Manutención y reparación de puentes de madera/Capítulo 5 - Tratamiento de la madera

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Introducción

En el tratamiento de la madera se deben definir los requerimientos de durabilidad que son necesarios, o sea, si la madera elegida tiene la capacidad para resistir el ataque de los diferentes agentes de destrucción, una vez puesta en servicio sin ningún tratamiento preservador.

Sólo en caso de que no se puedan utilizar las especies adecuadas a la durabilidad exigida, se debe realizar el tratamiento que corresponda. Recordemos que desde siempre la madera en la arquitectura ha sido considerada como un material importante, no tan sólo en componentes de terminación, sino que también como elemento estructural. Desde este punto de vista, la protección de la madera frente a agentes destructores adquiere vital relevancia al momento del diseño arquitectónico, especialmente si se tiene en cuenta que la especie que hoy se utiliza en forma mayoritaria en nuestro país es el Pino radiata, considerada como poco durable (según norma chilena Nch 789/1 Maderas – Parte1: Clasificación de maderas comerciales por su durabilidad natural), la que por ende requiere ser protegida con un preservante adecuado y por medio de un método de impregnación confiable.

La idea de durabilidad que se tiene de otros materiales es difícil compararla con la de la madera. Si bien la madera se degrada, se debe tener presente en qué condiciones esto ocurre, ya que existen un sinnúmero de protectores que garantizan su durabilidad.

Basta recordar los cientos de años que se han mantenido las estructuras de innumerables catedrales en Europa e iglesias de la isla grande de Chiloé en el Sur de Chile, por el simple hecho de haber previsto una pequeña mantención para proteger la estructura contra la humedad del ambiente.


Tipos de productos protectores

Los productos protectores se clasifican según los siguientes aspectos:


Por la acción protectora que realizan

Insecticidas

Protegen frente a la acción de los insectos xilófagos, destacan el tipo Piretrinas o Clorpirifos.


Fungicidas

Protegen frente a la acción de hongos xilófagos. Si es pudrición se emplean productos con contenidos de cromo, cobre y arsénico (CCA); cobre, azoles orgánicos (CA); cobres, azoles orgánicos y boro (CAB); cobre y amonios cuaternarios (ACQ) y boro.

Si se trata de mancha azul, los productos más utilizados son el tribromofenato de sodio, quinolatos de cobre y carbendazimas.


Ignífugos o retardadores de fuego

Protegen frente a la acción del fuego convirtiendo a la madera desde un material combustible, a uno difícilmente combustible. En este grupo se distinguen los que impiden que llegue oxígeno a la madera durante algunos minutos y los que basan su acción ignífuga en que reaccionan con el calor, emitiendo sustancias que acaparan el oxígeno del aire, impidiendo que la madera se queme.


Protectores de la luz

Pinturas con pigmentos metálicos que sellan la veta de la madera. Se mantiene la veta, oscureciéndola en algún grado.


Por el tipo de preservante

Solventes orgánicos

Son los protectores que con mayor facilidad penetran en la madera, no producen manchas y son compatibles con la mayoría de los barnices de fondo y acabados, lo que hace que sean los más utilizados en la carpintería de terminación.

Son aplicados a maderas secas por su característica de no otorgar humedad a ésta.


Hidrosolubles

El disolvente es el agua, se utiliza para el tratamiento industrial de maderas húmedas, bajo el 28% (en Chile vía vacío y presión).


Creosotados

Son derivados del petróleo y la hulla, su penetración en la madera es dificultosa y además la mancha, haciendo incompatible la madera tratada con cualquier terminación a la vista.


Por el tipo de protección que se desea lograr

Protección preventiva

Productos que evitan que la madera pueda ser atacada por agentes destructores, entre los cuales se distinguen:


Temporal

Cuya eficacia preventiva se limita a un determinado tiempo, generalmente los tratamientos superficiales como pinturas y barnices entran en este grupo o como el típico tratamiento antimancha de la madera.


Permanente

Cuya eficacia preventiva es permanente, por lo menos duran varias decenas de años, el producto protector queda fijo en la madera independientemente de que sufra humedecimiento o secado. En este grupo están los tratamientos industriales de la madera a través de vacío-presión o vacío-vacío.


Protección curativa

En este caso la madera se encuentra atacada, por lo que la protección curativa pretende eliminar dichos agentes, como por ejemplo mediante el simple oreado o secado de la madera, cuando el ataque que presenta es de hongos.


En el caso de los insectos existen los siguientes tratamientos

En insectos de ciclo larvario

La larva se encuentra en el interior de la madera, lo que hace necesario introducir insecticida para que al entrar en contacto elimine al insecto. La aplicación puede ser inyectando insecticida líquido o gases que sean capaces de introducirse hasta el interior de la madera, mediante un tratamiento térmico u otros más sofisticados.


En caso de termitas

En este caso, el insecto no vive en el interior de la madera, por lo que su eliminación es difícil. Existen trazadores radioactivos mediante soluciones ionizantes (Na24, P32, Cl36, Ca45), con los que se capturan varios insectos, los que son sumergidos en una solución radiactiva y se les sigue hasta su termitero y al localizarlo se procede a su destrucción. Las colonias son atacadas mediante sistemas de cebos a base de celulosa, a los que se les añade un insecticida y se les ubica cada cierta distancia en los alrededores donde se quiere proteger.

Hoy en Chile se utilizan productos antiquinizantes que impiden la muda de los insectos, los que mueren desecados. Las termitas obreras ingieren este producto, alimentan con sus jugos a todas las castas, y tanto las obreras como las ninfas, cuando van a mudar mueren, con lo que la colonia no puede funcionar ni alimentarse.

Investigaciones del tema y cientos de pruebas comerciales han demostrado la eliminación de colonias de termitas subterráneas ocupando esta tecnología de cebos.

Por ser las termitas un tema desconocido y recurrente en nuestro país, es preciso tratarlo más en extenso.

Las termitas han habitado la tierra durante millones de años, incluso antes que la humanidad. No se requiere hacer desaparecer a las termitas del planeta, sino que arquitectos, constructores y mandantes o propietarios adopten las medidas al diseñar, construir y mantener las edificaciones ya materializadas libres de termitas. Por ello se debe cambiar de estrategia:

Lo primero que se debe pensar si se construye en zona de termitas, con el sistema constructivo que sea (madera, acero, hormigón o albañilería), es en tener la asesoría inmediata de un especialista o de una empresa experta en la materia, así como la consulta de normas y literatura referente al tema, que permita contar con el máximo de antecedentes sobre la estrategia de diseño contra las termitas. Antes de realizar la instalación de faena, es necesario eliminar las colonias de termitas existentes, así como posibles lugares propicios para su desarrollo, extrayendo raíces y trozos de maderas no tratados que estén enterrados. Durante el proceso de construcción se debe cuidar de no dejar estacas o trozos de madera enterrados o en contacto con el hormigón, muchas veces se dejan partes de los moldajes de las fundaciones olvidadas bajo tierra. En general, se debe evitar dejar cualquier remanente fabricado en celulosa, como por ejemplo, almacenar cajas de cartón en lugares de difícil acceso. En la actualidad, la manera más efectiva para combatir las termitas ha sido mantener el suelo de fundación y sus alrededores en condiciones que minimicen el posible desarrollo de colonias, implementando tecnologías que produzcan barreras infranqueables o que eliminen a las colonias, como las barreras físicas, químicas y cebos.

Las barreras físicas consisten en la instalación de mallas de acero inoxidable y barreras de arena, cuidadosamente construidas para que las termitas no las puedan penetrar, colocadas debajo de los cimientos y extendidas hacia la superficie alrededor de la edificación. Ambas técnicas han sido aplicadas con éxito en países con concentraciones activas de termitas, como Australia y Hawai.

En Chile, en los últimos años las barreras químicas continuas son las que se han aplicado masivamente con óptimos resultados, utilizan productos tóxicos para las termitas, que se aplican directamente al terreno antes de la materialización de las fundaciones de cimientos continuos o aislados y protegen a la estructura por largos períodos (años). La aplicación la realizan profesionales capacitados, no presentando riesgos a humanos, animales, ni al ambiente.

En caso de post-construcción, según la situación, pueden ser controladas instalando barreras no continuas para evitar romper los interiores de las estructuras para la colocación de termicidas bajo los ardieres. La eliminación de las colonias de termitas subterráneas se puede lograr ocupando la tecnología de cebos, que no requiere intervenir las estructuras interiores, resultando ser la más adecuada.

Las medidas preventivas mínimas que deben considerar los diseñadores, constructores y propietarios de viviendas en general son:

- Diseñar los cimientos de forma que sobresalgan como mínimo 200 mm sobre el nivel del terreno del punto más desfavorable, para permitir inspeccionar y buscar túneles de barro protectores o también llamados tubos refugio que construyen las termitas para entrar en la edificación.

- Especificar que las maderas que estén en contacto con el sobrecimiento estén protegidas del hormigón por un fieltro doble de 15 libras. Se recomienda que sean tratadas con CCA, CA, CAB, ACQ o boro, los que también protegen contra el deterioro y son preservantes que han sido utilizados en forma segura por décadas.

- Para usos a la intemperie, en que es probable la exposición a la humedad, lo más seguro es impregnar la madera con CCA, CA, CAB y ACQ.

Los propietarios de viviendas de cualquier sistema constructivo en que habitan termitas, deben practicar una mantención preventiva de su vivienda que considere:

- Inspección profesional a lo menos una vez al año, se debe actuar con suficiente anticipación en la detección de estos insectos o evaluar los daños ya causados antes que sea demasiado tarde.

- Identificar posibles rutas de entrada de termitas y sellarlas, ya que este insecto puede ingresar por una ranura de 1,5 mm.

- Eliminar y mantener limpio el jardín y patio de leña, de pedazos de madera, cajas de cartón o cualquier material que contenga celulosa.

- Mantener secos los materiales que contengan celulosa, reparar en forma urgente filtraciones por la cubierta o por cañerías de desagües de aguas lluvias o por agua potable.

- Mantención de drenajes de aguas lluvias en viviendas que especialmente se han diseñado para estos fines.

- Mantener separadas las tuberías de descarga de aguas lluvia, de los muros perimetrales de la edificación, de modo que no haya una humedad constante en dicho sector.

- En caso de tener barreras físicas como arena o mallas para protección de la vivienda, no se debe colocar tierra o corteza de árboles ni permitir que crezcan raíces en ellas.


Tipos de tratamientos

Tratamientos superficiales

Se caracterizan porque la penetración del protector en la madera apenas supera unos milímetros de profundidad.

Son recomendables en la prevención de ataques superficiales como la mancha azul. No son indicados en los casos de ataques en profundidad, como es el caso de hongos a mediano y largo plazo, cuando vaya a estar expuesta a riesgos de humedades más o menos constantes, o del ataque de termitas, como es el caso de maderas situadas en el interior de la vivienda. Estos tipos de tratamientos son aplicados mediante brochas, pulverizadores o inmersión rápida de la madera en un producto protector formado a partir de insecticidas y fungicidas. La penetración de unos milímetros del producto químico es suficiente como para evitar los ataques superficiales.

La profundidad del tratamiento va a depender del tipo de producto, fundamentalmente del tipo de disolvente, la mayor o menor penetrabilidad de la madera y de las condiciones de ésta.


Tratamientos en profundidad

Son los más indicados cuando la madera está expuesta a humedad del exterior, o en contacto con el suelo o bien que estando en el interior tenga el riesgo de ataques de termitas. Son variados los sistemas, el boucherie o de sustitución de savia, consiste en que se introduce la madera en un depósito por varios minutos para que el producto protector vaya ocupando la savia del árbol. Los productos utilizados son sales, los que con la humedad de la madera y con el movimiento de la savia se introducen al interior por difusión.

Este tratamiento se aplica a maderas que se utilizan en cierros y estacas en general. Otro sistema es el caliente y frío, en el que se introduce la madera en un depósito con agua caliente por algunos minutos para abrir los poros, lo que permite facilitar la entrada del producto protector y luego se introduce la madera por varias horas en otro depósito que contiene las sales protectoras.

Este tratamiento es utilizado para postes, vigas y piezas que en general quedarán a la intemperie.

Existe un tratamiento en autoclave, el que por ser de carácter industrial, es el único que puede garantizar su profundidad, las retenciones del producto protector y con ello su eficiencia.

El autoclave es un sistema conformado por un cilindro de acero, una bomba de vacío y otra de presión. Con la bomba de vacío se extrae el aire de la madera conjuntamente con abrir los poros y con la bomba de presión se introduce el producto protector.

Según la facilidad o dificultad de tratamiento y el tipo de producto utilizado, será diferente el vacío, la presión y el tiempo de cada una de las fases del tratamiento.


Clasificación Uso / agentes de deterioración

Grupo 1 (R1)

                       Maderas usadas en interiores, ambientes secos con riesgo 
                       de ataque de insectos solamente, incluida la termita.

Grupo 2 (R2)

                       Maderas usadas en interiores, con posibilidad de adquirir
                       humedad, ambientes mal ventilados. Riesgo de ataque de
                       hongo de pudrición e insectos.

Grupo 3 (R3)

                       Maderas usadas en exteriores, sin contacto con el suelo,
                       expuestas a las condiciones climáticas. Riesgo de ataque de
                       hongos de pudrición e insectos.

Grupo 4 (R4)

                       Maderas enterradas o apoyadas en terreno, con posibilidades 
                       de contacto esporádico con agua dulce. Riesgo de ataque de
                       hongos de pudrición e insectos.

Grupo 5 (R5)

                       Maderas enterradas en el suelo, componentes estructurales
                       críticos, en contacto con agua dulce. Riesgo de ataque de 
                       hongos e insectos.

Grupo 6 (R6)

                       Maderas expuestas a la acción de aguas marinas y para torres
                       De enfriamiento. Riesgo de ataque de horadadores marinos.


Requisitos de penetración

La penetración se comprobará según los métodos descritos en NCh 755 Preservación – Medición de la penetración de preservantes de la madera para CCA. Para otros preservantes, los ensayos se realizarán de acuerdo a la última versión de la Norma AWPA A3.


Tratamiento a aplicar

El tipo de producto protector a usar y el sistema de tratamiento más adecuado dependerá del riesgo de los diferentes ataques a que estará expuesta la madera en servicio, como se describe en las tablas anteriores.

Con respecto a los métodos para reducir la reacción de la madera al fuego, en Chile se utiliza el tratamiento industrial de vacío y presión en autoclaves, logrando absorciones y penetraciones totales del producto.

Este aspecto no es menor, pues en obra se puede realizar todo tipo de cortes y uniones, lo que dejaría expuestas zonas de madera no protegidas, como sería si se hubiera aplicado retardadores en forma superficial con brocha o pistolas de presión o simplemente se dejara en manos de lo bien o mal que el encargado haya realizado la aplicación.

Como producto de última generación al cual se le han hecho todas las pruebas y ensayos bajo las normas chilenas en los laboratorios de fuego de IDIEM de la Universidad de Chile, destaca un producto en base a boro que además de ser un retardador del fuego, posee atributos funguicidas e insecticidas, características relevantes en estos tiempos donde el tema de la termita está muy presente. Además, ayuda a disminuir la producción de gases tóxicos, impedir la generación de la llama y reducir la expansión de ésta, ayudando a las estructuras de madera a mantener su resistencia estructural frente a un incendio, a no cambiar su color natural y mantenerse exento de olores.