PRODUCTOS CONSTRUCTIVOS DE DESPERDICIOS DE MADERA RECICLADOS

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1 Artículo: PRODUCTOS CONSTRUCTIVOS DE DESPERDICIOS DE MADERA RECICLADOS Building products from recycled wood waste Robert H. Falk, Research Engineer. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory. Diciembre 1993 Materiales de Última Generación y Materiales Eficientes Prof. Gonzalo Barluenga Universidad De Alcalá Máster Oficial en Proyecto de Arquitectura y Ciudad Lisette Pons Maldonado 30 de enero del 2008 Índice 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

2 The Forest Products Laboratory (USDA Forest Service) 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. Desechos de madera que se pueden utilizar: Piezas estructurales de madera Piezas rotas de demoliciones Residuos de nuevas construcciones Viejos postes y rieles de madera

3 Ventajas 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. 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. Requisitos 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. 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.

4 Áreas de evaluación 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 Organizaciones American Society for Testing and Material (ASTM) American National Standards Institute (ANSI) Compuestos de Madera Reconstituida Reconstituted Wood Composites 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): está hecha de fibra de madera fina. Aglomerado: compuesto por aserrín y adhesivos. 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. Material MDF Aglomerado OSB Usos Muebles, estanterías, gabinetes, molduras Muebles, bases de piso, bases de cubiertas de gabinete. Revestimientos, bases para pisos Aglomerado 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. Hoja de fibra orientada (OSB)

5 El producto debe tener homogeneidad y consistencia, comparándose con otros productos provenientes de la madera virgen. Valores del Módulo de Elasticidad Módulo de Elasticidad de Tableros de Partículas de Madera evaluado con métodos no destructivos. La tendencia general demuestra que el método dinámico de flexión en vibraciones transversales proporciona valores de MOE vt superiores a aquellos emanados de ensayos por ondas de esfuerzo (MOE sw ). Además, los valores de MOE provenientes de ensayos en flexión estática (MOE st ), son más inferiores a aquellos de flexión dinámica. Plywood, OSB, particleboard, MDF y hardboard Productos Compuestos de Estructura Húmeda y Fibra Wet-Formed Structural Fiber Products 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. Tecnologías 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. Hardboard

6 Gráfico grosor-consistencia de fibras de hardboard y occ fibras de occ y comerciales Comparación de paneles de alta densidad de formación húmeda (hardboard) hechos de fibras de madera vírgenes (comerciales) y de fibra de cartón 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. Compuestos de Madera y Plástico Wood/Plastic Composites 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.

7 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. Mezcladora Prensa caliente Proceso Mezcla Prensa fria Molde Producto Wood Gypsum board Compuestos de madera y materiales inorgánicos nicos Wood/Inorganic Composites 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.

8 fibre cement board Wood fibre cement block Ventajas 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 Cement-bonded fiber board Conclusiones 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.

9 Bibliografía a y Referencias Web Waste Minimization and Recycling Potential in the Construction Industry. Institute for Environment and Development (LESTARI) y Forest Research Institute Malaysia (FRIM), Recycled Wood/Plastic Composite Lumber, ToolBase Services, c/o NAHB Research Center, Forest Resources and Enviromental Science, Michigan Technological University OSB, MDF y aglomerado: cuál es la diferencia? Lowe's, LF Corporation CARACTERIZACION MECÁNICA DE MADERA RECONSTITUIDA. Maderas, Ciencia y Tecnología. Sotomayor Castellanos, J.R. v.5 n.1, Building Products From Recycled Wood Waste, Robert H. Falk, Research Engineer. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory. Diciembre Wood handbook. Wood-based Composites and Panel Products (capítulo 10), John A. Youngquist. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory p. 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