Durabilidad natural adquirida pérdida de resistencia mecánica en material expuesto a degradación

1. durabilidad naturaldurabilidad naturaldurabilidad naturaldurabilidad natural –––– adquiridaadquiridaadquiridaadquirida
Pino ponderosaPino ponderosaPino ponderosaPino ponderosa
Jornadas “Proceso, Producto y Gestión
de la Madera de Pino Ponderosa”.
(INTA Bariloche. 22 y 23 abril 2013 )
durabilidad naturaldurabilidad naturaldurabilidad naturaldurabilidad natural –––– adquiridaadquiridaadquiridaadquirida
pérdida de resistencia mecánica en materialpérdida de resistencia mecánica en materialpérdida de resistencia mecánica en materialpérdida de resistencia mecánica en material
expuesto a degradaciónexpuesto a degradaciónexpuesto a degradaciónexpuesto a degradación
Irina MozoIrina MozoIrina MozoIrina Mozo ---- Mónica MuraceMónica MuraceMónica MuraceMónica Murace ---- Dra. Patricia RivasDra. Patricia RivasDra. Patricia RivasDra. Patricia Rivas

2. DURABILIDADDURABILIDADDURABILIDADDURABILIDAD resistencia al deteriororesistencia al deteriororesistencia al deteriororesistencia al deterioro
bióticosbióticosbióticosbióticos abióticosabióticosabióticosabióticos
• hongos xilófagos
• bacterias
• insectos
• perforadores marinos
• desgaste químico
• desgaste mecánico
• intemperismo

3. degradación fúngicadegradación fúngicadegradación fúngicadegradación fúngica
deterioro frecuente y agresivo en madera en serviciodeterioro frecuente y agresivo en madera en servicio
clase resistencia a este tipo de deterioro
situación más apta preservación
durabilidad adquiridadurabilidad adquiridadurabilidad adquiridadurabilidad adquirida

4. determinada clase de resistencia a la degradación fúngica
vida útil pieza expuesta solicitación estructural
dependerá del tipo de pudricióndependerá del tipo de pudrición
pudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañas
reducen resistencia mecánica (flexión estática) Pp ≤ 10

5. • dureza tangencialdureza tangencialdureza tangencialdureza tangencial
del 7% con 4% de Pp
del 21% con 8% de Pp
Efectos pudrición castaña en gimnospermasEfectos pudrición castaña en gimnospermasEfectos pudrición castaña en gimnospermasEfectos pudrición castaña en gimnospermas
• flexión estáticaflexión estáticaflexión estáticaflexión estática
MOR 13% - 50%
MOE 4% - 55% con 2% Pp del 21% con 8% de Pp
• resistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibrasresistencia corte paralelo fibras
del 2 % con 1% Pp
del 5% con 3% Pp
MOE 4% - 55% con 2% Pp
• compresión paralelacompresión paralelacompresión paralelacompresión paralela
del 10% con 2% Pp
del 22 % con 5% Pp
del 42% con 9% Pp

6. pudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañaspudriciones castañas degradación de los polisacáridos
inicialmente y con mayor intensidad estrato S2 de la paredinicialmente y con mayor intensidad estrato S2 de la pared
determinante propiedades resistencia
espesor composición química
distribución espacial microfibrillas de celulosa

8. OBJETIVOOBJETIVOOBJETIVOOBJETIVO
estimar la durabilidad natural y adquirida de la maderaestimar la durabilidad natural y adquirida de la maderaestimar la durabilidad natural y adquirida de la maderaestimar la durabilidad natural y adquirida de la madera
del pino ponderosadel pino ponderosadel pino ponderosadel pino ponderosa
evaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre laevaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre laevaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre laevaluar los efectos de las pudriciones castañas sobre la
flexión estáticaflexión estáticaflexión estáticaflexión estática
asociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con la
composición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad del
material expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradación

9. Durabilidad naturalDurabilidad naturalDurabilidad naturalDurabilidad natural
resistencia natural de la madera a la degradación fúngica
DURABILIDAD NATURALDURABILIDAD NATURALDURABILIDAD NATURALDURABILIDAD NATURAL ---- ADQUIRIDAADQUIRIDAADQUIRIDAADQUIRIDA
Durabilidad adquiridaDurabilidad adquiridaDurabilidad adquiridaDurabilidad adquirida
resistencia de la madera preservada a la acción de los hongos
xilófagos
estudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativosestudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativosestudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativosestudios de toxicidad y permanencia de funguicidas alternativos
a los de uso actuala los de uso actuala los de uso actuala los de uso actual

10. ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidad –––– Permanencia: definicionesPermanencia: definicionesPermanencia: definicionesPermanencia: definiciones
toxicidad:toxicidad:toxicidad:toxicidad: grado tóxico, venenoso, efectividadtoxicidad:toxicidad:toxicidad:toxicidad: grado tóxico, venenoso, efectividad
permanencia:permanencia:permanencia:permanencia: capacidad de fijación del preservante
en la madera, puesta en evidencia mediante ciclos de
intemperismo

11. MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES
madera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosa
ejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edadejemplares de 22 años de edad
NeuquénNeuquénNeuquénNeuquénNeuquénNeuquénNeuquénNeuquén (Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)(Valle Río Melliquina)
•• testigotestigotestigotestigotestigotestigotestigotestigo
•• preservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacíopreservada VP (vacío--------presión)presión)presión)presión)presión)presión)presión)presión)

12. PreservantesPreservantesPreservantesPreservantes ensayadosensayadosensayadosensayados
paraformaldehídoparaformaldehídoparaformaldehídoparaformaldehído
100%100%100%100%
(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m(653,72 Kg/m3333 ))))
50%50%50%50%
(301,56 Kg/m(301,56 Kg/m(301,56 Kg/m(301,56 Kg/m3333 ))))
25%25%25%25%
(172,37 Kg/m(172,37 Kg/m(172,37 Kg/m(172,37 Kg/m3333 ))))
15%15%15%15%
solución a base de borosolución a base de borosolución a base de borosolución a base de boro
fosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amoniofosfato acido de amonio, sulfato de amonio
acido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodioacido bórico y borato de sodio
15%15%15%15%
(87,34 Kg/m(87,34 Kg/m(87,34 Kg/m(87,34 Kg/m3333 ))))
10%10%10%10%
(54,46 Kg/m(54,46 Kg/m(54,46 Kg/m(54,46 Kg/m3333 ))))
Fosfato boratoFosfato boratoFosfato boratoFosfato borato
fosfatofosfatofosfatofosfato monoamónicomonoamónicomonoamónicomonoamónico---- decaboratodecaboratodecaboratodecaborato de sodiode sodiode sodiode sodio
8%8%8%8%
(44,108 Kg/m(44,108 Kg/m(44,108 Kg/m(44,108 Kg/m3333 ))))
biopreservantebiopreservantebiopreservantebiopreservante 5%5%5%5%
(29,73 Kg/m(29,73 Kg/m(29,73 Kg/m(29,73 Kg/m3333 ))))
CCA 2%CCA 2%CCA 2%CCA 2% (6,22 Kg/m(6,22 Kg/m(6,22 Kg/m(6,22 Kg/m3333)))) –––– material testigomaterial testigomaterial testigomaterial testigo

13. Gloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiarium
pudrición castaña
Pycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineus
pudrición blanca
cultivados en medio sólido (AEM 2%)

14. DETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONES
ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidad
adecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contactoadecuada para productos aplicados en maderas no expuestas a contacto
con el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperie
PermanenciaPermanenciaPermanenciaPermanencia expuesto “ intemperismo ”expuesto “ intemperismo ”expuesto “ intemperismo ”expuesto “ intemperismo ”
con el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperiecon el suelo y/o intemperie
adecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de usoadecuada para productos en maderas expuestas a situaciones de uso
extremasextremasextremasextremas

15. DurabilidadDurabilidadDurabilidadDurabilidad estimaciónestimaciónestimaciónestimación
laboratoriolaboratoriolaboratoriolaboratorio campocampocampocampo
Estandarizadas IRAMIRAMIRAMIRAM 9518951895189518----62626262
ASTM D - 2017-81 (86)
ASTM D – 1413-76
UNE - EN
“soil block” cementerio

16. Toxicidad (técnicaToxicidad (técnicaToxicidad (técnicaToxicidad (técnica soil blocksoil blocksoil blocksoil block)))) 90 días - 27°C 70% HR

18. material preservadomaterial preservadomaterial preservadomaterial preservado
PermanenciaPermanenciaPermanenciaPermanencia
inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)inmersión en agua destilada (2 h)
estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)estacionamiento en laboratorio (16 h)
colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50colocación en estufa a 50°°°°C (6 h)C (6 h)C (6 h)C (6 h)

19. Pp (%)Pp (%)Pp (%)Pp (%)
Pi-Pf/Pi*100
P. resid. (%)P. resid. (%)P. resid. (%)P. resid. (%) Tipo resistenciaTipo resistenciaTipo resistenciaTipo resistencia
Tipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTMTipo de resistencia ASTM
0 – 10 90 – 100 altamente resistente
11 – 24 76 – 89 resistente
25 – 44 56 – 75 moderadamente resistente
mayor 45 menor 55 no resistente

20. Durabilidad naturalDurabilidad naturalDurabilidad naturalDurabilidad natural (IRAM 9600(IRAM 9600(IRAM 9600(IRAM 9600----98)98)98)98)
muy durablesmuy durablesmuy durablesmuy durables altamente resistentesaltamente resistentesaltamente resistentesaltamente resistentes (>30 años)(>30 años)(>30 años)(>30 años)
quebracho colorado
durablesdurablesdurablesdurables resistentesresistentesresistentesresistentes (10(10(10(10 –––– 30 años)30 años)30 años)30 años)
algarrobos, anchico colorado, roble pellín
poco durablespoco durablespoco durablespoco durables moderadamente resistentesmoderadamente resistentesmoderadamente resistentesmoderadamente resistentes (5(5(5(5 –––– 10 años)10 años)10 años)10 años)
pinos, eucaliptos, incienso, nogal, roble
muy poco durablesmuy poco durablesmuy poco durablesmuy poco durables no resistentesno resistentesno resistentesno resistentes (< 5 años)(< 5 años)(< 5 años)(< 5 años)
sauce, álamo, araucaria angustifolia

21. RESULTADOSRESULTADOSRESULTADOSRESULTADOS PRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARES
Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) ---- ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidad

22. TratamientosTratamientosTratamientosTratamientos Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %)Resistencia a la degradación fúngica (Pp %) ---- ToxicidadToxicidadToxicidadToxicidad
Pycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineusPycnoporus sanguineus
pudrición blancapudrición blancapudrición blancapudrición blanca
Gloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiarium
pudrición castañapudrición castañapudrición castañapudrición castaña
TestigoTestigoTestigoTestigo 16,4516,4516,4516,45 RRRR
CV (27,37)CV (27,37)CV (27,37)CV (27,37)
46,8146,8146,8146,81 NRNRNRNR
CV (13,27)CV (13,27)CV (13,27)CV (13,27)
CCA 2%CCA 2%CCA 2%CCA 2% 0,260,260,260,26 ARARARAR
CV (11.60)CV (11.60)CV (11.60)CV (11.60)
8,978,978,978,97 ARARARAR
CV (40,50)CV (40,50)CV (40,50)CV (40,50)
Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 %Solución a base de Boro 10 % 4,784,784,784,78 ARARARAR
CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)
4,484,484,484,48 ARARARAR
CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77)CV (28,77) CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)CV (56,79)
Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 %Solución a base de Boro 15 % 8,098,098,098,09 ARARARAR
CV (33,53)CV (33,53)CV (33,53)CV (33,53)
7,057,057,057,05 ARARARAR
CV (51,14)CV (51,14)CV (51,14)CV (51,14)
Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 %Paraformaldehído 25 % 17,1417,1417,1417,14 RRRR
CV (29,02)CV (29,02)CV (29,02)CV (29,02)
33,0433,0433,0433,04 MRMRMRMR
CV (14,85)CV (14,85)CV (14,85)CV (14,85)
Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50%Paraformaldehído 50% 17,7617,7617,7617,76 RRRR
CV (21,53)CV (21,53)CV (21,53)CV (21,53)
34,7334,7334,7334,73 MRMRMRMR
CV (25,97)CV (25,97)CV (25,97)CV (25,97)
Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 %Paraformaldehído 100 % 19,1719,1719,1719,17 RRRR
CV (18,52)CV (18,52)CV (18,52)CV (18,52)
44,9744,9744,9744,97 MRMRMRMR
CV (26,64)CV (26,64)CV (26,64)CV (26,64)
FosfatoFosfatoFosfatoFosfato decaboratodecaboratodecaboratodecaborato 8%8%8%8% 1,251,251,251,25 ARARARAR
CV (9,73)CV (9,73)CV (9,73)CV (9,73)
7,957,957,957,95 ARARARAR
CV (34,16)CV (34,16)CV (34,16)CV (34,16)
BiopreservanteBiopreservanteBiopreservanteBiopreservante 5%5%5%5% 3,453,453,453,45 ARARARAR
CV (61,21)CV (61,21)CV (61,21)CV (61,21)
2,632,632,632,63 ARARARAR
CV (66,74)CV (66,74)CV (66,74)CV (66,74)

23. Toxicidad Paraformaldehído 25 %,50 %,100 % - PB y PC

24. Toxicidad Boro 10 %,15 % PB y PC – Testigo PB y PC

25. CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES PRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARESPRELIMINARES
Pino ponderosa resultó resistente frente a la cepa de PB ? y no
resistente frente a la de PCresistente frente a la de PC
Boro – Paraformaldehído
para ambas cepas, diferentes concentraciones no determinaron
distintas clases de resistencia

26. Efectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estáticaEfectos de las pudriciones castañas sobre la flexión estática
asociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con laasociar los cambios en la resistencia a la flexión con la
composición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad delcomposición química, pérdida de peso y densidad del
material expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradaciónmaterial expuesto a degradación

27. MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES
madera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosamadera pino ponderosa
ejemplares de 19 años de edad
aserrínaserrínaserrínaserrín
Neuquén (Valle Río Melliquina)
20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm20 x 20 x 340 mm
probetas densidadprobetas densidadprobetas densidadprobetas densidad
20 mm lado20 mm lado20 mm lado20 mm lado
probetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexión

28. Gloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiariumGloeophyllum sepiarium
cultivado en medio liquido

29. DETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONESDETERMINACIONES
Flexión estáticaFlexión estáticaFlexión estáticaFlexión estática
testigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradacióntestigo expuesto degradación
12,40 CH 13,34%CH
densidad normal análisis químicodensidad normal análisis químicodensidad normal análisis químicodensidad normal análisis químico
pérdida peso (%)pérdida peso (%)pérdida peso (%)pérdida peso (%)

30. Composición químicaComposición químicaComposición químicaComposición química
CelulosaCelulosaCelulosaCelulosa
Lignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina Klason
Extraíbles agua caliente y alcohol bencenoExtraíbles agua caliente y alcohol bencenoExtraíbles agua caliente y alcohol bencenoExtraíbles agua caliente y alcohol benceno
testigo expuesto a degradacióntestigo expuesto a degradacióntestigo expuesto a degradacióntestigo expuesto a degradación

31. Probetas de flexión expuestas a degradaciónProbetas de flexión expuestas a degradaciónProbetas de flexión expuestas a degradaciónProbetas de flexión expuestas a degradación 120 días a 27° C 70 % HR
vermiculita extracto de malta acuoso suspensión miceliar
60 gr vermiculita 180 cm3 extracto de malta y 100 cm3 suspensión miceliar

32. Determinación contenido de humedadDeterminación contenido de humedadDeterminación contenido de humedadDeterminación contenido de humedad

33. Determinación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíblesDeterminación holocelulosa libre de extraíbles
Eliminación de extraíblesEliminación de extraíblesEliminación de extraíblesEliminación de extraíbles

35. Determinación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácidoDeterminación lignina insoluble en ácido
Lignina KlasonLignina KlasonLignina KlasonLignina Klason

37. Determinación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua calienteDeterminación extraíbles solubles en agua caliente

39. Determinación extraíbles solubles en alcoholDeterminación extraíbles solubles en alcoholDeterminación extraíbles solubles en alcoholDeterminación extraíbles solubles en alcohol –––– bencenobencenobencenobenceno

41. RESULTADOSRESULTADOSRESULTADOSRESULTADOS
Madera / condiciónMadera / condiciónMadera / condiciónMadera / condición
Flexión estáticaFlexión estáticaFlexión estáticaFlexión estática
(N.mm(N.mm(N.mm(N.mm----2222))))
IRAM 9542IRAM 9542IRAM 9542IRAM 9542
DnDnDnDn
(g.cm(g.cm(g.cm(g.cm----3333))))
IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544
MOR MOEMOR MOEMOR MOEMOR MOE
IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544IRAM 9544
P. ponderosaP. ponderosaP. ponderosaP. ponderosa
testigo
expuesto
degradación
Pp% 1,30
49,33 a
(16,84)
3497,51 a
(18,79)
0,40 a
(2,47)
25,15 b
(18,41)
49%
1586,41 b
(27,78)
55%
0,39 a
(2,25)

43. RESULTADOSRESULTADOSRESULTADOSRESULTADOS expresados en %expresados en %expresados en %expresados en %
Análisis químicoAnálisis químicoAnálisis químicoAnálisis químico
probetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexiónprobetas flexión
HolocelulosaHolocelulosaHolocelulosaHolocelulosa Lignina HLignina HLignina HLignina H2222Oc ROHOc ROHOc ROHOc ROH----BBBB
testigo 68,85 29,82 4,89 4,21
expuesto
degradación
Pp1,30%
60,25 25,86 3,47 2,55

44. En Pino ponderosa G. sepiarium produce una fuerte caída en los
valores de MOR y MOE (49 y 55%, respectivamente) con bajo
CONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONES
valores de MOR y MOE (49 y 55%, respectivamente) con bajo
porcentaje de Pp (<5%), perjuicio que sólo puede ser
determinado mediante ensayos mecánicos y estimado y/o
esperable a partir de la caracterización química del material.