Las aplicaciones del bambú están repartidas en dos comités de ISO. Por una parte están las aplicaciones estructurales que son las que primero se normalizaron y que están integradas en el WTG.12 ( grupo de trabajo) del ISO /TC 165 Estructuras de Madera.

Las normas producidas (o en progreso) de este grupo antes de mi jubilación eran las siguientes:

• ISO 22156 Diseño estructural con bambú
• ISO 22157 Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del bambú con fines estructurales
• ISO 5257 Composites de bambú. determinación de las propiedades físicas y mecánicas.
• ISO 7567 Bambú laminado. Norma de producto.
• ISO 19624 Clasificación estructural (resistente) del bambú.
• ISO 22156 Calculo estructural con bambú
• ISO 23478 Estructuras de bambú. Productos compuestos de bambú. Métodos de ensayo para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas.

En España están ya adoptadas como normas nacionales (UNE ISO) las que están señaladas en rojo. Aunque no es un producto muy de nuestro interés, esto se puso en marcha por solicitud de una entidad que es la Asociación Ibérica del Bambú (que son miembros del CTN-56). 

Para los usos NO estructurales del Bambú se creó hace ya unos 10 años un comité ISO específico a instancias de China que lleva además la secretaría. Es el comité ISO /TC 296

Se trata de normas sobre productos de carpintería de bambú o productos elaborados con bambú. Las normas ya elaboradas o en proceso de este comité son las siguientes:

• ISO 6128 Productos laminados de bambú para fabricación de mobiliario.
• ISO 16830 Pajitas de bambú para bebidas.
• ISO 21625 Terminología del bambú.
• ISO XXX-YYY Carbón de bambú (creo que actualmente en proceso)
• ISO XXX-ZZZ Composites de bambú para suelos de contenedores.  (creo que actualmente en proceso)
• ISO 26624-1 Suelos de bambú. Parte 1 Interior (creo que actualmente en proceso)
• ISO 26624-2 Suelos de bambú. Parte 2 Exterior (creo que actualmente en proceso)

Ninguna de estas normas es obligatoria adoptarla como norma nacional ni se ha solicitado por ninguna institución (al contrario de las tres normas de aplicación estructural que se han adoptado como normas nacionales (traducidas) voluntariamente).

A nivel europeo tenemos solo una norma que afecta al bambú pero que no lo hace directamente. Esta ya finalizada y traducida y adoptada y es la norma:

• UNE-EN 17009 Revestimientos de suelo con materiales lignificados diferentes a la madera. Características. Evaluación y verificación de la constancia de las prestaciones y marcado.

En el centenario de Kafka: su escrito Normas de prevención de accidentes en cepilladoras para madera

2024 ha sido el año interncaional de Franz Kafka por conmemorarse el 100 aniversario de su muerte.

Como es sabido, Kafka estudió Derecho y trabajó en una compañía de seguros.

Kafka fue uno de los pioneros de la disciplina que hoy llamamos seguridad e higiene en el trabajo, que no estaba entonces regulada ni fiscalizada y que el empleado de la aseguradora consideraba necesario desarrollar para evitar los accidentes y las bajas.

De hecho, la American Safety Society le concedió tres años seguidos (1910-1912) la medalla de oro por sus aportaciones a la especialidad y los desvelos que se tomaba para aconsejar medidas de protección para los obreros.

Fechado en 1920 y hallado por Claus Wagenbach en 1962 este documento demuestra su interés por estudiar y observar la tecnología y la seguridad y salud. Fue un texto revolucionario, porque fue la primera vez que se incluyeron gráficos, los cuales una modificación propuesta por Kafka y porque mostraba las consecuencias de los accidentes de trabajo con maquinas sin modificar y modificadas.

Kafka propone: 1-  la pieza de corte cilíndrica provee protección perfecta. 2-  la pieza de corte cilíndrica es básicamente mas económica que la cuadrada» 3-  el costo operativo de la pieza de corte cilíndrica es menor que el requerido para la pieza cuadrada. 

Qué es la madera modificada: termotratada, Accoya y Kebony

 

MODIFICACIÓN CON PRODUCTOS QUÍMICOS

La modificación química de la madera se basa en el uso de moléculas que reaccionan con grupos químicos reactivos de los polímeros que forman la pared celular de la madera o que producen un efecto de relleno de la matriz de la madera. Esto conduce a una mejora de las propiedades higroscópicas, la durabilidad y una posible alteración de las propiedades mecánicas.
Las técnicas de modificación química, además de las que han dado lugar a productos que ahora están establecidos en el mercado, como "Accoya" (obtenida por acetilación) y "Kebony" (obtenida por furfurilación de madera de coníferas), hoy exploran el uso de otros compuestos de base biológica, como resinas termoendurecibles, taninos, aceites vegetales, soluciones acuosas de sorbitol y ácido cítrico, ácido poliláctico, con el objetivo de sustituir los productos naturales por productos sintéticos, reduciendo el impacto ambiental de los procesos. Los resultados de esta investigación, gran parte de la cual se encuentra en sus primeras etapas y, por lo tanto, no presenta un análisis del impacto económico a escala industrial, parecen lograr el objetivo.
El material obtenido en estos procesos, estéticamente indistinguible de la madera, absorbe menos agua, lo que garantiza una mayor estabilidad dimensional y, en muchos casos, una mejor resistencia al fuego.
El efecto sobre las propiedades elastomecánicas varía según el proceso, de ahí la necesidad de definir posibles usos, que normalmente excluyen el uso estructural, pero incluyen pavimentos exteriores e interiores, revestimientos de fachadas y otros trabajos de carpintería.

MODIFICACIÓN CON TRATAMIENTO TÉRMICO

La producción industrial de madera modificada térmicamente comenzó en la década de 1990 en Finlandia, Francia, Alemania y los Países Bajos. Hoy en día, hay más de un centenar de productores de madera modificada térmicamente en todo el mundo, la mayoría de los cuales se encuentran en Europa.
En Italia, varias empresas especializadas en el secado de la madera, entre ellas Baschild, BIGonDRY, Incomac y WDE Maspell representadas en la conferencia, han dirigido parte de su actividad a la producción de plantas de tratamiento térmico de madera y al desarrollo, a través de la colaboración con institutos de investigación, de procesos para el termotratamiento de la madera.
De hecho, hoy en día hay muchas marcas de madera tratada térmicamente en el mercado, que representan tantas variantes en comparación con la "ThermoWood" de origen escandinavo, como el proceso de termovacío de WDE Maspell, el tratamiento Styl+wood de BIGonDRY, la Silvapro eslovena, solo por nombrar algunas.
El tratamiento térmico es aplicable a una variedad de especies de madera, incluidas las refractarias a la impregnación química, y produce una gama de productos para diferentes aplicaciones.
El tratamiento en un ambiente con poco oxígeno a 160-240 °C degrada parcialmente la madera, causando cambios en la composición química y la ultraestructura de la pared celular.
La degradación térmica conduce a una pérdida de masa de madera que es proporcional a la temperatura de tratamiento y su vida útil.
Desarrollado con el objetivo de mejorar la durabilidad de la madera para uso en exteriores, el tratamiento térmico ahora también se aplica a la madera y a los productos derivados de la madera para interiores, como los suelos de parquet.
Para estos usos, las propiedades buscadas no son tanto la durabilidad, sino la estabilidad dimensional y la posibilidad de variar el color del producto, modulando los parámetros del proceso.
Es bien sabido que entre las propiedades de la madera que se ven afectadas negativamente por el tratamiento térmico se encuentran la resistencia mecánica y la ductilidad, lo que actualmente limita el uso de la madera tratada térmicamente a suelos y revestimientos de fachadas.
Otro aspecto que merece ser considerado en aplicaciones en interiores es la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV), que obviamente es un efecto indeseable en ambientes interiores. Los estudios realizados para caracterizar el perfil de emisión de COV a lo largo del tiempo muestran que la madera tratada térmicamente emite más COV que la madera natural, a excepción del formaldehído de la madera contrachapada tratada térmicamente, que disminuye, lo que llama la atención sobre la necesidad de optimizar los procesos, para que la madera tratada térmicamente pueda cumplir con los límites de COV establecidos por la normativa vigente.
Aunque todos los procesos de modificación térmica siguen el mismo principio básico, las propiedades y características del producto varían mucho en función de las materias primas utilizadas o de las tecnologías y condiciones de proceso aplicadas.
En varios países europeos existen esquemas de calidad que tienen como objetivo aumentar la transparencia del mercado de la madera tratada térmicamente, aunque hasta la fecha no ha sido posible definir los parámetros para caracterizar toda la gama de productos disponibles en el mercado.

LAS NUEVAS FRONTERAS

En el pasado, la motivación detrás de la investigación sobre tecnologías de modificación de la madera era remediar los "defectos" intrínsecos de la madera, como la estabilidad dimensional, la resistencia a los rayos UV, la resistencia al fuego y la resistencia al biodeterioro. Sin embargo, en la última década se ha producido un aumento extraordinario de proyectos y publicaciones sobre el desarrollo de nuevos materiales funcionales derivados de la madera. Esto se debe a que hoy en día la ciencia de los materiales se centra en el desarrollo de materiales funcionales de alto rendimiento, basados en recursos renovables, y la madera, el material renovable por excelencia, posee una estructura que puede ser extremadamente útil para el desarrollo de materiales funcionales en combinación con polímeros, nanopartículas, estructuras metal-orgánicas o metales.
Varios enfoques científicos han abierto el camino a perspectivas interesantes:
– madera deconstruida y reconstituida, para mejorar las propiedades capilares de las macetas, con un interesante potencial para aplicaciones prácticas de la gestión de los recursos hídricos;
– madera digna impregnada con resinas o nanopartículas con un índice de refracción adecuado, para obtener un material transparente, o incluso con transparencia ajustable para una gestión térmica óptima del medio ambiente ("madera óptica" autorregula la transmitancia de la radiación solar gracias a la baja absorción en el espectro solar y la alta absorción en el infrarrojo de las fibrillas de nanocelulosa, funciona como pantalla UV, tiene buenas propiedades mecánicas y baja conductividad térmica);
– Materiales de cambio de fase (PCM) incorporados a la matriz de la madera para absorber el exceso de calor en el proceso de fusión endergónica y liberarlo en el proceso de solidificación exergónica, cuando baja la temperatura (aquí hay otro ejemplo de aplicación para edificios energéticamente eficientes).

¿SUEÑO O REALIDAD?

La última ponencia se tituló: "Termoplásticos de la madera: ¿sueño o realidad?" Quizás esta sea la última frontera: poder obtener de la madera un material con propiedades termoplásticas sin el uso de polímeros o plastificantes de origen fósil.
En la actualidad, la investigación y la aplicación de las tecnologías de modificación de la madera tienen en cuenta los aspectos ecológicos y económicos, con vistas a la sostenibilidad y la renovabilidad de los recursos y al ahorro de energía; La madera cumple con los requisitos de cualquier política ambiental.
La cadena de suministro de la madera es un ejemplo de economía circular, donde la madera es un recurso renovable, gracias a las prácticas de gestión forestal; La madera tiene una función natural de almacenamiento de CO2, que puede prolongarse mediante procesos para mejorar la durabilidad de la madera en uso y tiene potencial como material funcional en edificios energéticamente eficientes.
"Érase una vez un trozo de madera..." dice el íncipit del Pinocho de Collodi: el hada de pelo azul usó su magia para animar un trozo de madera, pero sin llegar a invocar la magia, las tecnologías de modificación muestran que la madera es un material dúctil y versátil, que se presta a ser transformado y adaptado a muchos usos, incluso diferentes a los tradicionales.

Fuente: https://www.professioneverniciatore.it/legno-modificato

PREGUNTA.

Buenas tardes. Somos un laboratorio de control. 

Una constructora nos ha mandado hacer unos ensayos de parquet industrial y por lo visto quieren ensayar las tablillas del industrial  a la resistencia a la tracción y la resistencia a Hienda. No tenemos ninguna de las dos normativas, pero si que se que se necesitan probetas de 20 x 20… pero el listoncillo  de industrial es de 250 x 10 x 22, es que no creo sea correcto lo que quieren hacer, y como les voy a mandar un listoncillo de 20 x20 si eso es modificar el producto… No se entiende muy bien… 

Esto les hemos contestado:

Para cumplir con el plan de control en lo que a ensayos de madera se refiere, no hemos podido realizar los siguientes ensayos:

MADERA - TARIMA	RESISTENCIA FLEXIÓN	UNE 56810:04
MADERA - TARIMA	RESISTENCIA TRACCIÓN	UNE 56538:1977.
MADERA - TARIMA	RESISTENCIA HIENDA	UNE56539:78

El motivo es que tenemos tablillas de 10 mm y la norma como podéis comprobar exige muestras de 20 mm

Dado que tenemos que tallar las probetas las medidas de las tablillas nos son indiferentes, siempre que sean del mismo material y espesor mínimo de 20 mm. También nos valdría tablero sin cortar.

¿Le dáis tu otro sentido a esto?

RESPUESTA.

Efectivamente no tiene ningún sentido ninguno de los dos ensayos puesto que un parquet industrial nunca va a estar sometido a ninguna de esas solicitaciones.

La resistencia a la flexión podría servir (y de hecho sirve) para los pavimentos entarimados, porque en una tabla apoyada entre dos rastreles si que se produce flexión y si la separación es excesiva y la madera poco resistente, se podría dar la rotura (aunque la deformación por flexión sería patente mucho antes que las roturas)  pero en un parquet industrial que va pegado al suelo nunca se va a producir flexión.

La resistencia a la hienda es igualmente absurda. La hienda es una propiedad que hace referencia a la resistencia que presenta la madera a ser hendida o separada longitudinalmente en la dirección de la fibra. Esta propiedad es importante en la madera utilizada para determinadas aplicaciones como por ejemplo mangos para herramientas, donde interesa que la herramienta no raje o separe la madera por el punto de contacto bajo los esfuerzos que tenga que soportar, sin embargo por razones que no necesitan explicación esta solicitación no se da en un parquet industrial.

Ambas propiedades requieren unas medidas de las probetas que no se pueden conseguir con las tablillas individuales de los paneles de parquet industrial (se necesitan prismas rectos de 20 mm x 20 mm).

Por otra parte juntar dos listoncillos no sirve para el ensayo de hienda (la probeta tiene una forma parecida a una pinza de madera para la ropa) y sería una modificación inaceptable en el ensayo de flexión (aunque técnicamente se puede hacer).

Saludos cordiales

El origen del empleo de adhesivos (cómo no, por los neandertales)

 

Podemos buscar el origen del empleo de sustancias adhesivas en los rastros dejados sobre la superficie de herramientas. La identificación del empleo de pegamentos en la prehistoria tiene gran importancia, ya que involucra una serie de tareas complejas llevadas a cabo durante muchas horas, si no varios días, y una necesidad de planificación. Estos recursos eran valiosos para dotar a algunas herramientas (lanzas, cuchillos, arpones) de mayor eficacia. Entre dichas sustancias se incluían la brea de abedul, la cera de abeja, la sangre animal y la resina de pino y de otras especies vegetales.

La evidencia más antigua de esto tiene unos 200 ka (miles de años), y se trata de dos lascas parcialmente cubiertas de alquitrán de corteza de abedul, halladas en la cantera de Campitello, en Bucine (centro de Italia) junto con otra lasca sin alquitrán, y los restos de una hembra adulta joven de elefante (Palaeoloxondon antiquus) y de varios micromamíferos. La microfauna y el contexto geológico sitúan su datación en el MIS 6.

¿Dé qué especie humana pudieron haber sido los autores de las herramientas de Campitello? La cronología y el lugar corresponden al linaje neandertal. Aunque ya pocos se sorprenden de que los neandertales tuvieran esta capacidad cognitiva y tecnológica, analizando el combustible, el tiempo, los materiales, las temperaturas y el rendimiento del producto, se ha observado que es posible obtener cantidades útiles de alquitrán combinando materiales y tecnologías que ya utilizaban los neandertales, sin necesidad de recipientes de materiales cerámicos ni de un control absolutamente preciso de la temperatura.

Flint flake 3 de Campitello (Italia). Crédito: P.P.A. Mazza et al. (2006).

De Zandmotor (cerca de La Haya, Países Bajos) procede una lasca de sílex con alquitrán cubriendo un tercio de su superficie. Hoy en día este sitio es costero, pero hace más de 50 ka formaba parte de un extenso paisaje de estepa fría y seca que conectaba el Reino Unido y los Países Bajos, cuando los niveles del mar eran mucho más bajos que en la actualidad. En el mismo lugar se halló también un resto neandertal. El alquitrán endurecido proporcionó un agarre suficiente para que los neandertales pudieran utilizar el borde afilado de las lascas como raspador o cuchilla. Mediante arqueología experimental se reprodujo el proceso de fabricación por condensación probablemente empleado. Recogieron tiras de corteza de abedul, amontonaron arcilla sobre ellas y encendieron un fuego encima para calentar la corteza en el interior a 300°C-400°C durante horas, aunque también existe la posibilidad de que emplearan métodos de destilación a mayores temperaturas. En todo caso, el hecho de que se llevara a cabo un proceso tan complejo para una herramienta muy modesta, sugiere que la elaboración de adhesivos sería frecuente. Los neandertales sabían bien lo que buscaban.

Una punta de hoja hallada en Hohle Fels (Alemania), con una sorprendente datación de 65 ka (correspondiente a ocupación neandertal del lugar), pudo ser parte de una lanza para cazar, según indica su desgaste. El estudio de la punta mostró que su extremo plano contenía un adhesivo de origen vegetal, y que estaría asegurado a la lanza con fibras elaboradas con tendones de animales o cuero. Tras intentos fallidos de afilar la punta de la hoja, los neandertales desecharon la herramienta.

Punta de Hohle Fels. Crédito: A. Janus; Drawing: H. Würschem.

Otros yacimientos del Paleolítico medio donde se han descubierto artefactos con restos de alquitrán son Grotta del Fossellone y Grotta di Sant’Agostino (Italia) y Königsaue (Alemania). En este último sitio, un reciente trabajo experimental muestra la complejidad de la cocción reductora controlada por parte de los neandertales hace entre 45-80 ka. Para comprobarlo, los autores destilaron brea en un ambiente subterráneo creado intencionadamente, que restringió el flujo de oxígeno y permaneció invisible durante el proceso. Es poco probable que un procedimiento con este grado de complejidad se inventara espontáneamente, sino que los neandertales lo desarrollarían basándose en métodos anteriores más simples. Un estudio previo propone que el alquitrán de abedul también pudo ser un subproducto (con cantidad suficiente) relativamente frecuente de la quema de corteza de abedul en condiciones comunes, es decir, aeróbicas. En todo caso, con independencia de los métodos de producción de alquitrán que utilizaran, modelos matemáticos indican que los neandertales se basaban en determinados rasgos cognitivos que se suelen asociar con el comportamiento de humanos modernos.

Finalmente, en 2024 se ha publicado que algunas herramientas (raspadores, lascas y cuchillos) recuperadas en los años 1960 del yacimiento francés de Le Moustier tenían restos de ocre y betún. Recordemos que este sitio da nombre a la industria musteriense, de autoría neandertal. Aunque sorprendió la elevada cantidad de restos de ocre, métodos experimentales mostraron que una mezcla compuesta por un 55% de ocre y un 45% de betún era lo suficientemente pegajosa como para sostener una herramienta de piedra y, sin embargo, no se pegaba a las manos. Además, se vio un desgaste en los bordes afilados debido al uso de otros materiales y pulido brillante en otras áreas posiblemente por el movimiento de la herramienta dentro del mango.

Herramienta pegada a un mango hecho de betún líquido con un 55% de ocre añadido (a la derecha, antes de mezclarse). Crédito: Patrick Schmidt, Universidad de Tübingen.

Estos son algunos ejemplos de avances en nuestra comprensión de la pirotecnología neandertal y de su fabricación de herramientas multicomponentes. En distintas zonas y épocas, los neandertales adoptaron diferentes soluciones para un mismo problema técnico, enmangar con adhesivos de origen vegetal o mineral. Estos procesos implican una tecnología compleja, un mecanismo de transmisión social eficaz, y las necesarias capacidades cognitivas avanzadas asociadas a todo ello, unido al proceso de evolución cultural acumulativa en el Paleolítico medio europeo que sugiere el estudio experimental de Königsaue.

Pegamento elaborado por Saúl Fernández a partir de cera, resina y carbón vegetal. Proceso: hacer fuego, calentar recipiente, añadir la resina y que se vaya derritiendo, añadir la cera hasta un 35 o 40% y luego el carbón (bien machacado) para que tome cuerpo, dejar que se mezcle todo sin que llegue a hacer burbuja en ningún momento. Foto: Roberto Sáez.

Fuente: 

https://nutcrackerman.com/2024/02/12/el-origen-del-empleo-de-adhesivos-como-no-por-los-neandertales/