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y Materiales Eficientesy Materiales Eficientesy Materiales Eficientesy Materiales Eficientes
Lisette Pons Maldonado
30 de enero del 2008Prof. Gonzalo Barluenga
Universidad De AlcalUniversidad De AlcalUniversidad De AlcalUniversidad De Alcaláááá
PRODUCTOS PRODUCTOS PRODUCTOS PRODUCTOS
CONSTRUCTIVOS DE CONSTRUCTIVOS DE CONSTRUCTIVOS DE CONSTRUCTIVOS DE
DESPERDICIOS DE MADERA DESPERDICIOS DE MADERA DESPERDICIOS DE MADERA DESPERDICIOS DE MADERA
RECICLADOSRECICLADOSRECICLADOSRECICLADOS
Building products from recycled wood waste
Robert H. Falk, Research Engineer. USDA
Forest Service, Forest Products
Laboratory.
Diciembre 1993
MMMMááááster Oficial en Proyecto de Arquitectura y ster Oficial en Proyecto de Arquitectura y ster Oficial en Proyecto de Arquitectura y ster Oficial en Proyecto de Arquitectura y
CiudadCiudadCiudadCiudad
Artículo:
1. The Forest Product Laboratory
2. Reciclaje de Madera
3. Ventajas de los Nuevos Productos
4. Requisitos del Nuevo Producto
5. Áreas de Evaluación
6. Compuestos de Madera Reconstituída
7. Compuestos de Estructura Húmeda y Fibra
8. Compuestos de Madera y Plásticos
9. Compuestos de Madera y Materiales Inorgánicos
10.Conclusiones
11.Bibliografía y Referencias Web
ÍÍÍÍndice ndice ndice ndice
Impulsa el desarrollo en la reutilización de desperdicios de
madera para la creación de nuevos materiales constructivos.
Establecida en1910, the Forest Products Laboratory (FPL)
en Madison Wisconsin es el instituto líder de investigación de
madera de los Estados Unidos. Cuenta con más de 250
científicos y equipo de soporte de investigación de diversos
aspectos del uso de la madera. Con sus investigaciones, han
beneficiado a la sociedad, en especial al sector de la
industria de la Madera y al medio ambiente.
The Forest Products Laboratory (USDA The Forest Products Laboratory (USDA The Forest Products Laboratory (USDA The Forest Products Laboratory (USDA
Forest Service)Forest Service)Forest Service)Forest Service)
• Piezas estructurales de madera
• Piezas rotas de demoliciones
• Residuos de nuevas construcciones
• Viejos postes y rieles de madera
Desechos de madera que se Desechos de madera que se Desechos de madera que se Desechos de madera que se
pueden utilizar:pueden utilizar:pueden utilizar:pueden utilizar:
Las fibras, estillas y partículas de madera combinado
con otros materiales pueden permitir manipular el nuevo
compuesto y moldearse, innovando en la flexibilidad y
estructuras de edificios.
VentajasVentajasVentajasVentajas
La creación de estos nuevos productos a base de madera
reciclada impulsa al avance en la tecnología de la
construcción, permitiendo romper la monotonía de lo
convencional.
La evaluación del funcionamiento de un producto se requiere durante el desarrollo del
proceso y fabricación, y cuando el producto viable es desarrollado. Las mismas pruebas
pueden aplicarse y desarrollarse para fines diversos, y su orden dependerá del tipo de
producto reciclado y de la etapa de desarrollo del producto.
Requisitos del nuevo producto recicladoRequisitos del nuevo producto recicladoRequisitos del nuevo producto recicladoRequisitos del nuevo producto reciclado
Su actuación debe ser satisfactoria, comprobándose mediante evaluaciones de rendimiento de
los nuevos productos en sus aplicaciones, para así garantizar calidad a sus consumidores y
constructores y facilitar la aprobación de las normativas de las instituciones reguladoras .
Organizaciones Organizaciones Organizaciones Organizaciones
• American Society for Testing and Material (ASTM)
• American National Standards Institute (ANSI)
ÁÁÁÁreas de evaluacireas de evaluacireas de evaluacireas de evaluacióóóónnnn
• Proceso y fabricación
• Propiedades para ingeniería y comportamiento estructural
• Procedimiento de clasificación de madera reciclada (desechos,
vigas)
• Comportamiento en sistemas constructivos
• Rendimiento al fuego
• Comportamiento como aislante térmico y acústico
• Riesgos para la salud y toxicidad
Se puede producir una amplia variedad de paneles
Utilizando partículas de madera de varios tamaños (hilos,
escamas, partículas, fibras) provenientes de los desechos,
aplicando un pegamento convencional y sometiéndolas a un
prensado caliente.
Hoja de fibra de densidad media (MDF)Hoja de fibra de densidad media (MDF)Hoja de fibra de densidad media (MDF)Hoja de fibra de densidad media (MDF): está hecha de fibra
de madera fina.
AglomeradoAglomeradoAglomeradoAglomerado: compuesto por aserrín y adhesivos.
Hoja de fibra orientada (OSB)Hoja de fibra orientada (OSB)Hoja de fibra orientada (OSB)Hoja de fibra orientada (OSB): se hace de virutas o
astillas grandes de madera. Los paneles se forman con
capas pegadas entre sí con las fibras perpendiculares unas
respecto a las otras.
Hoja de fibra orientada (OSB)
Aglomerado
Hoja de fibra de densidad media (MDF)
Material MDF Aglomerado OSB
Usos Muebles,
estanterías,
gabinetes, molduras
Muebles, bases de piso,
bases de cubiertas de
gabinete.
Revestimientos, bases para pisos
Cortar y
dar forma
Se corta fácilmente
con todas las
herramientas
eléctricas. No se
desgarra.
Se corta con cualquier
herramienta eléctrica.
Moderada resistencia al
desgarre.
Se puede cortar con cualquier sierra eléctrica.
Como este producto es una hoja o panel para
estructuras, no sirve para darle forma, ni ser
lijado ni otras operaciones similares.
Acabados Laminado,
enchapado, pintado
Laminado, enchapado La pintura y la pintura base se adherirán al OSB.
Sin embargo, la hoja está diseñada para usarse
como revestimiento de contrapiso o de techo, y no
necesita acabado.
Compuestos de Madera ReconstituidaCompuestos de Madera ReconstituidaCompuestos de Madera ReconstituidaCompuestos de Madera ReconstituidaReconstituted Wood Composites
El producto debe tener homogeneidad y
consistencia, comparándose con otros
productos provenientes de la madera virgen.
Plywood, OSB, particleboard, MDF y hardboard
Valores del Módulo de Elasticidad
MMMMóóóódulo de Elasticidad de Tableros de dulo de Elasticidad de Tableros de dulo de Elasticidad de Tableros de dulo de Elasticidad de Tableros de
PartPartPartPartíííículas de Madera evaluado con mculas de Madera evaluado con mculas de Madera evaluado con mculas de Madera evaluado con méééétodos todos todos todos
no destructivos. no destructivos. no destructivos. no destructivos. La tendencia general
demuestra que el método dinámico de flexión
en vibraciones transversales proporciona
valores de MOEvt superiores a aquellos
emanados de ensayos por ondas de esfuerzo
(MOEsw). Además, los valores de MOE
provenientes de ensayos en flexión estática
(MOEst), son más inferiores a aquellos de
flexión dinámica.
Su producción se realiza con la tecnología
básica de hacer papel, mediante la aplicación
de mezcla de agua y madera.
Para lograr un producto del grosor de muros,
techos u otras aplicaciones en la
construcción, se usan 3 técnicas: Moldear,
extruir y laminar.
Hardboard
Productos Compuestos de Estructura Productos Compuestos de Estructura Productos Compuestos de Estructura Productos Compuestos de Estructura
HHHHúúúúmeda y Fibra meda y Fibra meda y Fibra meda y Fibra
Wet-Formed Structural Fiber Products
TecnologTecnologTecnologTecnologííííasasasas
• Vaciado de una lechada (pulp slurry) en un
molde resistente, el cual es presionado en
caliente para densificar y secar el producto.
De esta manera, las fibras de madera
reciclada son aceptadas rápidamente por la
matriz. Este proceso permitiría la creación de
productos curvilíneos y tridimensionales.
• Extrusión en la que la lechada es disecada,
densificada y secada, forzada a través de
dados especiales.
• Proceso basado en fibra y composición
liquida en el cual se le da la forma a los
elementos estructurales a través de la bobina
de papel.
fibras de occ y
comerciales
Gráfico grosor-consistencia de fibras de
hardboard y occ
ComparaciComparaciComparaciComparacióóóón de paneles de alta densidad de formacin de paneles de alta densidad de formacin de paneles de alta densidad de formacin de paneles de alta densidad de formacióóóón hn hn hn húúúúmeda (hardboard) hechos de meda (hardboard) hechos de meda (hardboard) hechos de meda (hardboard) hechos de
fibras de madera vfibras de madera vfibras de madera vfibras de madera víííírgenes (comerciales) y de fibra de cartrgenes (comerciales) y de fibra de cartrgenes (comerciales) y de fibra de cartrgenes (comerciales) y de fibra de cartóóóón corrugado (OCC).n corrugado (OCC).n corrugado (OCC).n corrugado (OCC).
A través de presión continua durante el secado, las fibras de OCC demostraron tener 3
veces la fuerza y 2 veces la rigidez que los paneles hechos de fibras vírgenes comerciales.
Las primeras son fibras flexibles que forman una red densa, restringiendo el paso del
agua, mientras que las segundas son fibras duras, que forman una red de baja densidad y
permiten que el agua fluya más fácilmente.
Producto de la mezcla de varios desechos de madera reciclada con
plásticos reciclados, fibras sintéticas y resinas, logrando una amplia
variedad de compuestos constructivos, desde los más baratos y menos
calidad, hasta los mas caros y alta calidad.
Compuestos de Madera y PlCompuestos de Madera y PlCompuestos de Madera y PlCompuestos de Madera y Pláááástico stico stico stico Wood/Plastic Composites
La tecnología de la fibra, el
funcionamiento de enlace y la
modificación de la misma pueden
emplearse para fabricar los compuestos
de madera/plásticos con densidades
uniformes, durabilidad en ambientes
adversos, y de alta resistencia.
Prensa fria
Prensa caliente
Mezcla
Molde Producto
Mezcladora
Proceso
Las partículas o fibras recicladas de madera ligadas con una matriz
inorgánica, como cemento Portland y yeso, forman un compuesto que se puede
utilizar en una variedad de usos estructurales y arquitectónicos. Combina
las características de las fibras de madera y del mineral matriz.
Muestras de estos compuestos son los paneles aislante de sonido, panel de
fibras de madera y yeso, y bloques de madera y cemento consolidado de baja
densidad.
Wood Gypsum board
Compuestos de madera y materiales inorgCompuestos de madera y materiales inorgCompuestos de madera y materiales inorgCompuestos de madera y materiales inorgáááánicos nicos nicos nicos Wood/Inorganic Composites
Wood fibre cement block
fibre cement
board
Cement-bonded fiber board
VentajasVentajasVentajasVentajas
• Resistencia a la humedad y al fuego
• Tienen alta resistencia al ataque de
hongos e insectos
• Alta contención con clavos y tornillos
• Resistencia al impacto mejorada
• Características antipandeo mejoradas
• Aislante de sonido
• Surgen nuevos productos, que
por su nueva composición son
capaces de superar la calidad,
costo y comportamiento de los
actuales, innovando en el mundo
de la construcción.
• Se desarrollan nuevas
tecnologías para la fabricación
de estos productos.
• Se reutilizan los desperdicios
de madera (MSW), que solo eran
basura y ahora son
aprovechados.
• Se establecen normas de
control y calidad que garantizan
la fiabilidad en el producto.
• Se promueve el reciclaje.
• Se talan menos bosques,
mejorando el mañana.
Conclusiones Conclusiones Conclusiones Conclusiones
•Waste Minimization and Recycling Potential in the Construction Industry. Institute for Environment and Development (LESTARI) y Forest Research Institute Malaysia (FRIM), 2002.http://www.lestari.ukm.my/wmrpcm/research.htm
• Recycled Wood/Plastic Composite Lumber, ToolBase Services, c/o NAHB Research Center, 2001-2007http://www.toolbase.org/Technology-Inventory/Decks-Patios-Fences/recycled-composite-lumber
• Forest Resources and Enviromental Science, Michigan Technological University. 2002 - 2008 http://forest.mtu.edu/research/woodprotection/research/pilotplant.html
• OSB, MDF y aglomerado: ¿cuál es la diferencia? Lowe's, LF Corporation. 2000. http://www.lowes.com/lowes/lkn?action=noNavProcessor&p=spanish/Build/OSBMDFPart.html&sec=esp
• CARACTERIZACION MECÁNICA DE MADERA RECONSTITUIDA . Maderas, Ciencia y Tecnología. Sotomayor Castellanos, J.R. v.5 n.1, 2003http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0718-221X2003000100002&script=sci_arttext
BibliografBibliografBibliografBibliografíííía y Referencias Web a y Referencias Web a y Referencias Web a y Referencias Web
• Building Products From Recycled Wood Waste, Robert H. Falk, Research Engineer. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory. Diciembre 1993http://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf1993/falk93a.pdf
• Wood handbook. Wood-based Composites and Panel Products (capítulo 10) , John A. Youngquist. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 1999. 463 p. www.fpl.fs.fed.us/rwu4706/handbook.html
• Strength and Processing Properties of Wet-Formed Hardboards from Recycled Corrugated Containers and Commercial Hardboard Fibers, John F. Hunt, Charles B.Vick. Composites and Manufactured Products, Forest Products Journal. Forest Products Laboratory. Vol.49, No. 5, Mayo 1999. http://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf1999/hunt99a.pdf
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