Maderas

La madera aserrada es madera que ha sido procesada en tamaños uniformes y útiles (madera dimensional), incluyendo vigas y tablones o tablas . La madera se utiliza principalmente para la estructura de la construcción , así como para el acabado (pisos, paneles de pared , marcos de ventanas ). La madera tiene muchos usos más allá de la construcción de viviendas. La madera se conoce como madera de construcción en el Reino Unido, Europa, ^[1] Australia y Nueva Zelanda, mientras que en otras ^{[ cita requerida ]} partes del mundo (principalmente Estados Unidos y Canadá) el término madera se refiere específicamente a la fibra de madera sin procesar , como troncos cortados o árboles en pie que aún no se han cortado.

La madera puede suministrarse aserrada en bruto o cepillada en una o más de sus caras. La madera en bruto es la materia prima para la fabricación de muebles y otros artículos que requieren corte y modelado. Está disponible en muchas especies, incluidas maderas duras y blandas , como el pino blanco y el pino rojo , debido a su bajo costo. ^[2]

La madera terminada se suministra en tamaños estándar, principalmente para la industria de la construcción: principalmente madera blanda , de especies coníferas , como pino , abeto y picea (colectivamente, picea-pino-abeto ), cedro y cicuta , pero también algo de madera dura, para pisos de alta calidad. Se fabrica más comúnmente a partir de madera blanda que de madera dura, y el 80% de la madera proviene de madera blanda. ^[3]

En Estados Unidos y Canadá, las tablas aserradas se denominan madera , mientras que el término madera describe los árboles en pie o talados. ^[4]

En cambio, en Gran Bretaña, en algunos otros países de la Commonwealth y en Irlanda, el término madera se utiliza en ambos sentidos (en el Reino Unido, la palabra lumber rara vez se utiliza en relación con la madera y tiene otros significados).

La madera remanufacturada es el resultado del procesamiento secundario o terciario de madera aserrada previamente. En concreto, se refiere a la madera cortada para uso industrial o para embalajes de madera. La madera se corta con sierra de corte longitudinal o reaserradero para crear dimensiones que normalmente no se procesan en un aserradero primario .

El reaserrado es la división de madera dura o blanda de 1 a 12 pulgadas (25 a 305 mm) en dos o más piezas más delgadas de tablas de longitud completa. Por ejemplo, dividir una tabla de 2×4 (10 pies de largo) de 3,0 m (10 pies de largo )+1 ⁄ 2 por 3+1 ⁄ 2  pulgada o 38 por 89 mm) en dos 1×4 ( 3 ⁄ 4 por 3+1 ⁄ 2  pulgada o 19 por 89 mm) de la misma longitud se considera reaserrado.

La madera estructural también se puede producir a partir de plástico reciclado y plástico nuevo. La industria forestal se ha opuesto firmemente a su introducción . ^[5] La mezcla de fibra de vidrio en madera plástica mejora su resistencia, durabilidad y resistencia al fuego. ^{[6] La madera estructural} de fibra de vidrio plástica puede tener una " clasificación de propagación de llama de clase 1 de 25 o menos, cuando se prueba de acuerdo con la norma ASTM E 84", lo que significa que se quema más lentamente que casi toda la madera tratada. ^[7]

Una marca de madera es un código grabado en la madera cortada con un martillo especialmente diseñado para mostrar la licencia de tala. ^[8]

El concepto básico de madera aserrada, o "tablones aserrados", surgió en América del Norte en el siglo XVII. ^[9] La madera aserrada es el método más común y ampliamente utilizado para aserrar troncos. La madera aserrada simple se produce haciendo el primer corte en una tangente a la circunferencia del tronco. Cada corte adicional se hace luego paralelo al anterior. Este método produce las tablas más anchas posibles con la menor cantidad de desperdicio de troncos. ^[10]

La fabricación de madera a nivel mundial está determinada por el estilo de construcción preferido; las áreas con una "cultura de construcción en madera" (las casas se construían con madera en lugar de otros materiales como el ladrillo) son los países con industrias de aserrado significativas. Las regiones históricas de construcción de viviendas con estructura de madera son: Europa, América del Norte, Japón. ^[11] Diferentes áreas del mundo son reconocidas como importantes proveedores de madera; sin embargo, estas áreas (Indonesia, Sarawak, Nueva Guinea, etc.) son exportadoras de troncos en bruto y no tienen una industria productora de madera doméstica significativa.

Las mayores regiones productoras de madera del mundo son: China (18%); Estados Unidos (17%); Canadá (10%); Rusia (9%); Alemania (5%); Suecia (4%). ^[12]

En los primeros tiempos de la sociedad, para fabricar madera para la construcción, los troncos de los árboles se cortaban con cuñas en tantos trozos como fuera posible y tan finos como fuera posible. Si era necesario hacerlos aún más finos, se los cortaba con algún instrumento afilado por ambos lados hasta obtener el tamaño adecuado. ^[13] Esta manera sencilla pero derrochadora de fabricar tablas todavía se sigue utilizando en algunos lugares.

De lo contrario, los troncos se cortaban con una sierra para dos personas, o una sierra de foso, utilizando bloques de silla de montar para sostener el tronco y un foso para el minero que trabajaba debajo.

En 1420  se descubrió la isla de Madeira , un archipiélago formado por cuatro islas en la costa noroeste de África y una región autónoma de Portugal. El rey Enrique VI envió colonos a Madeira y estos comenzaron a talar las enormes extensiones de bosque para cultivar. Los árboles talados se convertían en tablones mediante molinos accionados por agua y la madera (cedro y tejo) se enviaba a Portugal y España. ^[14] Alrededor de 1427, se construyó el primer aserradero de Alemania. ^[13]

Cornelis Corneliszoon (o Krelis Lootjes) fue un propietario de molino de viento holandés de Uitgeest que inventó el primer aserradero mecánico, que funcionaba con energía eólica, el 15 de diciembre de 1593. Esto hizo que la conversión de troncos en tablones fuera 30 veces más rápida que antes. ^[15]

La sierra circular, tal como se utiliza en los aserraderos modernos, fue inventada por un inglés llamado Miller en 1777. Sin embargo, no fue hasta el siglo XIX cuando se generalizó su uso, y su gran obra pertenece a ese período. Los primeros dientes insertables para esta sierra fueron inventados por W. Kendal, un estadounidense, en 1826. ^[16]

La tala de árboles en las colonias americanas comenzó en 1607, cuando los colonos de Jamestown cortaron madera para construir el primer asentamiento en el nuevo mundo. ^[17] El primer aserradero de Estados Unidos se construyó en las cataratas de Piscatauqua , en la línea entre la provincia de Maine y la provincia de New Hampshire , en 1634. Sin embargo, registros no autenticados afirman que ya en 1633 funcionaban varios aserraderos en Nueva Holanda . ^[13]

Las colonias americanas fueron esenciales para Inglaterra en su papel de proveedoras de madera para la flota británica. En la década de 1790, Nueva Inglaterra exportaba 36 millones de pies de tablas de pino y al menos 300 mástiles de barco por año al Imperio Británico. ^[17] El suministro de madera comenzó a disminuir a principios del siglo XX debido a los importantes volúmenes de tala, por lo que la industria maderera se vio obligada a buscar madera en otros lugares; de ahí la expansión hacia el oeste americano. ^[18]

Los troncos se convierten en madera aserrada al ser aserrados, desbastados o partidos . El aserrado con sierra de corte es el método más común, porque permite utilizar troncos de menor calidad, con vetas irregulares y nudos grandes, y es más económico. Existen varios tipos de aserrado:

• Aserrado simple (aserrado plano, de punta a punta, aserrado bastardo): un tronco aserrado sin ajustar la posición del mismo y la veta corre a lo ancho de las tablas.
• Aserrado en cuartos y aserrado en hendidura : estos términos se han confundido en la historia, pero generalmente significan madera aserrada de modo que los anillos anuales sean razonablemente perpendiculares a los lados (no a los bordes) de la madera.
• Corazón encajonado: la médula permanece dentro de la madera, el poste o la viga, con cierto margen para que quede expuesta.
• Centro del corazón: el núcleo central de un tronco.
• Libre de centro de corazón (FOHC): Madera, poste o viga cortada lateralmente sin médula.
• Libre de nudos (FOK) – No hay nudos presentes.

La madera dimensional es aquella que se corta a un ancho y una profundidad estandarizados, que a menudo se especifican en milímetros o pulgadas (pero consulte a continuación la información sobre las dimensiones nominales frente a las dimensiones reales). Los carpinteros utilizan ampliamente la madera dimensional para enmarcar edificios de madera. Los tamaños comunes incluyen 2×4 (en la imagen) (también dos por cuatro y otras variantes, como cuatro por dos en Australia, Nueva Zelanda y el Reino Unido), 2×6 y 4×4 . La longitud de una tabla generalmente se especifica por separado del ancho y la profundidad. Por lo tanto, es posible encontrar tablas de 2×4 de cuatro, ocho y doce pies de largo. En Canadá y Estados Unidos, las longitudes estándar de la madera son 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 y 24 pies (1,8, 2,4, 3,0, 3,7, 4,3, 4,9, 5,5, 6,1, 6,7 y 7,3 m). Para los marcos de las paredes, se encuentran disponibles longitudes de "montantes" precortados, que se utilizan comúnmente. Para alturas de techos de 8, 9 o 10 pies (2,4, 2,7 o 3,0 m), los montantes están disponibles en 92+5 ⁄ 8 pulgadas (2,35 m), 104+5 ⁄ 8 pulgadas (2,66 m) y 116+5 ⁄ 8 pulgadas (2,96 m). ^{[ cita requerida ]}

La longitud de una unidad de madera dimensional está limitada por la altura y la circunferencia del árbol del que se extrae. En general, la longitud máxima es de 24 pies (7,32 m). Los productos de madera industrializados, fabricados mediante la unión de hebras, partículas, fibras o chapas de madera con adhesivos para formar materiales compuestos, ofrecen más flexibilidad y mayor resistencia estructural que los materiales de construcción de madera típicos. ^[19]

Los montantes precortados le ahorran mucho tiempo al carpintero, porque están precortados por el fabricante para su uso en aplicaciones de techos de 8, 9 y 10 pies, lo que significa que el fabricante ha quitado algunas pulgadas o centímetros de la pieza para dejar lugar para la placa del umbral y la placa superior doble sin necesidad de dimensionamiento adicional.

En América, los tamaños de madera de dos por cuatro (2×4, 2×6, 2×8, 2×10 y 2×12), denominados así por el grosor tradicional de las tablas en pulgadas, junto con los de 4×4 (89 mm × 89 mm), son los tamaños de madera más comunes que se utilizan en la construcción moderna. Son los elementos básicos para la construcción de estructuras tan comunes como las viviendas con armazón de globo o de plataforma . La madera dimensional hecha de madera blanda se utiliza normalmente para la construcción, mientras que las tablas de madera dura se utilizan más comúnmente para fabricar armarios o muebles.

Las dimensiones nominales de la madera son mayores que las dimensiones estándar reales de la madera terminada. Históricamente, las dimensiones nominales eran el tamaño de las tablas verdes (no secas), ásperas (sin terminar) que eventualmente se convertían en madera terminada más pequeña mediante el secado y cepillado (para alisar la madera). Hoy, las normas especifican las dimensiones finales terminadas y el aserradero corta los troncos al tamaño que necesita para lograr esas dimensiones finales. Por lo general, ese corte en bruto es más pequeño que las dimensiones nominales porque la tecnología moderna permite utilizar los troncos de manera más eficiente. Por ejemplo, una tabla "2x4" históricamente comenzaba como una tabla verde y áspera de 2 por 4 pulgadas (51 mm × 102 mm). Después del secado y cepillado, sería más pequeña en una cantidad no estándar. Hoy, una tabla "2x4" comienza como algo más pequeño que 2 pulgadas por 4 pulgadas y no está especificado por las normas, y después del secado y cepillado es mínimamente 1 pulgada por 4 pulgadas.+1 ⁄ 2 por 3+1 ⁄ 2 pulgada (38 mm × 89 mm). ^[20]

Como se señaló anteriormente, se necesita menos madera para producir un tamaño terminado determinado que cuando las normas exigían que la madera verde tuviera la dimensión nominal completa. Sin embargo, incluso las dimensiones de la madera terminada de un tamaño nominal determinado han cambiado con el tiempo. En 1910, una tabla típica terminada de 1 pulgada (25 mm) era de 13 ⁄ 16 pulgadas  (21 mm). En 1928, eso se redujo en un 4%, y nuevamente en un 4% en 1956. En 1961, en una reunión en Scottsdale, Arizona, el Comité de Simplificación y Normalización de Calidades acordó lo que ahora es la norma estadounidense actual: en parte, el tamaño de corte de una tabla de 1 pulgada (nominal) se fijó en 3 ⁄ 4  pulgadas; mientras que el tamaño de corte de madera de 2 pulgadas (nominal) se redujo de 1 a 2 pulgadas (21 mm).+5 ⁄ 8  pulgadas a la corriente 1+1 ⁄ 2  pulgada. ^[21]

La madera dimensional está disponible en estado verde, sin terminar, y para ese tipo de madera, las dimensiones nominales son las dimensiones reales.

Las piezas de madera individuales presentan una amplia gama de calidad y apariencia en lo que respecta a nudos, pendiente de la fibra, tejas y otras características naturales. Por lo tanto, varían considerablemente en resistencia, utilidad y valor.

El movimiento para establecer estándares nacionales para la madera en los Estados Unidos comenzó con la publicación de la Norma Americana de la Madera en 1924, que estableció especificaciones para las dimensiones de la madera, la calidad y el contenido de humedad; también desarrolló programas de inspección y acreditación. Estos estándares han cambiado a lo largo de los años para satisfacer las necesidades cambiantes de los fabricantes y distribuidores, con el objetivo de mantener la madera competitiva con otros productos de construcción. Los estándares actuales son establecidos por el Comité de Normas Americanas de la Madera , designado por el Secretario de Comercio de los EE . UU . ^[22]

Los valores de diseño para la mayoría de las especies y grados de productos estructurales clasificados visualmente se determinan de acuerdo con las normas ASTM , que consideran el efecto de las características de reducción de la resistencia, la duración de la carga, la seguridad y otros factores influyentes. Las normas aplicables se basan en los resultados de las pruebas realizadas en cooperación con el Laboratorio de Productos Forestales del USDA . Los Valores de diseño para la construcción con madera, que son un complemento de la Especificación de diseño nacional ANSI/AF&PA® para la construcción con madera, proporcionan estos valores de diseño de madera, que son reconocidos por los códigos de construcción modelo. ^[23]

Canadá tiene normas de clasificación que mantienen un estándar entre los aserraderos que fabrican maderas similares para garantizar a los clientes una calidad uniforme. Las clasificaciones estandarizan la calidad de la madera en diferentes niveles y se basan en el contenido de humedad, el tamaño y la fabricación en el momento de la clasificación, el envío y la descarga por parte del comprador. La Autoridad Nacional de Clasificación de la Madera (NLGA) ^[24] es responsable de redactar, interpretar y mantener las normas y reglas de clasificación de la madera canadiense. La Junta Canadiense de Acreditación de Normas de la Madera (CLSAB) ^[25] supervisa la calidad del sistema de clasificación e identificación de la madera de Canadá. Su abreviatura común de clasificación, CLS, Canadian Lumber Standard, se utiliza ampliamente en la industria de la construcción. ^[26]

Los intentos de mantener la calidad de la madera a lo largo del tiempo se han visto obstaculizados por los cambios históricos en los recursos madereros de los Estados Unidos, desde los bosques vírgenes de crecimiento lento que eran comunes hace más de un siglo hasta las plantaciones de rápido crecimiento que hoy son comunes en los bosques comerciales. Las consiguientes disminuciones en la calidad de la madera han sido motivo de preocupación tanto para la industria maderera como para los consumidores y han provocado un mayor uso de productos de construcción alternativos. ^{[27] [28]}

La madera clasificada por tensión y evaluada por máquina está fácilmente disponible para usos finales donde la alta resistencia es crítica, como cerchas , vigas , material laminado, vigas en I y uniones de alma. La clasificación por máquina mide una característica como la rigidez o la densidad que se correlaciona con las propiedades estructurales de interés, como la resistencia a la flexión . El resultado es una comprensión más precisa de la resistencia de cada pieza de madera de lo que es posible con la madera clasificada visualmente, lo que permite a los diseñadores utilizar la resistencia total del diseño y evitar la construcción excesiva. ^[29]

En Europa, la clasificación de la resistencia de la madera aserrada rectangular (tanto de coníferas como de duras) se realiza de acuerdo con la norma EN-14081 ^[30] y, por lo general, se clasifica en clases definidas por la norma EN-338. Para las maderas blandas, las clases comunes son (en orden creciente de resistencia) C16, C18, C24 y C30. También hay clases específicas para las maderas duras y las más utilizadas (en orden creciente de resistencia) son D24, D30, D40, D50, D60 y D70. Para estas clases, el número se refiere a la resistencia a la flexión del percentil 5 requerida en newtons por milímetro cuadrado. Hay otras clases de resistencia, incluidas las clases T basadas en la tensión destinadas a su uso en madera laminada encolada .

• C14, utilizado para andamios y encofrados.
• C16 y C24, construcción general
• C30, cerchas de techo prefabricadas y donde el diseño requiere vigas algo más fuertes que las que puede ofrecer C24. TR26 también es una clase de resistencia común para vigas de cerchas que se usa desde hace mucho tiempo en el Reino Unido. ^{[31] [32]}
• C40, que se observa habitualmente en madera laminada encolada

Las reglas de clasificación para la madera aserrada africana y sudamericana han sido desarrolladas por ATIBT ^[33] de acuerdo con las reglas de Sciages Avivés Tropicaux Africains (SATA) y se basan en cortes limpios, establecidos por el porcentaje de la superficie limpia. ^[34]

En América del Norte, las prácticas de mercado para la madera dimensional hecha de maderas duras ^[a] varían significativamente de los tamaños de " madera dimensional " estandarizados y regularizados que se usan para las ventas y especificaciones de las maderas blandas: las tablas de madera dura a menudo se venden totalmente cortadas en bruto ^[b] o cepilladas a máquina solo en las dos caras (más anchas). Cuando las tablas de madera dura también se suministran con caras cepilladas, generalmente se hace tanto con anchos aleatorios de un espesor especificado (normalmente coincidentes con el fresado de la madera dimensional de madera blanda) como con longitudes algo aleatorias. Pero además de esas situaciones más antiguas (tradicionales y normales), en los últimos años algunas líneas de productos se han ampliado para comercializar también tablas en tamaños de stock estándar; estos generalmente se venden al por menor en grandes tiendas y se usa solo un conjunto relativamente pequeño de longitudes especificadas; ^[c] en todos los casos, las maderas duras se venden al consumidor por pie tablar (144 pulgadas cúbicas o 2360 centímetros cúbicos), mientras que esa medida no se usa para las maderas blandas en el minorista (a conocimiento del comprador). ^[d]

También en América del Norte, la madera aserrada de frondosas se vende comúnmente en un sistema de "cuartos", cuando se hace referencia al espesor; 4/4 (cuatro cuartos) se refiere a una tabla de 1 pulgada de espesor (25 mm), 8/4 (ocho cuartos) es una tabla de 2 pulgadas de espesor (51 mm), etc. Este sistema de "cuartos" rara vez se utiliza para la madera aserrada de coníferas; aunque las tarimas de madera blanda a veces se venden como 5/4, aunque en realidad tienen una pulgada de espesor (a partir de fresar 1 ⁄ 8  de pulgada o 3,2 mm de cada lado en un paso de producción de cepillado motorizado ). El sistema de referencia de "cuartos" es una nomenclatura tradicional de la industria maderera de América del Norte que se utiliza específicamente para indicar el espesor de la madera aserrada de coníferas en bruto.

En el caso de la madera aserrada en bruto, se aclara inmediatamente que la madera aún no está aserrada, lo que evita confusiones con la madera aserrada a medida, que se mide como espesor real después del mecanizado. Ejemplos: 3 ⁄ 4 de pulgada, 19 mm o 1x. En los últimos años ^{[ ¿cuándo? ]} , arquitectos, diseñadores y constructores ^{[ ¿quiénes? ]} han comenzado a utilizar el sistema de "cuarto" en las especificaciones como una moda de conocimiento interno, aunque los materiales que se especifican son madera terminada, lo que confunde los sistemas separados y causa confusión.

Las maderas duras que se cortan para fabricar muebles se cortan en otoño e invierno, cuando la savia ya no fluye por los árboles. Si se cortan en primavera o verano, la savia arruina el color natural de la madera y disminuye el valor de la madera para fabricar muebles.

La madera industrializada es madera creada por un fabricante y diseñada para un determinado propósito estructural. Las principales categorías de madera industrializada son: ^[35]

• Chapa de madera laminada (LVL) : la LVL viene en 1+Espesores de 3 ⁄ 4 pulgadas (44 mm) con profundidades como 9+1 ⁄ 2 ,  11+7 ⁄ 8 , 14, 16, 18 y 24 pulgadas (240, 300, 360, 410, 460 y 610 mm), y a menudo se duplican o triplican. Funcionan como vigas para brindar soporte en grandes tramos, como paredes de soporte removidas y aberturas de puertas de garaje, lugares donde la madera dimensional es insuficiente y también en áreas donde se soporta una carga pesada desde un piso, pared o techo sobre un tramo algo corto donde la madera dimensional es poco práctica. Este tipo de madera se ve comprometida si se altera con agujeros o muescas en cualquier lugar dentro del tramo o en los extremos, pero se pueden clavar clavos donde sea necesario para anclar la viga o para agregar colgadores para vigas en I o vigas de madera dimensional que terminan en una viga LVL.
• Vigas en I de madera: a veces llamadas "TJI", "Trus Joists" o "BCI", todas ellas marcas de viguetas en I de madera, se utilizan para viguetas de piso en pisos superiores y también en la construcción de cimientos convencionales de primer piso sobre pilares en lugar de la construcción de pisos de losa. Están diseñadas para tramos largos y se duplican en lugares donde se alineará una pared sobre ellas, y a veces se triplican donde se colocan paredes de soporte pesadas cargadas por el techo sobre ellas. Consisten en un cordón o brida superior e inferior hecho de madera dimensional con una correa entre ellas hecha de tableros de virutas orientadas (OSB) (o, más recientemente, formas de malla de acero que permiten el paso de servicios sin cortar). La correa se puede quitar hasta ciertos tamaños o formas de acuerdo con las especificaciones del fabricante o del ingeniero, pero para agujeros pequeños, las viguetas en I de madera vienen con "agujeros", que son áreas perforadas y precortadas donde se pueden hacer agujeros fácilmente, generalmente sin la aprobación del ingeniero. Cuando se necesitan agujeros grandes, normalmente se pueden hacer solo en la nervadura y solo en el tercio central del tramo; las cuerdas superior e inferior pierden su integridad si se cortan. Los tamaños y formas de los agujeros, y normalmente la ubicación de un agujero en sí, deben ser aprobados por un ingeniero antes de cortar el agujero y, en muchas áreas, se debe proporcionar una hoja que muestre los cálculos realizados por el ingeniero a las autoridades de inspección de la construcción antes de que se apruebe el agujero. Algunas vigas en I se hacen con nervaduras de estilo W como una cercha para eliminar el corte y permitir el paso de los conductos.
• Madera unida con juntas dentadas : las longitudes de madera maciza dimensional normalmente se limitan a longitudes de 22 a 24 pies (6,7 a 7,3 m), pero se pueden hacer más largas mediante la técnica de "unión con juntas dentadas" utilizando pequeñas piezas sólidas, generalmente de 18 a 24 pulgadas (460 a 610 mm) de largo, y uniéndolas entre sí mediante juntas dentadas y pegamento para producir longitudes que pueden tener hasta 36 pies (11 m) de largo en tamaño 2x6. La unión con juntas dentadas también predomina en los montantes de pared precortados. También es una alternativa asequible para la madera dura no estructural que se pintará (el teñido dejaría visibles las juntas dentadas). Se tiene cuidado durante la construcción para evitar clavar directamente en una junta encolada, ya que se pueden romper los montantes.
• Vigas de madera laminada encolada : se crean a partir de piezas de 2×4 o 2×6 uniendo las caras para crear vigas de 4×12 o 6×16. De esta manera, una viga actúa como una pieza de madera más grande, lo que elimina la necesidad de talar árboles más grandes y viejos para obtener una viga del mismo tamaño.
• Cerchas fabricadas : las cerchas se utilizan en la construcción de viviendas como reemplazo prefabricado de las vigas y las vigas del techo (estructuras de vigas). Se las considera una instalación más sencilla y una mejor solución para soportar techos que el uso de puntales y correas de madera dimensional como arriostramiento. En el sur de los EE. UU. y en otros lugares, las estructuras de vigas con soporte de techo de madera dimensional siguen siendo predominantes. Las principales desventajas de las cerchas son el espacio reducido en el ático, el tiempo necesario para la ingeniería y el pedido, y un costo más alto que la madera dimensional necesaria si el mismo proyecto se enmarcara de manera convencional. Las ventajas son costos de mano de obra significativamente reducidos (la instalación es más rápida que la estructura convencional), consistencia y ahorros generales en el cronograma.

• Formas cuadradas y rectangulares: tablones , listones, listones , tablas, listones , flejes (normalmente de 3 ⁄ 4  pulgadas ×  1 pulgada)+1 ⁄ 2  pulgada [19 mm × 38 mm]), peralte (un tronco parcialmente aserrado, como aserrado en dos lados o escuadrado a un tamaño grande y luego reaserrado en madera. Un tocho es un tipo de peralte con mena en uno o ambos lados). Varias piezas también se conocen por sus usos, como poste , viga , ( cincha ), montante , viga , vigueta , placa de umbral , placa de pared .
• Formas de varilla: mástil , ( espiga ), palo (bastón, bastón)

En los Estados Unidos, los pilotes se cortan principalmente de pinos amarillos del sur y abetos Douglas . Los pilotes tratados están disponibles en retenciones de arseniato de cobre cromado de 0,60, 0,80 y 2,50 libras por pie cúbico (9,6, 12,8 y 40,0 kg/m3 ⁾ si se requiere tratamiento.

De acuerdo con la prescripción del Método de Construcción (營造法式) emitida por el gobierno de la dinastía Song a principios del siglo XII, las maderas se estandarizaron en ocho dimensiones de sección transversal. ^[36] Independientemente de las dimensiones reales de la madera, la relación entre el ancho y la altura se mantuvo en 1:1,5. Las unidades están en pulgadas de la dinastía Song (31,2 mm).

La madera de un tamaño inferior a la octava clase se denominaba "no clasificada" (等外). El ancho de una madera se denomina una "madera" (材), y las dimensiones de otros componentes estructurales se expresaban en múltiplos de "madera"; por lo tanto, como el ancho de la madera real variaba, las dimensiones de otros componentes se calculaban fácilmente, sin recurrir a cifras específicas para cada escala. Las dimensiones de las maderas en aplicaciones similares muestran una disminución gradual desde la dinastía Sui (580-618) hasta la era moderna; una madera de primera clase durante la dinastía Sui se reconstruyó como 15×10 (pulgadas de la dinastía Sui, o 29,4 mm). ^[37]

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Los defectos que se presentan en la madera se agrupan en las siguientes cuatro divisiones:

Durante el proceso de conversión de madera en formas comerciales de madera pueden ocurrir los siguientes defectos:

• Marca de viruta: este defecto se indica mediante las marcas o signos que dejan las virutas en la superficie terminada de la madera.
• Grano diagonal: aserrado inadecuado de la madera
• Grano desgarrado: cuando se produce una pequeña abolladura en la superficie terminada debido a la caída de alguna herramienta.
• Mengua: presencia de superficie redondeada original en el producto terminado

Los hongos atacan la madera (tanto de madera aserrada como de troncos) cuando se dan todas estas condiciones:

• El contenido de humedad de la madera es superior al 25% en peso seco.
• El ambiente es suficientemente cálido.
• Hay oxígeno (O ₂ ) presente

La madera con menos de un 25 % de humedad (peso seco) puede permanecer libre de descomposición durante siglos. De manera similar, la madera sumergida en agua puede no ser atacada por hongos si la cantidad de oxígeno es inadecuada.

Defectos de la madera causados ​​por hongos:

• Mancha azul
• Podredumbre parda
• Podredumbre seca
• Podredumbre del corazón
• Mancha de savia
• Podredumbre húmeda
• Podredumbre blanca

A continuación se enumeran los insectos y moluscos que suelen ser responsables de la descomposición de la madera:

• Escarabajos barrenadores de la madera
• Barrenadores marinos ( Barnea similis )
• Teredos ( Teredo navalis )
• Termitas
• Hormigas carpinteras
• Abejas carpinteras

Existen dos fuerzas naturales principales responsables de causar defectos en la madera y la madera aserrada: crecimiento anormal y ruptura de tejidos. La ruptura de tejidos incluye grietas o rajaduras en la madera llamadas "tejas". "Tejas anulares", "tejas por el viento" o "falla anular" es cuando la veta de la madera se separa alrededor de los anillos de crecimiento, ya sea mientras está de pie o durante la tala. Las tejas pueden reducir la resistencia de una madera y la apariencia, por lo tanto, reducen la calidad de la madera y pueden capturar humedad, promoviendo la descomposición. La cicuta oriental es conocida por tener tejas anulares . ^[38] Una "grieta" es una grieta en la superficie de la madera causada por la contracción del exterior de una madera a medida que se seca. Las grietas pueden extenderse hasta la médula y seguir la veta. Al igual que las tejas, las grietas pueden retener agua, lo que promueve la putrefacción. Una "rajadura" atraviesa toda la madera. Las grietas y rajaduras ocurren con mayor frecuencia en los extremos de la madera debido al secado más rápido en estos lugares. ^[38]

El secado de la madera se realiza normalmente en horno o al aire. Los defectos debidos al secado son la principal causa de rajaduras, arqueamientos y panalizaciones. El secado es el proceso de secado de la madera para eliminar la humedad contenida en las paredes de las células de la madera para producir madera curada. ^[39]

En condiciones adecuadas, la madera ofrece un rendimiento excelente y duradero. Sin embargo, también se enfrenta a varias amenazas potenciales para su vida útil, incluida la actividad fúngica y los daños causados ​​por insectos, que se pueden evitar de muchas maneras. La Sección 2304.11 del Código Internacional de Construcción aborda la protección contra la descomposición y las termitas. Esta sección establece los requisitos para aplicaciones de construcción no residenciales, como la madera utilizada sobre el suelo (por ejemplo, para marcos, terrazas, escaleras, etc.), así como otras aplicaciones.

Existen cuatro métodos recomendados para proteger las estructuras de madera contra riesgos de durabilidad y, de esta manera, maximizar la vida útil del edificio. Todos ellos requieren un diseño y una construcción adecuados:

• Controlar la humedad mediante técnicas de diseño para evitar la descomposición
• Proporcionar un control eficaz de las termitas y otros insectos.
• Utilizar materiales duraderos, como especies de madera tratadas a presión o naturalmente duraderas, cuando sea apropiado
• Proporcionar garantía de calidad durante el diseño y la construcción y durante toda la vida útil del edificio mediante prácticas de mantenimiento adecuadas.

La madera es un material higroscópico , lo que significa que absorbe y libera agua de forma natural para equilibrar su contenido de humedad interna con el entorno que la rodea. El contenido de humedad de la madera se mide por el peso del agua como porcentaje del peso de la fibra de madera secada al horno. La clave para controlar la descomposición es controlar la humedad. Una vez que se establecen los hongos de la descomposición, el contenido mínimo de humedad para que se propague la descomposición es del 22 al 24 por ciento, por lo que los expertos en construcción recomiendan el 19 por ciento como el contenido de humedad máximo seguro para la madera sin tratar en servicio. El agua por sí sola no daña la madera, sino que, por el contrario, la madera con un contenido de humedad constantemente alto permite que los organismos fúngicos crezcan.

El objetivo principal al abordar las cargas de humedad es evitar que el agua ingrese a la envoltura del edificio en primer lugar y equilibrar el contenido de humedad dentro del edificio mismo. El control de la humedad mediante detalles de diseño y construcción aceptados es un método simple y práctico para proteger un edificio con estructura de madera contra la descomposición. Para aplicaciones con un alto riesgo de permanecer húmedo, los diseñadores especifican materiales duraderos como especies naturalmente resistentes a la descomposición o madera que haya sido tratada con conservantes . Los revestimientos , las tejas , las placas de umbral y las vigas de madera expuestas o las vigas de madera laminada son ejemplos de posibles aplicaciones para la madera tratada.

Para los edificios en zonas de termitas, las prácticas básicas de protección abordadas en los códigos de construcción actuales incluyen (pero no se limitan a) las siguientes:

• Nivelar el sitio de construcción alejándolo de los cimientos para proporcionar un drenaje adecuado
• Cubrir el suelo expuesto en cualquier espacio de acceso con una película de polietileno de 6 milésimas de pulgada y mantener al menos de 12 a 18 pulgadas (300 a 460 mm) de espacio libre entre el suelo y la parte inferior de los elementos de la estructura de arriba (12 pulgadas hasta las vigas o vigas principales, 18 pulgadas hasta las viguetas o elementos de pisos de tablones)
• Columnas de soporte con pilares de hormigón de modo que haya al menos 6 pulgadas (150 mm) de espacio libre entre la madera y la tierra expuesta
• Instalar marcos y revestimientos de madera en paredes exteriores al menos veinte centímetros por encima de la tierra expuesta; ubicar el revestimiento al menos veinte centímetros por encima del nivel del suelo terminado
• Cuando sea apropiado, ventilar los espacios bajos de acuerdo con los códigos de construcción locales.
• Retirar los restos de material de construcción del lugar de trabajo antes de rellenar.
• Si la normativa local lo permite, tratar el suelo alrededor de los cimientos con un termiticida aprobado para brindar protección contra las termitas subterráneas.

Para evitar la descomposición y la infestación de termitas, la madera sin tratar se separa del suelo y otras fuentes de humedad. Estas separaciones son requeridas por muchos códigos de construcción y se consideran necesarias para mantener los elementos de madera en estructuras permanentes con un contenido de humedad seguro para protegerlos contra la descomposición. Cuando no es posible separar la madera de las fuentes de humedad, los diseñadores a menudo recurren a la madera tratada con conservantes. ^[40]

La madera puede ser tratada con un conservante que mejora su vida útil en condiciones severas sin alterar sus características básicas. También puede ser impregnada a presión con químicos retardantes de fuego que mejoran su desempeño en caso de incendio. ^[41] Uno de los primeros tratamientos para "madera ignífuga", que retarda los incendios, fue desarrollado en 1936 por la Corporación Protexol, en el que la madera es tratada intensamente con sal. ^[42] La madera no se deteriora simplemente porque se moja. Cuando la madera se descompone, es porque un organismo la está comiendo. Los conservantes funcionan haciendo que la fuente de alimento no sea comestible para estos organismos. La madera tratada adecuadamente con conservantes puede tener de 5 a 10 veces la vida útil de la madera sin tratar. La madera preservada se usa con mayor frecuencia para traviesas de ferrocarril, postes de servicios públicos, pilotes marinos, cubiertas, cercas y otras aplicaciones al aire libre. Hay varios métodos de tratamiento y tipos de productos químicos disponibles, dependiendo de los atributos requeridos en la aplicación particular y el nivel de protección necesario. ^[43]

Existen dos métodos básicos de tratamiento: con y sin presión. Los métodos sin presión consisten en la aplicación de conservantes mediante cepillado, pulverización o inmersión de la pieza que se va a tratar. Se consigue una penetración más profunda y completa introduciendo el conservante en las células de la madera mediante presión. Se utilizan diversas combinaciones de presión y vacío para introducir los niveles adecuados de producto químico en la madera. Los conservantes de tratamiento a presión consisten en productos químicos transportados en un disolvente. El arseniato de cobre cromado, que en su día fue el conservante de madera más utilizado en Norteamérica, empezó a eliminarse gradualmente de la mayoría de las aplicaciones residenciales en 2004. En su lugar se encuentran el cuaternario de cobre amino y el azol de cobre.

Todos los conservantes de madera utilizados en los Estados Unidos y Canadá están registrados y reexaminados periódicamente para garantizar su seguridad por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos y la Agencia de Regulación y Gestión de Plagas de Salud de Canadá, respectivamente. ^[43]

La estructura de madera es un estilo de construcción que utiliza elementos de estructura más pesados ​​(postes y vigas más grandes) que la estructura de madera moderna , que utiliza madera de dimensiones estándar más pequeñas. Las vigas se cortan de troncos y se escuadran con una sierra, un hacha ancha o una azuela, y luego se unen con juntas sin clavos. La estructura de madera moderna ha ido ganando popularidad en los Estados Unidos desde la década de 1970. ^[44]

La construcción ecológica minimiza el impacto o la "huella ambiental" de un edificio. La madera es un material de construcción importante que es renovable y se puede reponer en un ciclo continuo. ^[43] Los estudios muestran que la fabricación de madera utiliza menos energía y produce menos contaminación del aire y del agua que el acero y el hormigón. ^[45] Sin embargo, se culpa a la demanda de madera de la deforestación . ^[46]

La conversión de energía de carbón a energía de biomasa es una tendencia creciente en los Estados Unidos. ^[47]

Los gobiernos del Reino Unido, Uzbekistán, Kazajstán, Australia, Fiji, Madagascar, Mongolia, Rusia, Dinamarca, Suiza y Eswatini apoyan un mayor papel de la energía derivada de la biomasa, que son materiales orgánicos disponibles de forma renovable e incluyen residuos y/o subproductos de los procesos de tala, aserrado y fabricación de papel. En particular, lo consideran como una forma de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al reducir el consumo de petróleo y gas, al tiempo que apoyan el crecimiento de la silvicultura, la agricultura y las economías rurales. Estudios realizados por el gobierno de los Estados Unidos han demostrado que los recursos forestales y agrícolas combinados del país tienen el poder de abastecer de manera sostenible más de un tercio de su consumo actual de petróleo. ^[48]

La biomasa ya es una fuente importante de energía para la industria de productos forestales de América del Norte. Es habitual que las empresas cuenten con instalaciones de cogeneración, también conocidas como producción combinada de calor y electricidad, que convierten parte de la biomasa resultante de la fabricación de madera y papel en energía eléctrica y térmica en forma de vapor. La electricidad se utiliza, entre otras cosas, para secar madera y suministrar calor a las secadoras que se utilizan en la fabricación de papel.

La madera es un material de construcción sostenible y respetuoso con el medio ambiente que podría sustituir a los materiales de construcción modernos (por ejemplo, el hormigón y el acero) dado su rendimiento estructural, su capacidad para fijar CO2 _y su baja demanda energética durante el proceso de fabricación. ^[49]

La sustitución del hormigón o el acero por madera evita las emisiones de carbono de estos materiales. La fabricación de cemento y hormigón es responsable de alrededor del 8% de las emisiones globales de GEI, mientras que la industria siderúrgica es responsable de otro 5% ( se emite media tonelada de CO2 para fabricar una tonelada de hormigón; se emiten dos toneladas de CO2 _{en la}  fabricación de una tonelada de acero). ^[50]

Ventajas de la madera:

• Comportamiento frente al fuego: En caso de incendio, la capa exterior de madera en masa tenderá a carbonizarse de una manera predecible que se autoextingue y protege eficazmente el interior, lo que le permite conservar la integridad estructural durante varias horas, incluso en un incendio intenso.
• Reducción de las emisiones de carbono: Los materiales de construcción y la construcción representan el 11% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Aunque la cantidad exacta dependerá de las especies de árboles, las prácticas forestales, los costos de transporte y varios otros factores, un metro cúbico de madera captura aproximadamente una tonelada de CO2 _. [ ^51]
• Aislamiento natural: la madera es un aislante natural, lo que la hace especialmente buena para ventanas y puertas.
• Menos tiempo de construcción, menos costos de mano de obra y menos desperdicios: es fácil fabricar madera prefabricada, a partir de la cual se pueden ensamblar piezas simultáneamente (con relativamente poca mano de obra). Esto reduce el desperdicio de material, evita un inventario masivo en el lugar y minimiza las interrupciones en el sitio. Según la industria de la madera blanda, "los edificios de madera maciza son aproximadamente un 25% más rápidos de construir que los edificios de hormigón y requieren un 90% menos de tráfico de construcción". ^[52]

Un estudio de la EPA mostró el escenario típico de fin de vida útil de los desechos de madera provenientes de residuos sólidos urbanos (RSU), embalajes de madera y otros productos de madera diversos en los EE. UU. Según los datos de 2018, aproximadamente el 67 % de los desechos de madera se depositaron en vertederos, el 16 % se incineró con recuperación de energía y el 17 % se recicló. ^[53]

Un estudio de 2020 realizado por la Universidad Napier de Edimburgo demostró el flujo proporcional de residuos de madera recuperada en el Reino Unido. El estudio mostró que la madera procedente de residuos sólidos urbanos y residuos de embalajes representaban el 13 y el 26 % de los residuos recogidos. Los residuos de construcción y demolición representaban la mayor parte de los residuos en conjunto, con un 52 %, y el 10 % restante procedía de la industria. ^[54]

La Fundación Ellen MacArthur define la economía circular como "basada en los principios de eliminar los residuos y la contaminación, mantener los productos y materiales en uso y regenerar los sistemas naturales".

La economía circular puede considerarse como un modelo que pretende eliminar los residuos aprovechando al máximo el valor de utilidad y tiempo de los materiales y productos. En definitiva, se trata de un modelo totalmente nuevo de producción y consumo que garantiza un desarrollo sostenible en el tiempo. Está relacionado con la reutilización de materiales, componentes y productos a lo largo de un ciclo de vida más largo. ^{[ cita requerida ]}

La madera es uno de los materiales más exigentes, por lo que es importante idear un modelo de economía circular. La industria maderera genera una gran cantidad de residuos, especialmente en su proceso de fabricación. Desde el descortezado de los troncos hasta los productos terminados, hay varias etapas de procesamiento que generan un volumen considerable de residuos, que incluyen residuos de madera sólida, gases nocivos y agua residual. ^[55] Por lo tanto, es importante identificar y aplicar medidas para reducir la contaminación ambiental, dando un retorno financiero a las industrias (por ejemplo, vendiendo los residuos a los fabricantes de virutas de madera) y manteniendo una relación saludable entre el medio ambiente y las industrias. ^{[ cita requerida ]}

Los desechos de madera pueden reciclarse al final de su vida útil para fabricar nuevos productos. Las astillas recicladas pueden utilizarse para fabricar paneles de madera, lo que resulta beneficioso tanto para el medio ambiente como para la industria. Esta práctica reduce el uso de materias primas vírgenes, eliminando las emisiones que de otro modo se habrían emitido en su fabricación. ^{[ cita requerida ]}

Uno de los estudios realizados en Hong Kong ^[55] se realizó mediante una evaluación del ciclo de vida (LCA). El estudio tuvo como objetivo evaluar y comparar los impactos ambientales de la gestión de los residuos de madera de las actividades de construcción de edificios utilizando diferentes escenarios de gestión alternativos en Hong Kong. A pesar de las diversas ventajas de la madera y sus residuos, la contribución al estudio de la economía circular de la madera todavía es muy pequeña. Algunas áreas en las que se pueden realizar mejoras para mejorar la circularidad de la madera son las siguientes:

1. En primer lugar, la reglamentación para apoyar el uso de madera reciclada, por ejemplo, estableciendo normas de clasificación y aplicando sanciones por eliminación inadecuada, especialmente en sectores que producen grandes cantidades de desechos de madera, como el sector de la construcción y la demolición.
2. En segundo lugar, crear una fuerza de suministro más fuerte. Esto se puede lograr mejorando el protocolo y la tecnología de demolición y potenciando el mercado de materias primas secundarias mediante modelos comerciales circulares.
3. En tercer lugar, aumentar la demanda introduciendo incentivos para que el sector de la construcción y los nuevos propietarios utilicen madera reciclada. Esto puede adoptar la forma de impuestos reducidos para la construcción de las nuevas viviendas.

El término materia prima secundaria se refiere a material de desecho que ha sido reciclado y reinyectado para su uso como material productivo. La madera tiene un alto potencial para ser utilizada como materia prima secundaria en diversas etapas, como se indica a continuación:

Recuperación de ramas y hojas para su uso como fertilizantes

La madera pasa por varias etapas de procesamiento antes de obtener la forma, el tamaño y los estándares deseados para su uso comercial. El proceso genera una gran cantidad de desechos que, en la mayoría de los casos, no se tienen en cuenta. Sin embargo, al tratarse de desechos orgánicos, el aspecto positivo de estos desechos es que se pueden utilizar como fertilizante o para proteger el suelo en condiciones climáticas adversas.

Recuperación de astillas de madera para generación de energía térmica

Los desechos generados durante la fabricación de productos de madera se pueden utilizar para producir energía térmica. Una vez que los productos de madera llegan al final de su vida útil, se pueden reciclar para convertirlos en astillas y utilizarlos como biomasa para producir energía térmica. ^[56] Esto es beneficioso para las industrias que necesitan energía térmica.

Las prácticas de economía circular ofrecen soluciones eficaces en materia de residuos, ya que se centran en su generación innecesaria mediante la reducción, la reutilización y el reciclaje de residuos. No existen pruebas claras y explícitas de la existencia de una economía circular en la industria de los tableros de madera. Sin embargo, en función del concepto de economía circular y sus características, existen oportunidades en la industria de los tableros de madera desde la fase de extracción de la materia prima hasta el final de su vida útil. Por lo tanto, aún queda un vacío por explorar. ^[55]

• Davis, Richard C. Encyclopedia of American forest and conservation history (1983) vol 1 en línea véase también 2 en línea, 871pp. Ver reseña en línea de este libro
• Sathre, R; O'Conner, J (2010). Una síntesis de la investigación sobre los productos de madera y los impactos de los gases de efecto invernadero (PDF) (2.ª ed.). FPInnovations. ISBN 978-0-86488-546-3. Archivado desde el original (PDF) el 21 de marzo de 2012.

Busque madera  o madera de construcción en Wikcionario, el diccionario libre.

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• Asociación Nacional de Maderas Duras (Reglas para la clasificación de la madera dura – Escuela de capacitación de inspectores)
• Asociación de Desarrollo de la Madera de Nueva Gales del Sur (Australia)
• TDA: Asociación de cubiertas de madera (Reino Unido)
• TRADA: Asociación de Investigación y Desarrollo de la Madera Archivado el 6 de marzo de 2010 en Wayback Machine.
• El Laboratorio de Productos Forestales. El principal laboratorio de investigación de productos de madera de Estados Unidos. Madison, Wisconsin (Estados Unidos)
• WCTE, Conferencia mundial sobre ingeniería de la madera Archivado el 27 de enero de 2010 en Wayback Machine　20 al 24 de junio de 2010, Riva del Garda, Trentino, Italia
• Datos sobre productos forestales en Canadá desde 1990