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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