Madera para la construcción para niños
La madera para la construcción se refiere a piezas de madera que han sido preparadas para usarse en edificios y otras estructuras. Se utiliza tanto para partes que se ven, como pisos o paredes, como para elementos que soportan el peso, como vigas y columnas. Es un paso importante en el proceso de transformar la madera de los árboles en materiales útiles.
La madera puede venir aserrada (cortada) o cepillada (alisada) en una o más de sus caras. Además de usarse para hacer papel, la madera en bruto es la base para fabricar muebles y muchos otros objetos que necesitan ser cortados y moldeados. Hay muchos tipos de madera, tanto duras como blandas, como el pino blanco o el pino rojo, que son populares por su costo accesible.
La madera ya lista para usar se vende en tamaños estándar, especialmente para la industria de la construcción. La mayoría es madera blanda de árboles como el pino, el abeto y el cedro. También se usa madera dura para pisos de alta calidad. Es más común usar madera blanda que madera dura para la construcción, ya que el 80% de la madera aserrada proviene de árboles de madera blanda.
Contenido
Tipos de materiales de madera para la construcción
Existen varios productos de madera que se usan en las estructuras de los edificios:
- Madera aserrada: Son piezas de madera cortadas directamente del tronco del árbol, sin mucho procesamiento adicional. El tamaño de estas piezas depende del tamaño del árbol.
- Tableros de madera: Se fabrican triturando la madera y luego uniéndola con diferentes métodos. Algunos ejemplos son:
* Madera contrachapada: Varias capas finas de madera pegadas con las vetas cruzadas. * Tableros de partículas: Hechos de pequeñas virutas de madera unidas con adhesivo. * Tableros OSB (Oriented Strand Board): Similares a los tableros de partículas, pero con virutas más grandes y orientadas en direcciones específicas para mayor resistencia. * Placas MDF (Tablero de fibra de densidad media): Hechas de fibras de madera muy finas y unidas con resina.
- Madera laminada encolada (MLE o GL): Se produce cortando el tronco en listones que luego se pegan para formar vigas o soportes. Esto permite crear piezas más grandes y con formas curvas.
- Madera contralaminada (CLT): Se fabrica de forma similar a la MLE, pero las capas se pegan en direcciones cruzadas para formar tableros muy gruesos. Se usan como pisos o techos en edificios.
- Tablero de madera microlaminada (LVL): Compuesto por varias capas de chapas finas de madera, como las que se obtienen al "desenrollar" un tronco.
La tecnología de la madera sigue avanzando, y es posible que surjan nuevos productos en el futuro.
Normas importantes para la madera en la construcción
Para asegurar que la madera usada en la construcción sea segura y de buena calidad, existen diferentes normas. Estas normas establecen cómo se debe clasificar, calcular y usar la madera.
Normas Europeas (EN)
- EN 1995-1-1: Esta norma europea, conocida como Eurocódigo 5 (EC5), establece reglas para el diseño de estructuras de madera.
- EN 338: Se refiere a la clasificación de la madera según su capacidad para soportar cargas.
- EN 1194: Trata sobre la clasificación de la resistencia y las características de la madera laminada encolada.
Normas Alemanas (DIN)
- DIN 1052: Reglas para el cálculo y diseño de elementos de madera en edificios.
- DIN 4074: Clasifica la madera según su capacidad de carga.
- DIN 68252-1: Define términos, formas y dimensiones de la madera aserrada.
Normas Españolas
- CTE-DB-SE-M: Es parte del Código Técnico de la Edificación de España, y se enfoca en la seguridad estructural de la madera.
Problemas comunes en la madera
La madera aserrada puede tener algunos problemas que se agrupan en cuatro categorías principales:
Problemas durante el corte
Estos ocurren cuando la madera se transforma en piezas comerciales:
- Marca de viruta: Marcas dejadas por las virutas en la superficie.
- Veta diagonal: Un corte incorrecto de la madera.
- Grano desgarrado: Una pequeña abolladura en la superficie causada por la caída de una herramienta.
- Disminución: Cuando una parte de la superficie original y redondeada del tronco queda en la pieza terminada.
Problemas causados por seres vivos
Los hongos y algunos animales pueden dañar la madera. Los hongos atacan la madera si hay mucha humedad (más del 25%), el ambiente es cálido y hay oxígeno. Si la madera tiene menos del 25% de humedad, puede durar siglos sin pudrirse.
Problemas de la madera causados por hongos:
- Mancha azul
- Pudrición marrón
- Pudrición seca
- Pudrición del corazón
- Mancha de savia
- Pudrición húmeda
- Pudrición blanca
Insectos y moluscos que pueden dañar la madera:
- Escarabajos de la madera
- Perforadores marinos (como el Barnea similis)
- Teredos (como el Teredo navalis)
- Termitas
- Hormigas carpinteras
- Abejas carpinteras
Problemas por fuerzas naturales - deformación
Dos causas naturales principales de problemas en la madera son el crecimiento anormal del árbol y la rotura de sus tejidos. Las roturas de tejido incluyen grietas o hendiduras. Una "falla de anillo" ocurre cuando la veta de la madera se separa alrededor de los anillos de crecimiento. Esto puede reducir la resistencia y la apariencia de la madera, y también puede atrapar humedad, favoreciendo la pudrición. Las grietas en la superficie de la madera son causadas por el encogimiento de la parte exterior a medida que se seca.
Problemas por el secado
La madera aserrada se seca al aire o en hornos. Si el secado no se hace bien, pueden aparecer fracturas, deformaciones (como arcos) y "panales" (grietas internas). El secado busca eliminar la humedad de la madera para que sea más estable.
La madera y el fuego
La madera se comporta de manera especial frente al fuego. Aunque puede quemarse, lo hace de forma predecible. A diferencia del acero, que puede deformarse y hacer que una estructura se caiga rápidamente, la madera maciza se quema lentamente (aproximadamente 0.7 mm por minuto). La capa carbonizada que se forma en la superficie actúa como un escudo, protegiendo el interior de la madera. Esto significa que la estructura de madera puede mantenerse estable por más tiempo durante un incendio. Los bomberos a menudo dicen que la madera "avisa" antes de ceder, lo que les da tiempo para salir.
Sin embargo, en el pasado, la madera dejó de usarse mucho en las ciudades debido a su facilidad para propagar incendios, especialmente después de grandes eventos como el Gran Incendio de Londres. Por eso, quedan pocas casas antiguas de madera.
La temperatura a la que la madera se enciende es de unos 250 °C para maderas blandas y 350 °C para maderas duras.
Cuando la madera se quema, los humos que produce no son tan tóxicos como los de otros materiales, como el PVC o el poliuretano. Sin embargo, los tableros hechos con materiales a base de madera pueden liberar formaldehído.
Hoy en día, se entiende mucho mejor cómo se comporta la madera ante el fuego y cómo diseñar estructuras para que sean seguras. Gracias a su baja conductividad térmica, la madera quemada protege el interior del aumento de temperatura. Esto, junto con la capacidad de crear piezas grandes y el hecho de que la madera absorbe CO2, la ha convertido en un material muy popular para construcciones modernas, incluso para edificios altos.
Siempre es importante que un experto estudie cómo se comportará la madera en un edificio específico para asegurar la máxima seguridad.
La madera como aislante térmico
La madera es un buen aislante térmico. Por ejemplo, la conductividad térmica del abeto es baja, unas quince veces menor que la del hormigón y cuatrocientas veces menor que la del acero. Esto significa que la madera no deja pasar el calor fácilmente. Sin embargo, en las construcciones modernas con estructura de madera, el verdadero aislamiento térmico lo proporciona el material aislante que se coloca entre los postes de madera.
La madera se siente "cálida" al tacto porque no absorbe el calor rápidamente. Un edificio con estructura de madera se calienta fácilmente. El aire dentro de estas casas suele ser seco y saludable. La temperatura de las paredes es similar a la del aire, lo que aumenta la sensación de comodidad.
La madera no almacena mucho calor, por lo que no tiene mucha "inercia térmica". Esto significa que no mantiene el calor o el frío por mucho tiempo por sí sola. Por eso, a veces se combina con otros materiales que sí almacenan calor, como la mampostería o una chimenea de piedra.
En países fríos, la madera es muy valorada por sus cualidades aislantes. En países cálidos, a veces se prefiere la piedra porque puede almacenar el frescor de la noche. La madera es porosa, con fibras y vasos que van a lo largo. Por eso, aísla mejor a lo ancho de la veta que a lo largo.
Durabilidad y vida útil de la madera
Si se cuida bien, la madera puede durar mucho tiempo y funcionar muy bien. Sin embargo, puede ser afectada por hongos e insectos. Para protegerla, se pueden seguir varios métodos. El Código Internacional de Construcción tiene reglas para proteger la madera de la pudrición y las termitas.
Hay cuatro formas principales de proteger las estructuras de madera y asegurar que duren el máximo tiempo posible:
- Controlar la humedad: Diseñar el edificio para evitar que la madera se moje y se pudra.
- Controlar insectos: Proteger la madera de termitas y otros insectos.
- Usar materiales duraderos: Elegir maderas que sean naturalmente resistentes o que hayan sido tratadas para durar más.
- Asegurar la calidad: Realizar un buen diseño, una buena construcción y un mantenimiento adecuado durante toda la vida del edificio.
Control de la humedad
La madera es un material higroscópico, lo que significa que absorbe y libera agua para equilibrar su humedad interna con el ambiente. La clave para evitar que la madera se pudra es controlar su humedad. Para que los hongos de la pudrición crezcan, la madera necesita tener más del 22-24% de humedad. Por eso, se recomienda que la madera sin tratar no supere el 19% de humedad. El agua por sí sola no daña la madera, pero si la madera está constantemente húmeda, permite el crecimiento de hongos.
El objetivo principal es evitar que el agua entre en el edificio y mantener un nivel de humedad equilibrado dentro de él. Un buen diseño y detalles de construcción adecuados son formas sencillas de proteger un edificio de madera de la pudrición. Para lugares donde la madera podría mojarse mucho, se usan maderas que son naturalmente resistentes o que han sido tratadas con productos especiales. Ejemplos de esto son los revestimientos, tejas o vigas expuestas.
Control de termitas y otros insectos
Para proteger los edificios en zonas con termitas, los códigos de construcción actuales recomiendan:
- Asegurar que el terreno alrededor de los cimientos tenga una pendiente para que el agua se aleje.
- Cubrir el suelo en espacios bajos (como sótanos pequeños) con una lámina de plástico para evitar la humedad.
- Mantener una distancia mínima entre la madera y el suelo.
- Apoyar las columnas de madera sobre bases de hormigón para que la madera no toque la tierra.
- Instalar marcos y revestimientos de madera en las paredes exteriores a una altura adecuada del suelo.
- Ventilar los espacios bajos según las normas locales.
- Quitar los restos de materiales de construcción del sitio antes de rellenar el terreno.
- Si las normas locales lo permiten, tratar el suelo alrededor de los cimientos con un producto especial para termitas.
Conservantes para la madera
Para evitar la pudrición y las termitas, la madera sin tratar se mantiene separada del suelo y de otras fuentes de humedad. Cuando no es posible evitar el contacto con la humedad, se usa madera tratada con conservantes.
La madera puede ser tratada con productos que mejoran su vida útil en condiciones difíciles sin cambiar sus características básicas. También se puede impregnar con químicos que retardan el fuego, mejorando su comportamiento en caso de incendio. Los conservantes hacen que la madera no sea apetecible para los organismos que la comen. La madera tratada correctamente puede durar de 5 a 10 veces más que la madera sin tratar. Se usa comúnmente en durmientes de ferrocarril, postes de servicios públicos, terrazas y cercas.
Existen dos métodos principales de tratamiento: con y sin presión. Los métodos sin presión son aplicar los conservantes con brocha, pulverizando o sumergiendo la madera. Para una penetración más profunda, se usa presión y vacío para forzar los químicos dentro de las células de la madera. Los conservantes de tratamiento a presión contienen químicos en un disolvente. Algunos conservantes han sido reemplazados por opciones más modernas y seguras.
Todos los conservantes de madera usados en Estados Unidos y Canadá son revisados regularmente por agencias de protección ambiental para asegurar su seguridad.
Véase también
En inglés: Lumber Facts for Kids
